27/07/2013

Usted está aquí

A menos que hayas estado metido dentro de la proverbial burbuja toda la semana, seguramente te enteraste de que un robot en órbita de Saturno tomó una foto de la Tierra desde 1500 millones de kilómetros de distancia. Fue el viernes 19, y se convirtió en un evento mundial, ya que mucha gente quiso "salir en la foto", sonriendo y saludando. Es una manera de decir, ya que una foto de la Tierra, tomada desde tan lejos por un instrumento que no fue diseñado específicamente para este propósito, tiene apenas un valor simbólico. Aquí está. Aquí estamos:


La Tierra, con su característico color azul claro, y la Luna, más chiquita y de otro color a su lado. Esta foto es notable (la recorté brutalmente para insertarla aquí, búsquenla en CICLOPS). En este blog, donde somos fanáticos de las conjunciones planetarias, no podemos dejar de notar que ¡parece una conjunción en el cielo de la Tierra! Imagínense, Venus y Júpiter al atardecer, por ejemplo. ¿Qué es ese cielo azul? ¿No dije que la foto había sido tomada desde lo profundo del espacio, desde la órbita de Saturno?

Esa foto fue tomada con la cámara telescópica de Cassini. La cámara gran angular permite ver el encuadre. Acá está, aunque ya la hayan visto. Ésta es mi versión, preparada con las imágenes raw de Cassini, que llegaron a la Tierra el sábado 20. Esa estrellita es la Tierra (y la Luna, que con esta lente no llega a verse por separado). El resto de lo que se ve en la foto es parte del sistema de Saturno, y es el objeto principal del estudio de Cassini. En realidad, a lo largo de varias horas, Cassini tomó cientos de fotos de Saturno entero a contraluz, para estudiar distintas propiedades del planeta. La Tierra quedó allí por pura casualidad, y por suerte nos avisaron a tiempo para salir a la ventana a saludar.

Preparé una versión anotada de la misma foto, identificando las distintas partes. Tengan en cuenta que el Sol está eclipsado detrás de Saturno. Sin embargo se ve un resplandor tenue en el planeta. Es luz que se dispersó atravesando los anillos, y que está iluminando la cara nocturna del planeta. Los anillos no son sólidos, así que son parcialmente transparentes. Y tienen propiedades de transmisión de la luz muy complejas (el llamado forward scattering), y por eso los vemos con un aspecto inusual, muy distinto al que tienen vistos desde la Tierra (desde donde siempre vemos su lado iluminado por el Sol). Los anillos A, B y C son los que vemos habitualmente, ya sea en el telescopio o en fotos normales. El anillo F es súper delgado, y fue descubierto recién cuando la sonda Pioneer 11 visitó Saturno. El aspecto que tiene en esta foto me descoloca un poco, porque se ve muy brillante. El anillo G es más finito y más tenue todavía, y fue descubierto también in situ por las Voyager. El anillo E es distinto de todos los demás. Es súper ancho y difuso. En lugar de bloques de hielo como los otros, está formado por cristalitos microscópicos que vienen de los volcanes helados de Encélado, que ya han aparecido aquí. Su difuso y extenso color celeste le da a la foto de la Tierra y la Luna ese fondo inusual.

Mucha menos gente se enteró, pero el mismo día otro robot, la sonda Messenger en órbita de Mercurio, fue usada para fotografiar casi al mismo tiempo la Tierra y la Luna. "Desde el otro lado", para decirlo de alguna manera. Ésta es la foto. No está procesada como la de Cassini. Y además Messenger tiene instrumentos muy distintos, especialmente diseñados para resistir el infernal ambiente de Mercurio, tan cercano al Sol.

Como ya dije antes, estas fotos no tienen gran valor científico, y no se encuentran entre los objetivos científicos de estas sondas. Pero tienen un poderoso valor simbólico. Estos robots son nuestros sentidos abarcando el sistema solar: desde el tórrido Mercurio hasta el helado Saturno. Realmente estamos viendo el sistema solar desde todos lados, explorando nuestro rincón del universo con estas extraordinarias máquinas. Y cuando las usamos para mirar hacia atrás vemos que esa exploración recién empieza, porque no nos hemos movido mucho.

Vemos nuestro planeta flotando en la inmensidad del espacio, hermoso, insignificante, como lo que es: una partecita del universo. Pero el único lugar de todo el universo donde podemos vivir. Toda la gente, toda, la que vive ahora y la de tiempos pasados, no salió jamás del pedacito de universo capturado en esa foto. Apenas una docena llegaron hasta la Luna. Todos los demás, nosotros, nuestras familias, nuestros amigos, estamos ahí. Lo más selecto y lo más abyecto de la humanidad, todo nuestro arte, nuestra ciencia, nuestras creencias más disparatadas. Los unos y los otros. Los ganadores de todas las batallas, y los perdedores. Los santos y los pecadores. Los deudores y los acreedores. Los tiranos, los demócratas, los genocidas y los salvadores de la humanidad. Las grandes ciudades, las selvas y la profundidad de los mares. Nuestras mascotas y nuestro ganado. Nuestro aire, nuestra agua, nuestro suelo. La música de Bach y la última rumba.

Todo todo todo.

Estas fotos ponen muchas cosas en perspectiva.


La foto de la Tierra y la Luna desde Saturno es de NASA/JPL/CICLOPS/Cassini. La de Saturno y la Tierra es de NASA/JPL/CICLOPS/Cassini/G.Abramson (a propósito: es de alta resolución, pueden bajarlas para verlas mejor). La de la Tierra y la Luna desde Mercurio es de NASA/APL/Carnegie.

26/07/2013

Eratóstenes 2013

¿Cuánto mide la Tierra? ¿Querés medirla? ¡Podés hacerlo en la escuela!

La Asociación Física Argentina, el Departamento de Física de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales de la UBA, junto a otras instituciones, organizan y auspician desde hace muchos años este evento masivo. La idea es usar el método de Eratóstenes, un astrónomo griego que hace 2000 años midió la Tierra usando apenas una vara de mimbre y un camello. El PROYECTO ERATÓSTENES, que este año será iberoamericano, es muy fácil de llevar a cabo, súper interesante y muy educativo. Si te interesa la astronomía, la ciencia en general, o si simplemente te da curiosidad, podés participar.

Información e instrucciones están en la página Eratóstenes 2013. En Bariloche, pueden contactar a Diego Mazzitelli, del Grupo de Partículas y Campos del Centro Atómico Bariloche.

21/07/2013

Wave at Saturn

¡Fueeeeeera de programa!

Un post cortito para compartir las fotos de la Tierra (y de todos los que salimos a saludar y sonreir? que tomó el robot Cassini desde la órbita de Saturno. Cassini es una de mis sondas planetarias favoritas, entre otras cosas porque sus imágenes están on-line apenas llegan a la Tierra (acá). Cualquiera puede descargarlas y procesarlas. Así que no perdí tiempo para armar estas imágenes en colores naturales. La primera muestra a Saturno a contraluz, bloqueando el Sol directo, con sus anillos. Ese puntito de luz es la Tierra. Es aquí. Es el único lugar del universo donde podemos vivir. Todos nosotros, nuestras familias, nuestros amigos (feliz día...).

(Reemplacé la imagen por una un poco mejor, que combina dos exposiciones y trata de lograr un balance entre los anillos, el anillo E azul, la Tierra celeste, y hasta el disco oscuro de Saturno muy levemente iluminado por los anillos. Es una imagen muy grande, bájenla para verla bien.)

La segunda es a través de la cámara telescópica. ¡Acá se ven la Tierra y la Luna! Lamentablemente, me parece que sobreexpusieron esta foto. Y eso que usé la menos expuesta de las tres que tomaron. Así que el proverbial Pale Blue Dot se ve blanco. Veremos cómo les sale cuando la procesen en el laboratorio CICLOPS, que son los que operan las cámaras.

Sudamérica estaba en el centro de la cara de la Tierra visible en el momento de la foto, así que por supuesto salí a saludar. No podía ver Saturno porque era de día, pero la posición de la Luna me sirvió de guía para sonreir en la dirección correcta... Esto fue el viernes a la tarde. 80 minutos después la luz de la Tierra llegaba a la cámara de Cassini, ¡click!

Mientras esperaba a que bajaran las imágenes me entretuve procesando las más recientes que había en el sitio de Cassini, una vista polar del satélite Titán, mostrando su densa atmósfera anaranjada rodeada de niebla azul, y un casquete de nubes sobre el polo sur. Titán es enorme, más grande que Mercurio, y es el único satélite del sistema solar que tiene una atmósfera hecha y derecha. La atmósfera es completamente opaca a la luz visible, pero Cassini tiene cámaras infrarrojas que permiten ver a través. En la segunda versión mezclé un poco de infrarrojo mostrando unas manchas oscuras que son grandes lagos de hidrocarburos.


Todas las imágenes tomadas por Cassini son de la NASA/ESA/JPL/Cassini, procesadas por Guillermo Abramson. Son libres de usarlas mencionando su origen. ¡Share alike!

20/07/2013

Las estrellas de Apolo

Estaba leyendo sobre un tipo peculiar de estrellas, llamadas estrellas de Wolf-Rayet (más sobre ellas otro día), y me enteré de que la estrella WR más cercana es una muy brillante del cielo austral: Gamma Velorum. La constelación de las Velas tiene varias estrellas brillantes, y como no me las sé todas de memoria abrí el Stellarium para identificarla. Me llamó la atención su nombre: Regor. Con el tiempo uno se acostumbra al sonido de los nombres de las estrellas. Están los nombres romanos o griegos: Sirius, Pollux, Bellatrix, Regulus, Atlas... y los nombres árabes: Aldebarán, Acamar, Betelgeuse, Alnitak... Hay un puñado de estrellas con nombres de otros orígenes: hay contracciones (Alfa Crucis es Acrux), nombres de otras lenguas (como Nunki, una estrella del asa de la Tetera de Sagitario, que es un nombre asirio recuperado por los arqueólogos), nombres modernos (La Superba...). Aún cuando la etimología no sea clara, los nombres tienen un "sonido" al que uno se acostumbra. Pero Regor, definitivamente, no me "sonaba" a nada. ¿Qué nombre era ése, y nada menos que para una de las estrellas más brillantes del cielo?

No me costó mucho averiguarlo. La historia es simpática, así que la cuento entera. Gamma Velorum fue una de las estrellas de navegación de los astronautas del Apollo. Resulta que las naves Apollo tenían un sistema de navegación que se orientaba por las estrellas para calcular su trayectoria de la Tierra a la Luna. El sistema no era automático, imagínense, década del '60. Requería que los astronautas, como los navegantes de antaño, observaran la posición de unas estrellas guía para indicar su posición a la computadora. Aquí vemos a James Lovell, en el Apollo 8, mirando por el aparato, que era esencialmente un sextante fijo a la pared de la nave. Fascinante.

La computadora de la nave tenía almacenadas (en su memoria diminuta) las posiciones de 37 estrellas, más un planeta conveniente, el Sol, la Luna y la Tierra. La lista era la siguiente (con números en base 8 por requerimientos informáticos de esa época):
00 Planeta16 Procyon34 Atria
01 Alpheratz17 γ Vel35 Rasalhague
02 Diphda20 ι UMa36 Vega
03 γ Cas21 Alphard 37 Nunki
04 Achernar 22 Regulus 40 Altair
05 Polaris23 Denebola41 Dabih
06 Acamar24 Gienah42 Peacock
07 Menkar25 Acrux43 Deneb
10 Mirfak26 Spica44 Enif
11 Aldebarán27 Alkaid45 Fomalhaut
12 Rigel30 Mekent46 Sol
13 Capella31 Arcturus47 Tierra
14 Canopus32 Alphecca50 Luna
15 Sirius33 Antares

En la lista hay estrellas brillantes y otras no tanto. Están Sirio, Canopus, Arcturus y Rigel, brillantísimas; pero también Iota Ursae Majoris, Acamar y Dabih, que son de tercera magnitud. Lo que pretendían era un sistema de estrellas fácilmente identificables y a la vez bien desparramadas en el cielo, para poder encontrar siempre alguna, sin importar para dónde estaba apuntando la nave. Preparé un catálogo para graficarlas en Cartes du Ciel, y se las ve así:


Notarán que hay tres estrellas que no tienen nombre. Tienen designación de catálogo, por supuesto: son Gamma Velorum, Gamma Cassiopeiae y Iota Ursae Majoris. Pero esto es muy inconveniente para estrellas de navegación, que los tipos tienen que aprenderse de memoria y decirlas de viva voz. Justamente, fíjense en la tercera columna: Peacock es "pavo real" en inglés. ¡Tampoco es un nombre de la Antigüedad o de la Edad Media! Es la estrella Alfa Pavonis, Alfa del Pavo Real, que la Oficina del Almanaque Náutico británica inventó cuando confeccionaron el primer almanaque para la navegación aérea en 1930. La estrella no tenía nombre propio, y le inventaron uno para hacerle la vida más fácil a los pilotos.

Durante las prácticas de navegación estelar para las misiones Apollo, el astronauta Gus Grissom, veterano de las Mercury y de las Gemini, decidió ponerles nombres a estas estrellas: a Gamma Cassiopeiae le puso Navi, a Iota Ursae Majoris la llamó Dnoces, y Gamma Velorum sería Regor. Los nombres son una broma que esconde su propio nombre y los de sus compañeros de la Apollo 1: Regor es Roger al revés, por el piloto ingeniero Roger Chafee, Dnoces al revés es Second, por el sufijo del piloto navegante Edward White II, y Navi es Ivan al revés, por su propio segundo nombre: Virgil Ivan "Gus" Grissom. Los tres murieron trágicamente en la plataforma de lanzamiento, cuando el Apollo 1 se incendió durante una práctica en enero de 1967. Los nombres extraoficiales de las estrellas ya habían sido adoptados por los navegantes de la NASA y hoy en día aparecen en muchos catálogos.

Hay que decir que Gamma Velorum ya tenía un nombre propio, de origen árabe: Suhail. También Dnoces, que tiene el simpático nombre Talitha. Pero, por alguna razón, estos nombres se le pasaron al que elaboró la primera lista, y quedaron casualmente tres estrellas para recibir los nombres de tres astronautas de Apollo. Un homenaje póstumo a la memoria de los tres muchachos de la Apollo 1.


Hoy es 20 de julio, y es la primera vez desde 1970 que Neil Armstrong no está aquí para celebrar el aniversario de su histórico descenso en la Luna. No suelo hacer estos homenajes, pero hoy haré una excepción con esta foto notable, que le tomó Aldrin dentro del módulo al regresar de la excursión en la superficie de la Luna. Está transpirado y barbudo, su ropa está cubierta de polvo, y sonríe como un niño que vuelve de jugar. Sonriente y a la vez lloroso. Tal vez se le metió polvo en los ojos y lo hizo lagrimear. Pero yo creo que está llorando de pura emoción. La foto está en Wikipedia, vayan a ver la de máxima resolución: http://en.wikipedia.org/wiki/File:Neil_Armstrong.jpg


La web está llena de información sobre el origen de los nombres de estas estrellas. Particularmente interesantes me resultaron esta transcripción de las comunicaciones del Apollo 15, este boletín de la Astronomical Society of South Africa en Pretoria, de octubre de 2008. y el libro How Apollo flew to the Moon.

18/07/2013

Digan SÍIIII...

Mañana viernes 19 el robot Cassini, en órbita de Saturno, va a tomar una secuencia de fotos de planeta gigante a contraluz, al estilo de las que tomó en 2006 y que vemos aquí al lado. Igual que en aquella oportunidad, la Tierra va a salir en las fotos. ¡Pero esta vez nos avisaron con tiempo!

Es una excelente ocasión para sentirse "en casa" en el sistema solar: vayan al aire libre, sonrían y saluden al robot explorador entre las 18:27 y las 18:42 hora argentina. Será todavía de día en la mayor parte de la Argentina, así que no veremos a Saturno, pero allí estará en el cielo: al Nordeste, bien alto. Verán la Luna creciente al Este; bueno, Saturno está 45 grados a la izquierda, y el doble de alto. Sudamérica saldrá en el centro de la foto, ¡así que péinense y sonrían!

Nuestro mundo, por supuesto, de tan lejos saldrá apenas mejor que el proverbial Pale Blue Dot de la histórica foto de Voyager 1. (Escribí algo sobre esta foto aquí.) Pero igual vale la pena. Cada fotón cuenta para la foto. Seguramente las veremos pocas horas después (y a medida que vayan llegando a la Tierra, en raw, como siempre aquí).

Está lleno de información y eventos en la Web: The Day the Earth Smiled, A Day to Celebrate the Pale Blue Dot, Wave at Saturn y muchos otros.


Para los curiosos de siempre: Alguien se preguntará si no hay que salir a saludar antes, porque la luz tarda como una hora y media en llegar de la Tierra a Saturno. No: la hora informada por CICLOPS (el laboratorio que opera las cámaras de Cassini) ya tuvo en cuenta esta demora. Hay que sonreir a la hora señalada.

13/07/2013

Minisol, supermancha

El Sol se ve chiquito, pero estamos en medio del máximo del ciclo solar 24 y no escasean las supermanchas.

El Sol es increíblemente complejo. Para empezar, está tan caliente que no tiene una superficie sólida: lo que vemos como una "superficie" es una región brillante, la fotosfera, fluida pero diferente de todos los líquidos y gases que conocemos de la experiencia cotidiana. Calentada desde abajo (donde las temperaturas llegan a ser demencialmente altas) la fotosfera está a unos 5700°C. A esa temperatura muchos átomos se desintegran, perdiendo sus electrones. La materia se convierte en un fluido eléctrico, un plasma, cuyo movimiento resulta afectado por el campo magnético del Sol. A su vez, al moverse, este plasma genera su propio campo magnético, que se suma al de todo el Sol. El resultado de todo este merengue es una turbulencia incesante, con regiones donde el campo magnético se hace súper intenso, almacenando energía como si fuera un elástico tenso (el campo electromagnético es elástico, por eso sus perturbaciones se propagan en forma de ondas).

En estas imágenes tomadas por el Observatorio Solar Dinámico, que observa el Sol permanentemente desde el espacio, vemos una región de campo magnético intenso que apuntó hacia nosotros toda esta semana, denominada 1785. Abajo vemos la intensidad  del campo magnético (los verdes y azules son un signo y los amarillos y rojos son el contrario). En la imagen central, que es una foto en radiación ultravioleta, vemos cómo las regiones más intensas canalizan la entrada y la salida de unos prolijos rulos de plasma, que se enroscan por encima de la superficie. En el sitio del SDO pueden verse películas de cómo se mueven estos hilos, es hipnótico. La imagen de arriba es más parecida a lo que vemos a simple vista: las regiones de campo magnético más intenso son más oscuras. Son las manchas solares.

Esta mancha solar es tan gigante que pude verla a simple vista (con un filtro, naturalmente, ¡a nadie se le ocurra mirar al Sol directamente!). Con la cámara montada en el telescopio, y con un filtro especial, saqué unas fotos bastante razonables: una del disco solar entero y un primer plano de la supermancha. En ambas superpuse una imagen de la Tierra a escala, para que se vea la magnitud de estos fenómenos. Les doy un minuto para que se hagan la idea. Es el mundo entero, comparado con esas explosiones y erupciones sin pausa.

Mi filtro solar tiene unos 12 cm de diámetro. Montarlo delante de mi telescopio Schmidt-Cassegrain de 20 cm no resulta la mejor configuración óptica, ya que queda un anillo delgado alrededor de la obstrucción central del espejo secundario. Por eso las fotos no tienen mucha resolución. Pero en casa las queremos igual.

La fotosfera no es opaca, sino parcialmente transparente en sus cientos de kilómetros de espesor. Por eso la imagen del sol entero muestra un oscurecimiento hacia el borde, donde nuestra línea visual atraviesa una mayor cantidad de plasma. Advierto que mi imagen del Sol entero tiene además un casquete oscuro por arriba. Eso no está en el Sol, y no sé muy bien qué es. A simple vista no lo noté. Sospecho que es una sombra sobre el filtro, producida por mi improvisado sistema de sujeción. La próxima vez lo reviso. La foto no está girada, así es como vemos el Sol desde la latitud de Bariloche. El polo sur del Sol está arriba a la derecha de la imagen. Las manchas generalmente están todas a la misma latitud.

La región 1785, que apuntó hacia nosotros toda la semana, ahora se está extinguiendo al tiempo que se esconde detrás del limbo del Sol. Todavía tiene chances de liberar su energía almacenada en una erupción que expulse el plasma solar al espacio interplanetario. Cuando llegan a la Tierra, estas emisiones interactúan con nuestro propio campo magnético y atmósfera y producen las auroras polares.


Las primera imagen está compuesta con recortes del Solar Dynamic Observatory, y son de NASA/SDO. Las otras son mías, mías, mías.

09/07/2013

La Química está entre nosotros

Un post "entre sábados" para una invitación especial: la presentación de este libro, escrito por dos nuevos científicos que decidieron asomar la cabeza por fuera de sus laboratorios. Julio Andrade Gamboa y Hugo Corso explicarán cómo y por qué quisieron contar desde la naturaleza del fuego hasta la química en el cine y la televisión.

¿De qué están hechas las cosas? ¿Qué son los átomos y las moléculas? ¿Podemos diseñar moléculas nuevas? ¿Para qué sirve la química y para qué sirve saber química? LA QUÍMICA ESTÁ ENTRE NOSOTROS, nos rodea en la vida cotidiana aunque no nos demos cuenta. No se pierdan la oportunidad de conocer a los autores de este libro fascinante, ganador de una Mención Especial en el Concurso Internacional de Divulgación Científica Ciencia que Ladra - La Nación.

Hugo y Julio son químicos (¡claro!), investigadores del Centro Atómico Bariloche y de la Universidad Nacional del Comahue. ¡Trataremos de convencerlos de que hagan algún experimento en vivo! Tendré el gusto de presentarlos este viernes 12 a las 19:30 horas en Librería Cultura (San Martín 243). ¡Los esperamos!

La colección CIENCIA QUE LADRA (Siglo XXI Editores) está escrita por científicos que creen que es hora de asomar la cabeza por fuera del laboratorio y contar las maravillas, grandezas y miserias de la profesión. Porque de eso se trata: de contar, de compartir un saber que, si sigue encerrado, puede volverse inútil. Ciencia que ladra... no muerde, sólo da señales de que cabalga.

06/07/2013

Minisol

En la reciente nota sobre la superluna decíamos que también la órbita de la Tierra alrededor del Sol es ovalada (una elipse). Así que la Tierra también pasa por un punto de máximo acercamiento al Sol (que se ve más grande) y por un punto de máximo alejamiento (con el Sol más chico). El efecto es muchísimo menor que con la Luna, ya que la órbita de la Tierra es mucho más redonda que la de la Luna (menos excéntrica, se dice). Por pura coincidencia el punto más lejano del Sol se produjo ayer, así que aprovechemos para comparar el Supersol con el Minisol.

No saqué una foto del Sol en el perihelio, pero afortunadamente existen hoy en día telescopios solares en el espacio exterior. Usemos imágenes del Solar Dynamics Observatory, un telescopio extraordinario que observa el Sol permanentemente con un montón de instrumentos, descargando a tierra 1.5 Terabytes de datos por día (equivalente medio millón de canciones en mp3). Todas sus imágenes y otros datos están en tiempo real en la web, así que vamos a usar sus fotos. Recomiendo ir a ver las originales, cada una es de 16 megapixels, yo las reduje a un cuarto de megapíxel.

El punto más cercano al Sol (el perihelio) se produce en enero, este año fue el 2 de enero. A partir de allí fue todo cuesta arriba hasta ayer, 5 de julio, cuando alcanzamos la máxima altura sobre el Sol (el afelio). Comparemos las imágenes del Sol en estos dos puntos extremos.


No es mucho, ¿verdad? Es tan poquito que esta diferencia de distancia (y de tamaño, y de brillo) no afecta en absoluto las estaciones de la Tierra. La proximidad del perihelio con el comienzo del verano en el hemisferio sur, y del afelio con el comienzo del invierno, son pura coincidencia. (Los equinoccios y los solsticios van moviéndose despacito a lo largo de la órbita, una vuelta cada 26 mil años.) De hecho, en el hemisferio norte ahorita mismo andan en short y manga corta. Las estaciones de la Tierra tienen otro origen, que ya contaremos algún día.

A propósito, noten el grupo de enormes manchas solares que en estos días apunta hacia nosotros. Si pueden, no dejen de observarlas (de manera segura, ¡eh! ¡A nadie se le ocurra mirar el Sol con binoculares o telescopio!)


Las imágenes del Sol son de la NASA/SDO.