Revisando un mapa de los misterios del espacio de 1958 / sistema solar

Un año después de que el Sputnik se lanzara al espacio, en 1957, la especulación era candente. Seguramente, los humanos estarían allí arriba demasiado tiempo, lo que a su vez nos pondría en una posición para responder nuestras muchas, muchas preguntas sobre el universo..

En 1958, la American Oil Company (AMOCO) lanzó un mapa pictórico que describe algunos de los enigmas relacionados con el espacio más problemáticos de la época, y predice lo que podría suceder cuando los exploradores espaciales pudieran observarlos más de cerca..

Algunas de estas preguntas fueron atadas muy rápidamente. Una década después de que el cartógrafo del mapa, Rudy de Reyna, reflexionara sobre si los humanos orbitarían o aterrizarían en la Luna, hicimos ambas cosas. los Apollo 8 el equipo voló a 69 millas de la superficie rodeada de la Luna en la víspera de Navidad, 1968. (Una nave soviética había orbitado a 1,240 millas el año anterior, pero no tenía tripulación. En cambio, llevaba tortugas, moscas, gusanos y bacterias; El maniquí también estaba atado como un proxy de bajo mantenimiento para un pasajero humano.) El año siguiente, en el Apollo 11 Misión, Neil Armstrong se convirtió en la primera persona en atravesar el paisaje lunar..

Preguntó y contestó.

Pero el resto de las preguntas en el mapa de Reyna no están tan bien resueltas. Sesenta años despues, Atlas Obscura Se registró con expertos en el espacio para evaluar cuáles han sido resquebrajados y qué sigue confundiendo. Utilice la herramienta de zoom a continuación para ver más de cerca.

Misterio del Universo en expansión

Pregunta de 1958: "¿Nació nuestro universo en una explosión poderosa hace unos tres a ocho mil millones de años?"

Respuesta de 2018: probablemente hubo un estallido, pero es probable que haya ocurrido mucho antes..

Para medir la edad del universo en su conjunto, los científicos a menudo comienzan con la edad de las cosas que contiene, específicamente, las primeras estrellas se reunieron en densos arreglos conocidos como cúmulos globulares. "Al igual que los arqueólogos usan los fósiles para reconstruir la historia de la Tierra, los astrónomos usan grupos globulares para reconstruir la historia de la galaxia", como Andrea Kunder, profesora de física en la Universidad de San Martín, explicó a Space.com el año pasado. Los cúmulos globulares pueden ayudar a establecer un umbral, el más joven que podría ser el universo, pero no necesariamente nos ayudan a romper ese límite superior.

El equipo detrás de Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) de la NASA, que comenzó en 2001 con el objetivo de completar más detalles sobre los primeros días del universo, analizó las mediciones de la radiación de fondo de microondas cósmica (es decir, el resplandor del Big Bang), más datos sobre La composición y la velocidad a la que el universo se está expandiendo. Su mejor conjetura: el universo probablemente nació hace unos 13.77 mil millones de años..

Nubes misteriosas de las galaxias

1958 Pregunta: "¿Qué está pasando en el espacio entre las estrellas?"

2018 Respuesta: Bastante.

En la década de 1950, los científicos se habían dado cuenta de que el espacio no era una frontera mayoritariamente vacía puntuada por el planeta ocasional. "Habían trazado la distribución del gas atómico a lo largo de la Vía Láctea", pero se centraron principalmente en los gases atómicos, dice Mark Heyer, un astrónomo de la Universidad de Massachusetts Amherst que estudia los gases galácticos..

Luego, en 1970, los científicos de Bell Telephone Laboratories detectaron moléculas de monóxido de carbono en el espacio y obtuvieron una nueva visión de los lugares donde, como Noticias de Ingeniería Química Póngalo en ese momento, "las sopas químicas delgadas están dando a luz nuevas estrellas". Cuando los astrónomos observaron estas nubes de gas molecular, Heyer dice: "podrían ver ... esa es la reserva a partir de la cual se forman las nuevas estrellas".

"La física de las nubes moleculares es realmente la física de la formación de estrellas", agrega Heyer, y los telescopios más grandes y más sensibles están dando a los astrónomos una mirada cada vez más cercana. Los arrays de múltiples telescopios y los instrumentos de plato único en Chile, México, España y Japón, por ejemplo, permiten a los científicos observar pequeñas características, como discos alrededor de estrellas recién nacidas, o examinar miles de posiciones en el cielo a la vez. "Puedes comenzar a hacer grandes mapas o estudios de la galaxia de manera mucho más eficiente", dice Heyer..

El mapa describe "nubes de gas" que hierven, y de hecho son remolinos. En el interior, las partículas se mueven muchas veces más rápido que la velocidad del sonido. El movimiento de rotación afecta a la formación de estrellas, "que a su vez impulsa la evolución de las galaxias: cómo pueden aparecer en un billón de años, o 10 billones de años", dice Heyer..

Pero, ¿qué está impulsando todo ese batido? La turbulencia supersónica se disipa a lo largo de varios millones de años, lo que parece un tiempo hasta que recuerdas que estas nubes tienen una vida útil de hasta 30 millones de años. Alguna fuente de energía es mantener las cosas en movimiento. Podría ser una combinación de radiación, rotación y más, pero el mecanismo preciso, dice Heyer, "sigue siendo una gran pregunta sin respuesta".

Misterio de las manchas solares

Pregunta de 1958: "¿Por qué las manchas solares tienen un ciclo de 11 años?"

Respuesta de 2018: se relacionan con el campo magnético del Sol, pero las preguntas permanecen.

Los polos magnéticos del Sol tienden a voltearse aproximadamente cada 11 años, durante un ciclo de 22 años. Las manchas solares oscuras y llenas de manchas tienden a aparecer en respuesta a la actividad magnética intensa, y son un tipo de barómetro para determinar qué tan resistente es un ciclo dado. Tienden a pecar nuestra estrella justo antes de que llegue un ciclo. Últimamente, sin embargo, las cosas han estado más tranquilas de lo normal, y no está del todo claro por qué. Además, nuestro brillante vecino puede ser impredecible, como Alexei Pevtsov, astrónomo del Observatorio Nacional Solar en Boulder, dijo recientemente Científico americano: "Hay un elemento de aleatoriedad".

Misterio de las expediciones interplanetarias.

Pregunta de 1958: “¿Qué creó los canales en Marte? ¿Hay vida escondida bajo las densas nubes de Venus?

2018 Respuesta: es complicado.

A fines del siglo XIX y principios del XX, cuando los humanos cavaban muchos canales en la Tierra, algunos astrónomos insistieron en que observaban características similares en Marte, hasta mulas que transportaban botes alrededor de las vías fluviales del planeta. Investigación posterior, incluyendo imágenes capturadas a bordo. Mariner 4, En 1965, disputó la presencia de estas arterias, y finalmente las despidió. Los primeros observadores pueden haber sido confundidos por una ilusión óptica, confundidos por manchas de polvo o simplemente por ver lo que esperaban encontrar.

En cuanto a Venus, antes de que los astrónomos observaran de cerca ese planeta, la imaginación se desató. Científicos y artistas de cómics, por su parte, supusieron que podría haber vastos desiertos, océanos o selvas tropicales debajo de la gruesa capa de nubes del planeta. Luego, en 1962, unos años después de la creación del mapa AMOCO, la sonda espacial Mariner 2 volé 21,607 millas desde Venus y recogí medidas que indicaban que las nubes estaban frescas y el suelo estaba abrasador. Hoy, sabemos que el planeta tiene una presión similar a las profundidades más profundas de nuestros océanos y temperaturas que reducirían los metales a charcos..

Pero, durante décadas, algunos científicos han sugerido que las formas de vida podrían haber logrado una existencia en el planeta durante un largo período de habitabilidad pasada, y que las bacterias todavía podrían estar viviendo en algún lugar entre las nubes. Carl Sagan propuso por primera vez esta idea en 1967. En abril pasado, los investigadores dirigidos por Sanjay Limaye, del Centro de Ingeniería e Ciencia Espacial de la Universidad de Wisconsin-Madison, sugirieron en Astrobiología que Venus pudo haber estado cubierto con agua, desde hace mucho tiempo que se evaporó, y que los microbios de ese cuerpo desaparecido podrían sobrevivir como “manchas” en las nubes, similar a la forma en que algunos microorganismos en la Tierra florecen en ambientes altamente ácidos. el consumo de dióxido de carbono. "Para saber realmente, debemos ir allí y probar las nubes", dijo el coautor Rakesh Mogul, profesor de química biológica en la Universidad Politécnica del Estado de California, Pomona Mecánica Popular. "Venus podría ser un nuevo y emocionante capítulo en la exploración de astrobiología".

Misterio de la gravedad

1958 Pregunta: "¿Por qué las cosas se caen, no se levantan, y eso será diferente en el espacio?"

2018 Respuesta: Conoce la “microgravedad”.

Ciertamente, los científicos sabían mucho sobre la gravedad en la década de 1950. Como señalan los autores del mapa, hubo un montón de información de Galileo, Newton y Einstein. Teníamos una buena idea de cómo funcionaban las cosas en la Tierra, al menos. La gravedad está tirando de ti en todas las direcciones, en todo momento. No es realmente una cuestión de "abajo" o "arriba", sino de masa. Los objetos más masivos tienen una fuerza gravitatoria más fuerte, por lo que, aunque también estés ejerciendo una fuerza gravitatoria, perderás ante la Tierra cada vez.

¿Pero qué pasa en el espacio? Los astronautas pronto lo descubrirían. En 1972, un equipo de misión incluso probó estas teorías en la luna, dejando caer un martillo y una pluma de halcón sobre la superficie lunar. El espacio no es una zona libre de gravedad: según la NASA, existe una pequeña cantidad de gravedad en el espacio, aunque es más débil en distancias mayores. La gravedad también es clave para las órbitas..

El término "gravedad cero" es ciertamente un nombre inapropiado. La NASA usa el término "microgravedad" en su lugar, para referirse a la ingravidez que experimentan las tripulaciones en órbita. Pero eso solo pasa porque se están moviendo. "Si hubiera una torre súper alta llegando al espacio, no flotarían", escribió el físico Rhett Allain para Cableado a principios de este año. "El ambiente 'sin peso' es causado por el movimiento orbital de las personas dentro de una nave espacial o estación espacial".

La gravedad existe fuera de una nave espacial. Por lo tanto, si te encuentras en la Luna, que es mucho menos masiva que nuestro planeta y aproximadamente una cuarta parte de su tamaño, disfruta de grandes saltos!

Misterio del Territorio Satelital

1958 Pregunta: "¿Por qué los meteoroides no se estrellan contra más de las cosas que hemos enviado al espacio?

2018 Respuesta: No hay muchos de ellos, en el gran esquema del espacio..

A finales de la década de 1950, dos satélites hechos por el hombre se habían lanzado a la órbita de la Tierra (la Unión Soviética lanzó Sputnik en 1957, y los Estados Unidos despacharon Explorador 1 el año siguiente). Los autores del mapa de AMOCO se preguntaban por qué no estaban siendo constantemente afectados por el polvo y los meteoroides. Después de todo, para los observadores laicos que miran desde la Tierra hacia el cielo, a menudo parece que hay millones de cosas que se arremolinan alrededor. Estos días, por supuesto, hay muchos más satélites que orbitan la Tierra. A partir de abril de 2018, la Unión de Científicos Preocupados rastreaba 1,886 de ellos. Entonces, ¿por qué no están constantemente siendo golpeados con cosas?

El rastreador de satélites Marco Langbroek explica que los meteoroides no son demasiado amenazadores porque, a través del espacio, la densidad de este polvo es bastante baja, incluso en la cima de una gran lluvia de meteoros.

Considera las Perseidas, una de las lluvias de meteoros más deslumbrantes del año. Durante esta ducha, solo un meteoroide pasa a través de un avión cuadrado de un kilómetro de atmósfera cada 32 horas, explica Langbroek. Fuera de esos períodos, ese número es mucho más bajo, agrega, más como un meteoroide por kilómetro cuadrado cada 10 o 15 días. Solo vemos corrientes de meteoros en una noche determinada porque podemos estudiar millones de kilómetros cuadrados de atmósfera. "Los satélites, en contraste, tienen una superficie pequeña y, por lo tanto, son áreas de muestra muy pequeñas", dice Langbroek.

Piense en ello en términos de conducir su automóvil a través de un desierto. Digamos que no hay mucho volando, tal vez un solo mosquito por kilómetro cuadrado cada 10 días. "La posibilidad de que aplastes un mosquito en tu parabrisas, aunque no sea cero, es muy baja, incluso si conduces allí durante años", dice Langbroek..

Incluso si un meteoroide tiene impacto, muchos de ellos son muy pequeños, y los satélites están diseñados para resistirlos. Eso significa que la garantía es rara, incluso cuando ocurren colisiones. “Incluso durante los picos muy fuertes de la lluvia de meteoros de Leónidas a fines de la década de 1990, cuando el cometa padre pasaba por la Tierra, y la Tierra atravesaba senderos de partículas relativamente muy densas con tasas visibles de meteoros por hora que alcanzaban brevemente miles de personas por hora, no hubo muertes impactos en los satélites ", dice Langbroek.

Las mayores amenazas para los satélites son los combates con otros satélites y las colisiones con basura espacial, los satélites retirados, los fragmentos de cohetes y otros derribos fuertes que están obstruyendo la órbita terrestre baja. "Con un número creciente de lanzamientos y un número creciente de eventos generadores de escombros en el espacio (por ejemplo, explotando antiguas etapas de cohetes), el riesgo aumentará", señala Langbroek. Esa es una receta para un poco de un auto de choque..

Misterio del magnetismo

1958 Pregunta: "¿Por qué una aguja de la brújula apunta en diferentes direcciones a lo largo del día?"

2018 Respuesta: Algo está mal con tu brújula.

Los imanes dentro de una brújula obligan a la aguja a responder al campo magnético de la Tierra. Las herramientas lo orientarán en dirección del norte magnético, aproximadamente en la dirección del Polo Norte geográfico, pero no del todo cuadrado..

Durante años, el norte magnético cayó sobre la isla de Ellesmere, parte del archipiélago ártico en el norte de Canadá. Recientemente, los investigadores han sugerido que el norte magnético está migrando lentamente, y algunos de ellos se han preguntado si nos daremos la vuelta. Las inversiones polares han ocurrido a lo largo de la larga vida de la Tierra, generalmente a lo largo de miles de años, aunque a veces aparentemente mucho más rápido. En cualquier caso, el switcheroo no está sucediendo en un solo día. Si la brújula gira a toda velocidad, puede verse atraída por materiales magnéticos cercanos o simplemente podría romperse..

Misterio de la aurora boreal

Pregunta de 1958: “¿Qué causa los 'fuegos artificiales aurorales?'”

2018 Respuesta: Partículas en movimiento.

Los autores del mapa de AMOCO informaron que las bandas de verde, azul y amarillo y, a veces, la rosa y la amatista ondulan en el cielo sobre los polos norte y sur de la Tierra "uno o dos días después de una" tormenta "en el Sol", casi como si “el sol tuviera escupir"Una" corriente de ellos.

Eso es en parte cierto. Las coloridas bandas de la aurora boreal están relacionadas con las partículas de plasma que se desprenden de la superficie del Sol a través de las llamaradas solares y se dirigen hacia el campo magnético de la Tierra. El brillo misterioso tiende a ser verde o amarillo dorado cuando las partículas se encuentran con el oxígeno, y rojo, violeta o azul cuando chocan con el nitrógeno. Mientras que los boreales golpean magníficamente cuando las manchas solares están más ocupadas, no desaparecen cuando desaparecen. Tu mejor oportunidad de verlos bailar es desde un puesto de avanzada del norte en una noche de invierno nítida y sin nubes.

Misterio del resplandor del cielo nocturno

1958 Pregunta: "¿Qué pasa con la tenue luz en el cielo oscuro?"

2018 Respuesta: No estamos seguros.

¿Has conocido a Steve? Ha existido durante años, pero fue pasado por alto en los círculos científicos hasta julio de 2016, cuando un grupo de ciudadanos científicos en el norte de Canadá divisó una estrecha banda de luz púrpura que disparaba directamente hacia el cielo sobre ellos. Estaban aturdidos y encantados por su vecino, le dieron un apodo afable y comenzaron a empujar a los investigadores para que lo tomaran en serio. Parecía un poco diferente de la Northern Lights, a diferencia de esas bandas anchas, Steve era estrecho y casi vertical, pero los observadores pensaron que podría estar relacionado..

Una nueva investigación, publicada esta semana, sugiere lo contrario. Escribiendo en Cartas de investigación geofísica, los investigadores de la Universidad de Calgary llegaron a la conclusión de que, sea lo que sea que sea Steve, él no es una aurora; no tiene las mismas partículas cargadas que las auroras boreales. Por ahora, cae bajo la categoría de paraguas de resplandor del cielo. "Sabemos muy poco al respecto", dijo el autor principal Bea Gallardo-Lacourt, físico espacial de la Universidad de Calgary, en un comunicado. "Y eso es lo bueno".

Misterio de los rayos cósmicos

Pregunta de 1958: "¿De dónde vienen estos 'extraños viajeros del espacio'?"

2018 Respuesta: Todavía un poco confuso.

Sabemos que los rayos cósmicos son partes de los átomos y que llegan desde fuera de nuestro sistema solar, pero aún no sabemos exactamente dónde se originan. En 2017, un equipo de investigadores que trabajaban en el Observatorio Pierre Auger, en Chile, determinó que las partículas viajan desde algún lugar más allá de la Vía Láctea. Eso deja muchas piedras cósmicas sin mover, pero "ahora estamos considerablemente más cerca de resolver el misterio de dónde y cómo se crean estas partículas extraordinarias, una cuestión de gran interés para los astrofísicos", dijo Karl-Heinz Kampert, miembro del equipo y profesor de la Universidad. de Wuppertal en Alemania, en un comunicado..

Incluso si su origen es un poco turbio, aquí en la Tierra, los rayos cósmicos también han sido reclutados para hacer algún trabajo de detective. Tomar partículas de muón, por ejemplo. Se forman cuando los rayos cósmicos entran en la atmósfera; cuando caen a la Tierra, se comportan de manera consistente y predecible. Los muones pierden vapor cuando atraviesan objetos densos, por lo que, al rastrearlos, los investigadores pueden estimar la densidad de un objeto. Un equipo lo intentó el año pasado, con una forma novedosa y no invasiva de visualizar vacíos dentro de la Gran Pirámide de Giza. Se está llevando a cabo un proyecto de imágenes similar en Florencia, Italia, donde un equipo espera descubrir si las cúpulas de craqueo de Il Duomo se apuntalaron con refuerzos de hierro..

Misterio de las corrientes en chorro

Pregunta de 1958: “¿Qué causa estos 'vientos misteriosos?'”

2018 Respuesta: Un gradiente de temperatura y otras cosas..

Los autores del mapa AMOCO quedaron desconcertados por lo que describieron como "vientos de cola invisibles de 300 millas por hora de la estratosfera". Algunos de sus mecanismos son bastante fáciles de describir: "Las corrientes de chorros en la atmósfera son un resultado directo y natural". del gradiente de temperatura meridional (es decir, ecuador a polo) en la atmósfera de la Tierra ", dijo James Partin, oficial de ciencia y operaciones en el Centro de Predicción Marina, Científico americano. La atmósfera de la Tierra es un sándwich de muchas capas, y los científicos ahora saben que las corrientes en chorro existen en la tropopausa (la parte entre la troposfera y la estratosfera). La velocidad máxima de las corrientes en chorro se produce durante el invierno, cuando hay una discrepancia especialmente grande entre las temperaturas en el ecuador y los polos..

Un nuevo misterio, sin embargo, es por qué la corriente en chorro a veces se atasca. En un fenómeno llamado "bloqueo", la corriente a veces vaga; cuando esto sucede, los sistemas meteorológicos no pueden moverse hacia el este. A principios de este año, los científicos atmosféricos de la Universidad de Chicago comenzaron a resolver el caso, y se dieron cuenta de que las ecuaciones en las que se encontraban se hacían eco de las que los ingenieros habían utilizado para detectar atascos. Al igual que una arteria asfáltica congestionada, los "bloqueos" en la corriente en chorro ocurren cuando algo, por ejemplo, una montaña o costa, está en el camino. Los investigadores dicen que su modelo, que fue publicado en Ciencia, Podría ayudar a predecir futuros patrones climáticos.

Misterio de las expediciones lunares.

Pregunta de 1958: “¿Los humanos orbitarán y aterrizarán en la Luna? ¿Y podemos acampar allí?

2018 Respuesta: Seguro que sí, y probablemente!

Un misterio resuelto, uno por recorrer..

Todavía no estamos del todo, pero hay un asentamiento en el horizonte, explica Colin Stuart, miembro de la Royal Astronomical Society y autor del nuevo libro., Cómo vivir en el espacio: todo lo que necesita saber para el futuro no tan lejano. "Me parece muy improbable que lleguemos al final de este siglo y no hay algún tipo de presencia humana semipermanente en la luna", dice Stuart..

En lo que respecta a los hábitats cósmicos, la Luna "es relativamente segura, tan segura como el espacio puede obtener", agrega Stuart. No hay demora en las comunicaciones para hablar: una señal de radio puede rebotar a la Tierra en unos dos segundos, y si necesita regresar a casa, puede llegar en tres días.

La Agencia Espacial Europea (ESA) estableció el objetivo de establecer algún tipo de colonia lunar antes de la década de 2030, y los científicos ya han comenzado a buscar el parche correcto de bienes raíces lunares y no sobre los diseños. El polo sur del satélite es un favorito para la ubicación. Mientras que la inclinación de la Luna se sumerge en largos períodos de oscuridad salpicados por semanas de luz, este punto recibe luz solar constante, que podría aprovecharse para obtener energía; También tiene mucha agua, en forma de hielo..

La ESA reclutó a la firma de arquitectura Foster + Partners para dibujar algunos prototipos de hábitat. Se parecen un poco a un híbrido de castillo de arena e iglú, y pueden depender de la impresión 3D y montones de suelo lunar para bloquear la radiación del sol y las estrellas en explosión. "Cuando los astronautas fueron a la Luna, tuvieron una suerte ciega de no haber sido golpeados con una llamarada solar o algo así", dice Stuart. "En un salto de 10 días a la Luna, tienes muy buenas probabilidades de esquivar una cosa así. Si está hablando de una base donde la gente va a pasar meses, debe asegurarse de que su protección radiológica esté a la altura ". Construir las casas en el espacio y confiar en parte en los materiales que ya están allí, reducir drásticamente los costos de combustible que de otro modo se requerirían para transportar suministros. Los astronautas ya han logrado con éxito las herramientas impresas en 3D a bordo de la Estación Espacial Internacional (ISS), pero la construcción completa es mucho más complicada.

Otro obstáculo: el peaje emocional incierto. Desde la EEI, los astronautas añorados del hogar pueden mirar por la ventana y vislumbrar nuestro césped con un detalle bastante notable. No es así en la Luna. "Si estás en la Luna, puedes ver la Tierra, pero es bastante pequeña, y sabes que estás a días de volver", dice Stuart. "Tendríamos que lidiar con el aislamiento de una manera que aún no tenemos en el espacio". A pesar de las simulaciones en ambientes antárticos aislados, fríos y aislados de luz, las posibles consecuencias emocionales siguen siendo un poco de comodín. Astronautas en Apollo 8 describió la soledad "vasta ... impresionante", y Stuart sugiere que los futuros equipos misioneros podrían enviar un psicólogo o confiar en una interfaz de IA para ayudar a calmar las tensiones o el ennui. "El resto es ingeniería", dice Stuart. "Tenemos un buen historial de superar los problemas de ingeniería si le brindamos suficiente capacidad mental".

Entonces, ¿cómo navegaremos nuestras vidas internas complicadas y desordenadas tan lejos del terreno familiar? Ese es uno de los mayores misterios de todos, y no lo sabremos hasta que lleguemos allí, contemplando el planeta que actualmente llamamos hogar..