Disertaciones astronómicas Boletín Número 50 de efemérides astronómicas 23 de septiembre de 2020 Realiza Luis Fernando Ocampo O. ([email protected]). Noticias de la semana. El cambio climático en las observaciones astronómicas. El cambio climático asociado con el calentamiento global puede tener un impacto significativo en las observaciones astronómicas, según un nuevo estudio. Estos hallazgos no solo podrían ayudar a los astrónomos a improvisar sus observaciones de acuerdo con los diferentes entornos ambientales, sino que también podrían desempeñar un papel importante al diseñar nuevos telescopios, como el Extremely Large Telescope (ELT) que se está construyendo cerca de Cerro Paranal en Chile. Imagen 1: La atmósfera terrestre es el principal obstáculo para las observaciones y estudios a través de telescopios, tanto de aficionados y profesionales. Un equipo de investigación exploró parámetros como la temperatura, la dirección y velocidad del viento y el vapor de agua en la atmósfera en el Very Large Telescope (VLT) en el Observatorio Paranal en el norte de Chile. Este observatorio fue elegido particularmente debido a la disponibilidad de muchos sensores ambientales que podrían registrar las condiciones meteorológicas locales. Los datos, que se recopilaron durante treinta años, ayudaron al equipo de investigación a identificar tendencias a largo plazo y, por lo tanto, a comprender los efectos del cambio climático en las observaciones futuras. Los resultados concluyeron que el aumento observado en las temperaturas en esta región en particular estaba por encima del promedio mundial, lo que se sumaba a los resultados sesgados. Además, la turbulencia del aire también provocó una mayor imagen borrosa en las capturas del telescopio. El sistema de enfriamiento original del VLT fue diseñado para las condiciones del tiempo. Pero a medida que las temperaturas han subido y se han vuelto más cálidas desde entonces, la calidad de las observaciones se ha visto perjudicada debido a las turbulencias recurrentes causadas por el aumento de la temperatura. El escenario más sombrío según el IPCC es un aumento esperado de 4 ° C en los próximos 100 años, una perspectiva que debe tenerse en cuenta al construir el Telescopio Extremadamente Grande (ELT) de 39 metros en un sitio cercano. Imagen 2: Las Celdas de Hadley pueden extenderse alrededor de 15km desde la superficie del planeta, mientras en las zonas polares pueden ser solo 5km. Esto se traduce en capas atmosféricas más gruesas hacia el Ecuador terrestre. Imagen tomada de Lyndon State College Atmospheric Sciences. Además del VLT, que es operado por el Observatorio Europeo Austral (ESO), también se utilizaron otros tres ejemplos para mostrar cómo las observaciones astronómicas ya están siendo impactadas por el cambio climático, y cómo, en el futuro, el cambio climático puede dificultar el trabajo. de los observatorios astronómicos. Imagen 3: La evaporación del agua, en parte causado por el calentamiento, hace que la atmósfera se enrarezca, dañando la transparencia visual. Las zonas ecuatoriales son las más lluviosas también. Imagen Wikimedia Commons. El aire cálido y húmedo que converge cerca del ecuador provoca fuertes precipitaciones. Esto libera calor latente, impulsando fuertes movimientos ascendentes. Este aire asciende a la tropopausa, a unos 10-15 kilómetros sobre el nivel del mar, donde el aire ya no flota. Incapaz de seguir subiendo, este aire sub-estratosférico es forzado hacia el polo por el continuo ascenso del aire debajo. A medida que el aire se mueve hacia los polos, se enfría y gana un fuerte componente hacia el este debido al efecto Coriolis y la conservación del momento angular. Los vientos resultantes forman las corrientes en chorro subtropicales. En esta latitud, el aire ahora fresco, seco y de gran altura comienza a hundirse. A medida que se hunde, se calienta adiabáticamente, disminuyendo su humedad relativa. Cerca de la superficie, un flujo de retorno por fricción completa el circuito y absorbe la humedad a lo largo del camino. El efecto Coriolis le da a este flujo un componente hacia el oeste, creando los vientos alisios. La mayoría de las regiones áridas de la Tierra están ubicadas en las áreas debajo de la parte descendente de la circulación de Hadley en alrededor de 30 grados de latitud. Existe alguna evidencia de que la expansión de las células de Hadley está relacionada con el cambio climático. Los modelos sugieren que la celda de Hadley se expandirá con el aumento de la temperatura media global (tal vez en 2 grados de latitud durante el siglo XXI). Esto podría conducir a grandes cambios en la precipitación en las latitudes en el borde de las celdas. Los científicos temen que el calentamiento global pueda traer cambios a los ecosistemas en los trópicos profundos y que los desiertos se sequen y se expandan. A medida que las áreas alrededor de los 30 grados de latitud se vuelven más secas, aquellos que habitan esa región verán menos lluvia de lo esperado tradicionalmente, lo que podría causar dificultades con el suministro de alimentos y la habitabilidad. Existe una fuerte evidencia del cambio climático paleo-climático en la selva tropical de África central en c. 850 a. C. La evidencia palinológica (polen fósil) muestra un cambio drástico en el bioma de la selva tropical al de la sabana abierta como consecuencia de un secado a gran escala no conectado necesariamente con sequías intermitentes, sino quizás con un calentamiento gradual. La hipótesis de que una disminución de la actividad solar reduce la extensión latitudinal de la Circulación Hadley y disminuye la intensidad del monzón en la latitud media se corresponde con los datos, que muestran un aumento de la sequedad en el centro de África occidental y un aumento de la precipitación en las zonas templadas del norte. Mientras tanto, las trayectorias de tormentas de latitud media en las zonas templadas aumentaron y se movieron hacia el ecuador. Imagen 4: Escalas de ‘Seeing’ atmosférico (de resolución atmosférica, o de Pickering). Los cambios climáticos asociados con el calentamiento global pueden afectar las observaciones astronómicas. Ese es el resultado de un estudio en el que participaron científicos de la Universidad de Colonia. El equipo de investigación internacional investigó una variedad de parámetros climáticos en el Very Large Telescope (VLT) en Paranal, desierto de Atacama en Chile, donde el Observatorio Europeo Austral (ESO) opera sus telescopios. Entre otras cosas, el equipo evaluó los datos de temperatura, velocidad y dirección del viento, y el contenido de vapor de agua en la atmósfera durante un período de varias décadas. Esto reveló un aumento en las temperaturas por encima del promedio mundial y también un aumento de la imagen borrosa debido a la turbulencia del aire, lo que se conoce como ‘seeing’. Exo-planeta ‘Pi’. Imagen 5: El nuevo planeta está etiquetado como K2-315b; es el sistema planetario número 315 descubierto dentro de los datos de K2, a solo un sistema de un lugar aún más fortuito en la lista. Imagen artística MIT. Los investigadores descubrieron señales del planeta en datos tomados en 2017 por la misión K2 del Telescopio Espacial Kepler de la NASA. Al concentrarse en el sistema a principios de este año con SPECULOOS, una red de telescopios terrestres, el equipo confirmó que las señales eran de un planeta que orbitaba su estrella. Y, de hecho, el planeta todavía parece estar dando vueltas a su estrella hoy, con un período similar a pi, cada 3,14 días. Los investigadores dicen que el nuevo planeta pi puede ser un candidato prometedor para realizar un seguimiento con el Telescopio Espacial James Webb (JWST), para ver detalles de la atmósfera del planeta. Por ahora, el equipo está buscando en otros conjuntos de datos, como los de la misión TESS de la NASA, y también está observando directamente los cielos con Artemis y el resto de la red SPECULOOS, en busca de signos de planetas similares a la Tierra. Los investigadores estiman que K2-315b tiene un radio de 0,95 que el de la Tierra, por lo que es casi del tamaño de nuestro planeta. Orbita a una estrella fría de baja masa que tiene aproximadamente una quinta parte del tamaño del sol. El planeta gira alrededor de su estrella cada 3,14 días, a una velocidad de 81 kilómetros por segundo, o unas 181.000 millas por hora. Si bien su masa aún no se ha determinado, los científicos sospechan que K2- 315b es terrestre, como la Tierra. Pero es probable que el planeta pi no sea habitable, ya que su órbita estrecha acerca al planeta lo suficiente a su estrella como para calentar su superficie hasta 450 kelvin, o alrededor de 350 grados Fahrenheit, perfecto, como resulta, para hornear pasteles reales. Imagen 6: The Search for Habitable Planets EClipsing ULtra-COOl Stars, acrónimo SPECULOOS. Imagen VLT. Los telescopios SPECULOOS están diseñados para buscar planetas similares a la Tierra alrededor de enanas ultra frías cercanas: estrellas pequeñas y tenues que ofrecen a los astrónomos una mejor oportunidad de detectar un planeta en órbita y caracterizar su atmósfera, ya que estas estrellas carecen del resplandor de estrellas mucho más grandes y brillantes. En particular, los astrónomos observan estrellas individuales en busca de signos de tránsitos, o caídas periódicas en la luz de una estrella, que indican un posible planeta que se cruza frente a la estrella y bloquea brevemente su luz. Luego, los investigadores planearon observar más de cerca la estrella y su planeta en órbita con SPECULOOS. Pero primero, tenían que identificar una ventana de tiempo en la que estarían seguros de tomar un tránsito. Sonificación de datos: sonidos alrededor de la Vía Láctea. Imagen 7: Supernova Cas. A (en la constelación de Cassiopeia), uno de los objetos utilizados para sacar datos de sonido. Imagen combinada en varias longitudes de onda. NASA.