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Una nueva búsqueda inesperada para los astrónomos después del misterioso descubrimiento de Webb en un raro cometa del cinturón principal

Published

11 meses ago

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Una nueva búsqueda inesperada para los astrónomos después del misterioso descubrimiento de Webb en un raro cometa del cinturón principal

Esta ilustración del cometa 238P/Read muestra la sublimación del cometa del cinturón principal: su hielo de agua se evapora a medida que su órbita se acerca al Sol. Esto es importante, porque la sublimación es lo que distingue a los cometas de los asteroides, creando su distintiva cola y halo brumoso o coma. C’est particulièrement important pour la comète Read, car c’est l’une des 16 comètes de ceinture principales identifiées trouvées dans la ceinture d’astéroïdes, par opposition à la ceinture de Kuiper plus froide ou au nuage d’Oort, plus éloigné del sol. El cometa Read fue uno de los tres cometas utilizados para definir la clase de cometas del cinturón principal en 2006. Crédito: NASA, ESA

El último descubrimiento del telescopio espacial James Webb es una historia de dos detecciones.

Los científicos del sistema solar han tomado[{» attribute=»»>NASA’s James Webb Space Telescope on a treasure hunt in the asteroid belt, and what they didn’t find turned out to be as significant as what they did. If a spectrum of possible chemical compounds serves as a map of what to look for, X marked the spot of water vapor on Comet Read – a long-sought clue in the larger mystery of how Earth’s liquid water, and consequently life, first came to be. However, carbon dioxide was missing from the map, though it is present in all other comets. So in addition to continuing to pursue the history of ancient water in the solar system, scientists have an unexpected new quest on their hands, and will be hunting for answers in our cosmic backyard.

Comet 238P Read (Webb NIRCam Image)

This image of Comet 238P/Read was captured by the NIRCam (Near-Infrared Camera) instrument on NASA’s James Webb Space Telescope on September 8, 2022. It displays the hazy halo, called the coma, and tail that are characteristic of comets, as opposed to asteroids. The dusty coma and tail result from the vaporization of ices as the Sun warms the main body of the comet. Credit: NASA, ESA, CSA, Mike Kelley (UMD), Henry Hsieh (PSI), Alyssa Pagan (STScI)

NASA’s Webb Finds Water, and a New Mystery, in Rare Main Belt Comet

NASA’s James Webb Space Telescope has enabled another long-sought scientific breakthrough, this time for solar system scientists studying the origins of Earth’s abundant water. Using Webb’s NIRSpec (Near-Infrared Spectrograph) instrument, astronomers have confirmed gas – specifically water vapor – around a comet in the main asteroid belt for the first time, indicating that water ice from the primordial solar system can be preserved in that region. However, the successful detection of water comes with a new puzzle: unlike other comets, Comet 238P/Read had no detectable carbon dioxide.

“Our water-soaked world, teeming with life and unique in the universe as far as we know, is something of a mystery – we’re not sure how all this water got here,” said Stefanie Milam, Webb deputy project scientist for planetary science and a co-author on the study reporting the finding. “Understanding the history of water distribution in the solar system will help us to understand other planetary systems, and if they could be on their way to hosting an Earth-like planet,” she added.

Comet 238P Read (Webb Emission Spectrum)

This graphic presentation of spectral data highlights a key similarity and difference between observations of Comet 238P/Read by the NIRSpec (Near-Infrared Spectrograph) instrument on NASA’s James Webb Space Telescope in 2022 and observations of Comet 103P/Hartley 2 by NASA’s Deep Impact mission in 2010. Both show a distinct peak in the region of the spectrum associated with water. Finding this in Comet Read was a significant accomplishment for Webb, as it is in a different class of comets than Jupiter-family comets like Hartley 2, and this marks the first time that a gas has been confirmed in such a main belt comet. Credit: NASA, ESA, CSA, Joseph Olmsted (STScI)

Comet Read is a main belt comet – an object that resides in the main asteroid belt but which periodically displays a halo, or coma, and tail like a comet. Main belt comets themselves are a fairly new classification, and Comet Read was one of the original three comets used to establish the category. Before that, comets were understood to reside in the Kuiper Belt and Oort Cloud, beyond the orbit of Neptune, where their ices could be preserved farther from the Sun. Frozen material that vaporizes as they approach the Sun is what gives comets their distinctive coma and streaming tail, differentiating them from asteroids. Scientists have long speculated that water ice could be preserved in the warmer asteroid belt, inside the orbit of Jupiter, but definitive proof was elusive – until Webb.

“In the past, we’ve seen objects in the main belt with all the characteristics of comets, but only with this precise spectral data from Webb can we say yes, it’s definitely water ice that is creating that effect,” explained astronomer Michael Kelley of the University of Maryland, lead author of the study.

“With Webb’s observations of Comet Read, we can now demonstrate that water ice from the early solar system can be preserved in the asteroid belt,” Kelley said.

Comet 238P Read (Webb NIRCam Compass Image)

Image of Comet 238P/Read captured by the Webb Telescope’s NIRCam (Near-Infrared Camera), with compass arrows, scale bar, and color key for reference.
The north and east compass arrows show the orientation of the image on the sky. Note that the relationship between north and east on the sky (as seen from below) is flipped relative to direction arrows on a map of the ground (as seen from above). A scale bar is labeled 3,000 kilometers and 2,000 miles.
This image shows near-infrared wavelengths of light that have been translated into visible-light colors. The color key shows the filter used when collecting the light.
Credit: NASA, ESA, CSA, Mike Kelley, Henry Hsieh (PSI), Alyssa Pagan (STScI)

The missing carbon dioxide was a bigger surprise. Typically, carbon dioxide makes up about 10 percent of the volatile material in a comet that can be easily vaporized by the Sun’s heat. The science team presents two possible explanations for the lack of carbon dioxide. One possibility is that Comet Read had carbon dioxide when it formed but has lost that because of warm temperatures.

“Being in the asteroid belt for a long time could do it – carbon dioxide vaporizes more easily than water ice, and could percolate out over billions of years,” Kelley said. Alternatively, he said, Comet Read may have formed in a particularly warm pocket of the solar system, where no carbon dioxide was available.

The next step is taking the research beyond Comet Read to see how other main belt comets compare, says astronomer Heidi Hammel of the Association of Universities for Research in Astronomy (AURA), lead for Webb’s Guaranteed Time Observations for solar system objects and co-author of the study. “These objects in the asteroid belt are small and faint, and with Webb we can finally see what is going on with them and draw some conclusions. Do other main belt comets also lack carbon dioxide? Either way, it will be exciting to find out,” Hammel said.

Co-author Milam imagines the possibilities of bringing the research even closer to home. “Now that Webb has confirmed there is water preserved as close as the asteroid belt, it would be fascinating to follow up on this discovery with a sample collection mission, and learn what else the main belt comets can tell us.”

The study is published in the journal Nature.

Reference: “Spectroscopic identification of water emission from a main-belt comet” by Michael S. P. Kelley, Henry H. Hsieh, Dennis Bodewits, Mohammad Saki, Geronimo L. Villanueva, Stefanie N. Milam and Heidi B. Hammel, 15 May 2023, Nature.
DOI: 10.1038/s41586-023-06152-y

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Una fuente cósmica contamina el espacio intergaláctico con 50 millones de soles de materia

Published

8 horas ago

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abril 23, 2024

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Una fuente cósmica contamina el espacio intergaláctico con 50 millones de soles de materia

Tremendas explosiones en una galaxia cercana a la Vía Láctea vierten a su entorno material equivalente a unos 50 millones de soles. Los astrónomos han cartografiado este evento de contaminación galáctica en alta resolución, obteniendo importantes pistas sobre cómo el espacio entre galaxias se llena de elementos químicos que eventualmente se convertirán en los componentes básicos de nuevas estrellas.

Estos descubrimientos se realizaron cuando el equipo internacional estudió NGC 4383, una galaxia espiral en la constelación de Coma Berenices, utilizando un instrumento del Very Large Telescope (VLT) llamado Multi Unit Spectroscopic Explorer (MUSE).

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mu Space amplía la colaboración de la estación terrestre con RBC Signals

Published

16 horas ago

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abril 22, 2024

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mu Space amplía la colaboración de la estación terrestre con RBC Signals

Estación terrestre de satélite. Foto: Señales RBC

espacio mu se asoció con Transmisiones internacionales de RBC (RBC Signals), ya que parece mejorar las instalaciones de las estaciones terrestres en Tailandia y otros países del sudeste asiático. Ambas compañías creen que esto supondrá un paso adelante en el desarrollo de estas instalaciones en la región. Las dos empresas anunciaron su colaboración el 22 de abril.

mu Space es una empresa tailandesa de satélites polifacética. Fabrica plataformas satelitales enfocadas a satélites pequeños, que desarrolla y fabrica. También proporciona servicios de extremo a extremo, incluido un conjunto completo de soluciones de construcción satelital y acceso a servicios de Internet satelital.

RBC Signals busca brindar soluciones globales de comunicaciones de datos por satélite, ofreciendo soluciones de comunicaciones espaciales seguras en todas las bandas de frecuencia principales que utilizan una red global. Las dos empresas también han trabajado juntas anteriormente, con mu Space actuando como proveedor de soporte de instalaciones y mantenimiento para el alojamiento y la coubicación de la antena satelital durante tres años en la región oriental de Tailandia.

“Esta asociación marca un hito importante en nuestra misión de avanzar en la tecnología satelital en Tailandia y el Sudeste Asiático. Juntos, buscamos explorar nuevas fronteras en las instalaciones de estaciones terrestres satelitales, aportando soluciones innovadoras a la región”, dijo James Yenbamroong, director ejecutivo y director de tecnología de mu Space, en un comunicado.

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Horoscopo

La primera radiografía del mundo de un solo átomo.

Published

24 horas ago

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abril 22, 2024

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La primera radiografía del mundo de un solo átomo.

Pensar en las radiografías puede desencadenar recuerdos de huesos rotos o de revisiones dentales. Pero esta luz extremadamente energética puede mostrarnos mucho más que nuestros huesos: también se utiliza para estudiar el mundo molecular, incluso las reacciones bioquímicas en tiempo real. Sin embargo, el problema es que hasta ahora los investigadores nunca han podido estudiar un solo átomo con rayos X.

Los científicos pudieron caracterizar un solo átomo mediante rayos X. No sólo pudieron distinguir el tipo de átomos que estaban viendo (había dos diferentes), sino que también pudieron estudiar el comportamiento químico de estos átomos.

“Los átomos se pueden observar de forma rutinaria con microscopios de sonda de barrido, pero sin rayos X no se puede saber de qué están hechos. Ahora podemos detectar exactamente el tipo de un átomo en particular, un átomo a la vez, y medir simultáneamente su estado químico”, dijo el autor principal, el profesor Saw Wai Hla de la Universidad de Ohio y el Laboratorio Nacional de Argonne. A declaración.

“Una vez que logremos esto, podremos rastrear materiales hasta el límite último de un solo átomo. Esto tendrá un enorme impacto en las ciencias médicas y medioambientales y tal vez incluso conduzca a una cura que podría tener un enorme impacto en la humanidad. Este descubrimiento transformará el mundo.

Microscopía de barrido de conjuntos supramoleculares de terbio, con el átomo de terbio en el centro de cada estructura.

Crédito de la imagen: Ajayi et al., Nature, 2023.

El trabajo permitió rastrear un átomo de hierro y un átomo de terbio, elemento que pertenece a los llamados metales de tierras raras. Ambos fueron insertados en sus respectivos huéspedes moleculares. Un detector de rayos X convencional se ha complementado con un detector muy especial. Este último tenía una punta metálica afilada especializada que debía colocarse muy cerca de la muestra para recolectar los electrones excitados por los rayos X. Utilizando las mediciones recopiladas por la punta, el equipo pudo determinar si se trataba de hierro o terbio. eso no es todo.

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«También detectamos los estados químicos de los átomos individuales», explicó Hla. «Al comparar los estados químicos de un átomo de hierro y un átomo de terbio dentro de sus respectivos huéspedes moleculares, encontramos que el átomo de terbio, un metal de tierras raras, está bastante aislado y no cambia su estado químico, mientras que el átomo de hierro interactúa fuertemente con el hierro que lo rodea. átomo.

átomos de rubidio

Imágenes de conjuntos supramoleculares formados por seis átomos de rubidio y un átomo de hierro.

Crédito de la imagen: Ajayi et al., Nature, 2023.

La señal percibida por el detector se comparó con las huellas dactilares. Permite a los investigadores comprender la composición de una muestra, así como estudiar sus propiedades físicas y químicas. Esto podría ser clave para mejorar el rendimiento y la aplicación de una variedad de materiales comunes y menos comunes.

«La technique utilisée et le concept éprouvé dans cette étude ont innové dans la science des rayons X et les études à l'échelle nanométrique», a déclaré Tolulope Michael Ajayi, premier auteur de l'article et effectuant ce travail dans le cadre de sa tesis de doctorado. “Es más, el uso de rayos X para detectar y caracterizar átomos individuales podría revolucionar la investigación y dar lugar a nuevas tecnologías en áreas como la información cuántica y la detección de oligoelementos en la investigación médica y ambiental, por solo citar algunas. Este logro también allana el camino para instrumentos avanzados en ciencia de materiales.

El estudio se publica en la revista. Naturaleza.

Una versión anterior de este artículo fue publicada en mayo 2023.

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