La ciencia en el salón de clases 1

Uno de los usos mas interesantes de la astronomía es su aplicación como forma de estimulo para estudiar ciencias naturales, esto la convierte en una excelente herramienta didáctica. Con esto en mente decidí incluir una serie de entradas sobre la forma en la que docentes de nivel básico puedan explicar las ideas mas importantes en la ciencia.

En esta primer ocasión propondremos una práctica de observación astronómica que se puede solicitar a los alumnos de cualquier nivel.

Nivel: Primaria

Propósito: Entender el movimiento de la Luna entorno a la Tierra y la relación entre el uso de modelos y la observación en la ciencia.

Materiales: Papel, lápiz, reloj, un foco o fuente de iluminación, 2 esferas (de preferencia de diferentes tamaños como para representar la Tierra y la Luna) y un buen lugar para observar la Luna cada noche.

Procedimiento:
1.- Pida a los alumnos que cada noche (o lo mas frecuente que sea posible) durante un mes hagan un dibujo de la luna desde el patio de sus casas o algún lugar al cual tengan acceso sin mucho problema y que sea lo mas temprano e la noche posible o en la mañana. El dibujo debe ser incluir la fase de la luna y su orientación, es decir cuando la fase sea tal que solo se vea una pequeña parte es importante que se aclare que si los "cuernos" de la luna apuntan hacia abajo o arriba . Pida que tengan la precaución de escribir la fecha de cada dibujo.  
2.- Al termino del periodo se le pide a los alumnos que, en el salón, reúnan los dibujos y los ordenen de forma cronológica.
3.- Con las esferas y la fuente de luz genere un modelo del sistema Sol-Tierra-Luna en el salón de la siguiente manera:
      a.- Un niño se colocara en una esquina del salón con la lampara o fuente de luz, él será el Sol.
      b.- Todos los demás salvo uno, se colocaran en un circulo cerrado en el centro del salón con la esfera que representa la Tierra.
      c.- Mientras que el niño restante toma la esfera que representa la luna y se movera en torno a los niños que estan en la "Tierra".
4.- Coloque al niño "luna" en algún punto en torno a los que estan en la "Tierra" pida a los niños que se fijen si la parte iluminada de la "luna" por la lampara es como la de alguno de los dibujos que hicieron.
5.- Repita el ultimo punto en varias ocasiones para cubrir diferentes posiciones en la órbita de la luna en torno a la Tierra.

Noten que el propósito es que los niños vean la relación entre el fenómeno, la observación y el modelo. Recuerden tratar de incentivar a los niños a que vean como la Luna en el modelo se ve igual que la luna real según la grabaron en sus dibujos.

El Transito de Venus y el factor de escala

Como ya saben, los planetas se mueven en orbitas en torno al Sol, esto implica, claro, que en algún momento un planeta se interpondrá entre sus vecinos y el Sol. Esto pasa con los dos planetas interiores (mas cercanos al Sol) de la Tierra, nuestros vecinos Venus y Mercurio.

Cuando sus orbitas los llevan a los lugares adecuados, desde la Tierra se ven a estos  planetas cruzando la superficie del Sol, a esto se le llama un transito. Mientras que los tránsitos de Mercurio son relativamente comunes, los tránsitos de Venus son mas raros pero mucho mas interesantes. Por una parte los tránsitos de Venus son mas fáciles de observar, al ser Venus un planeta casi tan grande como la Tierra y al estar en una orbita tan cercana a la Tierra se ve un punto grande oscuro ante la superficie brillante del Sol, y por otra parte estos tránsitos tienen mucho historia.

Dejare la historia de los tránsitos de venus para otra entrada ahora lo que quiero es hablarles del siguiente transito de Venus, este 5 de Junio (2012) y las formas de observarlo.

En primer lugar veamos desde donde se podrá observar el transito. Vean el siguiente mapa para que se den una idea:

Mapa de visibilidad del Transito de Venus.

En efecto no desde cualquier lugar se podrá observar, por lo que les recomiendo a los que viven e la parte del mundo adecuada que estén pendientes con su equipo de observación y que recuerden que esto es una observación solar e implica todos los riesgos asociados a ver el Sol por lo que se les pide leer las entradas sobre seguridad en observación solar 1 y 2.

Pero veamos, si lo quieres observar únicamente de forma visual (sin fotografiar), les basta con tomar las precauciones adecuadas. Pero si quieren tomar imágenes del transito ya la cosa se pone mas difícil, pero es mas interesante.

Para Lograr tomar fotografías uno necesitaría un telescopio, filtro solar y la cámara.

Sobre el telescopio recomendaría que sea chico, un pequeño refractor de 60 mm estaría bien aunque no se debe descartar el uso de otros telescopios pequeños (yo usare un Schmidt-Cassegrain de 150mm).

Sobre el filtro, usar un Baader el cual es recomendable. Aunque si pueden gastar un poco mas les recomiendo un Thousand Oaks de polímero. Ambos son de densidad 5 lo que los hace muy seguros ( tengo un Thousand Oaks y también estoy muy contento con el).

Ahora, sobre la cámara. Mientras que los CCDs astronómicos sueles estar diseñados para observación nocturna, es mejor para el Sol, usar una cámara planetaria. Muchas veces uno elije el equipo con el cual esta mas familiarizado, pero en el caso de la cámara uno podría pensar mas en la situación a resolver.

Durante el transito, venus se vera con un tamaño aproximado de 58" (segundos de arco). Por lo que queremos lograr la mayor resolución posible, mientras que el Sol tiene un diámetro de 1800" aprox (medio grado). Así que vemos que este es uno de esos casos en los que queremos fotografiar cosas en el cielo con la mayor resolución posible. Es algo que sueles pasar con objetos del sistema solar, por ejemplo cuando queremos fotografiar un planeta o la Luna y queremos que se vean la mayor cantidad posible de detalles en al superficie.

Así que veremos como calcular de que tamaño son los detalles mas finos que podemos obtener en una fotografía.  Primero aprenderos a calcular algo llamado "factor de escala" lo que llamare fs que es el tamaño angular que ocupa cada pixel de la cámara con un telescopio dado. 

Primero definamos algunas cosas:

Tamaño angular.- Es el tamaño del que se ve un objeto, por ejemplo, el Sol y la Luna se ven de 0.5 grados.

Medidas de tamaño angular.- Del horizonte al cenit (punto mas alto del cielo) se tienen 90 grados (90°), un grado se divide en 60 "minutos de arco" (60´) y cada minuto de arco en 60 "segundos de arco" (60").

Apertura.- (D) Es el diámetro del objetivo del telescopio (ya sea espejo o lente), medido en milímetros, (por ejemplo, el telescopio que usare tiene un objetivo de 150 mm).

Relación focal.- Es la medida de cuantas veces la apertura cabe en la distancia focal. Se suele anunciar con el signo "f/". (el telescopio que usare es f/10)

Distancia focal.- Es "Df" Es la longitud del camino que tiene que recorrer la luz dentro del telescopio entre que toca el objetivo y que se enfoca la imagen, se mide en milímetros y se calcula multiplicando la relación focal por la apertura. Es decir:

(Df= D*f/)

en nuestro caso la distancia focal del telescopio es:

Df=150 mm x 10 =1500 mm

Mientras que de cámara tenemos dos cosas:

Tamaño del píxel.- (Tp) Es el tamaño del lado de cada píxel (suelen ser cuadrados), se miden en micrómetros "um" (en realidad necesito el signo micra en griego pero no lo tengo aquí ) y tenemos 1000 micrómetros en un milímetro. Mi cámara tiene píxeles de 4.4 um.

Tamaño del sensor.- Son las dimensiones del chip de la cámara que se saca multiplicando el tamaño de cada píxel por el numero de píxeles en cada lado. Por ejemplo , un chip de 1200x1600 píxeles tiene 5.28 x 7.04 mm.

Ahora si, el factor de escala, es decir cuando espacio de cielo cae en cada píxel se saca así:

fs=206.264 x (Tp /Df)

donde el 206.264 es una constante que usaremos para manejar mejor las unidades, luego vemos de donde dale. Aquí Tp se una micrómetros y Df en milímetros. Así que el sistema del que he hablado tiene:

fs= 206.264 x 4.4 /1500 = 0.6 "/px (segundos de arco por píxel)

aquí, mientras mas pequeño sea el numero mayor la resolución. Pero la resolución del teórica del sistema sera siempre el doble de fs, es decir que el detalle mas pequeño que pueda ver en la fotografía sera de 1.2".

Pero claro, que en realidad lo que nos ponga un limite fuerte en la resolución serán las condiciones atmosféricas. Pero con esto ya pueden determinar que características son necesarias en el equipo para fotografiar algo que deseen. Por ejemplo, si tengo  fs =0.6 " y Venus se vera de 58" espero ver a Venus ocupando:

58/0.6 =96 

96 píxeles en cada fotografía. Y el campo total del cielo que vea con la cámara que tiene el chip de 1200 x 1600 es de

(1200x0.6) x (1600x0.6) = 720" x 960" = 12´x 16'

es decir, casi veré una cuarta parte del Sol con Venus de 96 píxeles.

Así que ya saben como hacer los cálculos necesarios para esta o cualquier otra astro-fotografía que quieran tomar.
 

Blogalaxia Tags: transito venus transit factor escala fotografia detalle resolucion astrofotografia

Ciclo solar I (lo que se ve)

Todas las estrellas son enormes sistemas don de se genera, transmite y emite energía. Mientras que la generación de energía se lleva a cabo en el núcleo, la transmisión se da por una serie de capas que rodean al núcleo y  la emisión se da en la superficie. El Sol, como todas las estrellas sigue esta conducta. 

Sol visto con un filtro de Hidrogeno alpha, (656.6 nm) donde se ven tanto filamentos (las estructuras oscuras sobre el disco) como una series de prominencia con una de considerable tamaño arriba a la izquierda.

 Pero resulta que no siempre el ritmo con el que sale la energía es igual al ritmo con el que se genera, cuando esto pasa, se dan una serie de fenómenos que hacen que las capas que rodean al núcleo se hagan mas o menos transparentes y por lo tanto se altere la cantidad de energía que sale. Esto hace que las estrellas pasen por ciclos en los cuales la energía total que sale de ella aumenta y disminuye. Aun estrellas tan "tranquilas" como el Sol tienen estos ciclos. En el caso de nuestra estrella el ciclo dura 22 años, pero se suele dividir en dos sub-ciclos de 11 años.

Uno difícilmente se da cuenta de estas variaciones estando cómodamente en la Tierra con una densa y pesada atmósfera y considerable magnetosfera rodeándonos y protegiéndonos de la mayor parte de la radiación solar. Pero una de las muchas formas que tiene el Sol de liberar energía es formando potentes campos magnéticos que a su vez generan una serie de fenómenos, tales como filamentos, prominencias, ráfagas y manchas. Todas estas cosas suelen aparecer en las llamas "regiones activas", así que veamos que es cada uno de estos fenómenos:

-Regiones activas. Son regiones en la superficie del Sol que manifiestan un incremento de actividad, lo cual se nota por la mayor incidencia de manchas, filamentos y prominencias. Se pueden observar en varios filtros.

-Manchas solares. Regiones muy localizadas en la superficie solar donde potentes campos magnéticos salen y luego entran de nuevo atravesando la superficie. En las zonas donde el campo entra o sale la temperatura es un poco menor (baja de 5400 °C a 4000 °C). Esta diferencia es suficiente para que la mancha, a pesar de estar emitiendo luz se vea negra en comparación con el resto de la superficie. Las manchas suelen tener dos regiones, una central y muy oscura llamada "umbra" y otra que la rodea y no es tan oscura llamada "penumbra". 

Una variante de las manchas son los pequeños "poros", que son pequeñas manchas que consisten solo en "umbra". Se requiere un filtro en visible o continuo para poder verlas, filtro Baader da buenos resultados.

Imagen del Sol con un filtro en visible, se ve una mancha grande con la umbra(la parte mas oscura) y penumbra (rodenado la umbra) claramente notables, se ven también pequeñas manchas llamadas "poros".

-Filamentos. Como se menciono arriba, en algunas regiones, campos magnéticos en el Sol salen y vuelven a entrar a la superficie. Puede pasar que el material del Sol, que es plasma y por lo tanto es muy sensible a los campos magnéticos siga estos campos formando largo arcos sobre la superficie. Cuando estas estructuras se ven sobre el disco del Sol se ven como nubes largas y oscuras y las llamamos filamentos. 

Cuando se ven a los lados del Sol con el espacio de fondo se ven brillantes y las llamamos Prominencias. Así que prominencias y filamentos son físicamente lo mismo pero visto en lugares diferentes. Requieren de un filtro en hidrogeno, en la linea H-alfa (656.6 nanómetros).

-Ráfagas. Son liberaciones repentinas de energía que abarcan todo el espectro, es decir, que se emite energía en ondas de radio, infrarrojo, luz visible, ultravioleta, rayos X y rayos gamma. Ocasionalmente estando acompañadas de liberaciones de materia. Se detectan con sensores de rayos X en orbita o emisiones de radio en Tierra.

Así que si ya leyeron las entradas anteriores sobre formas seguras de observar el Sol les podría interesar que a finales de este año o principios de 2013 se espera el siguiente máximo de actividad solar con lo que la incidencia de manchas, filamentos, prominencias y ráfagas sera mayor.

En siguientes entradas hablaremos sobre un pequeño proyecto que pueden hacer si tienen un telescopio solar o un sistema de proyección tal como se vio en las entradas anteriores. Es una buena oportunidad para registren ustedes mismos registren el máximo solar.

Una imagen en Hidorgeno alfa mostrando una misma estructura en una parte como filamento(sobre el disco) y otra como prominencia(sobre el espacio).

En este link pueden encontrar una serie de imágenes del Sol que he estado tomando este año y subiéndolas a facebook.

Todas las imágenes en esta entrada han sido tomadas y procesadas por el autor y están bajo la misma licencia que el resto del blog, por lo que pueden ser usadas con cualquier propósito NO COMERCIAL mientras se de el crédito adecuado. Para uso educativo se pueden generar variantes con información adicional ante contacto con el autor.

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Seres del reino animal de mayores dimensiones.

Mucho tarde pensando en la forma de titular esta entrada. Considerando que mi intención es la de la satisfacer una petición de listar los seres del reino animal de mayor tamaño en la historia pensé en títulos como "Megabestias" o "Las mayores bestias que se han visto" pero como estamos en año electoral temo que se pueda confundir al lector haciéndolo creer que se dará un resumen de la conducta y preparación de los candidatos actuales. Así que si bien "Los mas grandes animales de la historia" también se presta a confusión, decidí ir por un titulo muy directo. Así que rogando al lector no confundirse y tomar en cuenta que hablare UNICAMENTE de criaturas que no sean humanos, bueno, que no sean homínidos (decir "que no sean humanos" puede hacer pensar a los lectores que hablare de la cámara de senadores o diputados). O bueno, dejémoslo en que hablare de seres que consumen oxigeno y NO saben leer, ¿esta bien? ok, eso no lo aclara, pero creo que ya me entienden.

Pero como me gusta simplemente poner listas de cosas, sino explicarlas, veamos como es que los animales mas grandes de la historia crecieron tanto. En primer lugar pongamos la lista con algunos ejemplares de animalotes y luego veremos que factores fueron de influencia:

1.-Bien, en primer lugar mencionaremos a la criatura mas grande en la historia, la enorme Ballena Azul o Balaenoptera musculus la cual es mayor incluso que los mayores dinosaurios. Su longitud puede llegar a los 30 metros y pesar hasta 200 toneladas. Por general estos son solo números para nosotros, asi que pongámoslos en contexto. 200 toneladas es los que pesan 2667 personas de 70 kg cada una.

Vista aérea de una ballena azul adulta.

2.- Consideremos a los dinosaurios, que si bien algunos eran pequeños, los mas famosos fueron realmente grandes. El mayor conocido (o al menos el mayor del que estoy enterado, mientras que existen reportes de fósiles de dinosaurios mayores, aun no se confirman) es el Argentinosaurio el cual media hasta 40 metros pero pesaba 100 toneladas.

Argentinosaurio(las plantitas que se ven en la imagen son arboles). Dibujo de Alain Beneteau

3.- Familia Anomalocaris. No una sino varias especies, fueron los animales mas grandes durante el periodo Cambrico al Devónico. Se piensa que eran carnívoros que en casos extremos llegaron a medir 2 metros (en Cambrico la mayoría de los animales eran del tamaño de una galleta).

Anomalocaris. Imagen de Espen Horn y H. Zell

4.-Quetzalcoatlus. Fue el pterodáctilo (y animal volador) mas grande con una media de 10 metros para la distancia entre las puntas de las alas (se sabe de un fósil donde esa distancia es de 15.9 metros) y pesaba unos 200 kilogramos.

Grupo de Quetzalcoatlus alimentándose de sauropodos bebes. Fuente: Witton MP, Naish D (2008) A Reappraisal of Azhdarchid Pterosaur Functional Morphology and Paleoecology. PLoS ONE 3(5): e2271. doi:10.1371/journal.pone.0002271

Bueno, ¿que tienen de similitud?

Alimentación
Carnívoro: Anomalocaris, Ballena Azul(filtrador), Quetzalcoatlus
Herbívoro: Argentinosaurio

Tener depredadores en edad adulta
Si:
No:Anomalocaris, Ballena Azul, Argentinosaurio, Quetzalcoatlus

Estilo de vida
Depredador: Ballena Azul, Anomalocaris, Quetzalcoatlus
Forrajero: Argentinosaurio
Carroñero: Quetzalcoatlus

Medio de habitación:
Agua: Ballena Azul, Anomalocaris
Tierra: Argentinosaurio, Quetzalcoatlus (propulsión por aire)

Así que vemos que ejemplares de animales grandes están bien distribuidos por las diferentes combinaciones que se pueden encontrar entre las variables anteriores, excepto una; ninguno tiene depredadores al llegar a la edad adulta. Así que ya tenemos una pista, los animales de gran tamaño no tienen depredadores naturales. Pero recordemos que no se puede crecer simplemente diciendo "creceré para que nadie me coma". Pero como ya hemos visto en otras entradas, siempre existe la tendencia genética a variar entre los individuos y el no tener depredadores es un muy buen selector.

Así que no crecieron para no ser comidos, sino que los que eran grandes tenían mas probabilidades de sobrevivir ya que no cualquier depredador se enfrentaba a ellos (y mientras mas grandes fueran, mas miedo inspiraban) asi que generación tras generación eran los mas grandes los que sobrevivían(esto también explica el por que crecian tan rapido de infantes).

Pero mientras que no nos cuesta mucho entender que a un animal grande no lo van a querer atacar (¿con quien se pelearían a muerte, una sardina o una ballena?) aun tenemos por resolver otro problemita, ¿como es que pueden llegar a ser tan grandes? Hemos de pensar en términos de las necesidades orgánicas de los animales.

Una cosa es el problema de alimentar un cuerpo grande, ya que si bien es sierto que los seres grandes requieren mas alimento, tambien es cierto que tendran mayores facilidades para cazar asumiendo que el incremento en tamaño implique mejoras en estas habilidades, tales como las alas, longitud y velocidad del Quetzalcoatlus y Anomalocaris, las gran boca de la ballena o el largo cuello del Argentinosaurio (que le permitía cubrir una gran extensión de vegetación sin tener que moverse), pero no solo de calorías viven los animales, necesitan algo con que quemar esas calorías, y ese algo es el oxigeno.

Aquí hemos de hacer una división; mientras que la Ballena Azul es una criatura que aun existe y obtiene su oxigeno de un par de enormes pulmones y un sistema circulatorio adaptado para hacer el transporte de oxigeno mas eficiente los otros animales que enunciamos obtenían el oxigeno de forma diferente. No tenían el sistema respiratorio "turbo-cargado" de la ballena, era simplemente que en aquellos tiempos nuestra atmósfera contenía mayor porcentaje de oxigeno (llegando hasta el 35% en lugar del actual 21%) lo que permitia a los seres vivos, si conseguían alimento. crecer mucho mas que ahora. Durante el Cambrico, cuando el Anomalocaris era el terror de los mares (y para ese efecto, del planeta) la cantidad de oxigeno era mucho menor, así que el ser "grande" fue de máximo dos metros (el anomalocaris) mientras la mayoria eran pequeñitos.

Para aquellos que recuerden los enormes insectos prehistóricos, y como yo, no les puedan dar su simpatia, recuerden que fueron posibles gracias a esos niveles de oxigeno tan altos y que hoy se asfixiarían ya que como todos los insectos, su sistema respiratorio es mucho mas simple que el nuestro he incapaz del mismo tipo de bombeo de aire que nos permite tolerar estos niveles de oxigeno.

Así que mientras que los animalotes son fascinantes de ver, son aun mas interesantes contemplar lo que nos dicen de su estilo de vida, el mundo donde vivían o como se ganaban la vida. imaginen la enorme ballena succionando enormes cantidades de aire para propulsar su enorme cuerpo de 200 toneladas y filtrar cientos de kilos de alimento del mar o el Quetzalcoatlus proyectando su enorme sombra mientras vuela buscando presas, el Argentinosaurio espantando a quien se ponga enfrente con pisadas que hacían temblar la tierra y devorando toneladas de hierva a si paso.

Un escenario aun mas interesante seria con el Anomalocaris, mientras este "gigante" surcaba las aguas poco profundas de los mares prehistóricos y atrapaba a sus presas con una extraña boca circular con "dientes" en forma de espinas sus presas se defendían, unas con placas protectoras, otras con espinas, y algunas con combinaciones de estas. Pero entre sus presas existía una especie de pequeños seres, criaturas de 5 cm de largo parecido a gusanos con la mitad trasera aplastada. Estos seres tenían cuerpos blandos, sin espinas o protección de ninguna clase contra los dientes del Anomalocaris, pero dentro de sus cuerpos tenían una extraña adaptación, una tira de anillos de cartílago, separados uno del otro recorría el largo del animal sirviendo de anclaje para los pequeños músculos y en su centro se consentraba la maraña de nervios que lo recorría, esto le daba una velocidad de reacción superior a la de las otras especies. Con el paso de millones de años esos anillos evolucionarían en vertebras de hueso duro y fuerte conectadas entre si y la maraña de nervios, con sus terminaciones tan juntas unas de otras evolucionaría en un sistema nervioso central con un cerebro en su extremo. Y ese pequeño animal que buscaba huir del Anomalocaris de cualquier otro depredador seria el ancestro de todos los vertebrados, incluyéndonos a nosotros. Ese gusano medio aplastado era el Pikaia, el que luego daría origen a los gigantes dinosaurios, pterodáctilos, ballenas y aquellos que los estudian.

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Como observar el Sol (sin quedarse ciego en el intento) II

Ahora hablemos sobre el uso de filtros. En primer lugar aclaremos lo que es un filtro. Los filtros que usaremos consisten un una delgada lamina de material que permiten pasar a una parte de la luz del Sol.

Filtros comerciales adaptables a la parte frontal de un telescopio.

Existen varios tipos de filtros, algunos actúan sobre toda la región visible del espectro (es decir, afectan a todos los colores) y otros actúan solo sobre colores muy específicos y a todo el resto simplemente no lo dejan pasar.

Hojas de filtro Baader, todo esto debe venir en cada paquete para estar seguro de que es original.

Existen varios tipos de filtros y materiales que alegan se pueden usar como filtro. En realidad no les recomiendo otro material que no sea filtro Baader. Pero veamos tipos y materiales para filtro.

Filtro Baader ya montado en una estructura que se puede colocar enfrente de un telescopio.

-Filtro de soldador. Esta es una de las referencias mas comunes en internet o en libros, dicen que se puede usar filtro de soldador para ver el Sol directamente pero esto no es seguro. No dudo que el filtro que puedan conseguir sea de muy buena calidad pero esta NO diseñado para ser usado con la luz del Sol son condiciones y requerimientos diferentes entre un filtro para soldar y un filtro solar.

-Película fotográfica velada. Ni se les ocurra. Esto es un completo disparate.

-Vidrio ahumado. Simplemente NO.

-Filtros "solares" para oculares. Me parece no solo inútil, sino muy cínico y anti ético por parte de un vendedor el exponer a un usuario a algo tan susceptible al fallo.

-Mylar. Este material si es usado (en muchas capas) para fabricar filtros solares. Si uno realmente sabe lo que hace se puede fabricar un filtro con mylar, pero es delicado y fácil de estropear y la imagen no siempre es de buena calidad.

-Baader. Desde que encontré este material ha sido mi favorito por seguridad y calidad. Consiste en una sola capa de material (se ve muy parecido al papel aluminio) que se coloca ante la entrada de luz del telescopio. Como es una sola capa no se tiene el problema del mylar de que al colocar varias capas se distorsiona la luz resultando en imágenes mas nítidas de manchas solares y el disco solar en general.

Ahora, ¿como conseguir un filtro Baader? la primer opción es comprarlo. Esto lo pueden hacer en cualquier tienda respetable de accesorios astronómicos o bien directamente de la institución que lo desarrollo; el Planetario Baader.

Ejemplos de filtros para oculares, uno lunar que si se puede usar (para ver la Luna claro) y otro "solar", JAMAS usen este filtro, se suelen quebrar con el calor (no se quien podría pensar que no se calentaría un filtro SOLAR).

La otra es fabricarlo, lo cual pueden hacer con cartón o plástico (yo fabrique un filtro para mis binoculares usando una caja de cartón y ha trabajado muy bien). Los detalles sobre como fabrica un buen filtro se encuentran en http://www.baader-planetarium.com/sofifolie/bauanleitung_e.htm y recuerden que antes de usar un filtro, aunque sea Baader se debe revisar si no tiene raspones o perforaciones.

La forma mas segura de ver el Sol, telescopios de un observatorio especializado, como estos del Observatorio Solar Carl Sagan. Aquí las imágenes son tomadas por cámaras especiales y vistas vía internet.

Vale la pena mencionar que aparte de este filtro que es de lo que se denominan "filtros de continuo" se pueden conseguir otros que de seguro se encontraran si buscan en tiendas de accesorios astronómicos, los de banda angosta, como los "H alfa" o "Ca II" que tienen sus usos especiales pero son mas especializados. En cualquier caso, les recomiendo que si tienen cualquier duda sobre filtros solares o formas de observación solar segura me la manden como comentario o como correo electrónico.

Pero la forma mas segura de ver el Sol es la de hacerlo vía internet en sitios de observatorios que publiquen imágenes del Sol de forma rutinaria, aquí tienen algunos:

http://www.astro.uson.mx Universidad de Sonora
http://www.spaceweather.com/ Space Weather
http://stereo.gsfc.nasa.gov/ NASA-STEREO
http://sdo.gsfc.nasa.gov/ NASA-SDO

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En el 2012 se nos presentarán varios fenómenos astronomicos muy interesantes uno de los primeros Es una conjunción entre Jupiter y Venus. A partir de principios de Febrero y hasta el día 13 de Marzo los planetas Júpiter y Venus se estarán viendo cada día mas y mas cercanos gracias al movimiento que siguen en sus orbitas. Este acercamiento continuara hasta que el día 13 de Marzo ambos planetas lleguen a su posición aparente más cercana y luego se alejen.

Esta conjunción se une a un fenómeno muy poco común, el de tener visibles en una sola noche a todos los planetas que son visibles a simple vista, siendo estos; Mercurio, Venus, Martes, Júpiter y Saturno. Esto es algo poco común ya que es necesario que todos estos cuerpos estén “del mismo lado” del sistema solar y esta región sea visible desde la Tierra.

En vista a esta oportunidad única y como en Hermosillo estas cosas llaman mucho la atención de la gente, el Área de Astronomía de la UNISON instalará telescopios en la plaza Emiliana de Zubeldía el día 13 a partir de las 7 pm y hace una invitación al público para que asista y disfrute de este acontecimiento poco común.

Mientras que en ciudades como Paris, Moscú, Cambridge (tanto el de Inglaterra como Massashusetts), Peking, Ginebra y Hermosillo asociaciones locales ( en Hermosillo será la Sociedad Astronómica Azoj Hamac) e instituciones locales están organizando la colocación de telescopios en lugares públicos, ustedes mismos pueden organizar algo similar en su comunidad. O inclusive, ya que estos son objetos brillantes, pueden organizar observaciones SIN telescopio y explicar el como y por que se pueden ver tantos planetas en una sola noche.

Esta es una my buena oportinudad para hacer divulgación de la ciencia que no se peuden perder.

A continuación se muestran algunos diagramas que explican a mayor detalle este fenómeno.

Simulación del cielo visto desde Hermosillo, Sonora, el 13 de Marzo viendo hacia el Oeste al principio de la noche.

Posición de los planetas el 13 de Marzo, se ve como desde Mercurio hasta Saturno se encuentran en lugares tales que nos permiten verlos en una sola noche.

Imágen similar a la anterior vista desde cerca del plano del sistema solar.

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Como observar el Sol (sin quedarse ciego en el intento) I

JAMAS VEA EL SOL DE FORMA DIRECTA.

Durante mucho tiempo he considerado escribir sobre observación solar, pero la verdad es que no lo he hecho por que es algo que si bien es una experiencia astronómica muy recompensante, es tan también sumamente peligroso si no se sabe como hacerlo. Así que no quería meter la idea de la observación solar en la cabeza de nadie sin darle los medios sobre como NO perder la vista al primer intento, pero finalmente me decidí ya que mas vale darles la información a tenerlos intentando métodos a medio entender, así que el reto para mi sera explicarme de forma adecuada y clara. Y no creo que se pueda ser mas claro que:

Imagen de: UniverseToday

JAMAS VEA EL SOL DIRECTAMENTE!!!!!!!!!

esta es la primera regla de la observación solar. Mientras que la mayoría pensaría que eso es algo bastante fácil de recordar nunca falta el "genio" que piensa (si se le puede llamar así) que al ver el Sol, su ojo le empezara a doler y que eso sera un indicador de cuando lo tiene que quitar, pero déjenme exponer la secuencia de evento que pasaría si ven directamente al Sol:

1.- Ven el Sol
2.- Pierden la vista de forma irremediable.
3.- Empieza el dolor en los ojos
4.- Dicen "que $#&%/!! soy"
5.- Se acuerdan de la frase "Jamas vea el Sol directamente"

Así que en el paso 2 ya están fritos y no se puede resolver.

Pero existen métodos que nos permiten ver el sol indirectamente es decir de forma segura. En esta entrada hablare del mas sencillo de ellos dejando otros para las siguientes. Hablemos del Método de Proyección.

Imagen del Sol durante un eclipse proyectada detras de un telescopio, esta imagen es completamente segura de ver.

El método de proyección consiste en proyectar (obviamente) la imagen del Sol en una superficie para poder verla, existen dos formas de hacerlo:

1.- Con una caja de proyección (cámara oscura). Si toman una caja de cartón y hace un orificio en una pared, formarán una primitiva cámara. Si apuntan el orificio al Sol verán su imagen formarse en la pared opuesta, esta imagen es segura de ver, si le colocan una hoja de papel blanco tendrán una buena imagen de razonable calidad.

2.- Con un telescopio. Se puede usar un pequeño telescopio refractor para proyectar la imagen del Sol. Se coloca el telescopio que forma tal la imagen en lugar de llegar a un ocular, se proyecte sobre una superficie, una pared o mejor aun, una pantalla soportada por el mismo telescopio.  Aquí es importante  mencionar que el telescopio a usar debe ser el mas sencillo posible, no se recomiendan los apocromáticos o catadióptricos, ya que los primeros tienen  como elemento principal un sistema de lentes que suelen estar unidos por un cemento especial para óptica que se calienta mucho al exponerse al sol resultando en daños al telescopio y los segundos se calientan mucho por su  diseño tubular y esto puede resultar en daño serio a la óptica. Así que lo mejor es usar un pequeño telescopio (de unos 6 cm de diámetro) refractor al cual se le adapte una pantalla o se coloque cerca de una pared.

Cuando se utiliza este método, se genera una imagen del Sol sobre una pantalla, la cual es completamente segura de observar. Con cualquiera de estos dos métodos, lo importante es conseguir una buena imagen del Sol sobre la pantalla. Esto puede implicar algo de practica y experimentación para lograr una buena imagen. Asi que no se desanimen si a la primera falla el intento.

Esquema mostrando estructura de soporte para una pantalla de proyección.

Sobre todo recuerden la seguridad. El otro método que se puede utilizar es el de filtrar la luz del Sol, y mientras que esto ofrece algunas ventajas, se les pide tener sumo cuidado. Esto lo veremos en la siguiente entrada.

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Feliz día de Newton!

Un 25 de Diciembre pero de 1642 nació Isaac Newton, a quién de seguro relacionan con una manzana cayendo de un árbol. Y algunos físicos y aficionados a las ciencias aveces llamamos a este día "el día de Newton". Así que considero que es conveniente aclarar por que se le considera tan bien a este muchacho Newton.

Si bien es cierto que Newton fue un personaje muy complejo al cual no se puede entender sin estudiar a cierta profundidad las ideas prevalecientes en su época ya que es difícil reconciliar algunos aspectos que el buen Isaac tenía y que hoy nos parecen muy extraños. Pero no quiero exponer un tratado sobre la psicología de Newton, sino hablar sobre su trabajo o mejor dicho, sobre las repercusiones de su trabajo.

En algunas entradas pasadas vimos como la obra de personajes como Galileo y Kepler dieron origen a una serie de ideas que conforman lo que hoy llamamos la mente moderna, la forma de pensar que nos distingue del habitante de la Europa medieval (lamentablemente aun muchas personas piensan de forma muy medieval). Conceptos tales como que los objetos celestes son parte de la naturaleza y tan físicos como nosotros fueron el resultado de la revolución Copernicana pero este periodo no terminó realmente hasta tiempos de Newton, ya que fue cuando se logro una explicación completa del movimiento planetario. Veamos esto mas detalladamente.

Cuando en el siglo XVII Galileo, Copernico y Kepler vivieron, la visión que se tenía del mundo era completamente mística, una visión completamente basada en la religión y por lo tanto foránea a la realidad.

anuncio sus observaciones de la Luna, donde hablaba de nuestro satélite como un lugar, un terreno con montes, valles, etc rompió tajantemente con la visión prevaleciente en su tiempo donde "todo lo que esta en el cielo es divino y por lo tanto perfecto, así que la Luna al ser redonda ha de ser una esfera perfecta". Pero Galileo la vio con su telescopio, y a pesar de no ser el primero en hacerlo, fue quien se dio cuenta de las implicaciones; la Luna no solo no es divina, si no que es tan natural como la Tierra y puede ser sujeta al mismo tipo de estudio que nuestro mundo. Luego Kepler formulo (después de batallar muchos años) sus leyes del movimiento planetario, que son una forma matemática de describir como se mueven los planetas.

Ahora, vean esto en perspectiva, en una época de mentes primitivas en la que todo se explicaba por "influencia divina" y la acción de toda clase de amigos imaginarios, llegan estos dos personajes y ponen el funcionamiento del universo entonces conocido al alcance de toda persona dispuesta a estudiar, la ambición de esa idea, nacida en el mundo helénico mas de dos mil años antes finalmente se materializaba. Hoy se ve como un cambio que era inevitable o algo que era de esperarse, pero en su tiempo fue una revolución que solo unos pocos alcanzaron a vislumbrar y eso, de manera primitiva. Fue el inicio del Hombre Moderno, la forma mas reciente de nuestra especie, el Hombre que Entiende el Universo. Sin embargo falto algo. Las leyes de Kepler explicaron como funcionaba el universo, pero no el porqué (simplemente habló de "algún tipo de fuerza o influencia" que es emitido por el Sol y afecta a los planetas).

Fue entonces cuando llega Newton. Si bien Isaac trabajo muchos temas en los cuales llego a contribuir de forma relevante, como en Óptica, Física de fluidos, mecánica y calculo, por lo que mas se le recuerda es la mal formación de la ley de la Gravedad. Lo importante en este aspecto es que es la gravedad la pieza que le faltaba a Kepler, la fuerza de la Gravedad es lo que causa el movimiento de los planetas descrito por las leyes de Kepler.

La Ley de la gravedad de Newton dice que cualquier objeto material (recuerden que existen partículas sin masa) emite una fuerza que es mayor mientras mas aumente su masa pero se siente menos mientras mas te alejes. Esta fuerza tiene la propiedad de ser siempre atractiva y afectar a la materia. De esta forma se tiene completa la explicación sobre como se comportaba el universo. Uniendo las leyes de Kepler con la de Newton sobre gravitación, tienes una descripción de la conducta dinámica de los cuerpos del sistema solar que aun hoy utilizamos.

Además de la ley de la gravitación, Newton introdujo otra impresionante contribución, las tres leyes de la mecánica clásica, las cuales dictan la forma de moverse de cualquier objeto en nuestra escala (de centímetros a kilómetros). Estas leyes han tenido tanto éxito que inclusive a principios del siglo XX se le recomendaba a los estudiantes que manifestaban su interés en la física, que mejor se dedicaran a otra cosa ya que con el trabajo de Newton "todo estaba hecho" y era cuestión de ir mejorando los resultados. A uno de los miles de jóvenes a quienes se les dijo esto fue a uno particularmente mal peinado y con no la mejor actitud en la escuela, fue un tal Albert Einstein. Y de hecho no fue hasta la revolución cuántico-relativista del siglo XX que el trabajo de Newton lo que constituyó la avanzada del conocimiento humano sobre el funcionamiento del universo.

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¿Que telescopio comprar? Version 2.0

En vista de que la mayor fiesta del consumismo, digo, la Navidad esta por llegar y considerando el notable esfuerzo de algunos padres de familia por separar las narices de sus hijos de los video-juegos, he decidido publicar una segunda version de una de las entradas mas populares de Galaxias y Fósiles, la de "¿Que telescopio comprar? Tips para aficionados" ahora con mas datos y referencias sobre instrumentos.
 

Un telescopio puede ser un muy buen regalo (en especial para un niño) o la forma de uno de pasar de ser interesado en la astronomía a astrónomo amateur (y quizá profesional, mas adelante). Pero existe mucha confusión con respecto a cual telescopio es el mas adecuado para cada quién, por lo que he decidido dedicar esta entrada a ayudar un poco en esta decisión.

Procuraré no entrar mucho en los detalles del funcionamiento del telescopio, eso es tema para otra entrada, simplemente diré lo esencial y las virtudes y desventajas principales de cada modelo.

Diferencias entre los tres tipos mas usuales de telescopios amateurs. Refractor (a) maneja la luz con lentes, reflector (b) maneja la luz con espejos y catadioptrico (c) usa una combinación de lentes y espejos.

En primer lugar, un telescopio tiene dos componentes principales, el tubo óptico y la montura.

El tubo óptico es el telescopio en sí, es decir la parte que contiene los lentes y/o espejos que manejen la luz. Si tenemos en cuenta que el propósito de un telescopio es recolectar la mayor cantidad de luz posible y luego procesarla para formar una imagen, entenderemos que la característica básica de un telescopio es el ancho de su componente principal, ya sea un lente o espejo, ya que esto dirá que tanta luz entre en el telescopio. A este ancho del componente principal se le conoce como "apertura". Entonces un telescopio con una apertura de 10 centímetros implica que tiene ese diámetro

No existe un tipo que sea definitivamente superior a los demás, pero se puede escoger la mas adecuada para el uso que se planea. Por ejemplo:

• Para observar cuerpos del sistema solar los telescopios refractores (funcionan a base de lentes) producen mejores imágenes.
• Para observar cuerpos de cielo profundo los reflectores (a base de espejos) son mas eficientes ya que pueden recolectar mas luz.

Un consejo que siempre doy a quienes piensan comprar un telescopio es que se pongan a pensar en el uso real que le darán a su aparato. Por ejemplo, si no se dispone de la facilidad de salir de la ciudad no tiene sentido invertir en un telescopio muy grande ya que se estará empleando su poder de recolección de luz para recolectar una gran cantidad de contaminación lumínica y por tanto se tendrá una mala imagen. De igual manera, si uno no tiene un observatorio en casa, no es conveniente que compre un telescopio mas grande de lo que se pueda mover fácilmente. Entiendo que uno le de la "fiebre por la apertura" (afan de tener un telescopio cada vez mayor, se cura con una medicina llamada Realismo-lina), pero no creo que quieran terminar con un telescopio que no puedan disfrutar.

En cuanto a la montura, existen de varios tipos he igual que con los telescopios, es difícil decir cuál es la absolutamente mejor. La característica principal de una montura es la estabilidad y su propósito es el de permitir un movimiento del telescopio de manera que permita una observación cómoda y útil.

Hablemos de los principales tipos de monturas:

• Dobsoniana, se encuentra entre los tipos de monturas para telescopios de aficionados. Esta montura es la mas sencilla de manejar, carece de engranajes y no requiere energía eléctrica, esta montura permite mover el telescopio agarrando del tubo directamente con las manos y posicionarlo como uno guste. EL problema es que no tiene la capacidad de guiar el telescopio y aunque se le puede instalar un equipo electrico y/o computarizado, el resultado es inferior al de otras monturas.
• Mecánica, puede venir en variedades ecuatorial y alt-azimutal. Es mas difícil de usar que la Dobsoniana, pero es muy superior en guiado de telescopio, equipada con un mecanismo de reloj o inclusive a mano, el guiado es posible y relativamente sencillo. Sin embargo, si no es muy masiva suele sufrir mucho de vibraciones después de cada movimiento.
• Electro-mecánica, variante de la mecánica, esta equipada con motores eléctricos y un sistema de control computarizado que puede estar asociado a un banco de datos. Es la mas compleja de usar para el usuario neófito en el sentido de que requiere algo de conocimiento mas avanzado sobre orientación de telescopios pero se suele volver muy sencillo con un poco de práctica. Es muy superior a las anteriores en su habilidad de rastreo y orientación pero es sin duda la mas cara.

Así pues, considerando todo lo anterior, mi lista de sugerencias por caso es la siguiente:

• Usuario novato observando desde la ciudad que desea observar, pero no tomar fotografías; se recomienda un telescopio Newtoniano, con montura dobsoniana y una apertura de 5 a 8 pulgadas. Este telescopio necesitara una superficie nivelada para ser usado y constante supervisión para no perder el objeto de vista. Es el tipo de telescopio mas fácil de usar, se toma con las manos, se apunta al cielo y listo. Los modelos de los tamaños que recomende antes son tambien relativamente fáciles de transportar en automovil a plazas u otros lugares gracias a su sencillo ensamblaje.

Telescopio dobsoniano de apertura considerable. Lo sencillo (y barato) de la montura hace que sea posible comprar telescopio de gran apertura, pero de manejo pobre.

• Usuario novato que observe desde la ciudad y quiera llegar a hacer fotografía y/o adentrarse en el conocimiento del cielo; se recomienda un telescopio Newtoniano con montura mecánica y apertura de 4.5 a 6 pulgadas. El uso de este telescopio es mas complejo que el dobsoniano por la montura mecánica ecuatorial (como la de la foto) la cual requiere de un proceso de alineación al polo celeste pero permite al usuario novato obetener experiencia en el uso de telescopios y eventualmente dar el brinco a telescopio computarizados y mas complejos. Para alguien de 13 a 16 años que en realidad muestre interes y aptitudes para la astronomía este sería la mejor opción si lo que buscan es estimular el estudio de forma entretenida. 

Nota: este tipo de telescopio es tambien muy usado por astronomos profesionales que desea tener un instrumento sencillo y ligero que les permita recordar los buenos tiempos de su juventud ( no les estoy diciendo viejos, solo que estos telescopios duran mucho).

Telescopio newtoniano de 4.5 pulgadas con montura ecuatorial mecánica, un clásico para principiantes.

• Niño (6 a 12 años); se recomienda un refractor de 3 a 5 pulgadas de apertura y la montura mas sencilla posible. Abajo se muestra un telescopio refractor pequeño ( de diametro, apesar de su longitud) pero con una montura ecuatorial, si consigue una montura alt-azimutal (es una especie de bisagra que permite un movimietno arriba-abajo e izquierda-derecha) seria mejor. Con este telescopio pueden ver bien la Luna, Jupiter y sus satélites, saturno y sus anillos y Marte como un pequeño disco rojo. Se recomienda que un adulto ayude al niño las primreas veces que use el telescopio (¡pero dejenlo ver a él también! luego el papá o mamá se queda con el telescopio mientras el pobre chamaco no le queda mas que ponerse a contar los tornillos del tripié).

Nota: Si se trata de un usuario de 15 años o mas o esta seguro de su amor por la astronomía, evite este tipo de telescopios ya que su uso le durará muy poco, vaya directo a los Newtonianos de 4.5" a 6 " que le daran varios años de entretenimiento.

Telescopio refractor de 3 pulgadas y tripié de aluminio, es ideal para niños, aunque el que se muestra tiene montura ecuatorial mecánica.

• Usuarios que ya posea el conocimiento teórico de un astrónomo amateur, este familiarizado con las bases de la esfera celeste y desee adentrarse en conocimiento profundo y eventualmente hacer observaciones de calidad científica; se recomienda un catadioptrico (un Schmidt-Cassegrain estaría bien) con montura electro-mecánica y una apertura de 6 a 12 pulgadas (tomando en consideración la movilidad).

Este es el tipo de telescopio mas complejo, delicado y dificil de usar pero es el que le permite mayor flexibilidad. Aqui se muestra uno con montura alt-azimutal, pero uno de estos con montura ecuatorial electro-mecanica suele ser el telescopio con el que los susuarios avandazados y astronomos profesionales se suelen quedar. Es el "telescopio terminal".

Nota: Algunos modelos de estos telescopios con aperturas de 4" a 6" son ejemplos ideales de telescopios de viaje, pequeños y potentes. Y algunos son de muy bajo costo por lo que uno estaria tentado a comprarlos como telescopio introductorio, esto podría ser una buena idea, pero han de recordar que se requiere de algo de conocimeitno basico para utilizarlos.

Telescopio Schmidt-Cassegrain con montura de tenedor electro-mecánica y apertura de 8 pulgadas, tiene capacidad para astrofotografía y espectroscopía. La montura está computarizada.

Ahora, existe uan alternativa a los telescopios para el aficionado a la astronomía, los binoculares.  Mientras que no llegan a tener la potencia de recolección de luz y estabilidad de un telescopio, los binoculares son insuperables en versatilidad y maniobrabilidad. Otra gran ventaja es que ven un campo muy amplio del cielo (baja amplificación) y que son muy transportables. Unos buenos binoculares son siempre un buen regalo para cualquier persona que guste de ver el cielo ya sea aficionado o profesional.

Ejemplo de binoculares, unos 12x70, la coloración rojiza de los lentes se debe a las cubiertas de la óptica que mejoran el desempeño.

Los binoculares se distinguen pro un par de numeros con una "x" en medio, por ejemplo 12x50 o 25x100, el priemr numero es la amplificación la cual uno ha de intentar que sea lo mas bajo posible (amplificar mucho implica tener una imagen temblorosa. Y el segundo numero es el diametro en milimetros de los lentes principales, el cual uno ha de intenta que sea lo mas grande posible para recolectar la mayor cantidad de luz posible (sin llegar a los muy grandes que son muy pesados y dificiles de sostener durante toda la noche.

Si van a una tienda de optica verán binoculares de 70, 80, 100 o mas milimetros de ancho, consideren que estos requieren de un tripie adecuado para poder utilizarlos. En lo personal, considero que los de 50 mm son un muy buen tamaño, por ejemplo, los 12x50 o 14x50.


Sería impráctico escribir todos los detalles sobre la selección de telescopios, en caso de desear una consulta mas detallada o hacer cualquier pregunta por favor manden un comentario con su situación y con gusto responderé.

El equipo que he recopilado, considerando que la astronomía es mi trabajo, consiste en un telescopio Schmidt-Cassegrain con montura de tenedor electro-mecánica y apertura de 11 pulgadas que mantengo en mi oficina para cuando poder de observación en cialo profundo y lugares alejados (el telescopio y accesorios caben en mi Yaris), unos binoculares 25x100 con tripie para las noches en el observatorio buscando cometas, o paseandome por la Via Lactea brincando de nebulosa en nebulosa (es un buen pasatiempos cuando el telescopio del observatorio esta tomando exposiciones de varios minutos), y unos 12x50 que mantengo en la guantera (nunca sabes cuando se ofrecera buscar cometas o nebulozas, tambien sirven para espiar las liebres que andan cerca del observatorio).

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Invierno Rojo

Habrán escuchado decir o habrán leído por ahí (probablemente aquí en Galaxias y Fósiles) que las estaciones son debidas a la inclinación del eje de la Tierra. Es decir, que el hecho de que el eje de rotación de nuestro planeta tiene un cierto ángulo con el plano orbital que NO es 90° es el responsable de que tengamos estaciones.

Comparación entre la inclinación de los ejes y órbitas de ambos planetas.

Esto sucede porque al presentar el eje de rotación una inclinación ( en el caso de la Tierra de 23.5° ) hará que en una parte de su órbita (es decir, en algún periodo del año)  uno de los hemisferios (norte o sur, según sea el caso) reciba la radiación del Sol de forma más directa que el otro y en consecuencia la superficie y atmosfera se calienten generando un verano, mientras que el otro hemisferio recibe la luz de forma oblicua y por lo tanto se enfría produciendo un invierno.

Esta es la razón por la que  se presentan las estaciones en la Tierra y es común encontrar esta explicación en los libros. Lo que casi no se aclara es que el hecho de que la órbita de la Tierra sea elíptica tiene un efecto insignificante, y de hecho mucha gente aun piensa que las estaciones son debidas a la elipticidad de la órbita. Bien, es cierto que el hecho de que la Tierra sigue esa trayectoria elíptica la hace estar en unas ocasiones más lejos del sol y más cerca en las otras, esta diferencia de distancias es ínfima.  Pero ¿Qué pasaría en un planeta donde si haga diferencia? Resulta que uno de nuestros vecinos,  el pequeño y oxidado Marte cumple estas condiciones.

La órbita marciana es dos veces más excéntrica ( en este contexto “excéntrica” implica que es más alargada y por lo tanto menos redonda, no tiene que ver con su forma de vestir o declaraciones públicas) que la nuestra. Mientras que la Tierra se conforma con e=0.06 (“e” es la medida de excentricidad), Marte esta en 0.14 mientras tiene una inclinación similar a la terrestre, de unos 25°. Si reunimos esto con el hecho de que cuando la luz cae más oblicua en el hemisferio sur marciano es justo cuando el planeta está en su punto más alejado del Sol (afelio) y además Marte es 50% mas lejano del Sol que la Tierra, tenemos que en el invierno del hemisferio sur marciano la temperatura ha de caer de forma impresionante.

 Distancia del Sola a Marte en los solsticios y equinoxios del hemisferio norte, por lo tanto el invierno del hemisferio sur ( el que esta en el punto aquí anunciado como "summer solstice") es cuadno Marte está a 1.65 UA del Sol.

 De hecho, Marte también tiene casquetes polares, y la diferencia de temperaturas en los dos hemisferios (norte y sur)  les da una característica muy interesante, el casquete polar norte es de hielo de agua (como en la Tierra)  pero el del sur es tan helado que esta compuesto de hielo de ¡bióxido de carbono!

Comparación entre las dos órbitas.

El bióxido de carbono requiere temperaturas mucho más bajas para congelarse, tanto que en el polo norte marciano no se mantiene congelado, únicamente en el sur. Las noches de invierno en las regiones polares del hemisferio sur marciano han de ser terriblemente frías, combinando los efectos de la inclinación del eje, la distancia al Sol y la elipticidad de la órbita.

Los polos marcianos son ejemplo de las muchas curiosidades que se puede encontrar en el sistema solar, en una futura entrada hablaremos acerca de los polos en otros lugares del sistema solar.

Imagen del casquete polar sur en Marte, se empalman dos imágenes, una de invierno y otra de verano. Se ve al variación en el tamaño.

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Norte

Es muy común oír que el Sol es la estrella mas importante para la humanidad ya que casi todo el ecosistema de la Tierra (incluyéndonos) depende de su radiación, y resulta que la segunda estrellas mas importante es... Alfa Ursae Minoris, mejor conocida como "Polaris" o "estrella del norte".

Mientras que la radiación de Polaris no alimenta en lo mas mínimo al ecosistema, su luz nos ha sido de relevancia en la historia. Pero para entender por que es esto, hablemos un poco sobre la esfera celeste.

 

Sistema de coordenadas celestes mostradas rodeando al Tierra.

La esfera celeste se puede dividir por coordenadas, tal como el terreno en la tierra. Por lo general usamos una versión de las misma coordenadas que salen en nuestros mapas terrestres, es decir, dividimos el cielo en una mitad (hemisferios ) norte y sur y cada uno esta surcado por lineas que corren este-oeste y otras norte-sur generando variantes de nuestras coordenadas de latitud y longitud (llamada "ascensión recta"). Así que cada objeto en el cielo (de hecho cada punto imaginable) se designan con un par de números que designan a las dos coordenadas. Las coordenadas norte-sur se designan por "grados", mientras que la linea que divide el cielo en norte y sur se llama ecuador celeste el punto justo sobre nuestros polos son también los polos celestes y al igual que en la Tierra, los polos celestes están a90° del ecuador. Mientras que la distancia este.oeste se podría dividir en grados (360 para dar la vuelta entera) se opta mejor por hacerlo en horas (24 de ellas, claro se les distingue de las horas normales diciendo que son horas de ascensión recta o h.A.R.).

Polaris, justo sobre el polo norte terrestre.

Pero estas coordenadas no solo sirven a los astrónomos a buscar sus blancos  entre los millares de objetos celestes sino que también nos pueden ayudar a orientarnos en la Tierra. El caso mas fácil y usado en encontrar que tan al norte o sur estamos. Si consideramos lo que se dijo en el párrafo anterior, de que el ecuador celestes esta justo sobre el ecuador terrestres y el polo norte (o sur) celeste justo sobre el polo norte (o sur) terrestres entonces se deduce que alguien parado en el polo norte tendrá el polo norte celestes justo sobre su cabeza. Y resulta que en ese punto se encuentra una estrella fácil de ver, la estrella llamada Polaris, Estrella del Norte, Alfa Ursae Minoris, Cynosura, Alruccabah, Phoenice, Navigatoria, Star of Arcady, Yilduz, Mismar, Поля́рная звезда́, 1 Ursae Minoris, HR 424, BD +88°8, HD 8890, SAO 308, FK5 907, GC 2243, ADS 1477, CCDM 02319+8915, HIP 11767 o cualquiera de sus otros nombres (como 勾陳一), aquí le llamare simplemente Polaris. La posición de esta forma esa estrella indica que se puede usar como un punto de referencia en todo el hemisferio norte ya que si esta a una altura de 90° sobre el horizonte (justo sobre nuestras cabezas)  es por que estamos a 90° de latitud norte, es decir en el polo norte (cuidado con los osos), mientras que si esta a 0° de altura en el cielo (sobre el horizonte) es por que estamos a 0° de latitud norte es decir sobre el ecuador. Además, si la estrella la tenemos frente a nosotros, estamos viendo al norte, si esta a nuestra derecha, estamos viendo al oeste.

Una de las formas mas fáciles de encontrar Polaris, usando la constelación de la Osa Mayor, (Polaris esta esta en la Osa Menor).

Considerando esto veamos posible aplicación, la que mas se le ha dado en la historia, la de guiar barcos. Digamos que quieren viajar desde Europa a la costa de América, en primer lugar se han de posicionar de forma tal que tengan a Polaris a la derecha (para ir al Oeste) y han de viajar de frente, asegurándose de ir tan al norte o sur según deseen para hacer a Polaris subir o bajar hasta que su altura sea igual a la de la latitud del lugar a donde quieran llegar. Para regresar no han mas que poner el barco de forma tal que Polaris quede a la izquierda.

 Sextante, instrumento para medir la altura de objetos celestes sobre el horizonte, muy usado en navegación.

Así, ya que en Europa no se conoció  el invento Chino de la brújula hasta tiempo después, Polaris fue la forma de navegar y lograr los grandes viajes de exploración y todas las repercusiones que tuvieron en la historia.

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Pasa la voz

Hoy es común tener acceso a medios de información de propagación casi instantánea y sin limites geográficos que no se puedan saltear. Por ejemplo, las ideas manifestadas en este blog se pueden transmitir a casi cualquier área urbana del mundo teniendo únicamente la barrera del lenguaje. Sin embargo durante gran parte de nuestra historia, llevar una idea entre poblaciones lejanas fue un gran reto.

Verán que la lista de ideas importantes en la historia es larga, y  muy variada, pero consideremos algunas de las ideas mas relevantes, tales como la agricultura, la escritura o el trabajo en metales. Ninguna de estas ideas apareció en al era moderna, así que la forma de esparcirse de tales conceptos es todo un tema de estudio y polémica.

Tomemos la agricultura, por ejemplo. Comúnmente se considera que inicio en algún lugar del sur-este asiático (lo que ahora es Iraq y sus inmediaciones) hace al rededor de 10,000 ( de 12,000 a 9,000) años pero esta rápidamente se extendió por muchas regiones ( orígenes independientes se postulan ocurriendo en la actual China, México y la costa nor-oeste de Sud-America). Así que la pregunta seria, ¿como se esparció esta idea?

Si bien la ventaja de tener plantas comestibles domesticadas es obvia, también hemos de considerar algo que solemos olvidar muy seguido, que personas de diferentes culturas y en diferentes situaciones pensaran de forma muy diferente. Por ejemplo, mientras que para nosotros es muy clara la ventaja de tener sembradios de trigo o lo que se nos antoje, para alguien de una sociedad pre-agricola no tendría, obviamente, la menor idea de los que es un sembradio ( o para ese efecto, todo el trabajo que implica), por lo que seria muy dudoso que repentinamente decida poner semillas en el suelo con la intención explicita de sembrar algo o inclusive le parezca un disparate (para un cazador-recolector una actividad que lo obligue a no moverse en todo el año seria una tontería).

Origen y distribución de la idea de la agricultura. Mapa de Joey Roe.

Asi que la idea originalmente debio tener algun origen incierto, lo mas probable es que en cada uno de los lugares donde apareció la agricultura la idea tuviera origenes diferentes.

Y en cuanto a por que copiar esta idea, también tendriamos que considerar diferentes escenarios. Por ejemplo, si algún viajero se hospeda con un grupo de agricultores por un año o mas  podría entender en pleno lo que es la agricultura y así replicarla (que la idea sea popular en su sociedad ya es otro cuento), pero para alguien mas podría ser solo una idea curiosa o una tradición de un pueblo extraño. Y hemos de recordar que una vez un pueblo tiene un solución para sobrevivir rara vez esta dispuesto a modificarla.

Consideremos también ideas como el trabajo en metales, que si bien implican a disposición de materias primas también implican aprender toda una nueva forma de trabajar los materias, implica organizar trabajo en grupos mayores que los necesarios para lograr lo mismo con piedra o madera. En este caso, la ventaja es poder fabricar utensilios mas fuertes y con formas mas complejas de lograr pero esto se podría aplicar a fabricar herramientas o utensilios de ornato, como joyas. Por ejemplo, podríamos pensar que los Mayas no fueron muy avanzados culturalmente por no trabajar el hierro, pero esto se puede explicar por la ausencia de depósitos de hierro de fácil acceso.

De igual forma la escritura se pudo desarrollar partiendo de muchas ideas originales diferentes y la razón para adoptarla pudo haber variado mucho. Recuerden, uno no necesita algo hasta que lo conoce, asi los Mayas no se quedaron sin hacer sus cosas por no tener hierro.

Lo fundamental es recordar que la historia no es para nada lineal y que la forma en la que vemos las cosas desde nuestro punto de vista esta distorsionada por nuestra forma de vida, donde ya hemos asimilado muchas ideas de las cuales estudiamos la forma en la que parecieron, así que la adopción de la agricultura, la escritura y el trabajo en metales nos parece obvias. Así que cuando lean un libro de historia recuerden que mientras la contamos de forma lineal y como un desarrollo continuo, nuestra historia en realidad ha sido mucho mas compleja delo que no podríamos imaginar.

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