28/12/2024

La Luna en 2025

Ya termina el año, y aquí compartimos nuestro clásico panorama de la Luna en 2025. Toda toda, acelerada 200 mil veces para comprimir un año en 3 minutos, y con el sur hacia arriba tal como la vemos en el hemisferio sur.

Habrá dos eclipses lunares. El más interesante para nosotros será el de la noche del 13 al 14 de marzo, un eclipse total en horas de la madrugada, visible desde las Américas. Por alguna razón, la captura del video se salteó el oscurecimiento correspondiente (que se puede ver en el eclipse de septiembre). Pero habrá eclipse en marzo, ya daremos más detalles.

El eclipse lunar de septiembre será visible mayormente en Asia y la cuenca del océano Índico.

El 2025 viene pobre en eclipses solares: apenas dos eclipses parciales, con sus máximos en regiones polares o subpolares, no muy interesantes. 

La Luna ocultará a Saturno y a Marte en enero, a Mercurio en marzo, y a Venus en septiembre. Ninguno de estos mini eclipses será visible desde nuestras latitudes. Pero tendremos dos ocultaciones de Antares, una en febrero (en la madrugada) y otra en mayo (comienza a medianoche del 13 al 14, hora argentina):

Las ocultaciones de enero serán visibles en Europa (la de Saturno) y en Norteamérica (la de Marte, en la noche del 13):

La ocultación de Mercurio será visible desde Australia, y la de Venus desde Europa entera, pero de día:

Felices fiestas, nos vemos el año que viene.



El video está hecho con Celestia. El eclipse lunar está simulaco con Stellarium. Los mapas de ocultaciones son de In-the-sky.org, porque me cansé de la interfase de Occult, que se quedó en el siglo XX.

21/12/2024

La enana roja más brillante

Hace algo más de 100 años los astrónomos descubrieron que las estrellas rojas venían en dos tamaños, que naturalmente llamaron gigantes y enanas. Fue parte de un descubrimiento crucial de la astrofísica, el diagrama de Hertzsprung-Russell, que estaría en el corazón de la ciencia que a lo largo del siglo XX logró explicar el funcionamiento de las estrellas.

Las estrellas rojas que conocemos del cielo nocturno son gigantes o supergigantes: Betelgeuse, Antares, Aldebarán, Arcturus, Gamma Crucis... Llaman la atención precisamente porque son raras entre las estrellas brillantes, mayoritariamente azules o blancas. Las enanas rojas son una población completamente diferente. Son extremadamente abundantes. Tan abundantes que son el 75% de todas las estrellas de la Via Láctea. El nombre de "enana", de todos modos, hace sospechar que no deben ser fáciles de ver. ¡Pero son tantas! Alguna podremos ver. ¿O no? A simple vista se pueden ver unas 10 mil estrellas. El 75% son 7500. ¿Cuántas de ellas son enanas rojas?

Ninguna. Ni una sola.

La enana roja más brillante está un poco por debajo del límite visible a simple vista. Es la estrella AX Microscopii, de magnitud visual 6.67. Algún joven podrá verla desde un sitio extremadamente oscuro, pero los demás necesitaremos al menos un par de binoculares.

La constelación del Microscopio es una de las más pobretonas del cielo: sus estrellas más brillantes son de quinta magnitud. Está a 40 grados de latitud galáctica, así que también es pobre en objetos del cielo profundo. Es tan poco atractiva que casi no hay fotos de ella para mostrarles nada menos que la enana roja más brillante del cielo. Por suerte encontré esta imagen de Axel Mellinger, que no pudo esquivarla simplemente porque estaba fotografiando el cielo entero de polo a polo:


AX Mic fue descubierta por Nicolas Lacaille en su exploración del cielo austral desde Ciudad del Cabo en 1752, y ocupa el lugar 8760 en su catálogo. Es una estrella muy cercana, a 12.6 años luz, y a eso se debe, en parte, que sea la más brillante de su categoría. Pero, en comparación, la estrella más cercana al sistema solar, Proxima Centauri —que también es una enana roja— brilla mucho menos, a magnitud 11. Es decir, AX Mic es intrínsecamente bastante brillante, para ser una enana roja. Aún así, es diminuta: tiene la mitad del tamaño de nuestro Sol y el 60% de su masa. Su superficie, que está a 3500 C (no mucho más caliente que el hierro de una fundición) emite sólo el 3% de la luz solar, y tarda un mes en producir la luz que nuestra estrella emite en un día. En comparación, Proxima se esfuerza durante ¡30 años! para producir es misma cantidad de luz. Hay que tener en cuenta, de todos modos, que a esa temperatura una buena parte de la emisión está en el invisible infrarrojo (la luminosidad total trepa al 7% de la solar, lo que debe ser un récord para una enana roja). La estrellita no está en el atlas de Lacaille, pero sí está en el más completo de Bode, la Uranographia de 1801, que se basó en el catálogo de Lacaille para las estrellas australes:


La manera tranquila que tienen las enanas rojas de producir energía, asegura que sus interiores están bien mezclados por convección térmica. Así que no acumulan helio en el centro, como el Sol, y pueden seguir fusionando hidrógeno de manera lenta pero incansable. AX Mic tiene más o menos la edad que el Sol, pero seguirá brillando por billones de años, cuando el Sol ya esté recontra apagado.

Si quieren encontrarla, hay que buscarla cerca de Theta 1 Mic, que es una de las estrellas "brillantes" de la constelación. Descargué y anoté una imagen del survey de Mellinger de 25 grados de ancho para mostrar su posición. Para ubicarse en esta región poco frecuentada del cielo, pueden usar las estrellas de la Grulla que aparecen en la foto. La Grulla es relativamente fácil de identificar. Alnair es una estrella de segunda magnitud, que marca su ala derecha, mientras que Aldhanab es el pico del ave, un poco menos brillante. Theta 1 forma un triángulo con estas dos, relativamente fácil de reconocer. Una vez identificada Theta 1, con binoculares habrá que identificar a su compañera Theta 2, y desde allí buscar a AX Mic a 2 grados de distancia. La foto del principio tiene 6 grados de ancho, un poco mayor que el campo de unos binoculares de 10 aumentos.




El panorama de la Vía Láctea de Axel Mellinger es extraordinario, y descubrí recientemente que puede consultarse en el SkyView de la NASA. Está documentado en Mellinger, A Color All-Sky Panorama Image of the Milky Way, Publ. Astron. Soc. Pacific 121:1180-1187 (2009). Dan ganas de comprarse el póster.

El nombre "enana roja" no está definido rigurosamente (ni hay necesidad). AX Mic es la estrella más brillante de tipo espectral M. A veces se incluye en la categoría las más tenues de tipo espectral K, también muy abundantes. Juntándolas con las M, y algunas de las G, resulta que el Sol es más brillante que el 95% de las estrellas de la Vía Láctea. El Sol no es una estrella "promedio" u "ordinaria". 

Theta es la letra griega θ. Se pronuncia como la z de los españoles, zeta, con la lengua contra los dientes. No "seta", ni "teta", y mucho menos "tita". Es la letra inicial de las palabras que en inglés se escriben con th, como theater.

14/12/2024

Doce cosas que (tal vez) no sabías sobre el Sol

Motivada por el éxito de la nota sobre las Doce cosas que (tal vez) no sabías sobre las constelaciones, he aquí una lista con Doce cosas que (tal vez) no sabías sobre el Sol.

1. El Sol no es de fuego. Brilla porque está muy caliente, como brillan los alambres del tostador eléctrico, o el hierro en una fundición, o las piezas de cerámica en el horno del alfarero. La superficie del Sol está a 5500°C. El hierro de una fundición está a unos 1500 grados.

2. En el centro del Sol hay una región llamada núcleo, que tiene el tamaño de dos planetas Júpiter. Está mucho más caliente, a 15 millones de grados. Es allí donde ocurren las reacciones de fusión nuclear, que convierten hidrógeno en helio, que mantienen caliente al Sol.

3. Cada segundo, el Sol convierte 600 millones de toneladas de hidrógeno en helio. Pero no produce 600 millones de toneladas de helio. Produce 596 millones de toneladas. La diferencia, 4 millones de toneladas, desaparecen. ¡Cada segundo! Se convierten directamente en energía, en forma de rayos gama muy energéticos.

4. En el camino hacia la superficie, esos fotones gamma chocan muchísimas veces con la materia del Sol, calentándola y perdiendo energía. Cuando llegan a la superficie, la mayor parte son fotones de luz visible.

5. El viaje desde el núcleo hasta la superfice les lleva unos 100 mil años. El viaje desde la superficie hasta nuestros ojos les lleva 500 segundos (8 minutos y medio).

6. Incluso a la distancia que nos encontramos, la potencia que trae la radiación solar a nuestro planeta es aproximadamente de 1 kilowatt por metro cuadrado. Mil watts por cada metro cuadrado de pradera, estepa o bosque, montañas, glaciares y mares. Es la energía que mantiene vivo al planeta.

7. La luz del Sol es blanca; es la definición de la luz blanca, después de todo. Por qué dibujamos el Sol amarillo es para mí un misterio.

8. La máxima intensidad de la radiación solar está en el color verde del espectro visible. No en el amarillo, como podría sospecharse de los dibujos infantiles. 

9. El Sol es enorme. Su diámetro es 100 veces mayor que el de la Tierra. Su volumen es el de un millón de Tierras. Pero su masa no es un millón de veces la de la Tierra, sino apenas 300 mil veces. Así que la densidad media del Sol es sólo un 40% mayor que la del agua, bastante menos que el promedio de nuestro rocoso planeta. Aún así, si pudieras pararte en su superficie, te aplastaría con la fuerza de 28 gravedades terrestres. 


10. Examinando la composición istotópica de los meteoritos, la edad del Sol se conoce muy exactamente: es de 4603 millones de años. Se formó junto con todo el sistema solar, y nuestro planeta es apenas más jovencito. 

11. El Sol se encuentra en la mitad de su larga vida como estrella, pero un día se empezará a agotar su combustible nuclear. Cuando esto ocurra, primero se inflará enormemente y se recalentará, aniquilando los planetas Mercurio y Venus, y tal vez la Tierra, que en el mejor de los casos se volverá inhabitable. Sus capas exteriores se soltarán del núcleo y se dispersarán por el espacio interestelar, formando una efímera nebulosa planetaria, mientras el núcleo queda desnudo, formando una enana blanca, enfriándose muy lentamente. 

12. A pesar de lo que suele decirse, el Sol no es una estrella promedio, o típica, u "ordinaria", en la población de estrellas de la galaxia. Es una estrella grandecita: es más grande y más brillante que el 95% de las estrellas de la Vía Láctea. Es cierto que existen estrellas mucho más grandes, y que como son brillantes son la mayoría de las que vemos en el cielo nocturno. La estrella del medio de las Tres Marías, por ejemplo, es 30 veces más grande y 400 mil veces más luminosa que el Sol. Pero la población de estrellas está abrumadoramente dominada por estrellas más chiquitas, oscuritas, y rojas que nuestro magnífico Sol.



Bonus: Existen telescopios espaciales que observan el Sol permanentemente en diversas longitudes de onda. Sus imágenes son públicas y pueden descargarse en tiempo real. Solar Dynamics Observatory, por ejemplo, toma fotos cada 15 minutos. Es una maravilla. También vale la pena el Solar and Heliospheric Observatory, que tiene instrumentos que permiten ver la corona, que es la atmósfera del Sol.

07/12/2024

Junocam

Recientemente me enteré de dos cosas que me apenaron: la primera es que falta menos de un año para el final de la misión Juno, que desde hace más de 8 años está en órbita de Júpiter. Juno lleva a bordo una cantidad de instrumentos que le han servido para explorar el interior del planeta. Pero además lleva una cámara, agregada un poco a último momento, llamada Junocam. Alguien se dio cuenta de que estaban mandando un robot a Júpiter y que no estaba planeado que llevara una cámara. ¡A quién se le ocurre! Así que agregaron Junocam, que ha sido inmensamente exitosa, además de popular. ¿A quién no le gustan las fotos de un planeta gigante visto de cerca, de tan cerca que la Gran Mancha Roja parece abarcar el planeta?

Los paisajes de nubes en todas las latitudes de Júpiter son fascinantes e hipnóticos. Y Juno pasa tan cerca que hasta permite ver las tormentas con una tercera dimensión que nadie imaginaba:

¿Ven los topes de las nubes, formando una especie de pochoclo blanco? Pochoclo joviano:

Estas nubes, más formalmente llamadas "mushballs" son ricas en agua y amonícao, y están sujetas a interminables descargas eléctricas:

Juno ha sobrevolado los satélites grandes de Júpiter en repetidas ocasiones, dándonos vistazos extraordinarios de estos mundos helados, que tal vez alberguen vida en sus profundidades. Hemos comentado las visitas a Europa y a Ganímedes, y creo que tengo guardadas algunas cosas para mostrar todavía.

La cuestión es que la misión de Juno terminará en septiembre de 2025, cuando el robot se suicide zambulléndose en las profundidades de Júpiter. Esto se hace para evitar que quede en una órbita fuera de control, que eventualmente pudiera hacerla caer sobre alguna de las lunas jovianas, contaminándola. Lo mismo hizo Cassini, en Saturno, en 2017, poniendo fin a dos décadas apasionantes.

La segunda noticia triste, más inesperada, es que el sitio unmannedspaceflight, un foro de colaboración de aficionados y profesionales entusiastas de la exploración del sistema solar, apoyado por la Planetary Society, cerrará a fin de este año. Junocam no tiene un equipo dedicado a la preparación de sus imágenes: la NASA las provee crudas al público (en un formato muy raro), y unmannedspaceflight es uno de los sitios donde fueron magistralmente elaboradas y publicadas por aficionados. Los administradores van a preparar un archivo para que la enorme cantidad de material pueda seguir accesible, pero el sitio cerrará definitivamente. Una pena, pero uno no puede dejar de imaginar que algo similar surgirá eventualmente, y que tal vez será mejor aún. Esperemos.

Lamentablemente, las últimas imágenes de Junocam no estarán en unmannedspaceflight, habrá que estar atentos a ver quién las pone a disposición del público. Seguramente así será.



El sobrevuelo de la Gran Mancha Roja de la primera imagen es del paper Sánchez-Lavega et al., The Rich Dynamics of Jupiter’s Great Red Spot from JunoCam: Juno Images, The Astronomical Journal, 156:162 (2018).

La dinámica del pochoclo está contada en dos trabajos: Guillot et al., Storms and the Depletion of Ammonia in Jupiter: I. Microphysics of “Mushballs”, JRG Planets (doi:10.1029/2020JE006403) y Storms and the Depletion of Ammonia in Jupiter: II. Explaining the Juno Observations, JRG Planets (doi:10.1029/2020JE006404).