Astronomía

¿Cuáles son los requisitos previos para que un meteorito llegue al suelo?

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Estoy seguro de que es una función del ángulo de entrada atmosférico, la masa del meteorito (y posiblemente la composición / densidad) y su velocidad, pero ¿qué función tiene?

Sobre todo, ¿cómo depende de la velocidad? ¿Los meteoros más lentos impactarán con más frecuencia (menos energía cinética para disiparse) o los rápidos (menos tiempo en la atmósfera = menos tiempo para derretirse y evaporarse por completo)?


Su primer recurso aquí puede ser la calculadora de efectos de impacto. Puede mostrarle cuándo es probable que ocurra un impacto de alta velocidad. Sorprendentemente, es menos probable que los objetos más rápidos golpeen el suelo a hipervelocidad, ya que es más probable que se rompan y exploten en la altura. Es probable que formen múltiples meteoritos, como lo hizo el meteoro de Chelyabinsk.

Si está interesado en la formación de meteoritos, en lugar de cráteres, entonces la mayoría de los impactadores sobrevivirán en parte a la caída, siempre que sean rocosos en lugar de helados. Los objetos de menos de 5 cm son en su mayoría de origen cometario. Más grandes que eso y es más probable que sean rocosos.


Hoy en la ciencia: Egipto y el primer meteorito # 8217

Espécimen de meteorito Nakhla en el Museo Americano de Historia Natural, Nueva York. Nakhla cayó en Egipto en 1911. Imagen vía Wikimedia Commons.

28 de junio de 1911. La vida transcurría como de costumbre en el pequeño pueblo de El Nakhla El Bahariya, Egipto, cuando, a las 9 a.m., hora local, los aldeanos escucharon explosiones provenientes de lejos. Posteriormente informaron de un rastro de humo blanco que se les acercó desde el noreste. Alrededor de 40 piezas de roca llovieron del cielo, con un peso total que luego se determinó en aproximadamente 22 libras (10 kilogramos) de piedra. Una leyenda afirma que una de esas rocas golpeó a un perro, ¡que se vaporizó instantáneamente! Fue el primer meteorito en los registros egipcios.

Siete décadas después, los científicos descubrieron que el meteorito Nakhla no era una roca espacial ordinaria. En cambio, vino de Marte.

Los meteoritos son lugares donde la geología y la astronomía se encuentran. Son rocas del espacio, muchas de las cuales entran en nuestra atmósfera cada año. Unas 37.000-78.000 toneladas de desechos espaciales ingresan a la atmósfera anualmente, según algunas estimaciones. Hacen rayas brillantes en el cielo que conocemos como meteoros o estrellas fugaces. En su mayoría son partículas del tamaño de polvo, pero algunas son pedazos rocosos o metálicos grandes o pequeños.

Muy pocos meteoritos que caen se convierten en meteoritos, es decir, el polvo y las rocas del espacio rara vez llegan al suelo. La atmósfera de la Tierra hace un buen trabajo protegiéndonos de estos escombros entrantes. Un meteoro y el nombre # 8217s cambia a meteorito cuando logra golpear el suelo, a pesar de la capa protectora de aire de la Tierra.

Por sorprendente que parezca, solo hay 188 cráteres de meteoritos conocidos en la Tierra en 2016. Cada uno de ellos tiene su propia historia fascinante que contar.

Para atribuir el origen del meteorito Nakhla a Marte, los científicos primero tuvieron que analizarlo. Comenzaron por fechar el meteorito. Se descubrió que Nakhla tenía 1.300 millones de años, mucho más joven que nuestro sistema solar con unos 4.500 millones de años. Esto elimina la posibilidad de que Nakhla se formó al mismo tiempo que el sistema solar.

Los geólogos realizaron otras pruebas en el meteorito para revelar su origen. Usaron un proceso de eliminación.

Para descartar la Tierra, probaron la composición y la densidad del meteorito. Los meteoritos de hierro siempre contienen al menos un 4% de níquel. Los meteoritos también tienen una densidad superior a la media de las rocas terrestres. Una de las pruebas más reveladoras es cortar una losa de un presunto meteorito y bañarlo en ácido: si aparece un patrón especial llamado patrón de Widmanstatten, la roca es definitivamente un meteorito porque tales cristales de hierro-níquel nunca se forman en la Tierra.

Patrón de Widmanstatten, a través de Wikimedia Commons.

Por lo tanto, se demostró que el meteorito Nakhla no era una roca terrestre, pero la Tierra y la luna cercana # 8217 eran otro posible lugar de origen del meteorito. Sin embargo, los científicos se dieron cuenta de que Nakhla se formó por el enfriamiento del magma, que es lo que se llama una roca ígnea. Su cuerpo de origen debe ser volcánico, y la actividad volcánica tuvo lugar hace 1.300 millones de años. Se pensó que no se había producido ninguna actividad volcánica en la Luna durante unos 3 mil millones de años. Por lo que se descartó la luna como posible lugar de origen del meteorito Nakhla.

Además, las misiones de la NASA a la luna devolvieron muestras de la superficie lunar. La comparación de esas rocas lunares con el meteorito Nakhla confirmó que Nakhla no es de la luna.

La edad de Nakhla resultó ser clave para identificar su origen. Es demasiado joven para haber venido de un asteroide, donde se cree que la actividad volcánica cesó poco después de la formación de nuestro sistema solar.

Venus & # 8211 con su actividad volcánica relativamente reciente & # 8211 fue otro posible lugar de origen del meteorito. Pero la gravedad relativamente fuerte de Venus y su atmósfera espesa hacen que sea muy poco probable que un meteorito sea expulsado durante una erupción volcánica.

Y eso deja a Marte como el lugar de origen más probable del meteorito Nakhla.

La gravedad de Marte es mucho más débil que la de Venus o la Tierra, por lo que el escenario de eyección volcánica es plausible.

También hay evidencia de que Olympus Mons, el volcán más grande conocido en nuestro sistema solar, estaba activo cuando se formó el meteorito Nakhla.

¿Fue el meteorito Nakhla expulsado del Olympus Mons durante una erupción volcánica, lanzado al espacio, finalmente para encontrar su camino hacia la Tierra? Parece posible que ese sea el caso.

Marte & # 8217 Olympus Mons, volcán más grande de nuestro sistema solar. ¿El meteorito Nakhla vino de aquí? Imagen vía NASA

En pocas palabras: hoy es el 105 aniversario del meteorito Nakhla, el primer meteorito en el registro egipcio. Muchos años después del evento, los científicos concluyeron a través de varias pruebas que venía desde Marte.


¿Un meteorito provocó un incendio forestal en New Hampshire? No es agradable

El martes por la noche, un testigo dijo que el día anterior "a las 7:35 p.m., estaba conduciendo y vio un meteorito atravesar el cielo y estrellarse", dijo el jefe del departamento de bomberos de Woodstock, John MacKay, al periódico. El incendio en el área luego se extendió a entre 22 y 25 acres de bosque circundante y se desplegaron más de 50 personas, así como dos helicópteros, para combatirlo.

"No es un incendio grande, pero es un incendio difícil debido a la pendiente y la elevación", agregó MacKay. En cuanto a si el fuego fue iniciado por una roca espacial, el jefe de bomberos le dijo al Globo, "No podemos decir sí o no".

Sin tener en cuenta si el informe del meteorito fue exacto, mire: es razonable sospechar algún tipo de conexión. Después de todo, las rocas se queman en la atmósfera todo el tiempo (honestamente, con una frecuencia que podría ponerlo nervioso) y ciertamente se ven muy calientes mientras lo hacen. Las representaciones de los meteoros en la cultura pop también suelen representarlos como masas en llamas de roca semifundida.

Pero la ciencia sugiere lo contrario.

Según la Sociedad Estadounidense de Meteoros, si bien miles de meteoros cada día son lo suficientemente brillantes como para denominarlos bolas de fuego, es probable que solo los meteoritos relativamente grandes, lentos y resistentes golpeen el suelo sin desintegrarse durante su paso por la atmósfera. Estos grandes son capaces de transferir su energía cinética a energía térmica, aunque esto resultaría en una explosión de tamaño considerable muy difícil de pasar por alto.

Si bien no hay muchos datos sobre la temperatura de los meteoritos más pequeños que golpean el suelo, escribió la sociedad, probablemente no estén al rojo vivo con energía.

Cuando los meteoritos se queman en la atmósfera, se someten a ablación, un proceso en el que las capas más externas del objeto que cae impactan las moléculas de aire a alta velocidad y se vaporizan. La atmósfera en realidad absorbe gran parte del calor, según AMS:

El proceso de ablación, que ocurre en la mayor parte de la trayectoria del meteorito, es un método de remoción de calor muy eficiente y fue copiado de manera efectiva para su uso durante los primeros vuelos espaciales tripulados para el reingreso a la atmósfera. Durante la última parte de caída libre de su vuelo, los meteoritos experimentan muy poco calentamiento por fricción y probablemente lleguen al suelo solo ligeramente por encima de la temperatura ambiente.

Los meteoritos de menos de 10 toneladas en realidad pierden gran parte de su velocidad cuando penetran en la atmósfera y luego simplemente caen a la tierra a una velocidad terminal de 200 a 400 millas por hora (322-644 kilómetros por hora), con una velocidad terminal que ocurre "en el punto donde la aceleración debida a la gravedad se compensa exactamente con la desaceleración debida a la resistencia atmosférica ".

Sin embargo, como señala el Departamento de Astronomía de la Universidad de Cornell, aunque los meteoritos rocosos son malos conductores de calor, los informes anecdóticos sugieren que algunos golpean la superficie al menos lo suficientemente caliente como para chamuscar la hierba. Entonces, teóricamente, podría provocar un incendio.

"No es imposible, pero es muy, muy poco probable e improbable", dijo el profesor de física de la Universidad de New Hampshire, John Gianforte. Monitor de concordia .

En 2016, los bomberos de Maryland se retractaron de una afirmación de que un meteorito provocó un incendio alrededor de un "cráter de 12 a 15 pies (3,7 a 4,6 metros) de ancho y 5 a 6 pies de profundidad".

"Hay senderos para caminatas en esta área, por lo que existe la posibilidad de un cigarrillo o una fogata", dijo MacKay al Globo .


¿Cuáles son los requisitos previos para que un meteorito llegue al suelo? - Astronomía

¿Cuántos meteoritos golpean la tierra cada año y cómo lo determinan?

Es un poco difícil saber exactamente cuántos meteoritos impactan en la Tierra cada año. La mayoría de los meteoros que ves en el cielo son causados ​​por trozos de roca del tamaño de un guisante y hay muchas cosas de este tamaño en el sistema solar con las que la Tierra puede chocar. Podemos estimar la cantidad de meteoritos por año monitoreando cuidadosamente los meteoritos por día en un área, por ejemplo, usando una cámara de todo el cielo para obtener imágenes de los meteoritos visibles en una ubicación determinada, y luego asumir que todas las áreas obtienen aproximadamente el mismo número de meteoritos y sume el total.

Otra forma de saber cuántos meteoritos golpean la Tierra cada año es observar la cantidad de meteoritos que se encuentran en las regiones secas donde no hay mucha vegetación o erosión (como los desiertos), donde se espera poder encontrar la mayoría de los meteoritos que cayó. Podemos obtener una estimación de cuánto tiempo hace que el meteorito cayó a la Tierra observando cómo ha sido degradado o alterado por la atmósfera de la Tierra y el clima local. Luego, podemos trazar cuántos meteoritos cayeron en esa región por año.

Sin embargo, todavía puedo encontrar muchas estimaciones diferentes de la cantidad de cosas que llegan a la Tierra cada año, en parte porque los diferentes estudios analizan diferentes rangos de tamaño y todos los procedimientos tienen errores. Las estimaciones de la masa de material que cae sobre la Tierra cada año oscilan entre 37.000 y 78.000 toneladas. La mayor parte de esta masa provendría de partículas del tamaño de polvo.

Un estudio realizado en 1996 (que analiza la cantidad de meteoritos encontrados en los desiertos a lo largo del tiempo) calculó que para objetos en el rango de tamaño de 10 gramos a 1 kilogramo, 2900-7300 kilogramos por año golpean la Tierra. Sin embargo, a diferencia del número anterior, esto no incluye las pequeñas partículas de polvo. También estiman que entre 36 y 166 meteoritos de más de 10 gramos caen a la Tierra por millón de kilómetros cuadrados por año. En toda la superficie de la Tierra, eso se traduce en 18.000 a 84.000 meteoritos de más de 10 gramos por año. Pero la mayoría de los meteoritos son demasiado pequeños para caer hasta la superficie. (Este estudio fue dirigido por P. A. Bland y se publicó en Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society.)


Los cráteres son depresiones redondas en forma de cuenco rodeadas por un anillo, como el que se muestra en la Figura 1. Se forman cuando un meteorito choca con un planeta o un Luna. Los cráteres son los que hacen que nuestra luna parezca queso suizo. Cada agujero redondo es el lugar donde un meteorito impactado, o golpear, la superficie de la luna, por lo que los cráteres a menudo se llaman cráteres de impacto. A menudo, el meteorito que crea un cráter explota al impactar, por lo que el cráter es un recordatorio vacío de la colisión.

Existen meteoroides viajando por el espacio, y todas las lunas y planetas han sido impactados por meteoritos desde la formación de nuestro sistema solar. (Nota: se les llama meteoroides cuando todavía están en el espacio y meteoritos cuando aterrizan en un planeta o luna). En la Tierra, solo vemos unos pocos cráteres de impacto debido a un par de razones diferentes. Primero, la mayoría de los meteoroides nunca llegan a la superficie de la Tierra porque se queman en la atmósfera. Esto es lo que estamos viendo cuando vemos un estrella fugaz durante un lluvia de meteoros (meteorito se refiere al rayo de luz visible). En segundo lugar, los cráteres de impacto de los meteoritos pueden ser modificados por fuerzas geológicas (como terremotos y movimientos continentales) o erosionados por fuerzas atmosféricas (como el viento o la lluvia). No hay atmósfera en la luna, lo que significa que los meteoroides que caen no se queman y no hay clima que erosione los cráteres. De hecho, las huellas de los astronautas que aterrizaron en la luna hace más de 30 años todavía están allí, ¡perfectamente conservadas!

¿Dónde puedes encontrar los pocos cráteres de impacto en la Tierra? Solo hay alrededor de 170 cráteres de impacto confirmados científicamente en la Tierra. No todos son obvios porque la mayoría están erosionados, cubiertos por sedimentos o bajo el agua. Cada cráter debe identificarse utilizando diferentes tipos de pistas. En primer lugar, las pistas geológicas se encuentran al buscar piezas del meteorito rico en hierro que explotó o el vidrio que se formó durante el impacto. Las imágenes de satélite se pueden utilizar para visualizar las formaciones de cráteres que se encuentran debajo de la superficie de la Tierra o una masa de agua. Finalmente, la evidencia química se utiliza para fechar el cráter y encontrar rastros de elementos que son más comunes en el espacio que en nuestro planeta.

Al reunir esta evidencia, los científicos pueden estudiar los cráteres de la Tierra y vincularlos a diferentes períodos de la historia de la Tierra. Esto involucra a muchos tipos diferentes de científicos, incluidos astrónomos, geólogos, químicos, paleontólogos y meteorólogos (que en realidad estudian el clima y no los meteoritos). Esto ha llevado a que se proponga una hipótesis interesante sobre la formación de un mar, la extinción de los dinosaurios ¡e incluso los orígenes de la vida!

Los cráteres tanto de la Luna como de la Tierra tienen muchos tamaños. Y algunos son muy profundos, mientras que otros son superficiales. ¿Te has preguntado alguna vez por qué? Vanessa y Chris de DragonflyTV lo hicieron, por lo que llevaron a cabo un proyecto científico para descubrir cómo los impactos de meteoritos pueden crear tantos cráteres de aspecto diferente. Plantearon la hipótesis de que si los meteoritos golpeaban con diferentes velocidades, crearían cráteres con diferentes profundidades y tamaños. ¿Crees que tenían razón? Vanessa y Chris realmente usaron sus canicas para este proyecto y mdashmira el video y descúbrelo.


Contenido

EXPOSE tiene varios objetivos, específicos para cada experimento, pero todos vinculados al dominio de la astrobiología. Su objetivo colectivo es comprender mejor la naturaleza y evolución de la materia orgánica presente en entornos extraterrestres y sus posibles implicaciones en astrobiología. Estos experimentos principalmente estudian moléculas de interés cometario para comprender los resultados de la misión Rosetta, la química de Titán (misión Cassini-Huygens) o la química orgánica del entorno marciano (Laboratorio Científico de Marte y proyecto ExoMars). [5]

Relevancia Editar

Con los experimentos a bordo de las instalaciones EXPOSE, se investigaron varios aspectos de la astrobiología que no podían abordarse suficientemente mediante el uso de las instalaciones de laboratorio en tierra. El conjunto de experimentos químicos está diseñado para alcanzar una mejor comprensión del papel de la química interestelar, cometaria y planetaria en el origen de la vida. Los cometas y meteoritos se interpretan como fuentes exógenas de moléculas prebióticas en la Tierra primitiva. Todos los datos obtenidos de los experimentos astrobiológicos en ambas misiones EXPOSE contribuirán a la comprensión del origen y la evolución de la vida en la Tierra y a la posibilidad de su distribución en el espacio u origen en otros lugares. [1]

Los datos obtenidos de los estudios sobre compuestos orgánicos complejos de interés cometario apoyarán la interpretación de en el lugar datos obtenidos de la misión Rosetta después de aterrizar en el cometa 67P / Churyumov-Gerasimenko en 2014, y muestras analizadas por el Curiosidad y ExoMars rovers en Marte. Finalmente, los experimentos químicos contribuirán a la comprensión de los procesos químicos en Titán, la luna de Saturno, y las posibles analogías con la química prebiótica de la Tierra primitiva. [1]

Los experimentos de biología utilizaron todo el espectro extraterrestre de la radiación solar UV y filtros de corte adecuados para estudiar tanto el papel de la capa de ozono en la protección de nuestra biosfera como la probabilidad de que los microorganismos terrestres resistentes (extremófilos) sobrevivan en el espacio exterior. Los últimos estudios proporcionarán datos experimentales a la hipótesis de la litopanspermia, [6] y proporcionarán datos básicos sobre cuestiones de protección planetaria. Para tener una mejor idea de la habitabilidad de Marte, un conjunto de muestras se expuso a condiciones marcianas simuladas (clima de radiación UV, presión, atmósfera), con y sin una cubierta protectora de suelo marciano simulado. [6] Las muestras de prueba biológica seleccionadas son representantes resistentes de varias ramas de la vida. [1]

Se completaron tres experimentos EXPOSE entre 2008 y 2015: EXPOSE-E, EXPOSE-R y EXPONER-R2.
El EXPOSE-E se lanzó el 7 de febrero de 2008 a bordo del transbordador espacial Atlantis y se montó en el módulo europeo de la ISS. Colón al European Technology Exposure Facility (EuTEF). EXPOSE-R se lanzó a la ISS el 26 de noviembre de 2008 desde Baikonur en Kazajstán a bordo de una cápsula Progress y se montó en el módulo ruso de la ISS. Zevzda. Se lanzó EXPOSE-R2

EXPOSE-E proporcionó alojamiento en tres bandejas de exposición para una variedad de muestras de pruebas astrobiológicas que fueron expuestas a condiciones espaciales seleccionadas: ya sea al vacío espacial, radiación electromagnética solar a & gt110 nm y radiación cósmica (bandejas 1 y 3) o a condiciones de superficie marciana simuladas (bandeja 2). Los diferentes experimentos consistieron en exponer moléculas sólidas, mezclas de gases o muestras biológicas a la radiación solar ultravioleta (UV), rayos cósmicos, vacío y fluctuaciones de temperatura del espacio exterior a medida que la ISS pasaba repetidamente entre áreas de luz solar directa y la fría oscuridad de la sombra de la Tierra. . [3] [7]

Al final del período de exposición, EXPOSE-E fue devuelto al suelo en septiembre de 2009 como parte de la misión del transbordador espacial Discovery STS-128. EXPOSE-R fue traído de regreso en 2011 por una nave espacial Soyuz. Desde el lugar de aterrizaje en Kazajstán, las bandejas se devolvieron a través de Moscú y se distribuyeron a los científicos para su posterior análisis en sus laboratorios.

EXPOSE-R2 se lanzó el 24 de julio de 2014, la exposición finalizó en abril de 2015 y se devolvió a la Tierra a principios de 2016, donde aún se está analizando.

Los experimentos EXPOSE-E son: [1] [3]

  • PROCESO, estudian compuestos orgánicos fotoquímicos en la órbita terrestre. Relevante para cometas, meteoritos, Marte y Titán. [8] [9] [10]
  • ADAPTAR, estudian estrategias de adaptación molecular de microorganismos análogos a la materia meteorítica a diferentes condiciones climáticas UV espaciales y planetarias. [11]
  • PROTEGER, estudio de la resistencia de las esporas a las condiciones espaciales y su capacidad para recuperarse de los daños causados ​​por tal exposición. Para fines de protección planetaria.
  • La vida (Experimento Líquenes y Hongos), estudio del efecto de las radiaciones sobre líquenes, hongos y simbiontes en condiciones espaciales.
  • Semillas, probar semillas de plantas como modelo terrestre para un vehículo de panspermia y como fuente de pantallas UV universales y estudiar su capacidad para resistir radiaciones.
  • Dosis, Dobis y amp R3D, dosímetros pasivos para la medición de radiaciones ionizantes y el instrumento de medición de radiación activa R3D (Radiation Risk Radiometer-Dosimeter E).

Resultados de EXPOSE-E Editar

La búsqueda de moléculas orgánicas en la superficie de Marte es una de las principales prioridades de las misiones espaciales de exploración de Marte. Por lo tanto, un paso clave en la interpretación de los datos futuros recopilados por estas misiones es comprender la preservación de la materia orgánica en el medio ambiente marciano. Una exposición de 1,5 años a las condiciones de radiación ultravioleta de la superficie de Marte en el espacio resultó en la degradación completa de los compuestos orgánicos (glicina, serina, ácido ftálico, ácido ftálico en presencia de una fase mineral y ácido melítico). Sus vidas medias estaban entre 50 y 150 h para las condiciones de la superficie marciana. [10]

Para comprender el comportamiento químico de las moléculas orgánicas en el entorno espacial, los aminoácidos y un dipéptido en forma pura e incrustados en polvo de meteorito se expusieron a las condiciones espaciales durante 18 meses, las muestras se devolvieron a la Tierra y se analizaron en el laboratorio para detectar reacciones causadas por la energía solar. Radiación ultravioleta y cósmica. Los resultados muestran que la resistencia a la irradiación es función de la naturaleza química de las moléculas expuestas y de las longitudes de onda de la luz ultravioleta. Los compuestos más alterados fueron el dipéptido, el ácido aspártico y el ácido aminobutírico. Los más resistentes fueron alanina, valina, glicina y ácido aminoisobutírico. Los resultados también demuestran el efecto protector del polvo de meteorito, que vuelve a enfatizar la importancia de la contribución exógena al inventario de compuestos orgánicos prebióticos en la Tierra primitiva. [12]

Endosporas bacterianas de alta resistencia a los rayos UV Bacillus subtilis La cepa MW01 se expuso a la órbita terrestre baja y se simularon las condiciones de la superficie marciana durante 559 días. Se demostró claramente que la radiación ultravioleta solar extraterrestre (λ ≥110 nm) así como el espectro ultravioleta marciano (λ ≥200 nm) fue el factor más deletéreo aplicado en algunas muestras de las que solo se recuperaron unos pocos supervivientes de esporas. B. subtilis Esporas MW01 expuestas en monocapas. Sin embargo, si está protegido de la irradiación solar, aproximadamente el 8% de las esporas MW01 sobrevivieron, y el 100% sobrevivió en condiciones marcianas simuladas, en comparación con los controles de laboratorio. [13]

Halococcus dombrowskii (ADAPT II) y una comunidad fototrófica naturalmente adaptada a los rayos UV (ADAPT III) fueron otros dos objetivos del experimento. [13] Para ADAPT-II, no se ha publicado ningún recuento desde la estación espacial, pero los experimentos terrestres preliminares han establecido algunos niveles de tolerancia. [14] Se han publicado los resultados de ADAPT-III. Muchos tintes (clorofila y carotenoides) utilizados por los microbios son blanqueados por los rayos ultravioleta y algunas especies utilizadas en los grupos de control oscuro murieron. Chroococcidiopsis fue el que sobrevivió a todos los grupos. Clorella, Gloeocapsa, y Geminicoccus roseus pudieron superar un nivel de UV más bajo. [15]

Las bacterias formadoras de esporas son de particular interés en el contexto de la protección planetaria porque sus duras endosporas pueden resistir ciertos procedimientos de esterilización, así como los entornos hostiles del espacio exterior o las superficies planetarias. Para probar su resistencia en una hipotética misión a Marte, las esporas de Bacillus subtilis 168 y Bacillus pumilus SAFR-032 estuvo expuesto durante 1,5 años a parámetros seleccionados del espacio. Se demostró claramente que la radiación ultravioleta solar extraterrestre (λ ≥110 nm) así como el espectro ultravioleta marciano (λ ≥200 nm) fue el factor más perjudicial aplicado en algunas muestras, solo se recuperaron unos pocos supervivientes de las esporas expuestas en monocapas. Las esporas en multicapas sobrevivieron mejor en varios órdenes de magnitud. Todos los demás parámetros ambientales encontrados hicieron poco daño a las esporas, que mostraron una supervivencia del 50% o más. Los datos demuestran la alta probabilidad de supervivencia de las esporas en una misión a Marte, si están protegidas contra la irradiación solar. Estos resultados tendrán implicaciones para las consideraciones de protección planetaria. [dieciséis]

La eficiencia mutagénica del espacio también se estudió en esporas de Bacillus subtilis 168. Los datos muestran el poder mutagénico único del espacio y las condiciones de la superficie marciana como consecuencia de las lesiones del ADN inducidas por la radiación solar ultravioleta y el vacío espacial o la baja presión de Marte. [17] Las esporas expuestas al espacio demostraron una respuesta al estrés mucho más amplia y severa que las esporas expuestas a condiciones marcianas simuladas. [18]

Un análisis comparativo de proteínas (proteómica) de Bacillus pumilus Las esporas SAFR-032 indicaron que las proteínas que confieren rasgos resistentes (superóxido dismutasa) estaban presentes en una concentración más alta en las esporas expuestas al espacio en comparación con los controles. Además, las células y esporas de primera generación derivadas de muestras expuestas al espacio exhibieron una elevada resistencia al ultravioleta-C en comparación con sus contrapartes de control terrestre. Los datos generados son importantes para calcular la probabilidad y los mecanismos de supervivencia microbiana en condiciones espaciales y evaluar los contaminantes microbianos como riesgos de contaminación hacia adelante y en el lugar detección de vida. [19]

Después de 1,5 años en el espacio, las muestras fueron recuperadas, rehidratadas y esparcidas en diferentes medios de cultivo. Los únicos dos organismos capaces de crecer fueron aislados de una muestra expuesta a condiciones simuladas de Marte debajo de un filtro de densidad neutra de 0.1% T Suprasil y de una muestra expuesta al vacío espacial sin exposición a la radiación solar, respectivamente. Los dos organismos supervivientes se identificaron como Stichococcus sp. (algas verdes) y Acarospora sp. (género de hongos liquenizados). [20] Entre otras esporas de hongos analizadas se encuentran Cryomyces antarcticus y Cryomyces minteri, y aunque el 60% del ADN de las células estudiadas permaneció intacto después de las condiciones similares a las de Marte, menos del 10% de los hongos pudieron proliferar y formar colonias después de su regreso a la Tierra. [21] Según los investigadores, los estudios proporcionan información experimental sobre la posibilidad de transferencia de vida eucariota de un planeta a otro por medio de rocas y de supervivencia en el entorno de Marte. [20]

Las comunidades microbianas criptoendolíticas y los líquenes epilíticos han sido considerados como candidatos idóneos para el escenario de la litopanspermia, que propone un intercambio interplanetario natural de organismos mediante rocas que han sido expulsadas por impacto de su planeta de origen. Se realizó un experimento de exposición de 1,5 años en el espacio con una variedad de organismos eucariotas colonizadores de rocas. Se sabe que los organismos seleccionados se enfrentan a los extremos ambientales de sus hábitats naturales. Se descubrió que algunas —pero no todas— de las comunidades microbianas más robustas de las regiones extremadamente hostiles de la Tierra también son parcialmente resistentes al entorno aún más hostil del espacio exterior, incluido el alto vacío, la fluctuación de temperatura, el espectro completo de energía solar electromagnética extraterrestre. radiación y radiación ionizante cósmica. Aunque el período experimental informado de 1,5 años en el espacio no es comparable con los lapsos de tiempo de miles o millones de años que se cree que son necesarios para la litopanspermia, los datos proporcionan la primera evidencia de la resistencia diferencial de las comunidades criptoendolíticas en el espacio. [22] [23]

La verosimilitud de que la vida fue importada a la Tierra desde otro lugar se probó sometiendo semillas de plantas a 1,5 años de exposición a rayos ultravioleta solar, radiación cósmica solar y galáctica, fluctuaciones de temperatura y vacío espacial fuera de la Estación Espacial Internacional. De los 2100 tipos salvajes expuestos Arabidopsis thaliana y Nicotiana tabacum (tabaco), el 23% produjo plantas viables después de ser devueltas a la Tierra. La germinación se retrasó en las semillas protegidas de la luz solar, pero se logró la supervivencia total, lo que indica que sería posible un viaje espacial más largo para las semillas incrustadas en una matriz opaca. El equipo concluye que una entidad desnuda, similar a una semilla, podría haber sobrevivido a la exposición a la radiación solar ultravioleta durante una transferencia hipotética de Marte a la Tierra, e incluso si las semillas no sobreviven, los componentes (por ejemplo, su ADN) podrían sobrevivir a la transferencia a distancias cósmicas. [24]

Como consecuencia del alto blindaje de la ISS cercana, las muestras biológicas estuvieron expuestas predominantemente a iones pesados ​​cósmicos galácticos, mientras que los electrones y una fracción significativa de protones de los cinturones de radiación y el viento solar no alcanzaron las muestras. [25]

R3D (Radiómetro-Dosímetro de Riesgo de Radiación E)

R3D midió la radiación ionizante y no ionizante, así como la radiación cósmica que llega a las muestras biológicas ubicadas en el EXPOSE-E. Debido a errores en la transmisión de datos o la terminación temporal de la alimentación EXPOSE, no se pudieron adquirir todos los datos. La radiación no fue constante durante la misión. A intervalos regulares de aproximadamente 2 meses, se encontró poca o casi ninguna radiación. La dosis de radiación durante la misión fue de 1823,98 MJ m − 2 para PAR, 269,03 MJ m − 2 para UVA, 45,73 MJ m − 2 para UVB o 18,28 MJ m − 2 para UVC. La duración registrada de la luz solar durante la misión fue de aproximadamente 152 días (aproximadamente el 27% del tiempo de la misión). La superficie de EXPOSE probablemente estuvo alejada del Sol durante un tiempo considerablemente más largo. [26] La tasa de dosis absorbida promedio diaria más alta de 426 μGy por día provino de la región 'Anomalía del Atlántico Sur' (SAA) del cinturón de radiación interno Los rayos cósmicos galácticos (GCR) entregaron una tasa de dosis absorbida diaria de 91.1 μGy por día, y la fuente del cinturón de radiación exterior (ORB) suministró 8,6 μGy por día. [27]

Expose-R ("R" significa su montaje en el Rmódulo ussian Zvezda) fue montado por la actividad extravehicular del cosmonauta ruso el 11 de marzo de 2009 y la exposición a las condiciones del espacio exterior continuó durante 682 días hasta el 21 de enero de 2011, cuando fue devuelto a la Tierra por el último Lanzadera Discovery vuelo STS 133 el 9 de marzo de 2011. EXPOSE-R estaba equipado con tres bandejas que albergan ocho experimentos y 3 dosímetros de radiación. Cada bandeja estaba cargada con una variedad de organismos biológicos que incluían semillas de plantas y esporas de bacterias, hongos y helechos que estuvieron expuestos al duro entorno espacial durante aproximadamente un año y medio. El grupo de experimentos ROSE (Response of Organisms to Space Environment) está bajo la coordinación del Centro Aeroespacial Alemán (DLR) y ha estado compuesto por científicos de diferentes países europeos, de Estados Unidos y de Japón. [1] En sus 8 experimentos de contenido biológico y químico, más de 1200 muestras individuales fueron expuestas a radiaciones solares ultravioleta (UV), vacío, rayos cósmicos o variaciones extremas de temperatura. En sus diferentes experimentos, los científicos involucrados están estudiando la cuestión del origen de la vida en la Tierra y los resultados de sus experimentos están contribuyendo a diferentes aspectos de la evolución y distribución de la vida en el Universo. [28]

Los experimentos EXPOSE-R son: [1] [3]

  • AMINADO, estudio de los efectos del ultravioleta solar (UV) sobre los aminoácidos y otros compuestos orgánicos colocados en la órbita terrestre. [29]
  • ORGANICOS, estudio de la evolución de la materia orgánica colocada en el espacio ultraterrestre.
  • ENDO (ROSE-1), estudian los efectos de la radiación sobre los microorganismos endolíticos (que crecen dentro de las grietas y los espacios porosos de las rocas).
  • OSMO (ROSE-2), estudio de la exposición de microorganismos osmofílicos al medio espacial.
  • ESPORAS (ROSE-3), estudio de esporas colocadas dentro de meteoritos artificiales.
  • FOTO (ROSE-4), estudio de los efectos de la radiación solar sobre el material genético de las esporas.
  • SUBTIL (ROSE-5), estudio del efecto mutágeno del entorno espacial sobre las esporas bacterianas (Bacillus subtilis).
  • PUR (ROSE-8), estudio del efecto del entorno espacial sobre el fago T7, su ADN y del uracilo policristalino.
  • IMBP (Instituto de Problemas Biomédicos), esto incluyó esporas bacterianas, esporas de hongos, semillas de plantas y huevos de crustáceos inferiores y larvas criptobióticas.

EXPOSE-R results Edit

Pictures acquired during the spacewalk #27 on the final day of exposure indicated that many of the 75 small windows had turned brown. The brown film was clearly a deposit which had precipitated inside the windows during the spaceflight. The appearance of the brown film turned out to depend on two prerequisites: solar irradiation and vacuum. [30] As the brown film should have impacted the quantity and quality of solar light that reached the test samples, affecting the core of the scientific goals, an investigation was started to identify the properties and the root cause of the colour change. The brown film contained hydrocarbons, so an inventory was made of materials contained inside Expose-R that could possibly have delivered the contaminating volatiles. [30]

The true chemical identity was not established, but their origin may have been substances added to adhesives, plastics and printed circuit boards. [30]

Since not all the windows developed a contaminating brown film, some experiments were effectively exposed:

  • AMINO
    • Exposure of methane: It studies the whole chain of methane (CH4) photo-degradation, as initiated by vacuum and solar ultraviolet irradiation in the Atmosphere of Titan. Methane consumption leads to the formation of saturated hydrocarbons, with no apparent influence of CO2. [31]
    • Exposure of aminoacids: amino acids and a dipeptide in pure form and embedded in meteorite powder were exposed to outer space. The results confirm that resistance to irradiation is a function of the chemical nature of the exposed molecules and of the wavelengths of the UV light. They also confirm the protective effect of a coating of meteorite powder. The most altered compounds were the dipeptides and aspartic acid while the most robust were compounds with a hydrocarbon chain. The analyses document several products of reactions taking place after UV exposure in space. [32] stability: The exposition to the solar radiation has a strong degradation effect on the size distribution of RNA. Moreover, the solar radiation degrades RNA nucleobases. [33]
    • IMBP: After more than 1 year of outer space exposure, the spores of microorganisms and fungi, as well as two species of plant seeds (Arabidopsis thaliana and Tomato) were analysed for viability and the set of biological properties. The experiment provided evidence that not only bacterial and fungal spores but also seeds (dormant forms of plants) have the capability to survive a long-term exposure to outer space. [41]

    A third mission, called EXPOSE-R2, was launched on 24 July 2014 aboard the Russian Progress M-24M, [42] carrying 46 species of bacteria, fungi and arthropods, [43] in 758 different samples that were exposed to different conditions, under different filters, and for various time periods. [44] It was attached on 18 August 2014 to the exterior of the ISS on the Russian module Zvezda, [45] and exposure was finished on 3 February 2016, and were stored inside the ISS until their return to Earth on 18 June 2016. [46] Two main experiments (BIOMEX and BOSS) tested a desert strain of cyanobacterium called Chroococcidiopsis y Deinococcus geothermalis, [47] [48] as well as bacteria, yeast (including Kombucha culture [49] [50] ), archaea, algae, fungi, lichens and mosses, while the Biochip experiment will test affinity receptors to biomolecules. The organisms and organic compounds were exposed to partial and full space conditions for 12 to 18 months, and were returned to Earth in early 2016 for analyses. [6] [51]


    Conceptos clave y resumen

    Meteorites are the debris from space (mostly asteroid fragments) that survive to reach the surface of Earth. Meteorites are called finds o falls according to how they are discovered the most productive source today is the Antarctic ice cap. Meteorites are classified as irons, stony-irons, or stones accordingly to their composition. Most stones are primitive objects, dated to the origin of the solar system 4.5 billion years ago. The most primitive are the carbonaceous meteorites, such as Murchison and Allende. These can contain a number of organic (carbon-rich) molecules.


    60 Years Ago Today: The Day a Meteorite Hit Ann Hodges

    Sixty years ago today, at 2:46 p.m. local time, a meteor burned over Sylacauga, Alabama.

    Normally, this wouldn’t be news, except that this fragment of interplanetary debris was pretty big, probably massing dozens of kilograms. It broke up high over the ground, creating a fireball bright enough to be witnessed across three states. Most of it became vapor and very small chunks, but one piece, with a mass of 3.9 kilos (8.5 pounds), survived its atmospheric entry. Falling at terminal velocity—a couple of hundred kilometers per hour—it made it all the way to the ground.

    Kinda. Actually, there were two things in its way: a house, and Ann Hodges.

    The rock slammed into the house, punching a hole in the roof. Still moving rapidly, it hit a radio (at the time, a pretty big affair), caromed off, and smacked into the hand and hip of Ms. Hodges, who was napping on the couch nearby. It left a fierce bruise on her side that, to this day, still gives me the willies. This event is the most well-documented case of a human hit by a meteorite in history.

    Photo by the University of Alabama Museums

    I first read about the Sylacauga meteorite when I was a wee lad, visiting a friend’s house. They had a complete collection of the well-known Time Life series of books, which covered various topics like biology, geology, and space. The article in one book had the picture of Hodges that made her famous, showing that enormous bruise. I was already a huge dork about space then, but those books, and that picture, strengthened my excitement. Getting nonfatally hit by a meteorite sounded like the coolest thing ever to me.

    What I didn’t know at the time (and probably wouldn’t have appreciated at such a young age) was the real story that happened después Hodges was hit. There are some fairly complete articles about the aftermath at the Encyclopedia of Alabama and the Decatur Daily.

    Basically, there was a tussle over who owned the meteorite. Hodges and her husband were renting the house from one Birdie (or Bertie) Guy. Legally, Guy owned the meteorite, since it landed on her property, but public opinion, unsurprisingly, sided with Hodges to keep it. The legal wrestling went on for some time until Guy gave up the lawsuit. But by that time interest had waned, and no one wanted to buy the rock. Hodges—and this brings me pain to write—used it as a doorstop. She eventually donated it to the Alabama Museum of Natural History, where it’s still on display.

    That rock, even at the time, was worth a fortune. To give you an idea, a second piece was found not far away by a farmer on his property. He was able to sell it and buy a new house and a car. And his piece was less than half the mass of the Hodges chunk, with less notoriety as well. Were something like that to happen today, the meteorite would sell for a lote of money.

    Hodges’ legal problems were so great that her mental and physical health suffered. She and her husband divorced, and she died of kidney failure in 1972 at the relatively young age of 52. It’s easy to wonder how much the event led to her decline. I also wonder, if Guy and the Hodges had been able to reach a friendly agreement, how their lives might have worked out for the better?

    Postscript: Interestingly, in the fall of 2012 a smaller meteorite broke up and rained debris in Alabama not far from the earlier event. That’s just a coincidence, just like the coincidence that the drive-in theater across the street from the where the Hodges lived was called The Comet! Author Fannie Flagg also wrote an homage to the event in her book Fried Green Tomatoes in it a meteorite hits a radio in a character’s house, who took it in stride.

    It’s sad that real life didn’t work out so well for the Hodges. I collect meteorites it’s a hobby of mine. I love their fantastic shapes, the science behind them, knowing they came from the Moon, or asteroids, or Mars. Holding a rock in your hand and knowing it’s more than 4 billion years old is profoundly moving. But some have a human story as well, and those can be just as moving. We think of the Universe as remote, inaccessible but sometimes it reaches down and touches our lives. In many ways, what happens after that is up to us.


    What are the prerequisites for a meteorite to reach the ground? - Astronomía

    Less than a month after the bright fireball event that led to the recovery of numerous meteorites in Gloucestershire (see here) we have had another major event which may have led to a meteorite fall in Hampshire. This occurred at 14:53 on Saturday, March 20 but, unfortunately, unlike the Winchcombe fireball which took place at night and which was recorded on multiple video cameras this latest event took place during the daytime and hardly anyone saw it since cloud covered most of southern England and Wales at the time. This means that the track and the possible fall area is much less precisely defined than it was with Winchcombe.

    The first indication that a major event had occurred was multiple reports of sonic booms heard by people under the cloud cover. These were recorded on a number of CCTV systems and by a fibre optic distributed audio sensing array operated by Optasense in Dorset. The sky was clear in Jersey and we also have two records of the event from there. An extremely valuable dashcam video from St. Helier shows the entire event in a clear sky and a still taken on an iPhone shows the bright fireball and its train against the blue daylight sky.

    The fireball captured from Jersey using an iPhone - Credit Emma & Kitty O'Prey.

    Jim Rowe of UKFALL has today issued the following press release describing the analysis that we have managed to perform with the limited data we have. If you are in the region where we believe that the fall occurred please look out for any unusual objects.

    UKFALL press release

    On Saturday 20 th March a rare daytime fireball was seen from Jersey, then two minutes later a sonic boom was heard widely across Dorset. Researchers now believe that the fireball may have dropped a meteorite in or near the Northern part of the New Forest in Hampshire a few minutes later.

    Dr John Mason of the British Astronomical Association’s Meteor Section, who analysed the car dashcam footage from Jersey, said “in the video, the meteor is first visible in the direction of Plymouth and its altitude is around 90km. Four point six (4.6) seconds later it’s visible in the direction of Dorchester at an altitude of about 38km, then it disappears out of the frame of view”.

    Nick James of the NEMETODE meteor network, who worked with Dr Mason on the analysis, said “we were also really lucky to have two good measurements of the timing of the sonic boom, along with many reports of its direction. Combined with the dashcam footage, we have been able to estimate its path across Dorset. We’ll keep refining the calculations, but we now know generally what happened.”

    UKFAll received many sonic boom reports, with the most intense being from Dorchester. Sound took two minutes to reach ground level and was recorded with accurate timing by OptaSense, a Fibre Optic sensing company based near Wool in Dorset and also at the East Fleet Touring Caravan park near Weymouth. Dr Mason continued “triangulating using sonic boom reports isn’t something we’ve done before, but we’ve been lucky with our data this time so have quite a good idea of where this meteoroid went”.

    Dr Ashley King of the Natural History Museum commented that “it’s a pity there was thick cloud over Dorset at the time. Otherwise it would have been bright and highly visible going overhead at very high speed, followed two minutes later by the sonic boom. We’d also know exactly where to find this rock. At the moment we can only give rough guidance, that there could be a meteorite on the ground somewhere between Verwood in Dorset and Romsey in Hampshire or a few miles either side of a line between them, though we hope to refine this a bit in a week or so.”

    An EUMETSET weather satellite recorded a flash, seemingly over the Bristol Channel, at the same time, as reported by the astronomer and science journalist Will Gater. Will Gater commented that “after some great work by Dr Simon Proud at the University of Oxford and the National Centre for Earth Observation, we’ve established that the bright feature in the satellite view would’ve in fact occurred quite a bit south of where it appears in the picture, due to the satellite’s viewpoint and the high altitude of the meteor.” Once you make allowance for this, the apparent position moves south and east by about 85km, which is broadly consistent with the meteor’s path calculated by NEMETODE.

    The fireball image displaced by its altitude above the ground to appear just off the north Somerset coast near Minehead. image credit Simon Proud/NCEO/EUMETSAT.

    Dr Luke Daly of the University of Glasgow said “the video recording tells us that its speed was faster than last month’s Winchcombe meteorite, but it fragmented less so it’s probably less brittle than the Winchcombe meteorite. However, like Winchcombe we know it came in way too fast to be human-made ‘space junk’.

    Advice from Dr Katherine Joy of the University of Manchester is – “if you do find a meteorite on the ground, ideally photograph it in place, note the location using your phone GPS, don't touch it with a magnet, and, if you can, avoid touching it with your hands. Please do exactly what the Wilcock family did so brilliantly in Winchcombe, and pick it up in a clean bag or clean aluminium foil if possible.”

    UKFAll asked people not to breach COVID-19 lockdown restrictions to look for the meteorite. “If you find a piece while you’re out exercising, on your farm or a road, please let us know. But don’t go hunting for it.”


    Simulations Reveal Why Meteoroids Explode Before They Reach Earth

    A 1.5-mm-long impact track of a meteoroid captured in aerogel exposed to space by the European Retrievable Carrier (EURECA) spacecraft. Image credit: NASA / ESA.

    Meteoroids are small objects that have entered Earth’s atmosphere from space, reaching speeds up to 40 times faster than a bullet as they race toward the ground.

    When a meteoroid enters the atmosphere, aerodynamic heating of the object produces a streak of light this phenomenon is called a meteor. If that object withstands ablation from its passage through the atmosphere as a meteor and impacts with the ground, it is then called a meteorite.

    NASA scientists estimate 44 tons of meteoroid matter lands on Earth every day, roughly the same weight as seven African elephants.

    The friction generated between a falling meteoroid and the surrounding air particles can heat up the rock to the point of disintegration, but the new research suggests the air particles can also break up the meteoroid from the inside.

    “There’s a big gradient between high-pressure air in front of the meteoroid and the vacuum of air behind it. If the air can move through the passages in the meteoroid, it can easily get inside and blow off pieces,” said lead author Professor Jay Melosh, a geophysicist at Purdue University.

    Meteoroids are like piles of rubble, riddled with fractures and pores, but researchers had not previously considered how the percolation of air through the meteoroid could affect their breakup.

    Professor Melosh and his colleague, Marshall Tabetah, uncovered the air percolation mechanism while simulating the 2013 Chelyabinsk event, where a 20-m (60-foot) wide object exploded 29.7 km (18.5 miles) above the Ural Mountains.

    The explosion came as a surprise and brought in energy comparable to a small nuclear weapon. When it entered the planet’s atmosphere, it created a bright fire ball. Minutes later, a shock wave blasted out nearby windows, injuring hundreds of people.

    The object weighed around 10,000 tons, but only about 2,000 tons of debris were recovered, which meant something happened in the upper atmosphere that caused it to disintegrate.

    To solve the puzzle, the scientists used unique computer codes first developed by Los Alamos National Laboratory to model nuclear reactor explosions.

    For the new research, the models were used to account for meteoroids’ loose conglomerate composition.

    The simulations showed that the atmosphere buffets against the meteoroid’s side facing Earth, forming a dense pocket of air in front of the rock. On the flip side, the meteoroid’s wake creates a vacuum.

    The pressurized air bubble ahead of the meteoroid is strongly attracted to the low-pressure environment developing behind the meteoroid, causing air particles to rapidly flow through the rock’s cracks and holes from the front to the back of the rock.

    The high-pressure air moving through the meteoroid forces the fragments apart, causing the meteoroid to disintegrate in the upper atmosphere.

    “While this mechanism may protect Earth’s inhabitants from small meteoroids, large ones likely won’t be bothered by it,” Professor Melosh said.

    “Iron meteoroids are much smaller and denser, and even relatively small ones tend to reach the surface.”