sábado, 26 de septiembre de 2015

El equinoccio en Saturno

Esta semana pasamos por el equinoccio. Fue el miércoles, 23 de septiembre, a las 5:20 hora argentina. En ese momento el Sol estaba directamente sobre el ecuador. Como el ecuador está inclinado con respecto a la órbita de la Tierra, esto ocurre sólo dos veces cada año, en marzo y en septiembre, marcando el comienzo de la primavera y del otoño.

Todos los planetas tienen equinoccios, por supuesto... ¡inclusive si el ecuador coincide justo justo con el plano de la órbita! Esto ocurre casi exactamente en Mercurio. El eje de Mercurio está inclinado apenas 3 centésimas de grado, así que en Mercurio es permanentemente equinoccio. Un eterno comienzo de la primavera o del otoño, en un mundo donde medio planeta sufre en realidad un tórrido verano mientras la otra mitad se congela de lo lindo.

Hay otros casos extremos. En Urano, por ejemplo, el eje de rotación del planeta está casi acostado sobre su órbita. Le pasa lo contrario que a Mercurio: tiene equinoccios, pero son fugaces. En un punto cualquiera de Urano, medio año es verano y medio año es invierno. Como en el chiste sobre Bariloche, ¡pero de verdad!

Sin dudas el más notable de los equinoccios del sistema solar es el de Saturno. ¿Por qué? ¡Por los anillos! Los anillos están exactamente en el plano ecuatorial del planeta, de manera que en los equinoccios (y sólo en los equinoccios) el Sol los ilumina de costado. Los anillos son tan finitos que durante varios días antes y después del equinoccio exacto están tan oscuros que, vistos desde la Tierra, directamente son invisibles, no se ven ni los anillos ni sus sombras sobre el planeta. Desaparecen. Lo cual confundió a los primeros astrónomos que observaron a Saturno a través de un telescopio en el siglo XVII, desde Galileo en adelante, hasta que Christiaan Huygens se dio cuenta de lo que estaba pasando.

Visto de cerca el equinoccio de Saturno es de una belleza sin igual. Lo vimos una sola vez, en 2009, a través de los ojos del robot Cassini en órbita de Saturno. Y nunca lo volveremos a ver. Al menos no por mucho tiempo. La órbita de Saturno es muy amplia, y los equinoccios ocurren cada 15 años. Cassini, ay, se acerca al final de su vida. Los recientes y finales sobrevuelos de Hiperión y Dione nos lo recuerdan. Lo vamos a extrañar.


Así se ve Saturno durante el equinoccio. Cassini tomó decenas de fotos a lo largo de varias horas, que están aquí primorosamente montadas en una panorámica gigante. El brillo de los anillos está aumentado en un factor 20 con respecto al planeta, porque de otro modo serían invisibles. El fantasmal brillo del lado izquierdo es luz reflejada por el lado diurno del planeta. El lado derecho de los anillos no recibe siquiera esta luz cenicienta de Saturno, y está multiplicado su brillo por un factor 60. La línea de luz que vemos de este lado es luz directa del Sol, apenas capturada por las partes más sobresalientes de los anillos. La imagen es enorme, más de 7000 pixels de ancho, así que recomiendo bajarla para verla en detalle. Reducida al tamaño del monitor de cada uno hará un hermoso fondo de escritorio.

Un trabajo reciente reporta un descubrimiento inesperado realizado durante la observación de este hermoso fenómeno. Durante el equinoccio, los anillos se enfrían porque tienen el Sol eclipsado por ellos mismos. Resulta que la parte media del anillo A (el que está por fuera del que se ve más brillante) se enfrió de manera anómala, y la explicación es que está formado por bodoques de 1 m de hielo de agua casi puro cubiertos por una delgada capa de polvo. El resto de los anillos está formado por hielos y rocas mucho menos densos. No se sabe por qué es así, pero es posible que distintas partes de los anillos tengan historias muy distintas, y que algunas sean muy jóvenes. Durante sus órbitas finales Cassini cruzará directamente los anillos y podrá medir su masa, lo cual permitirá sacar más conclusiones sobre su edad, un misterio que intriga a los astrónomos desde hace siglos.


La foto de Saturno es de NASA/JPL/Cassini, y la página en el Photojournal es ésta.

El chiste dice que Bariloche tiene apenas dos estaciones: el invierno y ¡la del ferrocarril!

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sábado, 19 de septiembre de 2015

Supereclipse

Súper superluna + Eclipse = Supereclipse
El domingo 27 de septiembre a la noche. No te lo pierdas.  

Lo publico hoy así tienen tiempo de prepararse: el eclipse lunar total de la semana que viene es superespecial.

La órbita de la Luna alrededor de la Tierra no es redonda. Es un óvalo (una elipse) que hace que, una vez por mes, la Luna esté más cerca de la Tierra y se vea más grande. A veces este acercamiento (el perigeo) coincide con la luna llena, y a veces no. La diferencia de tamaño es considerable, si bien todavía no estoy seguro de si es realmente apreciable a ojo. Estas superlunas hoy en día se promocionan en los noticieros y en las redes sociales, así que seguramente todos las conocen. Aquí hay una foto de una superluna y una miniluna (una luna llena durante el máximo alejamiento de la Tierra). No hay Photoshop: ambas fotos están tomadas exactamente con el mismo equipo fotográfico.


La luna llena de esta semana es una superluna... ¡pero además es una súper superluna! ¿Por qué? Resulta que no todos los perigeos son iguales. La órbita de la Luna es más complicada, debido principalmente a la influencia del Sol. Si uno revisa la distancia de la Tierra a la Luna día por día se encuentra con lo siguiente:


Cada oscilación de esta línea hacia arriba y hacia abajo es una vuelta de la Luna alrededor de la Tierra, alejándose hasta el apogeo y regresando al perigeo. Pero, como se puede apreciar, ¡los mínimos no son todos iguales! (Los máximos tampoco, pero menos.) Hay perigeos más cerca y perigeos más lejos, en un ciclo se repite cada pocos meses a medida que la Tierra se mueve alrededor del Sol junto con la Luna. Fíjense: el próximo perigeo (donde está la línea roja) será particularmente cercano. La Luna estará a poco más de 350 mil kilómetros, y se verá ocupando casi 34 segundos de arco en el cielo, bastante más que lo habitual y casi el máximo posible. ¡Será una súper superluna! Para verla desde que salga (19:30 en Bariloche, la hora exacta depende de dónde estés). 

¡Pero no se vayan a dormir, porque falta el eclipse! La súper superluna se meterá totalmente en la sombra de la Tierra antes de la medianoche. El eclipse durará horas, entre la etapa parcial del comienzo, la total, y la etapa parcial del final. Para los que quieran ver aunque sea un poquito, sin congelarse ni aburrirse, lo mejor es ver el momento en que la Luna se oculta por completo. Esto ocurrirá a las 23:11 (hora argentina). Así que entre las 11 menos cuarto hasta las 11 y media es una buena opción. 


No dejen de observar el color rojo de la Luna eclipsada (en la figura, los círculos rojos son la sombra de la Tierra, que por supuesto no vemos directamente en el eclipse). ¿Por qué no desaparece por completo la Luna al meterse totalmente en la sombra de la Tierra? Después de todo, su única fuente de iluminación es la luz del Sol. La tenue luz roja proviene de todos los amaneceres y todos los atardeceres del mundo a la vez, que tiñen con su luz enrojecida el cono de sombra del planeta. Hay una explicación más detallada en una nota del año pasado, acá


El que quiera tomar fotos de la superluna y la miniluna no tiene más que consultar mi Calculadora de Perigeos y Apogeos. El gráfico de la distancia de la Tierra a la Luna está hecho en Wolfram Alpha.

Nunca está de más decir que el eclipse no tiene ningún efecto físico sobre las personas, no hay mareas ni superlunas ni color rojo que valga (está explicado acá). No tiene nada que ver con la sangre, ni con el Apocalipsis ni ocho cuartos.

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sábado, 12 de septiembre de 2015

El cráter de Burney

Hay pocos mundos en el sistema solar cuyas superficies no estén abarrotadas de cráteres: los gigantes de gas por un lado, y por otro el puñado cuyas atmósferas o actividad geológica protegen o renuevan permanentemente sus cortezas. Venus y la Tierra, Io y Europa alrededor de Júpiter, Titán y Encélado en Saturno y, ahora, Plutón. Plutón, por razones todavía no del todo entendidas, parece gozar de una activa geología en los helados confines del sistema solar. En un mundo con pocos cráteres, éste parece ser el más grande, el cráter Burney, rodeado de regiones bautizadas con los nombres de robots exploradores del espacio:


¿Quién es Burney? ¿Algún astrónomo especialista en objetos transneptunianos? ¿Algún viajero del inframundo? Nada de eso. Burney, Venetia Burney, es una niña de 11 años. Bueno, era una niña cuando se vinculó para siempre con el lejano Plutón.

Venetia Burney vivía en Oxford, Inglaterra. La mañana del 14 de marzo de 1930 estaba desayunando con su madre y su abuelo. El abuelo leía el diario. En voz alta les lee la extraordinaria noticia del descubrimiento de un nuevo planeta, y se pregunta qué nombre le pondrían. Venetia piensa un instante y dice: "¿Por qué no le ponen Plutón?"

Durante mucho tiempo circuló la historia de que Venetia había elegido el nombre por el personaje de Disney, el perro Pluto, que también data de 1930. En inglés, aclaremos, tanto el perro como el planeta (y el dios del inframundo del mito griego) se llaman igual, Pluto. Pero Venetia explicó más de una vez que no fue así. Hay una entrevista interesante aquí, realizada en 2006 en ocasión del lanzamiento de la sonda New Horizons, que recientemente ha visitado Plutón. En la entrevista dice no saber exactamente por qué sugirió ese nombre. Que conocía los mitos griegos, así como los nombres de los planetas por supuesto, y que simplemente le pareció que era un nombre que no había sido usado.

El abuelo de Venetia inmediatamente quiso sugerir el nombre a un astrónomo de Oxford, el profesor Herbert Turner. Le dejó una notita, porque ese día Turner estaba en Londres en una reunión de la Royal Astronomical Society, donde todos proponían nombres para el nuevo planeta. A nadie se le ocurrió Plutón, y cuando Turner lo leyó en la nota del abuelo de Venetia le encantó: Plutón es el dios del inframundo, y el nuevo planeta estaba increíblemente alejado de los demás. Además, las primeras letras, P L, son la iniciales de Percival Lowell, el rico astrónomo aficionado que había patrocinado la búsqueda del planeta (sin vivir para verla concluir con éxito). A Turner le gustó, entonces, y mandó un telegrama al observatorio Lowell. Venetia insiste en que no pensó para nada ni en el inframundo ni en Percival Lowell.

En mayo de ese año el planeta recibió oficialmente el nombre propuesto por la niña. El abuelo se lo contó. Ella no se había enterado de nada desde su propuesta en la mesa familiar, así que pueden imaginarse la sorpresa y lo contenta que se puso: ¡había bautizado un planeta! Según recuerda, hubo cierto revuelo en los diarios, pero nada de otro mundo. Je, de otro mundo.

En la entrevista Venetia cuenta también que su tío abuelo Henry Madan fue quien bautizó a los satélites de Marte, Fobos y Deimos. Venetia fue maestra de economía y matemática. Nunca les contó a sus alumnos que ella había bautizado a Plutón. Nunca vio a Plutón a través de un telescopio, pero vio las fotos del descubrimiento que tomó Clyde Tombaugh en Flagstaff (yo también las vi, algún día lo cuento). Le asombraba el avance tecnológico de nuestra civilización desde los días en que era una niña a principios del siglo XX. Falleció en 2009, a los 90 años de edad. Había nacido el 11 de julio de 1918, casi exactamente 97 años antes del sobrevuelo de New Horizons.

Y a propósito de New Horizons, ha comenzado la descarga masiva del 95% de los datos registrados, que todavía estaban a bordo de la nave. Entre ellos todas las imágenes de alta resolución, de las cuales aún no vimos nada. El jueves se publicaron las primeras imágenes, de las cuales elegí una con el cráter Burney visible en el extremo izquierdo. Hay más aquí, todas valen la pena.


La complejidad del terreno es impresionante. Habrá Plutón para entretenerse en los próximos meses. Seguramente podré rehacer este video del sobrevuelo...



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sábado, 5 de septiembre de 2015

El corazón de las tinieblas

Aunque parezca mentira, el centro del Sol es oscuro como el carbón. En el núcleo, de donde viene toda la energía que mantiene brillando la superficie del Sol, la luz visible es poquitísima. Si nos teletransportaran al centro del Sol no veríamos nada. Eso sí: nos cocinaríamos rápidamente en radiación X y gamma. Cada uno de esos fotones súper energéticos es absorbido y reirradiado a longitudes de onda mayores a medida que recorre su camino hacia la superficie, hasta que sale una mezcla de radiaciones, principalmente luz visible e infrarrojo, con máximo en el verde.


El núcleo ocupa el cuarto central del diámetro solar, apenas el 1,5% de su volumen pero alberga más de la tercera parte de toda la masa de la estrella. A una densidad enorme, de 162 gramos por centímetro cúbico, sorprendentemente es todavía un gas debido a la tremenda temperatura. Lleva 5 mil millones de años convirtiendo hidrógeno en helio, seicientas mil toneladas de hidrógeno cada segundo, así que a esta altura su composición es mitad y mitad. Dentro de otros 5 mil millones de años será puro helio y el horno nuclear se apagará. El núcleo se contraerá por su propio peso y, expuesto en forma de estrella enana blanca tras la expulsión de las capas más superficiales, brillará intensamente por muchísimo tiempo más a medida que se enfríe. Tras una cantidad insondable de miles de millones de años estará finalmente tan frío que será, definitivamente, negro de toda negritud.


La imagen del Sol sobre la que superpuse el tamaño del núcleo es del Solar Dynamics Observatory, una imagen ultravioleta de mayo de 2015 que elegí un poco al azar en su vasta galería.

Parece mentira que el cuarto central de una esfera ocupe una fracción tan pequeña del volumen total. Pero el volumen de una esfera crece con el cubo del diámetro, y 1/4×1/4×1/4 = 1/64 ≈ 0.016 = 1.6%.

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