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New Horizons de la NASA detecta polvo que insinúa un Cinturón de Kuiper extendido

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Ricardo Daniel González
New Horizons Cinturón De Kuiper Venetia Burney Instrument Ciencia Plutón
Ricardo Daniel González Guinder
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Ricardo Daniel González Guinder
Ciencias planetarias, astronomía, horticultura urbana agroecológica, poesía, filosofía, fotografía, varios.
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Nuevas observaciones de la nave espacial New Horizons de la NASA insinúan que el Cinturón de Kuiper podría tener una extensión mayor a lo pensado. El Cinturón es una vasta y distante región en la parte exterior de nuestro Sistema Solar, poblada por cientos de miles de bloques de construcción planetarios helados y rocosos.

Creación artística de una colisión entre dos objetos en el lejano Cinturón de Kuiper
Creación artística de una colisión entre dos objetos en el lejano Cinturón de Kuiper. Las colisiones son importantes generadoras de polvo en esa área, que el artista Dan Durda establece con nosotros a bordo de New Horizons, mirando hacia el Sol, como testigos de ese choque. Además de las colisiones de los cuerpos que ‘habitan’ el lugar, hay partículas levantadas por los objetos del Cinturón de Kuiper que son salpicadas por impactos de polvo microscópicos desde el exterior del Sistema Solar. Crédito de la imagen: Dan Durda, FIAAA

Mientras se desplaza a toda velocidad a través de los bordes exteriores del Cinturón de Kuiper, casi 60 veces más lejos del Sol que la Tierra, el instrumento Venetia Burney Student Dust Counter (SDC) de New Horizons está detectando niveles de polvo más altos de lo esperado: los diminutos restos congelados de las colisiones entre los cuerpos más grandes, y las partículas que son movidas en el Cinturón, por impactos microscópicos de polvo provenientes de otros sistemas solares.

El instrumento de medición de polvo fabricado por estudiantes, por antes de ser instalado en la sonda espacial New Horizons
El instrumento de medición de polvo fabricado por estudiantes, por antes de ser instalado en la sonda espacial New Horizons. Crédito de la imagen: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute

¿Evidencias de un Cinturón de Kuiper extendido?
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Las lecturas de VBSDC desafían los modelos científicos que indicaban que la población de objetos del Cinturón de Kuiper y la densidad del polvo deberían comenzar a disminuir a unos mil millones de millas de distancia.

Los resultados sugieren que el borde exterior del Cinturón de Kuiper principal podría extenderse miles de millones de millas más allá que las estimaciones actuales.

Incluso podría haber un segundo cinturón más allá del que ya conocemos.

Un técnico instala el detector Student Dust Counter, bajo su cubierta protectora roja, en la cubierta de la nave espacial New Horizons en una sala limpia del Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins, Laurel, Maryland, en agosto de 2004. El dispositivo combina dos elementos principales : un detector de 18 por 12 pulgadas montado en el exterior de la nave espacial y una caja electrónica dentro de la nave que determina la masa y la velocidad de las partículas de polvo espacial que golpean el detector.
Un técnico instala el detector Student Dust Counter, bajo su cubierta protectora roja, en la cubierta de la nave espacial New Horizons en una sala limpia del Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins, Laurel, Maryland, en agosto de 2004. El dispositivo combina dos elementos principales: un detector de 18 por 12 pulgadas montado en el exterior de la nave espacial y una caja electrónica dentro de la nave que determina la masa y la velocidad de las partículas de polvo espacial que golpean el detector. Crédito de la imagen: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute

Los resultados fueron publicados en Astrophysical Journal Letters a comienzos de febrero. La NASA, en tanto difundió lo suyo.

“New Horizons está realizando las primeras mediciones directas de polvo interplanetario mucho más allá de Neptuno y Plutón, por lo que cada observación podría conducir a un descubrimiento. La idea de que podríamos haber detectado un cinturón de Kuiper extendido, con una población completamente nueva de objetos que chocan y producen más polvo, ofrece otra pista para resolver los misterios de las regiones más distantes del sistema solar”, dijo Alex Doner, autor principal del artículo y estudiante graduado en física de la Universidad de Colorado Boulder que sirve como líder del instrumento VBSDC, por Venetia Burney Student Dust Counter.

Diseñado y construido por estudiantes del Laboratorio de Física Atmosférica y Espacial (LASP) de la Universidad de Colorado Boulder bajo la dirección de ingenieros profesionales, VBSDC detectó granos de polvo microscópicos producidos por colisiones entre asteroides, cometas y objetos del Cinturón de Kuiper mientras viaja a bordo de New Horizons. “Un viaje de 5 mil millones de millas y 18 años a través de nuestro Sistema Solar, que después del lanzamiento en 2006 incluyó sobrevuelos históricos de Plutón en 2015 y del Objeto del Cinturón de Kuiper, Arrokoth (en un primer momento fue nominado Ultima Thule) en 2019. VBSDC, el primer instrumento científico en una misión planetaria de la NASA diseñado, construido y “llevado” por estudiantes, cuenta y mide el tamaño de las partículas de polvo, generando información sobre la velocidad de colisión de estos cuerpos en el sistema solar exterior.

Los cañones helados del polo norte de Plutón capturados por instrumentos de la nave espacial New Horizons de la NASA
Los cañones helados del polo norte de Plutón: esta escena capturada por la nave espacial New Horizons de la NASA cuenta otra historia de la diversidad de características geológicas y compositivas de Plutón, esta vez en una imagen en color mejorada del área del polo norte. Crédito de la imagen: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute

Los últimos y sorprendentes resultados se compilaron durante tres años mientras New Horizons viajaba de 45 a 55 unidades astronómicas (UA) del Sol, siendo una UA la distancia entre la Tierra y el Sol, aproximadamente 93 millones de millas o 140 millones de kilómetros alejada de nuestra estrella.

Doner detalló que a medida que continúan las observaciones con telescopios, los científicos están buscando otras posibles razones para las altas lecturas de polvo obtenidas por VBSDC. Una posibilidad, quizás poco probable, es que la presión de radiación y otros factores empujen el polvo creado en el interior del Cinturón de Kuiper más allá de las 50 UA. Tal vez New Horizons podría haber encontrado partículas de hielo de vida más corta que no pueden alcanzar las partes internas del Sistema Solar y que aún no se han tenido en cuenta en los modelos actuales del Cinturón de Kuiper.

VBSCD en la sonda espacial New Horizons
El instrumento Student Dust Counter es claramente visible en la cubierta de New Horizons en esta imagen, tomada mientras la nave espacial estaba siendo encapsulada en el carenado de su vehículo de lanzamiento, un cohete Atlas V, en diciembre de 2005 en el Centro Espacial Kennedy. El segmento detector del instrumento , montado debajo del par de cámaras de seguimiento de estrellas, que sobresalen, tiene 12 celdas rectangulares individuales. Una caja electrónica dentro de la nave determina la masa y la velocidad de las partículas de polvo espacial que golpean el detector. Crédito de la imagen: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute

Estos nuevos resultados científicos de New Horizons pueden ser la primera vez que una nave espacial descubre una nueva población de cuerpos en nuestro sistema solar. Estoy impaciente por ver hasta dónde llegan estos elevados niveles de polvo del Cinturón de Kuiper, señaló Alan Stern, investigador principal de New Horizons, quien pertenece al Southwest Research Institute en Boulder.

Arrokoth, un objeto del Cinturón de Kuiper captado por New Horizons
Esta imagen compuesta de Arrokoth se compiló a partir de datos obtenidos por la nave espacial New Horizons de la NASA mientras pasaba cerca del objeto el 1 de enero de 2019. NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute/Roman Tkachenko

Ahora en la segunda extensión de su misión, se espera que New Horizons tenga suficiente propulsor y potencia para operar hasta la década de 2040, a distancias superiores a 100 AU del Sol. Allí, se entusiasman los científicos de NH, VBSDC podría registrar incluso la transición de la nave espacial a una región donde las partículas interestelares dominan el entorno polvoriento. Con observaciones telescópicas complementarias del Cinturón de Kuiper desde la Tierra, New Horizons, como única nave espacial que opera y recopila nueva información sobre el Cinturón de Kuiper, tiene la oportunidad única de permitirnos aprender sobre los objetos del Cinturón de Kuiper, las fuentes de polvo que encuentra, de aquí o generado por otros sistemas estelares, así como la extensión del Cinturón.

Al instrumento se le añadió el nombre de Venetia Burney, en reconocimiento a la niña de sólo once años de edad, que eligió el nombre Plutón para nominar al cuerpo descubierto por Clyde Tombaugh

¿Por qué son importantes los resultados obtenidos?
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Los resultados de New Horizons podrían ser la primera vez que una nave espacial descubre una nueva población de cuerpos en nuestro sistema solar.

Estos descubrimientos nos ayudan a comprender mejor la formación y evolución del Sistema Solar.

Abren nuevas posibilidades para la investigación futura del Cinturón de Kuiper.

¿Qué queda?
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New Horizons continuará operando y recopilando nueva información sobre el Cinturón de Kuiper hasta la década de 2040.

Se espera que VBSDC registre la transición de la nave espacial a una región donde las partículas interestelares dominan el entorno polvoriento.

Las observaciones telescópicas complementarias del Cinturón de Kuiper desde la Tierra también son importantes para esta investigación.

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