Los astrónomos detectaron burbujas gigantes en la superficie de una enorme estrella gigante roja, mostrando por primera vez las células convectivas que mueven el calor en estos objetos enormes.
La estrella se llama Pi1 Gruis, y tiene 350 veces el diámetro de nuestro propio sol, por no mencionar que es mucho más brillante que la estrella de la Tierra. Pi1 Gruis es un gigante rojo , un tipo de objeto que se forma cuando las estrellas sobre la masa del sol se quedan sin hidrógeno para quemarse y, por lo tanto, hincharse. Pi1 Gruis reside a unos 530 años luz de la Tierra, en la constelación Grus (la Grulla). [ Cómo distinguir tipos de estrellas aparte (Infografía) ]
"Cuando Pi1 Gruis se quedó sin hidrógeno para quemarse hace mucho tiempo, esta antigua estrella dejó la primera etapa de su programa de fusión nuclear. Se encogió al quedarse sin energía, lo que provocó que se calentara a más de 100 millones de grados Celsius [212 millones de grados] Fahrenheit] ", dijeron funcionarios del Observatorio Europeo del Sur en un comunicado . El Very Large Telescope del observatorio obtuvo imágenes de la superficie de la estrella.
Los astrónomos usaron el Very Large Telescope de ESO para observar patrones de burbujeo en la envejecida estrella gigante roja Pi1 Gruis.
Crédito: ESO
"Estas temperaturas extremas alimentaron la siguiente fase de la estrella ya que comenzó a fusionar el helio en átomos más pesados como el carbono y el oxígeno", dijeron los funcionarios de ESO. "Este núcleo intensamente caliente luego expulsó las capas externas de la estrella, haciendo que se hinchara cientos de veces más grande que su tamaño original. La estrella que vemos hoy es una gigante roja variable. Hasta ahora, la superficie de una de estas estrellas nunca antes sido fotografiado en detalle ".
Pi1 Gruis tiene unas pocas células convectivas visibles que tienen aproximadamente 75 millones de millas (120 millones de kilómetros) de ancho. (Una célula convectiva es una región en una estrella donde la materia se calienta por el calor interno de la estrella y asciende a la superficie; en la superficie, el material se enfría ya que está cerca del espacio frío y luego se hunde nuevamente. Este ciclo de movimiento se llama convección .)
El cielo que rodea las estrellas Pi1 Gruis (centro derecha) y Pi2 Gruis (centro izquierda). La brillante galaxia espiral IC 5201 también es visible justo a la derecha del centro, y otras galaxias débiles se pueden ver también en esta imagen de Digitized Sky Survey 2.
Crédito: ESO / Digitized Sky Survey 2. Agradecimiento: Davide De Martin
Si pusiéramos una de estas células convectivas de 1 Gruis en nuestro propio sistema solar, se extendería desde el Sol hasta más allá de la órbita de Venus. Las células convectivas de nuestro sol , por el contrario, tienen solo 930 millas (1.500 km) de ancho. ESO declaró que la diferencia de tamaño proviene de las diferentes gravedades superficiales de las estrellas. Debido a que Pi1 Gruis tiene solo 1,5 veces la masa del sol, pero es mucho más grande, tiene una gravedad superficial más baja y solo unas pocas burbujas grandes.
El equipo de observación, que fue dirigido por la astrónoma de ESO, Claudia Paladini, señaló que fue una suerte que la superficie de Pi1 Gruis fuera visible, porque muchas de las superficies (o fotosferas) de las estrellas gigantes están bloqueadas por el polvo. Hay polvo en el sistema de Pi1 Gruis, pero está lo suficientemente lejos de la estrella como para que este material no afecte significativamente las observaciones, dijeron los investigadores.
Después de la fase gigante roja, las estrellas como Pi1 Gruis y nuestro sol eventualmente arrojarán sus capas externas y se convertirán en nebulosas planetarias . (Estrellas que explotan cuando las supernovas son mucho más grandes, en más de ocho masas solares). Un estudio previo de Pi1 Gruis encontró material ubicado a unos 0.9 años luz de distancia de la estrella y expulsado aproximadamente hace 20.000 años.
Esta imagen del Telescopio Espacial Hubble muestra a Sirio A, la estrella más brillante en nuestro cielo nocturno, junto con su débil y diminuto compañero estelar, Sirio B. Los astrónomos sobreexpusieron la imagen de Sirio A para que el tenue Sirio B (punto diminuto en la esquina inferior izquierda) pudiera ser visto. Las puntas de difracción en forma de cruz y los anillos concéntricos alrededor de Sirius A, y el pequeño anillo alrededor de Sirius B, son artefactos producidos dentro del sistema de imágenes del telescopio. Las dos estrellas giran una alrededor de la otra cada 50 años. Sirius A, a solo 8.6 años luz de la Tierra, es el quinto sistema estelar más cercano conocido.
Créditos: NASA, HE Bond y E. Nelan (Space Telescope Science Institute, Baltimore, Maryland); M. Barstow y M. Burleigh (Universidad de Leicester, Reino Unido); y JB Holberg (Universidad de Arizona)
Las estrellas de la secuencia principal fusionan átomos de hidrógeno para formar átomos de helio en sus núcleos. Alrededor del 90 por ciento de las estrellas en el universo, incluido el sol, son estrellas de secuencia principal. Estas estrellas pueden variar desde alrededor de una décima parte de la masa del sol hasta 200 veces más masivas.
Las estrellas comienzan sus vidas como nubes de polvo y gas. La gravedad atrae estas nubes juntas. Se forma una pequeña protostar , impulsada por el material que colapsa. Los protostars a menudo se forman en nubes de gas densamente agrupadas y pueden ser difíciles de detectar.
"La naturaleza no forma estrellas en forma aislada", dijo Mark Morris, de la Universidad de California en Los Ángeles (UCLS), en un comunicado . "Los forma en racimos, fuera de las nubes natales que se colapsan por su propia gravedad".
Los cuerpos más pequeños, con menos de 0.08 de la masa del sol, no pueden alcanzar la etapa de fusión nuclear en su núcleo. En cambio, se convierten en enanas marrones , estrellas que nunca se encienden. Pero si el cuerpo tiene suficiente masa, el gas y el polvo que se colapsan se calientan más y eventualmente alcanzan temperaturas suficientes para fundir hidrógeno en helio. La estrella se enciende y se convierte en una estrella de secuencia principal, impulsada por fusión de hidrógeno . Fusion produce una presión externa que se equilibra con la presión hacia adentro causada por la gravedad, estabilizando la estrella.
La duración de una estrella de secuencia principal depende de qué tan masiva sea. Una estrella de mayor masa puede tener más material, pero se quema a través de él más rápido debido a temperaturas del núcleo más altas causadas por mayores fuerzas gravitacionales. Mientras que el sol pasará unos 10 mil millones de años en la secuencia principal, una estrella 10 veces más masiva se mantendrá por solo 20 millones de años. Una enana roja , que es la mitad de masiva que el sol, puede durar de 80 a 100 mil millones de años, que es mucho más larga que la edad del universo de 13.8 mil millones de años . (Esta larga vida es una de las razones por las que las enanas rojas se consideran buenas fuentes para la vida de los planetas , ya que son estables durante tanto tiempo).
Brillante estrella brillante
Hace más de 2.000 años, el astrónomo griego Hipparchus fue el primero en hacer un catálogo de estrellas según su brillo , según Dave Rothstein, quien participó en el sitio web "Ask An Astrónomo" de la Universidad de Cornell en 2003.
"Básicamente, miró las estrellas en el cielo y las clasificó por su brillo: las estrellas más brillantes eran 'magnitud 1', las siguientes más brillantes eran 'magnitud 2', etc., hasta 'magnitud 6', que eran las estrellas más débiles que podía ver ", escribió Rothstein.
Los instrumentos modernos han mejorado las medidas de brillo, haciéndolos más precisos.
A principios del siglo XX, los astrónomos se dieron cuenta de que la masa de una estrella está relacionada con su luminosidad , o cuánta luz produce. Ambos están relacionados con la temperatura estelar. Estrellas 10 veces más masivas que el sol brillan más de mil veces más.
La masa y la luminosidad de una estrella también se relacionan con su color. Las estrellas más masivas son más calientes y más azules, mientras que las estrellas menos masivas son más frías y tienen un aspecto rojizo. El sol cae entre el espectro, dado que tiene una apariencia más amarillenta.
"La temperatura de la superficie de una estrella determina el color de la luz que emite", según el observatorio mundial Las Cumbres . "Las estrellas azules son más calientes que las estrellas amarillas, que son más calientes que las estrellas rojas".
Esta comprensión conduce a la creación de un diagrama conocido como Hertzsprung-Russell (HR), un gráfico de estrellas basado en su brillo y color (que a su vez muestra su temperatura). La mayoría de las estrellas se encuentran en una línea conocida como la "secuencia principal", que se extiende desde la parte superior izquierda (donde las estrellas calientes son más brillantes) hacia la parte inferior derecha (donde las estrellas frías tienden a ser más tenues)
Cuando las estrellas salen
Eventualmente, una estrella de secuencia principal arde a través del hidrógeno en su núcleo, llegando al final de su ciclo de vida. En este punto, sale de la secuencia principal.
Estrellas más pequeñas que un cuarto de la masa del sol colapsan directamente en enanas blancas . Las enanas blancas ya no queman fusión en su centro, pero aún irradian calor. Eventualmente, las enanas blancas deberían enfriarse en enanas negras , pero las enanas negras son solo teóricas; el universo no tiene edad suficiente para que las primeras enanas blancas se enfríen lo suficiente y hagan la transición.
Las estrellas más grandes encuentran que sus capas externas colapsan hacia adentro hasta que las temperaturas son lo suficientemente altas como para fusionar el helio en carbono. Luego, la presión de fusión proporciona un empuje hacia afuera que expande la estrella varias veces más grande que su tamaño original, formando un gigante rojo . La nueva estrella es mucho más tenue de lo que era como una estrella de secuencia principal. Eventualmente, el sol formará un gigante rojo, pero no te preocupes, no sucederá por un tiempo .
"Dentro de unos cinco mil millones de años, después de que el sol se haya convertido en un gigante rojo y haya quemado la Tierra como ceniza, expulsará su propia nebulosa y luego se desvanecerá como una estrella enana blanca", Howard Bond, del Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial. en Maryland, dijo en un comunicado .
Si la estrella original tenía hasta 10 veces la masa del sol, se quema a través de su material dentro de 100 millones de años y se derrumba en una enana blanca superdensa. Estrellas más masivas explotan en una violenta muerte de supernova , arrojando los elementos más pesados formados en su núcleo a través de la galaxia. El núcleo restante puede formar una estrella de neutrones , un objeto compacto que puede venir en una variedad de formas .
La larga vida de las enanas rojas significa que incluso las que se formaron poco después del Big Bang todavía existen en la actualidad. Eventualmente, sin embargo, estos cuerpos de baja masa arderán a través de su hidrógeno. Se volverán más tenues y fríos, y eventualmente las luces se apagarán
El polo sur de Júpiter se ve en una serie de imágenes de lapso de tiempo tomadas por la nave espacial Juno de la NASA durante su 11 ° acercamiento del planeta gigante el 7 de febrero de 2018.
Una nueva foto de la nave espacial Juno de la NASA muestra el polo sur de Júpiter visto desde arriba durante un reciente encuentro cercano el 7 de febrero. La foto es en realidad una serie de imágenes tomadas por Juno mientras la sonda giraba alrededor de Júpiter durante su 11 ° sobrevuelo. planeta gigante.
"A primera vista, la serie podría parecer ser la misma imagen repetida", escribieron los funcionarios de la NASA en una descripción de la imagen. "Pero una inspección más cercana revela pequeños cambios, que se notan más fácilmente al comparar la imagen más a la izquierda con la imagen más a la derecha"
Las vistas de lapso de tiempo de Júpiter se tomaron durante un período de 40 minutos el 7 de febrero, comenzando a las 10:21 a.m. EST (1521 GMT), cuando Juno pasó por encima del polo sur de Júpiter. Juno tomó las fotos de distancias que van desde 85,292 a 124,856 millas (137,264 a 200,937 kilómetros).
Directamente, las imágenes muestran a Júpiter. Pero a través de pequeñas variaciones en las imágenes, capturan indirectamente el movimiento de la nave espacial Juno, una vez más girando alrededor de un planeta gigante a cientos de millones de millas de la Tierra", escribieron los funcionarios de la NASA en la imagen descripción .
Juno capturó las fotos con su instrumento JunoCam. Esas imágenes en bruto fueron procesadas por el científico ciudadano Gerald Eichstädt y ensambladas en la serie de lapso de tiempo que se ve aquí. Las imágenes en bruto de Juno se publican en línea a medida que se toman; el público puede entonces revisar y procesar estas imágenes en vistas increíbles ( ya veces extrañas ) de Júpiter. Puede acceder a las imágenes de JunoCam aquí.
La NASA lanzó la misión Juno de 1.100 millones de dólares en 2011, y la nave espacial llegó en órbita alrededor de Júpiter el 4 de julio de 2016. La nave espacial tarda 53 días en formar una órbita de Júpiter. Esa órbita extrema lleva la sonda dentro de las 3.100 millas (5.000 km) de las cimas de las nubes de Júpiter en el punto más cercano.
La NASA confirma que Encélado, la luna de Saturno, puede albergar vida
Allí han detectado una primitiva fuente de energía que en la Tierra permite el crecimiento de microorganismos
MADRIDActualizado:
En apenas unos meses, la sonda Cassini, de la NASA, hará historia al desintegrarse en la densa y fría atmósfera de Saturno. Con su destrucción se pondrá punto y final a un viaje de casi dos décadas en el que la pequeña nave ha explorado los mares de metano de la superficie de Titán, los increíbles anillos de Saturno y la misteriosa superficie de Encélado, un satélite que en sus entrañas esconde unocéano global de agua líquida que es rico en moléculas orgánicas.
Antes de agotar sus reservas de combustible y de apagarse para siempre, Cassini dará una última sorpresa. Las observaciones que la sonda hizo en 2015 han supuesto un inesperado giro a la búsqueda de vida extraterrestre en el Sistema Solar. En un artículo publicado este jueves en la revista Science, los científicos han corroborado una vez más que Encélado es uno de los lugares donde es más probable encontrar vida alienígena. En los géiseres de hielo que hay en una de las caras del satélite, los investigadores han detectado la presencia de dos gases, dióxido de carbono e hidrógeno molecular, que sugieren que Encélado alberga unas reacciones hidrotermales y un desequilibrio químico que son capaces de sustentar vida.
«Esto sugiere que el océano tiene la suficiente energía química como para soportar vida en forma de microbios»
«Este estudio aporta la evidencia más sólida de un procesamiento hidrotermal de las rocas por parte del agua líquida en el interior de Encélado», ha explicado a ABC Hunter Waite, primer autor del estudio e investigador del «Soutwest Research Institute» (SwRI) (Estados Unidos), en la misión Cassini. «Nuestro trabajo también muestra que este océano es energéticamente habitable, lo que quiere decir que tiene la suficiente energía química como para soportar vida similar a algunos microbios que hay en la Tierra».
Encélado, apto para los seres vivos
Encélado es un satélite de Saturno que apenas mide 500 kilómetros de diámetro. Está cubierto por una corteza helada, de unos 30 o 40 kilómetros de grosor, y su superficie es tan tranquila como fría. Sin embargo, su interior parece ser muy activo. En 2005 la NASA descubrió que en el hemisferio sur de este mundo hay una nube de hielo que se forma a causa de la presencia de varios géiseres que expulsan materiales desde las «tripas» de Encélado, como si alguien hubiera descorchado una botella de champán.
Estructura interna de Encélado- NASA/JPL-Caltech
Los estudios posteriores convirtieron a esta esfera de hielo en un firme candidato a albergar vida extraterrestre. Gracias a Cassini, los científicos averiguaron que bajo el hielo Encélado se esconde un mundo subterráneo habitado por un núcleo rocoso rodeado por unocéano global. Se descubrió que en el agua hay moléculas orgánicas y amoníaco en disolución, porque estos salen al exterior a través de los géiseres. También se concluyó que la potente gravedad de Saturno genera calor en las entrañas del satélite, aportando otro ingrediente clave para la aparición de la vida.
Fuente de energía
Muchos lugares del Sistema Solar albergan en su interior los dos ingredientes más fundamentales de la vida: el agua y las moléculas orgánicas. Pero hasta ahora, en ninguno de ellos se había encontrado un ciclo geológico capaz de actuar como una fuente de energía para los seres vivos, tal como ha explicado Jeffrey S. Seewald en la revista Science. Ahora, sin embargo, el equipo de Waite ha encontrado un desequilibrio químico que en la Tierra sustenta ecosistemas enteros.
Esto convierte a Encélado en uno de los lugares del Sistema Solar «más prometedores en términos de habitabilidad», tal como ha explicado a ABC Kelly Miller, coautor del estudio y también investigador en el SwRI.
¿Por qué? «Este desequilibrio químico es la prueba inequívoca de que la luna está activa y que alberga procesos geológicos capaces de producir nuevos materiales», ha explicado a ABC Alberto González Fairén, investigador del Centro de Astrobiología (CSIC-INTA). «Es en entornos así donde la vida puede tener una oportunidad, desde luego no en cuerpos planetarios muertos geológicamente».
En opinión de Fairén, el hecho de que pueda ocurrir este tipo de procesos convierte a Encélado en uno de los objetivos prioritarios para la búsqueda de vida extraterrestre. Pero hay otros lugares de gran interés, aparte de este satélite. Los otros candidatos prioritarios siguen siendo Marte, Europa (una luna de Júpiter) y Titán (otra de las lunas de Saturno).
La vida que se alimenta de hidrógeno
Allá donde la luz del Sol no llega, como en las profundidades de los océanos de la Tierra, el hidrógeno molecular y el dióxido de carbono son una fuente de energía para algunos microbios. Estas moléculas son producidas en buena parte por las reacciones que ocurren de forma natural entre el hierro de los minerales del suelo y el agua. Además, son aprovechadas por algunos seres vivos como una especie de «fertilizante».
Según Ricardo Amils, catedrático de Microbiología en la Universidad Autónoma de Madrid, en la Tierra estas moléculas son usadas por unos microbios que se conocen como arqueas metanógenas (un tipo de oganismo similar a bacterias que producen gas metano).
«Tanto la metanogénesis (generación de metano) como el hidrógeno y el dióxido de carbono son primitivos y primordiales», ha explicado Amils. De hecho, unos y otros parecen ser algunos de los protagonistas que permitieron la aparición de la vida en la Tierra hace miles de millones de años.
«No sabemos si el origen de la vida es inevitable o algo que ocurre solo una vez en el Universo»
¿Quiere decir esto que en Encélado también ha aparecido vida especializada en consumir ese hidrógeno y ese dióxido de carbono? Aún no se sabe. «No podemos concluir que Encélado alberga seres vivos, y es difícil hacer predicciones porque no sabemos si el origen de la vida es inevitable o algo que ocurre una vez en el Universo», ha dicho Waite. «¡Esto es precisamente lo que nos motiva a explorar más!».
Este investigador ha reconocido que en Encélado no todo es favorable para la vida. Por ejemplo, aún no se ha detectado la presencia de azufre y fósforo, dos elementos fundamentales para los organismos, puesto que forman una parte muy importante de las proteínas y del material genético de los seres vivos.
Ricardo Amils ha aclarado también que si en Encélado hubiera microbios consumiendo hidrógeno molecular y dióxido de carbono, deberían estar produciendo metano: «La existencia de un desequilibrio químico como el medido no implica que haya vida, sino que puede haberla porque conocemos seres vivos en la Tierra que lo utilizan para obtener energía. Faltaría detectar el producto: el metano, y demostrar que es biológico, porque la geología también puede originarlo».
Próxima misión a Encélado
Habrá que esperar para buscar las posibles huellas de vida en Encélado. Cassini no estaba diseñada para encontrar su rastro y, en todo caso, ya no volverá a sobrevolar el satélite. «Necesitaremos una próxima misión para responder a las preguntas astrobiológicas que ha despertado esta investigación. Una misión llamada "Enceladus Life Finder" (ELF) está bajo estudio, pero aún está compitiendo por conseguir su oportunidad para volar», ha dicho Hunter Waite.
¿Cuáles serían las implicaciones de detectar vida en esta pequeña y remota luna de Saturno? «Si la vida está presente en Encélado, esto cambiaría para siempre la comprensión de cuál es lugar que ocupa la Humanidad en el Universo. Este estudio no da ese paso, pero nos acerca un poco más hacia el objetivo de entender la habitabilidad del increíble medio ambiente de este lugar», ha concluido Waite.
Kelly Miller, uno de los coautores del estudio, ha recordado que la búsqueda de vida más allá de la Tierra debe ser humilde. El motivo es que no se puede olvidar que es muy posible que las potenciales formas de vida de Encélado no tuvieran nada que ver con las terrestres. ¿Cómo saber lo que necesitan, en ese caso? Las misiones de las próximas décadas prometen ser apasionantes en la búsqueda de vida extraterrestre.
