Un laboratorio para desvelar los secretos del Universo a partir de granos de polvo

polvo-cometaCientíficos del Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC) han desarrollado un laboratorio para el estudio experimental de las partículas de polvo que se hallan presentes en escenarios tan diversos como las atmósferas planetarias, las colas de los cometas, los discos en torno a las estrellas jóvenes o el desierto del Gobi, en la Tierra. El conocimiento de las propiedades físicas de estas partículas resulta esencial no solo para evaluar su efecto en las atmósferas, sino también para obtener información sobre la estructura y evolución de los objetos astronómicos donde se encuentran, como los mecanismos de eyección de materia desde el núcleo en el caso de los cometas.

"El laboratorio reproduce la interacción de la luz, bien solar o de cualquier otra estrella, con la nube de polvo que nos interesa", explica Olga Muñoz, investigadora del Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC) que lidera el proyecto. Las características del laboratorio, únicas en el mundo, permiten relacionar las propiedades físicas de las partículas de polvo (tamaño, geometría, composición y estructura) con la luz que dispersan. Una información que facilita, por ejemplo, la correcta interpretación de las observaciones astronómicas de cuerpos con polvo. De hecho, los primeros resultados sugieren que la práctica actual de asumir que los granos de polvo son esféricos puede dar lugar a errores dramáticos en la interpretación de las observaciones.

En el caso de la atmósfera de la Tierra, un efecto global de las partículas de polvo, que depende de su tamaño, es el calentamiento o enfriamiento del planeta. ?El efecto de las partículas de polvo en suspensión en la atmósfera terrestre, conocidas como aerosoles, es una de las mayores fuentes de incertidumbre en los estudios climáticos, tanto por sus fuertes variaciones en el tiempo como por las distintas fuentes de emisión, sean naturales, producto de tormentas de arena o de erupciones volcánicas, o antropogénicas, como la polución?, apunta Olga Muñoz (IAA-CSIC). Por lo tanto, el conocimiento del tamaño de las partículas resulta fundamental en el estudio de los efectos globales de los aerosoles en la atmósfera.

Además, las propiedades de las partículas terrestres son similares a las que se encuentran en otros planetas y cuerpos del Sistema Solar, de modo que su análisis puede aplicarse al estudio de otras atmósferas. Es más, el conocimiento de las propiedades físicas del polvo puede aportar información sobre los mecanismos de formación: por ejemplo, en el caso de una nube protoplanetaria, permitiría saber cuáles son los bloques primordiales a partir de los que se forman los planetas.

Desde el polvo de Marte hasta las cenizas de un volcán


Las primeras muestras analizadas por el Laboratorio de polvo cósmico del IAA, de arcilla blanca y verde, permiten un estudio multidisciplinar ya que constituyen un compuesto abundante en la atmósfera terrestre, así como en la superficie y atmósfera de Marte, en distintos satélites del Sistema Solar, y en cometas y asteroides.

Además, el Laboratorio ya está recibiendo muestras de polvo de muy alto interés para la comunidad científica. Entre ellas se encuentran las cenizas procedentes del volcán islandés Eyjafjällajokull, que entró en erupción en 2010 y produjo el colapso del tráfico aéreo. También trabajan con muestras de arena muy fina procedente de los grandes desiertos, que pueden permanecer en suspensión en la atmósfera durante meses afectando así al equilibrio térmico: disponen de muestras de arena del Sahara recogidas en el Observatorio de Sierra Nevada y de arena del desierto del Gobi que había "viajado" más de dos mil kilómetros. Además están trabajando con análogos de cometas, es decir, muestras terrestres que presentan las mismas características que el polvo cometario.

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