Quantes llunes tenen els planetes del sistema solar?

Al nostre planeta la orbita un sol satèl·lit, que l'anomenem Lluna.

La Lluna plena sobre el mar davant de la ciutat de Barcelona

Amb  l'excepció dels 2 planetes més propers a la nostra estrella que no en tenen cap, Mercuri i Venus, tota la resta viatgen acompanyats de les seves llunes, alguns del planetes del nostre sistema solar ho fan amb un veritable munió de llunes, amb un gran assortiment de mides i característiques.

Crèdit vídeo: @space_astroverse_9.8

Al vídeo aquí dalt podeu contemplar-ho:

Terra 1 lluna
 

Mart 2 llunes; Fobos i Deimos
 

Júpiter 90 llunes; de les que en destaquem els 4 satèl·lits galileans: Io, Europa, Ganímedes i Cal·listo.
 

Saturn 140 llunes: a més dels seus característics anells observats per primer cop per Galileu el 1610, destaquem les seves llunes: Mimas, Encèlad, Tetis, Dione, Rea, Tità i Jàpet.
 

Urà 28 llunes; Urà, com els altres planetes gegants del sistema solar, posseïx un sistema d'anells complicat, en aquest cas molt tènue i compost de partícules extremadament fosques. Els noms dels seus satèl·lits coneguts fins ara, estan anomenats en honor als personatges de les obres de Shakespeare i Alexander Pope, els 5 principals son Miranda, Ariel, Umbriel, Titània i Oberó.
 

Neptú 14 llunes conegudes; les més importants per ordre de descobriment, Tritó, Nereida, Nàiade, Talassa, Despina, Proteu, Galatea i Làrissa.

Saturn, abans i ara: 30 anys des del sobrevol de la Voyager

Clic a la imatge per engrandir.

Fa trenta anys, el món va observar amb gran interès com una parella de viatgers espacials sobrevolaven Saturn, transmetent imatges fascinants del planeta i els seus satèl·lits. Ed Stone, el científic del projecte Voyager, una de les missions més ambicioses de la NASA, recorda la primera vegada que va veure bucles en un dels anells estrets de Saturn. Va ser el dia que la nau espacial Voyager 1 va fer el seu sobrevol més proper del planeta gegant, fa 30 anys. Els científics es van reunir davant dels monitors de televisió a les sales de treball del Laboratori de Propulsió a Jet de la NASA a Pasadena, Califòrnia, i cada dia durant el període embriagador del sobrevol, van examinar detingudament les impressionants imatges i altres dades que s'havien rebut.

Clic a la imatge per engrandir. La sonda espacial Voyager 1 de la NASA va capturar aquesta imatge durant el seu sobrevol més proper de Saturn. Va mostrar bucles en un dels anells estrets de Saturn (esquerra). Les imatges de la nau espacial Cassini (dreta) finalment han permès als científics entendre com les llunes de Saturn, Prometeu i Pandora, formen la forma d'anell retorçat.

El Dr. Stone va centrar la seva atenció en un anell irregular i multi-catenari que ara es coneix com l'anell F. Les innombrables partícules que formen els anells amples es troben en una òrbita gairebé circular al voltant de Saturn. Així doncs, va ser una de les sorpreses, ja que l'anell F es va descobrir just un any abans que les naus espacials Pioneer 10 i 11 de la NASA hi sobrevolaren.

"Era clar que la Voyager ens mostrava un Saturn molt diferent", va dir Stone, ara a l'Institut Tecnològic de Califòrnia a Pasadena. Una vegada i una altra, la nau espacial va mostrar tantes coses inesperades que sovint es van trigar dies, mesos i fins i tot anys a comprendre-les.

Anell F de Saturn

L'anell F va ser només una de les moltes coses estranyes descobertes durant les trobades properes de la Voyager amb Saturn, que van tenir lloc el 12 de novembre de 1980, per a la Voyager 1, i el 25 d'agost de 1981, per a la Voyager 2. Els sobrevols de la Voyager van trobar sis petites llunes i van estudiar el misteriós Encèlad, la superfície del qual indicava algun tipus d'activitat geològica.

Clic a la imatge per engrandir. L'increïble estructura hexagonal al voltant del pol nord de Saturn va ser descoberta per primera vegada en imatges de la Voyager 2 (esquerra). La Cassini ha obtingut imatges d'alta resolució de l'hexàgon. Les imatges mostren que l'hexàgon és una ona notablement estable en un dels corrents en jet atmosfèrics del planeta.

Les imatges de les dues naus espacials també van mostrar tempestes massives que engolien l'atmosfera del planeta i que no eren visibles per als telescopis terrestres.

L'atmosfera de Tità

Clic a la imatge per engrandir. Mapa de radar dels llacs de Tità.

Uns científics han utilitzat dades de la Voyager per resoldre un llarg debat sobre si Tità té una atmosfera gruixuda o prima. Instruments sensibles van revelar que Tità, la lluna de Saturn, tenia una atmosfera que contenia una espessa boira d'hidrocarburs en una atmosfera rica en nitrogen. El descobriment va portar els científics a creure que hi podria haver mars de metà i età líquids a la superfície de Tità.

Clic a la imatge per engrandir. Aquesta imatge de la Voyager 1 mostrava la lluna de Saturn, Tità, envoltada d'una boira d'hidrocarburs en una atmosfera de nitrogen, cosa que va portar els astrònoms a especular sobre mars de metà i età líquids a la superfície de Tità. La Cassini va confirmar amb èxit aquesta teoria enviant imatges de radar d'un llac anomenat Ontario (dreta) i imatges d'altres llacs d'hidrocarburs líquids a Tità.

"Quan miro enrere, m'adono de quant poc sabíem realment del sistema solar abans de les Voyager", va afegir Stone.

Una animació d'imatges de radar que mostren llacs a la superfície de Tità. Crèdit: JPL-Caltech. YouTube.

De fet, els vols d'aquestes missions de reconeixement espacial van plantejar moltes preguntes noves, per les quals posteriorment es va enviar una altra nau espacial de la NASA, la Cassini, per resoldre aquests misteris. Mentre que la Voyager 1 estava programada per volar a uns 126.000 quilòmetres per sobre dels núvols de Saturn, la Voyager 2 va volar a només 100.800 quilòmetres de la capa de núvols, però la Cassini va descendir encara més baix.

Clic a la imatge per engrandir. La nau espacial Voyager de la NASA va ser la primera a obtenir imatges de primer pla d'Encèlad, la lluna de Saturn (esquerra). La nau espacial Cassini va detectar per primera vegada columnes de vapor d'aigua que brollaven de la lluna gelada Encèlad (dreta) el 2005, resolent la qüestió de la superfície de la lluna en termes geològics.

Gràcies al llarg temps que la Cassini va passar al voltant de Saturn, els científics han descobert les respostes a molts dels misteris vistos per la Voyager.

 

Guèisers de gel d'Encèlad

Cassini ha descobert un mecanisme que explica el paisatge en constant renovació d'Encèlad: ratlles atigrades, esquerdes de les quals brollen dolls de vapor d'aigua i partícules orgàniques. La investigació de Cassini ha demostrat que la lluna Tità sí que té llacs estables d'hidrocarburs líquids a la seva superfície i és molt similar a la Terra en els seus primers anys. Les dades de Cassini també van resoldre com dues petites llunes descobertes per les Voyager, Prometeu i Pandora, afecten l'anell F, que té una forma estranyament retorçada.

Clic a la imatge per engrandir. Guèisers que brollen.

NdelT: Galeria d'imatges impressionants de la nau espacial Cassini; per a una experiència completa, aneu a l'article original (enllaç al final) i cerqueu aquesta imatge amb els enllaços per poder ampliar-les individualment, mireu-ho en mode de pantalla completa (quadrat a la part superior dreta).

Clic a la imatge per engrandir.

"La Cassini deu molts dels seus descobriments a la nau espacial Voyager", diu Linda Spilker, científica del projecte Cassini al Jet Propulsion Laboratory, que va començar la seva carrera treballant del 1977 al 1989. "Encara comparem les dades de la Cassini amb els resultats de la Voyager i ens enorgulleix construir sobre aquest llegat".

L'hexàgon de Saturn

Clic a la imatge per engrandir. L'hexàgon de Saturn vist en fals color.

Però les Voyagers van deixar molts més misteris que la Cassini encara no ha resolt. Per exemple, els científics van observar per primera vegada una estructura hexagonal al pol nord de Saturn en imatges de la Voyager.

Clic a la imatge per engrandir. Vòrtex hexagonal a l'atmosfera de Saturn.

La Cassini ha obtingut imatges d'alta resolució de l'hexàgon nord. Les dades informen els científics sobre una ona notablement estable a l'atmosfera del planeta que ha estat mantenint l'hexàgon de Saturn durant 30 anys.

Clic a la imatge per engrandir. Animació de la rotació del vòrtex nord de Saturn

Agulles de teixir en anelles

Clic a la imatge per engrandir. Els científics van veure per primera vegada aquests núvols de petites partícules, conegudes com a "radis", en imatges de la nau espacial Voyager de la NASA. Es creu que els radis són causats per petites partícules carregades electroestàticament que s'eleven per sobre del pla de l'anell, però els científics encara estan investigant com obtenen la seva càrrega les partícules.

Encara més desconcertants van ser els diversos núvols en forma de falca de petites partícules que es van descobrir als anells de Saturn. Els científics els han anomenat "radis" perquè semblen radis de bicicleta. L'equip de Cassini els ha estat buscant des que la nau espacial va arribar per primera vegada a Saturn. Durant l'equinocci de Saturn, la llum solar va il·luminar els anells de costat i van aparèixer radis a la part exterior de l'anell B de Saturn. Els científics de la Cassini encara estan provant les seves teories sobre què podria estar causant aquests estranys fenòmens.

El futur de la Voyager

Avui, la nau espacial Voyager continua sent pionera en el viatge fins a la vora del nostre sistema solar. No podem esperar que aquestes naus espacials explorin l'espai interestel·lar real, però transmeten dades sobre l'heliopausa amb força èxit. Està previst que l'energia dels seus generadors de radioisòtops duri fins al 2030, i aleshores les naus sense vida, per inèrcia, volaran per l'espai fins que es trobin amb alguna estrella.

Clic a la imatge per engrandir. La imatge de la Voyager 1 (esquerra) mostra núvols convectius a Saturn presa el 1980. Una imatge de la Cassini (dreta) del 2004 mostra una tempesta a l'atmosfera d'una estrella gegant anomenada Draco, que va ser la potent font de les emissions de ràdio detectades per la Cassini. Aquesta emissió de ràdio és molt similar a les ràfegues d'emissió de ràdio generades pels llamps a la Terra. El 2009, la Cassini va enviar fotografies de llamps intermitents a l'atmosfera de Saturn.

La Voyager 1 va ser llançada el 5 de setembre de 1977 i actualment es troba a uns 17.000 milions de quilòmetres del Sol. Aquesta és la nau espacial més distant. La Voyager 2, llançada el 20 d'agost de 1977, es troba actualment a uns 14.000 milions de quilòmetres del Sol.

Un vídeo fet a partir d'imatges preses per la nau espacial Cassini mostra huracans i tempestes que giren al voltant del pol nord del planeta.

Les Voyagers van ser construïdes al JPL, que està operat per l'Institut Tecnològic de Califòrnia. La missió Cassini-Huygens és un projecte conjunt de la NASA, l'Agència Espacial Europea i l'Agència Espacial Italiana. El JPL també gestiona la Cassini, i l'orbitador i les seves dues càmeres a bord van ser dissenyats, desenvolupats i muntats al JPL.

Vídeo que mostra els descobriments de Cassini fets durant 15 anys de treball

Ho he vist aquí.

Visitant Encèlad

Un estudi que utilitza dades de la sonda Cassini de la NASA indica que hi pot haver molta més energia química a l'interior de la petita lluna de Saturn del que es pensava, juntament amb l'evidència d'un ingredient clau per a la vida. 

Sabem que Encèlad expulsa grans de gel i aigua rica en compostos orgànics des d'uns plomalls gegants, alguns dels quals són importants per a la vida. Una nova anàlisi ha confirmat la presència de cianur d'hidrogen, una molècula clau per a l'origen de la vida.

I això no és tot: els investigadors han trobat proves de l'existència d'un oceà ocult sota la capa exterior gelada de la lluna, que també serveix de suport al plomall gegant amb una font d'energia sobrealimentada. No identificada en aquest estudi, la font es troba en forma de diversos compostos orgànics, alguns dels quals a la Terra serveixen de combustible per als organismes.

A l'interior de la diminuta lluna de Saturn s'està gestant més energia química de la que es pensava. Com més energia hi hagi disponible, més probabilitats caldrà que la vida proliferi i es mantingui.

Clic a la imatge per engrandir. La lluna Encèlad, de brillants reflexos, apareix davant dels anells de Saturn, mentre que la lluna major Tità s'entreveu en la distància. Encèlad (de 504 quilòmetres de diàmetre) es troba al centre de la imatge. Tità (5.150 quilòmetres de diàmetre) es pot veure feblement al fons, més enllà dels anells. Aquesta vista mira cap al costat anti-Saturn d'Encèlad i cap al costat de Saturn de Tità. La cara nord dels anells, il·luminada pel Sol, es veu just per sobre del pla dels anells. Crèdit: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

Ho he vist aquí.

Cinc llunes i Saturn

Clic a la imatge per engrandir. Crèdit: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

El 29 de juliol del 2011, Cassini va capturar cinc de les llunes de Saturn en un sol fotograma amb la seva càmera de camp estret. Aquesta és una vista a tot color d'una imatge que es va publicar originalment el setembre de 2011 (veure PIA14573).

Llunes visibles en aquesta vista: Janus (179 quilòmetres de diàmetre) és a l'extrem esquerre; Pandora (81 quilòmetres de diàmetre) orbita just més enllà del prim anell F a prop del centre de la imatge; Encèlad (504 quilòmetres de diàmetre) apareix per sobre del centre; La segona lluna més gran de Saturn, Rea (1.528 quilòmetres de diàmetre), està dividida per la vora dreta de la imatge; i la lluna més petita Mimas (396 quilòmetres de diàmetre) es veu just a l'esquerra de Rea.

Aquesta vista mira cap al costat nord, il·luminat pel Sol, dels anells des de just damunt del pla anular. Rea és aquí més a prop de Cassini. Els anells estan més enllà de Rea i Mimas. Encèlad està més enllà dels anells. La imatge es va obtenir a una distància aproximada d'1,1 milions de quilòmetres de Rea i a 1,8 milions de quilòmetres d'Encèlad.

La nau espacial Cassini va finalitzar la seva missió el 15 de setembre del 2017, posant fi als seus dies precipitant i desintegrant-se a l'atmosfera de Saturn, de forma controlada.

Cassini és un projecte cooperatiu de la NASA, l'ESA (Agència Espacial Europea) i l'Agència Espacial Italiana. El Laboratori de Propulsió a Jet (JPL), una divisió de l'Institut Tecnològic de Califòrnia a Pasadena, gestiona la missió per a la Direcció de Missions Científiques de la NASA, a Washington. L'orbitador Cassini i les seves dues càmeres a bord van ser dissenyats, desenvolupats i acoblats al JPL. El centre d'operacions d'imatge es troba a l'Space Science Institute de Boulder (Colorado).

Ho he vist aquí.

Per descomptat, Saturn va portar el seu anell de llum...

El 25 de juny, el telescopi espacial James Webb va observar Saturn per primera vegada a l'infraroig proper. El planeta apareix extremadament fosc en aquesta longitud d'ona, ja que el gas metà de la seva atmosfera absorbeix la llum solar, però els anells romanen brillants.

Clic a l'imatge per engrandir. Recorregut en dues parts d'una imatge del Webb de Saturn (aquí us les hem ajuntat), els anells i les llunes. El fons és majoritàriament fosc. Saturn es veu com un cercle marró ataronjat fosc, envoltat per diversos anells brillants, gruixuts i horitzontals de color blanquinós. A la part esquerra de la primera imatge hi ha tres petits punts. Es tracta de tres llunes de Saturn. De dalt a baix, són Dione, Encèlad i Tetis, respectivament. Hi ha un tint lleugerament més fosc als pols nord i sud del planeta. Els anells que envolten Saturn són majoritàriament amples, amb alguns espais estrets singulars entre els anells més amples. Hi ha un anell interior més gruixut i, juntament amb ell, un altre més ample i brillant. Més cap a l'exterior hi ha un petit espai fosc abans d'un altre anell més gruixut. A l'anell més gruixut hi ha una banda estreta i feble. Després hi ha un anell més extern, més feble i més prim.  Crèdit: NASA, ESA, CSA, STScI, Matt Tiscareno (SETI Institute), Matt Hedman (University of Idaho), Maryame El Moutamid (Cornell University), Mark Showalter (SETI Institute), Leigh Fletcher (University of Leicester), Heidi Hammel (AURA). Processament d'imatge: J. DePasquale (STScI)

Aquesta imatge es va prendre com a part d'un programa científic del Webb dissenyat per provar la capacitat del telescopi per detectar llunes febles al voltant del planeta i estudiar els seus anells brillants. Fer una ullada més de prop per trobar detalls del sistema d'anells del planeta, així com de les llunes Dione, Encèlad i Tetis. Els anells de Saturn estan formats per un conjunt de fragments rocosos i gelats: les partícules varien en mida des de les més petites que un gra de sorra fins a algunes tan grans com les muntanyes de la Terra.

Ho he vist aquí.

Saturn: els seus anells serien amb prou feines més antics que els dinosaures!

Clic a l'imatge per engrandir. Saturn i els seus anells vists per la IA. Crèdit: DALL·E

Cassini: 15 anys d'espectacle  L'any 2012, amb motiu del 15è aniversari del llançament de la missió Cassini-Huygens, la NASA va oferir una antologia d'imatges que mostraven els llacs de Tità, els guèisers d'Encèlad, la dansa de les llunes de Saturn així com el so de les ones de ràdio, emesa pels llamps a les tempestes de Saturn.

Els anells de Saturn són un somni i ens agradaria saber el seu origen, quan van néixer, per què... i si perduraran. Un nou gir torna a posar a l'ordre del dia, en consolidar-lo, una teoria proposada fa uns anys i basada en mesures de la sonda Cassini.

Una nova entrega de la saga de determinar l'edat de Saturn acaba d'arribar a la xarxa tal com mostra una publicació a Science Advances. Llegint un dels articles anteriors, podem comprovar que aquests són els treballs que ja realitzaven en aquell moment el físic Sascha Kempf, de la Universitat de Boulder a Colorado (EUA) i els seus col·legues, que tornen al capdavant de l'acció.

Segons els arguments esgrimits, els anells de Saturn s'haurien format com a molt fa només uns centenars de milions d'anys abans del naixement dels dinosaures a la Terra al final del Triàsic, fa d'uns 232 a 234 milions d'anys. L'article publicat el 14 de maig amb la nota de premsa de la Universitat de Boulder indica efectivament que els anells no serien més antics de 400 milions d'anys segons Kempf i els seus col·legues Nicolas Altobelli de l'Agència Espacial Europea, Jürgen Schmidt de la Freie Universität Berlin, Jeffrey Cuzzi i Paul Estrada del Centre de Recerca Ames de la NASA, i Ralf Srama de la Universität de Stuttgart.

Podeu triar l'idioma de subtitulació a la configuració del vídeo. Sabeu on sou? Al cor dels anells de Saturn. Estan formats per grans de gel molt petits, d'unes desenes de mil·límetres fins a uns quants metres, però és minúscul a l'escala del planeta. Crèdit: CNES.
                      
Recordem que les primeres observacions dels anells de Saturn daten de Galileu i que el primer a comprendre la seva naturalesa va ser el físic James Clerk Maxwell, a qui devem la constitució del sistema d'equacions per descriure els fenòmens electromagnètics a la física clàssica que impliquen l'existència d'ones que Maxwell va identificar com a ones de llum. "En certa manera, hem resolt una pregunta que va començar amb James Clerk Maxwell", explica Kempf, professor del Laboratori de Física Atmosfèrica i Espacial (LASP) de CU Boulder.

Capes de pols còsmica

Si és així, caldrà esperar que la noosfera adquireixi instruments que Galileu i Maxwell probablement no s'imaginaven, és a dir, d'una banda, la sonda Cassini, i d'altra banda l'analitzador de pols còsmic que va permetre Kempf i els seus col·legues per analitzar el corrent de micrometeorits que cauen sobre els anells de Saturn entre el 2004 i el 2017. En aquest corrent, 163 grans que no podrien haver vingut de les llunes del sistema saturnià s'han identificat, fet que ha estat decisiu per deduir l'edat dels anells.

De fet, avui sabem que la pols que constitueix aquests anells és gairebé gel d'aigua pura, la qual cosa els dóna una certa reflectivitat. Això s'ha de veure afectat per l'arribada de micrometeorits externs que s'instal·len sobre ells com la pols d'una habitació al llarg del temps.

Suposant una taxa de deposició de pols còsmica relativament constant durant milions d'anys, la reflectivitat mesurada dels anells de Saturn indica, per tant, la seva edat i per tant, seria molt inferior a la del planeta i que ha de ser la del sistema solar, uns 4.500 milions d'anys.

No obstant això, com afirma Kempf, "Sabem aproximadament l'edat dels anells, però això no resol cap dels nostres altres problemes. Encara no sabem en primer lloc com es van formar aquests anells".

Podeu triar l'idioma de subtitulació a la configuració del video. Sébastien Charnoz és professor de ciències planetàries a la Universitat de Paris Cité i a l'Institut de Physique du Globe de Paris. Sébastien Charnoz és un antic membre de la missió Cassini i especialista en formació planetària. La seva presentació recull les diferents hipòtesis sobre l'origen dels anells. Aborda la viva controvèrsia científica que va tenir lloc el 2018 després de la primera mesura de la massa dels anells i les seves possibles implicacions per a l'edat del sistema saturnià. Acaba explorant la possibilitat de l'existència d'exollunes i exoanells al voltant dels exoplanetes. Crèdit: Festival d'Astronomie de Fleurance.

Ho he vist aquí.

Dolls des de la distància

Clic per engrandir. Encèlad. Crèdit: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

Els fascinants dolls del pol sud d'Encèlad s'observen des de lluny, il·luminats per la llum solar, mentre que la pròpia lluna brilla suaument reflectida per la resplendor de Saturn.

Les observacions dels dolls preses des de diverses geometries d'observació proporcionen diferents perspectives d'aquesta característica extraordinària. Cassini ha recollit una gran quantitat d'informació amb l'esperança de desentranyar els misteris de l'oceà subterrani que s'amaga sota l'escorça glaçada d'aquesta lluna de Saturn.

Aquesta vista mira cap a l'hemisferi d'Encèlad orientat cap a Saturn (504 quilòmetres de diàmetre). El nord és a dalt. La imatge va ser presa en llum visible amb la càmera d'angle estret de la nau espacial Cassini el 13 d'abril del 2017.

La imatge es va prendre a una distància aproximada de 808.000 quilòmetres d'Encèlad i amb un angle de fase Sol-Encèlad-nau de 176 graus. L'escala de la imatge és de 5 quilòmetres per píxel.

La missió Cassini és un projecte de cooperació de la NASA, l'ESA (Agència Espacial Europea) i l'Agència Espacial Italiana (ASI). El Laboratori de Propulsió a Jet, una divisió de l'Institut Tecnològic de Califòrnia a Pasadena, gestiona la missió per a la Direcció de Missions Científiques de la NASA a Washington. L'orbitador Cassini i les seves dues càmeres a bord van ser dissenyats, desenvolupats i acoblats al JPL. El centre d'operacions d'imatge es troba a l'Space Science Institute de Boulder (Colorado).

Per a més informació sobre la missió Cassini-Huygens, feu un clic aquí i a aquí. La pàgina web de l'equip d'imatges de Cassini la trobareu fent un altre clic aquí.

Ho he vist aquí.

Descobriment d'un nou tipus d'exoplaneta ric en aigua

Clic per engrandir. Dins del sistema planetari Kepler-138, aquí una recreació artística, s'amaguen dos planetes fets majoritàriament d'aigua. Crèdit: NASA, ESA, L. Hustak (STScl)

Aigua, els investigadors ja n'han trobat en altres planetes que no siguin la nostra Terra. Fins i tot en planetes més enllà del nostre sistema solar. Però aquests dos exoplanetes que avui ens presenten són excepcionals. Poden estar formats principalment per aigua!

Els exoplanetes  Què són els exoplanetes, on es troben i per què són tan interessants?

"Waterworld" de Kevin Costner no va ser el món més acollidor. Afortunadament, aquest tipus de món no existeix enlloc més que en les teories dels científics. Dels més de 5.000 exoplanetes descoberts fins ara, ni un de sol és un "món aquàtic", ni un de sol és un "món oceànic". Però els astrònoms de la Universitat de Mont-real (Canadà) sembla que acaben d'aconseguir, a uns 218 anys llum de la Terra, els que podrien ser els dos primers observats mai.

Entre el 2014 i el 2016, els investigadors van apuntar els telescopis espacials Hubble i Spitzer al sistema planetari conegut com a Kepler-138. Es troba a la constel·lació de la Lira. Des del 2014, els astrònoms havien identificat, gràcies a les dades del telescopi espacial Kepler, tres exoplanetes. Les observacions de Hubble i Spitzer han descobert un quart planeta allà situat a l'anomenada zona habitable de la seva estrella. I és amb aquesta nova informació que els investigadors van avaluar les mides i masses de dos exoplanetes del sistema, Kepler-138 c i Kepler-138 d.

Primera sorpresa: tot i que s'imaginaven que eren radicalment diferents, van resultar ser molt semblants. Gairebé bessons. Tots dos tenen un volum més de tres vegades més gran que el del nostre planeta. Però de massa només el doble. Densitats, per tant, molt inferiors a les de la Terra. El que suggereix que una part important del seu volum -fins a la meitat- està format per quelcom més lleuger que la roca -que constitueix planetes semblants al nostre- però també més pesat que l'hidrogen o l'heli que constitueixen la majoria dels gegants gasosos. Així doncs una mica d'aigua?

Molta aigua per a aquests planetes

 

Fins aleshores, els astrònoms pensaven que els planetes una mica més grans que els nostres s'hi semblaven molt. També parlaven de les súper-Terres. Aleshores, com descriure aquests exoplanetes recentment estudiats? Probablement com les versions ampliades d'Europa o Encèlad, llunes riques en aigua al voltant de Júpiter i Saturn. Però més a prop de la seva estrella. I així, no amb una superfície gelada, sinó amb una gran embolcall de vapor d'aigua.

 

Clic per engrandir. Kepler-138 d tindria un interior compost per metalls i roques. Però també una gruixuda capa d'aigua a alta pressió en diverses formes (aigua supercrítica i potencialment líquida) a les profunditats del planeta, en blau fosc i una gruixuda embolcall de vapor d'aigua (tons de blau) a sobre. Capes amb una profunditat d'uns 2.000 quilòmetres. La Terra, en comparació, té una profunditat oceànica mitjana de menys de 4 quilòmetres. Crèdit: Benoit Gougeon, Universitat de Mont-real

Els investigadors assenyalen que la temperatura de l'atmosfera de Kepler-138 c i Kepler-138 d és probablement més alta que el punt d'ebullició de l'aigua. Per tant, aquests planetes poden no tenir oceans superficials. No hi ha gaire a veure amb el Waterworld de Kevin Costner doncs. Però tot això haurà d'esperar a la confirmació de les observacions fetes amb el telescopi espacial James Webb. Aquest de fet, hauria de permetre revelar la composició de les atmosferes d'aquests estranys exoplanetes.

Els astrònoms ja estan entusiasmats amb aquesta nova diversitat descoberta entre els planetes del nostre Univers. Objectes amb la densitat de les llunes gelades del nostre Sistema Solar, però molt més grans i massius. Una diversitat que probablement resulta d'una gran varietat de processos de formació i evolució encara per definir.

Ho he vist aquí.

Una esplendor vista poques vegades

La nau espacial Cassini de la NASA va oferir una espectacular vista de Saturn, presa mentre la nau era a l'ombra de Saturn. Les càmeres estaven orientades cap a Saturn i el Sol, de manera que el planeta i els anells estan a contrallum. (El Sol està darrere del planeta, cosa que protegeix les càmeres de la llum solar directa). A més de l'esplendor visual, aquesta geometria especial d'observació en una fase molt alta permet als científics estudiar fenòmens dels anells i l'atmosfera que no es veuen fàcilment en una fase més baixa.

Clic per engrandir. Crèdit: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

Atès que aquest tipus d'imatges només es poden prendre quan el Sol és darrere del planeta, aquesta bonica vista és encara més valuosa per la seva raresa. L'última vegada que Cassini va captar una vista com aquesta va ser el setembre del 2006, quan va capturar un mosaic processat perquè semblés de color natural, titulat "A l'ombra de Saturn" (vegeu A l'ombra de Saturn). En aquest mosaic, el planeta Terra va fer una aparició especial, convertint "A l'ombra de Saturn" en una de les imatges de Cassini més populars fins avui. La Terra no apareix en aquest mosaic, ja que està amagada darrere el planeta.

En aquesta imatge també apareixen dues de les llunes de Saturn: Encèlad i Tetis. Tots dos apareixen a la banda esquerra del planeta, sota els anells. Encèlad està més a prop dels anells; Tetis és a sota i a l'esquerra.

Aquesta vista mira cap al costat no il·luminat dels anells des d'uns 19 graus per sota del pla dels anells.

Les imatges preses utilitzant filtres espectrals infrarojos, vermells i violetes es van combinar per crear aquesta vista de color millorat. Les imatges es van obtenir amb la càmera gran angular de la nau espacial Cassini el 17 d'octubre del 2012 a una distància aproximada de 800.000 quilòmetres de Saturn. L'escala de la imatge a Saturn és de 50 quilòmetres per píxel.

La missió Cassini-Huygens és un projecte de cooperació entre la NASA, l'Agència Espacial Europea i l'Agència Espacial Italiana. El Laboratori de Propulsió a Reacció una divisió de l'Institut de Tecnologia de Califòrnia a Pasadena, gestiona la missió per a la Direcció de Missions Científiques de la NASA, a Washington, DC. L'orbitador Cassini i les seves dues càmeres a bord van ser dissenyades, desenvolupades i acoblades al JPL. El centre d'operacions d'imatge es troba a l'Space Science Institute de Boulder (Colorado).

Per a més informació sobre la missió Cassini-Huygens, feu un clic aquí.

Ho he vist aquí.

Última observació del plomall d'Encèlad

Clic per engrandir. Encèlad, una de les llunes de Saturn. Crèdit: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

Aquesta seqüència d'imatges procedeix de la darrera observació de la ploma d'Encèlad realitzada per la nau espacial Cassini de la NASA l'any 2017, la incorporem al blog degut al seu interès.

Les imatges es van obtenir durant aproximadament 14 hores mentre les càmeres de Cassini miraven fixament l'activa lluna gelada. La vista durant tota la seqüència és de la cara nocturna de la lluna, però la perspectiva de Cassini d'Encèlad canvia durant la seqüència. La pel·lícula comença amb una vista de la part de la superfície il·luminada per la llum reflectida de Saturn i passa a un terreny completament sense il·luminar. El temps d'exposició de les imatges canvia cap a la meitat de la seqüència per fer visibles els detalls més febles. (El canvi també fa visibles les estrelles del fons).

Les imatges d'aquesta seqüència de la pel·lícula es van prendre el 28 d'agost del 2017, utilitzant la càmera d'angle estret de Cassini. Les imatges van ser adquirides a una distància d'Encèlad que va canviar de 1,1 milions a 868.000 quilòmetres. L'escala de la imatge canvia durant la seqüència de 7 a 5 quilòmetres per píxel.

Cassini és un projecte cooperatiu de la NASA, l'ESA (Agència Espacial Europea) i l'Agència Espacial Italiana (ASI). El Laboratori de Propulsió a Jet (JPL), una divisió de Caltech a Pasadena, gestiona la missió per a la Direcció de Missions Científiques de la NASA, a Washington. L'orbitador Cassini i les seves dues càmeres de bord van ser dissenyats, desenvolupats i acoblats al JPL. El centre d'operacions d'imatge té la seu al Space Science Institute de Boulder, Colorado.

Per a més informació sobre la missió Cassini-Huygens, feu un clic aquí o aquí. Per accedir a la pàgina web de l'equip d'imatges de Cassini feu una altre clic aquí.

Ho he vist aquí.

El Hubble veu el canvi d'estacions a Saturn

Clic per engrandir.

El telescopi espacial Hubble de la NASA està donant als astrònoms una visió dels canvis a la vasta i turbulenta atmosfera de Saturn a mesura que l'estiu de l'hemisferi nord del planeta fa la transició a la tardor, com es mostra en aquesta sèrie d'imatges preses el 2018, 2019 i 2020 (d'esquerra a dreta). 

"Aquests petits canvis any a any a les bandes de color de Saturn són fascinants", va dir Amy Simon, científica planetària del Centre de Vol Espacial Goddard de la NASA a Greenbelt, Maryland. "A mesura que Saturn s'acosta a la tardor al seu hemisferi nord, veiem que les regions polars i equatorials canvien, però també veiem que l'atmosfera varia en escales de temps molt més curtes". Simon és autor principal d'un article sobre aquestes observacions publicat l'11 de març a Planetary Science Journal.

"El que vam trobar va ser un lleuger canvi d'un any a un altre en el color, possiblement a l'alçada dels núvols i als vents; no és sorprenent que els canvis no siguin enormes, ja que només estem observant una petita fracció d'un any de Saturn", va afegir Simon. "Esperem grans canvis en una escala de temps estacional, així que això mostra la progressió cap a la següent estació".

Les dades del Hubble mostren que del 2018 al 2020 l'equador es va tornar entre un 5 i un 10 per cent més brillant, i els vents van canviar lleugerament. El 2018, els vents mesurats prop de l'equador eren d'uns aproximadament 1.600 quilòmetres per hora, més alts que els mesurats per la nau espacial Cassini de la NASA durant el 2004-2009, quan eren d'uns aproximadament 1.300 quilòmetres per hora. El 2019 i 2020 van tornar a disminuir a les velocitats de Cassini. Els vents de Saturn també varien amb l'altitud, de manera que el canvi en les velocitats mesurades podria significar que els núvols el 2018 eren uns 60 quilòmetres més profunds que les mesures durant la missió Cassini. Es necessiten més observacions per saber què està passant.

Clic per engrandir. Imatges del Telescopi Espacial Hubble de Saturn preses el 2018, 2019 i 2020 a
la transició de l'estiu a la tardor de l'hemisferi nord del planeta tardor. Crèdit: NASA/ESA/STScI/A. Simon/R. Roth

Saturn és el sisè planeta des del nostre Sol i orbita a una distància d'uns 1.400 milions de quilòmetres del Sol. Tarda uns 29 anys terrestres a orbitar el Sol, de manera que cada estació a Saturn dura més de set anys terrestres. La Terra està inclinada respecte al Sol, cosa que altera la quantitat de llum solar que rep cada hemisferi a mesura que el nostre planeta es mou a la seva òrbita. Aquesta variació de l'energia solar és la que impulsa els nostres canvis estacionals. Saturn també està inclinat, per la qual cosa, en canviar les estacions en aquest món llunyà, el canvi a la llum solar podria estar causant alguns dels canvis atmosfèrics observats.

Igual que Júpiter, el planeta més gran del sistema solar, Saturn és un "gegant gasós" compost principalment per hidrogen i heli, encara que hi pot haver un nucli rocós al seu interior. A les profunditats de la seva atmosfera sorgeixen ocasionalment enormes tempestes, algunes gairebé tan grans com la Terra. Donat que molts dels planetes descoberts al voltant d'altres estrelles són també gegants gasosos, els astrònoms estan ansiosos per saber més sobre el funcionament de les atmosferes dels gegants gasosos. 

Saturn és el segon planeta més gran del sistema solar, més de 9 vegades més ample que la Terra, amb més de 50 llunes i un sistema espectacular d'anells formats principalment per gel d'aigua. Dues d'aquestes llunes, Tità i Encèlad, semblen tenir oceans sota la seva escorça gelada que podrien albergar vida. Tità, la lluna més gran de Saturn, és l'única lluna del nostre sistema solar amb una atmosfera espessa, que inclou núvols que fan ploure metà líquid i altres hidrocarburs sobre la superfície, formant rius, llacs i mars. Es creu que aquesta barreja de substàncies químiques és semblant a la de la Terra fa milers de milions d'anys, quan va sorgir la vida. La missió Dragonfly de la NASA sobrevolarà la superfície de Tità, aterrant a diversos llocs per buscar els components bàsics de la vida. 

Les observacions de Saturn formen part del programa OPAL (Outer Planets Atmospheres Legacy-Llegat de les Atmosferes d'Altres Planetes) del Hubble. "El programa OPAL ens permet observar cada un dels planetes exteriors amb el Hubble cada any, permetent nous descobriments i observant com cada planeta està canviant amb el temps", va dir Simon, investigador principal d'OPAL.

El telescopi espacial Hubble és un projecte de cooperació internacional entre la NASA i l'ESA (Agència Espacial Europea). El Centre de Vol Espacial Goddard de la NASA, a Greenbelt (Maryland), gestiona el telescopi. L'Institut Científic del Telescopi Espacial (STScI), a Baltimore, realitza les operacions científiques del Hubble. El STScI és operat per a la NASA per l'Associació d'Universitats per a la Investigació en Astronomia a Washington, D.C. 

Ho he vist aquí.

Exobiologia: el complex interior d’Encèlad ofereix un entorn propici per a la vida

Sota el gel d’Encèlad, una lluna de Saturn, podrien jugar-se processos geoquímics més complexos dels que els investigadors havien imaginat anteriorment. Processos susceptibles d’oferir a la vida un entorn propici per al seu desenvolupament.

Clic per engrandir.

Encèlad és una petita lluna de Saturn. És geològicament activa. Sota la seva escorça gelada s’amaga un oceà d’aigua líquida traït per guèisers de vapor, gel i diversos gasos que pugen a centenars de quilòmetres per sobre de la seva superfície. I són precisament aquests guèisers els que han estudiat investigadors del Southwest Research Institute (SWRI - Estats Units) per trobar pistes que revelin les condicions que prevalen sota el gel d’Encèlad. La seva conclusió: l’oceà que banya aquesta lluna de Saturn és més complex del que s’esperava.

"Detallant la composició dels guèisers d'Encèlad, podem aprendre més sobre la naturalesa del seu oceà, com s'hi va arribar i si proporciona entorns on es pot desenvolupar la vida tal com coneixem", diu l'investigador Christopher Glein, en un comunicat de premsa del Southwest Research Institute (SwRI) a on el seu equip acaba de desenvolupar una nova tècnica analítica i nous models geoquímics que els van permetre estimar la concentració de CO₂ dissolt a l’oceà a partir de la del plomall.

Aquesta darrera sembla que s’explica per reaccions geoquímiques entre el cor rocós de la lluna i l’aigua líquida del seu oceà ocult. Més concretament, per la dissolució i formació de determinades barreges de minerals que contenen silici i carboni al fons d’aquest oceà. "Sembla que Encèlad és l'escenari d'un esdeveniment massiu de segrest de CO₂ al seu nucli, un esdeveniment similar al que els investigadors voldrien reproduir a la Terra per contrarestar l'escalfament global", comenta Christopher Glein.

Els investigadors del Southwest Research Institute (SWRI) als Estats Units, van confiar 

notablement en les dades proporcionades per la sonda Cassini i el seu espectròmetre
de masses quan va passar a prop d’Encèlad l’octubre de 2015. Detallant la composició
química dels guèisers que fugien de l'escorça gelada de la lluna de Saturn, van
arribar a la conclusió que el seu oceà és probablement més complex del que
s'esperava. © NASA, JPL-Caltech.

De les fonts hidrotermals a la vida

Un altre fenomen que contribueix a la complexitat del cor d’Encèlad és la probable presència de fonts hidrotermals. La sonda Cassini n'havia revelat per primera vegada la presència al cor dels guèisers, de petites partícules de sílice, a més de gas hidrogen. Dues substàncies químiques que es consideren marcadors dels processos hidrotermals. Processos que al fons de l’oceà generen fluids calents, rics en energia i carregats de minerals que permeten prosperar ecosistemes únics. I potencialment capaç de suportar la vida. "No hem trobat cap evidència d'això, però hi ha indicis interessants que poden existir condicions favorables a la vida sota l'escorça gelada d'aquesta lluna", apunta Hunter Waite, investigador del SwRI.

Els investigadors pensen ara que el nucli d'Encèlad està compost per una capa superior de carbonat i d'un interior serpentejant. Els carbonats es troben generalment en forma de roques sedimentàries com la calcària a la Terra, mentre que els minerals serpentejats es formen a partir de roques ígnies del fons marí, riques en magnesi i ferro.

Es proposa que l’oxidació hidrotermal del ferro, reduïda profundament en el nucli, formi hidrogen, mentre que l’activitat hidrotermal a les roques carbonatades que contenen quars produeix fluids rics en sílice. Aquestes roques també poden influir en la química del CO₂ a l'oceà mitjançant reaccions de baixa temperatura que involucren silicats i carbonats.

Ho he vist aquí.

Pistes blaves

Article recuperat d'Astroseti a on el vaig publicar en castellà el 28-03-2005

 Clic a la imatge per engrandir. Crèdit: NASA/JPL/Space Science Institute

Durant el sobrevol proper del 9 de març de 2005, la sonda Cassini va capturar aquesta imatge en fals color de la lluna Encèlad de Saturn, que mostra l'àmplia varietat de la geologia d'aquesta lluna gelada. Algunes regions geològiques d'Encèlad són velles i conserven un gran nombre de cràters d'impacte. Les àrees més joves exhibeixen moltes depressions tectòniques i crestes. Subtils diferències en el color pot indicar diferents propietats del gel, com ara les mides de gra, que poden ajudar a desvetllar la seqüència dels esdeveniments geològics que condueixen a l'estrany paisatge actual.

Aquesta vista en fals color és una composició de fotogrames individuals obtinguts utilitzant filtres sensibles al verd (centrats a 568 nanòmetres) i a la llum infraroja (dos filtres infrarojos, centrats a 752 i 930 nanòmetres respectivament). La imatge ha estat processada per accentuar les subtils diferències de color. L'atmosfera de Saturn es veu al fons de la imatge (el color ha estat transformat a gris per poder destacar-ne la lluna).

El Sol il·lumina engelosit des de l'esquerra, sortint part d'ell a l'ombra i tapant parcialment la vista de Saturn. Aquesta imatge mostra l'hemisferi contrari a Saturn, centrat gairebé en l'equador. 

Les imatges que conformen aquesta vista van ser preses amb la càmera d'angle estret de la nau Cassini, i a una distància aproximada de 94.000 Km. (58.000 milles) i a un angle de fase o angle entre el Sol, Encèlad i la nau espacial de 48 graus. La resolució de la imatge és del voltant de 560 metres (1.800 milles) per píxel. 

La missió Cassini-Huygens va ser un projecte cooperatiu de la NASA, l'Agència Espacial Europea i l'Agència Espacial Italiana. El Jet Propulsion Laboratory, una divisió de l'Institut Tecnològic de Califòrnia, a Pasadena, dirigeix ​​la missió Cassini per a l'Oficina de Ciència Espacial de la NASA, Washington, D.C. L'orbitador Cassini i les seves dues càmeres a bord van ser dissenyades, desenvolupades i acoblades en el JPL. L'equip d'imatge té la seva base a l'Institut de Ciències Espacials, Boulder, Colorado. 

Per a més informació, visiteu la pàgina de Cassini, i la pàgina de l'equip d'imatge de Cassini.