Imagen obtenida con SMOS. Foto: ESA

Rescatemos de nuestra memoria la clase de Física  sobre la emisión de un cuerpo negro, por la que cualquier objeto emite radiación por estar a cierta temperatura. La radiación de un cuerpo negro ideal dependerá exclusivamente de la Temperatura a la que esté el objeto siguiendo la ley de Planck. Pero en general, podemos aproximar la ley del Cuerpo Negro a cualquier objeto con ciertas modificaciones dependiendo por ejemplo de la superficie de su cuerpo u otras características. Es decir que nuestro lápiz o nuestra mesa están emitiendo radiación de la misma manera que lo hace el Sol para proporcionarnos luz y calor. Simplemente que dado que están a Temperaturas distintas, una es mucho más intensa que las otras.

SMOS en órbita. Foto: ESA

Bien, pues SMOS utiliza 69 antenas dispuestas en tres brazos en forma de Y para medir con exactitud esta radiación térmica proveniente de la superficie de la Tierra. En las imágenes publicadas podemos ver como la emisión de los continentes difiere claramente de la emisión proveniente de los océanos. Esto se debe a que los continentes se acercan en mayor medida a la radiación de un Cuerpo Negro Ideal, mientras que el agua de los océanos “gasta” parte de esa energía que posee en su libertad de movimiento y rotación.

Por eso además, cuanto más seca esté la región de la Tierra que observemos, mayor radiación emitirá, puesto que la emisión de la tierra mojada también utilizará parte de su energía para el movimiento de los fluidos.  Éste es el principio que utiliza SMOS para caracterizar la humedad en los continentes. Medidas muy precisas de la radiación térmica terrestre permiten monitorizar la cantidad de agua presente en el suelo.

Similarmente la salinidad del mar varía ligeramente la emisión térmica de éste. Ahí el efecto es incluso menor, pero igualmente se puede detectar. En la siguiente imagen podemos apreciar como el efecto es visible a simple vista en uno de los lugares del mundo donde hay un mayor contraste de salinidad: la desembocadura del Amazonas. Dónde miles de litros de agua dulce llegan al océano Atlántico.

Gradiente de salinidad en la desembocadura del Amazonas. Foto: ESA

Este post se inscribe en la cuarta edición del Carnaval de la Física.

Titán y Saturno (Foto: NASA)

Recientemente ya había hablado de Titán, la más grande de las lunas de Saturno. La semana pasada entrevisté a unos cuantos expertos en exploración espacial en ocasión de un cogreso que se celebró en el CosmoCaixa de Barcelona para celebrar el legado de la misión Cassini-Huygens fruto de la colaboración entre la NASA, la Agencia Espacial Europea (ESA) y la italiana (ASI).

Para leer el reportaje completo publicado hoy (20 de enero de 2010) en el periódico Público, ir aquí.

Examinando los datos enviados por la sonda Cassini-Huygens de la ESA/NASA/ASI, que aterrizó en la superficie del satélite saturnino en 2005, los investigadores han descubierto la señal de un campo eléctrico que en la Tierra correspondería a la de un relámpago. Sin embargo, ninguna tormenta ni rayos fueron registrados en Titán durante la bajada de la sonda.

La señal ha sido por lo tanto interpretada como la interacción del campo magnético de Saturno con la atmósfera y la composición interna del su satélite natural. El equipo de astrónomos han llegado así a la conclusión que la corteza planetaria de Titán debe tener un espesor de unas decenas de kilómetros, cubriendo un océano formado principalmente por amoníaco.

Por otro lado, durante el mes de diciembre se celebrará el Carnaval de la Física en el blog Astrofísica y Física. Esperemos repetir el éxito de la primera edición lanzada desde esta misma web.

Gravedad Cero también participará en el evento. Más información en: http://carnavaldelafisica.ning.com

Impresión del artista de una supertierra

Para leer el reportaje completo publicado hoy (28 de septiembre de 2009) en el periódico Público, clicar aquí.

Photo: NASA

La “culpa” es del Mars Science Laboratory (MSL), un explorador róbotico que la agencia americana ha diseñado para investigar el planeta Marte y que podría necesitar aún más dinero del previsto para su lanzamiento final, en 2011. El control del brazo robótico del explorador, la necesidad de utilizar baterías más grandes para alimentar sus instrumentos de abordo, son sólo algunos de los gastos adicionales que han causado el desbordamiento en el presupuesto de la misión. Sin embargo, lo más preocupante para los responsables de la NASA es que incluso futuras misiones dedicadas al estudio de la Luna y de otros planetas del Sistema Solar podrían retrasar su lanzamiento.

La última estimación del coste del MSL rondaba los 2.286 millones de dólares, un 40% más de los 1.630 millones iniciales valorados en 2006. Pero tal vez esta suma no sea suficiente, pues un reciente informe de la NASA ha revelado al Congreso de los Estados Unidos que podrían ser necesarios entre 15 y 115 millones de dolares más de los casi 2.300 millones.

Ahora bien, si los costes complementarios rondaran los 15 millones de dólares, se cree que el recorte de dinero podría afectar sólo las misiones a Marte previstas para 2016, 2018 y 2020. Pero en caso de que el gasto llegue a los 115 millones, lo más probable es que se produzca un efecto dominó sobre otros programas espaciales. El lanzamiento del Lunar Atmosphere and Dust Environment Explorer, un pequeño vehículo orbital que será lanzado en 2012, y del International Lunar Network, un sistema robótico encargado de investigar la posibilidad de implantar futuras estaciones lunares, podrían aplazarse y, consecuentemente, demorar los trabajos del New Frontiers, un programa de 870 millones de dólares dedicado al estudio de diversos cuerpos del Sistema Solar.

Aunque hasta 2010 no se conocerá la magnitud de los daños causados por estos cambios, según el jefe científico de la NASA – Ed Weiler – seguramente la agencia americana no podrá permitirse lanzar en 2020 la misión prevista para el estudio de la luna de Júpiter, Europa, uno de los lugares de nuestro sistema planetario con más probabilidad de hallar agua líquida.

Photo: ESA/NASA

Afortunadamente, la ESA ha decidido ir en ayuda de la NASA. Tras un acuerdo bilateral, las dos agencias espaciales construirán conjuntamente otro robot que la misma Agencia Europea del Espacio ya tenía planeada para mapear la presencia de metano en la atmósfera de Marte. Curiosamente, un trabajo aparecido en la revista Nature de la semana pasada ha mostrado que allí la presencia de penachos de metano no puede ser explicada a través de modelos convencionales de circulación atmosférica, ya que se dispersaría de manera uniforme en el ambiente marciano. La solución a este enigma podría venir de microbios subterráneos o de procesos hydrotermales debidos a cierta actividad de origen volcánica, ambas capaces de producir dicho gas.

Además, los datos recogidos por este vehículo robótico también abrirían camino al aterrizaje de dos sondas, ExoMars de la ESA y otro explorador todavía en fase de desarrollo de la NASA, previstas para 2018.

La búsqueda de vida extraterrestre en el planeta rojo parece estar a salvo.

Impresión artísitica de Venus (ESA)

Pensemos en los planetas como cuerpos dinámicos, evolutivos, que se transforman constantemente: cuya temperatura se altera dramáticamente con la inclinación de su eje, que rejuvenecen su superficie a base de erupciones volcánicas, que cambian la composición química de la atmósfera, incluso que pierden grandes océanos al espacio. Pensemos, además, que los cambios que le ocurren a un planeta pueden ser irreversibles y dramáticos. Y que muchas veces sus condiciones presentes se deben a un débil equilibrio de fuerzas.

 Por eso la comunidad científica está tan interesada en estudiar Venus, como ejemplo de lo que le puede ocurrir a nuestro planeta.

 Venus Express, una misión de la Agencia Espacial Europea (ESA) que lleva estudiando Venus desde finales de 2005, acaba de publicar el primer mapa en la frecuencia del infrarrojo del hemisferio sur venusiano. Como Venus está permanentemente ocultado por nubes su superficie no es visible a simple vista. Por eso la única manera que tenemos de verla es a través de imágenes de radar u observando en el infrarrojo. Este nuevo mapa sugiere la posibilidad que Venus tuviera en un pasado un océano de agua y actividad de placas tectónicas, mucho más parecido a la Tierra hoy. La presencia de granito en las regiones más elevadas del planeta nos sugiere que estas regiones pudieron ser los antiguos continentes venusianos. Pero de haberla habido, el agua en Venus, desapareció al espacio por razones que los científicos de esta misión intentan descubrir.

 Igual éste es el futuro que le espera a la Tierra si no somos capaces de cuidar nuestro planeta.