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Astronomia

Polvo cósmico

« ¿Qué es el polvo cósmico y de dónde viene?
Según las teorías astronómicas actuales, las galaxias fueron en origen grandes conglomerados de gas y polvo que giraban lentamente, fragmentándose en vórtices turbulentos y condensándose en estrellas. En algunas regiones donde la formación de estrellas fue muy activa, casi todo el polvo y el gas fue a parar a una estrella u otra. Poco o nada fue lo que quedó en el espacio intermedio. Esto es cierto para los cúmulos globulares, las galaxias elípticas y el núcleo central de las galaxias espirales.

Dicho proceso fue mucho menos eficaz en las afueras de las galaxias espirales. Las estrellas se formaron en números muchos menores y sobró mucho polvo y mucho gas.
Nosotros, los habitantes de la Tierra, nos encontramos en los brazos espirales de nuestra galaxia y vemos las manchas oscuras que proyectan las nubes de polvo contra el resplandor de la Vía Láctea. El centro de nuestra propia galaxia queda completamente oscurecido por tales nubes.

El material de que está formado el universo consiste en su mayor parte en hidrógeno y helio. Los átomos de helio no tienen ninguna tendencia a juntarse unos con otros. Los de hidrógeno sí, pero sólo en parejas, formando moléculas de hidrógeno (H2).
Quiere decirse que la mayor parte del material que flota entre las estrellas consiste en pequeños átomos de helio o en pequeños átomos y moléculas de hidrógeno, generalmente de 0,1 micras de tamaño en promedio. Todo ello constituye el gas interestelar, que forma la mayor parte de la materia entre las estrellas.

El polvo interestelar (o polvo cósmico) que se halla presente en cantidades mucho más pequeñas, se compone de partículas diminutas, pero mucho más grandes que átomos o moléculas, y por tanto deben contener átomos que no son ni de hidrógeno ni de helio.

El tipo de átomo más común en el universo, después del hidrógeno y del helio, es el oxígeno. El oxígeno puede combinarse con hidrógeno para formar grupos oxhidrilo (OH) y moléculas de agua (H2O), que tienen una marcada tendencia a unirse a otros grupos y moléculas del mismo tipo que encuentren en el camino, de forma que poco a poco se van constituyendo pequeñísimas partículas compuestas por millones y millones de tales moléculas. Los grupos oxhidrilo y las moléculas de agua pueden llegar a constituir una parte importante del polvo cósmico. Fue en 1965 cuando se detectó por primera vez grupos oxhidrilo en el espacio y se comenzó a estudiar su distribución. Desde entonces se ha informado también de la existencia de moléculas más complejas, que contienen átomos de carbono así como de hidrógeno y oxígeno.

El polvo cósmico tiene que contener también agrupaciones atómicas formadas por átomos aún menos comunes que los de hidrógeno, oxígeno y carbono. En el espacio interestelar se han detectado átomos de calcio, sodio, potasio y hierro, observando la luz que esos átomos absorben.

Dentro de nuestro sistema solar hay un material parecido, aportado quizás por los cometas. Es posible que fuera de los límites visibles del sistema solar exista una capa con gran número de cometas, y que algunos de ellos se precipiten hacia el Sol (acaso por los efectos gravitatorios de las estrellas cercanas). Los cometas son conglomerados sueltos de diminutos fragmentos sólidos de metal y roca, unidos por una mezcla de hielo, metano y amoníaco congelados y otros materiales parecidos. Cada vez que un cometa se aproxima al Sol, se evapora parte de su materia, liberando diminutas partículas sólidas que se esparcen por el espacio en forma de larga cola. En última instancia el cometa se desintegra por completo.

A lo largo de la historia del sistema solar se han desintegrado innumerables cometas y han llenado de polvo el espacio interior del sistema. La Tierra recoge cada día miles de millones de estas partículas de polvo («micrometeoroides»). Los científicos espaciales se interesan por ellas por diversas razones; una de ellas es que los micrometeoroides de mayor tamaño podrían suponer un peligro para los futuros astronautas y colonizadores de la Luna.»[1]

Tan solo agregar que en inglés se habla de partículas de polvo interplanetario o interplanetary dust particle (IDP), para referirse al polvo cósmico o micrometeoritos[2] cuyo tamaño individual no supera unos cientos de micrómetros de tamaño, compuestos de cristales y silicatos. En nuestro sistema solar, estas partículas orbitan alrededor del sol. Su existencia como tal se deduce de la observancia de la luz zodiacal (y esto no tiene nada que ver con astrología ni predicciones, aclaro), que es una banda brillante, visible en el cielo nocturno, que comprende la luz solar difundida por el polvo. Las mediciones de los satélites y naves espaciales indican que todo el sistema solar está inmerso en un disco de polvo, centrado en el plano de la eclíptica.

Se afirma que en general Cada objeto en el sistema solar puede producir polvo producto de la desgasificación, Craterización, vulcanismo, u otros procesos. La mayoría de polvo interplanetario se cree que proceden de la erosión de la superficie y las colisiones de asteroides y de cometas, que emiten gases y polvo cuando viajan cerca del Sol.

Sabemos también que las órbitas de las partículas de polvo interplanetario son fácilmente alteradas por la interacción con la luz y las partículas cargadas (viento solar) que emanan del Sol. Las partículas más pequeñas, menos de 0,5 micrómetros (micras; 0,00002 pulgada) en tamaño, son arrastradas fuera del sistema solar. Los efectos de arrastre de la luz solar y el viento solar causa también que las partículas más grandes caigan en espiral hacia el Sol.
Analizando las partículas de polvo interestelar recogidas en la estratosfera se han obtenido pistas sobre la temperatura, presión y composición química de la nube a partir de la cual el sistema solar se condensó, 4,6 millones de años atrás. Posiblemente la permanente afluencia de micrometeoritos o polvo cósmico en los primeros años de la tierra, haya aportado compuesto orgánicos importares para el desarrollo de la vida.[3]
Ver también: Big Bang
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[1] Asimov Isaac. 100 preguntas básicas sobre la ciencia. Título original: Please Explain. Alianza Editorial SA, Madrid 1979.
[2] Este nombre le viene dado, considerando el contexto de sus colisiones con otros objetos en el espacio. Debido a su alta velocidad (en las decenas de kilómetros por segundo), micrometeoritos tan pequeños como unos pocos cientos de micrómetros de tamaño suponen un importante riesgo al chocar con las naves espaciales y sus cargas útiles. Un impacto puede, por ejemplo, perforar un componente vital o crear una transitoria nube de iones que pueden hacer que un sistema eléctrico entre en corto-circuito. En consecuencia, la protección contra impactos de micrometeoroides se ha convertido en un elemento necesario de diseño de hardware para las naves. Componentes de la Estación Espacial Internacional que orbita la tierra usan un «parachoques contra el polvo cósmico», o escudo Whipple (llamado así por su inventor, el astrónomo americano Fred Whipple), para protegerse contra los daños causados por micrometeoritos y desechos en órbita.
Análisis de los micrometeroides que han chocado contra los satélites que orbitan la tierra indican que alrededor de 30.000 toneladas al año de polvo interplanetario choca y se enciende en la atmósfera superior de la Tierra, sobre todo partículas de 50 micras y 1 mm (0.002-0.04 pulgada) de tamaño. Las partículas que vienen desde el espacio y son más grandes que unos pocos cientos de micrómetros, es decir, meteoritos-se calientan tan gravemente durante la desaceleración en la atmósfera que se vaporizan, produciendo un incandescente sendero.
[3] Interplanetary dust particle (IDP). (2008). Encyclopædia Britannica. Ultimate Reference Suite. Chicago: Encyclopædia Britannica.

Ediciones 2011-14-18

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