El Perseverance aconsegueix l’aterratge més precís de la història de la NASA en un altre planeta, gràcies a un nou sistema d'aproximació.
Clic per engrandir. Recreació artística que ens mostra el Perseverance dins les urpes del SkyCrane. Crèdit: NASA, JPL-Caltech
Quan s’acostaven a la superfície de la lluna, els astronautes de la NASA van navegar amb la vista. Per al Perseverance, el rover que ha aterrat a Mart, ha estat una mica el mateix. Llevat que, per descomptat, no hi ha cap astronauta a bord. Però un sistema automatitzat que compararà en directe les fotos que farà del terreny amb mapes pre-enregistrats per determinar la seva posició amb gran precisió.
Podeu triar l'idioma de la subtitulació a la configuració del vídeo. Aquesta recreació en vídeo mostra els esdeveniments clau durant l'entrada, el descens i l'aterratge que s'han produït quan el rover Perseverance de la NASA ha aterrat a Mart ahir, 18 de febrer de 2021. En el lapse d'uns set minuts, la nau espacial ha reduït la seva velocitat des d'unes 12.100 mph (19.500 km/h) del cim de l'atmosfera marciana fins a unes 2 mph (3 km/h) en el moment de l'aterratge en una zona anomenada cràter Jezero. Perseverance buscarà indicis d'antiga vida microbiana a Mart, recollirà i emmagatzemarà roca marciana i regòlit, caracteritzarà la geologia i el clima del planeta i prepararà el camí per a l'exploració humana del Planeta Vermell. Crèdit: NASA/JPL-Caltech
Després d’un viatge de gairebé set mesos pel Sistema Solar, el rover Perseverance de la NASA ha arribat a Mart, aquest dijous, 18 de febrer de 2021, i ho ha fet al cràter Jezero. I si la ubicació es va escollir pel seu gran interès científic (es creu que va albergar el delta d'un riu), les seves característiques no el convertien en el lloc més segur per aterrar al planeta vermell.
El cràter té una amplada de 45 quilòmetres, però la roca més petita, el turó o la duna més petita, i fins i tot les parets del cràter podien haver conduit tota la missió del Perseverance a un final anticipat. Per evitar-ho, els enginyers de la NASA han desenvolupat un sistema de navegació únic. Es basa en un sistema de visió, el LVS per a Lander Vision System (Sistema de visió de l'aterratge), la tasca del qual serà fer fotografies del cràter en temps real. La tecnologia anomenada TRN per a Terrain Relative Navigation (Navegació relativa al terreny) serà l’encarregada de comparar aquestes imatges amb els mapes pre-enregistrats de la zona d’aterratge per guiar el rover i evitar que tingués mals encontres.
Podeu triar l'idioma de subtitulació a la configuració del vídeo. La missió Mars 2020 s'ha enfrontat a l'aterratge més difícil fins ara al planeta vermell. Ha aterrat el 18 de febrer de 2021 al cràter Jezero, una extensió de 28 milles d'ample (45 quilòmetres d'ample) plena de penya-segats escarpats, camps de roques i altres obstacles que podrien atrapar l'aterratge. Una nova tecnologia, anomenada Navegació Relativa a el Terreny (TRN), ha permès a la nau evitar els perills de forma autònoma. És el més semblant a tenir un astronauta pilotant la nau, i la tecnologia beneficiarà a la futura exploració robòtica i humana de Mart. Crèdit vídeo: NASA-Jet Propulsion Laboratory
Els enginyers de la NASA afirmen que el sistema és capaç de determinar la posició del rover en aproximar-se al sòl amb una precisió de 60 metres o menys. També calculaven que les probabilitats d’èxit eren del 99%.
Nombroses proves per assegurar l'èxit de la missió
I aquesta confiança la deuen auna bateria de proves realitzades a la Terra abans d’enviar el rover a Mart. Primer al laboratori. “Aquí és on provem totes les variables que podem: buit, vibracions, temperatura, etc. A continuació, modelem diversos escenaris per assegurar-nos que el sistema es comportarà com s’espera independentment de les condicions: un dia assolellat, un dia fosc, un dia de vent, etc". Diu Swati Mohan, el gerent del sistema de navegació, en una declaració del JPL de la NASA.
Malgrat això, per molt ben preparat que estigués, els enginyers de la NASA reconeixen que el desembarcament de Perseverance al planeta vermell, el 18 de febrer de 2021, prometia ser perillós. “La vida sempre ens reserva algunes sorpreses. Hi serem per assegurar-nos que tot surti segons el previst. Però no considerarem el partit guanyat fins que el rover no ens enviï el missatge: "He aterrat i estic en terreny estable", concluia Swati Mohan abans del aterratge.
Clic a la imatge per engrandir. Els membres de l'equip de l'explorador de Mart Perseverance de la NASA observen en el control de la missió com arriben les primeres imatges moments després que la nau espacial aterri amb èxit a Mart, el dijous 18 de febrer de 2021, en el Laboratori de Propulsió a Raig de la NASA a Pasadena, Califòrnia. Un objectiu clau de la missió de Perseverance a Mart és l'astrobiologia, incloent la recerca de signes de vida microbiana antiga. El rover caracteritzarà la geologia i el clima de la planeta en el passat, prepararà el camí per a l'exploració humana del Planeta Vermell i serà la primera missió a recollir i emmagatzemar roca i regòlit marcians. Crèdits: NASA / Bill Ingalls.
Et convidem a veure el vídeo íntegre de la retransmissió des del CCCB, realitzat en directe, de l'aterratge del Perseverance a Mart amb els comentaris de Guillem Anglada, Mariona Badenas, Ignasi Casanova i Miquel Sureda, a continuació;
Descobreix la sorprenent història de Tycho Brahe en aquest primer capítol del Gabinet de Curiositats. Col·lecció Castell Skokloster.
Encetem amb aquest post un Gabinet de curiositats que esperem us entretinguin. Us donem la benvinguda a aquesta primera visita al Gabinet de Curiositats i posa’t còmode. Avui és un nas artificial de fa quatre segles i mig que esperem cridi la teva atenció. Duels, una illa misteriosa, un laboratori secret, un nan endevinador i alces punxeguts: aquesta història té tots els ingredients per agradar.
És definitivament un element curiós: El nas de Tycho Brahe és un tema de controvèrsia entre els investigadors. I si no heu escoltat mai el nom de l'aristòcrata danès, prepareu-vos per a un divertit viatge, perquè anireu a conèixer un dels personatges més intrigants del segle XVI.
"... hauria de ser amputat immediatament!"
L’astrònom, alquimista i astròleg, Tycho Brahe, hereu de famílies riques, va néixer el 1546, en un moment en què la ciència i el misticisme encara lluitaven per distingir-se una de l'altra. L’alquímia, una pràctica nebulosa i de vegades capritxosa, es troba a mig camí entre la màgia, la química i l’astrologia... bé, l’astrologia no ha estat mai una ciència. Tot i això, Tycho Brahe es descrit com un dels pioners de l'astronomia moderna, una ment impulsada per la recerca de fets empírics i mesurables. També té un temperament ardent que el va convertir en una personalitat notòria des dels seus anys universitaris i li va costar, a l'edat de 20 anys, un fragment de la seva anatomia.
El 29 de desembre de 1566, Tycho efectivament en un duel amb el seu cosí llunyà Manderup Parsberg, amb qui va sorgir una discussió dues setmanes abans. El seu biògraf Pierre Gassendi va escriure un segle més tard: «Eren cap a les set de la tarda i era fosc. Parsberg va fer a Tycho un tall al nas que li va arrencar la major part del seu davant. Tycho tenia un nas artificial fet, no de cera, sinó d’un aliatge d’or i plata , que mantenia al seu lloc tan hàbilment que semblava un nas real. Wilhelm Janszoon Blaeu, que va passar gairebé dos anys amb Tycho, també va informar que portava amb ell una petita caixa que contenia una pasta o algun tipus de cola amb què sovint es cobria el nas".
Les anàlisis realitzades el 2010 sobre les restes del nostre protagonista van revelar rastres de coure i zinc que suggerien un aliatge d’una altra naturalesa, probablement de llautó. Tot i que molts articles volen suggerir que l’astrònom va perdre tot el nas per l’incident i que va ser substituït per una pròtesi d’or, els nombrosos retrats fets pels seus contemporanis indiquen que només el pont del nas hauria estat danyat (i en realitat, siguem sincers) que la seva substitució hauria estat pintada del mateix color que la resta de la cara del portador.
Aquesta no és l’única "extravagància" que caracteritzarà Tycho Brahe al llarg de la seva vida. El 1576, el rei Frederic II de Prússia li va oferir l'illa sueca de Ven i molts recursos per construir Uraniborg, l'observatori dels seus somnis. Construcció digna d’una producció de Terry Gilliam, el castell albergà un laboratori subterrani en què l’alquimista combina les pols i les plantes dels seus jardins. Es diu que un nan clarivident anomenat Jepp el feia companyia (amb la majoria de vegades assegut sota la taula durant els àpats), així com un alce domèstic, amb la majoria de vegades assegut amb els convidats per gaudir del seu millor entreteniment. Malauradament, aquest últim va tenir una breu existència, condemnat a morir en un accident per les escales després de beure massa cervesa; segons Gassendi.
Fins i tot la mort d’aquesta figura extravagant continua envoltada de misteri. Delirant, febril, incapaç d’orinar, Brahe va de la vida a la mort després de diversos dies d’agonia sense que ningú aconseguís realment identificar la causa de la seva sobtada marxa. Alguns investigadors postulen que l'astrònom es va abstenir d'orinar massa temps en companyia de membres de la família reial. L'explosió de la bufeta hauria donat lloc a una sèpsia que després li hauria fet un feina ràpida. Tot i això, el jurat encara no està al cas, amb algunes troballes recents que suggereixen que l’estat general de salut d’aquest home, conegut pel seu sobrepès i el seu baix nivell d’ànim, podria haver estat la causa d'un coma hiperosmolar hiperglucèmic o cetoacidosi alcohòlica. De totes maneres, la memòria de Tycho Brahe encara marca records i el seu llegat científic en l’astronomia.
Clic per engrandir. Recreació artística de la vista del sistema TOI-178 des del planeta més llunyà. Es basa en el coneixement dels paràmetres físics dels planetes i de l’estrella observats i utilitza una extensa base de dades d’objectes de l’Univers. Crèdit: ESO / L. Calçada.
Les característiques de les òrbites dels planetes, així com les seves masses i mides, són fòssils de la cosmogonia i de l’evolució dels sistemes planetaris. El fenomen universal conegut com a ressonància orbital es troba tant en el món dels exoplanetes com en el del Sistema Solar. En el cas de l'estrella TOI-178, deixa els planetòlegs perplexos i el seu seguici d'exoplanetes suggereix un qüestionament parcial dels models.
Fa gairebé quatre segles, just després del descobriment del telescopi astronòmic per Galileu el pare de la física moderna, va revelar amb aquest instrument l'existència de quatre punts lluminosos que es mouen al voltant de Júpiter. Es va adonar uns mesos més tard (març del 1610) que devien ser els equivalents de la Terra a la nostra Lluna. Aquests mons, coneguts habitualment com a llunes galileanes, havien estat descoberts de manera independent, al mateix temps, per l'astrònom alemany Simon Marius. Els va donar els seus noms actuals, derivats dels amants de Zeus, a proposta de Johannes Kepler. Per tant, són Io, Europa, Ganimedes i Cal·listo per ordre de distància creixent de Júpiter.
Els avenços en els rellotges mecànics i la proliferació d’astrònoms amb lents i telescopis cada vegada més potents van permetre descobrir que els períodes orbitals dels tres satèl·lits interiors estaven units per un sorprenent sincronisme. El període T2 d'Europa semblava aproximadament el doble que el T1 d'Io; el T3 de Ganimedes era en si mateix el doble de llarg que el d'Europa. Curiosament, el període orbital de Cal·listo no va ser un múltiple simple del de Ganimedes.
Tot això s'esmenta a la famosa obra del matemàtic, astrònom i físic Pierre-Simon Laplace (1749-1827) que constitueix una mena de resum del coneixement en astronomia i mecànica celeste a principis del segle XIX: Exposition du système du monde.
Tanmateix, abans de 1800, Laplace havia aconseguit donar una explicació a aquest fenomen i el progrés de l'astronomia i la mecànica celeste demostraria que no era específic només per als mons galileans. Es coneix com a ressonància orbital i en el cas de les llunes de Júpiter com a ressonància de Laplace. No és sorprenent que, a causa de la universalitat de l’atracció gravitacional al cosmos observable, fins on es pugui jutjar, les ressonàncies gravitatòries del sistema solar també s’han observat durant anys en altres sistemes planetaris, els dels exoplanetes de la Via Làctia.
El fenomen de la ressonància és el resultat de les forces gravitatòries exercides pels cossos entre si. L’equilibri de forces i les seves variacions en l’espai i el temps poden conduir a fenòmens similars al que s’observa quan s’empeny a la freqüència adequada una persona sobre un oscil·lació, cosa que la posa en moviment i també la manté en un moviment gairebé constant. Podem demostrar en la mecànica celestial que aquest fenomen de ressonància orbital es produeix quan les relacions de períodes orbitals o de rotació són les dels nombres enters a una bona aproximació.
No hi ha ressonàncies orbitals reals en el cas dels principals planetes del sistema solar (com explica Jacques Laskar al vídeo anterior), però sí que n'observem alguns amb certs satèl·lits d’aquests planetes. És el cas de la Lluna on la proporció entre el seu període de revolució orbital i la seva pròpia rotació és precisament 1:1, cosa que es pot veure pel fet que la Lluna està en rotació síncrona i, per tant, sempre ens presenta la mateixa cara.
Avui (pel 31 de gener), un equip internacional d’astrònoms, utilitzant el Very Large Telescope de l'Observatori Austral Europeu (el VLT de l’ESO), va observar una de les estrelles que va cridar l’atenció al catàleg d’objectes d’interès TESS (TOI), elaborat a partir d’observacions del caçador d’exoplanetes de la NASA, Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS), acaba d’expressar la seva perplexitat a través d’ un article que es pot trobar a arXiv.
TOI-178 és una estrella situada a uns 200 anys llum de la Terra a la constel·lació de l'Escultor i se sap que tenia un seguici planetari. Però a la nota de premsa de l’ESO que acompanya l’article també publicat a la revista Astronomy & Astrophysics, el seu principal autor, l’astrònom Adrien Leleu de la Universitat de Ginebra i la Universitat de Berna a Suïssa, explica que “més observacions ens van permetre entendre que el sistema no estava format per dos planetes que orbitaven a una distància similar de la seva estrella, sinó per diversos planetes situats en una configuració molt particular”.
Aquesta animació mostra una representació de les òrbites i moviments dels planetes del sistema TOI-178. Noves investigacions d'Adrien Leleu i els seus col·legues, dutes a terme amb diversos telescopis, incloent el Very Large Telescope de l'ESO, ha revelat que el sistema compta amb sis exoplanetes i que tots, menys el més proper a l'estrella, són presoners d'un ritme peculiar a mesura que es mouen en les seves respectives òrbites (representats en color taronja). En altres paraules, estan en ressonància. Això vol dir que hi ha patrons que es repeteixen a mesura que els planetes es mouen al voltant de l'estrella, fent que alguns planetes s'alineïn cada poques òrbites. Crèdit: ESO, L. Calçada
En aquesta recreació artística, el moviment rítmic dels planetes al voltant de l'estrella central es representa a través d'una harmonia musical, creada mitjançant l'atribució d'una nota (en l'escala pentatònica) a cada un dels planetes de la cadena de ressonància. Aquesta nota es reprodueix quan un planeta completa una òrbita o mitja òrbita; quan els planetes s'alineen en aquests punts de les seves òrbites, sonen en ressonància.
De fet, els investigadors han identificat sis exoplanetes, cinc dels quals semblen estar en ressonància orbital. Si les llunes de Galileu tenen, com hem vist, una configuració de 4: 2: 1, els cinc planetes exteriors del sistema TOI-178 tenen una configuració de 18: 9: 6: 4: 3, és a dir, la el segon planeta exterior fa un cercle de 18 òrbites mentre que el tercer planeta exterior en fa 9.
Ja coneixíem aquests exemples, però aquest cas és de fet especial i no perquè aquests cinc exoplanetes segueixin una cadena de ressonància que és un dels descobriments més grans fins ara dins d’un sistema planetari.
Els investigadors van estudiar els exoplanetes TOI-178 tant pel mètode de trànsit, que dóna diàmetres, com pel de velocitats radials, que dóna masses, en el primer cas sobretot amb dades del satèl·lit Cheops de l’ESA i en el segon amb l’espectrògraf ESPRESSO (espectrògraf Echelle per a observacions espectroscòpiques rocoses i estables”) instal·lat al VLT (també es van utilitzar els instruments NGTS i SPECULOOS, ambdós que funcionen des de l’Observatori Paranal d’ESO a Xile).
Els diàmetres i les masses proporcionen accés a les densitats i, tal com s’explica a la nota de premsa de l’ESO, sabem que les mides dels exoplanetes TOI-178 oscil·len entre un i tres diàmetres terrestres per a masses d’entre 1,5 i 30 masses terrestres. Sabem, doncs, que alguns d’ells són rocosos i superterres, mentre que d’altres són gasosos i són mini-Neptuns.
Només aquí, com explica un dels coautors de l’estudi, Nathan Hara, de la Universitat de Ginebra, a Suïssa, aquests cossos celestes es distribueixen segons una sèrie de densitats estranyament aleatòries. "Sembla que un planeta tan dens com la Terra es troba no gaire llunyà d'un planeta cotonós caracteritzat per una densitat inferior a la meitat de la de Neptú, seguit d'un planeta de la mateixa densitat que Neptú. A això no estem acostumats".
Malgrat això, en el cas del sistema solar, fins i tot si sabem que hi ha hagut migracions planetàries, els gegants gasosos es van formar necessàriament segons els nostres models cosmogònics allunyats del Sol i dels planetes tel·lúrics propers, la separació entre sistemes interns i externs va durar milers de milions d’anys, pel que sabem, i això és un reflex de les condicions de formació planetària que semblen les més raonables i les més necessàries.
De fet, com esmenta Adrien Leleu, "el contrast entre l'harmonia rítmica del ballet orbital i la dissonància de les densitats planetàries qüestiona la nostra comprensió de la formació i l'evolució dels sistemes planetaris". El seu company Yann Alibert de la Universitat de Berna, també coautor de l'estudi, explica que "les òrbites d'aquest sistema planetari estan perfectament ordenades, cosa que suggereix que aquest sistema ha evolucionat lentament i suaument des del seu naixement".
Per tant, els cosmogonistes hauran de revisar una mica la seva teoria. El que és cert per als astrònoms és que els seus models de naixement d’exoplanetes tendeixen a produir sistemes amb planetes importants que s’espera que tinguin sovint ressonància orbital i que s’hagi d’estudiar l’estudi d’aquests sistemes. Equivalent de la pedra de Rosetta de la gènesi dels sistemes planetaris. En l’article publicat a Astronomy & Astrophysics, els investigadors també conclouen pel que fa al TOI-178 que “la configuració orbital particular i la diversitat de la densitat mitjana entre els planetes del sistema permetran l’estudi de les estructures interiors planetàries i de la seva evolució atmosfèrica, proporcionant pistes importants sobre la formació de superterres i mini-Neptuns”.
És igualment interessant saber que el 2019, Sean Raymond, Alessandro Morbidelli i els seus col·legues havien publicat un article, disponible en accés obert a arXiv, on feien saber que les simulacions digitals produïen superterres que després migraven per formar una sèrie de planetes en ressonància orbital. Aquestes cadenes de planetes són però, molt inestables a principis de la història de la formació planetària. Així doncs, li vam preguntar a Sean Raymond què pensar sobre el sistema planetari al voltant del TOI-178. Aquí teniu la seva resposta:
"Per a mi, aquest sistema està fora de la norma, però no constitueix una anomalia inquietant. La seva estructura multiresonant és realment interessant, i és bo que ara tinguem un segon exemple on podem veure, com en el cas del Sistema al voltant de Trappist-1, cinc exoplanetes en ressonància orbital.
Pel que fa a les sorprenents variacions de les seves densitats en funció dels seus radis orbitals, una mica com en el cas del sistema al voltant de Wasp-47, trobo que ens trobem davant d’un bonic misteri a profunditzar. No diré que canviï totes les nostres idees sobre com es formen aquests sistemes, és més un repte unir les peces adequades en el trencaclosques".
Imatges molt nítides de la superfície lunar, els astrònoms ja les tenen. El que fa que aquest fet sigui excepcional és que van ser preses des de la superfície de la Terra. I els investigadors del National Radio Astronomy Observatory (NRAO, Estats Units) van necessitar dos anys de treball per desenvolupar la tecnologia que va permetre produir aquesta extraordinària imatge.
Descobrim el lloc d'allunatge de l’Apol·lo 15 amb una cicatriu al mig, probablement un canal deixat per la passada activitat volcànica. Prop d’aquesta cicatriu, un cràter d’uns quatre quilòmetres de diàmetre, Hadley C.
A l’origen d’aquesta increïble imatge hi ha el Green Bank Telescope (GBT), el radiotelescopi completament més orientable del món, instal·lat als Estats Units. Està equipat amb un transmissor que li permet transmetre un senyal de radar a l’espai. Aquest senyal reflectida a la superfície de la Lluna el va rebre el Very Long Baseline Array (VLBA) que va generar la imatge en qüestió. Sobre la que és possible observar detalls de fins a cinc metres!
L’ambició dels investigadors: desenvolupar encara més el procés per poder accedir a imatges d’Urà i Neptú.
Avui us presentem una il·lusió òptica trobada a les xarxes i que dona peu a confusió. Com diu el títol de l'entrada, què és el que veieu primer?
Què heu vist? Un home corrent? Això és el que veiem en un primer moment, però als pocs instants el corredor es converteix en un gos que es dirigeix cap a l'observador.
El sistema solar podria ser molt més "pelut" del que ens pensàvem.
Un nou estudi publicat aquesta setmana al Astrophysical Journal per Gary Prézeau del Jet Propulsion Laboratory (JPL) de la NASA a Pasadena, Califòrnia, proposa l’existència de llargs filaments de matèria fosca, o “cabells”.
Clic per engrandir. Aquesta il·lustració mostra la Terra envoltada dels teòrics filaments o fluxos de matèria fosca també anomenats "cabells". Crèdit: NASA/JPL-Caltech
La matèria fosca és una substància invisible i misteriosa que representa aproximadament el 27% de tota la matèria i energia de l’univers. La matèria normal, que constitueix tot el que podem veure al nostre voltant, és només el 5 per cent de l’univers. La resta és energia fosca, un estrany fenomen associat a l’acceleració del nostre univers en expansió.
Ni la matèria fosca ni l’energia fosca no s’han detectat mai directament, tot i que molts experiments intenten desbloquejar els misteris de la matèria fosca, ja sigui des de les profunditats subterrànies o a l’espai.
Basant-se en moltes observacions de la seva atracció gravitatòria en acció, els científics estan segurs que existeix matèria fosca i han mesurat la quantitat que hi ha a l'univers amb una precisió superior al 1%. La teoria principal és que la matèria fosca és "freda", és a dir, que no es mou molt i és "fosca" en la mesura que no produeix ni interactua amb la llum.
Clic per engrandir. Aquesta interpretació artística s’apropa a la forma en què podrien ser els "cabells" de la matèria fosca a la Terra. Crèdits: NASA/JPL-Caltech.
Les galàxies, que contenen estrelles fetes de matèria ordinària, es formen a causa de les fluctuacions de la densitat de la matèria fosca. La gravetat actua com la cola que manté units la matèria ordinària i la fosca a les galàxies.
Segons els càlculs fets a la dècada de 1990 i les simulacions realitzades a la darrera dècada, la matèria fosca forma corrents de gra fi de partícules que es mouen a la mateixa velocitat i que orbiten galàxies com la nostra.
"Un corrent pot ser molt més gran que el propi sistema solar i hi ha molts corrents que travessen el nostre barri galàctic", va dir Prézeau.
Prézeau compara la formació de corrents de matèria fosca de gra fi amb la barreja de xocolata i gelat de vainilla. Gireu una bola de cadascuna juntes unes quantes vegades i obtingueu un patró mixt, però encara podeu veure els colors individuals. "Quan la gravetat interactua amb el gas fred de la matèria fosca durant la formació de galàxies, totes les partícules dins d'un corrent continuen viatjant a la mateixa velocitat", va dir Prézeau.
Però, què passa quan un d’aquests corrents s’acosta a un planeta com la Terra? Prézeau va utilitzar simulacions per ordinador per esbrinar-ho. La seva anàlisi troba que quan un flux de matèria fosca travessa un planeta, les partícules del flux es centren en un filament ultra dens o "cabell" de matèria fosca. De fet, hi hauria d’haver molts cabells d’aquest tipus que brollessin de la Terra.
Un corrent de matèria ordinària no travessaria la Terra i sortiria per l’altre costat. Però des del punt de vista de la matèria fosca, la Terra no és cap obstacle. Segons les simulacions de Prézeau, la gravetat de la Terra enfocaria i doblegaria el flux de partícules de matèria fosca en un pèl estret i dens.
Els pèls que surten dels planetes tenen per tant "arrels", la concentració més densa de partícules de matèria fosca al cabell, com "puntes", on acaba el cabell. Quan les partícules d’un flux de matèria fosca travessen el nucli de la Terra, es concentren en l’arrel d’un cabell, on la densitat de les partícules és aproximadament mil milions de vegades superior a la mitja. L’arrel d’aquest pèl hauria d’estar a aproximadament 1 milió de quilòmetres de distància de la superfície, o el doble de lluny que la Lluna. Les partícules del corrent que freguen la superfície de la Terra formaran la punta del cabell, a una distància d'aproximadament el doble que l’arrel del cabell.
"Si poguéssim identificar la ubicació de l'arrel d'aquests cabells, podríem enviar-hi una sonda i obtenir una munior de dades sobre la matèria fosca", va dir Prézeau.
Un corrent que travessés el nucli de Júpiter produiria arrels encara més denses: gairebé 1 bilió de vegades més denses que el corrent original, segons les simulacions de Prézeau.
Clic per engrandir. L’arrel d’un pèl de matèria fosca produïda a partir de partícules que travessen el nucli de Júpiter seria aproximadament 1 bilió de vegades més densa que la mitjana.
"La matèria fosca eludeix tots els intents de detecció directa des de fa més de 30 anys. Les arrels dels cabells de matèria fosca serien un lloc atractiu per mirar, donat el dens que es creu que són", va dir Charles Lawrence, científic en cap de l'astronomia i física del JPL i direcció tecnològica.
Una altra troballa fascinant d’aquestes simulacions per ordinador és que els canvis de densitat que es troben al nostre planeta (des del nucli intern, fins al nucli extern, del mantell fins a l’escorça) es reflectirien als cabells. Els fluxos tindrien "pèls" que es corresponen a les transicions entre les diferents capes de la Terra.
Teòricament, si fos possible obtenir aquesta informació, els científics podrien utilitzar cabells de matèria fosca i freda per traçar les capes de qualsevol cos planetari i, fins i tot, inferir les profunditats dels oceans en llunes gelades.
Calen més estudis per donar suport a aquestes troballes i desbloquejar els misteris de la naturalesa de la matèria fosca.
L'Institut Tecnològic de Califòrnia gestiona el JPL per a la NASA.
A la saga de la Guerra de les Galàxies, el Falcó Mil·lenari pot viatjar a la velocitat de la llum i submergir-se en l'hiperespai. El personatge Han Sol diu que la seva nau es la més ràpida de la galàxia. Però, ¿Podem realment viatjar a la mateixa velocitat, o fins i tot més ràpid que la llum?. Crèdit: pixel, fotolia
La teoria especial de la relativitat d’Einstein afirma que res i ningú pot viatjar més ràpid que la llum. Llevat que...
Albert Einstein va afirmar el principi al segle XIX que segons ell, físicament no és possible superar la velocitat de la llum en el buit (al voltant de 300.000 km/s).
Segons la teoria de la relativitat especial, un objecte que experimenta una acceleració adquireix massa. A l'accelerar a una velocitat d’uns 300.000 km/s, adquiriria una massa infinita. Tanmateix, perquè un objecte s’acceleri, s’ha de subministrar energia, una energia encara molt important ja que l’objecte és pesat. Per tant, la velocitat de la llum en el buit sembla molt fora del nostre abast.
Es pot superar la velocitat de la llum? Es pot rejovenir corrent més ràpid que la llum? Jean-Pierre Luminet respon a aquestes preguntes com a part del projecte de cinema web TV From the Big Bang to the Living , "Del Big Bang a la vida" a YouTube. Podeu triar l'idioma de subtitulació a la configuració del vídeo.
Velocitat de la llum i efecte Txerenkov
Al 1958, el físic rus Pavel Txerenkov va guanyar el premi Nobel pel descobriment d’un fenomen al qual es va donar el seu nom. L'efecte Txerenkov es produeix quan una partícula es mou més ràpidament que la llum... en un mitjà determinat. Tot és relatiu. Tot i que una partícula no pot superar la velocitat de la llum al buit, pot viatjar més ràpid que la llum en determinats suports.
Quan un avió creua la barrera del so emet un soroll característic, una partícula que supera la velocitat de la llum emet una llum intensa i blavosa, la radiació Txerenkov.
Clic per engrandir. Recreació artística de la càpsula contenidora del rover Curiosity arribant a Mart l'agost del 2012. Crèdit: NASA, JPL-Caltech
Els primers humans a Mart haurien d’arribar aviat. El 2030 o potser abans, el 2024, per als més optimistes com Elon Musk. Però quant de temps es triga a arribar al planeta vermell?
Per què els llançaments a Mart només poden tenir lloc cada 26 mesos? Enviar una nau cap a Mart no és fàcil. No n’hi ha prou amb esperar fins que la nostra Terra estigui el més a prop possible del planeta vermell, t'ho expliquem al vídeo. Crèdit: NASA
Cada vegada es parla més d’enviar humans a Mart. La NASA es prepara per a un primer viatge tripulat el 2030. També hi són interessats altres països, com la Xina, Rússia, els Emirats Àrabs Units i Europa. Però no estan sols. De fet al sector privat el cap de SpaceX, Elon Musk, és molt ambiciós en aquest camp i preveu l'arribada dels primers humans a Mart el 2024. Aquests pioners establirien les bases d'una gran ciutat marciana que podria allotjar fins a un milió persones a finals del segle XXI. Almenys això és el que vol.
Mart és el segon planeta més proper al nostre, després de Venus. Es troba a una mitjana de 220 milions de km del Sol (la Terra es troba a 150 milions de km de la nostra estrella). Per tant, el càlcul sembla senzill: si fem una resta, obtindrem 70 milions de km. Però, en realitat, les dues estrelles estan en moviment al voltant del Sol, i a més en òrbites que no són circulars sinó el·líptiques. Teòricament, la màxima aproximació que pot existir entre el planeta vermell i nosaltres és de 54,6 milions de km. Però per a això, els dos planetes han d’estar alineats amb el Sol, un a l'afeli (Terra) i l'altre al periheli (Mart). Cosa força rara. El 2003, quasi hi érem. Durant l’estiu, Mart es trobava a només 55,7 milions de km dels nostres ulls, la distància més curta a la Terra en 60.000 anys, tot un rècord!
Clic per engrandir. La superfície de Mart fotografiada pel rover Curiosity el 2014. Crèdit: NASA
Mart, un objectiu en moviment
Els dos planetes es mouen, cadascun a un ritme diferent. Si no fos així, només es trigaria 39 dies a arribar amb una nau ràpida com la New Horizons al planeta vermell. Però la Terra triga un any a encerclar el Sol, i Mart 1,9 anys. Per als enginyers que volen enviar una sonda o un robot (i aviat als humans) a Mart , és com disparar una fletxa a un objectiu en moviment mentre estiguis en moviment. Per tant, no hem d’esperar a estar el més a prop possible per marxar, sinó anticipar-nos a aquest moment. Normalment, s’obre una finestra de llançament cada 26 mesos. Per a les agències espacials, per tant, no es tracta de desaprofitar-les.
El camí cap a Mart no és directe i la distància constant. Sense oblidar que heu de planejar baixar la velocitat a l’arribada per no perdre l'encontre. Finalment, la durada del viatge a Mart també dependrà de la potència del vaixell. Per tant, cal tenir en compte tots aquests paràmetres per calcular el viatge més ràpid possible.
Per descomptat, si poguéssim moure’ns a la velocitat de la llum, el viatge només trigaria uns minuts: un mínim de 3 min i un màxim (quan els dos planetes estan més separats) de 22,4 min. Però encara no és així.
Actualment, un viatge a Mart, gràcies a un reduït acostament dels dos planetes (això passa cada 1,6 anys), triga uns 260 dies. Amb una nau més potent que les actuals, el vol es podria reduir a la meitat. I en un futur no gaire llunyà, la propulsió fotònica per exemple, o alguna altra tecnologia en desenvolupament podria posar Mart a pocs dies.
El 1964, la primera sonda nord-americana Mariner 4 va fer el viatge a Mart en 228 dies. Per a les Viking 1 i 2, van trigar 304 i 333 dies, respectivament. Pel que fa al rover Curiosity, el seu trasllat es va produir en 254 dies.
La galàxia Andromeda (M31) i la Via Làctia s’acosten. Descobriu en vídeo què passarà durant els propers mil milions d’anys i com serà la col·lisió d’aquestes dues grans galàxies.
Res està immòbil a l’univers, i l’únic que no canvia és que tot canvia. Tot i que els moviments són lents i imperceptibles per a nosaltres, en realitat es produeixen a velocitats impressionants a escales astronòmiques. Així, nosaltres i la Via Làctia ens movem a uns 500.000 km/h cap a la galàxia d'Andròmeda, la nostra gran veïna, situada actualment a 2,5 milions d’anys llum de distància. És l’objecte celeste més distant que es pot veure a ull nu al cel terrenal. Quan la contemples, la veus com era fa 2,5 milions d’anys.
Aquesta animació ens mostra la col·lisió entre la nostra Via Làctia i la galàxia d'Andròmeda. Les observacions del telescopi espacial Hubble indiquen que les dues galàxies, atretes per la seva gravetat mútua, xocaran d'aquí a uns 4.000 milions d'anys. D'aquí a uns 6.000 milions d'anys, les dues galàxies es fusionaran per a formar una única galàxia. El vídeo també mostra la galàxia Triangulum, que s'unirà a la col·lisió i potser més tard es fusioni amb el parell Andròmeda/Via Làctia. Crèdit: NASA, ESA, F. Summers (STScI), G. Besla (Columbia University), and R. van der Marel (STScI)
Al grup local de quaranta galàxies, Andromeda (M31) i la Via Làctia són els "policies dominants". Totes dues s’atrauen mútuament segons confirmen els astrònoms amb el Hubble i es calcula quan es produirà el primer contacte i fusió d’aquestes dues grans ciutats estrelles. Durant els pròxims mil milions d’anys, Andròmeda, de totes les estrelles que habiten la nostra galàxia, serà la més important al cel, fins que es fusioni amb la Via Làctia.
Clic per engrandir. La galàxia d'Andròmeda, Crèdit: ESA/Hubble & NASA
Un nou exoplaneta és una autèntica explosió del passat. Els astrònoms acaben de confirmar l’existència de KOI-5Ab, que el pioner telescopi espacial Kepler de la NASA va suggerir per primera vegada com a planeta potencial el 2009.
Clic per engrandir. Aquesta imatge artística mostra l’exoplaneta KOI-5Ab que transita per la cara d’una estrella semblant al sol, que forma part d’un sistema de tres estrelles situat a 1.800 anys llum de distància a la constel·lació del Cigne. Crèdit imatge: Caltech/R. Hurt (IPAC)
L'esquivador món alienígena va ser el segon "candidat" identificat per Kepler, que va buscar planetes en dues missions diferents del 2009 al 2018. Kepler va utilitzar el "mètode de trànsit", detectant els reveladors descensos de la brillantor causats quan mons alienígenes creuaven les cares de les estrelles amfitriones des de la perspectiva de la nau espacial.
Aquest treball va ser increïblement productiu. Gairebé dos terços dels aproximadament 4.300 exoplanetes coneguts van ser descoberts per Kepler, i les anàlisis de l’enorme conjunt de dades del telescopi continuen generant noves troballes.
KOI-5ab va passar desapercebut fa més d'una dècada, en part com a resultat d'aquesta allau de dades. L’equip de Kepler va detectar un aparent senyal de trànsit pertanyent a un planeta de la mida aproximadament de Neptú que orbitava a una estrella semblant al sol cada cinc dies terrestres. Aquesta estrella i el planeta aparent es troben a uns 1.800 anys llum de la Terra, a la constel·lació del Cigne.
Però les investigacions posteriors van revelar que l'estrella mare tenia una estrella companya, el que dificultava considerablement les anàlisis. I hi havia molts altres candidats per examinar.
Per tant, KOI-5Ab "es va abandonar ràpidament, sobretot perquè es va complicar", va dir David Ciardi, científic en cap de l'Institut de Ciències Exoplanetàries de la NASA, que es troba al Centre de Processament i Anàlisi de l'Infraroig de l'Institut Tecnològic de Califòrnia a Pasadena, durant un conferència de premsa dilluns (11 de gener) a la 237a reunió de la American Astronomical Society (AAS).
El llegat de la missió Kepler: Més planetes que estrelles. Després de nou anys en l'espai profund recollint dades que van revelar que el nostre cel nocturn està ple de bilions de planetes ocults, més planetes fins i tot que estrelles, la NASA posa fi a les operacions científiques del telescopi espacial Kepler. Kepler deixa un llegat de més de 2.600 descobriments de planetes, alguns dels quals podrien ser llocs prometedors per a la vida. Pots triar l'idioma de la subtitulació a la configuració del vídeo Crèdit: NASA/Ames Research Center
De fet, KOI-5Ab era fins i tot més complicat del que els investigadors es van adonar en aquell moment. Al 2014, Ciardi i altres científics havien determinat que el sistema KOI-5 realment alberga tres estrelles. I encara no estava clar si existia realment KOI-5Ab o si el senyal del 2009 va ser generat per una de les estrelles companyes.
KOI-5Ab va tornar als focus gràcies al successor de Kepler, el Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS), que es va llançar el 2018. TESS també va detectar un senyal al sistema KOI-5, generat per un planeta potencial amb un període orbital de cinc dies terrestres.
Així doncs, es va fixar en tota la informació del sistema: les observacions de trànsit de Kepler i TESS, així com les dades de velocitat radial recollides per instruments terrestres com l’Observatori Keck a Hawaii. (Les mesures de la velocitat radial quantifiquen quant un planeta orbitant tiva de la seva estrella mare gravitacionalment. Aquest treball pot revelar la massa aproximada d'un exoplaneta, mentre que les observacions de trànsit donen una idea aproximada de la seva mida).
El sistema estel·lar KOI-5 consta de tres estrelles, etiquetades com A, B i C en aquest diagrama. Les estrelles A i B orbiten entre si cada 30 anys. L'estrella C orbita les estrelles A i B cada 400 anys. El sistema allotja un planeta conegut, anomenat KOI-5Ab, que va ser descobert i caracteritzat mitjançant dades de les missions Kepler i TESS de la NASA, així com telescopis terrestres. Crèdit de la imatge: Caltech/R. Hurt (IPAC).
En conjunt, les dades van confirmar que KOI-5Ab és efectivament un planeta, aproximadament la meitat de massiu que Saturn. La nova investigació, que Ciardi va detallar a la reunió de l'AAS, també va revelar altres detalls del sistema KOI-5. Per exemple, l'estrella principal que orbita KOI-5Ab (estrella A) té un company proper (estrella B); aquest duo s’orbita entre si una vegada cada 30 anys terrestres. La tercera estrella del sistema (estrella C) és molt més distant, orbitant al parell AB cada 400 anys.
A més, el pla orbital de KOI-5Ab està desalineat amb el de l’estrella B, cosa que suggereix que l’estrella pot haver donat al planeta una arrencada gravitatòria en algun moment de la història del sistema, van dir els investigadors. (Les estrelles i els seus planetes es formen a partir del mateix núvol de gas i pols, de manera que els seus plans orbitals generalment coincideixen inicialment).
KOI-5Ab està lluny del primer planeta que es va descobrir en un sistema multi-estrella. Però aquests sistemes semblen allotjar planetes amb menys freqüència que els sistemes solars d’una estrella com el nostre, per raons que els científics encara no coneixen.
"Els companys estel·lars poden refredar parcialment el procés de formació del planeta", va dir Ciardi. "Encara tenim moltes preguntes sobre com i quan es poden formar els planetes en sistemes d'estrelles múltiples i com es comparen les seves propietats amb els planetes en sistemes d'una sola estrella. Estudiant el sistema KOI-5 amb més detall, potser podem obtenir informació sobre com l’univers fabrica planetes".
