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Vastos océanos ocultos descubiertos en cuatro de las grandes lunas de Urano

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Vastos océanos ocultos descubiertos en cuatro de las grandes lunas de Urano

Urano está rodeado por sus cuatro anillos principales y 10 de sus 27 lunas conocidas en esta vista en color que utiliza datos tomados por el Telescopio Espacial Hubble en 1998. Un estudio con nuevos modelos muestra que cuatro de las grandes lunas de Urano contienen probablemente océanos internos. Crédito: NASA/JPL/STScI

El trabajo se basa en nuevos modelos y explora cómo podrían existir océanos en lugares poco probables de nuestro sistema solar.

Nuevos modelos informáticos y análisis de los datos de la Voyager sugieren que cuatro de los[{» attribute=»»>Uranus’ largest moons likely have ocean layers between their cores and icy crusts. Insulation and potential heat sources in the moons’ mantles may contribute to maintaining ocean warmth, while antifreeze substances like chlorides, ammonia, and salts are likely abundant in their oceans.

Re-analysis of data from NASA’s Voyager spacecraft, along with new computer modeling, has led NASA scientists to conclude that four of Uranus’ largest moons likely contain an ocean layer between their cores and icy crusts. Their study is the first to detail the evolution of the interior makeup and structure of all five large moons: Ariel, Umbriel, Titania, Oberon, and Miranda. The work suggests four of the moons hold oceans that could be dozens of miles deep.

In all, at least 27 moons circle Uranus, with the four largest ranging from Ariel, at 720 miles (1,160 kilometers) across, to Titania, which is 980 miles (1,580 kilometers) across. Scientists have long thought that Titania, given its size, would be most likely to retain internal heat, caused by radioactive decay. The other moons had previously been widely considered too small to retain the heat necessary to keep an internal ocean from freezing, especially because heating created by the gravitational pull of Uranus is only a minor source of heat.

The National Academies’ 2023 Planetary Science and Astrobiology Decadal Survey prioritized exploring Uranus. In preparation for such a mission, planetary scientists are focusing on the ice giant to bolster their knowledge about the mysterious Uranus system. Published in the Journal of Geophysical Research: Planets, the new work could inform how a future mission might investigate the moons, but the paper also has implications that go beyond Uranus, said lead author Julie Castillo-Rogez of NASA’s Jet Propulsion Laboratory in Southern California.

Major Moons of Uranus

New modeling shows that there likely is an ocean layer in four of Uranus’ major moons: Ariel, Umbriel, Titania, and Oberon. Salty – or briny – oceans lie under the ice and atop layers of water-rich rock and dry rock. Miranda is too small to retain enough heat for an ocean layer.
Credit: NASA/JPL-Caltech

“When it comes to small bodies – dwarf planets and moons – planetary scientists previously have found evidence of oceans in several unlikely places, including the dwarf planets Ceres and Pluto, and Saturn’s moon Mimas,” she said. “So there are mechanisms at play that we don’t fully understand. This paper investigates what those could be and how they are relevant to the many bodies in the solar system that could be rich in water but have limited internal heat.”

The study revisited findings from NASA’s Voyager 2 flybys of Uranus in the 1980s and from ground-based observations. The authors built computer models infused with additional findings from NASA’s Galileo, Cassini, Dawn, and New Horizons (each of which discovered ocean worlds), including insights into the chemistry and the geology of Saturn’s moon Enceladus, Pluto and its moon Charon, and Ceres – all icy bodies around the same size as the Uranian moons.

What Lies Above and Beneath

The researchers used that modeling to gauge how porous the Uranian moons’ surfaces are, finding that they’re likely insulated enough to retain the internal heat that would be needed to host an ocean. In addition, they found what could be a potential heat source in the moons’ rocky mantles, which release hot liquid, and would help an ocean maintain a warm environment – a scenario that is especially likely for Titania and Oberon, where the oceans may even be warm enough to potentially support habitability.

By investigating the composition of the oceans, scientists can learn about materials that might be found on the moons’ icy surfaces as well, depending on whether substances underneath were pushed up from below by geological activity. There is evidence from telescopes that at least one of the moons, Ariel, has material that flowed onto its surface, perhaps from icy volcanoes, relatively recently.

In fact, Miranda, the innermost and fifth largest moon, also hosts surface features that appear to be of recent origin, suggesting it may have held enough heat to maintain an ocean at some point. The recent thermal modeling found that Miranda is unlikely to have hosted water for long: It loses heat too quickly and is probably frozen now.

But internal heat wouldn’t be the only factor contributing to a moon’s subsurface ocean. A key finding in the study suggests that chlorides, as well as ammonia, are likely abundant in the oceans of the icy giant’s largest moons. Ammonia has been long known to act as antifreeze. In addition, the modeling suggests that salts likely present in the water would be another source of antifreeze, maintaining the bodies’ internal oceans.

Of course, there still are a lot of questions about the large moons of Uranus, Castillo-Rogez said, adding that there is plenty more work to be done: “We need to develop new models for different assumptions on the origin of the moons in order to guide planning for future observations.”

Digging into what lies beneath and on the surfaces of these moons will help scientists and engineers choose the best science instruments to survey them. For instance, determining that ammonia and chlorides may be present means that spectrometers, which detect compounds by their reflected light, would need to use a wavelength range that covers both kinds of compounds.

Likewise, they can use that knowledge to design instruments that can probe the deep interior for liquid. Searching for electrical currents that contribute to a moon’s magnetic field is generally the best way to find a deep ocean, as Galileo mission scientists did at Jupiter’s moon Europa. However, the cold water in the interior oceans of moons such as Ariel and Umbriel could make the oceans less able to carry these electrical currents and would present a new kind of challenge for scientists working to figure out what lies beneath.

Reference: “Compositions and Interior Structures of the Large Moons of Uranus and Implications for Future Spacecraft Observations” by Julie Castillo-Rogez, Benjamin Weiss, Chloe Beddingfield, John Biersteker, Richard Cartwright, Allison Goode, Mohit Melwani Daswani and Marc Neveu, 14 December 2022, Journal of Geophysical Research: Planets.
DOI: 10.1029/2022JE007432

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El asteroide Apophis se acercará a la Tierra en 2029

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El espectáculo de la lluvia de meteoritos de las Perseidas ilumina el cielo nocturno

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El espectáculo de la lluvia de meteoritos de las Perseidas ilumina el cielo nocturno

La lluvia de meteoritos de las Perseidas de 2024 alcanzará su punto máximo del 11 al 12 de agosto y podrá disfrutarse lejos de las luces de la ciudad después de que la luna se ponga temprano en la noche. Prepárese para temperaturas frescas y lleve suministros a un evento de observación local para pasar una noche cómoda e impresionante bajo los meteoros. (Concepto del artista). Crédito: SciTechDaily.com

La lluvia de meteoritos de las Perseidas de 2024, que alcanzará su punto máximo la noche del 11 de agosto, promete un espectáculo impresionante, aunque la visibilidad podría verse ligeramente obstaculizada por la luna creciente.

Las condiciones ideales para verlo incluyen cielos oscuros y despejados, lejos de las luces de la ciudad, y la mejor manera de aprovechar la lluvia es asistir a una fiesta de observación local, mantenerse abrigado y tener paciencia. Recursos útiles de NASA y otros sitios de astronomía ofrecen consejos y herramientas para rastrear los picos de lluvia.

Lluvia de meteoritos de las Perseidas de 2024

¿Estás listo para las Perseidas de 2024? Se espera que su pico sea en la noche del 11 de agosto a la mañana del 12 de agosto, con buena visibilidad las noches anteriores y posteriores. ¡Es posible que ya hayas visto algunas Perseidas surcando el cielo de verano!

Esta lluvia, parte del flujo de escombros del cometa. Swift-TuttleEn realidad, comienza a mediados o finales de julio y dura hasta la mayor parte de agosto. Si bien la mayoría de estas noches solo presentan unos pocos meteoros por hora, el pico de las Perseidas trae muchos, muchos más. ¿Cuánto más? En realidad, el número varía cada año; puede que sólo haya unas pocas docenas por hora, pero algunos años raros traen una breve «explosión» de hasta doscientas hermosas «estrellas fugaces» por hora.

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Condiciones y horarios de visualización

Este año las Perseidas se verán ligeramente afectadas por una Luna creciente del 53%, ¡pero la Luna se pondrá correctamente cuando las Perseidas comiencen a alcanzar su punto máximo! Esto significa que si estás en un área libre de contaminación lumínica y tienes cielos despejados, ¡es posible que puedas ver varios meteoros durante la noche! ¿Cuántos podrás ver? Sólo hay una manera de experimentar el poder de las Perseidas por ti mismo este año: ¡sal y observa pacientemente!

Consejos para mejorar su experiencia visual

Tenemos algunos consejos para ayudarle a aprovechar al máximo su experiencia de observación de lluvias de meteoritos:

  • ¡Salir de la ciudad! Intenta ir al lugar más oscuro posible. Cuanto más oscuro esté, más meteoros verás cruzando el cielo.
  • Consulta la previsión meteorológica para esa noche. Es posible que deba observar dos o tres áreas para obtener pronósticos de niebla, nubes y temperatura. Algunos sitios meteorológicos incluso ofrecen pronósticos especialmente adaptados para observar el cielo. Asegúrate de tener cielos despejados para acompañar a los cielos oscuros.
  • ¡Encuentra una fiesta de lluvia de meteoritos! Asista a una reunión de personas con ideas afines en un parque local o a un evento organizado por un club de astronomía local, ¡especialmente si es su primera vez! Encuentre un festival de Perseidas buscando en la red Night Sky para clubes cerca de tio por buscar eventos cerca de ti
  • Manténgase abrigado y cómodo al aire libre: ¡esté preparado! Estarás bastante tiempo afuera y querrás recostarte boca arriba para aprovechar el cielo. Para mantenerte abrigado, trae manta, chaqueta, gorro, bebida caliente y agua. Quizás pienses que es una tontería traer ropa abrigada en pleno verano, pero a altas horas de la noche la temperatura puede bajar lo suficiente como para hacer fresco. Si estás en una zona donde hay muchos insectos, querrás aplicar repelente de insectos para evitar picaduras irritantes.
  • ¡Trae a tus amigos y familiares! ¡La compañía bajo un cielo estrellado es maravillosa y tiene el beneficio adicional de que hay más ojos puestos en el cielo! Los grupos pueden detectar más meteoros que individuos individuales y ayudarse mutuamente a encontrar «puntos calientes» en el cielo. (Además, si estás en la naturaleza y en la oscuridad, una buena compañía te ayudará a sentirte más seguro).
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Recursos e información adicionales

Para obtener más información sobre una de nuestras lluvias de meteoritos favoritas, consulte Página de la NASA sobre las Perseidas Y La gran guía de observación de EarthSky. También deberías consultar JPLEl vídeo «¿Qué hay de nuevo?» » de agosto de 2023 de Preston Dyches (incluido arriba) ofrece excelentes consejos sobre cómo observar las Perseidas, así como otros objetos para buscar en el cielo nocturno mientras espera estos rastros brillantes. También puedes utilizar el vídeo de la NASA. Aplicación de la actividad de lluvia de meteoritos “Fluximator” para intentar predecir cuándo ocurrirá el pico de actividad en su área. También tenemos un documento que puedes utilizar durante tus veladas de observación de estrellas y eventos de sensibilización: Atención ! es una lluvia de meteoritos página de recursos.

¡Diviértete y que el cielo esté despejado y el clima sea agradable para tu fiesta de lluvia de meteoritos!

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La parte más peligrosa de una misión espacial es el fuego.

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La parte más peligrosa de una misión espacial es el fuego.

Los astronautas enfrentan muchos riesgos durante los vuelos espaciales, como la microgravedad y la exposición a la radiación. La microgravedad puede disminuir la densidad ósea y la exposición a la radiación es cancerígena. Sin embargo, estos son efectos crónicos.

El mayor riesgo para los astronautas es el incendio, porque sería difícil escapar durante una misión larga a Marte o a otro lugar más allá de la órbita terrestre baja. Los científicos estudian el comportamiento del fuego a bordo de naves espaciales para proteger a los astronautas.

Los científicos del Centro de Tecnología Espacial Aplicada y Microgravedad (ZARM) de la Universidad de Bremen estudian los riesgos de incendio a bordo de naves espaciales. Publicaron un nuevo estudio en las Actas del Instituto de Combustión titulado “Efecto de la concentración de oxígeno, la presión y la velocidad del flujo opuesto sobre la propagación de la llama a lo largo de láminas delgadas de PMMA.“El autor principal es Hans-Christoph Ries.

«Un incendio a bordo de una nave espacial es uno de los escenarios más peligrosos en las misiones espaciales», explica el Dr. Florian Meyer, jefe del grupo de investigación de tecnología de combustión de ZARM. “Prácticamente no existe ninguna posibilidad de ponerse a salvo o escapar de una nave espacial. Por tanto, es fundamental comprender el comportamiento de los incendios en estas condiciones particulares. »

Desde 2016, ZARM estudia el comportamiento y la propagación del fuego en condiciones de microgravedad como las de la ISS. Estas condiciones también incluyen un nivel de oxígeno similar al de la Tierra, circulación de aire forzada y presión ambiental similar a la de la Tierra. La NASA tiene realizar experimentos similaresy ahora sabemos que el fuego se comporta de manera diferente en microgravedad que en la Tierra.

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Inicialmente, un incendio arde con una llama más pequeña y tarda más en propagarse. Esto tiene una ventaja para el incendio porque no se detectará tan rápidamente. El fuego también arde a mayor temperatura en microgravedad, lo que significa que algunos materiales que no son combustibles en condiciones normales de la Tierra podrían arder en una nave espacial, creando sustancias químicas tóxicas en el aire de la nave.

Las naves espaciales destinadas a misiones a Marte operarán en un entorno diferente al de la ISS. La presión del aire ambiente será menor, lo que tiene dos beneficios: hace que la nave espacial sea más liviana y permite a los astronautas prepararse para misiones externas más rápidamente. Sin embargo, la menor presión ambiental introduce otro cambio crítico en el entorno de la nave espacial. El contenido de oxígeno debe ser mayor para satisfacer las necesidades respiratorias de los astronautas.

En estas últimas pruebas, el equipo ZARM probó el fuego en estas condiciones revisadas.

PMMA significa polimetacrilato de metilo y generalmente se denomina acrílico. Es un material de uso común en lugar del vidrio porque es liviano e irrompible. La ISS no lo utiliza, pero se está desarrollando para su uso en futuras naves espaciales. La cápsula de Orión utiliza acrílico fusionado con otros materiales para las ventanas, y es probable que las futuras naves espaciales utilicen algo similar.

En sus experimentos, los investigadores prendieron fuego a láminas de vidrio acrílico y variaron tres factores ambientales: presión ambiental, contenido de oxígeno y velocidad del flujo.

Esta tabla en la figura es la matriz de prueba para los experimentos. La X y la O simple indican caudales: X = 100 mm/s, O = 30–200 mm/s. Crédito de la imagen: Ries et al. 2024.

Ellos usaron el Torre de caída libre de Bremen para simular la microgravedad.

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Los experimentos han demostrado que una presión ambiental más baja mitiga los riesgos de incendio. Por el contrario, un mayor contenido de oxígeno tiene un efecto más potente. El nivel de oxígeno en la ISS es del 21%, como en la Tierra. Las futuras naves espaciales con una presión ambiental más baja tendrán niveles de oxígeno de hasta el 35%. Esto provoca un aumento considerable del riesgo de incendio para los astronautas. Los resultados muestran que un incendio puede propagarse tres veces más rápido que en condiciones terrestres.

“Nuestros resultados resaltan factores críticos que deben considerarse al desarrollar protocolos de seguridad contra incendios para misiones espaciales astronáuticas. »

Dr. Florian Meyer, grupo de investigación sobre tecnología de combustión ZARM

Esta figura del estudio muestra una serie temporal de imágenes infrarrojas de las pruebas.  Muestran un fuego sobre una película acrílica en condiciones de microgravedad con un flujo de aire de 100 mm/segundo, 75 kPa y 28,3% de oxígeno.  Las líneas de puntos blancas muestran el contorno de la muestra de acrílico.  Las líneas de puntos verdes son las líneas de clasificación utilizadas para medir la velocidad de propagación del fuego.  En la figura b, la barra horizontal rosa debajo del frente de propagación es el encendedor.  Crédito de la imagen: Ries et al.  2024.
Esta figura del estudio muestra una serie temporal de imágenes infrarrojas de las pruebas. Muestran un fuego sobre una película acrílica en condiciones de microgravedad con un flujo de aire de 100 mm/segundo, 75 kPa y 28,3% de oxígeno. Las líneas de puntos blancas muestran el contorno de la muestra de acrílico. Las líneas de puntos verdes son las líneas de clasificación utilizadas para medir la velocidad de propagación del fuego. en el panel bla barra horizontal rosa debajo del frente de propagación es el encendedor. Crédito de la imagen: Ries et al. 2024.

Todos sabemos que un mayor flujo de aire propaga el fuego más rápidamente; Por eso soplamos una llama pequeña para crear un fuego más grande. Un mayor flujo de aire proporciona más oxígeno, lo que aumenta la combustión. Por tanto, el aumento del flujo de aire en una atmósfera con alto contenido de oxígeno crea una situación peligrosa para los astronautas.

«Nuestros resultados resaltan factores críticos que deben considerarse al desarrollar protocolos de seguridad contra incendios para misiones espaciales astronáuticas», dijo el Dr. Florian Meyer. “Al comprender cómo se propagan las llamas en diferentes condiciones atmosféricas, podemos mitigar el riesgo de incendio y mejorar la seguridad de la tripulación. »

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