Reconociendo la edad de las estrellas

Reconociendo la edad de las estrellas


Usando el telescopio espacial Kepler y una nueva técnica para determinar la edad de las estrellas mediante su rotación, los astrónomos han podido saber la edad de un lejano cúmulo estelar.

La investigación liderada por Soren Meibom, astrónomo del Centro Harvard-Smithsoniano de Astrofísica, se centró básicamente en el grupo estelar llamado NGC 6811, de un billón de años, en el cual la girocronología (nuevo método que determina de forma precisa las edades de las estrellas basado en su velocidad de rotación) puede tener un impacto importante para comprender lo que está más allá de nuestro sistema solar.

Asimismo, los astrónomos buscaron el brillo causado por las marcas oscuras que son equivalentes a las manchas solares para fijar el giro exacto de las estrellas. Ayudados por el telescopio Kepler, diseñado específicamente para medir el resplandor estelar con gran precisión, éste también puede detectar planetas que bloquean la luz de una estrella muy ligeramente si cruzan su superficie.

“La rotación de una estrella disminuye progresivamente con el tiempo, como una peonza (objeto giratorio) sobre una mesa, y se puede utilizar como un reloj para determinar su edad”, menciona Meibom en una reciente conferencia de prensa por la sesión 218 de la Sociedad Astronómica Americana.

“Necesitamos saber las edades de las estrellas y sus planetas para evaluar si la vida extraterrestre podría haber evolucionado en estos mundos distantes”, expresa Meibom respecto a la importancia de este estudio.

El investigador encontró períodos de rotación que van de 1 a 11 días (con estrellas masivas que giran más rápido y son más calientes), en comparación con la velocidad de rotación de 30 días de nuestro sol. Más importante aún, los astrónomos hallaron una fuerte relación entre masa estelar y la tasa de rotación.

PLANETA MARTE

Marte se habría formado en pocos millones de años
1) En solo 2 millones de años Marte alcanzó la mitad de su tamaño actual. (2) Los planetas se formaron a partir de embriones en colisión. (3) Descomposición radiactiva en condritas revelan origen. 

Marte se desarrolló como planeta en tan poco tiempo como entre dos a cuatro millones de años después del nacimiento del sistema solar, mucho más rápido que la Tierra, según un nuevo estudio publicado en la revista ‘Nature’. La rápida formación del planeta rojo ayuda a explicar por qué es tan pequeño, según los científicos Nicolas Dauphas, de la Universidad de Chicago, y Ali Pourmand, de la Universidad de Miami.

Marte no es probablemente un planeta como la Tierra, que creció a su tamaño completo entre 50 y 100 millones de años a través de colisiones con otros cuerpos pequeños del sistema solar, dijo Dauphas, profesor asociado de ciencias geofísicas.

“La Tierra se hizo de embriones como Marte, pero Marte es un embrión de transición a la competencia planetaria que no colisionó con otros embriones para dar lugar a un planeta parecido a la Tierra”, dijo Dauphas. 

Registro geológicoDauphas y Pourmand fueron capaces de perfeccionar la edad de Marte mediante el uso, a manera de un cronómetro, de la descomposición radioactiva de hafnio en tungsteno, en meteoritos. El hafnio 182 se desintegra en tungsteno 182 en una vida media de nueve millones de años. Este proceso relativamente rápido significa que casi todo el hafnio 182 desaparecerá en 50 millones de años, proporcionando una manera de armar una cronología afinada de los primeros eventos en el sistema solar.

Las estimaciones previas de la formación de Marte planteaban un rango tan elevado como 15 millones de años debido a que la composición química del manto marciano es en gran parte desconocida. Los científicos todavía luchan con grandes incertidumbres en la composición del manto terrestre, debido a que alteran la composición de procesos como la fusión.

El secreto en las condritasLa resolución de algunas incógnitas persistentes acerca de la composición de las condritas, un tipo común de meteoritos, proporcionó los datos que necesitaban. Esencialmente inalterados restos sobrantes del nacimiento del sistema solar, las condritas sirven de piedra de Rosetta para deducir la composición química del planeta.

Los cosmoquímicos han estudiado intensamente condritas, pero aún han comprendido poco entre las abundancias de las dos categorías de elementos que contienen, incluidos el uranio, el torio, lutecio y hafnio.

Dauphas y Pourmand analizaron las abundancias de estos elementos en más de 30 condritas, y se compararon con los de las composiciones de otros 20 meteoritos marcianos. 

El hafnio y el torio ambos son elementos refractarios o no volátiles, lo que significa que sus composiciones se mantienen relativamente constantes en los meteoritos. También son elementos litofilos, aquellos que han permanecido en el manto cuando el núcleo de Marte se formó. Por lo tanto, si los científicos pueden medir la relación de hafnio-torio en el manto marciano, tendrían la proporción para todo el planeta, que necesitan para reconstruir su historia de la formación. 

Un precoz nacimientoLas relaciones entre hafnio-torio, y el tungsteno dictaban que la proporción hafnio-torio en el manto de Marte debe ser similar a la misma proporción que en las condritas. Para calcular la proporción del manto marciano de hafnio-torio se divide la relación de torio-tungsteno de los meteoritos marcianos por la proporción hafnio-torio de las condritas. 

Una vez que Dauphas y Pourmand determinaron esta relación, fueron capaces de calcular cuánto tiempo le llevó a Marte convertirse en un planeta. La simulación muestra que Marte debe haber llegado a la mitad de su tamaño actual sólo dos millones de años tras la formación del sistema solar.

Una formación rápida de Marte podría ayudar a explicar las similitudes desconcertantes en el contenido de xenón de su atmósfera y de la Tierra. “Tal vez sea sólo una coincidencia, pero tal vez la solución es que parte de la atmósfera de la Tierra fue heredada de una generación anterior de embriones que tenían sus propios ambientes, tal vez un ambiente como el de Marte”, dijo Dauphas.

Pronto podremos volar entre las cenizas de un volcán

Es posible que la próxima vez que un volcán entre en erupción, por ejemplo en Islandia, las aerolíneas lidien con ello como si fuera un simple contratiempo climático.

Científicos están trabajando en un sistema de detección de nubes de ceniza que podría tener exactamente esa función y que sería incorporada en los aviones muy pronto.

La ceniza volcánica y los motores de los aviones simplemente no se llevan bien. Las partículas a altas temperaturas se convierten en cristal dentro de los motores y detienen su funcionamiento.

Por lo tanto, los que manejan estos aparatos procuran al máximo mantener los aviones bien lejos de las nubes de ceniza que se forman durante una erupción.

Erupción

En mayo del año pasado la erupción del volcán Eyjafjallajokull en Islandia dio lugar a un caos generalizado en los aeropuertos de Europa. La ceniza resultante llevó al cierre de gran parte del espacio aéreo europeo durante toda una semana.

Según la Asociación Internacional de Transporte Aéreo, más de 10 millones de pasajeros se vieron afectados por la cancelación de 100.000 vuelos, lo que costó a las aerolíneas US$1.700 millones.

Por lo que no es sorprendente que éstas estén buscando a toda costa el modo de minimizar los efectos de una nueva erupción.

Corredores de Aire

Easyjet ha financiando una investigación dirigida por el Dr Fred Prata del Instituto Noruego para la investigación Aérea (NILU).

Prata desarrolló un aparato llamado AVOID ("evitar", en español) que usa una cámara de infrarrojos para analizar cuán densas son las nubes de ceniza.

El experto cree que con un AVOID en los aviones, los pilotos podrían detectar nubes de ceniza desde una distancia de entre 100 y 300 km y a alturas de 15.240 metros.

El AVOID puede medir la densidad de las nubes y así encontrar corredores de aire entre distintas capas de ceniza.

"Este aparato puede ser empleado a modo táctico para permitir al piloto detectar el peligro y rodearlo de forma segura", dijo el Dr. Prata.

Nódulos de ceniza

El sistema fue puesto a prueba acoplado a un ultralijero que sobrevoló el volcán Etna, en Sicilia.

La información proporcionada por aviones equipados con AVOID podría ser combinada con los datos metereológicos del satélite SEVIRI para generar un mapa en el que se pueda apreciar hacia dónde se mueven las nubes de ceniza y qué zonas son seguras para volar.

El jefe de ingenieros de Easyjet, Ian Davies, trabaja codo a codo con Prata.

Según dijo, los actuales modelos de dispersión de ceniza asumen que las partículas están bien distribuidas en la atmósfera, pero la investigación concluyó que la ceniza viaja en "nódulos".

AVOID permitiría que los pilotos "vean estos nódulos y los eviten", dijo Davies.

Si esta tecnología hubiera estado disponible el pasado año "gran parte del espacio aéreo que se cerró durante las últimas dos erupciones nunca hubiera sido cerrado".

Prueba volcánica

Prata y su equipo pusieron un AVOID bajo el ala de un avión ultraligero y lo hicieron volar sobre uno de los volcanes más activos de Europa, el Etna en Sicilia.

El aparato voló a 3.657 metros y ahora el equipo está en negociaciones con Airbus para colocar otra unidad AVOID en el alerón de un A340 para probarlo a mayores alturas.

Easyjet expera colocar un AVOID en uno de sus aviones el próximo verano y lo pondrá disposición de otras aerolíneas.

De hecho, es posible que la efectividad del sistema sea puesto a prueba muy pronto, ya que un informe de las autoridades en Islandia detectó una intensa actividad en otro volcán, el Katla, lo que podría significar que otra erupción está en camino.

NATURALEZA

La ranas más diminutas registradas hasta ahora fueron descubiertas en Nueva Guinea, la isla situada al norte de Australia.

Cuatro ejemplares de Paedophryne dekot (A yB) y P. verrucosa (C y D), que miden cerca de 8 mms. Foto: Fred Kraus

Fred Kraus, del Museo Bishop, en Hawaii, Estados Unidos, encontró los anfibios que miden apenas entre ocho y nueve milímetros de largo.

El género Paedophryne había sido descubierto por Kraus en 2002 en la misma isla, pero no fue formalmente descrito sino hasta 2010.Las ranas pertenecen al genero Paedophryne, que sólo incluye anfibios diminutos y las dos nuevas especies fueron denominadasPaedophryne dekot y Paedophryne verrucosa.

Las especies catalogadas anteriormente eran de mayor tamaño, con una longitud de entre 10 y 11 milímetros.

"Fue muy difícil encontrar estas ranas porque dejan de emitir sonidos apenas uno se acerca", dijo Kraus a BBC Mundo.

"En mi expedición más reciente el mes pasado descubrí que es más fácil hallarlas de noche entre las hojas del bosque, pero aún así es difícil verlas por su tamaño diminuto".

Adaptación

"La miniaturización ocurre en muchos géneros de ranas en el mundo, pero es particularmente importante en Nueva Guinea, donde hay siete géneros que presentan esas características", dijo Kraus, cuyo estudio fue publicado en la revista Zookeys.

Esta rana diminuta de Borneo, Microhyla nepenthicola, fue descubierta en 2010 y mide unos 10 mms. Foto: © Indraneil Das/Instituto de Biodiversidad y Conservación Ambiental

Muchos géneros de anfibios tienen algunas especies pequeñas junto a otras de mayor tamaño, pero el género Paedophryne es único porque todas sus especies son diminutas.

Todos los miembros de este género tienen dígitos reducidos que no les permiten escalar superficies, por lo que estas ranas viven entre las hojas en descomposición en el suelo de los bosques.

Sus dígitos reducidos podrían ser el corolario de la menor dimension corporal requerida para vivir en un medio de hojas y musgo.

Es común que las ranas "en miniatura" vivan en estos hábitats. "Es probable que hayan evolucionado para consumir artrópodos muy pequeños entre las hojas en descomposición. Esto es ventajoso ya que pueden aprovechar fuentes de alimento que no utilizan otras ranas", dijo Kraus a BBC Mundo.

En peligro de extinción

Otra rana diminuta fue descubierta el año pasado en Borneo por Indraneil Das y Alexander Haas del Instituto de Biodiversidad y Conservación Ambiental de la Universidad Sarawak en Malasia y el Museo de Zoología de Hamburgo.

Una de cada tres especies de anfibios está en peligro de extinción. Foto: Angle Fitor/SPL

La minirana de Borneo, Microhyla nepenthicola,fue encontrada a orillas de un camino en el Parque Nacional Kubah y su nombre se debe al de la planta de la que depende para sobrevivir,Nepenthes ampullaria, que crece en la sombra de bosques densos. Las ranas depositan sus huevos dentro de la misma y los renacuajos crecen en el líquido que la planta acumula en su interior.

Los machos de esta rana de Borneo miden entre 10,6 y 12,8 mms, el tamaño de una arveja. Por ser tan diminutas, encontrarlas fue todo un desafío. Los investigadores las localizaron por sus llamados y luego las hicieron saltar sobre una tela blanca para examinarlas con más claridad.

Los anfibios son el grupo animal más amenazado del planeta: aproximadamente la mitad de las más de 6.500 especies conocidas están declinando y una de cada tres está en peligro de extinción. Los anfibios son muy sensibles a su entorno y el estudio de las ranas diminutas podría ayudar a entender el impacto de las variaciones ambientales en estos vertebrados.

Un estudio publicado este año por Christian Hof, del Centro de Investigaciones sobre Biodiversidad y Clima, en Frankfurt, Alemania, evaluó cuáles son las regiones que serán más afectadas en el futuro por tres amenazas principales: el cambio climático, la pérdida de hábitat y la enfermedad causada por un hongo que está devastando poblaciones de anfibios en diversos puntos del planeta.

Considerando el impacto y la intensidad de esas tres amenazas al mismo tiempo, los investigadores encontraron que el declive podría ser más rápido de lo previsto, especialmente en los trópicos. Para Hof, "en América Latina hay varias regiones de alta diversidad de anfibios, como América Central, el norte de Sudamérica y la Amazonia. Estas regiones son las que enfrentarán amenazas de gran intensidad en el futuro".