El Sol

30/9/09
Tras la Tierra y la Luna, le toca el turno a nuestra estrella.

Aquí lo tenéis.
Créditos: NASA/SDO

El Sol es la estrella del Sistema Solar, y por lo tanto "la nuestra". Es una esfera de gas autogravitante (es decir, que se mantiene unida por su propia atracción gravitatoria), compuesta en su mayoría de hidrógeno (aprox. 81%) y helio (aprox. 18%). El resto de elementos son metales (en astrofísica, se llama metal a cualquier elemento que no sea ninguno de los anteriores), entre ellos oxígeno, carbono, hierro, ... Es increíblemente grande si lo comparamos con nuestro planeta, ya que su diámetro, de 1.392.000 km, es de 109 veces el de la Tierra. Es decir, ¡de punta a punta del Sol caben 109 Tierras! Los números se vuelven aun más impresionantes si hablamos de su masa, unos 1,9891 × 1030kg, o lo que es lo mismo, 1,9891 y treinta ceros detrás. Comparado con la Tierra, tiene 333400 veces más masa. De hecho, si consideramos la masa de todos los cuerpos del Sistema Solar (los planetas, satélites, asteroides,...), el Sol representa más del 98% de ésta. Precisamente el hecho de que tenga tanta masa es lo que mantiene unido al Sistema Solar y a todos sus cuerpos orbitando alrededor del astro.Pero sin embargo, como está compuesto por gases, es cuatro veces menos denso que nuestro planeta. Nos encontramos a una distancia de 150 millones de kilómetros de él, una distancia tan grande que la luz (que viaja a 300.000km/s) tarda ocho minutos en llegarnos.

Con respecto a su estructura, el Sol está formado primeramente por un núcleo, donde tienen lugar las reacciones nucleares que producen su energía, y que ocupa aproximadamente una quinta parte de su radio. Le sigue la zona radiante, compuesta en su mayoría por plasma, y que conduce la energía hasta la zona convectiva, donde la energía generada empieza a transportarse de una manera heterogenea, provocando así movimientos distintos en distintas partes del Sol. La siguiente capa, la fotosfera, de unos 200.000 km es la que emite la mayor parte de luz visible. Al mirarla con detenimiento, encontraremos movimientos y zonas a distintas temperaturas debido al efecto de la zona convectiva, lo que provoca las famosas manchas solares, que no son más que lugares más fríos que producen una opacidad en la superficie. En esta capa es en la que se produce toda la actividad solar, como turbulencias, eyecciones de masa, fulguraciones,...Por encima de esta se encuentra la cromosfera, muy débil, de tan sólo 10.000 km de espesor, y que es ocultada generalmente por la luminosidad de la fotosfera. No obstante, puede observarse durante los eclipses fácilmente con la utilización de filtros adecuados. Por último encontramos la corona solar, que se extiende desde su superficie hasta varios millones de kilómetros por encima, compuesta por la materia que es expulsada por el propio Sol. Todo lo anterior provoca que la superficie del Sol se encuentre a unos 6.000 ºC, y el centro o núcleo a la nada despreciable temperatura de 1.360.000 ºC.


Estructura solar.

Nuestra estrella es una enana amarilla de tipo G2 (espero hablar sobre clasificaciónes de estrellas) se formó hace unos 5.000 millones de años, a partir de una nebulosa planetaria (una gran nube de gas y polvo en el espacio, que va contrayéndose debido a la atracción gravitatoria). A partir de ese punto, comenzaron a producirse reacciones nucleares que consumen el hidrógeno y el resto de los demás elementos en menor medida, generando gran cantidad de energía que expulsa al exterior y que nosotros percibimos como el "brillo" y el calor que nos llegan de él (realmente es radiación electromagnética). Sin embargo, llegará un momento (aproximandamente dentro de otros 5.000 millones de años) en el que la estrella agote todo el hidrógeno disponible. En ese punto, el Sol empezará a aumentar su tamaño hasta convertirse en una estrella gigante roja, llegando a sobrepasar la órbita de la Tierra en su crecimiento (con la consiguiente desaparición del planeta). En su última fase, no será capaz de mantener los gases y liberará gran cantidad de gas y polvo en forma de nebulosa planetaria, dejando en su centro una enana blanca (una estrella formada por carbono y oxígeno en su mayoría, que cristalizará. Algo parecido a un diamante gigantesco que se irá enfriando hasta que deje de emitir y no pueda ser visto más).

Nebulosa del Esquimal, en la constelación de Gémini,
a unos 5000 años luz de nosotros.
Se puede apreciar la enana blanca en el centro,
rodeada de gran cantidad de gases.
Muy probablemente, el Sol muera de la misma manera.



Curiosidades sobre el Sol:

· Nunca miréis al Sol directamente: la intensidad de la radiación que emite podría quemaros la retina o provocaros daños permanentes. Para ello es necesario tener los filtros adecuados. Por eso son tan peligrosos los eclipses: durante uno de ellos, la luminosidad del Sol disminuye mucho, y no "nos molesta" a la vista. Sin embargo, la zona de la corona (que es extremadamente caliente debido a las ondas magnetohidrodinámicas que se generan en la zona de convección) emite radiación en ultravioleta y rayos X, que no podemos ver. Sin darnos cuenta, podemos destrozarnos la retina.

· En el Sol se podrían meter un millón de Tierras.

· El Sol también rota sobre si mismo. Da una vuelta cada 27 días aproximadamente . Este es el período de rotación de las manchas solares, que están prácticamene fijas en la superficie hasta que desaparecen. Trazando el camino que siguen, podemos determinar el eje de rotación solar.

Rotación del Sol durante seis días.

· El Sol tiene una gran actividad en su superficie que podemos detectar. Esta actividad, causada por el intenso campo magnético solar, provoca junto con los movimientos de la capa convectiva la aparición de manchas, fulguraciones (liberación de gran cantidad de energía en una zona en concreto, que se manifiesta como un aumento repentino de la luminosidad en ese punto), protuberancias (las increíbles llamaradas que todos habéis visto en alguna foto y que pueden alcanzar el tamaño de varias Tierras), eyecciones de masa, tormentas solares,...


Desarrollo de una protuberancia.



Fotografía tomada con un filtro especial (línea H-alpha),
que muestra la actividad magnética en la superficie solar.


· Galielo Galilei fue el primero en observar y estudiar el movimiento de las manchas solares.

Esquema de Galileo de la evolución de las manchas solares
en su libro Mensajero de los Astros.

· Las manchas, por si solas, tienen unos campos magnéticos impresionantes, miles de veces más intensos que los de la Tierra. Además, aunque en el Sol aparezcan como una ligera mota oscura, pueden llegar a tener el tamaño de la Tierra.


Manchas solares. Además, se pueden apreciar los gránulos (esas
formaciones que se repiten por toda a fotografía), que cubren
toda la superficie solar.


· Las manchas solares suelen aparecer en grupos, de manera que cada mancha solar con una polaridad tiene otra con una polaridad inversa (como un imán, una cumple la función de polo norte, y otra de polo sur). Esto provoca que cuando el campo magnético es suficientemente intenso, la materia sea empujada de una mancha a otra, formando unos impresionantes arcos de millones de kilómetros de altura.


· Las tormentas solares son un aumento de la radiación y el viento solar que emite la estrella. Son tan intensas que pueden llegar a provocar daños en circuitos electrónicos en la Tierra, inutilizando satélites y hasta dejando a ciudades completas sin energía eléctrica.

· El periodo de actividad solar es de 11 años. Sin embargo, llevamos una temporada en la que la actividad solar es mínima: prácticamente no se encuentran manchas en el Sol. El próximo máximo de la actividad de estima para el 2012.

· Se puede conocer la actividad solar en épocas muy anteriores a la nuestra: mediante el estudio de los anillos de los árboles, se sabe que de 1645 a 1715 la actividad solar fue muy baja, (Mínimo de Maunder) ya que hay una gran abundancia de carbono catorce en ellos, que se forma por la llegada de rayos cósmicos a la atmósfera. Si existe actividad solar ésta desvía a los rayos cósmicos, impidiéndoles alcanzar la Tierra y por lo tanto generar dicho carbono.

· La luz tarda ocho minutos en llegar del Sol a la Tierra. Sin embargo, desde que un fotón (una partícula de luz) se crea en el núcleo hasta que escapa de la estrella pasa ¡un millón de años!. Esto se debe a que en el recorrido, la partícula interacciona con toda la materia que se encuentra en su camino, sufriendo diversos procesos que la retrasan, como choques, absorciones, ...

· Debido a que el Sol emite en una gran cantidad de longitudes de onda distintas, podemos observarlo con distintos filtros y obtener imágenes completamente diferentes unas de otras, que nos permitan estudiar qué tipos de proceso ocurren a distintas energías. En sungazer tenéis una buena colección de ellas.

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La NASA encuentra agua en la Luna y en
Marte

26/9/09

La NASA difundió la noticia en la revista SCIENCE el 24 de Septiembre de este año: se ha encontrado agua en la superficie lunar y marciana.

En el caso de la Luna, los científicos de la NASA encontraron moléculas de agua e hidroxilos cerca de los polos lunares, gracias al Mapeador de la Mineralogía de la Luna (Moon Mineralogy Mapper, o M3), un instrumento a bordo de la nave india Chandrayaan-1, y los resultados fueron confirmados por varios espectrógrafos más. A pesar de que la existencia de agua en el satélite era algo predicho, las cantidades son mayores de las supuestas. La nota curiosa la encontramos en el hecho de que esto podía haber sido descubierto hace mucho tiempo: cuando las misiones Apolo trajeron material lunar a la Tierra, dicho material fue colocado en cajas con filtraciones, lo que hizo creer a los científicos que el agua que se detectaba se debía a que las muestras habían entrado en contacto con la atmósfera terrestre (que contiene vapor de agua). Hoy sabemos que no es así, y dichas muestras podrían haber contenido agua desde un principio. (Cabe recordar, no obstante, que al hablar de agua no debemos entenderlo como océanos, mares, ríos o lagos, sino como moléculas).


Mediante espectroscopía, se detectó la existencia de agua
en la superficie lunar (zonas en azul).
Imagen de la NASA.

En el caso de Marte, la nueva evidencia de la existencia de agua bajo la superficie marciana fue revelada por el impacto de meteoritos contra el Planeta Rojo. Tras producirse el choque, se encontró hielo en el crater, que comenzó a evaporarse en cuanto quedó expuesto. A pesar de que este fenómeno ya se conocía desde hacía tiempo (como muestran las siguientes fotografías, tomadas en Octubre del 2008 y Enero del 2009), hasta ahora no había sido posible demostrar que esta materia era hielo. Científicos de la NASA lo lograron por fin el pasado jueves. De antemano se sabía que existía agua en Marte, pero se creía que esta se concentraba únicamente en los polos. Gracias a este experimento, sabemos que se extiende hasta latitudes muy cercanas al ecuador. Además, la pureza del agua ha asombrado a los científicos: un 99% de agua y tan sólo un 1% de polvo.


En la fotografía de la izquierda puede apreciarse el
hielo tras el impacto de un meteorito. A la derecha, el
hielo se ha evaporado.
Imagen de la NASA.

Sin duda alguna, este es uno de los descubrimientos más importantes de los últimos años en lo que a la Luna y Marte se refiere, aunque no se le haya dado demasiado cobertura en los medios de comunicación.

Para leer más:

· NASA Instruments Reveal Water Molecules on Lunar Surface (en inglés)
· NASA Spacecraft Sees Ice on Mars Exposed by Meteor Impacts (en inglés)
· La NASA detecta agua en la superficie de la Luna

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El Gran Queso

Si hay un cuerpo celeste que todo el mundo es capaz de reconocer, ese es la Luna.

Y aquí está.

La Luna es el único satélite natural de la Tierra, con un radio que es aproximadamente un tercio del terrestre (1,737km). Describe una órbita prácticamente circular alrededor de nuestro planeta, y tarda 27 días y 7 horas en dar una vuelta completa. Esto es lo que produce las fases lunares, ya que en cada punto de su órbita, el Sol la ilumina de distinta manera. Además, también causa eclipses y marea. Por otra parte, también gira sobre si misma, con el mismo período de 29 días.



Distintas fases de la Luna.

A simple vista, distinguimos en la Luna zonas más claras y otras más oscuras, que han dado lugar a leyendas y folklore sobre habitantes y dibujos selenitas. La verdad es que dichos cambios de color no son sino cráteres, es decir, el resultado de los múltiples impactos de meteoritos contra la superficie Lunar. Tanto es así que al igual que en la Tierra hemos dado nombre a cordilleras, océanos, fallas y otros accidentes geográficos, también exise un mapa lunar. (Google Maps tiene otro mapa lunar, que permite no sólo observar la superficie del satélite, sino también los lugares donde alunizaron las distintas misiones Apolo. Os lo recomiendo encarecidamente, es alucinante. Por tener, tienen hasta fotos de 360 grados de los lugares donde alunizaron los Apolos).

Curiosidades sobre la Luna:

· Cuando se estudió la composición lunar, se comprobó que era la misma a la terrestre. Este descubrimiento llevó a la conclusión de que la luna se formó a partir del impacto de un protoplaneta (un planeta que no ha terminado de formarse) contra la Tierra, lo que arrojó gran cantidad de fragmentos de material al espacio. Esta materia fue reuniéndose con el paso del tiempo, y dió lugar a la Luna tal y como la conocemos.


· En la Luna, cualquier objeto pesa seis veces menos. Esto se debe a que la masa del satélite es 81 veces menor que la Tierra, y tiene un radio 3,6 veces más pequeño. Con estos datos, la aceleración del a gravedad en la superficie lunar es la sexta parte de la terrestre. Por eso existen las imágenes de los astronautas saltando a una altura impesable en la Tierra.

· ¿Alguna vez habéis oído eso de que si no hubiese rozamiento con la atmósfera, una pluma y un martillo caerían a la misma velocidad? Bien, pues este experimento lo realizaron los tripulantes del Apolo XV cuando alunizaron. Aquí tenéis el vídeo.




· Todos hemos visto cómo sube la marea cuando cae la noche: este efecto se debe a la gravedad lunar, que es capaz de desplazar las enormes masas de agua de los océanos, provocando la subida o bajada del nivel del mar. Sin embargo, también hay que tener en cuenta la influencia del Sol, que a su vez provoca las denominadas mareas solares. Como la posición de la luna va cambiando con respecto al sistema Tierra-Sol, la mezcla de estos efectos también varía: si el Sol, la Tierra y la Luna están alineados (en Luna Nueva o Luna Llena), se producen las mareas de máxima intensidad, llamadas mareas vivas o mareas sizigias. Cuando los tres astros forman un ángulo de 90º (en los Cuartos Creciente y Menguante), se da la marea mínima, denominada marea muerta o marea de cuadratura.



Efecto de Marea.


Marea viva y marea muerta.

· El sistema Tierra-Luna es muy complejo, debido al gran tamaño del satélite con respecto al planeta (por lo general, los satélites suelen ser mucho más pequeños). Esto afecta a la órbita de ambos cuerpos, modificándola ligeramente. En el caso del estudio de la Luna, se llegan a tener en cuenta hasta 1,475 irregularidades, como por ejemplo el efecto de Venus (el planeta más cercano) o de Júpiter (el de mayor masa).

·El hecho de que el periodo de rotación de la Luna y el de traslación alrededor de la Tierra coincida (27 días y 7 horas), provoca que el satélite nos muestre siempre la misma cara. La cara oculta de la Luna no fue vista hasta el 7 de octubre de 1959, día en el que la sonda soviética Lunik 3 (o Luna 3) orbitó por primera vez alrededor de ella.




Cara oculta de la luna, desde el Apolo XVI.

· Sin embago, el eje de rotación terrestre y lunar no coinciden (hay una diferencia de unos 6º), y aunque la velocidad de rotación de la Luna es siempre la misma, la de traslación alrededor de la Tierra no lo es (recordemos que la órbita no es exactamente esférica). Esto hace que se produzcan las denominadas libraciones lunares, es decir, un ligero movimiento que nos permite ver un poco de la cara oculta a lo largo del movimiento lunar.



Simulación de las libraciones lunares a lo largo de un mes.

· Si os fijáis en la fotografía de la cara oculta de la Luna, os daréis cuenta de que tiene muchísimos más cráteres que la cara que vemos nosotros. Esto se debe a que la Luna actúa como escudo, protegiéndonos gracias a su atracción gravitatoria de muchos meteoritos que de otro modo podrían haber caído en la Tierra. Seguramente de no ser por ella no estaríamos aquí.

· A pesar de lo luminosa que pueda parecer, la Luna no emite luz alguna. El brillo que vemos al mirarla no es sino la luz solar reflejada en su superficie.

·La Luna tiene una atmósfera despreciable, incapaz de mantener moléculas, debido a lo cual no existe viento en su superficie. De hecho, las huellas de la llegada del hombre a la Luna deberían permanecer intactasa día de hoy.

· Todos hemos oído hablar, e incluso visto, eclipses solares y lunares. Estos se producen cuando los tres astros se alínean y uno de ellos pasa por la sombra de otro. Seguramente los eclipses más espectaculares sean los eclipses totales de Sol, en los que la luna cubre por completo a la estrella. Sin embargo, el hecho de que puedan producirse es una afortunada casualidad, ya que el tamaño que vemos de la Luna es justo el mismo que el tamaño aparente del Sol. Si la Luna tuviese un tamaño menor, u orbitase un poco más lejos de la Tierra, no podrían darse eclipses totales.

Eclipse lunar


Sombra de la luna durante un eclipse de Sol.


· De hecho, dentro de unos cuantos miles de años, los eclipses totales de Sol no se darán, ya que la Luna se aleja a razón de 4cm por año, lo que hará que en un tiempo, su tamaño no sea suficiente como para cubrir por completo al astro.


La Luna es el cuerpo más estudiado del Sistema Solar, y del que más se sabe. Es el más próximo, y el único sobre el que el hombre ha caminado. Sin embargo, la Luna ha fascinado a culturas enteras desde los albores de la humanidad, y todavía hoy sigue causando admiración en todo aquel que levante la vista al firmamento. Y seguro que, por mucho que lleguemos a descubrir sobre ella, seguirá siendo así.




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Hogar, dulce hogar

25/9/09
Y es que lo primero es lo primero: nuestro planeta.


La Tierra, vista desde la nave Apollo 17

La Tierra es el tercer planeta del Sistema Solar. Tiene forma de esfera ligeramente achatada por los polos, con un radio medio de unos 6.400km, y se compone de una corteza rocosa, que no llega a los 100km de espesor, un manto de peridotita que se extiende hasta 2900km de profundidad, y por último un núcleo metálico (con una parte externa líquida y una interna sólida) compuesto por hierro y niquel, donde se crea el campo magnético terrestre. Se estima que se formó hace unos 4570 millones de años, más o menos a la vez que el Sol y el resto de los planetas. Además, tiene un único satélite natural, la Luna.

Nuestro planeta describe una órbita elíptica (una circunferencia un poco achatada) alrededor del Sol, y tarda 365,25 días en dar una vuelta completa (es decir, un año). A este movimiento se le denomina traslación, y si medimos la distancia media del planeta a la estrella, veremos que nos movemos a unos 150 millones de kilómetros de ella. Pero además, la Tierra gira sobre si misma en un movimiento conocido como rotación, y dura un día (23 horas, 56 minutos y 4 segundos). Sin embargo, el eje de rotación está inclinado (unos 23º) con respecto al plano en el que la Tierra orbita alrededor del Sol, lo cual hace que a lo largo del año el planeta no esté iluminado por igual, causando las estaciones. Por último, el movimiento de la Tierra está ligeramente afectado también por otras pequeñas perturbaciones, que hacen que todo lo anterior no sea exacto (en otra entrada hablaré sobre los movimientos terrestres un poco más en serio).




Órbita de la Tierra alrededor del Sol.

Quizás lo más destacable de la Tierra, aquello que la convierte en un lugar único, sea la existencia de agua líquida en su superficie, su atmósfera, y el campo magnético terrestre. La primera es la que ha permitido el desarrollo de la vida tal y como la conocemos. Solemos llamar a la Tierra "el planeta azul", y no estamos equivocados: tres cuartas partes de su superficie están cubiertas por agua, que además de ser biológicamente indispensable para la vida, contribuye a estabilizar la temperatura del planeta. Sin embargo, el agua por si sola no sería suficiente para que nosotros estuviésemos aquí: la atmósfera y el campo magnético nos mantienen a salvo de la intensa radiación solar, que de otro modo haría imposible nuestra existencia. Es una pena que estemos consiguiendo que nuestro planeta se convierta poco a poco en un lugar inhabitable para el ser humano.



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Derechos de autor

Este blog está bajo una Licencia Creative Commons, configurada de tal manera que permite copiar, distribuir y comunicar públicamente la obra, así como generar obras derivadas a partir de esto. No obstante, en el caso de que se tome material deberá especificarse que se ha obtenido de este blog. Por supuesto, no está permitido un uso comercial de este material.

No me importa en absoluto que se utilice la información y el material que se encuentra en Cartas desde Andrómeda. Es un blog de divulgación, y está pensado precísamente para ello. Sin embargo, lo que hay aquí es mi trabajo, no encontraréis ni una sola entrada que esté copiada de otro lugar. Ese proceso lleva requiere tiempo, buscar información de distintas fuentes y redactar después el texto. Como veréis, yo mismo pongo links a las páginas de las que obtuve fotografías e información (a pesar de que la mayoría de ellas son fotografías de la NASA, libres de derechos de autor).

Únicamente os pido que, si cogéis algo de lo que hay aquí, hagáis una pequeña referencia a Cartas desde Andrómeda. El blog y yo os lo agradeceremos ;)


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Sobre Cartas desde Andrómeda

Sobre el blog:

Cartas desde Andrómeda nace como un proyecto de divulgación de la astronomía y la astrofísica. Lejos de complicadas fórmulas y conceptos que no todo el mundo maneja, este blog pretende acercar el Universo a la gente de una manera sencilla, clara, y con lenguaje de andar por casa. Poco a poco, intentaré hablar de los temas más fundamentales o interesantes que podamos encontrar en el espacio, mezclándolos con noticias o descubrimientos científicos importantes, pero tratando siempre de explicarlo de una modo ameno que no espante a los lectores.


Sobre mí:

Soy Álvaro Ribas Gómez, licenciado en Ciencias Físicas (especialidad Astrofisica) en la Universidad Complutense de Madrid, aunque realicé el primer ciclo completo en la Universidad de Salamanca. La astronomía me llamó la atención desde pequeño, aunque no fue la única ciencia que despertó mi interés (concretamente la biología y las matemáticas son dos de mis carreras "pendientes").
Actualmente tengo la tremenda suerte de estar trabajando como becario en la Agencia Espacial Europea en el centro de Villafranca (ESAC o European Space Astronomy Center), investigando con datos de Herschel.
Tengo otros intereses, por supuesto: me gusta muchísimo leer y escuchar música, suelo subirme por las paredes (algunos lo llaman escalada), hago fotografía en mis ratos libres, escribo alguna tontería de vez en cuando, y a veces aporreo una guitarra.
Cuando, en el cuarto año de carrera, empecé a ver asignaturas relacionadas con la astrofísica (sí, hasta el cuarto año no ví nada que tuviese que ver con el espacio), pensé que era injusto que gente que no tiene absolutamente ningún punto de contacto con el estudio de la física no pudiese conocer lo que se cuece allí fuera, o que para hacerlo tuviese que estudiar antes mucha física y matemáticas básicas (¡que conste que no estoy diciendo que no las estudiéis!), así que al terminar cuarto decidí abrir este blog, a ver qué pasaba. Y al final resulta que el que más está aprendiendo con todo esto soy yo.


Si tenéis alguna duda, sugerencia, comentario o amenaza que hacerme, no dudéis en escribirme:
elvagabundodelasestrellas@gmail.com

¡Un saludo a todos, y muchas gracias!

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El principio

24/9/09
Después de una buena temporada pensándomelo, he decidido abrir un blog dedicado a intentar mostrar, desde un punto de vista divulgativo, un poco de lo que ocurre más allá de nuestro pequeño planeta azul (y tal vez, algo de lo que ocurre en él).

A ver qué sale de todo esto...

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