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.

Missió Curie: Per què la NASA investiga les misterioses ones de ràdio que emanen del Sol?

La NASA es prepara per desxifrar els misteris del Sol amb una missió innovadora. Dos petits satèl·lits escanejaran les ones de ràdio que emanen de la nostra estrella, obrint el camí per a una millor comprensió de les tempestes solars. Quins secrets podrien revelar aquests senyals enigmàtics sobre el nostre planeta?

Clic a la imatge per engrandir. La nova missió de la NASA se centra en aquestes misterioses ones de ràdio solars. Esquerra, pulsació solar, Crèdit: Wenlian LI; Dreta, Crèdit: Canva Pro.

El Sol, la font de la vida i la llum, encara amaga molts secrets. Entre ells, les intrigants ones de ràdio emeses durant les ejeccions de massa coronal (CME) han intrigat els científics durant anys. Per desentranyar aquest misteri, la NASA està llançant una missió espacial única anomenada Curie, acrònim en anglès de CubeSat Radio Interferometry Experiment (Experiment d'interferometria de ràdio CubeSat). Aquesta ambiciosa iniciativa pretén estudiar aquests senyals difícils d'aconseguir i comprendre millor la influència de la nostra estrella al nostre planeta.

S'amaga la clau de la vida a la Terra en les tempestes solars?  En la seva adolescència, el nostre Sol va ser sacsejat per nombroses i violentes erupcions. Aquestes eren diferents de tot el que veiem avui dia. I nous experiments mostren que aquestes tempestes poden haver proporcionat l'impuls necessari perquè aparegués vida a la Terra. Crèdit: NASA Goddard.

Tecnologia revolucionària per sondejar el Sol

La missió Curie es basa en una innovació tecnològica important: l'ús de dos microsatèl·lits CubeSat. Aquestes naus espacials, poc més grans que una caixa de sabates, es van llançar amb èxit el 9 de juliol de 2024 a bord del coet Ariane 6 de l'Agència Espacial Europea. Situats a 580 quilòmetres sobre la Terra, formen un interferòmetre de ràdio espacial, per primera vegada en la història de l'exploració espacial.

Els avantatges d'aquesta configuració són múltiples:

• captura d'ones de ràdio entre 0,1 i 19 megahertzs, impossibles de detectar des de la Terra;
• major precisió en la localització de la font dels senyals;
• flexibilitat i baix cost en comparació amb les missions espacials tradicionals.

David Sundqvist, cap del programa Curie i astrofísic la Universitat de Califòrnia, Berkeley, emfatitza la importància d'aquesta missió: "Aquesta és una missió molt ambiciosa i molt emocionant. És la primera vegada que un interferòmetre de ràdio vola a l'espai de manera controlada i, per tant, la missió és una precursora de la radioastronomia en general".

Clic a la imatge per engrandir. La NASA llança una nova missió per estudiar aquestes misterioses ones de ràdio que emanen del Sol. Crèdit: Canva Pro.

A la recerca de misterioses ones de ràdio

Les expulsions de massa coronals (CME) són explosions gegantines a la superfície del Sol, que projecten milers de milions de tones de plasma i partícules carregades a l'espai. És al cor d'aquests fenòmens espectaculars que els científics han detectat estranys senyals de ràdio, l'origen precís dels quals roman fins avui desconegut.

La missió Curie pretén respondre diverses preguntes crucials:

• D'on provenen exactament aquestes ones de ràdio?
• Quin mecanisme físic els genera?
• Quina és la seva relació amb les ejeccions de massa coronal?
• Com evolucionen aquests senyals al llarg del temps i l'espai?

Per aconseguir-ho, els dos CubeSats treballaran junts, mesurant les petites diferències horàries en les recepció d'ones. Aquesta tècnica d'interferometria permetrà triangular la font dels senyals amb una precisió sense precedents.

Impacte a la Terra: comprensió i anticipació de les tempestes solars

Efectes positius:

• Aurores boreals espectaculars
• Observacions científiques úniques
• Estimulació de la investigació espacial

Efectes negatius:

• Interrupcions a les xarxes elèctriques
• Interferències amb les comunicacions per satèl·lit   
• Riscos per als astronautes en una missió

Si milloréssim la nostra comprensió d'aquests fenòmens solars, la missió Curie ens podria ajudar a predir i anticipar millor les tempestes solars . Això ajudaria a protegir la nostra infraestructura crítica i a garantir la seguretat de les missions espacials tripulades.

 

Clic a la imatge per engrandir. Els membres de l'equip CURIE treballen per integrar els satèl·lits al desplegador CubeSat. Crèdit: ExoLaunch

Mentre els CubeSats de la NASA comencen la seva dansa orbital al voltant de la Terra, s'està escrivint un nou capítol en l'exploració espacial. Les misterioses ones de ràdio del Sol aviat podrien revelar els seus secrets, obrint el camí a una millor comprensió de la nostra estrella i la seva influència en el nostre Planeta Blau.

Ho he vist aquí.

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.

Contemplant una patata ràpida

El telescopi espacial Hubble de la NASA va prendre 13 exposicions separades durant 22 minuts per crear aquesta imatge en time-lapse de la petita lluna Fobos (a l'esquerra), amb forma de patata, orbitant al voltant de Mart. Fobos és tan petita que sembla una estrella en aquestes fotos del Hubble.

Clic a la imatge per engrandir. La diminuta lluna Fobos viatja darrere de Mart en aquesta imatge. La lluna apareix diverses vegades, ja que és una fotografia en time-lapse. Fobos és aquí un petit punt platejat. Mart domina les fotos. Mart és principalment vermell-ataronjat, amb taques fosques i motes platejades al voltant de les seves vores. Crèdit: NASA, ESA i Z. Levay (STScI)

 

No obstant, aquesta petita patata és ràpida: Fobos orbita Mart en només 7 hores i 39 minuts, és a dir, més ràpid del que gira Mart. L'òrbita de la lluna s'està reduint molt lentament, cosa que significa que amb el temps, d'aquí a 50 milions d'anys, es trencarà sota l'atracció gravitatòria de Mart, o s'estavellarà contra el planeta.

La pobra petita Fobos ja ha estat maltractada: gairebé va ser destrossada per un impacte gegant i té marques de milers d'impactes de meteorits. 

Aquí hi ha algunes dades curioses més sobre Fobos.

- No té atmosfera.
- És la més gran de les dues llunes de Mart. L'altra lluna es diu Deimos.
- La fina pols de la superfície de Fobos no pot retenir la calor.

Ho he vist aquí.

Parlem dels punts de Lagrange

Els punts de Lagrange

Els punts de Lagrange deuen el seu nom al matemàtic italo-francès Joseph-Louis Lagrange. Hi ha cinc punts especials en què una massa petita pot orbitar de forma constant amb dues masses més grans. Els punts de Lagrange són posicions en què l'atracció gravitatòria de dues masses grans és exactament igual per força centrípeta necessària perquè un objecte petit es mogui amb elles. Aquest problema matemàtic, conegut com el "Problema general dels tres cossos", va ser considerat per Lagrange en el seu treball premiat (Essai sur le Probleme des Trois Corps, 1772).ç

Dels cinc punts de Lagrange, tres són inestables i dos estables. Els punts de Lagrange inestables -etiquetats com a L1, L2 i L3- es troben al llarg de la línia que uneix les dues grans masses. Els punts de Lagrange estables (L4 i L5) formen el vèrtex de dos triangles equilàters els vèrtexs dels quals són les grans masses. L4 dirigeix l'òrbita de la Terra i L5 la segueix.

Clic a la imatge per engrandir. Punts de Lagrange del sistema Terra-Sol (no estan dibuixats a escala!). Crèdit: WMAP, NASA.

El punt L1 del sistema Terra-Sol ofereix una vista ininterrompuda del Sol i acull actualment el satèl·lit SOHO (Observatori Solar i Heliosfèric). El punt L2 del sistema Terra-Sol va ser la llar de la nau espacial WMAP, actual llar del Planck i del telescopi espacial James Webb. L2 és ideal per a l'astronomia perquè una nau espacial està prou a prop per comunicar-se fàcilment amb la Terra, pot mantenir el Sol, la Terra i la Lluna darrere de la nau per a l'energia solar i (amb el blindatge adequat) proporciona una visió clara de l'espai profund per als nostres telescopis. Els punts L1 i L2 són inestables en una escala temporal d'aproximadament 23 dies, cosa que obliga els satèl·lits que orbiten aquestes posicions a sotmetre's a correccions regulars de rumb i altitud.

És poc probable que la NASA trobi alguna utilitat per al punt L3, ja que roman ocult darrere del Sol en tot moment. La idea d'un "Planeta X" ocult al punt L3 ha estat un tema popular a la literatura de ciència ficció. La inestabilitat de l'òrbita del planeta X (en una escala temporal de 150 anys) no va impedir a Hollywood produir clàssics com L'home del planeta X.

Els punts L4 i L5 tenen òrbites estables sempre que la relació de masses entre les dues grans masses sigui superior a 24,96. Aquesta condició es compleix tant per a la Terra com per al Planeta X. Aquesta condició es compleix als sistemes Terra-Sol i Terra-Lluna, així com en moltes altres parelles de cossos del sistema solar. Els objectes que orbiten als punts L4 i L5 solen anomenar-se troians, pels tres grans asteroides Agamèmnon, Aquil·les i Hèctor que orbiten als punts L4 i L5 del sistema Júpiter-Sol. (Segons Homer, Hèctor va ser el campió troià assassinat per Aquil·les durant el setge del rei Agamèmnon a Troia). Hi ha centenars d'asteroides troians al sistema solar. La majoria orbiten amb Júpiter, però altres ho fan amb Mart. A més, diverses llunes de Saturn tenen companys troians. El 1956, l'astrònom polonès Kordylewski va descobrir grans concentracions de pols als punts troians del sistema Terra-Luna. L'instrument DIRBE del satèl·lit COBE va confirmar observacions anteriors de l'IRAS sobre un anell de pols que segueix l'òrbita de la Terra al voltant del Sol. L'existència d'aquest anell està estretament relacionada amb els punts troians, però la història es complica pels efectes de la pressió de la radiació sobre els grans de pols. El 2010, el telescopi WISE de la NASA va confirmar finalment la presència del primer asteroide troià (2010 TK7) al voltant del principal punt de Lagrange de la Terra.

Trobar els punts de Lagrange

La manera més senzilla d'entendre els punts de Lagrange és adoptar un marc de referència que giri amb el sistema. Les forces exercides sobre un cos en repòs en aquest marc es poden deduir a partir d'un potencial efectiu de la mateixa manera que les velocitats del vent es poden deduir a partir d'un mapa meteorològic. Les forces són més intenses quan els contorns del potencial efectiu estan més propers i més febles quan els contorns estan més allunyats.

Clic a la imatge per engrandir. Gràfic de contorn del potencial efectiu (no està dibuixat a escala!). Crèdit: WMAP, NASA.

Els punts L4 i L5 estan situats a 60º per davant i 60º per darrere, respectivament, de la menor de les dues masses del sistema; és a dir, cada un d'aquests constitueix un vèrtex d'un triangle equilàter on els altres dos vèrtexs són les dues masses. Aquests dos punts a vegades també s'anomenen punts de Lagrange triangulars o punts troians, ja que, en el sistema Sol-Júpiter, són els punts on estan situats els asteroides anomenats troians.  

El punt L1 està situat sobre la línia definida pels centres de massa dels dos cossos M1 i M2, i entre les dues masses. El punt L1 del sistema Sol-Terra és ideal per a realitzar observacions del Sol. Els objectes que hi són situats mai queden sota l'ombra de la Terra o de la Lluna. El Solar and Heliospheric Observatory (SOHO) està situat en una òrbita d'halo al voltant del punt L1 i l'Advanced Composition Explorer (ACE) és en una òrbita de Lissajous també al voltant del punt L1. El punt L1 del sistema Terra-Lluna permet un accés a òrbites lunars i terrestres amb un Delta-v mínim.

El punt L2 està situat sobre la línia definida pels centres de massa dels dos cossos M1 i M2, i més enllà de la més petita d'ambdues. Aquest punt en el sistema Sol-Terra és un bon lloc on situar observatoris espacials; com que un objecte en L2 sempre manté la mateixa orientació respecte al Sol i la Terra, el calibratge i la protecció són molt més simples.

La sonda Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) està en òrbita al voltant d'aquest punt, i també telescopi espacial James Webb, successor del Hubble.

En el cas del sistema Terra-Lluna, L2 seria el lloc ideal per a situar un satèl·lit de comunicacions per cobrir la cara oculta de la Lluna.

Aquesta pàgina (actualitzada per darrera vegada el juliol de 2012) va ser escrita originalment (amb equacions matemàtiques) per Neil J. Cornish com a part del programa d'educació i divulgació de WMAP.

Avui us portem un breu vídeo de l'enginyer Alberto Romaña nom real del Youtuber AlbertRhom a on explica de manera força educativa i entretinguda que son els punt de Lagrange.

Ho he vist aquí.

La NASA i NOAA anuncien que el Sol ha arribat al període de màxim solar

En una teleconferència amb periodistes el dimarts 15 d'octubre del 2024, representants de la NASA, l'Agència Nacional Oceànica i Atmosfèrica (NOAA) i el Panell de Predicció del Cicle Solar van anunciar que el Sol ha aconseguit el seu període de màxim solar.

El cicle solar és el cicle natural del Sol en la transició entre baixa i alta activitat. Aproximadament cada 11 anys, al punt àlgid del cicle solar, els pols magnètics del Sol s'inverteixen -a la Terra seria com si els pols nord i sud s'intercanviessin cada dècada- i el Sol passa de lent a actiu i tempestuós.

Durant la part més activa del cicle, coneguda com a màxim solar, el Sol pot desencadenar immenses explosions de llum, energia i radiació solar, tot això crea les condicions conegudes com a meteorologia espacial. La meteorologia espacial pot afectar els satèl·lits i els astronautes a l'espai, així com els sistemes de comunicacions -com la ràdio i el GPS- i les xarxes elèctriques a la Terra. Quan el Sol és més actiu, els fenòmens meteorològics espacials són més freqüents. L'activitat solar, com la tempesta de maig del 2024, ha provocat un augment de la visibilitat de les aurores i impactes en satèl·lits i infraestructures en els darrers mesos.

Imatges de l'Observatori de Dinàmica Solar de la NASA destaquen l'aspecte del Sol al mínim solar (esquerra, desembre de 2019) davant del màxim solar (dreta, maig de 2024). Aquestes imatges estan a la longitud d'ona 171 de la llum ultraviolada extrema, que revela les regions actives al Sol que són més comuns durant el màxim solar. Crèdit: NASA/SDO

Clic a la imatge per engrandir. Imatges en llum visible de l'Observatori de Dinàmica Solar de la NASA, destaquen l'aspecte del Sol al mínim solar (esquerra, desembre de 2019) davant del màxim solar (dreta, agost de 2024). Durant el mínim solar, el Sol sol estar sense taques. Les taques solars estan associades a l'activitat solar i s'utilitzen per seguir el progrés del cicle solar. Crèdit: NASA/SDO.

Clic a la imatge per engrandir. Nombre de taques solars durant els vint-i-quatre cicles solars anteriors. Els científics utilitzen les taques solars per seguir la evolució del cicle solar; les taques fosques s'associen a l'activitat solar, sovint com a origen d'explosions gegants -com les erupcions solars o les ejeccions de massa coronal (CME)- que poden donar llum, energia i material solar a l'espai. Crèdit: Centre de Predicció Meteorològica Espacial de la NOAA.

Clic a la imatge per engrandir. La previsió del Cicle Solar 25, elaborada pel Panell de Predicció del Cicle Solar 25, copresidit per la NASA i la NOAA. El nombre de taques solars és un indicador de la intensitat del cicle solar: com més gran és el nombre de taques solars, més intens és el cicle. Crèdit: Centre de Predicció Meteorològica Espacial del NOAA.

Clic a la imatge per engrandir. Clic a la imatge per engrandir. El 3 d'octubre del 2024, el Sol va emetre una forta flamarada solar. A partir d'aquesta data, aquesta erupció solar és la més gran del Cicle Solar 25 i està classificada com una erupció X9.0. La classe X denota les flamarades més intenses, mentre que el número proporciona més informació sobre la seva força. L'Observatori de Dinàmica Solar de la NASA va captar imatges d'aquesta erupció solar -com es veu a la llampada brillant del centre- el 3 d'octubre del 2024. La imatge mostra una barreja de llum de 171 Angstrom, i 131 Angstrom, subconjunts de llum ultraviolada extrema. Crèdit: NASA/SDO

L'Observatori de Dinàmica Solar de la NASA va captar aquestes imatges d'erupcions solars, com s'aprecia a les brillants centelleigs de la imatge de l'esquerra (erupció del 8 de maig de 2024) i de la imatge de la dreta (erupció del 7 de maig de 2024). La imatge mostra llum de 131 angstrom, un subconjunt de la llum ultraviolada extrema que ressalta el material extremadament calent de les flamarades i que s'acoloreix de taronja. Crèdit: NASA/SDO.

L'Observatori de Dinàmica Solar de la NASA va captar imatges de dos filaments de plasma llançats des de la Regió Activa 13614 (a dalt a l'esquerra) el 21 de març de 2024. La imatge mostra llum de 304 angstrom, una longitud d'ona utilitzada per mostrar plomalls densos de plasma més freds (filaments i prominències) que es produeixen per sobre de la superfície visible del Sol. Les zones brillants mostren on la densitat del plasma és més gran. Crèdit: NASA/SDO.

El Sol el 29 de novembre de 2020. Aquesta imatge va ser captada per l'Observatori de Dinàmica Solar de la NASA i mostra llum a la longitud d'ona de 171 angstroms. Crèdit: NASA/GSFC/SDO.

Algunes erupcions solars generen ràfegues de partícules energètiques solars. La radiació solar d'alta energia pot afectar els éssers humans i els components electrònics sensibles dels satèl·lits, tal com es mostra en aquesta animació conceptual. Crèdit: Conceptual Image Lab/Krystofer Kim de la NASA.

B-roll animat del llançament i aproximació lunar d'Artemis de la NASA. Les prediccions meteorològiques espacials seran fonamentals per donar suport a les naus espacials i als astronautes al programa Artemis. Crèdit: NASA

Clic a la imatge per engrandir. Aquest gràfic mostra la flota de la Divisió Heliofísica el juliol del 2024. El verd indica les missions en operació, el blau les missions en operació ampliada i el groc les missions futures. Els números entre parèntesis indiquen quantes naus espacials inclou actualment la missió. Crèdit: NASA

Ho he vist aquí.

Els astrònoms identifiquen un quàsar rècord

 Identificat el quàsar més brillant i de major creixement

Clic a la imatge per engrandir. Utilitzant el Very Large Telescope (VLT) de l'Observatori Austral Europeu (ESO), els astrònoms han caracteritzat un quàsar brillant, descobrint que no només és el més brillant de la seva classe, sinó també l'objecte més lluminós que s'ha observat mai. Els quàsars són els nuclis brillants de galàxies llunyanes i estan alimentats per forats negres supermassius. El forat negre d'aquest quàsar, que ha batut tots els rècords, està creixent en massa l'equivalent a un Sol al dia, cosa que el converteix en el forat negre de creixement més ràpid fins ara. Crèdit: ESO/M. Kornmesser

Els forats negres que alimenten els quàsars recullen matèria del seu entorn en un procés tan energètic que emet grans quantitats de llum. Tant és així que els quàsars són alguns dels objectes més brillants del nostre cel, cosa que significa que fins i tot els més distants són visibles des de la Terra. Per regla general, els quàsars més lluminosos indiquen els forats negres supermassius de creixement més ràpid.

"Hem descobert el forat negre de creixement més ràpid conegut fins ara. Té una massa de 17.000 milions de sols i se'n menja una mica més d'un Sol al dia. Això el converteix en l'objecte més lluminós de l'Univers conegut", afirma Christian Wolf, astrònom de la Universitat Nacional Australiana (ANU) i autor principal de l'estudi publicat avui a Nature Astronomy. El quàsar, anomenat J0529-4351, és tan lluny de la Terra que la seva llum va trigar més de 12.000 milions d'anys a arribar fins a nosaltres.

La matèria que és atreta cap a aquest forat negre, en forma de disc, emet tanta energia que J0529-4351 és més de 500 bilions de vegades més lluminós que el Sol. "Tota aquesta llum procedeix d´un disc d´acreció calent que fa set anys llum de diàmetre: deu ser el disc d´acreció més gran de l´Univers", afirma Samuel Lai, estudiant de doctorat i coautor de l´estudi a l´ANU. Set anys llum equivalen a unes 15.000 vegades la distància entre el Sol i l'òrbita de Neptú.

Clic a la imatge per engrandir. Aquesta imatge mostra la regió del cel on es troba el quàsar J0529-4351, que ha batut tots els rècords. Utilitzant el Very Large Telescope (VLT) d'ESO a Xile, s'ha descobert que aquest quàsar és l'objecte més lluminós conegut a l'Univers fins avui. Aquesta imatge es va crear a partir d'imatges que formen part del Digitized Sky Survey 2, mentre que el requadre mostra la ubicació del quàsar en una imatge del Dark Energy Survey. . Crèdit: ESO/Digitized Sky Survey 2/Dark Energy Survey

La cerca de quàsars requereix dades d'observació precises de grans àrees del cel. Els conjunts de dades resultants són tan extensos que els investigadors solen utilitzar models d'aprenentatge automàtic per analitzar-los i distingir els quàsars d'altres objectes celestes. No obstant això, aquests models s'entrenen a partir de dades existents, cosa que limita els possibles candidats a objectes similars als ja coneguts. Si un nou quàsar és més lluminós que qualsevol altre observat anteriorment, el programa podria rebutjar-lo i classificar-lo en el seu lloc com una estrella no gaire distant de la Terra.

Una anàlisi automatitzada de les dades del satèl·lit GAIA de l'Agència Espacial Europea va passar per alt J0529-4351 per ser massa brillant per ser un quàsar, suggerint al seu lloc que era una estrella. Els investigadors el van identificar com un quàsar llunyà l'any passat fent servir observacions del telescopi de 2,3 metres de l'ANU, situat a l'Observatori de Siding Spring (Austràlia). Tot i això, per descobrir que es tractava del quàsar més lluminós mai observat es va necessitar un telescopi més gran i mesuraments amb un instrument més precís. L'espectrògraf X-shooter del VLT d'ESO, situat al desert xilè d'Atacama, va proporcionar les dades crucials.

El forat negre de creixement més ràpid mai observat també serà un objectiu perfecte per a l'actualització GRAVITY+ a l'Interferòmetre VLT (VLTI) d'ESO, que està dissenyat per mesurar amb precisió la massa dels forats negres, inclosos els que es troben lluny de la Terra. A més, l'Extremely Large Telescope (ELT) d'ESO, un telescopi de 39 metres que s'està construint al desert xilè d'Atacama, farà encara més factible la identificació i la caracterització d'aquests objectes esquius.

La troballa i l'estudi de forats negres supermassius distants podria donar llum sobre alguns dels misteris de l'Univers primitiu, entre ells com es van formar i evolucionar tant ells com les galàxies que els allotgen. Però aquesta no és l'única raó per la qual Wolf els cerca. "Personalment, simplement m'agrada la persecució", afirma. "Durant uns minuts al dia, torno a sentir-me com un nen, jugant a la recerca del tresor, i ara poso sobre la taula tot el que he après des de llavors".

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.

Com s'anomenen les taques solars?

Clic a l'imatge per engrandir. Aquest enorme punt visible al nostre Sol el juliol de 2023 ha rebut el nom d'AR 3363. Crèdit: Observatori Reial de Bèlgica

Les taques solars apareixen regularment al nostre Sol. Per trobar el camí, els astrònoms han de posar-los un nom. Però com ho fan?

Enormes taques solars observades pel satèl·lit SDO. Si bé les taques solars gairebé han desertat de la superfície del Sol des de principis del 2017, a principis de juliol va aparèixer un arxipèlag, que ràpidament es va fer imponent. El satèl·lit SDO de la NASA va poder observar aquestes regions actives, que semblen gira-sols, floreixen mentre transitaven per la cara de la nostra estrella orientada a la Terra.

Des de fa uns 2.000 anys, els humans han descobert que apareixen regularment a la superfície del nostre Sol uns punts negres. Els científics els anomenen taques solars. Són més foscos que la resta del disc solar perquè corresponen a zones més fredes en què el camp magnètic és especialment intens.

El nombre d'aquestes taques solars varia segons un cicle d'11 anys. Com amb la resta de fenòmens que els astrònoms observen al cel, han desenvolupat un sistema de numeració per ajudar-los a trobar el seu camí.

El primer que cal saber sobre com s'anomenen les taques solars és que les taques solars més petites, en principi, no estan numerades. Aquest privilegi està reservat a grups de taques, “regions actives”, com els anomenen els astrònoms. I fins i tot només als que han cridat l'atenció de diversos observatoris professionals.

Clic a l'imatge per engrandir. Les taques solars són zones fosques que apareixen com a resultat d'intensos camps magnètics que empenyen cap la superfície des de l'interior del Sol. Aquesta imatge superposa taques solars durant un període de sis mesos -de gener a juny de 2023- un fotograma al dia! Aquesta imatge va ser considerada per Planetary (PPOD) el 12 de juliol de 2023, com la seva imatge del dia. Crèdit: NASA, SDO. Processament: Senol Sanli.

Per a les taques solars, números d'ordre

És bo especificar llavors que és l'American National Ocean and Atmospheric Administration (NOAA) la que s'encarrega d'assignar un número a cada grup de taques. Com? Simplement segons l'ordre d'aparició de les taques en qüestió i segons el codi següent: primer apareix el prefix AR, de Regió Activa, després un número de quatre dígits que caracteritza l'ordre d'aparició d'aquesta regió activa.

Però la numeració va començar el gener de 1972. I des d' aleshores, moltes taques han aparegut i han desaparegut de la superfície del nostre Sol. L'any 2002 es va superar la fita dels 10.000. NOAA podria haver canviat a un codi de cinc dígits. Tanmateix, per no fer més llarga la nomenclatura, prefereix conservar només els quatre últims dígits. Així, una taca solar observada des de Mart el juliol de 2023 pel rover Perseverance de la NASA va rebre el sobrenom d'AR 3363 quan el seu nom complet hauria d'haver estat AR 13363.

Tingueu en compte que, a mesura que gira el nostre Sol, passa que un grup de taques desapareixen de la nostra vista un dia i reapareixen més tard. En aquest cas, s'assigna un número nou a la regió activa.

Ho he vist aquí.

Dossier. La matèria fosca; 8 Testejar els models estàndards

En aquest dossier es presenten les diferents pistes que porten a la hipòtesi de la matèria fosca, així com diverses propostes que s'han fet per intentar dilucidar-ne la naturalesa.

Una primera manera d'abordar el problema de la matèria fosca és garantir que les teories que fem servir siguin vàlides. Per descomptat, ningú espera als astrofísics per això, però la matèria fosca dóna una nova motivació per a aquestes proves.

Clic a l'imatge per engrandir. Noves partícules. Crèdit: vchalup, Adobe Stock

En particular, hem esmentat anteriorment que les extensions del model estàndard va predir l'existència de noves partícules. D'altra banda, s'ha proposat que les lleis de la gravitació que fem servir no són correctes. Per tant, convé provar aquestes dues teories.

Tests de models alternatius de física de partícules

En primer lloc, les extensions del model estàndard de la física de partícules, les mateixes que suggereixen l'existència de noves partícules, també prediuen altres fenòmens nous. En particular, alguns modes de desintegració de partícules estan prohibits pel model estàndard, però permesos per les seves extensions, la qual cosa fa que la recerca d'aquests "nous" modes sigui una prova ideal. Per exemple:

- Les teories de la gran unificació prediuen que el protó és una partícula inestable, és a dir que es pot desintegrar espontàniament en altres partícules, després d'un temps suficientment llarg. Aquest esdeveniment no s'ha observat mai, fet que permet donar un límit inferior a la vida útil del protó. Si aquesta desintegració és possible, és un esdeveniment rar. S'estableixen experiments específics per detectar aquests esdeveniments.

- També són possibles nous modes de desintegració per a altres partícules. La seva investigació sobre esdeveniments observats en acceleradors/col·lisionadors de partícules constitueix un camp d'investigació molt actiu en aquest domini.

Els tests de precisió de la relativitat general

Hem esmentat la possibilitat que les lleis de la gravitació difereixen de les utilitzades. Una primera manera de provar aquesta hipòtesi és provar la relativitat general. S'estableixen diversos experiments per fer-ho. Per exemple:

- Gravity Probe B: un magnífic experiment que consisteix a estudiar els moviments de giroscopis embarcats en un satèl·lit en òrbita al voltant de la Terra.

- Ones gravitacionals: VIRGO (a terra, en fase de calibratge), LIGO (a terra, a l'inici de l'activitat), LISA (satèl·lit, en projecte).

Clic a l'imatge per engrandir. Gravity Probe B, satèl·lit americà.

 

Proves de gravitació a petites escales espacials

Entre les modificacions de la gravitació que hem esmentat, diverses prediuen modificacions de la llei de Newton a petites distàncies (dimensions addicionals) o a petites acceleracions (Mond, sigles en anglès de Dinàmica Newtoniana MOdificada). Per tant, és adequat provar la gravitació en aquestes condicions, però aquests són experiments molt difícils d'implementar, perquè la gravitació queda gairebé completament emmascarada per les altres forces.

Veure:

Capítol anterior: 7 Els candidats
Capítol següent: 9 Detectar la matèria fosca

Ho he vist aquí.

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.

D'on provenen els misteriosos raigs verds al cel hawaià?

Aquests misteriosos raigs s'afegeixen als diversos albiraments que han tingut lloc aquests darrers dies.

Clic per engrandir. D'on precedeixen els raigs verds que es van veure al cel de Hawaii el 28 de gener de 2023?. Crèdit: Adobe Stock, Taiga

Es van veure, fotografiar i filmar uns raigs verds intensos al cel de l'arxipèlag hawaià el 28 de gener. Encara no s'ha donat cap explicació oficial, però sembla que es tracta d'un satèl·lit estranger que utilitza nova tecnologia per analitzar el medi ambient.

Quants satèl·lits giren al voltant de la Terra?  2.787 satèl·lits estaven operatius el 31 de desembre de 2020 segons l'associació UCS (Union of Concnull).

Aquests raigs, situats a altituds molt elevades, només eren visibles des de les muntanyes més altes de Hawaii. Després d'especular sobre molts possibles orígens, com les naus extraterrestres, un fenomen meteorològic relacionat amb les llums de les ciutats conegudes com a "pilars de llum", o fins i tot un experiment secret de la NASA, una altra conclusió amb la qual tothom estava d'acord: aquests raigs provenen en realitat d'un satèl·lit.

Els raigs verds vists a Hawaii a finals de gener. Crèdit: 管理人_SubaruTel_StarCamAdmin

Sí, però quin satèl·lit? Fins ara, encara no hi ha una resposta oficial a la pregunta. No és un objecte nord-americà, com va anunciar per primera vegada l'Observatori Astronòmic Nacional del Japó (NAOJ), que havia pensat en el satèl·lit ICESat-2 de la NASA. Però el 6 de febrer, aquest mateix observatori finalment va anunciar que no podia ser aquest satèl·lit donada la seva trajectòria.

Làsers per sondejar la contaminació de l'atmosfera

Aleshores, els científics de la NASA van fer càlculs en relació als satèl·lits presents a sobre de Hawaii i la hipòtesi més probable seria de fet un satèl·lit xinès, Daqi-1/AEMS. Aquest satèl·lit es va llançar el passat mes d'abril i té com a objectiu estudiar el medi ambient, en particular els nivells de contaminació, com el del diòxid de carboni, ozó o partícules PM 2,5. Inclou una mena de sonar anomenat Lidar que sondeja les molècules presents en l'atmosfera mitjançant raigs làser.

També hauríem d'esperar veure cada cop més raigs estranys al cel, ja que la Xina té previst llançar diversos satèl·lits amb la mateixa tecnologia.

Ho he vist aquí.