6/09/2010


La Tierra duda del buen sentido de las agujas de un reloj
Les invito a realizar un recorrido por los supuestos conocimientos básicos del mundo de la Astrofísica. Tendremos como acompañante a un viajero que siempre había querido pisar el Polo Norte, y al final lo ha conseguido, o casi. Lo cierto es que está suspendido sobre él como una marioneta colgada no se sabe dónde, con la vista fija en la Tierra la cual, me cuenta, gira en el sentido opuesto al de las agujas de un reloj.

Como él lo ignora todo, le explico que se trata del movimiento de rotación terrestre, responsable de la noche y el día. Y también la razón por la cual, desde nuestro punto de vista, el Sol sale por el este y se pone por el oeste, atravesando durante el día el cielo. Y tienes que saber, añado, que esta impresión es debida a que nos encontramos sobre un planeta que gira sobre sí mismo en el sentido opuesto, es decir de oeste a este.

Hay otro movimiento que la Tierra realiza y que le exige un año de tiempo, puntualizo, el recorrido en torno al Sol: la traslación. Nuestro viajero, colgado ahora de sus hilos encima de la estrella, ha visto que tiene lugar también en contra de las agujas del reloj, y no sólo esto sino que el Sol rota sobre sí mismo exactamente en el mismo sentido. Lo más adecuado sería afirmar que los planetas orbitan alrededor de su estrella, pues ésta surgió primero, como ella sobre sí misma. Según las teorías actuales sobre el Sistema Solar, a partir de una nube de gas y polvo se formó el Sol y de los restos que quedaron flotando a su alrededor nacieron los planetas. El reciente descubrimiento de seis exoplanetas que orbitan en dirección contraria a la rotación de su estrella hace pensar que los planetas podrían tener orígenes variados.

El viajero piensa que el camino de traslación es el responsable de los cambios estacionales, pero una vez en su atalaya sobre el Sol descubre que no es así. El verano, otoño, invierno y primavera existen porque el planeta avanza inclinado, como esta barra / y esto provoca que, en su recorrido, haya un momento en el cual el ángulo de incidencia de los rayos de Sol sobre el hemisferio norte es más oblicuo, es invierno, y en el hemisferio sur más perpendicular, es verano, y viceversa (los rayos calientan más cuanto más perpendiculares y menos cuanto más inclinados). Se podría representar a la Tierra en dos posiciones con el Sol en medio así / O /.
Los polos, puntos extremos, viven seis meses de luz y seis de oscuridad. Y la cintura que supone el ecuador es donde menos variaciones térmicas se experimentan… A todas estas afirmaciones hay que añadir que la órbita terrestre no es redonda sino elíptica. El viajero recomienda al lector que vea el multimedia, pues piensa qué él comprende toda esta parafernalia porque puede observar lo que ocurre. Una imagen vale más que mil palabras.

Continuemos, de todos modos, utilizando las palabras. La noche llega para nosotros cuando el lugar donde nos encontramos en la Tierra da la espalda al Sol. Gracias a esto es posible ver las estrellas, otros soles que están a años luz de distancia. Desde el más cercano de ellos, Próxima Centauri, su radiación tarda cuatro años en alcanzarnos (por tanto está a cuatro años luz). Como en el Universo las distancias son tan grandes, se miden con esta medida: un año luz es el trayecto que recorre la radiación en un año.

De noche las estrellas, de día empalidecidas hasta ser invisibles por el brillo solar, parecen surgir de la nada. Desde donde las ve el viajero, que ha regresado a la superficie terrestre para reposar sobre la arena de una playa, todas parecen situarse en el mismo plano, como si en un teatro hubiera un telón decorado con puntos de luz. Pero se trata de una impresión errónea, ya que se encuentran a distancias muy distintas. Cuando se lo explico él deduce, inmediatamente que las más débiles son las más lejanas. Al fin y al cabo vemos cada vez más brillantes los faros de un coche conforme se va acercando. Esta deducción funcionaría si todas las estrellas emitieran la misma cantidad de energía, pero nada más lejos de la realidad. Según sus características, principalmente la edad y la masa, varía su brillo intrínseco. Por ejemplo, ¿se acuerdan de Próxima Centauri, la más cercana? Pues es invisible a simple vista, en cambio sirio, la estrella más luminosa del firmamento, está el doble de lejos.

Nuestro modo de aprehender la realidad, que nos engaña… como al unir en constelaciones estrellas que, de hecho, no tienen ninguna relación física entre ellas, alguna son viejas y otras jóvenes, e incluso están a distancias muy variadas. Las constelaciones sólo existen en la imaginación humana, una vez más el viajero es confundido por la limitada percepción de sus sentidos pero, en cambio, sabe utilizarla en su beneficio. Ha utilizado estos dibujos resultado de unir con trazos los astros para situarse en el cielo y posicionar, respecto a ellos, otros cuerpos celestes. E incluso para orientarse en la Tierra. En esto hay un objeto astronómico que es “la estrella”, cómo no, hablamos de la Polar.

La Estrella Polar es la más brillante de la constelación de la Osa Menor, en cuya cola se encuentra. Su valor para los viajeros desde hace siglos (no únicamente para nuestro curioso viajero, que intenta pisar de nuevo el Polo Norte, ahora de verdad) es que indica el norte geográfico y, según su altura en el cielo, la latitud a la que uno se encuentra. Si está baja en el horizonte, estamos próximos al ecuador; si está alta, del polo. La razón de esto es su conveniente posición sobre el eje de rotación de la Tierra en el Polo Norte, que es la responsable de que siempre la veamos inmóvil, mientras que las otras estrellas parecen evolucionar a su alrededor a lo largo de la noche y del año. Si se fotografía con un tiempo de exposición largo el cielo en una noche despejada, en la imagen resultante se distinguen trazos circulares en torno a la Polar.
Una vez más nos confunde el movimiento del planeta. Su camino en torno al Sol es responsable de que haya constelaciones que son visibles sólo en verano y otras sólo en invierno. Las que se encuentran cercanas a la Estrella Polar, llamadas circunpolares (por razones fáciles de deducir) no se esconden bajo el horizonte para los habitantes del hemisferio norte. Y las dos mitades terrestres no ven el mismo cielo, su escenario es distinto. En el hemisferio sur carecen de una estrella guía equivalente que les indique hacia dónde dirigirse si quieren llegar al polo sur geográfico.

Hablando de estrellas, ellas titilan pero los planetas no, de ahí la capacidad de distinguir unos de las otras. Es bien conocido este truco para no confundirlos (un planeta es un cuerpo que no alcanza la masa necesaria para que empiece la fusión de hidrógeno en su núcleo, que es lo que caracteriza a una estrella). ¿Lo es también la explicación científica detrás de esa manifestación? Quizás no tanto... el viajero parece dudar, pero acaba dando con la parrafada correcta: la radiación busca su camino a través de la atmósfera hasta llegar hasta nosotros, durante el mismo cambia de dirección varias veces según los “obstáculos" con los que se encuentra, avanza en zigzag, y esto es lo que provoca que la veamos de forma intermitente, que las estrellas titilen. ¿Por qué no ocurre lo mismo con la radiación procedente de los planetas? De hecho sí ocurre lo mismo, pero debido a su mayor proximidad no los distinguimos como un punto y los titileos se reparten en su perímetro de modo que no son visibles.

Hoy es Luna llena, piensa el viajero, recordando que sólo es visible una de sus caras, la otra permanece escondida. No para todo el mundo, depende de la posición del observador: las sondas espaciales han podido fotografiar esa cara oculta que durante largo tiempo ha agudizado la imaginación del ser humano. Al viajante, estirado sobre la arena, le da un poco de pereza ir a verla. Yo le explico que la cara oculta no tiene nada de mágica sino que es, simplemente, el resultado de una de esas casualidades que se dan en el Universo: nuestro satélite tarda el mismo tiempo en girar sobre sí mismo que en hacerlo alrededor de la Tierra debido a lo cual siempre nos muestra su lado ¿bueno?, en cualquier caso el mismo.

Para acabar, otra coincidencia asombrosa que tiene como protagonista a la Luna: el hecho de que esté cuatrocientas veces más cerca de la Tierra que el Sol y que su tamaño sea cuatrocientas veces más pequeño que el solar. Gracias a esto puede ocultar a nuestra estrella cuando sus discos se superponen, interceptando su radiación por lo que la parte terrestre en la que es de día se sume en la oscuridad. Se trata de un eclipse, durante el cual se puede ver, a cambio, la sorprendente corona de nuestra estrella, demasiado pálida para que, en condiciones normales, sea visible.

Desde luego, se dice el viajero, la realidad parece cambiar según desde dónde se observa, ¡y qué difícil es no confundirse con las apariencias! Esto intenta hacer la ciencia, le digo.

Por Annia Doménech: publicado en “Caosyciencia”. Annia es Licenciada en Biología y Periodismo. Periodista científico responsable de las publicaciones en “Caos y Ciencia”



El Sol despierta, y la NASA lo observa
Fuente: NASA 06 Jun 2010

Muchas de las tecnologías del siglo XXI son vulnerables a las tormentas solares

La Tierra y el espacio están a punto de entrar en contacto de una manera que es nueva en la historia de la humanidad. Y para comenzar a prepararnos, las autoridades de Washington DC sostienen una reunión: el Foro Empresarial de Clima Espacial en el Club Nacional de Prensa el 8 de junio.

Richard Fisher, jefe de la División Heliofísica de la NASA, explica de qué se trata:

"El Sol se está despertando de un profundo sueño, y en los próximos años esperamos ver niveles mucho más altos de actividad solar. Al mismo tiempo, nuestra sociedad tecnológica ha desarrollado una sensibilidad sin precedentes para las tormentas solares. La intersección de estas dos cuestiones es la razón por la que nos vamos a reunir a discutir".

La Academia Nacional de Ciencias enmarcó el problema hace dos años en un importante informe titulado "Graves Eventos Meteorológicos Espaciales—Impactos Sociales y Económicos". Se notó cómo la gente del siglo XXI confía en sistemas de alta tecnología para lo fundamental de la vida cotidiana. Redes inteligentes de energía, navegación GPS, transporte aéreo, servicios financieros y de comunicaciones de emergencia por radio pueden ser anulados por la intensa actividad solar. La Academia advirtió que una tormenta solar de proporciones podría causar veinte veces más daños económicos que el huracán Katrina.

Gran parte del daño puede ser mitigado si los gerentes saben se acerca una tormenta. Poner satélites en 'modo seguro' y desconectar los transformadores puede proteger estos artefactos de daño por sobrecarga eléctrica. La acción preventiva, sin embargo, requiere de un pronóstico exacto, un trabajo que ha sido asignado a NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration).

"El pronóstico del clima espacial se encuentra todavía en su infancia, pero estamos avanzando rápidamente", dice Thomas Bogdan, director del Centro de Predicción del Clima Espacial de NOAA en Boulder, Colorado.

Entre las decenas de naves espaciales de la NASA, tres son de especial importancia: STEREO, SDO y ACE.

STEREO (Solar TErrestrial RElations Observatory) es un par de naves colocadas en lados opuestos del Sol con una vista combinada de 90% de la superficie estelar. En el pasado, las manchas solares activas podían esconderse en la cara oculta del Sol, invisible desde la Tierra, y de repente emergían desde algún extremo las llamaradas y CME (coronal mass ejection). STEREO hace que este tipo de ataque sorpresa sea imposible.

SDO (Solar Dynamics Observatory) es la última incorporación a la flota de la NASA. Lanzado en febrero, es capaz de fotografiar las regiones solares activas con una resolución espectral, temporal y espacial sin precedentes. Los investigadores ahora pueden estudiar las erupciones con gran detalle, dando esperanzas de que van a aprender cómo trabajan las llamaradas y la manera de predecirlas. SDO también supervisa la salida de UV extremo del Sol, que controla la respuesta de la atmósfera terrestre a la variabilidad solar.

Sin embargo el satélite de la NASA favorito de Bogdan es uno más viejo: el ACE (Advanced Composition Explorer) lanzado en 1997. "¿Dónde estaríamos sin él?", se pregunta. ACE es un monitor de viento solar. Se encuentra entre el Sol y la Tierra, para detectar las ráfagas de viento solar, las CME de mil millones de toneladas, y las tormentas de radiación unos 30 minutos antes de que lleguen a nuestro planeta.

"ACE es nuestro mejor sistema de alerta temprana", dice Bogdan. "Nos permite notificar a los operadores de servicios y de satélites cuando una tormenta está a punto de golpear".

Las naves espaciales de la NASA no estaban incialmente destinadas a hacer pronósticos, "pero resulta que nuestros datos tienen usos prácticos en lo económico y civil", señala Fisher. "Este es un buen ejemplo de la ciencia espacial apoyando a la sociedad moderna".

2010 marca el cuarto año consecutivo en el que políticos, investigadores, legisladores y periodistas se han reunido en Washington DC para compartir ideas sobre clima espacial. Este año, los organizadores del foro planean perfeccionar el enfoque en la protección de infraestructuras críticas. El objetivo final es mejorar la capacidad del país para preparar, mitigar y responder a fenómenos climáticos espaciales potencialmente devastadoras.

"Creo que estamos en el umbral de una nueva era en la que el clima espacial puede ser tan influyente en nuestra vida cotidiana como lo es el clima terrestre común", concluye Fisher. "Nos tomamos esto muy en serio".

El siguiente video es una visión general de la división de Heliofísica de la NASA que explica cómo la NASA estudia el Sol y -lo más importante- cómo afecta a nuestras vidas cotidianas.

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