miércoles, 14 de septiembre de 2016

¿Cuántos años tenés? (en el Sistema Solar)

Supongamos que nos encontramos con un ser proveniente de otro planeta, un alienígena vamos. Después de las presentaciones formales (nombre, apellido, procedencia, "vengo en son de paz", etc), uno tarde o temprano le preguntará cual es su edad. Yo le diría que tengo 27 años y el alinígena me respondería un número N.

Sin embargo, ¿cómo se puede interpretar ese número? Si bien se mira, la edad en años tal como la damos depende de la definición de "año" y éste a su vez depende de nuestro planeta (una órbita de la Tierra alrededor del Sol). Por lo tanto, la edad del alienígena depende de dónde viene... Supongamos por ejemplo que viene de por acá cerca de uno de los planetas de nuestro querido Sistema Solar y que está de vacaciones en la Tierra. Entonces, la pregunta es:
¿a cuántos años terrestres corresponde el número N? Deténganse a pensar un momento :-)

Todo depende de su lugar de procedencia como dijimos. Por ende debemos saber cuánto dura un año en los diferentes planetas. El período orbital de un planeta depende de la tercera ley de Kepler y se puede calcular fácilmente. Obtenemos lo siguiente (planeta, número de días en un año planetario, año planetario en años terrestres):
  • Mercurio:  88 días terrestres - 0,24
  • Venus:       225 días terrestres - 0,62
  • La Tierra:  365 días terrestres - 1
  • Marte:       687 días terrestres - 1,88
  • Júpiter:      4334 días terrestres - 11,86
  • Saturno:    10764 días terrestres - 29,46
  • Urano:   30697 días terrestres - 84,01 
  • Neptuno:       60214 días terrestres - 164,79
De ese modo, mis 27,4 años de vida en la Tierra equivalen a (en el orden de acá arriba):
113,68 - 44,50 - 27,38 - 14,55 - 2,31 - 0,93 - 0,33 - 0,17 años planetarios.
Y 27,4 años planetarios (en el orden de acá arriba) equivalen a
6,59 - 16,84 - 27,38 - 51,49 - 324,72 - 806,41 - 2299,77 - 4511,12 años terrestres.

Pueden hacer la misma cuentita dividiendo sus respectivas edades por los factores acá arriba y ver qué edad tienen en Marte por ejemplo (edad/1,88) ¡Seguramente se sentirán más jóvenes! Lo lindo de esto es que pueden festejar sus cumples planetarios varias veces por año (terrestre). Por ejemplo hace unos días apenas cumplí 113 años en Mercurio, pronto cumpliré 45 años en Venus y dentro de un par de años terrestres será mi primer cumple en Saturno.

¡Felices cumples planetarios!

miércoles, 7 de septiembre de 2016

Música espacial: el sonido de las auroras de Júpiter

Hace un tiempo les hablé de la sonda espacial Juno que se encuentra orbitando alrededor de Júpiter, el gigante de nuestro Sistema Solar. Los detalles de la misión están en este artículo del blog. También publiqué una foto de Júpiter donde se pueden ver las fascinantes auroras boreales cerca del polo norte joviano debidas al intenso campo magnético del planeta. Hace unos días, el 27 de Agosto pasado, el instrumento Waves de la sonda Juno logró medir las ondas radio emitidas por el planeta durante su vuelo de reconocimiento. En el sitio del Jet Propulsion Laboratory de la NASA publicaron el misterioso sonido de las auroras de Júpiter. "¡Adelante maestro!":


Comentarios del video traducidos: Juno escucha la auroras boreales de Júpiter
- Durante el vuelo de reconocimiento de Júpiter del 27 de Agosto del 2016, el instrumento "Waves" (ondas en inglés) recibió las señales radio asociadas con las intensas auroras del planeta gigante.
- Las señales han sido desplazadas hacia frecuencias audio y son mostradas con un formato parecido al de las impresiones vocales, mostrando la intensidad de las ondas en función del tiempo y la frecuencia.
- Las intensidades más grandes están representadas en colores cálidos.
- El rango de frecuencias de estas señales de Juno va de 7 a 140 kHz.
- La duración de la adquisición de datos es de 13 horas y empieza poco después del punto de acercamiento máximo al planeta, también llamado perijove.

lunes, 5 de septiembre de 2016

¡Apareció Philae!

Quizás recuerden que hace un tiempo se logró colocar un satélite llamado Rosetta en órbita alrededor de un cometa llamado 67P/Churymov-Gerasimenko (Churi para los amigos). Esta misión fue todo un éxito ya que Rosetta fue lanzada en marzo del 2004 con numerosos instrumentos a bordo y estuvo viajando en el espacio exterior durante más de 10 años hasta alcanzar su destino. Desde el año 2014 Rosetta está dando vueltas por ahí sacando fotos de la superficie, muestras del material que expulsa el cometa y realizando mediciones de su campo magnético, geografía, composición, etc. Esta enorme bola de "hielo sucio" de varios kilómetros de diámetro contiene información muy valiosa para entender lo que ocurrió en nuestro Sistema Solar. El objetivo es entender qué ocurrió, cómo se formaron los cometas y cómo han perturbado al resto de los astros del Sistema Solar.

El rol de los científicos en este caso es parecido al de un detective:
  • la víctima es el cometa Churi,
  • las evidencias son las mediciones que realiza Rosetta,
  • el lugar del crimen es el Sistema Solar
  • los sospechosos son los planetas (sobretodo los gigantes).

El satélite Rosetta, el módulo Philae y el cometa Churi.
Créditos: ESA

Pero volviendo a la misión Rosetta propiamente dicha, uno de los grandes desafíos (y sin precedentes) fue el envío de un módulo de aterrizaje llamado Philae. Así es, una parte del satélite fue diseñada para ser enviada a la superficie del cometa para sacar muestras in situ. Por suerte, las agencias espaciales no consideraron poner a un geólogo/geofísico en una nave durante más de 10 años y mandarlo a la superficie del cometa (todo parecido con la película Armageddon es pura coincidencia). El 12 de Noviembre del 2014, Philae logró aterrizar exitosamente en la superficie pero tuvo problemas para estabilizarse debido a la gravedad muy débil del cometa. De hecho, rebotó varias veces y vivió unas horas de pánico hasta detenerse. El problema es que Philae quedó patas para arriba en una zona de sombra y no pudo recargar su batería con la luz solar como previsto. Por ende, operó durante 3 días sin parar en condiciones extremas antes de empezar una fase de hibernación. Lo más curioso de todo esto, es que Rosetta le perdió el rastro completamente a Philae. A pesar de las comunicaciones radio entre ambos, no se pudo localizar a Philae hasta... ¡el viernes pasado! Esto le ha causado una inmensa alegría al equipo de la misión pero también le da aún más valor a los datos recolectados por Philae ya que ahora se sabe exactamente dónde fueron tomados. En la imagen acá abajo pueden ver a Philae saludando desde la sombra.

Vista de la superficie del cometa (punto rojo) con un zoom (cuadrado rojo)
en la zona donde ha sido localizado el módulo Philae.
Créditos: ESA


Queda menos de un mes antes del final de la misión, o sea que ya era hora de encontrar a Philae... Luego, Rosetta empezará un lento descenso hacia la superficie que acabará sin duda con una espectacular colisión y su probable destrucción. Los mantendré informados :-) Para terminar les dejo un videíto que muestra las fases principales de esta misión y la órbita del cometa.



¡Saludos cometarios!

domingo, 4 de septiembre de 2016

¿Cómo se detecta un exoplaneta?

Para continuar con la temática exoplanetaria dada la reciente detección de Próxima Centauri b, hoy les contaré brevemente cómo hacen los astrónomos para detectar planetas alrededor de estrellas lejanas. Antes de los detalles técnicos, un poco de historia :-) En 1995, Michel Mayor y Didier Queloz descubrieron al famoso 51 Peg b, también llamado Dimidio, que pasó a la historia como el primer exoplaneta*. Recordemos que un exoplaneta es un planeta detectado fuera de nuestro Sistema Solar. La mayoría de las veces estos planetas se detectan alrededor de otras estrellas, aunque también existen planetas "huérfanos" que yerran por el espacio exterior... Sin embargo, los 2 primeros exoplanetas fueron detectados en 1992 alrededor de una estrella masiva de tipo púlsar llamada PSR B1257+12 (o Lich para los amigos). Años después se descubrió la presencia de un tercer planeta en ese sistema (sus nombres son un poco ásperos: Draugr, Poltergeist y Phobetor). Por lo tanto, si bien se mira, hace muy poco que sabemos que existen otros planetas... Antes pensábamos que el Sistema Solar era un lugar único y ahora sabemos que existen ¡miles de sistemas planetarios en nuestra galaxia! Hoy en día estamos asistiendo a una verdadera revolución exoplanetaria.

Visión artística de Dimidio: un planeta parecido a Jupiter
pero que se encuentra mucho más cerca de su estrella

Volviendo al tema de la detección: ¿cómo se detectan los exoplanetas? Es una tarea extremadamente ardua ya que los planetas suelen ser miles de millones de veces menos luminosos y miles/millones de veces menos masivos que sus estrellas. Por ejemplo, en nuestro querido Sistema Solar la luz emitida por el Sol es mil millones de veces más potente que la luz emitida por cualquiera de los planetas. Por ende, los astrónomos tienen que recurrir en la mayoría de los casos a métodos de detección indirectos. Existen básicamente 5 métodos para detectar exoplanetas:

Bamboleo estelar alrededor
del centro de masa (+)
1- Astrometría: históricamente este fue el primer método que los astrónomos probaron para detectar exoplanetas aunque en realidad sólo dio resultados convincentes mucho después de los otros métodos. En este caso, se trata de detectar el bamboleo de una estrella debido a la presencia de un planeta a su alrededor. Esto se debe a que la estrella y el planeta en realidad orbitan alrededor del centro de masa del sistema como se puede ver en la animación acá al lado (en todo rigor, el planeta no orbita alrededor de la estrella). Este centro de masa suele estar dentro o muy cerca de la estrella por lo que la precisión de las medidas tiene que ser muy alta (~m/s). Los satélites de última generación como HubbleGaia por ejemplo son capaces de detectar este tipo de movimientos.

2- Velocidades radiales: el espectro de la estrella o la distribución de colores de una estrella (la firma personal de la estrella digamos) también es alterada por la presencia de un planeta. Lo que se observa es que cuando la estrella se aleja y se acerca de nosotros (debido a la gravedad del planeta) su espectro también es alterado de manera periódica. Esto se llama el efecto Doppler y es muy utilizado en astronomía para medir a qué velocidad se mueven los astros con respecto a la Tierra. Este alejamiento y acercamiento regular de la estrella nos indica que hay un planeta y cuál es su periodo orbital (o sea la extensión de su órbita). Asimismo nos da un indicio sobre su masa (mínima) y su eventual excentricidad. Si quieren visualizar este efecto, les aconsejo que hagan clic acá. Los más valientes podrán divertirse simulando curvas de velocidades radiales acá.

3- Tránsitos planetarios: seguramente todos han escuchado hablar del tránsito de Venus o de Mercurio. Esto ocurre cuando uno de estos planetas se encuentra entre el Sol y la Tierra y se lo puede observar como un circulito que obstruye una parte de la luz solar. Lo mismo se puede hacer observando estrellas muy lejanas. En este caso no se obtiene una imagen del disco estelar con un puntito (el planeta), sino que se mide una disminución de la cantidad de luz recibida. Esto permite estimar el tamaño del planeta y a veces con un poco de suerte su atmósfera.

Tres planetas detectados directamente con Keck/Gemini
alrededor de la estrella HR8799 (x).
4- Detecciones directas: en algunos casos muy raros, los planetas emiten suficiente luz para ser detectados directamente. Sí, sí, ¡directamente! Esto se logra usando un coronógrafo que es una mascarita que tapa la estrella que se está observando y permite sondear los alrededores de la estrella en busca de pequeños puntos luminosos. Este es el caso por ejemplo del HR8799 donde se han detectado tres exoplanetas como pueden ver acá a la derecha.

5- Microlentes gravitacionales: este método merece una entrada para él solito ya que está basado en la inflexión o desvío de la luz al pasar cerca de un cuerpo masivo. ¡Así es! La luz dobla al pasar cerca de un cuerpo muy masivo... Este efecto fue predicho por Einstein en el marco de la teoría de la relatividad general. En este caso, el astro y su estrella desvían la luz proveniente de una estrella que se encuentra más lejos aún. Es un método muy pero muy refinado que se suele usar para detectar galaxias y cúmulos de galaxias. Pronto escribiré más sobre este tema.

Para concluir, les cuento que el planeta Próxima Centauri b fue descubierto con el método de las velocidades radiales y que se espera poder detectar algún tránsito planetario pronto... ¡Los mantendré informados! Bueno, creo que después de esta nota disponen de los elementos necesarios para convertirse en verdaderos cazadores de exoplanetas :-) De hecho, si realmente les interesa el tema, pueden contribuir con la comunidad científica clasificando curvas de luminosidad de otras estrellas en el sitio planethunters (en inglés).

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* 51 Peg b es el primer exoplaneta detectado alrededor de una estrella de la secuencia principal. Muchas veces se omite este pequeño detalle.

martes, 30 de agosto de 2016

¡Hay un planeta "parecido" a la Tierra por acá cerca!

¡GRAN NOTICIA GRAN! Un grupo de astrónomos publicó la semana pasada un artículo en la revista Nature con los datos sobre la detección de un planeta alrededor de la estrella Próxima Centauri. Me dirán: "Otra detección más de las miles que se han hecho hasta ahora..." Sin embargo, este descubrimiento reviste una gran importancia ya que esta estrella es la estrella más cercana al Sol. Próxima Centauri (cuyo bello nombre es alfa Centauri C, GL 551, HIP 70890) se encuentra a unos escasos 4 años luz. Esto significa que la luz que detectamos hoy fue emitida hace 4 años en realidad (pronto escribiré una entrada sobre este tema y sobre una posible misión no tripulada).

Próxima Centauri es una estrella que los astrónomos denominan enana roja ya que es mucho menos caliente y menos masiva que el Sol. En comparación, su luminosidad es más de 7 veces menor, su tamaño es más de 7 veces menor y su masa es más de 8 veces menor que la del Sol. A pesar de ser un modelo reducido de nuestro Sol, su actividad y sus erupciones son comparables a las de nuestro astro o sea que ¡mucho cuidado! Acá abajo tienen una foto donde pueden ver dónde está la estrella en el cielo (circulito naranja).

Copyright: Y. Beletsky (LCO)

Lo realmente interesante es que se ha detectado un pequeño planeta, llamado Próxima Centauri b, con una masa de por lo menos 1,3 masas terrestres que orbita alrededor de la estrella a tan solo 0,05 unidades astronómicas (o sea 7,5 millones de km). Puede parecer mucho en kilómetros pero en realidad se encuentra 20 veces más cerca de lo que nosotros nos encontramos del Sol. Su período orbital, que es el tiempo que tarda en dar una vuelta alrededor de la estrella, es de unos escasos 11.2 días. Son cortos los años allá :-) Quizás el dato más impactante es que este planeta se encuentra lo suficientemente lejos de la estrella para estar en la denominada zona habitable. Esto significa que, según establecido por los modelos planetarios actuales, la temperatura en la superficie del planeta es tal que se puede encontrar agua en estado líquido. Las consecuencias de este hecho son importantísimas para la exobiología que estudia cómo puede surgir la vida en otros mundos. Quizás haya vida, quizás no... Lo que está claro es que el mundo "habitable" más cercano a la Tierra fuera de nuestro Sistema Solar. ¡Hay una gran efervescencia en el mundo astrofísico en este momento!

Ya que es un descubrimiento importantísimo, le dedicaré varias entradas en Septiembre:
1) ¿Cómo se pueden detectar estos exoplanetas? ¿Qué es lo que realmente sabemos?
2) ¿Cómo se deducen las atmósferas y los climas de estos planetas?
3) Misiones futuras a Próxima Centauri b y comunicación interestelar.

Si tienen alguna pregunta o sugerencia no duden en dejar un comentario.
He estado poco activo últimamente, escribiré más seguido :-)

domingo, 31 de julio de 2016

Poesía y polvo cósmico

Empecemos citando al famoso astrónomo Carl Sagan: "Somos polvo de estrellas". ¿Qué quiere decir esta linda frase? Probablemente hayan escuchado alguna vez que los elementos que nos componen y nos rodean han sido forjados en los hornos estelares del Universo. ¡Esto es totalmente cierto! De hecho, los procesos extremos que ocurren en los corazones estelares afectan la estructura atómica de los núcleos y esto permite que se formen elementos más pesados (Carbono, Oxígeno, Nitrógeno, Hierro, etc.) a partir de elementos livianos (Hidrógeno, Helio). Algunas de estas estrellas, como las Supernovae por ejemplo, acaban su vida con una espectacular explosión que desparrama materia en el espacio exterior. Este polvo cósmico luego puede volver a concentrarse durante el proceso de formación de una estrella nueva y de sus hipotéticos planetas. Este mecanismo explica de hecho la presencia de elementos "pesados" en la Tierra y sus respectivas abundancias. Por ende, todo lo que vemos a nuestro alrededor está compuesto por ceniza estelar...

Es algo increíble pensar que la materia inerte que se generó en los corazones estelares terminó formando nuestro lindo planeta Tierra y sobre todo los seres vivos que lo habitan. En la serie Cosmos, Carl Sagan lo expresó del modo siguiente: "La ceniza de la alquimia estelar había cobrado vida". A mi parecer, esta frase es de profundo contenido poético y cristaliza de manera magistral la maravilla de la vida y el misterio sobre orígenes.


Sin embargo, no sólo los astrónomos usan esta imagen de "polvo cósmico" para referirse a lo que fuimos, somos y seremos. Por ejemplo, Francisco Tamayo escribió esta hermosa frase: "La vida es polvo y el destino viento". Sin embargo, el texto que más me gusta fue escrito por la celebérrima poeta chilena Gabriela Mistral y se llama "A los niños". Les dejo un saludo y espero que lo disfruten.

A LOS NIÑOS - Gabriela Mistral

Después de muchos años, cuando yo sea un montoncito de polvo callado, jugad conmigo, con la tierra de mis huesos. Si me recoge un albañil, me pondrá en un ladrillo, y quedaré clavada para siempre en un muro, y yo odio los nichos quietos. Si me hacen ladrillo de cárcel, enrojeceré de vergüenza oyendo sollozar a un hombre; y si soy ladrillo de una escuela, padeceré también por no poder cantar con vosotros, en los amaneceres. 

Mejor quiero ser el polvo con que jugáis en los caminos del campo. Oprimidme: he sido vuestra; deshacedme, porque os hice, pisadme, porque no os di toda la verdad y toda la belleza. O, simplemente, cantad y corred sobre mí, para besaros los pies amados. 

Decid cuando me tengáis en las manos, un verso hermoso y crepitaré de placer entre vuestro dedos. Me empinaré para miraros, buscando entre vosotros los ojos, los cabellos de los que enseñé. 

Y cuando hagáis conmigo cualquier imagen, rompedla a cada instante, que a cada instante me rompieron los niños de amor y de dolor.

viernes, 29 de julio de 2016

Ballet planetario alrededor del Sol

Empecemos con experimento bloguero que se me ocurrió tras una haber leído el fabuloso libro escrito por mi amigo astrónomo Seba Pérez llamado Bitácora Planetaria: cazadores de eclipses (si les interesa el libro lean la nota al final). Consideremos la situación siguiente: se encuentran frente a una persona que desconoce todo acerca del Sistema Solar y ustedes tienen que explicarle qué es y cómo funciona sin tener acceso a las clásicas fuentes de información (internet, biblioteca, celular, etc.) ¿Qué le dirían? ¿Cómo describirían el movimiento de los astros? Deténganse un momento a pensar en la respuesta. ¿Qué le dirían acerca del Sol?

¿Ya está? ¿Tienen la respuesta clara? Muy probablemente le dirían a su interlocutor que el Sistema Solar está compuesto por el Sol y los cuerpos celestes que orbitan a su alrededor. ¡Excelente definición! También le explicarían que los planetas giran sobre sí mismos, que describen círculos y elipses alrededor del Sol, que existen dos tipos de planetas: los telúricos y los gigantes, que hay asteroides, cometas, lunas y planetas enanos, etc. Seguramente le contarían un montón de cosas interesantes: que el Sol es una estrella activa, que gira más rápido en el ecuador que en los polos, que hay manchas solares, etc. Pero, si no me equivoco, a la mayoría de ustedes se le olvidó hablar del movimiento en el Universo del protagonista principal: el Sol.

Eso es porque solemos pensar que, en el modelo heliocéntrico, el Sol está fijo en el centro y no se mueve. Sin embargo, éste se mueve alrededor del centro de nuestra galaxia (a 25.000 años luz) y se desplaza a altísimas velocidades (792.000 km/h = 220 km/s). Por lo tanto, la Tierra y los otros planetas no vuelven al mismo lugar luego de dar una vuelta alrededor del Sol sino que se dibujan tirabuzones cósmicos en el espacio como en la imagen acá abajo.

Movimiento del Sol y de los planetas a su alrededor (+Plutón)
Crédito: DjShadu

Un amigo me comentó que este movimiento le daba muchísimo miedo ya que "nos estamos moviendo a 700.000 km/h alrededor de una bola de fuego gigante". Sin embargo, yo lo veo de otro modo. Dado que nos desplazamos por el Universo en vez de dar vueltas en círculo en el mismo lugar, es como si nuestro planeta Tierra fuese una suerte de nave espacial que nos está transportando hacia lugares lejanos e inexplorados del Universo. Por eso me parece que tendríamos que ser más responsables y cuidar mejor nuestra "nave espacial" ya que de eso depende nuestro futuro. Les dejo un saludo y les vuelvo a recomendar la Bitácora Planetaria :-)


--------------- NOTA SOBRE LA BITÁCORA PLANETARIA ------------------

Este libro me impactó mucho por su contenido y por su linda historia. Su objetivo principal es acercar a los niños a la astronomía y al mundo de la investigación. No se trata de un libro "clásico" con contenido enciclopédico sino de una trepidante aventura protagonizada por un grupo de niños muy curiosos. No sé si podrá conseguir fácilmente en donde sea que vivan pero se los recomiendo (¡a los niños y a los adultos!). La novela nos invita a pensar sobre cuestiones astronómicas y sobre el lugar que ocupa la especie humana en el Universo. Me hubiese gustado mucho leer un libro así cuando era chico. No duden en preguntarme si les interesa contactar al autor Seba Pérez.