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La década de la astronomía: estos descubrimientos espaciales dieron forma a la década de 2010

A medida que finaliza la década de 2010, es hora de revisar cómo algunas de las historias más grandes de ciencia espacial dieron forma a la década.

Esta animación muestra cómo un agujero negro dobla la luz cercana dependiendo del ángulo en el que se ve.
(Imagen: © Centro de vuelo espacial Goddard de la NASA / Jeremy Schnittman)

Desde el ascenso de TESS hasta los sobrevuelos de Plutón y la dramática desaparición de Cassini, los últimos diez años han producido una ciencia increíble. Estos son algunos de nuestros descubrimientos favoritos de la década.

2010 vio persecuciones cósmicas y rayos cósmicos:

La nave espacial Deep Impact demostró ser un éxito en 2010, persiguiendo un segundo cometa después de que ya había observado uno. Después de que Deep Impact visitó el cometa Tempel 1 en 2005, la NASA se dio cuenta de que la nave espacial todavía tenía suficiente combustible para visitar otro cometa. 4600 millones de kilómetros más tarde, se encontró con el cometa Hartley 2.

Esta es otra de las primeras imágenes enviadas a la Tierra desde la misión EPOXI de la NASA después de que volara por el cometa Hartley 2 alrededor de las 7 a.m. PDT (10 a.m. EDT) el 4 de noviembre de 2010.
(Imagen: © NASA / JPL-Caltech / UMD)

Para sorpresa de los investigadores, el cometa del tamaño de un maní era bastante activo, arrojando gas con cianuro desde su superficie. Este sobrevuelo adicional convirtió a Deep Impact en la primera nave espacial en visitar dos cometas en una misión.

¡También en 2010, el Sol comenzó a despertarse, con algunas llamaradas solares extremadamente poderosas! El Sol atraviesa ciclos de 11 años de actividad solar, y un ciclo particularmente débil llegó a su fin en 2010. El resultado fue que el Sol comenzó a exhibir una potente actividad solar, que continuó en 2011. Estas erupciones y erupciones solares pueden crear deslumbramiento aurora muestra.

Llegadas a tiempo en 2011:

Después de un viaje de 6,5 años, la NASA anunció en 2011 que la nave espacial Messenger había entrado de manera segura en órbita alrededor del planeta Mercurio. La finalización de esta maniobra complicada convirtió a Messenger en el primer satélite artificial en orbitar Mercurio. A partir de esta percha, recopiló datos sobre la geología, composición y atmósfera delgada del planeta. 

Esta imagen infrarroja visible muestra una vista entrante de Mercurio, aproximadamente 80 minutos antes del paso más cercano del planeta por MESSENGER, desde una distancia de aproximadamente 27000 kilómetros. La imagen en color se generó combinando tres imágenes separadas tomadas con diferentes filtros. (Crédito de la imagen: NASA / JHUAPL / CIW)

En otro hito, la nave espacial Dawn de la NASA llegó al cinturón de asteroides entre Marte y Júpiter para observar una de sus rocas más grandes, Vesta. El asteroide fue una de las dos paradas de la nave espacial, que se lanzó en 2007. 

De algunas de las observaciones iniciales de Dawn en 2011, los científicos descubrieron que esta enorme roca espacial tenía una superficie maltratada, con cadenas montañosas y cráteres profundos. El objetivo general de la visita fue recopilar imágenes visibles e infrarrojas casi globales de Vesta para aprender más sobre la topología y composición de asteroides.

Nos despedimos de la Voyager 1 en 2012:

¡Hasta luego, Voyager 1! La nave espacial, que originalmente se lanzó en 1977, finalmente pasó más allá de la influencia de nuestro Sol y entró en el espacio interestelar en 2012. Durante su misión de décadas, la nave espacial envió fotos impresionantes de nuestro sistema solar, incluido el famoso "Punto azul pálido" fotografía que se tomó en 1990. Después de superar la nave espacial Pioneer 1, la Voyager 1 registró la mayor distancia recorrida en el espacio por cualquier objeto hecho por el hombre. (La nave espacial continúa transmitiendo datos de su viaje cósmico de regreso a la Tierra incluso en 2019).

Esta imagen en color de ángulo estrecho de la Tierra, denominada 'Punto azul pálido', es parte del primer 'retrato' del sistema solar tomado por la Voyager 1.

Explosiones terrestres y descubrimientos en 2013:

Originalmente denominado "cometa del siglo" debido a su esplendor anticipado, el cometa ISON pasó junto al Sol el 28 de noviembre de 2013 (Acción de Gracias estadounidense) y se separó. Los científicos esperaban que el cometa emitiera un deslumbrante espectáculo de luces como resultado de lo que creían que era un núcleo grande, pero el cometa hizo poco más que desvanecerse.

Esta foto del cometa ISON fue tomada con el telescopio nacional TRAPPIST en el Observatorio La Silla de ESO el 15 de noviembre de 2013. (Crédito de la imagen: TRAPPIST / E. Jehin / ESO)

Las observaciones fueron un testimonio de cuán difícil puede ser la detección y predicción de cometas. Tras una observación adicional, los científicos concluyeron que el núcleo del cometa podría haber sido mucho más pequeño de lo estimado originalmente. Sin embargo, el enfoque lento del cometa aún permitió a los científicos estudiar y aprender más sobre el comportamiento del cometa antes de que desapareciera.

Otro drama llegó cuando no se esperaba. Un recordatorio del poder del espacio, en febrero de 2013, un meteorito de 17 metros explotó cerca de la ciudad de Chelyabinsk en Rusia, justo al este de Moscú. La explosión, que según los científicos fue equivalente a la de 470 kilotones de TNT, hirió a cientos de personas y dañó edificios en toda el área. Los científicos dicen que este impacto puede haber sido el impacto de meteorito terrestre más poderoso desde que un objeto de 40 m explotó sobre Siberia en 1908 y arrasó 2137 km cuadrados de bosque.

Si bien no es increíblemente común, estos impactos tampoco son extremadamente raros, y no hay mucho que los científicos puedan hacer al respecto. En cambio, los científicos continúan trabajando en la identificación y planificación de impactos de asteroides más grandes que podrían causar mucho más daño.

También en 2013, los científicos pudieron identificar evidencia de rayos cósmicos en la Tierra. Debido a que estos rayos son muy difíciles de detectar, los científicos confiaron en observar los neutrinos que dejaron los rayos. Los propios neutrinos también son notoriamente difíciles de detectar porque casi nunca interactúan con la materia, pero en el caso de estos rayos cósmicos, el Observatorio IceCube en la Antártida descubrió que sí. 

Los neutrinos, llamados Bert y Ernie por los personajes de Sesame Street, son significativamente más enérgicos que los producidos durante un evento detectado en 1987, pero aún no lo suficientemente potentes como para proporcionar a los científicos información definitiva sobre el origen de los rayos. Los astrofísicos concluyeron que los principales candidatos podrían ser una supernova, un agujero negro o una explosión de rayos gamma.

Desembarcos exitosos y nuevas fotos familiares en 2014:

¡Aterrizaje en un cometa! En un primer momento histórico, la Agencia Espacial Europea (ESA) visitó la superficie de un cometa en 2014. La nave espacial, llamada el módulo de aterrizaje Philae, aterrizó e hizo breves observaciones. Fue un aterrizaje desafiante, ya que el cometa era un objetivo muy pequeño y distante y el módulo de aterrizaje Philae tuvo que dar un salto desde la nave espacial Rosetta más grande para aterrizar.

El cometa 67P / CG aparece en una imagen tomada por el instrumento ROLIS en el módulo de aterrizaje de Filae mientras descendía de la nave espacial Rosetta el 12 de noviembre de 2014, desde una distancia de aproximadamente de 3 km desde la superficie.
(Imagen: © ESA / Rosetta / Philae / ROLIS / DLR)

Desafortunadamente, Philae rebotó en un área oscura en el cometa donde no pudo usar sus paneles solares. El módulo de aterrizaje pronto entró en modo de hibernación. Pero antes de hacerlo, Philae pudo detectar una superficie helada en el cometa y moléculas orgánicas como el carbono.

En 2014, por primera vez, los científicos pudieron tomar una imagen de la red cósmica de nuestro universo . Si bien las galaxias parecen los epicentros de nuestro universo, en realidad son extremadamente pequeñas en comparación con el resto de la materia en el espacio. Usando la luz de un cuásar como linterna, los científicos pudieron observar mejor estos zarcillos de polvo cósmico.

Esta observación fue fascinante en sí misma, pero también les dio a los científicos un mejor modelo de cómo rastrear la materia oscura evasiva, porque se cree que la materia oscura refleja la materia normal que podemos observar. 

Importante nuevo 'hola' en 2015:

¡Hola, Plutón! La nave espacial New Horizons de la NASA sobrevoló con éxito el planeta enano helado en 2015. Esta es la primera vez que podemos ver a Plutón y a su luna Charon de cerca. En particular, los científicos descubrieron que Plutón tiene un corazón adorable en su superficie y que él y Caronte podrían ser más activos geológicamente de lo que los científicos imaginaban. Donde los científicos esperaban encontrar una superficie marcada con virutas, similar a la de nuestra luna, en su lugar encontraron una superficie de aspecto relativamente joven. Esta suavidad llevó a los científicos a creer que la superficie pudo haber sido remodelada más recientemente, tal vez por algo como el hielo.

¡La sonda New Horizons capturó un adelanto de la hermosa Plutón! Según el equipo de redes sociales de New Horizons, esta es la última y más detallada imagen de Plutón enviada a la Tierra antes del momento de acercamiento más cercano: 7:49 am EDT del 14 de julio.
(Imagen: © NASA / New Horizons)

En septiembre de 2015, los científicos confirmaron que los géiseres observados en la luna Encelado de Saturno son evidencia de un océano global dentro de la luna, no de un lago aislado. Los científicos pudieron determinar esto basándose en un ligero bamboleo detectado en la órbita de Encelado alrededor de Saturno. Este descubrimiento, así como los descubrimientos anteriores de Cassini sobre la actividad hidrotermal en la luna, hacen de Encelado un candidato principal para futuras misiones de caza de vida en los años venideros.

2016 vio descubrimientos fuera de este mundo:

2016 fue un año histórico para la física. Los científicos pudieron observar por primera vez evidencia de ondas gravitacionales, la arruga del espacio-tiempo que ocurre cuando los objetos chocan. Para hacerlo, confiaron en un interferómetro láser masivo llamado LIGO (Observatorio de ondas gravitacionales con interferómetro láser) con sus detectores gemelos en Washington y Louisiana. Las ondas gravitacionales habían sido teorizadas por Einstein, pero nunca antes se habían detectado.

Los científicos del Instituto de Tecnología de Rochester produjeron una de las primeras simulaciones por computadora de ondas gravitacionales que surgen de colisiones de agujeros negros. Imagen lanzada el 11 de febrero de 2016.
(Imagen: © Campanelli et al.)

Los científicos detectaron dos conjuntos de ondas gravitacionales en 2016, provocadas por las colisiones de agujeros negros millones de años antes de que resonaran en todo el universo. Estos descubrimientos ganarían el Premio Nobel de física en 2017.

En otro descubrimiento extraño para el año, el telescopio espacial Hubble detectó lo que parecían ser géiseres de vapor de agua de 200 kilómetros)desde el polo sur de la luna de Júpiter, Europa. Tal géiser se vio por primera vez en 2012, pero los astrónomos pensaron que la observación fue una casualidad.

Los científicos saben desde hace un tiempo que un océano helado se encuentra debajo de la superficie de Europa, pero la evidencia de erupciones de géiseres significa que podría ser posible que las sondas analicen directamente el agua de Europa en busca de signos de vida microbiana. La nave espacial Europa Clipper de la NASA, programada para su lanzamiento la próxima década, investigará más a fondo esas posibilidades. 

Grandes descubrimientos y despedidas sombrías en 2017:

El 17 de agosto de 2017 fue un día que cambió la vida de los astrónomos. Ese día, los científicos observaron la colisión de dos estrellas de neutrones increíblemente densas, al detectar tanto las ondas gravitacionales como la luz creada en la colisión. Si bien esta fue la quinta vez que los científicos observaron ondas gravitacionales, también fue la primera vez que pudieron observar tales eventos a través de otras mediciones.

Ilustración artística de la fusión de estrellas de neutrones. (Crédito de la imagen: Robin Dienel; Carnegie Institution for Science)

Un esfuerzo internacional masivo entre observatorios en Italia, Chile y un telescopio espacial de la NASA permitió a los científicos perseguir la señal de ondas gravitacionales a través del cielo y localizar el evento utilizando observaciones de luz. El equipo pudo confirmar que la colisión produjo elementos pesados ​​como el oro.

Solo unos días después, la gente se reunió en museos de ciencia y espacios abiertos el 21 de agosto para observar un evento único en un siglo: el gran eclipse solar estadounidense.

Más lejos de casa, 2017 vio la desaparición de una querida misión, Cassini. La nave espacial se lanzó en 1997 para orbitar y observar Saturno y sus muchas lunas. Durante su baile de 13 años con Saturno, la nave espacial descubrió media docena de lunas, géiseres en Encelado y lagos en Titán, sin mencionar un tesoro de bellas imágenes del planeta.

Pero todas las cosas buenas deben llegar a su fin. Después de más de una década dando vueltas alrededor de Saturno, Cassini se estaba quedando sin combustible y la misión llegó a una conclusión ardiente el 15 de septiembre de 2017, cuando Cassini se zambulló deliberadamente en Saturno, ardiendo en su atmósfera como un meteorito. La maniobra mantuvo a las lunas cercanas a salvo de la contaminación y ofreció observaciones sin precedentes del planeta.

En octubre de 2017, los científicos detectaron al primer visitante alienígena conocido que pasaba por nuestro Sistema Solar. Un equipo de científicos modeló el camino del objeto, una roca espacial más tarde llamada 'Oumuamua, y determinó que no se originó en nuestro Sistema Solar. Si bien los científicos han teorizado durante mucho tiempo sobre cómo un objeto alienígena podría entrar en contacto con nuestro Sistema Solar, esta fue la primera observación de dicho objeto. 

Esta animación de la NASA muestra el camino del A / 2017 U1, un objeto probablemente de origen interestelar, a través del sistema solar interno. A / 2017 U1 hizo su aproximación más cercana al Sol el 9 de septiembre y ahora se aleja a 156400 km / h en relación con el Sol. (Crédito de la imagen: NASA / JPL-Caltech)

El ascenso y la caída de grandes misiones en 2018:

2018 fue a la vez un año emocionante y triste para las misiones espaciales, marcando el comienzo de nuevas y emocionantes perspectivas y al mismo tiempo diciendo adiós a algunos de los viejos favoritos.

Después de casi 15 años en la superficie marciana, el rover Mars Opportunity finalmente perdió contacto con la Tierra el 10 de junio de 2018, después de que una tormenta de polvo en todo el planeta hizo que el rover se retirara en modo de baja potencia. Después de escuchar durante meses la señal del rover, el equipo de Opportunity determinó que la misión se había completado a fines de enero.

Opportunity y su vehículo gemelo, Spirit, aterrizaron en Marte en 2004 con una esperanza de vida de 90 días marcianos, ambos sobrevivieron a esa línea de tiempo con gusto. Spirit sobrevivió siete años en la superficie marciana y Opportunity duró casi 15, viajando un total de 42,65 km a través del Planeta Rojo y realizando importantes análisis geológicos todo el tiempo. La conclusión de la misión conmovió tanto al equipo involucrado con la misión como a los entusiastas del espacio.

El mismo año vio el final de otra misión icónica, el exoplaneta: El telescopio espacial de caza Kepler. La misión se lanzó en marzo de 2009 para ver qué tipo de planetas podrían estar al acecho más allá de nuestro Sistema Solar. Si bien Kepler sufrió una falla temprana en 2013 que efectivamente terminó su misión inicial, los científicos pudieron recuperar el control del telescopio y pasarlo a una segunda fase, llamada K2.

Una ilustración artística del telescopio espacial Kepler de la NASA, que no tiene combustible. Los miembros del equipo de Kepler emitieron una orden de desmantelamiento de "buenas noches" al observatorio el 15 de noviembre de 2018. (Crédito de la imagen: NASA)

Para cuando esa misión terminó en noviembre de 2018, debido a que la nave espacial no tenía suficiente combustible, Kepler había descubierto la enorme cantidad de 2682 exoplanetas entre sus dos misiones. E incluso ahora, todavía hay cientos de candidatos a exoplanetas más identificados por la misión pero que esperan ser confirmados por las observaciones de seguimiento.

En una explosión de buenos tiempos, el sucesor de Kepler ya estaba en funcionamiento después del lanzamiento en abril de 2018. Al igual que Kepler, el Satélite de Encuesta de Exoplanetas en Tránsito (TESS) está diseñado para buscar exoplanetas. Está escaneando ambos hemisferios del cielo durante sus primeros dos años de operación, que continúan hasta el verano de 2020. Al final de su primer año, TESS ya había encontrado 28 exoplanetas confirmados, varios de los cuales parecen estar en la llamada zona habitable y 993 planetas potenciales.

Con suerte, estas franjas de datos de exoplanetas recopilados tanto por TESS como por Kepler le darán al telescopio espacial James Webb mucho para trabajar. El lanzamiento de James Webb está programado para 2021 y, entre otros trabajos, examinará las atmósferas de exoplanetas para obtener más información sobre estos mundos potencialmente habitables. 

2019:

Los científicos llamaron en el año nuevo en 2019 con un sobrevuelo increíblemente distante. New Horizons pasó volando sobre un objeto del Cinturón de Kuiper denominado 2014 MU69 justo cuando el calendario giraba en Norteamérica. Ahora oficialmente llamado Arrokoth, el objeto es un panqueque giratorio de dos lóbulos en los fríos y oscuros confines del espacio exterior. Ahora, los científicos del equipo están tratando de determinar si a la nave espacial le queda un sobrevuelo más.

NASA / Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins / Southwest Research Institute

Otras naves espaciales también hicieron increíbles visitas espaciales este año. La nave espacial japonesa Hayabusa2 orbitaba un asteroide llamado Ryugu cuando comenzó el año; En el transcurso de 2019, recolectó varias muestras, hizo un cráter artificial en la superficie de Ryugu y regresó a la Tierra, donde llegará a fines del próximo año. Una misión de asteroides similar de la NASA, OSIRIS-REx, pasó todo el año estudiando su propia roca espacial, Bennu, y elaborando estrategias para recolectar muestras de ella.

En abril, una colaboración internacional publicó la primera imagen de un agujero negro, capturando imaginaciones en todo el mundo. La hazaña requería convertir toda la Tierra en una especie de telescopio masivo, denominado Event Horizon Telescope y procesar cantidades de datos realmente alucinantes. El equipo lanzó una imagen del agujero negro en el centro de una galaxia llamada M87; Los científicos también han estado procesando datos sobre una estructura similar en el corazón de la Vía Láctea.

El Event Horizon Telescope, una matriz a escala planetaria de ocho radiotelescopios terrestres forjados a través de la colaboración internacional, capturó esta imagen del agujero negro supermasivo en el centro de la galaxia M87 y su sombra.
(Imagen: © EHT Collaboration)