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Viaje por el sistema solar, de Mercurio a Hiperión

mercurio

La sonda Messenger se estrellará a las 21, 26 (CEST)  de está noche contra la superficie de Mercurio tras una histórica misión de cuatro años en los que ha sido la primera en orbitar a su alrededor y ha revelado información clave para conocer mejor el planeta más cercano al sol.  La NASA prevé que el choque se produzca a una velocidad de 14.080 kilómetros por hora, lo que dejará tras el choque un cráter en Mercurio de 16 metros.

Messenger, palabra formada por el nombre “MErcury Surface, Space ENvironment, GEochemistry and Ranging”, fue lanzada en agosto de 2004 y en 2011 se convirtió en la primera sonda en orbitar alrededor de Mercurio. Durante estos cuatro años de órbita alrededor del planeta, la nave ha permitido descubrir una superficie rica en diversidad química, ha dibujado un vasto mapa de depósitos volcánicos, y descubierto depósitos de agua helada en las profundidades de cráteres polares donde no llega la luz del sol.

Mercurio es uno de los planetas que más ha costado investigar ya que se mueve mucho más rápido que La Tierra y una nave espacial debe desplazarse a unos 104.607 kilómetros por hora para alcanzarlo. Además tiene que soportar la cercanía al sol, algo que los científicos de Messenger resolvieron con una gran sombrilla de cerámica que soporta el calor y protege la nave espacial.

Y nuestro siguiente punto de atención es Hiperión, una de las lunas de Saturno.

hyperion-lune-saturneEsta especie de esponja marina es, en realidad, una de las lunas de Saturno. La sonda Cassini, de la Agencia Espacial Europea, ha publicado esta imagen tomada en septiembre de 2005 durante una maniobra de aproximación a esta luna.

Hiperión tiene forma de patata y unas dimensiones de 410 x 260 x 220 kilómetros, que lo convierten en el mayor cuerpo irregular del Sistema Solar. Su extraño aspecto, casi ‘burbujeante’, es debido a que tiene una densidad muy baja para su tamaño. Esta luna es muy porosa, casi como una esponja, y presenta un gran número de cráteres de todas las formas y tamaños cubriendo su superficie. Los científicos piensan que está compuesta mayoritariamente por agua congelada, con pequeñas incrustaciones de roca.

Nuevas imágenes de los “pilares de la creación” en el 25º aniversario de Hubble

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Con motivo del 25º aniversario del telescopio espacial Hubble, la NASA publica nuevas imágenes de uno de sus iconos, los “pilares de la creación” de la Nebulosa del Águila, una nube de gas en la que nacen estrellas, ubicada a una distancia de 7.000 años luz de la Tierra. La foto original de 1995, que mostraba tres columnas gigantes de gas bañadas en luz ultravioleta, causó sensación. 20 años después, la Nasa ha revelado nuevas imágenes con más detalle, lo que permite a los astrónomos evaluar qué cambios ha registrado en estas dos décadas

En estas imágenes, tomadas con luz visible e infrarroja, se ha doblado la resolución, por lo que los cambios que hayan podido producirse se observan mejor.447145main_hubble20th-vis-infra
Aquí están las dos imágenes, de 1995 y 2014, que los científicos utilizan para observar cambios en la formación. Algunas zonas están en proceso de destrucción.  El material de los bordes se está calentando y evaporando.

p1501awEn la sección de astronomía del programa de hoy, Santiago Pérez Hoyos, profesor de la Escuela de Ingeniería de UPV_EHU y miembro del Grupo de Investigación de Ciencias Planetarias, explica  cómo se están descubriendo y catalogando exoplanetas gracias a la misión Kepler.  Y también repasa estas espectaculares imágenes. Se puede escuchar aquí.

Pero…¿Existe realmente la superluna?

Comienza una nueva temporada en La mecánica del caracol, la quinta ya en antena, y poco a poco van regresando a sus horarios los colaboradores habituales y se vanb instalando los nuevos “fichajes”. Iremos hablando de unos y otros en este blog a lo largo de estos primeros días de temporada. Hoy ha sido el momento ideal para presentar al equipo de divulgación del Museo Eureka, un museo de la ciencia ubicado en el Parque Tecnológico de Miramon, en Donostia, que nos acompaña desde la primera semana del programa, en septiembre de 2010. Primero fue el gran Félix Ares quien, semana tras semana, nos fue explicando fundamentos científicos sobre los temas más variados. Tras su jubilación, son Elena Rosales, Larraitz Etxeberria e Idoia Mujika quienes se encargan de esta sección de los martes. Una sección que se centra, a menudo, en la explicación científica a fenómenos cotidianos, que es uno de los muchos atractivos de este excelente museo.

La excusa para empezar la temporada en el blog presentando a las chicas de Eureka es el trabajo que se ha tomado Idoia en explicarnos qué son las famosas superlunas. Un fenómeno mediático en los últimos tiempos pero que., como dicen, está sirviendo para encender la curiosidad de la gente en torno a la luna y a algunos aspectos de la astronomía. Ya metida en harinas, Idoia se ha lanzado a explicar también las fases de la luna, cómo funcionan las mareas, qué son las mareas vivas y por qué en verano la luna se ve tan baja con respecto al horizonte. Siempre es un placer escuchar a las chicas de Eureka pero, en este caso, este material por escrito puede ser también útil así que, con el permiso de nuestra amiga, aquí queda esta historia de lunas y océanos.

¿Qué es una superLuna?

Llamamos coloquialmente “superLuna” a la Luna llena que coincide con la posición Lunar en el perigeo de su órbita. Pensad que la órbita de la Luna alrededor de la Tierra no es circular, es ligeramente elíptica, por lo que hay momentos en los que la Luna se sitúa más cerca de la Tierra y momentos en los que se sitúa más lejos.

El Perigeo es la distancia más cercana y cubre de 356.000 a 370.350 km. El Apogeo es la más lejana y se considera de 404.050 a 406.712 km. La diferencia es de unos 50.000kms entre estos dos puntos. Todos los meses la Luna pasa por su perigeo y por su apogeo, pero no siempre ocurre que coincide en Luna llena, esto depende de cómo le esté iluminando el sol. Cuando es Luna llena en perigeo hablamos de superLuna y está un 14% más cerca de la Tierra que en el apogeo.

Según la NASA cada 13 meses y 18 días se produce una superLuna, y este verano hemos tenido tres. Es cuestión de que coincida que la Luna se vuelva llena en los días cercanos al perigeo, la de agosto se volvió llena en la hora exacta en la que pasábamos por el perigeo.

¿Es esto para tanto?

La respuesta sincera por nuestra parte es que no. La superLuna supone que la Luna se va a ver un máximo de un 30% más brillante y aparentemente un 11% más grande, lo cual son apreciaciones que no dan para que distingamos un cambio de tamaño muy grande.

Según la NASA “La ilusión de la Luna ”es probablemente lo que hará que la gente recuerde esta Luna llena más que la vista real de la Luna misma”. La ilusión tiene lugar cuando la Luna está cerca del horizonte. Por razones que los astrónomos o los psicólogos todavía no comprenden cabalmente, las Lunas que se ubican bajas en el horizonte se ven extrañamente grandes cuando brillan a través de los árboles, de los edificios y de otros objetos en primer plano. Cuando la ilusión de la Luna magnifica una Luna de perigeo, la órbita hinchada que se eleva por el Este al atardecer puede parecer verdaderamente grande.

“Garantizamos que algunas personas pensarán que es la Luna más grande que han visto en su vida si la captan elevándose en un horizonte distante porque los medios de comunicación les habrán dicho que deben prestar atención a esta en particular”, dicen desde la NASA.

¿Os habéis dado cuenta de que la Luna a veces aparece de día, otras veces en noche cerrada y otras al atardecer? 

La Luna tarda 27 días y 1/3 de día en completar su vuelta a la Tierra. En ese periodo pasa por varias fases: llena, menguante, nueva y creciente. Vamos a imaginarnos lo que vemos desde la Tierra en cada momento y por qué. Para ello podemos organizar una pequeña representación:

Necesitamos una lámpara que haga de sol, una pelota de tenis que será la Luna y nosotros mismos en el papel de Tierra. Apagad todas las luces menos la lámpara. Situaros delante de ella, dándole la espalda al sol. Ahora coged la pelota y extender el brazo frente a vosotros, un poco sobre vuestra cabeza. La Tierra, vosotros, estáis justo entre la Luna y el Sol. Vemos que la pelota está del todo iluminada delante de notros. Estamos ante una Luna llena. Es de noche en la Tierra desde dónde estamos mirando, en nuestra nuca es de día. Vamos a añadirle el movimiento de rotación de la Tierra. La Tierra tarda 24 horas en dar una vuelta sobre su propio eje, es decir, en girar 360º. Es lo que llamamos día, que tiene una parte iluminada por el sol (día coloquialmente) y otro no (noche).

Nuestra cabeza gira en torno a 180º no 360º, pero nos sirve para ver el arco de 12 horas en las que podemos ver la Luna, es decir la mitad de la vuelta en la que empezamos a tener la Luna a la vista. Hagamos el teatro: Con la pelota en la mano en Luna llena, girad la cabeza de derecha a izquierda, en el sentido contrario a las agujas del reloj. Fijaros en la pelota. Comienza a aparecer por el rabillo del ojo y la vamos viendo entera. La veremos entera durante todo el giro de nuestra cabeza. Estamos simulando el atardecer, la noche y el amanecer de un día completo en el que la Luna está en fase llena.

Cuando hay Luna llena una persona puede verla desde el atardecer hasta prácticamente el amanecer, ya que la Luna la Tierra y el sol están justo en línea recta (no en el mismo plano, si no sería un eclipse). Está en el medio de nuestra trayectoria nocturna de doce horas (aproximadamente). Por eso la empezamos a ver al atardecer y la veremos durante toda la noche hasta el amanecer. Esto ocurre todos los meses. Y aquí es dónde viene el espectáculo. Podemos ir a ver salir la Luna llena.

Tanto la Luna como el sol salen exactamente por el ESTE y se esconden exactamente por el OESTE en los equinoccios. A la trayectoria aparente que hace el sol en el cielo le llamamos eclíptica. Y es en realidad la trayectoria que hace la Tierra alrededor del sol.

¿Qué ocurre con el resto de las fases de la Luna? ¿Cuándo se ve cada una?

Ya que tenemos nuestra imaginación y maqueta del sistema vamos a seguir representando el mes entero. Salimos de la Luna llena y entramos en cuarto menguante. Para ello girad un cuarto de vuelta colocaros con el “Sol” a vuestra izquierda, la pelota delante vuestro y veréis que la luna está iluminada solo parcialmente, el sol le está dando de lado. Esto hace que veamos la luna con forma de C (la Luna es mentirosa, coge forma de C cuando está decreciente). Ahora vamos a volver a mover la cabeza en el medio circulo de día en el que podemos ver la Luna. Otra vez de derecha a izquierda. Por el rabillo del ojo veremos aparecer la Luna. Pero si os dais cuenta se empieza a ver cuando en la Tierra es de noche y parte de las doce horas en las que podemos ver la Luna caen ya en la zona iluminada por el sol. Esto significa que cuando la luna está en cuarto menguante podemos verla por la mañana siendo ya de día. Fijaros en este mes que si veis la Luna una mañana despejada seguro que tiene forma de C.

Seguimos avanzando en el mes giramos otro cuarto de vuelta ya hora tenemos nuestra pelota frente a nosotros y el sol detrás. Nosotros no vemos la parte iluminada de la Luna, de hecho la parte de la pelota que vemos está en sombra. Estamos ante una Luna nueva, este día del mes no veremos la luna en el cielo. Girad la cabeza teniendo la pelota frente a vosotros. En todo el recorrido de nuestra cabeza en el que miramos la Luna la Luna no es visible, está siempre en sombra. Este día y esta noche no hay Luna visible desde la Tierra.

Nos falta el cuarto creciente que nos devolvería a la Luna llena. Giramos otro cuarto y tenemos nuestra luna frente a nosotros y el sol a nuestra derecha. Comenzamos a girar la cabeza de derecha a izquierda y veremos aparece la pelota-Luna iluminada parcialmente en esta ocasión con forma de D. Esta vez las doce horas en las que podemos “mirar” hacia la Luna van desde el atardecer hasta media noche aproximadamente. Al girar de derecha a izquierda el giro comienza con la Tierra mirando hacia el sol y nos vamos metiendo en la noche. Esas tardes de cielo azul en

¿POR QUÉ OCURREN LAS MAREAS?

Atracción gravitatoria

Tanto la Luna como el Sol ejercen una atracción gravitatoria sobre la Tierra (y la Tierra sobre ellas). La posición relativa de la Luna y del Sol con respecto a la Tierra influye en los niveles de las mareas. La fuerza de atracción que ejerce la Luna sobre la superficie de la Tierra es mucho mayor que la que ejerce el sol, por cercanía. La masa de agua de los océanos se ve alterada por esta atracción Luna-tierra. Aunque en menor medida, el Sol también tira del agua contenida en la Tierra.

Imaginemos que nosotros somos la Luna y que estamos mirando a la Tierra. Como la Luna atrae el agua de la superficie terrestre, en el punto en el que nosotros estemos mirando estará teniendo lugar una pleamar (no es del todo verdad, porque la pleamar tiene lugar un poco más tarde, pero no lo vamos a mencionar).

El agua de los “laterales” de la Tierra, de las zonas que nosotras vemos a derecha e izquierda, se desplaza hacia nosotros, ya que estamos tirando de la masa de agua del planeta, por lo que en esas zonas estaremos hablando de bajamar.

Siendo esto así, tenemos, desde nuestra perspectiva Lunar, una bajamar a la izquierda, una pleamar frente a nosotros y otra bajamar a nuestra derecha. Pero, sabemos que durante el día tienen lugar 2 bajamares y 2 pleamares intercaladas. ¿Dónde está la segunda pleamar? La respuesta es, en las antípodas de la Tierra (en el lugar que nosotros no vemos).

La causa de la pleamar en esta zona nos resulta más difícil de comprender, porque el nivel del agua sube en la zona contraria a la que está la Luna. La fuerza gravitatoria también influye en ese lado del planeta, pero hay algo más…

La inercia del sistema tierra-Luna (la Luna girando alrededor de nosotros, 28 días de ciclo)

Sabemos que existen varios movimientos en nuestro sistema sol-tierra-Luna. Vamos a centrarnos en uno: el movimiento de rotación tierra-Luna.

Antes vamos a definir nuestro sistema. Tendemos a pensar que la Luna gira alrededor de la tierra, exactamente del centro de la tierra. En realidad cuando consideramos un sistema con dos masas hay que definir un punto ficticio al que llamamos centro de masas.

Pensemos en un palo. Si es un palo simple su centro de masas estará en el centro mismo del palo, lo podemos encontrar situando el palo en horizontal con nuestras manos y acercando nuestros dedos desde las puntas del palo hacia el centro. El palo se equilibra y lo podemos sostener en horizontal en el centro. Ese es su centro de masas. Probemos ahora con una escoba. En uno de los extremos hay más masa (el cepillo) que en el otro. Repetimos el ejercicio y en esta ocasión el punto de equilibrio estará más cerca del cepillo, ese es el centro de masas.

En nuestro sistema tierra y Luna ocurre lo mismo la Luna pesa (tienen menos masa) que la tierra. Si buscamos este centro de masas estará más cerca de la tierra que de la Luna pero no es el centro de la tierra.

Definido esto vamos a poner a girar la Luna alrededor de la tierra. La Luna gira dibujando una elipse (casi circular) entorno al centro de masas. Sabemos que cuando algo gira tiende a escapar del círculo, se conoce como inercia y la fuerza que lo produce, que es ficticia (no es real, es producto del movimiento) se llama centrífuga (como en la lavadora). La inercia es la tendencia a seguir un movimiento o continuar en reposo.

Este movimiento circular es como cualquier otro movimiento circular. Pongamos como ejemplo un coche que entra en una curva. Debemos tener en cuenta que una curva es un continuo cambio de dirección del coche, y si recordamos la primera ley de Newton (inercia), un cuerpo en movimiento continúa estando en movimiento en línea recta a la misma velocidad hasta que una fuerza actúe en dicho cuerpo. Esto quiere decir, que como el cambio de dirección ocurre siempre hacia el centro de la curva, nuestros cuerpos tienden a seguir la dirección recta original, hacia fuera. Esto es la INERCIA.

Este giro afecta al agua de la superficie de la tierra que tenderá a escapar de la misma (como la ropa en la lavadora), pero no igualmente en todos los puntos. El efecto de la inercia es mayor en la zona de la tierra que está más alejada del centro de masas, en las antípodas, es decir, en la zona más lejana de la Luna. Por eso tenemos simultanemente dos mareas altas. Una producto de la atracción gravitatoria en el lado más cercano a la Luna y la otra producto de la inercia en el lado más alejado al centro de masas, producto de la inercia del giro Luna-tierra.

Fuerza gravitatoria + inercia

La realidad es que la fuerza gravitatoria y la inercia actúan simultáneamente.

¿Por qué cuatro mareas?

Además del movimiento de la Luna y la tierra, la tierra tiene un giro propio al que llamamos “día”. En 24 horas damos una vuelta completa sobre nuestro propio eje por lo que nos da tiempo a estar en las zonas de marea alta que miran a la Luna, en las zonas de marea baja y en las de marea alta de las antípodas de la tierra.

MAREAS VIVAS Y MAREAS MUERTAS

Mareas vivas (o sicigias) Alineación: Luna-Sol-Tierra (Luna llena o Luna nueva). Dos veces al mes tenemos mareas vivas

Cuando el Sol, la Luna y la Tierra están alineados, es decir, en Luna nueva o en Luna llena, ya que las fuerzas de mareas ejercidas tanto por la Luna como por el Sol se suman. Se consiguen pleamares muy altas y bajamares muy bajas.

Mareas muertas (o de cuadratura)

Estas mareas tienen lugar cuando la Luna está en cuarto creciente o en cuarto menguante, es decir, cuando no está alineada con el Sol y la Tierra (está en en punto y a y media). Se puede decir que en esta situación las atracciones gravitatorias de la Luna y el Sol se compensan parcialmente.

Equinoccio

¿Y qué pasa con los equinoccios? Hemos dicho que la Luna por nueva o por llena causa las mareas vivías de cada mes. Imaginaros esa marea como un disco de agua con forma de elipse sobre el planeta, dos mareas altas asomando por cada lado de la Tierra y dos bajas en los costados, visto en perspectiva parece un sombrero de caballero andante. Esa es la “elipse de agua” que genera la atracción gravitatoria de la Luna. A esta hay que sumarle la del sol, como ya hemos visto, por eso es máximo cuando el sol la Tierra y la Luna están alineadas. Imaginémonos la influencia del sol también como una elipse de agua sobre la Tierra. No tiene por qué ser exactamente igual o en el mismo plano que la de la Luna, de hecho no lo es casi nunca. Los planos de la Luna y del Sol coinciden precisamente entorno a los equinoccios, por eso en Septiembre y en Marzo tenemos en general mareas más vivas. Sumadle la Luna llena, en perigeo y prepararos para correr a por la toalla.

La luna en verano

Cuando miramos de día en verano vemos que el Sol está más alto en el cielo, que los días son más largos y tenemos más luz. Sin embargo la Luna llena, por la noche, la vemos baja. Esto es porque tanto los planetas como la Luna se mueven en esa línea aparente que dibuja el sol. Pero como está inclinada, si de Día vemos el sol alto, de noche para seguir dibujando la órbita tenemos que imaginárnosla baja. Como si cogemos un hulahop y nos colocamos en su centro situándolo alto por delante, estará bajo por detrás nuestro. Lo mismo le ocurre a la eclíptica. Así que por eso la Luna en verano se ve más baja, está siguiendo el “hulahop” por detrás. Lo mismo ocurre con los planetas. Si queremos buscar planetas en nuestro cielo no tenemos más que buscarlos en la línea aproximada que esté dibujando la Luna esa Noche.

¡Gracias Idoia por esta magnífica explicación! La charla con nuestra colaboradora se puede escuchar aquí.