Curiosidades sobre los astros, propuestas de observaciones sencillas, aspectos cotidianos pero poco conocidos, todo ello con un enfoque didáctico.

martes, 23 de abril de 2019

El relevo


En estas fechas de primavera al principio de la noche se produce en el cielo una circunstancia interesante: Orión, la constelación más destacada del invierno (en el hemisferio norte) se oculta por el horizonte Oeste mientras casi por la zona opuesta empieza a asomar la no menos espectacular Escorpio.
Orión en el centro de la imagen próximo a ponerse, situado  en posición “vertical” en latitudes medias del hemisferio norte

A quien no conozca las constelaciones, esta imagen puede servirle para empezar a tomar referencias. Incluso desde una ciudad verás a Sirio, la estrella más brillante del cielo, ya cerca del horizonte Suroeste que en la imagen está situada a la izquierda abajo. A su derecha intenta distinguir Orión en tu cielo.

Escorpio, el escorpión, una de las constelaciones más fáciles de imaginar la figura que representa, por su larga y retorcida cola acabada en el aguijón.

En realidad no es solo Orión, sino las constelaciones que lo rodean, la zona más llamativa del cielo invernal en el hemisferio norte, con Sirio la estrella más brillante, Proción, Aldebarán, o las constelaciones de Auriga o Géminis, protagonistas en la estación anterior, se despiden dando paso al cielo del verano.

Los antiguos griegos lo recogieron de manera ingeniosa en su mitología. El cazador Orión, gigante y poderoso era vencido por el pequeño escorpión mediante una picadura mortal.
Pero antes de caer Orión aplasta al escorpión de un pisotón y los dos acababan muertos.
Ya relaté la leyenda en “La osa no se baña” según la cual los dioses habían colocado a ambos en lugares opuestos del cielo, tras convertirlos en constelaciones,  para que no se vieran y no volvieran a pelearse, recogiendo una vez más en su mitología aspectos de mecánica celeste fácilmente observables.
Es curioso como el hecho de que nunca se vean a la vez Orión y el Escorpión es cierto para observadores del hemisferio norte, mientras que en el hemisferio sur si lo hacen. Pero claro, los griegos no viajaron allí para comprobarlo.

También es cierto que el relevo de Orión a Escorpio puede verse en otras fechas, pero a horas intempestivas. Si queremos verlo a principio de la noche desde latitudes medias del hemisferio norte, sin tener que trasnochar ni madrugar, ahora es el momento. En marzo todo ocurrió 2 horas después y en febrero 4 horas. Cuando el próximo mes de mayo vaya avanzando ya no se verá Orión.
Pero en estas fechas ya casi a mediados de primavera, en cuanto se hace de noche, es posible ver todavía la constelación de Orión completa, pero ya junto al horizonte. Empezará a ocultarse y cuando lo hagan sus últimas estrellas, empezarán a aparecer las primeras de Escorpio.
Orión poniéndose y Escorpio saliendo.

Lógicamente también se producirá en algún momento el relevo contrario, cuando Escorpio se ponga y aparezca Orión; pero las condiciones son mucho peores. Por un lado en este caso no es tal relevo porque tras desaparecer Escorpio por el horizonte Suroeste hay que esperar varias horas hasta que aparezca Orión por el Este, con lo que el intervalo de fechas en que se vea ese relevo completo es pequeño, apenas agosto y septiembre.

En Agosto vuelve a verse Orión, ahora de madrugada, horas después de que se haya ido Escorpio, y es solo hasta finales de septiembre cuando puede verse completa la constelación de Escorpio tras el anochecer.
En latitudes medias del hemisferio norte. cuando Escorpio se pone  Orión aún está muy por debajo del horizonte.
Siguiendo en las latitudes medias del hemisferio norte, Orión se mueve del Este al Oeste, y Escorpio del Sureste al Suroeste.

Aunque las dos constelaciones son llamativas, en realidad son muy diferentes: mientras Escorpio, como se ha dicho, es posiblemente la constelación más fácil de imaginar la figura que representa, en el caso de Orión hay que poner una gran dosis de imaginación o credibilidad para ver allí una figura humana.

En realidad la figura que forman las estrellas de Orión se parece mucho más a una mariposa volando, una cafetera, un lazo, o un diábolo.




En otras latitudes:
Como comprobaron los antiguos griegos, desde la zona en que ellos vivían (alrededor de la latitud 40º N) nunca se ven a la vez Orión y Escorpio. Pero además hay algunos momentos en que no se ven ninguna de las dos: cuando se pone Escorpio hay que esperar varias horas para que aparezca Orión.
En el hemisferio sur es diferente: allí antes de que Orión se ponga ya ha salido Escorpio, y por ello hay momentos en que coinciden ambos en el cielo, cuanto más hacia el Sur, más tiempo.  Ya en la latitud 20º S es posible ver simultáneamente a ambas constelaciones, por ejemplo en estas fechas de finales de abril sobre las 21h (hora solar).
Latitud 20º S, mes de abril al principio de la noche
Esto es porque además de estar situados en puntos de ascensión recta casi opuesta, Orión está en el ecuador y por ello siempre estará por encima del horizonte durante 12 horas en casi todos los lugares de la Tierra. Escorpio tiene declinación Sur, por lo que desde el hemisferio sur está más de 12 horas, y necesariamente se solapará con las 12 de Orión.
De hecho desde las proximidades del polo Sur, Escorpio es visible siempre que sea de noche, así como la mitad de Orión.
Desde el Polo Sur, en cualquier fecha que sea de noche.

Por el contrario en latitudes septentrionales Orión está 12 horas y Escorpio menos de 12, por eso hay momentos en que no se ve ninguna de las dos. Concretamente en el polo Norte siempre que sea de noche se ve la mitad de Orión, pero nunca aparece Escorpio.
Desde el Polo Norte
Situación de ambas constelaciones en la esfera celeste
Orión está situado justo en el ecuador celeste. No deja de ser casualidad que una constelación que es prácticamente simétrica esté precisamente ahí, repartida entre los dos hemisferios, con las mismas condiciones de visibilidad desde una latitud y su opuesta, excepto que aparecerá invertida respecto a la visión desde el otro hemisferio. Pero debido a su simetría puede que en un primer vistazo uno no se dé cuenta de esta circunstancia.

Como se ha dicho, Escorpio se sitúa al Sur del ecuador (tiene declinación negativa) y por ello las condiciones de observación (tiempo en que se la ve por encima del horizonte y altura que alcanza) son mucho mejores en el hemisferio sur.

Si en el hemisferio norte Orión es la clásica constelación de invierno y Escorpio de Verano, en el hemisferio sur es al revés porque las estaciones están cambiadas.

Si la primera está repartida al 50% y la segunda predomina en el Sur, quiere decir que en el hemisferio meridional aparecerán ambas simultáneamente durante cierto tiempo.
En cuanto a la posición respecto a la eclíptica (proyección del plano de la órbita terrestre en la esfera celeste), Escorpio está situada precisamente en esa línea y por eso es una de la constelaciones zodiacales. Con esta referencia, Orión está al Sur de la eclíptica, por debajo de Tauro, que sería la zona opuesta a Escorpio en la esfera celeste.
Esfera celeste con algunas constelaciones de referencia. En esta posición de la Tierra (invierno en el hemisferio norte) se verá Orión toda la noche, pero Escorpio será inobservable por estar en la misma dirección que el Sol.

En cuanto a la coordenada de ascensión recta, Orión está entre 5h y 6h, mientras que Escorpio se sitúa alrededor de las 17h, por lo que no están exactamente en puntos opuestos, habiendo más distancia hasta Escorpio por el Oeste de Orión que por el Este, de lo que se deducen algunas de las  circunstancias asimétricas citadas antes, como el hecho de que el relevo de primavera es más inmediato que el de verano-otoño.

Como conclusión, el consejo a quienes vivís en el hemisferio sur de disfrutar de la visión simultánea de estas dos constelaciones, en estos días durante las primeras horas de la noche, que los del norte no podemos hacerlo, y solo nos queda la opción de aprovechar las últimas fechas que quedan para poder ver a Orión a horas prudenciales hasta el próximo invierno, y esperar su relevo.

sábado, 13 de abril de 2019

13 de abril, ¡cuidado, Apophis!


Entre los peligros que acechan a nuestro planeta y a sus habitantes, uno de los que siempre nos viene a cabeza y ha aparecido repetidamente en películas y documentales es la caída de un asteroide (o un meteorito, como erróneamente se dice a veces). Hemos oído muchas veces que fue precisamente eso lo que acabó con los dinosaurios.


¿Podría ocurrirnos también a nosotros, así de improviso, un día cualquiera de estos y acabar con la humanidad?  Afortunadamente la respuesta es “NO”
Hoy en día se conoce la posición y la órbita de todos los astros de tamaño suficiente como para producir tal desastre, y no se prevé  ningún choque de esa entidad en los próximos siglos. 
Si nos podría caer ahora mismo encima nuestro  un pequeño asteroide de los que todavía no están catalogados, pero los daños no serían elevados excepto quizás para quienes estén en las proximidades del punto de impacto, y además la probabilidad es muy inferior a que nos caiga una teja sobre nuestra cabeza mientras estamos paseando, o a que tengamos un accidente de coche.
El impacto de Celyabinsk en 2013, último episodio recogido ampliamente por los medios de comunicación. Producido por un meteoroide de algo menos de 20 metros que explotó en la atmósfera sin llegar a impactar con el suelo.
Los asteroides son un numeroso grupo de pequeños astros, rocosos o metálicos, la mayoría  de los cuales tiene su órbita entre las de Marte y Júpiter.
Pero entre los millones de asteroides existen unos cuantos que se pueden acercar a la Tierra, e incluso podrían impactar.
A los objetos cercanos a la Tierra (asteroides y cometas) se les conoce como NEO´s (Near Earth Objects) y se tienen catalogados más de 15000. Dentro de este grupo están los    PHA (asteroides potencialmente peligrosos), de los cuales se conocen más de 1700, cuya órbita está próxima a la de nuestro planeta, tanto que se pueden acercar a la Tierra menos de 0,05 UA y tienen un tamaño que provocaría una catástrofe.

De todos estos solo hay uno, al que se le ha llamado Apophis, que en los próximos años o siglos puede que se acerque a nuestro planeta hasta el punto de que haya peligro de impacto. Tiene un tamaño de unos 300 metros y aunque no originaría la desaparición de la raza humana, probablemente afectaría a toda nuestra tecnología e infraestructuras  y los supervivientes tendrían que vivir en unas condiciones similares a las de la Edad Media.

Cuando se descubrió se le dio el nombre provisional de 2004 MN4, lo que indica que la fecha en que fue detectado estuvo en la segunda quincena de junio de 2004 (en el anexo se explica la nomenclatura que se utiliza) y posteriormente se le adjudicó el número 99942.
Poco después recibía el nombre propio por el que se le conoce actualmente: Apophis. Al parecer propuesto por sus descubridores porque ese era el nombre de uno de los villanos alienígenas que amenazaba la existencia de la civilización en la Tierra en una serie televisiva, que a su vez lo había tomado de la mitología egipcia donde era la reencarnación del caos.        
Un nombre apropiado para ese asteroide que podría impactar con nuestro planeta provocando un auténtico caos.

Efectivamente, al calcular inicialmente su órbita se comprobó que se aproximaría mucho a la Tierra, e incluso podría chocar con ella, el 13 de abril de 2029. A pesar de que su órbita está en distinto plano que la de la Tierra, atraviesa este plano precisamente a la misma distancia al Sol (casualidad) y en esa fecha casualmente ambos astros estarán aproximadamente en el mismo punto.
Imágenes en planta y perfil de las órbitas y las posiciones de Apophis y la Tierra en el momento del máximo acercamiento, y uno y dos meses antes. Elaboradas a partir de https://ssd.jpl.nasa.gov

Esta situación de alarma no es muy infrecuente para un asteroide recién descubierto, ya que con unas pocas posiciones observadas la órbita posible es muy amplia y en ella puede situarse la Tierra; pero normalmente con nuevas observaciones se afina la trayectoria y se suele descartar el impacto. Sin embargo en este caso los nuevos datos no disminuían esa probabilidad, y se le adjudicó el valor 4 en la escala de Torino (con la que se mide la peligrosidad de un asteroide), el máximo al que se ha llegado hasta ahora.
Escala de Torino, que indica la peligrosidad de un asteroide teniendo en cuenta su tamaño y la probabilidad de impacto. Por ejemplo el 10 sería un asteroide mayor de un kilómetro, que impactaría casi seguro (con probabilidad de más de un 99%)

Finalmente pudieron concretarse más los cálculos y se comprobó que en realidad no chocará aunque pasará solo a unos 40000 kilómetros de la superficie terrestre, 10 veces más cerca que la Luna, e incluso podría llevarse por delante algunos de los satélites artificiales geoestacionarios, que rondan  esa altura.

Al pasar tan cerca, la gravedad de la Tierra modificaría la órbita del asteroide.

Nuevos cálculos sobre lo que ocurriría más adelante con la teórica nueva órbita dieron otro posible impacto 7 años después: el 13 de abril de 2036. E Incluso otro más el 13 de abril de 2068.
Si Apophis hubiera seguido con su órbita actual, el 13-4-2036 no estaría cerca de la Tierra, tal como se ve en esta imagen. Pero con la modificación de esa órbita podría acercarse lo suficiente como para impactar con nuestro planeta.
Antes de que cunda el pánico hay que decir que aunque la mecánica gravitatoria predecía esos resultados, se vio que Apophis se va desviando levemente de su órbita teórica, posiblemente debido al llamado “efecto Yarkowski” como se explicó en "El asteroide del farolero y eso hará que también en 2036 y en 2068 nos libremos de él. 
Pero su órbita y la de nuestro planeta seguirán estando muy próximas, y probablemente si no hacemos nada, un 13 de abril (*) de un año o un siglo de éstos, Apophis impactará con nuestro planeta.
Parece una tremenda casualidad la coincidencia de las fechas, y la última afirmación: conocemos el mes y el día del posible impacto (el 13 de abril), pero no el año. Esta curiosa circunstancia es una cuestión geométrica.

El que la órbita de un asteroide vista en planta se cruce con la de la Tierra no significa que puedan acercarse mucho, porque lo más probable es que en la situación en 3 dimensiones las órbitas no lleguen a tocarse.


En esta maqueta tridimensional que se encuentra en el Aula de Astronomía de Durango, la órbita de la Tierra está representada con alambre azul.Otros planetas con alambre dorado y una serie de asteroides cercanos, con alambre gris.
En la imagen de la izquierda (se ve la situación en planta) puede parecer que varios de ellos podrían impactar con la Tierra porque se crucen la órbitas, pero hay que tener en cuenta que esas órbitas están en diferentes planos (foto de la derecha, de perfil), con lo que en la mayoría de los casos un choque es imposible.
Únicamente si alguno de  los nodos de la órbita asteroidal (puntos de corte con el plano orbital terrestre o plano de la eclíptica) se sitúan exactamente en la órbita de la Tierra, podría producirse el impacto.
La línea azul representa la órbita de la Tierra, y aparecen también las de dos asteroides. La imagen de la izquierda está en planta y la de la derecha en perspectiva.
Aunque en planta puede parecer que el asteroide verde es más peligroso, en realidad no es así. Lo sería si el nodo estuviera en el punto P, pero en realidad está en Q, lejos de la órbita terrestre,  como se aprecia en el gráfico en perspectiva, de la derecha.
El asteroide de órbita roja sí tiene uno de los nodos en un punto de la órbita terrestre, y ahí podría impactar, aunque no necesariamente.
Por lo tanto en general solo podrán chocar si alguno de los dos nodos coincide con la órbita terrestre.

Y eso ocurre en el caso de Apophis, que cruza la órbita de la Tierra en el punto en que nuestro planeta está el 13 de abril.  Si Aphophis pasa por ahí en cualquier otra fecha la Tierra estará en otro lugar y no hay problema. Pero si lo hace el 13 de abril de cualquier año se encontrará con la Tierra y  podría producirse el choque. En cualquier caso no es seguro porque teniendo en cuenta el tamaño de los astros y su velocidad, deberían coincidir no solo en una fecha, sino también en una hora o en un instante concreto.

 (*) El hecho de que todas las fechas de posible impacto de Apophis sean el 13 de abril es debido a que como la Tierra tarda (aproximadamente) un año en dar una vuelta alrededor del Sol, en cada punto de su órbita está siempre en el mismo día y mes. y en el punto de cruce de las dos órbitas está en la mencionada fecha.

Sin embargo a largo plazo esto no es así a causa del movimiento de precesión. Debido a ello en realidad la Tierra tarda un poco menos de un año en dar una vuelta, con lo cual según van pasando los siglos, aunque el punto geométrico de impacto sea invariable, la Tierra pasa por él en distinta fecha: en el siglo XXII será el 14 o 15 de abril (según los bisiestos), en el XXIII sería el 16,… Todo ello suponiendo que Apophis se mantenga en la misma órbita.
En cualquier caso si se mantienen las órbitas el punto de impacto es fijo y la fecha (día y mes) está determinada en cada siglo.




Las órbitas de Apophis

¿Por qué su nueva órbita, después de 2029, también se cruza con la de la Tierra?¿Por qué Apophis pasaría por el cruce en 2036 también el 13 de abril a pesar de haber cambiado la órbita?
Actualmente el periodo de Apophis es de 323.6 días. Por ello mientras la Tierra da 8 vueltas (en 8 años) nuestro asteroide da un poco más de 9 vueltas. Si un año han estado cercanos, volverán a estarlo 8 años más tarde, pero ya Aphophis un poco por delante, y así cada vez más. Si se mantuviera la órbita actual, hasta el año 2130 no sería el siguiente acercamiento, y bastante más lejano que éste de 2029. Estaríamos tranquilos por mucho tiempo.

Pero el problema es que, tal como se ha dicho, en este próximo encuentro la Tierra le va a modificar su órbita por la interacción gravitatoria.

Si fuese otro astro el que modificase la órbita de Apophis (Por ejemplo Venus), casi con toda seguridad cambiaría la posición de sus nodos y nos libraríamos de su amenaza para siempre. Pero al ser la Tierra, la nueva órbita también pasa por las proximidades del punto de impacto (ya que comienza en él), y por ello volverá a pasar por ese punto cada vuelta y si lo hace un 13 de abril, podría ocurrir el impacto porque la Tierra andará por ahí.


La posible nueva órbita que se calculó para después de 2029 sería algo más pequeña que la actual, con un periodo de 319.6 días, con lo que en 7 años Apophis daría casi exactamente 8 vueltas y el 13 de abril de 2036 podrían encontrarse y chocar.
Como se ha dicho, afortunadamente otra circunstancia (efecto Yarkowski) ha modificado ligeramente su trayectoria, no se aproximará a la Tierra por el lugar inicialmente previsto, y el efecto que nuestro planeta ejerza sobre él en 2029 no nos lo volverá a acercar demasiado en 2036.

Nomenclatura de los asteroides

Cuando se habla de Apophis o de otro asteroide y se utiliza la nomenclatura provisional (en muchas ocasiones el único nombre que tiene) puede resultar extraña esa mezcla de números y letras como de 2004 MN4, e incluso puede parecer que se haya hecho de manera aleatoria, pero no: está relacionado con el momento del descubrimiento.

Cuando se descubre un nuevo asteroide se le asigna una denominación de acuerdo con la fecha en que ha sido detectado: primero se pone el año, luego una letra que indica la quincena (no se utiliza la I) y luego una letra (y en caso necesario también un número) de acuerdo al número de orden de los descubiertos en esa quincena.
A para la primera quincena de enero, B para la segunda, C para la primera de febrero D para la segunda, E y F para marzo, G y H para abril, J y K para Mayo, L y M para abril
Por ejemplo el tercer asteroide descubierto en este año, le llama 2017 AC1 , o el 30º de la segunda quincena de enero 2017 BA3 .

Cuando se determina su órbita con exactitud se le asigna un número según una lista correlativa que en principio se correspondía con el orden del descubrimiento, y ahora con el orden de adjudicación, ya que algunos reciben número antes que otros descubiertos con anterioridad. 
Los primeros asteroides descubiertos no tuvieron denominación provisional por la fecha en que fueron encontrados. En la imagen están ordenados por tamaños, pero  3 Juno se descubrió antes que  4 Vesta 

Por ejemplo a Plutón se le adjudicó el 134340, el primero que estaba libre en agosto de 2006, cuando perdió la categoría de planeta.

Además el descubridor puede proponer un nombre propio, que no puede ser el suyo, al contrario de lo que ocurre con los cometas, que suele colocarse junto a su número y a continuación de él.
Por eso en el caso de nuestro asteroide se puede encontrar como 2004 MN4 o 99944 Apophis y sabemos que fue el 112º encontrado en la segunda quincena de junio del año 2004.

miércoles, 10 de abril de 2019

Indice y selección de artículos

En todo blog los diferentes artículos van perdiendo visibilidad con el tiempo, ocultados por los más recientes. Pero en este caso, muchos de ellos son intemporales y posiblemente sean interesantes para muchos lectores que han descubierto recientemente este blog, o que en su día no los vieron.

Por ello he elaborado una selección con mis sugerencias, dividida en 4 secciones y un índice que aparece después, en el anexo (renovado en noviembre de 2018)

Para que tenga visibilidad, este post con el índice aparecerá siempre en los primeros lugares.


Los distintos enlaces van en diferente color según su interés actual:
En verde los que pueden ser interesantes en cualquier momento
En azul aquellos que aunque se refieren a fenómenos de fechas concretas contienen, a veces en los anexos, informaciones siempre interesantes.
En rojo algunos artículos que pueden haber perdido interés, pero siguen siendo interesantes o visualmente atractivos.

1- Algunos temas que quizás te sorprendan

2- Curiosidades o temas interesantes para no iniciados
3- Articulos con imágenes llamativas
4- Algunos artículos que tuvieron mucha aceptación en su día.


Aquí voy a ir incluyendo un índice estructurado con los artículos que creo que pueden ser más interesantes. Por no hacerlo excesivamente largo no aparecen todos, sino solo una selección de menos de la mitad de los contenidos del blog.

Si te interesa un tema en concreto hay muchos más artículos a los que puedes acceder utilizando las etiquetas temáticas del margen derecho de la pantalla.
Aunque la mayoría de los artículos están pensados para todos los públicos, muchos de ellos contienen información técnica original en los anexos que podría ser interesante incluso para iniciados o expertos.

Este post con el índice se irá actualizando y siempre estará visible en alguno de los primeros lugares.

Aspectos de mecánica celeste en el Sistema Solar
         a) La Luna
b) Planetas

C) Cuerpos menores y meteoros
El cielo visto desde otros astros
           Desde el primer planeta
           El cielo de Marte

Medida del tiempo
a) Generalidades
22 de diciembre ¿el día más largo? (*) (Causas de la ecuación del tiempo)
Por Santa Lucía alarga el día   (Ecuación del tiempo -2) (*)

b) Aspectos relativos a la hora y la fecha oficial.
Para gastar más energía (Cambios de horario) 
Las 12: todavía no es mediodía (Cambio horario otoño)
c) Relojes de Sol

Didáctica

Astronaútica
         Mi primer OVNI
          Los otros eclipses
          Pero, ¿no hay que maniobrar al revés?