Tatahouine, un trocito de 4 Vesta

La sonda Dawn (NASA) está cumpliendo sus objetivos de manera impecable y  orbita ahora alrededor del asteroide 4 Vesta, el primero de sus destinos.

Emblema de la misión Dawn (NASA) en el que se representan  4 Vesta, 1 Ceres, y la propia sonda con el motor iónico encendido.

Gracias a esta misión tenemos imágenes espectaculares del más masivo de los asteroides y el segundo en tamaño (recuérdese que 1 Ceres, el más grande y masivo de los objetos del cinturón de asteroides, ascendió en 2.006 a la categoría de planeta enano).

En estas imágenes hemos podido constatar una vez más la violenta historia del Sistema Solar: la superficie de Vesta está cubierta de cráteres de impacto.

El más grande de estos cráteres ha sido bautizado recientemente con el nombre de Rheasilvia. Está situado en el polo Sur de Vesta, tiene un diámetro de 460 Km (nada menos que el 80% del tamaño del asteroide). Su profundidad (13 Km con respecto al terreno circundante) es suficiente como para haber excavado varias capas de la corteza de Vesta e incluso el manto.

Se calcula que en el impacto que lo creó se expulsó al espacio el 1 % del volumen de Vesta, dando lugar a los asteroides de tipo V, a los asteroides de familia de Vesta y al grupo de meteoritos HED (Howarditas - Eucritas - Diogenitas).

 Imagen de la sonda Dawn del polo Sur de 4 Vesta, mostrando el cráter Rheasilvia

Foto: NASA

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Foum Tataounie, Túnez,  27 de junio de 1.931. A la 1:30 a.m. una bola de fuego iluminó el desierto, explotó a poca altura y, provocó una lluvia de piedras sobre un área con forma elíptica de algo menos de 1 Km² .

Inmediatamente los habitantes de la zona recogieron cientos de fragmentos del meteorito, todos ellos de un color verde característico, atravesados por vetas de un material negro.  Muy pocos presentan restos de una corteza de fusión y en general  son pequeños, de unos pocos gramos. El peso total de los fragmentos recogidos superó los 13 Kg.

El meteorito de Tatahouine fue clasificado por su composición (ortopiroxeno rico en magnesio, olivino y plagioclasas) como una Diogenita, cuyos minerales cristalizaron a alta presión en las profundidades de la corteza (o incluso en el manto) de un cuerpo diferenciado, con toda probabilidad el asteroide 4 Vesta.

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Tengo el privilegio de contar en mi pequeña colección de meteoritos con un ejemplar de la lluvia de piedras de Tatahouine.

Cuando lo sostengo entre mis dedos siento una emoción especial al pensar que esta piedrecita procede de 4 Vesta, un objeto que gira alrededor del Sol más allá de la órbita de Marte,  que fue arrancada de allí por un impacto tan colosal que cuesta imaginarlo, y que tras millones de años en el espacio finalmente llegó al desierto del Sahara envuelta en una bola de fuego.

 Mi trocito de 4 Vesta: fragmento del meteorito de Tatahouine (1,4 gr.)

Ficha de la colección

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Curiosidades:

Rhea Silvia es un personaje mitológico: era una sacerdotisa de Vesta que posteriormente fue madre de los fundadores de Roma.

Torso de Rhea Silvia, en el Museo Arqueológico de Cartagena, procedente del teatro romano de la ciudad. 

Foto: Wikipedia

El cráter Rheasilvia tiene un pico central que alcanza los 23 Km de altura, lo que le convierte en la montaña más alta conocida en el Sistema Solar, superando a Olympus Mons en Marte.

El nombre de las Diogenitas hace referencia al filósofo griego Diógenes de Apolonia (s V a.C.) que fue el primero en sugerir que los meteoritos vienen del espacio.

Cuentan que George Lucas se inspiró en Tatahouine para crear el desértico planeta de Luke Skywalker en la saga Star Wars, al que llamó Tatooine.

Phobos Grunt sigue cayendo

Lentamente la sonda espacial rusa va perdiendo altura. Ya han cesado definitivamente los intentos de comunicar con ella y los controladores de la misión se concentran ahora en la reentrada.

 Algunos aficionados especializados en el seguimiento de satélites han fotografiado la sonda, como Ralf Vandebergh. Esta es una de sus últimas imágenes.

 Los últimos datos publicados de la órbita son:

December 27, 2011:
Current Orbit: 251x190km
Inclination:  51.423°
Period: 88.9 min
Argument of Perigee: 241.1584°
Re-Entry Prediction: January 13, 2012 +/- 5 Days
Official Russian Prediction: January 6-19, 2012
Estimated Re-Entry Zone: No Prediction



Dada la inclinación de la órbita, la sonda puede caer en cualquier lugar entre las latitudes 51,4º N y 51,4º S. 

La fecha prevista para la reentrada se ha retrasado desde mi anterior post, y según información publicada hoy, se centra en el 14 de enero, con una incertidumbre de hasta 5 días antes o después.


Según fuentes oficiales rusas, el combustible tóxico de sus tanques se quemará en las capas altas de la atmósfera y no representa una amenaza.

Crónica de una reentrada anunciada

El programa ruso de exploración del Sistema Solar no pasa por su mejor momento. La sonda Phobos Grunt fue diseñada para colocarse en órbita alrededor de Marte, y está equipada con un módulo capaz de regresar a la Tierra con muestras del suelo de su satélite Phobos.

La sonda fue lanzada con éxito el pasado 8 de noviembre y se situó en su primera órbita de aparcamiento, elṕtica con un perigeo de 207 Km y un apogeo de 347 Km. Estaban previstos dos encendidos de motor, el primero para situarla  en una órbita de transferencia más alta y finalmente otro para colocarla en órbita alrededor del Sol, camino a Marte.

Ninguno de estos encendidos de motor se produjo.

Actualmente Phobos Grunt se encuentra atrapada en una órbita terrestre cada día un poco más baja, sin comunicación con el control de la misión, y sin posibilidad de alcanzar su destino, aún en el altamente improbable caso de que se solucionasen todos sus problemas. Ha perdido dos objetos pequeños no identificados, que se separaron del cuerpo principal de la nave y ya se han desintegrado al entrar en la atmósfera.

Los últimos datos disponibles sobre la órbita son:

December 13, 2011:
Current Orbit: 283x201km
Inclination:  51.423°
Period: 89.3 min
Argument of Perigee: 178.24°

La fecha prevista para la reentrada es el 11 de enero de 2012 +/- 5 días. No se facilita predicción sobre el lugar donde podría impactar con la superficie terrestre, que no se conocerá con exactitud hasta unas horas antes de la reentrada. 

La sonda tiene una masa de 13.500 Kg, de los cuales unos 11.150 corresponden a los dos compuestos químicos que alimentan sus motores: hidrazina (combustible) y tetróxido de dinitrógeno (comburente), este último altamente tóxico y corrosivo.

Estos dos compuestos se almacenan en los tanques esféricos de aluminio que dan a la sonda su aspecto característico.

No es probable que los tanques sobrevivan a la reentrada en la atmósfera terrestre, por lo que la hidrazina y el tetróxido de dinitrógeno deberían arder en las capas altas de la atmósfera y no deberían representar un problema.

Pero existe la posibilidad de que los propelentes se hayan congelado tras dos meses de permanencia en el espacio sin control. Esto les permitiría absorber parte del calor generado en la reentrada, y una parte de ellos podría alcanzar la superficie terrestre.

Por otra parte, el módulo que debería transportar las muestras de Phobos está diseñado para ingresar en la atmósfera, y sin duda llegará a la superficie relativamente intacto.

La sonda también transporta algunos microorganismos (inofensivos) como parte de un experimento biológico y una pequeña cantidad de material radiactivo necesario para el funcionamiento de un espectrómetro.

En total se espera que sobrevivan a la reentrada y alcancen la superficie de nuestro planeta entre 475 y 950 Kg de residuos de la sonda.

Estaré atento a las actualizaciones que se publican, en especial aquí:

http://www.spaceflight101.com/phobos-grunt-re-entry-information.html

Cazando Micrometeoritos

Se estima que cada año caen sobre nuestro planeta unas 35.000 toneladas de material extraterrestre, la mayor parte en forma de polvo interplanetario procedente de las múltiples colisiones ocurridas en el cinturón de asteroides a lo largo de la historia del Sistema Solar.

Cuando una partícula de polvo, no más grande que un grano de arena, entra en contacto con la atmósfera a velocidades que oscilan entre 14 y 45 Km/s la fricción con las moléculas del aire la calienta en pocos segundos hasta el punto de hacerla brillar intensamente y vaporizarla por completo. Si esto ocurre por la noche podremos ver una estrella fugaz (técnicamente, un meteoro).

Pero si la partícula (que en cuando está en el espacio recibe el nombre de meteoroide) es  más o menos del tamaño de un guisante, tiene posibilidades de sobrevivir a su paso a través de la atmósfera, perdiendo hasta un 90 % de su masa en unos pocos segundos y generando un meteorito (un micrometeorito para un meteoroide tan pequeño).

Los micrometeoritos pierden prácticamente toda su velocidad mientras atraviesan el aire y caen de manera silenciosa e inofensiva al suelo o sobre los tejados, de donde pueden ser recuperados si alguien se propone encontrarlos.

Es relativamente sencillo recuperar micrometeoritos de hierro, solo hace falta un imán sujeto al extremo de un palo, una lupa potente y bastante paciencia. Se envuelve el imán en un plástico (para poder desprender con facilidad las partículas que se adhieran a él) y se pasa por las acumulaciones de tierra que deja la lluvia cerca de las rejillas de las alcantarillas y de los bordillos en las zonas bajas de las calles, o en los colectores de agua de los tejados. Después se examinan las partículas recogidas con la lupa o con un microscopio.

Hace unos días me dediqué a buscar micrometeoritos de hierro en los alrededores de mi casa, a las afueras de la ciudad de Madrid. No es el mejor sitio, pero es lo que tengo cerca.

En unos pocos minutos tenía un gran número de pequeñas partículas de hierro pegadas al imán, la mayoría con formas angulosas e irregulares. Son de color negro o rojizo, como las que se ven en estas fotos. Proceden en su mayoría de escapes, frenos  y otras partes oxidadas de coches.

Partículas de hierro de origen artificial. El objeto brillante puntiagudo es un alfiler

Las mismas partículas de la foto anterior

Pero entre toda esta chatarra oxidada en miniatura de inmediato saltan a la vista algunas diminutas esferas, casi perfectas, a veces de un color gris azulado, mucho más pequeñas y brillantes que las partículas que las rodean. Son inconfundibles. Es evidente que han sido fundidas y no fragmentadas como las demás. Este es el aspecto que cabría esperar de un micrometeorito de hierro que se ha fundido y ha perdido casi toda su masa al atravesar la atmósfera a gran velocidad.

Las fotos siguientes muestran algunos candidatos a micrometeoritos

Pero ¿son realmente micrometeoritos?  es muy difícil estar seguro. Hay procesos artificiales que pueden fundir pequeñas partículas de hierro y darles el aspecto de micrometeoritos:
Llas chispas que salen de una radial que corta una pieza de hierro son en realidad pequeñas partículas de metal fundido que adquieren forma esférica.

El carbón que se quema en algunas calderas de calefacción  está contaminado con hierro, que no arde sino que se funde formando pequeñas esferas que escapan con los gases de la combustión.

Una característica de todo el hierro que procede del espacio es que contiene pequeñas cantidades de níquel.  Habría que someter a los posibles micrometeoritos a un proceso químico que detecta níquel, y observarlos a través de un microscopio electrónico en busca de marcas características en su exterior o de la estructura cristalina de su interior, pero eso es algo que no está a mi alcance, de momento...

En este enlace puedes visitar mi colección de meteoritos.

Kepler 22b un planeta en zona habitable

Hace unos meses hablaba en este blog de Kepler 16b, un planeta descubierto por la misión Kepler de la NASA:

http://yomiroalcielo.blogspot.com/search/label/Kepler%2016b

Hoy hago referencia a una de las noticias más esperadas de esta misión: el anuncio del descubrimiento confirmado de un planeta en la región habitable de su estrella. La estrella se llama Kepler 22 y el planeta Kepler 22b.

Algunos datos:

Kepler 22 es una estrella de tipo solar (clase espectral G5V, algo más pequeña, menos luminosa y más fría que nuestro Sol) en la constelación de Cygnus (Cisne) a su distancia de 587 años luz presenta una magnitud visual de 11.5, demasiado tenue para observarla a simple vista pero visible con telescopios de 15 cm de apertura en adelante.

El planeta Kepler 22 b es una Super-Tierra, con un radio de aproximadamente 2,4 veces el radio terrestre y una masa que no se conoce con precisión, pero que podría estar entre 10 y 35 veces la masa de nuestro planeta. Orbita en torno a su estrella a una distancia de 0, 85 unidades astronómicas (unos 127 millones de Km.) completando una revolución en 289,9 días. A esa distancia su temperatura de equilibrio si no tiene atmósfera sería de unos -11ºC, pero con una atmósfera que proporcionase un efecto invernadero similar al de la Tierra, su temperatura media sería de 22º C. Tampoco hay datos sobre su estructura interna ni su composición.


La figura siguiente muestra una comparación del sistema Kepler 22 con el Sistema Solar, en verde la zona habitable de ambas estrellas, la región en la que la temperatura en la superficie de un planeta no sería demasiado caliente ni demasiado fría, y por  tanto, podría albergar agua en estado líquido y vida tal como la conocemos. En el Sistema Solar solo la Tierra y Marte, este último muy cerca del borde exterior, están en la zona de habitabilidad del Sol.

Comparación de Kepler 22 con el Sistema Solar. Imagen: NASA

Para conocer más detalles:

http://www.nasa.gov/mission_pages/kepler/news/kepscicon-briefing.html

El Reloj Astronómico del Congreso de los Diputados

Hoy es 6 de diciembre, día de la Constitución Española. Como todos los años, miles de personas visitan el Congreso de los Diputados, que siguiendo la tradición, celebra hoy una jornada de puertas abiertas.

En uno de los dos salones por los que se accede al hemiciclo, usados antiguamente como escritorios, se encuentra el reloj astronómico.

En el sitio web del Congreso encontramos la siguiente descripción:

El escritorio del reloj recibe su nombre del reloj de gran valor que en él se encuentra, construido por Alberto Billeter en 1857 en Barcelona; consta de dos cuerpos, en el superior están representados el sol, la tierra y la luna y su posición respecto de las cuatro estaciones; en el inferior, un calendario con el día de la semana, el día del mes, el mes y el año, la hora en España, la ecuación del tiempo, la hora a la que sale y se pone el sol, una representación de la bóveda celeste, tres esferas con el termómetro, barómetro e higrómetro y a los dos lados esferas con las horas locales de veinte ciudades del mundo; la caja es de palo de rosa con incrustaciones de nácar, siendo el ebanista Agustín Moragas. 

Tuve la ocasión de admirar este excepcional reloj hace hoy justamente un año. ¡Cómo pasa el tiempo!

Nota: Para ver el reloj (y el resto del palacio del Congreso) no hace falta esperar al Día de la Constitución, puedes consultar la web del Congreso para realizar una visita guiada o una visita virtual:

http://www.congreso.es/portal/page/portal/Congreso/Congreso

He vuelto.

Es posible que alguien haya pensado que este blog estaba abandonado, y no es de extrañar, tras casi dos meses sin ninguna publicación.

Ha llovido desde el 16 de octubre, cuando yo hablaba de la boina de contaminación que cubría el cielo de Madrid, y desde entonces, silencio...¡con la cantidad de acontecimientos astronómicos interesantes que han sucedido!

Durante este tiempo, un pequeño problema de salud me ha mantenido apartado de la blogsfera, del trabajo, y del cielo, pero por fin estoy en condiciones de volver a escribir, con más ganas, si cabe, que cuando empecé, con más contenidos que espero os resulten interesantes.

Boina de contaminación en el cielo de Madrid

Siendo fiel al título de este blog, esta tarde, cámara en mano, he mirado al cielo de Madrid, y me he encontrado con esto:

Las dos fotos están hechas desde el mismo sitio y a la misma hora (18:35), solo cambia la distancia focal del objetivo.

Una capa oscura de contaminación atmosférica flota sobre la ciudad, que dada la estación del año en que nos encontramos se debe en su mayor parte al tráfico. 

A pesar del mal aspecto de las imágenes, en el apartado de calidad del aire del Ayuntamiento de Madrid encuentro los siguientes datos:

Contaminantes gaseosos 15/10/2011
Municipio de Madrid	Ozono	NO2	CO	SO2	Partículas
Índice diario	Bueno	Admisible	Bueno	Bueno	Admisible

Fuente: Ayuntamiento de Madrid:

http://www.mambiente.munimadrid.es/opencms/opencms/calaire/red/indice/indCalidad.html

No quiero ni imaginarme el  aspecto que debe adquirir el cielo  de Madrid cuando estos valores sean malos o inadmisibles.

A los que observamos el cielo no nos gusta la lluvia, pero después de ver las imágenes (y no quiero ser alarmista), si no llueve antes de que llegue el frío y empecemos a encneder las calefacciones, esto se va a poner muy oscuro.

ISM (2). El hidrógeno neutro y las regiones H I.

En astronomía se indica el estado de ionización de un elemento añadiendo un número romano al símbolo del elemento en cuestión. I se aplica al elemento en estado neutro (no ionizado), II es el primer estado de ionización (la ausencia de un electrón), III la ausencia de dos electrones, y así sucesivamente. Por ejemplo:

• H I representa al hidrógeno neutro
• O III representa al oxígeno doblemente ionizado
• En circunstancias realmente extremas se puede encontrar Fe XXII, hierro al que se han arrancado 21 de sus 26 electrones.

Las regiones H I son nubes interestelares compuestas mayoritariamente por hidrógeno en estado neutro. Sus parámetros típicos son:

• Temperatura de unos 100 K
• Densidad de 10 a 10⁶ átomos por centímetro cúbico
• Masa de entre 10 y 100 masas solares

Las regiones H I son frías, no emiten radiación en el rango visible y son transparentes a ella, por tanto no se pueden detectar por medios ópticos. Sin embargo emiten fuertemente a una frecuencia de 1.420 Mhz, que corresponde a una longitud de onda de 21 cm, en el rango de las microondas. A esta emisión se le conoce como “línea de 21 cm”. Su origen está en la transición hiperfina del electrón en su nivel energético más bajo, de la que hablé en el primer artículo de esta serie. La mecánica cuántica establece que la probabilidad de que un átomo de hidrógeno cambie de spin emitiendo un fotón de 1.420 Mhz es muy baja, tanto que un átomo aislado podría permanecer en estado excitado durante un millón de años, y en una nube interestelar, unos 500 años. Pero dada la masa de una región H I, el enorme número de átomos compensa esta baja probabilidad de cambio de estado y la región emite fuertemente.

En la Vía Láctea el hidrógeno neutro se mueve en órbitas prácticamente circulares alrededor del centro de la galaxia. El desplazamiento Doppler de la línea de 21 cm permite medir la velocidad radial de las nubes H I y determinar su distancia al centro de la galaxia.

Distribución de las regiones H I en la Vía Láctea (NRAO)

El estudio de la línea de 21 cm permite determinar la distribución del gas interestelar en otras galaxias, y conocer la distancia a la que se encuentran de nosotros. También es útil en la investigación de la distribución de galaxias a gran escala, ya que la emisión de las regiones H I se detecta en galaxias espirales y en menor medida en galaxias elípticas.

Distribución del hidrógeno neutro en M 31 (galaxia de Andrómeda) (NRAO)

En galaxias relativamente cercanas a nosotros se puede obtener una buena resolución en la distribución Doppler de las regiones H I. El estudio de la rotación de las regiones H I permite calcular la masa de estas galaxias. Aunque las regiones H I se extienden mucho más lejos que otras partes detectables de las galaxias, como las nubes moleculares o las estrellas, el cálculo de la masa de las galaxias por este método ya proporcionó los primeros indicios de la existencia de materia oscura.

Distribución Doppler de las regiones H I en la galaxia M 33 (NRAO)

En sistemas de galaxias próximas entre sí, las imágenes de las regiones H I permiten poner de manifiesto fenómenos de interacción que no se pueden detectar de otro modo, e incluso proporcionan información sobre la historia de la interacción.

Interacción en el grupo de galaxias de M 81 (NRAO)

Para no interferir en todas estas observaciones, la banda que contiene  la frecuencia de 1.420 MHz no se utiliza en sistemas de radiocomunicaciones.

Para saber más:

http://www.cv.nrao.edu/course/astr534/HILine.html

Todas las imágenes utilizadas en este artículo proceden del sitio web del NRAO: National Radio Astronomy Observatory (U.S.A.)

http://www.nrao.edu/

En el próximo artículo de esta serie hablaré del hidrógeno ionizado y las regiones H II.

La Luna junto a Júpiter

Júpiter está casi en oposición y la Luna está prácticamente llena. Eso quiere decir comparten la misma región del cielo: salen por el Este cuando el Sol se oculta por el Oeste, son visibles toda la noche y se ocultan por el Oeste  al amanecer.

He tomado esta foto hace unos minutos, antes de entrar a trabajar, con la cámara del móvil. El cielo estaba ya muy claro y la cámara, que solo funciona en automático, tiene dificultades para distinguir Júpiter del fondo azul. No obstante, Júpiter es el puntito que se ve arriba y a la izquierda de la Luna (es posible qwue para llegar a verlo tengas que ampliar la foto a su tamaño original).

ISM (1). El átomo de hidrógeno

Este es el primero de una serie de artículos en los que quiero hablar de las diversas formas en que se presenta el hidrógeno en el Medio Interestelar (en inglés ISM) y de qué maneras se puede observar.

El hidrógeno es el elemento más abundante del Universo, el más simple de la naturaleza, el y el que origina todos los demás a través de los procesos de nucleosíntesis que tienen lugar en el interior de las estrellas.

Un átomo de hidrógeno está compuesto por un protón en el núcleo y un electrón que se mueve a su alrededor en unas determinadas regiones llamadas orbitales. Cada orbital tiene asociada una energía, y la mecánica cuántica establece que el electrón no puede estar en cualquier lugar sino solamente en los orbitales definidos.

Para pasar de un orbital a otro, el electrón debe absorber o ceder un fotón cuya energía es la que separa a los orbitales entre los que se produce la transición.

Para ocupar los orbitales más alejados del núcleo, el electrón necesita mayor energía, por lo que debe absorber un fotón con la energía adecuada, mientras que cuando se acerca al núcleo debe ceder la energía que la sobra y emite fotones (uno por cada orbital al que desciende).

Si el electrón absorbe un fotón lo suficientemente energético puede abandonar la estructura de orbitales del átomo. El electrón queda libre y el átomo está ionizado.

Los niveles energéticos del átomo de hidrógeno (elaboración propia)

Todos los niveles pueden desdoblarse por distintas causas en otros niveles muy juntos entre sí (estructura hiperfina).

Es de especial interés el desdoblamiento que se produce en el nivel energético más bajo debido a la diferencia de spin del protón del núcleo y el electrón. En la mecánica cuántica, el spin es un “número cuántico” (una de las cantidades que describe el estado de una partícula) relacionado con el giro. En el átomo de hidrógeno, el protón y el electrón pueden tener spin del mismo sentido (configuración paralela) o de sentido opuesto (configuración antiparalela). Entre las dos configuraciones hay una pequeña diferencia de energía, y el paso de una a otra implica un aporte de energía o la emisión de un fotón, dependiendo del sentido en que se produzca la transición.

Átomo de hidrógeno con spines (representados por las flechas) en configuración paralela (Wikipedia)

La energía de un fotón está determinada por su longitud de onda (o su frecuencia) por la sencilla ecuación:

E = h f

donde E es la energía del fotón, h es una constante (constante de Planck) y f es la frecuencia del fotón.

Recordemos que en la radiación electromagnética la frecuencia y la longitud de onda están ligadas a través de la velocidad de la luz en el vacío por la relación:

l f = c

donde l es la longitud de onda, f es la frecuencia y c es la velocidad de la luz en el vacío.

Por tanto, la energía de un fotón puede escribirse en función de la longitud de onda como:

E= h c / l

Queda claro que a mayor frecuencia (menor longitud de onda) los fotones son más energéticos, por eso las transiciones que acaban en el nivel 1, donde la diferencia de energía entre niveles es la más grande, generan fotones de longitud de onda muy corta, en el ultravioleta.

Estas transiciones permiten la detección del hidrógeno en algunas circunstancias, como veremos en próximos artículos.

Actividad Solar 12 de octubre de 2011

La actividad solar continúa. En la imagen que he tomado esta tarde, como siempre mediante proyección con el Newton de 75 mm, se aprecian claramente 4 regiones activas.

Para los seguidores del Blog, 1314 es la región que aparecía en el círculo de la imagen del día 9.

En imágenes tomadas con mejores medios se aprecian al menos tres regiones activas más, con núcleos mucho menos prominentes que los que yo soy capaz de observar.

Actividad Solar 9 de octubre de 2011

La región activa 1313 se mantiene con la misma forma y tamaño de días pasados, mientras que 1312 se hace más grande y resulta más fácil distinguir algo de su estructura en las imágenes.

La rotación solar nos comienza a mostrar una nueva región activa (en el círculo rojo) que todavía no tiene designación oficial.

Todas están relativamente tranquilas y no parece que puedan provocar erupciones de importancia.

Actividad Solar 7 de octubre de 2011

Finalmente hoy la tarde ha estado despejada y he podido observar el Sol.
En la proyección se aprecian con facilidad cuatro de las seis regiones activas que hay ahora en la cara del Sol visible desde la Tierra.

Ninguna de ellas presenta riesgo de erupciones que puedan causar problemas en nuestro planeta.

Actividad Solar 6 de octubre de 2011

La rotación solar está haciendo desaparecer de nuestra vista la región activa 1305 que el pasado día 1 lanzó una CME en dirección a la Tierra. La nube de partículas cargadas chocó ayer aproximadamente a las 7:00 TU con la magnetosfera terrestre, provocando tormentas geomagnéticas leves sobre ambos polos, que han disparado auroras (no especialmente vistosas).

No se han producido (que yo sepa) daños en satélites ni en otros sistemas en tierra. Pero no podemos bajar la guardia: otra oleada de partículas muy energéticas está en camino, y por el limbo Este del Sol comienzan a aparecer nuevas regiones activas. De ellas 1309 y 1312 son muy evidentes, pero 1313 está produciendo ya destellos de clase C (baja intensidad). Habrá que estar atentos a su evolución en los próximos días.

 Foto: Solar Dynamics Obsevatory (NASA)

A partir de mañana se esperan cielos cubiertos en Madrid, por lo que no creo que pueda realizar observaciones del Sol ni publicar fotografías propias.

Para más información (en inglés)

http://spaceweather.com/

El Premio Nobel de Física 2011 concedido a los descubridores de la expansión acelerada del Universo

El Premio Nobel de Física de este año ha sido concedido a  Saul Perlmutter (50%) y conjuntamente a Brian P. Schmidt y Adam G. Riess (50%) por “el descubrimiento de la expansión acelerada del Universo a través de la observación de supernovas lejanas”.

Saul Perlmutter lideraba en 1998 el “Supernova Cosmology project”, con 31 investigadores de diferentes países. Este equipo llegó a la conclusión de que la expansión del Universo es acelerada.

  

Brian P. Schmidt formó en 1994 el High-z Supernova Search Team, un proyecto en el que participaron más de 20 astrónomos.

 Adam G. Riess , del High-z Supernova Search Team, hizo públicas en 1998 las primeras evidencias de la expansión acelerada del Universo.

Fuente: Nobel Media AB 2011

http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/2011/

¿Por qué las estrellas no hacen explosión como bombas atómicas?

El 1 de noviembre de 1952, en Enewetak, un atolón en el Océano Pacífico, tuvo lugar el experimento Ivy Mike, la primera explosión de una bomba nuclear de hidrógeno.

En este artefacto, la mayor parte de la energía procedía de una bomba atómica de fisión, que producía las condiciones necesarias para la fusión de dos isótopos de hidrógeno: deuterio y tritio, para producir helio, neutrones y mucha más energía, aumentando los efectos devastadores de la explosión.

La explosión Ivy Mike (Wikipedia)

Hace unos días, mi amigo JG me planteó una pregunta, no porque él no sepa la respuesta (más bien todo lo contrario): ¿Por qué las las bombas de hidrógeno liberan su energía en una fracción de segundo y en cambio las estrellas, que poseen enormes cantidades de hidrógeno, mantienen reacciones de fusión de una manera estable durante millones de años?

La respuesta se puede resumir en una palabra: equilibrio.

En la explosión de un arma nuclear no hay equilibrio. Una vez iniciada la reacción no hay nada que se oponga a la presión de la radiación. La energía es liberada al medio circundante, en el que los valores de presión y temperatura son muy inferiores a los del lugar en el que se produce la reacción. La generación de energía prosigue hasta que se acaban los reactivos o hasta que dejan de darse las condiciones para que la reacción continúe.

En cambio, una estrella es un sistema en equilibrio entre la presión producida por la gravedad, que tiende a comprimir la estrella y la presión producida por la radiación de las reacciones nucleares, que tiende a expandir la estrella.

Por un lado, las reacciones nucleares son muy sensibles a la temperatura, concretamente la producción de energía de la cadena protón – protón (la reacción de fusión dominante en una estrella como el Sol) es proporcional a la densidad multiplicada por la cuarta potencia de la temperatura:

Q _p-p= k r T⁴

Por otro, del teorema del virial (que relaciona la energía potencial de un sistema con su energía interna) aplicado a una estrella, se deduce que cuando la estrella se comprime su temperatura aumenta, mientras que cuando se expande su temperatura disminuye.

Por tanto, si en una estrella que está en equilibrio la producción de energía en el núcleo aumenta, la presión de radiación será mayor que la presión de la gravedad, la estrella se expandirá, su densidad disminuirá y la temperatura descenderá. Como consecuencia de ello, la producción de energía en el núcleo que es proporcional a la densidad y a una potencia de la temperatura disminuirá, y la producción de energía en el núcleo disminuirá, con lo que la estrella volverá a la situación inicial de equilibrio.

La justificación matemática de este razonamiento se encuentra en los textos de teoría de la estructura y evolución estelar, por ejemplo en:

An Introductionto the Theory of Stellar Structure and Evolution

Dina Prialnik

Cambridge University Press 2010

No obstante, cuando en circunstancias especiales, las condiciones de equilibrio no se pueden mantener, las estrellas hacen explosión y se convierten en supernovas, pero eso lo trataré en otra ocasión.

Actividad Solar. 2 de octubre 2011

Ayer alrededor de las 10:17 TU las manchas solares 1302 y 1305 entraron en erupción en una rápida secuencia, poniendo de manifiesto una conexión a larga distancia que no se había detectado antes.

Imagen del Sol en luz blanca, tomada esta misma tarde por el autor de este blog con el telescopio Newton de 75 mm de construcción casera mediante proyección de ocular

En el momento de la erupción, la región 1305 lanzó una CME (Eyección de Masa Coronaria) en dirección a la Tierra.


La nube de partículas cargadas que viaja a una velocidad relativamente lenta para este tipo de eventos ("tan solo" 500 Km/s)  llegará a nuestro planeta el próxima martes 4 de octubre. Es posible que al golpear la magnetosfera terrestre desencadene una tormenta geomagnética y auroras en las latitudes altas.

Más información en:

http://spaceweather.com/

Actividad Solar

Esta tarde, al volver de trabajar, he podido echar un vistazo rápido al Sol que estaba ya muy bajo sobre el horizonte Oeste.

A través del telescopio Newton de 75 mm y un filtro de luz blanca, el grupo de manchas 1302 y la más pequeña 1305 se apreciaban con total claridad a tan solo 36 X. He podido ver sus núcleos oscuros y también las zonas de penumbra a su alrededor.

Foto del Solar Dynamics Observatory (NASA) publicada en la web

http://spaceweather.com

El complejo 1302 mide más de 120.000 Km de longitud (unas 10 veces el diámetro de la Tierra). Ha producido varios destellos que no han afectado gravemente a nuestros satélites por no encontrarse enfrente de nosotros, pero la rotación solar la ha dejado hoy apuntando a nuestro planeta. Por suerte, hoy no ha producido ningún destello y está comenzando a debilitarse.

Pero el Sol todavía no ha alcanzado el máximo de su ciclo de 11 años, por lo que en los próximos meses y a lo largo de 2012 veremos más regiones activas como estas.

¿Superan los neutrinos la velocidad de la luz en el vacío?

Del catálogo de partículas subatómicas conocidas y postuladas, los neutrinos son especialmente sorprendentes: sin carga eléctrica, y con una masa que todavía es objeto de debate, están por todas partes pero apenas interaccionan con la materia ordinaria.

El Sol produce enormes cantidades de neutrinos, que nos atraviesan a razón de miles por segundo sin inmutarse, y sin que nos enteremos. Los neutrinos solares son de tipo “electrónico” porque surgen en reacciones nucleares en las que interviene un electrón o su antipartícula, el positrón.

Hay otros dos tipos de neutrinos: tauónicos y muónicos asociados respectivamente a partículas t  (tau) y m (mu), que sin entrar en detalles, son similares al electrón pero con mayor masa.

Los neutrinos solo responden a la interacción débil, por eso apenas se ven afectados por la materia, haciendo su detección muy poco probable y por tanto muy difícil, pero no imposible.

Desde la década de 1.960, varios experimentos  en la Tierra detectan con regularidad neutrinos solares (de tipo electrónico), aunque en una proporción que no coincide con la calculada para la producción del Sol. Esta discrepancia que duró más de 30 años fue conocida como “el problema de los neutrinos solares” y se resolvió con el descubrimiento de un fenómeno conocido como “oscilación”.

La oscilación consiste en que los neutrinos de cualquiera de los tres tipos mutan en neutrinos de los otros dos tipos de manera periódica. Para que la oscilación sea posible, es condición necesaria que los neutrinos tengan una masa en reposo distinta de cero, y por tanto, según la Teoría de la Relatividad, no pueden alcanzar (ni mucho menos superar) la velocidad de la luz en el vacío.

El experimento CNGS, algunas de cuyas conclusiones han saltado a la actualidad este fin de semana, tiene como objetivo principal estudiar la oscilación entre neutrinos muónicos y tauónicos.

Para ello se genera en las instalaciones del CERN, en la frontera entre Francia y Suiza, un haz de neutrinos muónicos que viajan 732 Km en línea recta  a través de la corteza terrestre hasta un detector en Gran Sasso, Italia.

Este experimento ha medido con exquisito cuidado y precisión la distancia entre la fuente del haz de neutrinos y el detector, así como el tiempo que los neutrinos tardan en recorrerla.

Teniendo en cuenta todos los factores que pueden inducir errores en las medidas, los resultados (sobre una base de 16.000 eventos) indican que los neutrinos se adelantan unos 60 nanosegundos sobre el tiempo calculado para la luz en el vacío sobre la misma distancia, es decir, atraviesan la corteza terrestre a una velocidad ligeramente mayor que la de la luz en el vacío.

Esta es una afirmación extraordinaria y requiere pruebas extraordinarias, por lo que es necesario que un equipo independiente (en otro lugar y con otros medios) repita el experimento. Evidentemente, esta es una tarea harto complicada y costosa, pero de confirmar el resultado abriría una nueva perspectiva en la Física fundamental, que obligaría a los teóricos a cuestionarse muchas cosas.

Personalmente, no creo que haya que dudar de la Relatividad, que tantos éxitos ha alcanzado en sus escasos 100 años de historia. Más que decir que está equivocada (como se ha sugerido en algunos medios), habría que preguntarse si es completa, como ocurrió con la teoría de la gravitación de Newton, que restringida a un único sistema de referencia y un rango de velocidades mucho más pequeñas que la de la luz, produce resultados válidos para gran cantidad de situaciones.

Para saber más:

Cuentos Cuánticos: un interesantísimo blog que explica cuestiones de Física con rigor y claridad.

http://cuentos-cuanticos.com/2011/09/23/neutrinos-day/

Y por supuesto, las fuentes:

La web del CNGS

http://proj-cngs.web.cern.ch/proj-cngs/Publications/DescriptionGeneral.htm

La web de OPERA

http://operaweb.lngs.infn.it/spip.php?rubrique1&lang=en

La descripción del experimento CNGS:

http://proj-cngs.web.cern.ch/proj-cngs/Download/CNGSDGVE/cngsdgve.pdf

Y por último, el artículo en el que los investigadores de OPERA exponen sus conclusiones.

http://static.arxiv.org/pdf/1109.4897.pdf

Cambiamos de estación

El 23 de septiembre a las 9:04 TU comienza oficialmente el otoño en el hemisferio Norte y la primavera en el hemisferio Sur.

A esa hora el Sol aparecerá (visto desde la Tierra) en el punto del equinoccio otoñal, situado en la constelación de Virgo, y pasará del hemisferio Norte celeste al hemisferio Sur celeste.

En esta página del Pocket Sky Atlas de Roger W. Sinnott (Sky Publishing Ltd.) se indica este punto, marcado como Autumnal Equinox.

Se puede apreciar en el mapa que el punto en cuestión se encuentra en la intersección de la eclíptica con el ecuador celeste (línea de declinación 0º) y en el meridiano de ascensión recta 12 h.

Solo en los equinoccios el Sol sale exactamente por el Este y se pone exactamente por el Oeste, y la duración del día es igual a la de la noche en todo el planeta.

Kepler 16b: un planeta con dos soles

La misión Kepler (NASA) busca planetas extrasolares con propiedades parecidas a la Tierra. Para ello mide con exquisita precisión e inagotable paciencia las curvas de luz de miles de estrellas en una pequeña región de la constelación de Cygnus (Cisne), tratando de descubrir planetas "en tránsito" por delante de ellas.

Se produce un tránsito cuando un planeta visto desde la Tierra cruza por delante del disco de la estrella, haciendo disminuir muy ligeramente su brillo.

Para poder observar un tránsito, la Tierra, la estrella y el planeta deben mantener una alineación precisa. Los responsables de la misión estiman que la probabilidad de encontrar con este método un planeta con el tamaño y órbita de la Tierra alrededor de una estrella de tipo solar es solamente del 0,5 % (la probabilidad de encontrar planetas gigantes muy próximos a sus estrellas crece hasta el 10 %), por eso es necesario observar miles de estrellas para tener éxito.

El último y espectacular descubrimiento anunciado por la misión  se llama Kepler 16b, un planeta con características parecidas a las de Saturno que gira en torno a dos estrellas menos masivas y luminosas que el Sol.

Kepler 16 es un sistema binario compuesto por una estrella enana anaranjada de unas 0,69 masas solares y una enana roja de unas 0,2 masas solares. Ambas están muy juntas (0,2 unidades astronómicas) y el planeta gira en torno a ellas a una distancia de unas 0,7 unidades astronómicas en 229 días. El sistema está a unos 200 años luz de nosotros.

En esta imagen artística publicada en el sitio web de la misión se puede ver la apariencia del planeta Kepler 16b en tránsito por ambas estrellas.

A continuación incluyo los Link de NASA con los detalles de la misión y unas estupendas animaciones de la dinámica de este curioso sistema.

http://kepler.nasa.gov/Mission/QuickGuide/

http://kepler.nasa.gov/Mission/discoveries/kepler16b/

http://kepler.nasa.gov/news/nasakeplernews/index.cfm?FuseAction=ShowNews&NewsID=152

Este descubrimiento me hace recordar el tránsito de Venus de junio de 2004 que pude observar y fotografiar desde Madrid. Para quienes se lo perdieron hay otra oportunidad en junio de 2012, de la que hablaré próximamente.