El Carnaval de la Física

30/11/09
Como prometí hace unas entradas, por fin se ha "celebrado" el Primer Carnaval de la Física, llevado a cabo por Gravedad Cero. Os recomiendo que le paséis a ver qué se cuece por allí, hay algunas contribuciones realmente interesantes.

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El Universo y el ego

25/11/09
Como tantos otros bloggeros, servidor también participa en el Carnaval de la Física de Gravedad Cero. Éste es mi granito de arena:


Durante muchos siglos, el hombre se ha considerado a si mismo el centro de todo el Universo. A poca gente se le habría ocurrido pensar, allá por la época de Platón o Aristóteles, que todo esto no estaba hecho para y por nosotros. El lema "el hombre es la medida de todas las cosas" era algo habitual, tal vez un destello de nuestro ego que surgió en forma de frase bonita. Pero afortunadamente, podemos pararnos a mirar más detenidamente nuestro lugar en todo esto. Y digo afortunadamente porque antes, plantear que no éramos tan importantes podía costarte la vida, o al menos un buen susto (y si no, que se lo pregunten a Galileo). Resulta que la Tierra no es el centro de nada, el Sol no gira a nuestro alrededor, y nuestro lugar en el Universo no tiene nada que le haga privilegiado.

Todos hemos sentido alguna vez la tremenda sensación del vértigo existencial que produce encontrarse en la cima de una montaña, o mirar al mar e intentar calcular las distancias. Nos sentimos empequeñecidos ante la Naturaleza, y hacemos bien. Pero aun así, lo que vemos es sólo una pequeñísima porción de la Tierra: vivimos en un planeta que tiene casi 13,000km de diámetro, y tres cuartas partes de su superficie están cubiertas por mares y océanos. Y si la existencia de montañas como el Everest de casi 9 kilómetros de altura, nos hace empequeñecer, bajo el mar hay grietas de más de 11 kilómetros de profundidad sumidas en la más absoluta oscuridad que probablemente nos harían sentir aun más insignificantes.

Pero por muy grande que nos parezca nuestro planeta, la realidad es que no es para tanto. La distancia la Luna, el cuerpo celeste más cercano a nosotros, es de 384,400 km, bastante más que el tamaño de la Tierra. Para hacernos una idea, en un coche a 100km/h tardaríamos aproximadamente 160 días conduciendo initerrumpidamente en llegar a nuestro satélite.

Sin embargo, la Luna está, como quién dice, aquí al lado. Si nos fijamos en nuestra estrella, el Sol, encontraremos que éste está a 149,675,000 km. Si hacemos la misma comparación que en el caso de la Luna, a 100km/h tardaríamos unos 180 años en llegar hasta él. La propia luz, que viaja a 300,000km/s, tarda 8 minutos en llegarnos desde el Sol.

Pero podemos ir más allá. La Tierra (parece que) orbita bastante lejos del Sol, ¿verdad?. Pues si nos vamos a las zonas más externas del Sistema Solar nos topamos con Plutón, que orbita 40 veces más lejos, a 5,913,520,000 km. Y a 7,200 años si vamos en el mismo coche con el que hemos ido a la Luna y al Sol.


Un pálido punto azul.
Así llamó Carl Sagan a esta foto, tomada por la sonda Voyager 1 al abandonar el Sistema Solar en 1990. Traduciendo sus palabras:
"Mira otra vez ese punto. Eso es aquí. Eso es nuestro hogar.Eso es nosotros. En él, cada persona que amas, cada persona que conoces, cada persona de la que has oído hablar, cada ser humano que ha existido alguna vez, vivió su vida. El conjunto de nuestra alegrías y sufrimientos, miles de religiones, ideologías y doctrinas económicas, todo cazador, todo héroe y cobarde, todo creador y destructor de civilizaciones, todo rey y esclavo, toda joven pareja de enamorados, todo padre y madre, todo niño, inventor y explorador, todo hombre iluminado, todo político corrupto, toda "superstar" y "lider supremo", todo santo y pecador en la historia de nuestra especia vivió ahí - en una mota de polvo suspendida en un rayo de Sol."


Si queremos irnos a la extrella más cercana, el camino a recorrer se hace mucho mayor. La propia luz tarda cuatro años, viajando a 300,000 km/s, en alcanzar Próxima Centauri, el astro más próximo a nosotros.

A partir de este punto comienza a hacerse imposible tener una idea mental de las distancias que barajamos, pero el Universo sigue creciendo endemoniadamente. El Sol es simplemente una estrella de entre los 200-400 mil millones que contiene la Vía Láctea, nuestra galaxia. Y ni siquiera es que estemos cerca de su centro: tardaríamos unos 27,000 años viajando a la velocidad de la luz si quisiéramos llegar allí. Y para recorrerla de punta a punta harían falta 100,000 años a la misma velocidad.


Ahí estamos en la Vía Láctea.


Pero como ya habréis imaginado, el asunto sigue creciendo. La Vía Láctea es una de las cuarenta galaxias que componen el Grupo Local, que mide unos 10 millones de años luz (o lo que es lo mismo, necesitaríamos 10 millones de años viajando a 300,000km/s para atravesarlo).

Nada nos impide seguir mirando: el Grupo Local pertenece al Supercúmulo de Virgo, un conjunto de aproximadamente 100 cúmulos de galaxias (al estilo de nuestro Grupo Local), que contiene un billón de veces (1,000,000,000,000,000) la masa del Sol, y con un tamaño de 200 millones de años luz.


Distribución de supercúmulos en el Universo.


¿Y más allá? Sólo encontramos el eco del Big Bang, la "pared visual" que curiosamente es el objeto con el espectro térmico mejor estudiado del Universo (a -270.425ºC, ). Esta "pared" se encuentra a aproximadamente 14,000 millones de años luz. La radiación que ahora nos llega de ella salió de allí hace 14,000 millones de años, cuando el Universo estaba prácticamente "en pañales" y aún no se había formado las primeras galaxias. Precisamente por eso tenemos este límite: los objetos que se hayan creado más allá están tan lejos que la luz que sale de ellos no ha tenido tiempo aún de llegar a nosotros.


La radiación de fondo de microndas. Una foto del
nacimiento del Universo.




Con semejante colección de datos que son literalmente inconcebibles para un humano, me pregunto qué sentido tiene seguir mirándose el ombligo. Me asusta pensar que el ego humano puede ser más grande que todo lo anterior. A mi humilde entender, ya va siendo hora de levantar la mirada.

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Del Saber de las Estrellas

16/11/09
Con motivo del Año Internacional de la Astronomía y los 400 años de la primera observación del cielo a través de un telescopio (llevada a cabo por Galileo), desde el día 3 de Noviembre hasta el 29 de Enero la Biblioteca Histórica de Universidad Complutense de Madrid pone al alcance de todos una serie de libros de Astronomía, en una exposición llamada "Del Saber de las Estrellas".


Desde que aparecimos sobre la Tierra, los cielos siempre nos han atraído y aterrado. El firmamento ha sido el escenario de nuestros miedos y deseos a lo largo de los siglos, hogar de dioses y un lugar en el que se encontraba escrito el destino al que los hombres no podían escapar. Pronto surgieron mentes inquietas, curiosas, capaces de darse cuenta de que en él se repetían patrones y acontecimientos: empezamos a observarlo con otros ojos, con la ciencia como compañera. Se elaboraron tablas, diversas teorías que fueron aceptadas o rebatidas a medida que los conocimientos sobre el cielo fueron aumentando. Construímos objetos para estudiarlo y obtener partido de la información escrita en las estrellas, y los utilizamos para orientarnos en las largas travesías a través de los océanos.

Gran parte de ese saber se encuentra en esta exposición: más de cien volúmenes sobre astronomía anteriores a 1800. Entre ellos, libros de Alfonso X, Galileo, Kepler, Tycho Brahe, Copérnico, Newton...y reconstrucciones de algunos aparatos utilizados en la época con distintos fines como la navegación o la medición de la hora. En resumen, la base de lo que hoy sabemos del cielo.

La exposición se encuentra en en la Biblioteca Histórica "Marqués de Valdecilla", Noviciado Nº3, Madrid (por supuesto, la entrada es gratuita). Si tenéis oportunidad, no os la perdáis. Os aseguro que merece la pena.



Para leer más:

-"Del Saber de las Estrellas", página de la Biblioteca Complutense sobre la exposición.

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2012: Estábamos advertidos

15/11/09
Vengo de la sesión golfa de la película 2012. A estas alturas, me imagino que todos habréis oído hablar de las distintas profecías y motivos, todos muy rigurosos (nótese la ironía), por los que el mundo se acabará el 21 de Diciembre del 2012 . Propongo salir el 22 con camisetas del tipo: yo sobreviví al fin del mundo.

Llevo un tiempo pensando en hacer una entrada sobre todas estas creencias y mitos, pero hoy no será el caso. La entrada no va de eso.

ADVERTENCIA: en esta entrada voy a hablar del motivo por el que, según la película, el planeta sufrirá tropocientos cataclismos. Este dato no influye para nada en el argumento posterior (del que no daré ningún dato) y se revela en los primeros tres minutos, pero si aun así no quieres saber absolutamente nada de la película, no leas el resto de la entrada (al menos hasta que la hayas visto).





Bien, si estás leyendo esto es que he muerto quieres saber qué causará el fin del mundo en la película. Los causantes de tanto revuelo son los neutrinos solares. Expliquemos un poco el asunto.


·¿Qué es un neutrino?

Hablando en cristiano, un neutrino es un tipo de partícula subatómica que ha traído y trae de cabeza a muchos físicos teóricos, astrofisicos y de partículas. Y el motivo es sencillo: es dificilísimo de detectar. Miles de neutrinos atravesarán tu cuerpo mientras lees esta frase, y cuando la acabes estarán llegando a la Luna. Esto se debe a que los neutrinos tienen una masa ridícula, por debajo de 200000 veces más pequeña que la del electrón (y eso que la del electrón ya es pequeña de por sí).

Su existencia no se descubrió, sino que fue propuesto en 1930 por Pauli para poder explicar un tipo de desintegración llamada desintegración beta. Esta partícula hipotética que él llamó neutrino no debería tener masa, o si la tenía, sería muy muy pequeña.

El tema de la masa del neutrino es el principal problema a resolver de este asunto: en un principio, se pensó que no había manera de detectarlos (no tienen carga, y se pensaba que no tenían masa). Pero claro, todo esto era teórico, y había que demostrarlo científicamente. Los neutrinos no interaccionan prácticamente con la materia, la atraviesan como si nada. Pero alguna vez (muy pocas en comparación con el número de neutrinos que atraviesan la Tiera) un neutrino interaccionaría con algo y dejaría una "huella". Así que en 1967 Raymond Davis, se puso manos a la obra, y se construyó un enorme tanque en el interior de una mina (para evitar que otra radiación atmosférica interfiriese en la toma de datos), lo rellenaron de 380000 litros de una sustancia que teóricamente se había predicho que reaccionaba al entrar en contacto con neutrinos (Cloro-37 y un neutrino --> producen Argón-37 y un electrón), y midiendo unos determinados periodos típicos de la física nuclear, se podría determinar cuántos neutrinos llegaban. Y efectivamente, ahí tenían Argón. Pero ¡oh destino cruel!. Se esperaba detectar (gracias a cálculos sobre los neutrinos producidos en el Sol) una media de neutrino y medio al día, y sólo se encontró medio al día (una tercera parte).

Resumiendo, esto produjo muchos quebraderos de cabeza. Hasta que a alguien se le ocurrió que los neutrinos, al estar sometidos a los efectos de la física cuántica, "oscilarían". Me explico: resulta que hay tres tipos de sabores de neutrino (sí, se llaman así, no es que me haya vuelto loco. Y por favor, no pidáis un helado de neutrino. Te miran raro, de verdad): el electrónico, el muónico y el tauónico. Resulta que al ir pasando el tiempo a lo largo del recorrido del neutrino, ¡este cambia de un sabor a otro! El experimento estaba preparado para detectar un único sabor, así que ésto explicaba por qué se detectaba sólo un tercio de los neutrinos esperados. Pero ésta oscilación sólo se da en partículas con masa. Luego el neutrino tiene masa, y además, por el mismo precio, sabemos que nuestro modelo de los procesos que ocurren en el Sol es válido (o por lo menos, no del todo erróneo).

Posteriormente, se han construído otro tipo de detectores de neutrinos, como el Super-Kamiokande, una burrada de tanque de 4o metros de diámetro por 40 de alto, con todas sus paredes recubiertas por más de 11000 detectores, y relleno de agua pesada (que tiene más probabilidades de capturar neutrinos). En este detector ya se pueden medir los tres sabores distintos.


Imagen del interior del Super-Kamiokande antes de llenarse del todo.
Sí, eso que se ve en el centro son dos científicos en una balsa,
comprobando
los detectores.



Para que nos hagamos una idea de lo difícil que es detectar neutrinos: si quisiéramos detectar la mitad de los neutrinos que atraviesan una barrera de plomo, ésta tendría que medir un año luz de espesor, o lo que es lo mismo, unos 9,5 Billones de kilómetros. A ver dónde guardamos eso luego.


· Los neutrinos solares

La principal fuente de los neutrinos que detectamos nosotros es el Sol. En su núcleo se producen contínuamente desintegraciones beta que dan como resultado la emisión de neutrinos, que atraviesan el Sol como quién da un paseo y escapan de su interior, saliendo al espacio. Otra prueba de lo complicado que es detectar neutrinos: un fotón (un partícula-onda de luz, si queréis) generado en el núcleo de nuestra estrella tarda un millón de años en alcanzar la superficie, ya que en su camino va chocando con todo lo que pilla, desviándose. Un neutrino tarda un segundo en salir. Actualmente, el Sol se encuentra quemando hidrógeno en una fase llamada secuencia principal, que es algo así como el periodo de vida estable de una estrella normalita, como la nuestra. Lleva en ella unos 5000 millones de años, y le queda más o menos lo mismo hasta que se acabe el hidrógeno. En esta etapa la producción de neutrinos no es demasiado relevante para la estrella, pero haberlos haylos.

El Sol, nuestro generador de neutrinos particular.


·La película

Estaréis pensando que por qué os cuento todo esto si el título de la entrada es 2012. Bien, pues es que en la película, el motivo con el que justifican los cataclismos éstos es "un enorme aumento del número de neutrinos producidos en el Sol". Esto provoca (o eso dicen) que el interior de la Tierra comience a calentarse por colisiones de estos neutrinos, y claro, por algún lado tiene que salir tanta energía acumulada. Que si volcanes, tsunamis, terremotos,...lo de siempre.

Al salir de la película me he puesto a pensar en si ésto tenía algún sentido físico. La verdad es que oye, es obvio que si aumentamos el número de neutrinos que atraviesan nuestro planeta, también aumentará el número de colisiones, pero seguramente habría que mandar una cantidad enorme (difícilmente generables en el Sol) para que este efecto fuese apreciable. No obstante, no me atrevo a decir (los cálculos son realmente complicados) que no se pueda aumentar tanto el número de neutrinos como para que ocurra todo ésto.

Y entonces he caído: sí, vale, muy bonito. Pero ¿y el aumento de la producción de neutrinos del Sol, de dónde lo sacan?. Ahí está el fallo. El Sol mantiente un equilibrio en lo que a reacciones nucleares se refiere (y por consiguiente, en cuanto a los neutrinos que genera), y seguirá así 5000 millones de años más. No existe ningún proceso en el Sol que pueda aumentar la producción de neutrinos hasta semejante cantidad. Una tormenta solar, una eyección de masa...nada de esto afecta a la producción de neutrinos, que se crean en el núcleo y salen de allí tranquilamente, sin interaccionar con nada.

Así que mucho me temo que en el 2012, el mundo tampoco se acabará debido a un "aumento en la producción de neutrinos solares".

Una foto difícil de tomar: primera detección de un neutrino.

· Una última cosa

He de decir que fuí al cine con un excepticismo enorme: el tema del fin del mundo en el 2012 consigue sacarme de mis casillas (no el hecho en sí, que está muy bien que existan profecías para demostrar que se equivocan, sino la cantidad de personas que se creen a pies juntillas lo que les digan sin el más mínimo interés en comprobarlo). Sin embargo, y a pesar de este pequeño "fallo físico" (de alguna forma tenía que acabarse el mundo), he salido con los ojos como platos. No soy demasiado amigo de las superproducciones, pero los efectos especiales de esta película son sencillamente increíbles, de los mejores que he visto nunca, y tiene varias escenas que consiguen mantenerte en tensión durante bastante tiempo. Si tenéis ocasión, id a verla al cine. Estoy seguro de que no será lo mismo vista en una pantalla de televisión o de portatil.


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¡Increíbles resultados del LCROSS!

13/11/09
¿Recordáis la misión LCROSS y su impacto contra la Luna? Pues bien, los resultados se han hecho esperar un poco, pero la NASA ya ha dado el primer informe.

Tras el estudio de los datos proporcionados por el impacto y la nube de polvo que le siguió, ya es un hecho. Hay agua en la Luna. El impacto contra el crater Cabeus lanzó a la superficie gran cantidad de materia que había estado oculta durante millones de años, congelada. Estudiando el espectro de dicha nube se ha podido determinar los elementos que la componían, entre los que se encontró moléculas de agua. Además, aparecieron en el espectro picos en el ultravioleta, que se explican gracias a hidroxilos formados cuando la luz del Sol iluminó las moléculas de agua de la nube.


Espectro tomado por el LCROSS en el infrarrojo cercano.
Aquí los puntos negros son datos experimentales, y la curva en rojo
es una simulación realizada por la NASA para tratar de averiguar
qué elementos componen la nube de polvo que levantó el impacto.
Entre ellos, agua.

No está claro qué cantidad de agua hay congelada en los cráteres de nuestro satélite. El impacto aumentó la temperatura de -230ºC en el interior de Cabeus a 700ºC,. Gracias a ello, se pudo encontraron unos 95 litros de agua en los 20-30 metros de crater que se creó, es decir, con una humedad mayor que algunos de los desiertos en la Tierra. Tampoco se ha determinado la procedencia del agua. Se desconoce si llegó a la Luna mediante impactos de cometas y meteoritos, o si existe algún proceso en la superficie lunar capaz de producirla.

Aún queda mucho por hacer: sólo se ha analizado una pequeña porción de los datos obtenidos y todavía hay trabajo para rato, pero se puede asegurar que con certeza hay agua congelada en la superficie de la Luna. Una noticia que cambia por completo la idea de que nuestro satélite es un mundo árido, y que abre posibilidades a la futura instalación de bases en la Luna.

Edición: Google también se ha hecho eco de la noticia, como podéis observar. ¡Si es que están en todo!



Fuentes: NASA, Universe Today

Para leer más:

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Respuesta al último "Responde tú"

Bueno, como muchos recordaréis, la pregunta del último responde tú era: ¿Qué se vería desde la Tierra si la Luna tardase exactamente un día en girar alrededor de nuestro planeta?. Podéis leer los comentarios de los valientes que se atrevieron a responder aquí. Sinceramente, esta vez me habéis sorprendido muchísimo, porque se me ocurrió la pregunta en un momento y pensé en una única consecuencia (la que me pareció más obvia en ese momento), y resulta que había muchas más cosas a tener en cuenta, que de no ser por vosotros se me habrían pasado por alto.

En un principio, había pensado simplemente en el hecho que notó Ladrona de mentiras: si la Luna da una vuelta al día a la Tierra, esta tendrá una órbita geoestacionaria, es decir. estará siempre sobre el mismo punto de la Tierra. Por lo tanto, una mitad del planeta vería la Luna todas las noches pasar por todas sus fases (con eclipses de Sol y Luna diarios siempre en los mismo puntos al llegar a la Luna nueva y llena, respectivamente), y la otra mitad no la vería nunca. Y además, como dice Esther, la Luna parecería siempre quierta en el cielo: la veríamos desaparecer por el día y atravesar las distintas fases, pero siempre en el mismo punto del firmamento. Aquí tenéis un ejemplo de una órbita geoestacionaria.


El punto verde (la Luna) y un punto de la Tiera (marrón) tardan
lo mismo en dar una vuelta completa.
Fijaos en como el punto verde está siempre "encima" del marrón.
El punto opuesto al marrón no verá nunca la Luna.


Esto es cierto, sin embargo, sólo en el caso de que la Luna girase en el mismo sentido que lo hace la Tierra (en realidad es así), pero no tenemos por qué admitir esto (puestos a suponer...) como bien se dió cuenta José Luis. Y además, Gouki hizo notar que el tamaño de la Luna cambiaría, porque para cambiar esta velocidad de traslación alrededor de la Tierra habría que cambiar la distancia a la que orbita.

Así que me puse a darle vueltas (qué gracioso) al asunto, y esto es lo que pude desentrañar:

Habría, antes que nada, que distinguir dos casos principales: el primero, en el que la Luna orbita alrededor de la Tierra en el mismo sentido que rota esta. El segúndo, en el que la Luna orbita en sentido contrario.

Además, habría que tener en cuenta si el Sol, la Luna y la Tierra están en el mismo plano, pero vamos a presuponer esto, ya que la conservación de momento angular (NOTA: que nadie salga corriendo, es sólo una "ley de conservación" que se utiliza en física, no necesitamos conocerla) hace que todos los planetas estén contenidos en el mismo plano. En otras palabras: vamos a suponer que la Luna pasa una vez al día entre la Tierra y el Sol, haciendo sombra en nuestro planeta (y es una suposición buena, vaya). Podríamos tener en cuenta que el eje de rotación de la Tierra no coincide con ese plano, pero habría que utilizar física/matemáticas a un nivel ya un poco serio, y los efectos realmente no serían muy distintos (cambia un poco en el tema eclipses y el hecho de que la Luna aparezca quieta en el cielo).

Pero antes de pasar a distinguir los casos, vamos a ver el punto de la distancia y el tamaño de la Luna. Para la gente que no está muy metido en esto, diré que la velocidada la que un objeto describe una órbita circular alrededor de otro depende únicamente de la masa del objeto central (la Tierra) y de la distancia a la que estén. Es decir, que si tenemos una masa M y una distancia D, sólo hay una velocidad V posible para el objeto que orbita. Si queremos que el objeto vaya más rápido, tenemos que acercarlo más a la Tierra. Y si queremos que vaya más lento, tendrá que orbitar más lejos del planeta. Como bien dice Gouki, para que la Luna girase a esa velocidad, tendría que estar mucho más cerca de la Tierra (la Luna tarda 27,3 días en dar una vuelta completa, ¡y queremos que la de en 24 horas!), pero José Luis, muy avispado, se ha dado cuenta de que la Luna se está alejando lentamente, y que es más realista intentar que el la Luna se mantuviese a esa distancia pero más rápido (algo así como empujarla). Y también se ha dado cuenta de que, si hacemos eso, la Luna se escapará, ligeralmente. He hecho un par de calculillos para ver cómo quedaría el asunto tal y como lo propone Gouki:

Actualmente, la Luna tarda 27,3 días en dar una vuelta completa, y orbita a 384400km.
Si quisiéramos que su periodo fuese de 24, horas, la Luna estaría a 41500km del centro de la Tierra, es decir, ¡a sólo 35000km de la superficie terrestre! (Dato curioso: los satélites geoestacionarios orbitan más o menos a esa distancia...¿os acordáis de lo que os dije de que la velocidad del objeto no depende de su masa, sino que sólo importa la masa del objeto central? Da igual que tengamos la masa de la Luna o la de un satélite, los dos tienen la misma órbita. A mí esto siempre me ha alucinado.)
Además, ¡la Luna se vería unas 85 veces más grande!¡Se podría leer perfectamente a la luz de la Luna!


Bien, vamos ahora con los dos casos:

· Caso A: la Luna y la Tierra en el mismo sentido.

En ese caso, tanto Esther como Ladrona están en lo cierto. La Luna siempre estaría sobre el mismo punto de la Tierra, y por lo tanto sólo la mitad del planeta vería la Luna (los que estuviesen "en la misma cara" que el punto del que hablamos) que se vería durante toda la noche y a lo largo de la mayor parte del día. Para la otra mitad, no habría ninguna Luna de noche. Pero es que además, si estuvíesemos en la mitad que puede ver la Luna, no la observaríamos salir y ponerse. La veríamos quieta en el cielo, pasando por todas sus fases. Y aun más: todos los días, la sombra de la Luna recorrería el mismo camino. Es decir, cada día, una franja de la Tierra tendría eclipse de Sol. Y esa misma zona, vería todos los días como la Luna sufre un eclipse al caer la noche (aquí es cuando, si tenemos en cuenta que la rotación de la Tierra está un poco "inclinada", los resultados cambiarían un pelín, pero más o menos pasaría esto).
Y otra cosa interesante que se me ocurrió trantando de descubrir más cosas que pasarían en este caso: las mareas. En el punto debajo de la Luna, endríamos siempre pleamar (la marea más alta posible si sólo tenemos en cuenta el efecto de la Luna) y al mediodía, además, se convertiría en una marea sicigia o viva por la acción del Sol). Exactamente lo mismo ocurriría en el punto opuesto de la Tierra. Por poner un ejemplo, tendríamos mareas sicigias o vivas a las 12 y a las 6, si mirásemos la Tierra desde arriba y la imaginásemos como un reloj. En los puntos que estuviesen a las 3 y a las 9 de este reloj imaginario, tendríamos por contra bajamar.

· Caso B: la Luna y la Tierra en sentido contrario.

Para ver este caso fácilmente, vamos a imaginar que estamos con un amigo en una columna. Los dos nos ponemos a rodearla con la misma velocidad pero en sentidos contrarios. Obviamente, nos cruzaríamos con él a mitad de camino, y volveríamos a encontrárnoslo al final del camino. Bien, pues eso mismo pasaría en este caso: ¡cada punto de la Tierra encontraría a la Luna encima dos veces al día! Es decir , veríamos salir a la Luna dos veces en 24 horas. Y además, saldría de Oeste a Este, al revés que el Sol o las estrellas. Con respecto a los eclipses, todos los puntos que sufriesen eclipses en el caso anterior también los sufrirían en este.
Por último, aquí las mareas no se estarían tan quietas como antes: a lo largo del día, tendríamos dos veces mareas altas, y dos veces mareas bajas.


Eso sí, en ambos casos, las diferencias de altura en el mar creadas por las mareas serían increíblemente más fuertes que las actuales.


Para ambos casos, hay una cosilla que también es interesante: sabemos que la Luna ofrece siempre la misma cara a la Tierra. Esto se debe a que su periodo de rotación es el que el periodo de su giro alrededor de nuestro planeta. Sin embargo, nosotros hemos dicho que cambiábamos la velocidad del giro, pero de la rotación no hemos hablado. Asi que, si la dejamos tal y como está...la luna nos ofrecería distintas caras a lo largo de los días.



Vamos, que pasarían un montón de cosas espectaculares...pero seguro que más de uno se volvería loco del todo, así que mejor que dejen a la Luna donde está, que no podemos quejarnos.


P.D.: Me temo que me ha salido una entrada bastante larga. Lo siento, en un principio iba a ser una contestación muy corta, pero como me habéis hecho darme cuenta de que me dejaba muchísimas cosas...Si hay algo que no se entienda, ¿decídmelo eh?

Edición: corrijo un par de cosillas, gracias a Gouki por las anotaciones.

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Explorando el centro galáctico

12/11/09

El centro de la Vía Láctea.
(click sobre la imagen para ver en grande: es una imagen
de 6000x3000 píxels. Merece la pena verla.)
Foto: NASA

Con motivo de la celebración de las primeras observaciones con telescopio realizadas por Galileo y dentro del marco del Año Internacional de la Astronomía, ayer la NASA puso todo su potencial para observar el centro de nuestra galaxia.

Tres de los cuatro observatorios del proyecto Grandes Observatorios se pusieron manos a la obra para tomar la fotografía: el Telescopio Espacial Hubble en luz visible, el Telescopio Espacial Spitzer en infrarrojo y el Observatorio de Rayos X Chanda, en rayos X, tomaron fotografías de esta zona tan enigmática de nuestra galaxia, para unirlas después en esta espectacular imagen.


Imágenes tomadas por los diferentes observatorios.
Foto:
NASA

La observación del centro galáctico es realmente complicada: el aumento de la densidad estelar (número de estrellas en el espacio) al acercarnos al disco nos impide ver lo que hay detrás (algo similar a lo que ocurre cuando queremos ver algo que está al otro lado de un grupo de personas). Sin embargo, se ha detectado en la región una fuente de radio llamada Sagitario A* en la constelación de Sagitario que es un firme candidato a ser el agujero negro supermasivo situado en el centro de la Vía Láctea.

Sagitario A* y otros objetos de la zona están representados en la fotografía comentada a continuación.



Fuentes: NASA, Observatorio

Para leer más:
-Página de la NASA sobre la fotografía (en inglés)
- Imagen astronómica del día (en español)

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Responde tú

10/11/09
Esta pregunta, aunque pueda parecer lo contrario, es de sentido común, no hace falta ningún tipo de matemáticas o física para resolverla.

¿Qué se vería desde la Tierra si la Luna tardase exactamente
un día en girar alrededor de nuestro planeta?



Animáos a proponer vuestra respuesta, no importa que no sea correcta. O vuestra impresión, si no tenéis una respuesta. De alguna página con estadísticas por ahí perdida veo que hay muchos lectores tímidos ;)

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La colisión de enanas blancas para medir distancias


Medir distancias en el espacio es un tema complicado. Si nos paramos a pensarlo, seguramente no podamos dar con un método de buenas a primeras, y aun con fórmulas de por medio resulta muy difícil (sobre todo cuando las distancias son grandes).

Hasta ahora, las Supernovas de tipo Ia (un tipo de muerte de estrella, que ocurre cuando una enana blanca supera una masa límite de aproximadamente 1.4 veces la masa del Sol y explota, volviéndose hasta mil millones más brillante que nuestra estrella) se habían utilizado como guías para estimar la distancia a distintos objetos. Fueron un tema de actualidad hace una década, cuando se descubrió la expansión acelerada del Universo. La distancia a un objeto hace que cambie lo brillante que este es (cuanto más lejos, menos brillo veremos). El brillo de una supernova está relativamente bien estudiado, y hasta el momento todas se parecen mucho, de modo que sabiendo cómo varía a lo largo de los días podemos conocer la distancia hasta ella y sus alrededores.

Sin embargo, la manera en que estas explosiones ocurren no es del todo conocida, y existen varias hipótesis. El escenario más aceptado hoy día se produce en sistemas binarios con una enana blanca, es decir, una estrella y una enana blanca orbitando cada una alrededor de la otra. Debido a las fuerzas gravitatorias, parte de la masa de la estrella cae hacia la enana blanca formando un disco, y poco a poco la enana va ganando masa, hasta que supera el límite y se produce una reacción termonuclear que provoca la explosión.



Concepción artística del modelo sistema binario enana blanca - supergigante.

Sin embargo, en el Astrophysics Journal Letters del 10 de Noviembre, un grupo de investigadores ha propuesto un nuevo escenario en el que este tipo de fenómeno podría tener lugar: existen lugares en el Universo en el que la densidad de estrellas (el número de estrellas en un espacio determinado) es muchísimo mayor que en nuestra "vecindad"(por ejemplo, los cúmulos globulares, donde un montón de estrellas nacen de una misma nube progenitora). Esto implica que la probabilidad de colisión entre dos estrellas es mucho más alta. El nuevo modelo para la producción de supernovas Ia se basa en esta idea. En el caso de que dos enanas blancas de un mismo cúmulo llegasen a chocar (no es necesario que estén formando un sistema binario anteriormente, es decir, no tienen por qué estar ligadas gravitacionalmente), la fuerza del impacto podría disparar una reacción termonuclear a imagen y semejanza de las producidas en las supernovas propuestas anteriormente, pero con un brillo aun mayor.

Posible colisión de enanas blancas.

El estudio de este tipo de explosiones, junto con la detección de supernovas de tipo Ia, supone un avance realmente importante tanto para la cosmología como para la determinación de distancias en el Universo.


Fuente: Scientific American

Para leer más:
- Artículo publicado en la página web de Scientific American (en inglés)

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Feliz cumpleaños, Carl

9/11/09
"Somos el medio para que el Cosmos se conozca a si mismo"

Carl Sagan, Cosmos: Un viaje personal


Hoy, 9 de Noviembre de 2009, Carl Sagan cumpliría 75 años.

Carl Sagan

Carl Sagan (9 Noviembre de 1934 - 20 Diciembre de 1996) fue un astrónomo y divulgador científico estadounidense. Podría alargarme infinítamente explicando sus logros científicos, (participó en el proyecto de varias sondas Mariner, así como en la Viking y la Voyager) y los títulos y premios que recibió, pero no voy a hacerlo.

Descubrí la serie Cosmos: un viaje personal hace relativamente poco, y me enganchó desde el primer capítulo. En élla, Carl Sagan va haciendo un recorrido por los conocimientos que se tenían entonces (a finales de los 70) del universo, siempre de una manera divulgativa y evitando caer en pesados desarrollos que, a parte de no ser accesibles para todo el mundo, podrían provocar un aburrimiento mortal. Y esa es precisamente el punto más importante de su trabajo, desde mi punto de vista: desde que comienza cada uno de los capítulos, estás completamene absorbido, fascinado por la manera en la que se cuentan las cosas. Da igual de qué te estén hablando, de la historia de Kepler o Pitágoras, o de la posición del Sol en la Vía Láctea. Carl Sagan consigió acercar la ciencia a millones de personas de una manera amena, y más importante, logró despertar la curiosidad por la ciencia en muchísima gente.


"Si quieres hacer un pastel de manzana desde el principio, primero debes crear el Universo."

Carl Sagan, Cosmos: Un viaje personal


Era un apasionado del espacio, y siempre le llamó la atención la posibilidad de otras formas de vida en el Universo. Tanto es así, que fue el promotor del conocido proyecto SETI (Search for ExtraTerrestrial Intelligence, es decir, búsqueda de inteligencia extraterrestre). Este proyecto, que en un principio surgió bajo la financiación de la NASA, ha dado lugar al conocido SETI@home, que por fascinante que parezca permite que nosotros, desde nuestra casa, echemos una mano en la tarea de detectar alguna señal proveniente de otra civilización (pretendo hacer una entrada al respecto, pero si os llama la atención, pinchad en el link. Hay muchisíma información al respecto en la red, y es realmente interesante).

No quería dejar pasar la ocasión de hacer mi pequeño homenaje a este hombre que, siempre con una sonrisa en la boca y con un carisma indescriptible, llevó la pasión por el ciencia como bandera por dondequiera que fuese. Estoy seguro de que si hubiese más gente como él, las cosas serían muy distintas.

Felicidades Carl. Y gracias.


Os dejo aquí el primer capítulo de la serie Cosmos. De verdad, si no la habéis visto aún, haced la prueba.

Y por último, un divertido vídeo homenaje que he encontrado en youtube, mezclando también a Stephen Hawking.




Página web oficial de Carl Sagan (en inglés)
Notas de Nick Sagan (hijo de Carl Sagan) sobre su padre (en español)
Biografía de Carl Sagan (en español)

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Carnaval de la Física en Gravedad Cero

Desde su blog Gravedad Cero, los amigos Carlo y Roi proponen para el 30 de Noviembre y con motivo de la primera observación por parte de Galileo de un objeto celeste con su telescopio inspirándose, crear el Carnaval de la Física (inspirándose en el en el Carnival of Mathematics). La idea es intentar sumar el mayor número de blogs científicos para escribir, ese mismo día, un post de cualquier cosa que esté relacionado con la física.

Galaxia Sombrero.

Las condiciones son las siguientes: para quien quiera participar, el único requisito es publicar en su propio blog en la semana del 23 al 27 de noviembre de 2009 un texto que sea lo más divulgativo y didáctico posible sobre un tema que tenga alguna relación con el mundo de la física. No es necesario hablar de astrofísica sino que la entrada puede tratar, por ejemplo, de la explicación de un fenómeno físico, del uso de nuevos materiales, de física teorica, meteorología, nanotecnologías, biofísica, de historia de la física pero también de una poesía, una pieza de teatro, de música que hable de la relación entre física y otros ámbitos del conocimiento.

El lunes día 30 de noviembre Gravedad Cero publicará un post con todos los links a los blogs que se hayan sumado a esta iniciativa, con el objetivo de divulgar la física en todas sus facetas y también de aumentar la visibilidad de los blogs que participen en el evento.

Además, el lanzamiento del primer Carnaval de la Física no será sólo a nivel español sino europeo puesto que el evento podrá ser seguido también en la web de sus colaboradores italianos de Gravità Zero.

Los que estén interesados y quieran unirse a la campaña pueden enviar un correo electrónico a:
ferri@ieec.uab.es y roi.oliva@gmail.com

Muchas gracias a Roi y Carlo por invitarme a participar en este evento. Y a los demás, ¡animaos!

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Encontrado un sistema planetario caótico

8/11/09
En Noviembre del 2008, la joven estrella llamada HR 8799 (a 130 años luz de la Tierra) saltó a las noticias como una de las primeras estrellas, junto con la conocida como Fomalhaut, en las que se pudo tomar una imagen que revelase directamente la existencia de planetas orbitando a su alrededor.

Sistema planetario de HR 8799.


Integrantes del equipo Spitzer (un telescopio infrarrojo de la NASA orbitando alrededor del Sol) dirigieron recientemente el telescopio para tratar de captar algo más de información sobre dicha estrella (concretamente, sobre el disco de polvo que la rodea). Aunque este proceso se había llevado a cabo con Fomalhaut, ésta se encuentra a "tan sólo 25 años luz" (HR 8799 está cinco veces más lejos) y no estaban seguros de que se pudiesen obtener datos relevantes a semejante distancia.

Sin embargo, las observaciones han sido un éxito: una enorme nube de polvo rodea el disco planetario, algo poco inusual. La explicación es que la gravedad de los tres planetas está arrojando fuera del sistema gran cantidad de pequeños cuerpos que colisionan entre sí, desprendiendo gran cantidad de polvo.

Esto, que a primera vista puede parecer una mera curiosidad, se convierte en algo mucho más interesante si nos paramos a pensar por un momento: durante la formación de nuestro Sistema Solar, el estado era muy similar al que se encuentra hoy en HR 8799. Gran cantidad de pequeños cuerpos rondaban por el espacio, mientras los gigantes Júpiter y Saturno, iban desviando por el efecto de su gravedad dichos cuerpos, expulsándolos más allá de la órbita de Plutón o modificando su órbita, a veces incluso provocando colisiones contra la Tierra. Hoy en día, sabemos que más allá de los planetas se encuentra el Cinturón de Kuiper, una nube de objetos que de vez en cuando entran en el Sistema Solar debido a la atracción del Sol, convirtiéndose en lo que conocemos como cometas. Además, esta interacción también proovocó que poco a poco, las órbitas de los propios Júpiter y Saturno se viese ligeramente afectada.

Todo esto viene a decir que, a 30 años luz de distancia, en la estrella HR 8799, se encuentra una especie de "viaje en el tiempo", una estrella en el que están ocurriendo los procesos que tuvieron lugar aquí, en el Sistema Solar, hace aproximadamente 4.500 millones de años. Una vía para entender mejor la formación de nuestro planeta y los que nos rodean. Pero esta vez, en vivo y en directo.

Disco de polvo en HR 8799.
El tamaño del disco es increíblemente grande, de unas 2000 veces
el radio de la órbita de la Tierra.
El punto que aparece marcado es la representación
del tamaño de la órbita de Plutón.



Fuente: NASA

Para leer más:
- Página de la noticia en NASA (en inglés)
- Página de la fotografía del equipo Spitzer (en inglés)

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