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Lunes, 18 junio 2012
Astronomía

Descubren un polvo ultrafino que debe estar presente en todas partes del universo

Después de varios años de investigación, el equipo del físico Tom Hill de la Universidad Rice en Houston, Texas, ha logrado aclarar un enigma que desconcertó a los científicos envueltos en el análisis de los datos reunidos por la sonda espacial Cassini de la NASA.

En el nuevo estudio, Hill y sus colegas describen e interpretan lo que encontraron en los datos de la Cassini: Una clase de partículas espaciales hasta ahora desconocida, granos nanométricos de polvo cargados eléctricamente. Creen además que estas partículas existen en todas partes del universo

Si, tal como parece, están en lo cierto, este estudio constituye la primera vez que se consigue medir y analizar tales partículas.

Las mediciones de los granos nanométricos se realizaron durante tres sobrevuelos a Encélado, una de las pequeñas lunas heladas de Saturno. Encélado despertó un gran interés en la comunidad científica en 2005, cuando una cámara de la Cassini captó en luz visible una serie de géiseres en erupción cerca de su polo sur. Además de las partículas de polvo de hielo visibles, los géiseres arrojan vapor de agua al espacio, y tres sobrevuelos en 2008 y 2009 ofrecieron a los científicos la primera oportunidad para hacer mediciones en el interior de los penachos de los géiseres.

"La percepción común sobre el espacio es que está enormemente vacío, pero eso es inexacto", argumenta agudamente Hill.

El Sol emite un flujo supersónico de partículas, que se conoce como viento solar, y este flujo se extiende por todo el sistema solar como un plasma de electrones e iones, eléctricamente cargados. Hill y sus colegas han presentado una descripción de cómo el plasma en la magnetosfera de Saturno interactúa con los granos nanométricos y les imparte una carga negativa a medida que se alejan de Encélado. Los granos de polvo en los penachos son grumos de moléculas de agua presentes en una amplia gama de tamaños, desde tan pequeños que sólo corresponden a conjuntos de unas pocas moléculas de agua, hasta tan grandes que igualan el tamaño de las partículas convencionales de humo.

El tamaño de los granos nanométricos es tan peculiar que les dota de un conjunto de características no presentes en otros tipos de materiales. Por ejemplo, los granos nanométricos se ven muy afectados tanto por la fuerza gravitacional como por la electromagnética. Esto contrasta notablemente con el caso de las partículas más grandes, que están dominadas por la gravedad, y con el de las partículas más pequeñas y cargadas eléctricamente, que están dominadas por la fuerza electromagnética.

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Se desconoce por el momento qué repercusiones tendrá el hallazgo en la astrofísica y la cosmología, y hasta qué punto habrá que reescribir teorías. De todos modos, algunos cosmólogos ya habían especulado con la idea de que partículas del tamaño de esos granos nanométricos forman parte de las densas nubes de polvo de donde nacen las estrellas.

Hill, profesor de física y astronomía, es investigador del Espectrómetro de Plasma de la Cassini, o CAPS, un instrumento diseñado para medir los electrones e iones cargados. El instrumento fue diseñado y construido en el Instituto de Investigación del Sudoeste, en San Antonio, Texas, Estados Unidos, por un equipo internacional dirigido por David Young.

Hill comenzó a participar en trabajos relacionados con el diseño y uso del CAPS a mediados de 1980, cuando los científicos del programa Cassini aún estaban tratando de obtener fondos para construir la nave espacial.


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