Coses del Sol en la seva forma de moure's

Tot i tenir 4.500 milions d'anys, el Sol continua actiu, influint en l'espai i en els planetes de la seva òrbita amb erupcions solars, taques solars i ejeccions de massa coronal, cosa que es coneix com a meteorologia espacial, que pot interferir amb els satèl·lits, el GPS i les comunicacions per ràdio. La NASA i altres agències de tot el món vigilen el Sol i el clima que genera les 24 hores del dia, els 7 dies de la setmana, amb naus espacials com l'Observatori de la Dinàmica Solar (SDO), que va captar aquesta imatge fent servir el seu Advanced Imaging Assembly (Muntatge avançat d'imatges).

Clic per engrandir. Una flamarada de classe X captada el 2017 mostra la superfície arremolinada del Sol en tons blaus amb taques blaves brillants i flamarades que emanen de la seva superfície, amb la flamarada més brillant a la part inferior dreta de l'estrella. Crèdit: NASA/Goddard/SDO

El SDO observa el Sol a diferents longituds d'ona de llum ultraviolada. El verd blavós assignat a aquesta longitud d'ona mostra temperatures superiors als 10 milions de °C, així com plasmes freds al voltant dels 400.000 °C.

El nostre Sol travessa fases d´alta i baixa activitat aproximadament cada 11 anys, que culminen en màxims i mínims solars. A mesura que el Sol s'acosta al proper màxim solar al juny del 2025, augmenten les activitats com les erupcions solars. Recentment es va produir una forta erupció solar el 28 de març a les 10.33 pm. ET (29 de març a les 0233 UTC), classificada com una erupció X1.2. La classe X denota la més intensa erupció. La classe X denota les flamarades més intenses, mentre que el número proporciona més informació sobre la seva força.

Ho he vist aquí.

Sh2-308: Bombolla estel·lar en forma de cap de dofí.

Clic per engrandir. Sh2-308: Bombolla estel·lar en forma de dofí. Crèdit: Aleix Roig (AstroCatInfo)

Quina estrella va crear aquesta bombolla? L'estrella brillant no va ser a la dreta de la bombolla. I tampoc no va ser un dofí espacial gegant. Va ser l'estrella del centre de la nebulosa blava, una estrella Wolf-Rayet famosa per la seva energia. En general, les estrelles Wolf-Rayet tenen més de 20 vegades la massa del nostre Sol i expulsen vents ràpids de partícules que poden crear nebuloses d'aspecte icònic. 

En aquest cas, la bombolla estel·lar resultant abasta més de 60 anys de llum, té uns 70.000 anys d'antiguitat i sembla el cap d'un dofí. Anomenada Sh2-308 i sobrenomenada nebulosa Cap de Dofí, la bola de gas es troba a uns 5.000 anys llum i cobreix tant cel com la Lluna plena, encara que és molt més tènue. Els núvols propers tenyits de vermell a l'esquerra de la imatge destacada poden deure la seva brillantor i forma a la llum energètica emesa per la mateixa estrella Wolf-Rayet.

Aquesta imatge va ser considerada per la NASA el 29 de març del 2023 com la seva imatge del dia.

 

Ho he vist aquí.

Amèrica del Nord es reuneix amb l'Amèrica del Nord de l'espai

Clic per engrandir. La nebulosa d'Amèrica del Nord sota diferents llums. Crèdit: NASA/JPL-Caltech

Aquesta nova vista de la nebulosa d'Amèrica del Nord combina observacions en llum visible i infraroja, preses pel Digitized Sky Survey (Estudi digitalitzat del Cel) i el telescopi espacial Spitzer de la NASA, respectivament, en una imatge única i vívida.

La nebulosa deu el seu nom a la seva semblança amb el continent nord-americà en llum visible, que en aquesta imatge es representa en tons blaus. La llum infraroja, representada aquí en vermell i verd, pot penetrar profundament en la pols, revelant multitud d'estrelles ocultes i núvols polsosos. Només els núvols de pols més denses romanen opaques, com les bandes fosques que es veuen a la zona del "Golf de Mèxic".

A tota la imatge es poden trobar cúmuls d'estrelles joves (un milió d'anys). També hi ha estrelles una mica més velles, però encara molt joves (d'entre tres i cinc milions d'anys), disperses per tot el complex, amb concentracions a prop de la regió del cap de la nebulosa del Pelicà, situada a la dreta de la nebulosa Amèrica del Nord (part superior dreta, blavosa, d'aquesta imatge).

En aquesta vista combinada, la part visible de l'espectre del Digitized Sky Survey està representada en tons blaus i blau-verdosos. El component Spitzer conté dades de la càmera d'infrarojos. La llum amb una longitud d'ona de 3,6 micres s'ha pintat de color verd; la de 4,5 micres, en taronja; la de 5,8 i 8,0 micres, en vermell.

Ho he vist aquí.

El James Webb capta un preludi de supernova rarament vist

L'estrella lluminosa i calenta Wolf-Rayet 124 (WR 124) es destaca al centre de la imatge composta del telescopi espacial James Webb, que combina longituds d'ones de llum de l'infraroig proper i l'infraroig mitjà obtingudes per la càmera d'infraroig proper i l'instrument d'infraroig mitjà del Webb. Crèdit: NASA, ESA, CSA, STScI, Webb ERE Production Team.

Una vista poc comuna d'una estrella Wolf-Rayet —entre les estrelles més lluminoses, massives i més fugaçment detectables que es coneguin— va ser una de les primeres observacions fetes pel telescopi espacial James Webb de la NASA al juny del 2022. Amb els seus potents instruments per veure l'infraroig, Webb mostra l'estrella, anomenada WR 124, amb un detall sense precedents. L'estrella és a 15.000 anys llum de distància a la constel·lació de la Sageta.

Les estrelles massives passen amb molta rapidesa pels seus cicles de vida, i només algunes experimenten una breu fase de Wolf-Rayet abans de convertir-se en supernoves, cosa que fa que les detallades observacions d'aquesta excepcional fase obtingudes per Webb siguin valuoses per als astrònoms. Les estrelles Wolf-Rayet estan en procés de desprendre's de les seves capes externes, cosa que dóna com a resultat els seus característics halos de gas i pols. L'estrella WR 124 té 30 vegades la massa del Sol i, fins ara, ha desprès material equivalent a 10 sols. A mesura que el gas expulsat s'allunya de l'estrella i es refreda, es forma pols còsmica que brilla a la llum infraroja detectable pel Webb.

L'origen de la pols còsmica que pot sobreviure a l'explosió d'una supernova i contribuir al "pressupost de pols" total de l'univers és de gran interès pels astrònoms per diferents raons. La pols és part integral de com treballa l'univers: pot allotjar estrelles en formació, acumular-se per formar planetes i servir de plataforma perquè les molècules es formin i s'agrupin, incloent-hi els components bàsics de la vida a la Terra. Tot i les moltes funcions essencials que compleix la pols, encara hi ha més pols a l'univers del que poden explicar les teories actuals dels astrònoms sobre la seva formació. L'univers funciona amb un superàvit pressupostari de pols.

Clic per engrandir. Les estrelles Wolf-Rayet són conegudes per ser eficients productores de pols, i l'instrument d'infraroig mitjà del telescopi espacial James Webb de la NASA mostra això amb gran efecte. La pols còsmica més freda brilla a les longituds d'ona més llargues de l'infraroig mitjà, mostrant l'estructura de la nebulosa de WR 124. Crèdit: NASA, ESA, CSA, STScI, Webb ERE Production Team.

Webb obre noves possibilitats per estudiar els detalls de la pols còsmica, que s'observa millor en longituds d'ona de llum infraroja. La càmera d'infraroig proper de Webb (NIRCam, per les sigles en anglès) equilibra la brillantor del nucli estel·lar de WR 124 i els detalls nuosos al gas circumdant més tènue. L'instrument d'infraroig mitjà (MIRI, per les sigles en anglès) del telescopi revela l'estructura gruixuda de la nebulosa de gas i pols del material expulsat que ara envolta l'estrella. Abans de Webb, els astrònoms amants de la pols simplement no tenien prou informació detallada per examinar les preguntes sobre la producció de pols en entorns com WR 124, i si els grans de pols eren prou grans i abundants per sobreviure a la supernova i convertir-se en una contribució significativa al pressupost total de pols. Ara aquestes preguntes es poden investigar amb dades reals.

Estrelles com WR 124 també serveixen com una analogia per ajudar els astrònoms a comprendre un període decisiu a la història dels començaments de l'univers. Estrelles moribundes similars van sembrar per primera vegada l'univers jove amb elements pesats forjats als seus nuclis, elements que ara són comuns a l'era actual, fins i tot a la Terra.

La imatge detallada de WR 124 obtinguda per Webb conserva per sempre un moment de transformació breu i turbulent, i promet descobriments futurs que revelaran misteris de la pols còsmica que han estat ocults durant molt de temps.

El telescopi espacial James Webb és el principal observatori de ciències espacials del món. Webb resoldrà els misteris del nostre sistema solar, veurà més enllà de mons distants al voltant d'altres estrelles i explorarà les misterioses estructures i els orígens del nostre univers i el nostre lloc. Webb és un programa internacional dirigit per la NASA amb els socis: l'Agència Espacial Europea (ESA) i l'Agència Espacial Canadenca (CSA-ASC).

Ho he vist aquí.

Les dades de la Magellan revelen activitat volcànica a Venus

Clic per engrandir. Aquest model 3D generat per ordinador de la superfície de Venus mostra el cim de Maat Mons, el volcà que presenta signes d'activitat. Segons un nou estudi, un dels respiradors de Maat Mons es va engrandir i va canviar de forma durant un període de vuit mesos el 1991, cosa que indica que es va produir un esdeveniment eruptiu. Crèdit: NASA/JPL-Caltech.

Per primera vegada, els científics han vist proves directes de vulcanisme actiu al bessó de la Terra, preparant el terreny perquè la missió VERITAS de l'agència nord-americana ho investigui.

Per primera vegada s'han observat proves geològiques directes d'activitat volcànica recent a la superfície de Venus. Els científics van fer el descobriment després d'analitzar imatges de radar de Venus preses fa més de 30 anys, a la dècada de 1990, per la missió Magellan de la NASA. Les imatges van mostrar una xemeneia volcànica que va canviar de forma i va augmentar considerablement de mida en menys d'un any.

Els científics estudien els volcans actius per comprendre com l'interior d'un planeta pot modelar-ne l'escorça, impulsar-ne l'evolució i afectar-ne l'habitabilitat. Una de les noves missions de la NASA a Venus farà precisament això. Dirigida pel Laboratori de Propulsió a Jet de l'agència al sud de Califòrnia, VERITAS - abreviatura de Venus Emissivity, Radio science, InSAR, Topography, And Spectroscopy (Emissivitat, Radiociència, InSAR, Topografia i Espectroscòpia de Venus) - es llançarà a aquesta dècada. L'orbitador estudiarà Venus des de la superfície fins al nucli per entendre com un planeta rocós de la mateixa mida que la Terra va prendre un camí molt diferent, convertint-se en un món cobert de planes volcàniques i terreny deformat ocult sota una atmosfera densa, calenta i tòxica.

"La selecció de la missió VERITAS per part de la NASA em va inspirar per buscar activitat volcànica recent a les dades de Magellan", va declarar Robert Herrick, professor d'investigació de la Universitat d'Alaska Fairbanks i membre de l'equip científic de VERITAS, que va dirigir la cerca de les dades del fitxer. "Realment no esperava tenir èxit, però després d'unes 200 hores de comparar manualment les imatges de diferents òrbites de Magellan, vaig veure dues imatges de la mateixa regió preses amb vuit mesos de diferència que mostraven canvis geològics reveladors causats per una erupció".

La cerca i les seves conclusions es descriuen en un nou estudi publicat a la revista Science. Herrick també va presentar els resultats a la 54a Conferència sobre Ciència Lunar i Planetària, celebrada a Woodlands (Texas) el 15 de març.

Clic per engrandir. A l'esquerra es mostren les dades d'alçada de la regió de Maat i Ozza Mons a la superfície de Venus, amb l'àrea d'estudi indicada pel requadre negre. A la dreta es mostren les observacions de Magellan abans (A) i després (B) del respirador expandit a Maat Mons, amb possibles nous fluxos de lava després d'un esdeveniment eruptiu. Crèdits: Robert Herrick/UAF

Modelar un volcà

Els canvis geològics descoberts per Herrick es van produir a Atla Regio, una vasta regió muntanyenca propera a l'equador de Venus que allotja dos dels majors volcans del planeta, Ozza Mons i Maat Mons. Durant molt de temps es va pensar que la regió era volcànicament activa, però no hi havia proves directes d'activitat recent. En escrutar les imatges del radar de Magellan, Herrick va identificar una fumarola volcànica associada a Maat Mons que va canviar significativament entre febrer i octubre de 1991.

A la imatge del febrer, el respirador semblava gairebé circular i cobria una àrea de menys de 2,2 quilòmetres quadrats. Tenia costats interiors costeruts i mostrava signes de lava escorreguda pels vessants exteriors, factors que donaven indicis d'activitat. En imatges de radar captades vuit mesos després, la mateixa xemeneia havia duplicat la mida i s'havia deformat. També semblava estar plena fins a la vora d'un llac de lava.

 

Però com que les dues observacions es van realitzar des d'angles de visió oposats, tenien perspectives diferents, cosa que en dificultava la comparació. La baixa resolució de les dades de fa tres dècades va complicar encara més la feina. 

Herrick va col·laborar amb Scott Hensley, del JPL, científic del projecte VERITAS i especialista en l'anàlisi de dades de radar com les de Magellan. Els dos investigadors van crear models informàtics del respirador en diferents configuracions per provar diferents escenaris d'esdeveniments geològics, com ara esllavissades de terra. A partir d'aquests models, van arribar a la conclusió que només una erupció podria haver causat el canvi.

"Només un parell de les simulacions coincidien amb les imatges, i l'escenari més probable és que es produís activitat volcànica a la superfície de Venus durant la missió de Magellan", va dir Hensley. "Encara que aquest és només un punt de dades per a tot un planeta, confirma que hi ha activitat geològica moderna".

Els científics comparen la mida del flux de lava generat per l'activitat de Maat Mons amb l'erupció del Kilauea el 2018 a l'Illa Gran de Hawaii.

 

Clic per engrandir. Aquest mapa global anotat i simulat per ordinador de la superfície de Venus està elaborat a partir de dades de les missions Magellan i Pioneer Venus Orbiter de la NASA. Maat Mons, el volcà que ha mostrat signes d'una erupció recent, és dins del quadrat negre a prop de l'equador del planeta. Crèdit: NASA/JPL-Caltech.

El llegat de la Magellan

Herrick, Hensley i la resta de l´equip VERITAS estan impacients per veure com el conjunt d´instruments científics avançats i les dades d´alta resolució de la missió complementaran l´extraordinari cabal d´imatges de radar de Magellan, que va transformar el coneixement de Venus per part de la humanitat.

"Venus és un món enigmàtic i Magellan ens va oferir moltes possibilitats", va declarar Jennifer Whitten, investigadora principal adjunta de VERITAS a la Universitat Tulane de Nova Orleans. "Ara que estem molt segurs que el planeta va experimentar una erupció volcànica fa només 30 anys, aquesta és una petita bestreta de les increïbles descobertes que farà VERITAS".

VERITAS utilitzarà un radar d'obertura sintètica d'última generació per crear mapes globals en 3D i un espectròmetre d'infraroig proper per esbrinar de què està feta la superfície. La nau mesurarà també el camp gravitatori del planeta per determinar l'estructura de l'interior de Venus. Junts, els instruments oferiran pistes sobre els processos geològics passats i presents del planeta.

I mentre que les dades de Magellan eren al principi enutjoses d'estudiar -Herrick va dir que als anys 90 depenien de caixes de CD amb dades de Venus recopilades per la NASA i lliurades per correu-, les dades de VERITAS estaran disponibles en línia per a la comunitat científica. Això permetrà als investigadors aplicar tècniques d'avantguarda, com l'aprenentatge automàtic, per analitzar el planeta i ajudar a desvetllar els seus secrets més íntims.

Aquests estudis es complementaran amb EnVision, una missió de l'ESA (l'Agència Espacial Europea) a Venus el llançament del qual està previst per a principis de la dècada de 2030. La nau portarà el seu propi radar d'obertura sintètica (anomenat VenSAR), que s'està desenvolupant al JPL, així com un espectròmetre similar al que portarà VERITAS. Tant Hensley com Herrick són membres clau de l'equip científic de VenSAR.

Ho he vist aquí.

Catàleg Caldwell del Hubble. Objecte C68

Clic per engrandir. Caldwell 68. Crèdit: NASA, ESA, i K. Stapelfeldt (Jet Propulsion Laboratory); Processament: Gladys Kober (NASA/Catholic University of America)

El Hubble va captar aquesta imatge de la nebulosa de reflexió Caldwell 68 utilitzant la seva Càmera de Camp Ample i Planetària 2. Les nebuloses de reflexió són núvols de gas i pols formats per estrelles que brillen amb l'energia emesa per una estrella propera calenta. Les nebuloses poden brillar en diverses longituds d'ona de llum, però aquesta imatge en particular va ser capturada al rang visible de l'espectre electromagnètic. L'estrella que il·lumina Caldwell 68 és una estrella T Tauri, un tipus d'estrella jove la lluentor de la qual fluctua amb el temps. Sovint, les estrelles T Tauri tenen discos circumestel·lars. Aquests discos de runa envolten algunes estrelles joves i podrien convertir-se en sistemes solars molt semblants al nostre. Les observacions utilitzades per crear aquesta imatge formaven part d'un estudi d'estrelles T Tauri properes a la recerca de discs circumstel·lars visibles.

Caldwell 68, també coneguda com a NGC 6729, es troba a uns 400 anys llum de distància, en la constel·lació de la Corona Austral, la qual cosa la converteix en una de les regions de formació estel·lar més properes a la Terra. És una petita part del Núvol Molecular de la Corona Austral. Va ser descoberta per l'astrònom alemany Johann Friedrich Julius Schmidt el 1861 i té una magnitud aparent de 9,5. La nebulosa en forma de ventall sembla estendre's des de l'estrella R Coronae Australis (a la dreta en aquesta imatge del Hubble) cap a l'estrella T Coronae Australis (a l'esquerra a la imatge). També apareix a prop d'altres nebuloses més grans conegudes com NGC 6726, NGC 6727 i IC 4812. La millor època per observar Caldwell 68 és a finals d'estiu a l'hemisferi nord i a finals d'hivern a l'hemisferi sud. Es pot observar amb un telescopi petit.

Caldwell 68 al web de la NASA
Índex del Catàleg Caldwell del blog

Braços en espiral en formació al voltant d'una estrella gegant

Clic per engrandir. Aquesta és la primera vegada que els astrònoms observen la formació de braços espirals al voltant d'una protoestrella. Crèdit: Oleg, Adobe Stock

El 2019, els astrònoms van descobrir una protoestrella gràcies a les emissions de microones del seu disc d'acreció. Quatre anys després, el mateix equip va aconseguir definir els patrons d'aquest disc: s'hi han format braços espirals!

La vida i la mort d'una estrella i els seus planetes Aquest vídeo amb animacions recorre les principals etapes del naixement i la vida d'una estrella semblant al Sol, envoltada d'una processó planetària fins a la seva mort, en reprendre el cas del sistema solar. Podem distingir set etapes ja cobertes o que resten per cobrir en el seu cas, com mostren les imatges sintètiques amb comentaris en anglès.

Quatre anys abans, estranyes emissions van detectar màsers, procedents de la protoestrella a 22.000 anys llum de distància. Corresponent a la radiació provocada per l'emissió estimulada com passa amb els làsers, aquests màsers es troben al rang de microones i són testimonis dels esdeveniments astrofísics particulars. Aquesta vegada, l'origen es va identificar gràcies a la longitud d'ona de l'emissió màser corresponent a la molècula d'etanol, que és característic de les regions de formació estel·lar.

Aquestes emissions són rares, perquè els núvols moleculars que envolten les estrelles nadons absorbeixen la majoria dels raigs de llum i impedeixen l'observació del procés. Així, els astrònoms van poder caracteritzar la protoestrella el 2020, i després mirar-hi enrere fins avui, quan s'acaba de publicar un nou estudi a Nature Astronomy. Un equip internacional d'investigadors demostra un descobriment inesperat, basat en observacions fetes amb 25 radiotelescopis a 10 països: el disc d'acreció de l'estrella amb forma de quatre braços espirals!

Clic per engrandir. Les protoestrelles es formen en núvols moleculars densos i freds. Aquí, L1527, representat en aquesta imatge de la càmera d'infraroig proper amb l'instrument NIRCam del telescopi espacial James Webb de la NASA, es veu incrustat en un núvol de matèria que alimenta el seu creixement. Crèdit: NASA, ESA, ASC i STScl, J. DePasquale, A. Pagan i A. Koekemoer (STScI)

Els braços espirals s'estenen fins a 900 UA des de l'estrella

Anomenada G358.93-0.03-MM1, la protoestrella ja ha arribat a les vuit masses solars i encara no ha completat la seva fase d'acreció de matèria. Això és el que explica les emissions màser, subratlla l'estudi. En efecte, en el cas de masses elevades, es produeixen brots de creixement molt curts i intensos, anomenats arrencades d'acreció. Un procés molt energètic, que després pot donar lloc a impulsos tèrmics, que exciten els màsers.

Durant el mapejat aquestes ones de calor que els investigadors van identificar una estructura en espiral; quatre braços que s'estenen entre 50 UA i 900 UA (una Unitat Astronòmica equival a la distància Terra-Sol, o 150 milions de quilòmetres). Segons els investigadors, es deuen a inestabilitats gravitatòries, causades per l'alta massa de la protoestrella. Poden provocar la fragmentació del disc d'acreció i la formació de braços espirals. "Sempre hem suposat que els braços espirals hi eren, però mai no hi ha hagut un enfocament observacional capaç de revelar-los fins ara", explica RA Burns en un article per a Physics World, primer autor de l'estudi.

Clic per engrandir. Els 4 braços espirals identificats pels investigadors al voltant de la protoestrella G358-MM1. Crèdit: RA Burns et al. 2023, Nature Astronomy

Sabem més sobre la formació d'estrelles massives

Segons els investigadors, aquests braços espirals també podrien explicar alguns misteris no resolts al voltant de la formació d'estrelles massives; aquests representen menys del 1% de les estrelles, mentre que les més comuns són les nanes vermelles, amb menys d'una massa solar. Però sense saber per què. "Hi ha hagut una escola de pensament que la formació d'estrelles de massa elevada ha de ser totalment diferent de la de les estrelles amb poca massa", diu RA Burns. "Però el que generalment trobem amb el temps és que no hi ha molta diferència".

"La principal diferència és que les estrelles de massa elevada produeixen molta més radiació, són molt més calentes, de manera que generalment empenyen contra l'acreció", continua. De fet, la pressió de radiació dins de l'estrella podria superar les forces d'acreció i bloquejar el procés d'acumulació de matèria. Però la protoestrella amb braços espirals demostra així que el fenomen segueix sent possible!

Ho he vist aquí.