Posibles motivos de que Mercurio refleje menos luz que lo esperado

Imagen de la superficie de Mercurio crédito de NASA

Mercurio [1] es un planeta que sufre las consecuencias de estar cerca del Sol; de hecho, se especula con que perdió gran parte de su corteza por esa cercanía con el astro rey.
Este planeta, es rocoso y con una muy despreciable atmósfera, tanto que prácticamente se puede decir que no la tiene.
Mercurio resultó reflejar menos luz del Sol que la que debería. Hablando con propiedad, tiene un albedo [2] menor al que debería tener, por lo que se queda con más energía solar que la que se esperaba.
Primero se pensó en partículas de Hierro. Debido a su proximidad al Sol, no sólo recibe mucha radiación, sino también una gran lluvia de partículas sub-atómicas, todo conocido como viento solar. Esto hace que se desprenda el Hierro de los compuestos del suelo, y ese elemento así desprendido estaría absorbiendo energía del Sol, reduciendo la cantidad de luz que se espera que refleje.
Pero aparentemente las partículas de hierro no son tan abundantes para producir este efecto. Otro responsable puede ser el Carbono. Los cometas suelen ser ricos en este elemento. Cuando se acercan al Sol, aumenta la sublimación de sus hielos, y con ellos, la eliminación de Carbono al espacio, tanto más cuanto más cerca del Sol estén. Incluso, muchos cometas suelen desintegrarse, dejando en el espacio todo el material que tenían, y ahí está Mercurio, cercano al Sol, recibiendo todo ese Carbono desde hace tantos años.
Es probable que la causa de cuan “obscuro” es Mercurio sea una combinación de ambas, el Hierro, el Carbono, si no hay una tercera.

Referencias:

1. http://es.wikipedia.org/wiki/Mercurio_(planeta)
2. http://es.wikipedia.org/wiki/Albedo

Fuentes:

• New explanation for Mercury’s dark surface, LLNL, 27/mar./2015.
  https://www.llnl.gov/news/new-explanation-mercury%E2%80%99s-dark-surface

• Mercury: How Much More Black Can It Be?,Phil Plait, BA, Slate, 31/mar./2015.
  http://www.slate.com/blogs/bad_astronomy/2015/03/31/mercury_carbon_from_comets_paint_it_black.html

pdp.

Pulsaciones estelares por opacidad anómala y válvula de hidrógeno.

Hay estrellas que presentan pulsaciones con la consabida variación de brillo. Esas pulsaciones pueden ser radiales (en la dirección del radio) y no radiales; estas últimas dadas por ondas de gravedad a lo largo de su superficie, como si la estrella fuera de gelatina temblorosa.

Las pulsaciones radiales se suelen deber a un comportamiento anómalo de la opacidad, a veces tan grande que la estrella muestra grandes variaciones de brillo.
La radiación de una estrella se genera en su interior debido a la alta temperatura, y los fotones que la transportan, hacen trayectorias aleatorias entrando y saliendo de los átomos de su interior hasta salir de la estrella.
Aquí aparece el concepto de opacidad, como aquella cantidad relacionada con la dificultad de los fotones de salir de la estrella, cantidad que depende de la estructura interior de la misma. Por lo general, la opacidad disminuye con la temperatura, haciendo que las estrellas más frías permitan que sus fotones lleguen a salir con menor dificultad que en las más calientes, donde la opacidad es mayor.

Pero la opacidad puede tener un comportamiento anómalo que colabore con las pulsaciones.

A una cierta temperatura no muy alta, la opacidad aumenta haciendo que se acumulen fotones en el interior de la estrella. Estos fotones (atrapados) ionizan (rompen) los átomos en el interior de la estrella, mayormente los de hidrógeno. De esta manera la temperatura del interior estelar aumenta, haciendo que se ionicen cada vez más átomos. Así, con el aumento de la temperatura, la opacidad disminuye permitiendo la salida más o menos brusca de la energía. Los átomos ionizados de recombinan (se rearman) entregando la energía absorbida para ionizarse. Esta energía colabora con el pulso energético que tiende a aumentar el radio de la estrella.
Así la temperatura desciende y con ella la producción de energía; la opacidad aumenta y el proceso de repite.
A esto se lo conoce como pulsaciones por comportamiento anómalo de la opacidad regulado por válvula de hidrógeno.

Referencias:

• The enigmatic He-sdB pulsator LS IV-14°116: new insights from the VLT, S. K. Randall et al., A&A 576, A65 (2015).
  http://www.aanda.org/articles/aa/abs/2015/04/aa25251-14/aa25251-14.html

• Estrellas variables pulsantes.
  http://es.wikipedia.org/wiki/Estrella_variable_pulsante

• Estrellas pulsantes.
  http://www.windows2universe.org/the_universe/Stars/pulsate.html&lang=sp

pdp.

Burbujas en la galaxia de Bode (M81).

La galaxia de Bode, también conocida como M81 [1], es una espiral a 12 millones de años luz (AL) [2] con un núcleo activo que la convierte en la galaxia de núcleo activo (de tipo I) más cercana.

Burbujas en M81 (en diferentes colores). El círculo señala el centro de la galaxia, y la flecha, la dirección de los jets del núcleo activo. Imagen publicada en el trabajo de T. V. Ricci et al. de febrero del 2015.

En ella se han identificado burbujas de alta temperatura, de más de 40000ºK, asociadas con grandes emisiones de energía. Se encuentran de 5 a 40 AL el centro de la galaxia y están relacionadas con un brote de formación estelar. En ese brote, se formaron cúmulos de estrellas vigorosas y masivas como el cúmulo de Arches [3] en nuestra Vía Láctea.
Los frentes de ondas de radiación de las jóvenes estrellas, junto con los remanentes de supernovas, habrían interactuado generando esas burbujas.

Referencias:

1. http://es.wikipedia.org/wiki/Galaxia_de_Bode
2. http://es.wikipedia.org/wiki/Año_luz
3. http://es.wikipedia.org/wiki/Cúmulo_Arches

Fuente:

• A hot bubble at the centre of M 81, T. V. Ricci et al., A&A 576, A58 (2015).
  http://www.aanda.org/articles/aa/abs/2015/04/aa25504-14/aa25504-14.html
  también en:
  http://arxiv.org/pdf/1502.06976v1.pdf

pdp.

Cómo Júpiter pudo haber destruido otros planetas rocosos.

Observando a sistemas exo-planetarios, podemos ver que en la mayoría hay planetas jovianos, gigantes gaseosos cerca de la estrella hospedante, en algunos casos, más cerca que lo que está Mercurio del Sol.
Luego, ¿cómo puede ser que en nuestro Sistema Solar los planetas de este tipo están más alejados?
Es muy probable que los planetas no hayan estado donde están hoy. Los planetas en su formación suelen migrar a distintas órbitas, como que se van acomodando, otros colisionan y desaparecen; y así hasta que el sistema se vuelve un lugar tranquilo para vivir.

Imagen crédito de NASA/JPL/Space Science Institute, modificada por P. Plait.

En aquellas épocas, Júpiter bien pudo estar más cerca del Sol que lo que está en la actualidad. Incluso podría estar acercándose al Sol. En esas épocas, pudo ir chocando con protoplanetas rocosos como la Tierra e incluso más grandes. Algunos los absorbía y a otros los frenaba en su órbita haciendo que precipiten al Sol.
Mientras tanto, Saturno ejercía tirones gravitatorios de manera periódica y sistemática, algo que es llamado resonancia orbital gravitacional [1].
En esas circunstancias, Júpiter fue llevado hasta donde hoy está.

Referencia:

1. http://www.astrofisicayfisica.com/2013/04/resonancias-orbitales-en-el-sistema.html

Fuentes:

• Jupiter’s decisive role in the inner Solar System’s early evolution, Konstantin Batygina y Greg Laughlin, PNAS.
  http://authors.library.caltech.edu/55970/2/1423252112.full.pdf

• Did Jupiter Destroy the Solar System’s First Planets?, Phil Plait, BA, Slate, 25/mar./2015.
  http://www.slate.com/blogs/bad_astronomy/2015/03/25/jupiter_menace_gravity_may_have_wiped_out_early_inner_solar_system.html

pdp.

P/2012 F5; un asteroide de rápida rotación con expulsión de polvo.

Hay asteroides de aspecto difuso. Algunos resultaron ser esquirlas del choque entre dos asteroides.
Otros, resultaron ser objetos con hielos en su superficie que subliman como en el caso de un cometa.También los hay que se están desarmando luego de un impacto contra otro asteroide y vagan en medio de una nube de polvo.

Un caso particular es el asteroide P/2012 F5.

Imagen de P/2012 F5 crédito de M. Drahus, W. Waniak (OAUJ)/W. M. Keck Observatory

Se trata de un objeto que muestra una cola de tipo cometaria pero no tiene sublimación de hielos.
Por algún motivo, seguramente una colisión, este objeto rota en un poco más de 3 horas. Se trata de un asteroide que se fragmenta por su rápida rotación, dejando a su paso una nube de polvo con regiones de mayor acumulación, como si se hubieran dado pulsos de mayor pérdida de material. Esto lo convierte en el primer objeto de rápida rotación al que se le detecta expulsión de material por ese efecto.

Artículos relacionados:

• 2011 XA3, el segundo en su tipo de rápida rotación, pdp, 21/abr./2014:
  https://paolera.wordpress.com/2014/04/21/2011-xa3-el-segundo-en-su-tipo-de-rapida-rotacion/
• La fragmentación de P/2013 R3, pdp, 7/mar./2014.
  https://paolera.wordpress.com/2014/03/07/la-fragmentacion-de-p2013-r3/
• Un falso cometa, pdp, 14/oct./2010.
  https://paolera.wordpress.com/2010/10/14/un-falso-cometa/

Fuente:

• FAST ROTATION AND TRAILING FRAGMENTS OF THE ACTIVE ASTEROID P/2012 F5 (GIBBS), Michał Drahus et al. 2015 ApJ802 L8.
  http://iopscience.iop.org/2041-8205/802/1/L8

pdp.

La filosofía del «es lo mismo» puede ser grave.

Estando de fin de semana largo con mi esposa en Colón, Entre Ríos, viví lo que se puede llamar el alcance del “es lo mismo” debido a la mala educación pública y privada. A esto se le suma la desidia de siempre.
A raíz de un mal movimiento, mi esposa sufrió un fuerte dolor lumbar. Ante la falta de alivio, fuimos al hospital público.
Allí, NO HABÍA MÉDICO, nos atendió un enfermero que nos sugirió ir al sanatorio cercano, a unas 4 cuadras del lugar. En el sanatorio sólo había un médico clínico que nos atendió previa muestra del carnet de socio de la prepaga médica. Le recomendó 5 aplicaciones de un medicamento que ellos no tenían porque el sanatorio privado NO TENÍA FARMACIA.
Fuimos a una farmacia donde pudimos comprar el medicamento, pero NO TENÍAN PERSONAL que aplique inyecciones.
Observé que el medicamento era sódico, cosa que no es buena para una persona hipertensa como nosotros. Mi esposa me comentó que le dijo al “médico” (ahora entre comillas) que era hipertensa y que otras veces le daban calmantes potásicos en situaciones como esa. Ese señor (ya ni merece que se lo llame médico ni entre comillas) LE DIJO QUE ERA LO MISMO.

Tengo la surte de tener una prima hermana médica, que ante mi consulta telefónica, me confirmó que el medicamento debería se potásico.
Tanto mi prima como el que luego nos atendió en un centro de emergencias donde aplicaban inyecciones, estuvieron de acuerdo en una sola aplicación de ese medicamento sódico en lugar de las 5 recomendadas.

¿Qué hubiera pasado si no tenía una prima hermana médica? ¿Qué hubiera pasado si no me llamara la atención que el medicamento era sódico?
Aparentemente en el Sanatorio Médico Quirúrgico, de Colón, Entre Ríos, hay al menos un médico clínico que no distingue el Sodio del Potasio.
O sea, como dije al principio, para este tipo, es lo mismo.

Discos circumestelares en regiones de mucha actividad.

Hacia el centro de la Vía Láctea, se encuentran dos cúmulos estelares conocidos como Cúmulo Quíntuple [1], donde vive una estrella de 150 masas solares, y Cúmulo de Arches [2]; ambos ricos en vigorosas estrellas masivas de tipo A y B [3] con masas que van de 2 a 15 veces la del Sol, salvo algunas colosales mucho más masivas de hasta 100 soles.
Son cúmulos jóvenes que están en lo que se conoce como la región molecular central de nuestra galaxia.

En la imagen se aprecia el centro galáctico, los cúmulos Quíntuyple y Arches y una región de material excavado por la radiación de estrellas de la región. Crédito de HST/Spitzer composite: NASA, ESA, D.Q.Wang (UMass), JPL, S. Stolovy (Spitzer Science Center)

Alrededor de las estrellas de esos cúmulos, se ha encontrado discos de gas y polvo que es raro que hayan sobrevivido tanto tiempo en ese ambiente caliente y de mucha radiación. No olvidemos que cuando una estrella es joven, “sopla” el material que aún la rodea, como si se limpiara luego haber nacido. Esto convierte a estas estrellas en la versión masiva de las T Tauri [4], que son estrellas nacientes (de pre-secuencia principal) que aún no han entrado en la etapa de vida “normal” de la mayoría de las estrellas y con discos de materia a su alrededor de donde podrían formarse planetas.

Imagen donde se muestra la ubicación de los discos circumestelares. Imagen publicada en el trabajo de A. Stolte et al.: Circumstellar discs in Galactic center clusters

Se especula con la transferencia de masa entre binarias como el motivo de la existencia de estos discos; dando así origen a un escenario (ambiente) con discos primordiales (los primeros en formarse) sobrevivientes a la alta radiación que allí hay, y formación de discos secundarios.
Todo esto entrega nueva información acerca de la formación de planetas en estrellas jóvenes, como las que había en la juventud de la Vía Láctea.

Referencias:

1. http://www.nombresuniverso.com/wordpress/cumulo-quintuple/
2. http://es.wikipedia.org/wiki/Cúmulo_Arches
3. http://es.wikipedia.org/wiki/Tipo_espectral_(estelar)
4. http://es.wikipedia.org/wiki/Estrella_T_Tauri

Fuentes:

• Circumstellar discs in Galactic center clusters: Disc-bearing B-type stars in the Quintuplet and Arches clusters, A. Stolte et al., A&A – Year: 2015.
  http://www.aanda.org/articles/aa/pdf/forth/aa24132-14.pdf
  
• Dust Disks Survive Cosmic Firework Near Young Massive Stars, MPIA, March 10, 2015.
  http://www.mpia.de/news/science/2015-02-dust-disks

• Cosmic dust discs withstand hellfire, RFWUB.
  http://www3.uni-bonn.de/Press-releases/cosmic-dust-discs-withstand-hellfire
  

pdp.

Nuevo protocúmulo de galaxias (a marzo del 2015)

Se sabe que las galaxias se agrupan en cúmulos de galaxias.
Observando objetos lejanos aprovechando que se los observa más jóvenes con la distancia, se encontró un protocúmulo de galaxias, un cúmulo de galaxias en formación, se las observa comenzando a reunirse en un enorme sistema.

En la imagen infrarroja se muestran las 11 miembros confirmadas señaladas con círculos rojos. Imagen publicada en el trabajo de C. Diener et al. (mar. 2015)

A la distancia que se encuentra, se observa que sus galaxias integrantes están relacionadas aunque no del todo “ensambladas” (recordemos que se lo observa en formación).
Se confirmó la pertenencia de 11 miembros, todos dentro de los 4 millones de años luz del centro del sistema.
Aparentemente, en el protocúmulo abundarían las galaxias masivas y relajadas, de baja formación estelar.

Corrección del 19/3/2015 16:12 HOA (GMT -3): Aparentemente, en el protocúmulo habría galaxias más masivas y relajadas, de baja formación estelar, que las halladas. No serían abundantes las masivas como se lee en el párrafo anterior.

Referencia:

• Un protocúmulo de galaxias, pdp, 8/may./2012.
  https://paolera.wordpress.com/2012/05/08/un-protocmulo-de-galaxias/

Fuente:

• A Protocluster at Z = 2.45, C. Diener et al. 2015 ApJ802 31.
  http://iopscience.iop.org/0004-637X/802/1/31/article;jsessionid=B8147083B9434022205D38E9EA4A5C1C.c1
  también en:
  http://arxiv.org/pdf/1411.0649v2.pdf

pdp

La orientación de las galaxias.

En un Universo en expansión, la gravedad es la principal fuerza que construye las grandes estructuras galácticas. La rapidez de estas formaciones depende de la densidad de la materia involucrada y de la amplitud de las perturbaciones que suelen darse en esos ambientes.

Se sabe que las galaxias están reunidas en cúmulos de galaxias, donde ellas están dentro de filamentos de materia como perlas en un collar.

Ilustración de la orientación de los ejes de rotación de los Cuasares según el filamento al que pertenecen. Los filamentos son dibujados en azul, los Cuasares son indicados con puntos amarillos y la orientación de sus ejes de rotación está dada por la inclinación de un pequeño segmento. – ESO.

A esas escalas, se verificó que las galaxias aisladas de disco se orientan perpendicularmente al filamento que las aloja, respetando así que sus cuasares se alinean (en realidad los jets bipolares que eyectan) con a lo largo de ellos.

Pero las interacciones entre galaxias implican un comportamiento distinto.
La grandes elípiticas como resultado de la fusión de otras galaxias yl as satélites de las grandes galaxias masivas, se distribuyen a lo largo del filamento donde se encuentran. En particular, los pares de galaxias interactuantes [1], se van orientando a lo largo del filamento que las hospeda.
Todo indica la existencia de una relación entre las galaxias en fusión y la distribución de la materia en el filamento donde tiene lugar ese proceso, ya que la densidad en ciertos lugares de ellos puede ser alta, baja o casi nula como en los «huecos».

Referencias:

• La llamativa alineación de los cuasares, pdp, 22/dic./2014.
  https://paolera.wordpress.com/2014/12/22/la-llamativa-alineacion-de-los-cuasares/

1. http://en.wikipedia.org/wiki/Interacting_galaxy

Fuente:

• Galaxy pairs align with Galactic filaments, E. Tempel and A. Tamm, A&A 576, L5 (2015).
  http://www.aanda.org/articles/aa/full_html/2015/04/aa25827-15/aa25827-15.html

pdp.

Las supernovas Ia son más débiles en regiones de formación estelar.

La ley de Hubble [1], se refiere a cómo se expande el Universo y establece la relación entre la distancia y la velocidad de alejamiento de los objetos; de tal manera que, los más lejanos se alejan más rápido, todo como consecuencia de la expansión Universal.
Sabiendo esa relación conocida como constante de Hubble, podemos saber la distancia a una galaxia sabiendo su velocidad de alejamiento, o esa velocidad sabiendo su distancia.

Para medir distancias, se suele usar medidas de luz estándares (o candelas de referencia).
Una de esas medidas de luz, es la dada por las supernovas de tipo Ia [2].

Imagen publicada en http://diferenciaentre.info/diferencia-entre-nova-y-supernova/

Estas explosiones tienen un determinado brillo intrínseco. Conociendo ese brillo y el aparente debido a la distancia involucrada (suponemos que no hay material en la dirección de la visual que extingue su luz) , podemos estimar cuan lejos esta la supernova y por lo tanto la galaxia que la contiene.
Pero sucede que las supernovas de este tipo son más débiles cuando se dan en ambientes vecinos de formación estelar. Eso repercute en el cálculo de la distancia, o de la constante de Hubble.
Por suerte están las Cefeidas [3] como otro patrón de luz de referencia.

Referencias:

1. http://es.wikipedia.org/wiki/Ley_de_Hubble
2. http://es.wikipedia.org/wiki/Supernova_de_tipo_Ia
3. http://es.wikipedia.org/wiki/Estrella_variable_Cefeida

Fuente:

• Confirmation of a Star Formation Bias in Type Ia Supernova Distances and its Effect on the Measurement of the Hubble Constant, M. Rigault et al. 2015 ApJ 802 20.
  http://iopscience.iop.org/0004-637X/802/1/20/article;jsessionid=FBEB602220B3FA858D0FFC6DEE9ABEAE.c2

pdp.