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Thursday, June 10, 2010

Un modelo doble explica la situación de las pequeñas lunas de Saturno


Un equipo de investigadores franceses ha desarrollado un modelo para seguir la expansión de los anillos de Saturno y otro para ver la evolución de las órbitas de los satélites. La unión de los dos modelos consigue explicar la formación de las más jóvenes y pequeñas lunas de Saturno, algo que hasta ahora no estaba al alcance de la capacidad de cálculo de los ordenadores.

SINC

Los científicos consideran que las principales lunas que orbitan los planetas gigantes se formaron cuando lo hicieron sus planetas, hace unos 4.500 millones de años. A pesar de ello, algunas de las pequeñas lunas de Saturno son demasiado jóvenes (menos de 10 millones de años) para que sea su caso.

Una posibilidad es que las lunas se formaran en el borde de los anillos de Saturno, donde se acumulan agregados de partículas de hielo junto a restos rocosos y de polvo. Pero hasta ahora el poder de computación de los ordenadores era insuficiente y ha hecho imposible modelar cómo podría haber ocurrido este proceso.

Esta semana un equipo de investigadores, liderados por Sébastien Charnoz de la Universidad París Diderot-CNRS (Francia), proponen en Nature un modelo hidrodinámico (unidimensional) para seguir la evolución de los anillos, y otro orbital (analítico) para rastrear el nacimiento de las lunitas y evaluar cómo su formación se ve afectada por los anillos y por Saturno en sí mismo.

“Estamos familiarizados con las simulaciones por ordenador en 3D, y los modelos que tenemos son muy precisos en periodos cortos de tiempo (se puede simular la evolución de las galaxias con pocas órbitas, o los anillos de Saturno para 1 o 2 órbitas), pero no se puede simular la evolución en escalas de tiempo largas debido a las limitaciones de los ordenadores, incluso con los más caros”, explica Sébastien Charnoz a SINC.

“Con los satélites de Saturno necesitamos calcular la evolución de cerca de un billón de órbitas, y los mejores equipos solo pueden abordar unas 100 como mucho, así que la idea era dividir el problema en dos más simples, tratando cada uno con un programa especial (modelo hidrodinámico para la difusión de los anillos y programa para ver la evolución orbital de satélites), y acoplarlos en un modelo único”, aclara el investigador.

Hablan los satélites y los anillos

En cada punto de tiempo los anillos "dicen" a los satélites cómo se propagan, y los satélites, a su vez, "dicen" al anillo donde están. El resultado es una simple descripción del problema, pero que puede usarse en miles de millones de órbitas.

A través de esta simulación híbrida, el grupo muestra cómo la “propagación viscosa” de los anillos de Saturno más allá del límite de Roche (la distancia del planeta a partir de la cual los anillos llegan a ser gravitacionalmente inestables) podría haber dado lugar a las pequeñas lunas.

Sébastien Charnoz explica en qué consiste la propagación viscosa: “En astrofísica los discos son como ‘crepes’ que de forma natural tienden a propagarse hacia el exterior. Es el caso de las galaxias, el disco alrededor de un agujero negro, los discos gaseosos que rodean las estrellas… o los anillos de Saturno. Esto se debe a las colisiones que se producen entre las partículas dentro del disco, que tienden a ir en todas direcciones. El resultado es una expansión del sistema, como lo hace una mancha de petróleo, por ejemplo”.

El modelo logra reproducir la distribución de las masas de las pequeñas lunas y la arquitectura orbital. El confinamiento actual de los anillos principales y la existencia del denominado “anillo F” de polvo parece ser consecuencia directa de la suma de la evolución viscosa y la formación de satélites.

Los anillos de Saturno, como un mini disco protoplanetario, puede ser el último lugar donde se produjo acreción activa en el Sistema Solar, hace entre un millón y diez millones de años.

Otras aplicaciones del modelo

“Nuestro modelo es muy adecuado para calcular cualquier disco ‘astrofísico’ en la interacción con un cuerpo. Esto incluye (al menos) los anillos y discos protoplanetarios, y también el disco protolunar (el disco que originóa la Luna)”, comenta Charnoz.

Los investigadores planean adaptar el código desarrollado en discos protoplanetarios para calcular la evolución paralela de estos discos bajo la acción de los planetas jóvenes.

“Otra posibilidad muy interesante es computar la formación de la Luna de los discos protolunares. Las primeras pruebas han demostrado que nuestro modelo reproduce la acreción de los discos de la luna protolunar en unos 5 minutos de tiempo de computadora”, apunta el científico.

“Queremos calcular la composición química de la protoluna mientras se estaba formando. Este es un problema sin resolver desde hace tiempo en astronomía ya que aún no se comprende plenamente porqué parece tener la misma composición de oxígeno que la Tierra y al mismo tiempo, tan poca agua y tan poco hierro”.

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Pensamiento de hoy

febrero, 2008
Aprender sin pensar es tiempo perdido, pensar sin aprender es peligroso.
Confucio, filósofo chino.


"No hay viento favorable para el que no sabe a dónde va" (Séneca)

Camuflaje OVNI

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En nuestro mundo, una de las facultades que más nos asombra del mundo animal es la llamada mimetismo. Esta es la capacidad de los organismos vivos para pasar inadvertidos para los depredadores. Las variantes son múltiples, desde cambiar el color del pelaje, confundiéndose con su medio, hasta el de adquirir las formas de su entorno, incluso cuando nosotros mismos observamos el comportamiento de animales de nuestro interés, utilizamos el recurso del camuflaje. En la guerra la invisibilidad es una premisa, es por eso que la nación que logre duplicar el camuflaje OVNI obtendrá todas las ventajas sobre su enemigo. Actualmente existen naves invisibles, por lo menos para el radar, como el llamado Stealth Fighter, que por su diseño y pintura especial pasa inadvertido para los radares.

Einstein, en una de sus teorías afirmaba que mediante procesos magnéticos haciendo vibrar un objeto, esté podría desplazar el espectro electromagnético visible que despiden los objetos haciéndolos completamente indistinguibles para el ojo humano. Teoría que se probaría en el tristemente célebre experimento Filadelfia en 1947, con repercusiones bastante lamentables.

Los rayos infrarrojos y ultravioleta están por encima y por debajo, respectivamente, del espectro visible para el ojo humano. Para que una frecuencia infrarroja pueda ser perceptible son necesarios elementos ópticos y tecnológicos de los que carece el ojo humano, sin embargo, un ejemplo claro para poder realizarlo en nuestro hogar, basta colocar un telemando frente a una cámara de video y observarlo en el monitor de televisión.

Esto explicaría cómo aparece y cómo queda registrado en un video un OVNI, cuando al realizar la grabación éste no se observa y ni siquiera es el centro de atención. No obstante, este fenómeno también se produce en negativos fotográficos aun cuando este proceso (óptico químico) es diferente al video. Dando una idea de que si nuestras percepciones físicas no pueden detectar estos avistamientos, sí se cuenta con elementos para poder observarlos.

Otro tipo de camuflaje OVNI (al menos físico y visible), sería el de adoptar las formas del entorno atmosférico, en este caso nubes. Se han registrado avistamientos donde los observadores de estos fenómenos, ven claramente cómo las nubes tienen movimientos caprichosos en el cielo. Estos movimientos por cierto muy semejantes a los observados a través de la historia, donde incluso algunos casos se observan bajar entidades de las mismas.

Por otra parte, la misma maniobrabilidad de algunos OVNI´s hacen que pasen desapercibidos para algunos instrumentos de detección, esto como es de suponerse, sólo es necesario hallarse fuera del campo que cubre un radar, colocándose por encima o por debajo para pasar inadvertido. En medio de estos parámetros explicativos queda otra interrogativa, ¿se pueden ver o fotografiar entidades que se desarrollan en un plano de tres dimensiones? No, no se puede, ya que no obedecen las leyes físicas y ópticas del mismo comportamiento que conocemos, haciendo imposible dejar constancia en una placa o en un video, al menos con la óptica terrestre tal y como la conocemos.

Como se podrá deducir entonces, el hecho de que observemos OVNI´s en el cielo, sólo puede tratarse de un acto consciente de ser observados y enterarnos que allá arriba está sucediendo algo.