Turquía en un cielo turquí

Conjunción Luna - Venus del 26 de marzo de 2012

La imagen de este post fue tomada por el autor el pasado lunes 16 de marzo. Muestra una conjunción entre la Luna y Venus infrecuentemente estrecha, de poco más de dos grados de separación angular. A cualquiera que aquella tarde mirase hacia el cielo del Oeste, le resultaría, cuando menos, llamativa la cercanía de los dos astros. Como a mí, a alguno  probablemente la estampa le recordase a la bandera de Turquía.

Bandera de Turquía

La insignia de este país, como vemos, muestra una Luna menguante casi rozando por su lado en sombra a una brillante estrella de cinco puntas. Si aceptamos Venus como estrella y dejamos pasar la Luna creciente en lugar de la menguante, realmente la conjunción del pasado martes tenía cierta semejanza con la enseña nacional del pueblo otomano. El fondo, ciertamente, no era rojo pero, curiosamente, como la conjunción tuvo lugar hacia el final del crepúsculo, cercana ya la noche cerrada, el cielo presentaba un precioso color azul muy oscuro que recibe el nombre, precisamente, de turquí.

Cuando se dan las circunstancias adecuadas, es posible ver auténticas banderas de Turquía en el cielo, con Venus acariciando el limbo ensombrecido de la Luna menguante. Para ello, es preciso que Venus aparezca como el lucero de la mañana, ya que sólo de este modo puede coincidir con la Luna menguante; por otra parte, la conjunción debe ocurrir en un momento en el cual los astros estén por encima del horizonte local (la Tierra no es transparente) y el Sol, preferiblemente, por debajo del mismo (es decir, que sea de noche, aunque en realidad, Venus y la Luna son tan brillantes que pueden llegar a apreciarse a pleno día). No es frecuente que todas estas circunstancias sean simultáneas: así, por ejemplo, el próximo 13 de agosto de 2012, a las 22:20, Venus rozará el lado en sombra de la Luna menguante, pero en ese momento ambos astros estarán 32º por debajo de nuestro horizonte local. No es un gran problema: si verdaderamente deseamos contemplar en el cielo una bandera turca tejida por la naturaleza, nos bastará con desplazarnos a Mongolia interior (3:47 del 14 de agosto, hora local); de hecho, la “conjunción turca” irá precedida, una hora antes, de la ocultación de Venus por la Luna, un fenómeno aún más extraordinario.

"Conjunción turca" de agosto de 2012, desde Mongolia interior.
Simulación en Starry Night Pro.

Los turcos, por tanto, pueden contemplar su bandera en el cielo si dedican algún tiempo a hacer cálculos astronómicos y están dispuestos a viajar para estar en el lugar oportuno y en el momento justo. Más difícil lo tienen los paquistaníes, los mauritanos o los tunecinos, que precisarían algo así como un cataclismo cósmico. Un vistazo a sus banderas nos bastará para comprender por qué.

Bandera de Mauritania

Bandera de Pakistán

Bandera de Túnez

 

El cielo de Marte

En el penúltimo programa de Un Punto Azul hablamos de una secuencia de vídeo tomada en Marte por la Opportunity donde se podía apreciar un puesta de sol en tonos azulados.  

Alfonso nos hizo entonces una de sus preguntas “a bocajarro”.
¿De qué color es el cielo de Marte?, preguntó.
Yo no me lo pensé demasiado y dije: Bastante negro.
Aunque a continuación debí añadir: Cuando no hay tormentas de polvo, muy frecuentes en Marte que entonces adquiere tonos rojizos y rosados.
A raíz de eso parece que ha habido a quien no le ha gustado mucho esta explicación.

En la Tierra el color azul de la atmósfera se produce por la llamada dispersión de Rayleigh por el que las particulas de los gases dispersan la luz solar de forma diferente según los diferentes colores. Así los colores de frecuencias más altas (azules) son dispersados mucho más que los colores de frecuencias más bajas (rojos) por lo que los fotones azules se reparten por todo el cielo mientras que los rojos y amarillos inciden directamente sobre nosotros.

La atmósfera de Marte es muy tenue. Su presión atmosférica no pasa del 1% de la terrestre y es equivalente a nuestra atmósfera a unos 26 kilómetros de altura. A esa altura si miramos hacia arriba la atmosfera presenta un color azul muy oscuro, casi negro.

Aquí se puede ver un vídeo grabado por un paracaidista saltando desde un globo aerostático cerca de la estratosfera.

Este otro  está grabado en un Mig ruso a unos 30.000 metros de altura.

El problema es que la baja gravedad de Marte, un tercio de la terrestre, la sequedad del terreno y los fuertes vientos que azotan amplias zonas de Marte hacen que la cantidad de polvo en suspensión sea muy grande, alrededor del 1% en peso.
Lo que significa que por lo general el cielo, sobre todo cerca del horizonte, presenta tonos rosados debido a la luz reflejada en las partículas en suspensión que mayoritariamente están constituidas por oxidos de hierro. Este mecanismo se llama difusión de Mie.
Aquí podéis ver los efectos de una gran tormenta de alcance global en Marte.

Hay pocas fotos o vídeos donde se pueda apreciar el cielo marciano lejos del horizonte.

En el siguiente vídeo  podéis ver un eclipse de la luna Phobos en donde se aprecia el Sol en lo alto mientras la pequeña luna pasa delante de él. Como se puede ver el cielo alrededor tiene un tono azul bastante oscuro.

En este enlace se puede ver otro ejemplo.

Del mismo modo que cuando decimos que el cielo de la Tierra es azul no tenemos en cuenta los dias nublados en Marte pasa lo mismo.

De todas formas, en la cima del Monte Olimpo seguramente se verá casi siempre el cielo de un color azul oscuro casi negro.

 

El anillo del Señor de los Anillos (parte II)

Dejamos en el aire en la primera entrega del artíulo las siguientes preguntas:

¿De qué están compuestos los anillos? ¿Cómo y cuándo se creó esta estructura tan compleja? ¿Es eterna o pasajera? ¿Es estática o cambia con el tiempo? Intentaremos dar respuesta a algunos de estos interrogantes.

Los anillos están compuestos principalmente de hielo de agua, en un 99%, con impurezas como polvo, zolín (polímeros compuestos de metano y etano) y silicatos. Están distribuidos en porciones con tamaños que van desde los pocos centímetros a pocos metros. Su composición corresponde con la de los objetos de la nube de Oort y de algunos de los objetos transneptunianos, lo que nos indica que formarían parte de los planetesimales de los inicios del Sistema Solar. Los anillos de Saturno están pues desde los comienzos del Sistema Solar.

Otro interrogante a responder es el altísimo albedo que poseen. Parece ser que su gran dinamismo con fracturas y aglomeraciones continuas por sus choques incesantes mantienen pulidos y con numerosas caras planas que reflejan muy eficientemente la luz del Sol. Eso unido a la alta reflectividad propia del hielo, podría ser una respuesta a su alto albedo.

La explicación más plausible del origen de los anillos de Saturno es que fueron un intento de luna de Saturno. Ésta se trataría de formar cerca del planeta, donde su influencia gravitatoria es mayor. Si unimos esa cercanía a intensos campos gravitatorios obtenemos las llamadas fuerzas de marea. Las expresiones para el cálculo de las fuerzas gravitatorias cuando el objeto que las crea está lejos se pueden hacer suponiendo que el objeto que las sufre es un punto, pero a distancias cortas o con objetos masivos, esa suposición ya no es válida, hay que tener en cuenta que los satélites no son puntuales. De esta forma se obtiene que la parte más cercana al planeta es atraída más fuete que la cara opuesta. Si estas fuerzas son mayores de la cohesión de las partículas, la luna se fragmentará y no se formará. La conservación del momento angular terminará por aplastar los restos en el plano ecuatorial de Saturno.

Una vez tenemos el disco de partículas de hielo rodeando a Saturno, las leyes que rigen el movimiento planetario terminará por configurar el aspecto que tienen los anillos. ¿Cómo aparecen los huecos que forman su actual estructura? Estos huecos están creados por dos fenómenos según sea el tamaño de dicho hueco. Los huecos anchos se deben al fenómeno de la resonancia de movimiento medio. El más importante de ellos es la resonancia de periodo de traslación. Este aparece cuando una zona del anillo gira en torno a Saturno en un número entero o fraccional de veces el periodo de traslación de una luna exterior. Las partículas que se encuentren en esa zona se ven afectadas periódicamente por esa luna, lo que terminará por trasmitirle energía extra que le provocará la migración de esa zona y la aparición del hueco.

Los huecos estrechos se forman por otro mecanismo distinto a las resonancias, pero que dependen directamente de la fuerza de gravedad. Justo en el medio del hueco reside una luna de pequeña entidad, pero de tamaño mucho mayor al de las partículas que forman los anillos. Esa luna atrae a las partículas próximas acelerándolas, comunicándoles energía y expulsándolas de su órbita, creando el hueco. La pequeña luna “limpiará” su entorno, hasta una distancia tal en que influya su gravedad, más allá del cual las partículas se ven afectadas con fuerzas comparables a las presentes en los choques con otras partículas del anillo, lo que anula ese efecto y las partículas no se retiran.

En la foto de más arriba se aprecia la luna Pan, causante de la división de Enke y sobre estas líneas, la luna Daphnis, causante de la división de Keeler. Delante y detrás de la luna, las partículas del anillo se ven afectadas por su gravedad. Este fenómeno se manifiesta en forma de ondas en los bordes del hueco.

Actualmente, tras la misión Cassini la mayoría de los huecos en los anillos se han explicado por uno u otro método. No obstante aún quedan huecos en los que no se les conoce resonancias ni se han hallado lunas en su interior.

Otra de las preguntas que se plantean es cómo se mantiene la estructura de los anillos, puesto que a primera vista, las partículas de los anillos están continuamente expuestas a choques entre ellas que cambien las energías de las partículas y por lo tanto le permitan escapar.

Toda partícula que sale del anillo es expulsada por los fenómenos de resonancia o limpieza gravitatoria o es regresada a una órbita estable mediante la combinación de esfuerzos de dos lunas, una que gira internamente y otra que gira externamente al anillo en cuestión. A estas lunas se le denominan satélites “pastores”. Así como los pastores mantienen el rebaño agrupado, el influjo gravitatorio conjunto de estas lunas mantienen las partículas agrupadas.

Un ejemplo de pastoreo lo realizan las Lunas Prometeo y Pandora que son las encargadas de mantener al anillo F. En la foto de arriba podemos ver a estas lunas manteniendo al anillo F. Se observa incluso las perturbaciones gravitatorias que causa el paso de ambas lunas en las partículas del anillo.

Sin embargo, la mecánica de los anillos de Saturno no está comprendida del todo, sin ir más lejos, en la última misión Cassini, un estudio rutinario de la luna Encelado, significó un nuevo descubrimiento en la dinámica de los anillos. A esta luna se le observó una superficie plagada de grietas, las más profundas incluso con color diferente.

Al pasar la Cassini en un encuentro cercano, coincidió que una grieta se situó en el limbo del planeta, permitiendo observar una emanación de gas contra el negro del espacio que surgía de la grieta. Al parecer, el núcleo de Encelado está sometido a fuerzas de marea por las demás lunas, manteniendo su núcleo con calor interno, ese calor mantiene el hielo en estado gaseoso, que al escapar por la grieta hasta la superficie, se convierte instantáneamente en sólido (hielo) por la ausencia de presión y la baja temperatura del espacio. Es un proceso similar al fenómeno de los géiseres en algunas regiones volcánicas terrestres. Estos bloques de hielo van formando por acumulación de los pasos orbitales el anillo E de Saturno, el más exterior y extenso.

Sabemos mucho de los anillos de Saturno, como su origen, dinámica y evolución, pero como siempre, son muchos los interrogantes que quedan y otros que van surgiendo en el camino

 

El asteroide más extraño del Sistema Solar

Imagen del asteroide 216 Kleopatra desde el telescopio Keck antes (izquierda) y después de su filtrado (derecha)

De la multitud de cuerpos pequeños que orbitan alrededor del Sol, el asteroide Kleopatra es uno de los más extraños, atrayendo así  su estudio a numerosos astrónomos. Fue descubierto por el astrónomo austríaco Johann Palisa el 10 de Abril de 1880, pero no atrajo la atención del mundo científico hasta hace 30 años. La primera rareza de este objeto es su variación de brillo, mayor que la esperada por la diferencia de distancia a la Tierra. Da una vuelta al Sol cada 4,6 años a una distancia media de 2,6 U.A. (más de dos veces y media la distancia de la Tierra al Sol). Gracias a  las ocultaciones de estrellas que realiza en su órbita y al estudio realizado desde el telescopio Keck en Hawaii y el telescopio espacial Spitzer, se ha podido determinar la forma tan peculiar que posee. Se asemeja a un hueso, y lo mismo que los huesos de los seres vivos, es poroso. Se ha calculado que su porosidad se encuentra entre el 30% y el 50%.  Por ello se deduce que es del tipo de los asteroides “apilados”, formados por fragmentos pequeños de impactos aglomerados posteriormente.

Otra característica peculiar es que Kleopatra tiene dos lunas que podemos ver en la fotografía. La imagen de la izquierda está realizada con el telescopio Keck, utilizando la técnica de óptica adaptativa, la imagen de la derecha es la resultante después de su filtrado, hecho por el astrofísico Pascal Descamps y su grupo.

más información aquí

 

El anillo del Señor de los Anillos (Parte I)

Este artículo no está dedicado a la Tierra Media ni a sus historias. Me refiero a otro Señor de los Anillos, el que reside en el firmamento. Es el último planeta conocido por el mundo antiguo. Bautizado por los romanos como Saturno, el Cronos de la mitología griega. Devorador de hijos según la leyenda, para asegurarse su supremacía. Pero uno de sus hijos sobrevivió y se convirtió en Dios supremo, Zeus o Júpiter, según quién lo narrara. En el cielo y a simple vista también compiten en luminosidad, aunque sale ganando el Dios de los Dioses, Júpiter. En los primeros años de telescopio, cada uno guardaría una sorpresa. Galileo fue quien primero los estudió. Júpiter nos tenía reservada la constatación de una revolución, la revolución copernicana. Gracias a las observaciones de las lunas de Júpiter, Galileo observó por primera vez otro centro de giro que no era la Tierra, hecho que le convenció de la veracidad de las hipótesis de Copérnico.

Cuando apuntó a Saturno vio un mundo extraño, que calificó como un planeta “con orejas”. La presencia del anillo que rodea el disco de Saturno, visto con su telescopio rudimentario, lo confundió con un disco alargado o con un sistema triple, con un cuerpo mayor flanqueado por dos cuerpos menores. Una vez descubierto la verdadera naturaleza del anillo, muchos astrónomos y aficionados desde esos momentos hasta nuestros días, ya tenían escogido su objeto favorito del Sistema Solar o incluso de todo el Universo, Saturno.

La primera interpretación de la naturaleza del anillo la realizó Christian Huygens, que postuló que era un disco de materia delgado y plano rodeando a la esfera planetaria. Además apreció que Saturno nos mostraba el anillo con diferente inclinación, de manara periódica, en ciclos de 11 años. En un primer momento se pensó que era un disco uniforme hasta que Giovanni Cassini observo un hueco, el mayor de los que tiene, en 1675. El siguiente paso importante sobre la naturaleza de los anillos de Saturno lo dio Pierre-Simon Laplace. Postuló que los anillos no eran “compactos” ya que teniendo en cuenta la fuerza de la gravedad y la fuerza centrífuga de las partículas de los anillos, las velocidades que llevarían no podria ser única, sino que dependería de la distancia al planeta. Por lo tanto, los anillos deben de estar compuestos de “secciones”, cada una girando a velocidad distinta, disminuyendo conforme la distancia radial aumenta. La confirmación de este hecho se realizaría de forma teórica James Clerk Maxwell y de forma experimental por efecto Doppler realizada por James E. Keeler y William W. Campbell.

Tras el paso de las Voyager y de la Cassinni se terminó la determinación de su estructura. Se han observado 8 regiones. De la más interna a la más externa serían la D, C, B, A, F, H, G y E. Cada una de las zonas comparte ciertas propiedades, que pueden diferir de unas a otras zonas. Los huecos también tienen distinta anchura. Veamos una tabla resumen ordenada por distancia a Saturno.

Zona	Rango de distancia (Km. al centro de Saturno)	Anchura (Km.)
Anillo D	66900 – 74510	7500
Anillo C	74658 – 92000	17500
Anillo B	92000 – 117580	25500
División de Cassini	117580 – 122170	4700
Anillo A	122170 – 136775	14600
División de Roche	136775 – 139380	2600
Anillo F	140180	30 – 500
Anillo H	149000- 154000	5000
Anillo G	166000 – 175000	9000
Anillo E	180000 – 480000	300000

 

Al anillo C, la división de Cassini y el anillo A se le han podido estudiar su estructura

Anillo C

• Hueco de Colombo
• Aro de Titán
• Hueco de Maxwell
• Aro de Maxwell
• Hueco de Bond
• Aro 1470RS
• Aro 1475RS
• Hueco de Dewes

División de Cassini

• Hueco de Huygens
• Aro de Huygens
• Hueco de Hershel
• Hueco de Russell
• Hueco de Jeffreys
• Hueco de Kuiper
• Hueco de Laplace
• Hueco de Bessel
• Hueco de Barnard

Anillo A

• Hueco de Encke
• Hueco de Keeler

El anillo D es el más interior, descubierto por la Sonda Voyager. Es muy tenue y mediciones hechas con la sonda Cassini han descubierto que es una sucesión de aros muy juntos. Lo más peculiar es que no están sobre un plano liso, sino ondulado, debido a las perturbaciones gravitatorias de Saturno.

El anillo C fue descubierto por Willian y George Bond en 1850. Tiene un grosor de 5 metros y como característica especial, una reflectividad vertical muy baja, lo que lo hace trasparente visto desde arriba.

El anillo B es el más grande, brillante y denso de los anillos. Tiene fluctuaciones de  espesor entre los 5 y 15 metros y también de reflectividad llegando a cantidades de luz reflejada del 99% de la luz incidente.

El anillo A está separado del B por la división de Cassini y es el más brillante de los anillos exteriores. Tiene cerca de su borde exterior otros dos huecos muy marcados, de Encke y de Keeler.

Los cuatro anillos exteriores, el F, G, H y E son muy estrechos y todos han sido descubiertos recientemente, el F por la Pioneer 11 y los demás por la conjunción de las Voyager, Cassini y los telescopios Hubble y Splitzer.

A esta estructura hay que sumar varios arcos de anillos externos e internos que completan esta obra de arte de la naturaleza.

¿De qué están compuestos los anillos? ¿Cómo y cuándo se creó esta estructura tan compleja? ¿Es eterna o pasajera? ¿Es estática o cambia con el tiempo? Intentaremos dar respuesta a algunos de estos interrogantes en la segunda parte del artículo

 

Un Punto Azul – Programa nº 12 temporada 10/11 – Marte

En el programa de hoy, hablamos sobre la exploración y colonización del planeta Marte. Nos sorprendemos con los sonidos que nos llegan del espacio: lo que emiten los púlsares, nebulosas, el Big Bang, nos lo trae desde México Edgar Luis Gómez. Comentamos un poco la meteorología y un libro traído por Antonio Ruiz, ‘La nave’ de Tomás Salvador. De todo esto hablamos en Un Punto Azul, programa sobre astronomía, astronaútica y ciencias del espacio que hacemos la agrupación astronómica www.aamagallanes.es de Jerez (España)

Ir a descargar