Cuaderno de bitácora estelar

Eclipses lunares: cuando la Tierra tiñe la Luna de rojo

J. Miguel Mas Hesse

Centro de Astrobiología (INTA-CSIC)

El próximo miércoles 15 de junio podremos contemplar desde nuestro país un eclipse de Luna completo, que tendrá lugar además al anochecer, cuando más espectacular resulta.

Un eclipse de Luna se forma cuando la Tierra se interpone entre el Sol y la Luna, tal y como se muestra en el diagrama.

Esquema de un eclipse de Luna (diagrama de R. Barberá).

Al contrario de lo que sucede en los eclipses de Sol, en los que la Luna y el Sol se observan casi del mismo tamaño, la sombra de la Luna es mucho más grande que el diámetro del Sol. Por lo tanto, y en principio, esperaríamos que la Luna se oscureciera por completo. Sin embargo, la presencia de una atmósfera gaseosa en la Tierra, además de posibilitar nuestra vida, genera un acontecimiento que visto desde la Luna debe de ser sobrecogedor: la luz solar se refracta en la atmósfera, a la vez que se enrojece, formando un anillo intensamente rojo alrededor del disco oscuro de la Tierra. Este anillo es tan intenso que ilumina la superficie lunar con una característica luz roja, tal y como puede apreciarse en la imagen.

Imagen de la Luna durante un eclipse. El cielo se ha añadido incluyendo una imagen de larga exposición (Johannes Schedler -Panther Observatory).

Es en parte el mismo fenómeno por el que vemos el cielo rojo en los atardeceres, sobre todo en verano cuando hay más polvo en la atmósfera. La perspectiva desde la superficie lunar debe de ser sobrecogedora, iluminada por un intenso anillo rojo en torno a un disco completamente oscuro, la cara nocturna de la Tierra. Probablemente, este espectáculo se convertirá en el futuro en una atracción para los turistas espaciales que viajen a la Luna.

De momento tenemos que contentarnos con observar el efecto desde la Tierra. Un fenómeno especialmente curioso se produce en nuestras Islas Canarias: el vértice de la sombra del Teide al atardecer apunta directamente al disco lunar enrojecido, proyectado sobre el mar de nubes que habitualmente rodea la isla. Las imágenes nos muestran dos detalles del eclipse que tuvo lugar en 2001, fotografiado por el grupo Shelios.

Eclipse lunar fotografiado desde el Teide por el grupo Shelios.

Eclipse lunar fotografiado desde el Teide por el grupo Shelios. Detalle.

Este año, el mismo equipo, junto con el grupo Cíclope de la Universidad Politécnica de Madrid, y con apoyo del proyecto AstroMadrid que yo coordino, retransmitirán el evento a través de Internet. Os animo a conectaros. El momento más esperado será a partir de las 22:00 (hora peninsular), cuando el Sol se ponga en el horizonte (a las 22:11) y la sombra del Teide apunte directamente a la Luna enrojecida. Podremos ver imágenes parecidas a las mostradas aquí, si el tiempo acompaña, pero en movimiento, con la sombra del Teide alejándose cada vez más hasta difuminarse y dejar tan sólo la luz roja de la Luna iluminando el entono.

Podeis encontrar información exhaustiva acerca de éste y otros eclipses de Luna en la Wikipedia.

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La búsqueda del MODH y sus obvios peligros (sobre la ignorancia)

Los astrofísicos  y planetólogos estamos empeñados en una búsqueda de una sustancia extraordinariamente interesante, pero que presenta numerables peligros: está presente en la lluvia ácida, contribuye al efecto invernadero, disuelve casi todo lo que toca, puede resultar fatal si se inhala, provoca quemaduras muy graves cuando se presenta en estado gaseoso … su acrónimo es MODH (DHMO en inglés).

Probablemente insistamos en su búsqueda porque la encontramos en  procesos frecuentes aquí, en la Tierra. Sin embargo, su uso ha sido puesto en cuestión en los últimos tiempo debido a su aparente peligrosidad, especialmente por algunas organizaciones en el mundo anglosajón: desde un parlamentario australiano, hasta ayuntamiento californianos, pasando por algún miembro del partido verde de Nueva Zelanda. Entre los numerosos problemas que presenta es que pasa con mucha facilidad inadvertido, debido a que se suele presentar en una versión incolora, sin olor o sabor.

Contrariamente a lo sucede con otras sustancias, la percepción del MODH es negativa y es fácil conseguir apoyo para su prohibición. Uno de  los primeros ejemplos, y probablemente el más ilustrados, lo proporcionó el joven Nathan Zohner, un estudiante de 14 años de Idaho, EEUU. Nathan distribuyó una solicitud entre sus compañeros para prohibir o controlar este compuesto químico. El 86 % apoyó, probablemente sin titubear, la propuesta; y solo un 2% se negó, supongo que afirmando que el MODH es un componente vital no solo para nuestra sociedad tecnológica, sino también para la vida misma.

En situaciones similares se suele observar una clara dicotomía, un enfrentamiento entre aquellos que apoyan el uso de una tecnología y los que se oponen debido a las incertidumbres que entraña. En muchas ocasiones es difícil posicionarse, ya que el debate se suele convertir en uno muy viciado, en donde los intereses económicos y el beneficio a corto plazo pueden cegarnos fácilmente, con desastrosas consecuencias a medio o largo plazo.

Afortunadamente, en el caso del MODH la decisión es fácil, ya que esta sustancia es conocida como monóxido de dihidrógeno. Sencillamente, agua.

La historia, real y que se ha convertido en un clásico,  nos ilustra de lo fácil que se puede engañar con hechos incontrovertibles a un grupo ignorante, sin formación cientifico-técnica, apelando a los sentimientos y a miedos atávicos. Solo una educación de calidad puede proporcionar las herramientas adecuadas para poder movernos en un mundo cada vez más complejo.

CUÁSAR

Clase de galaxias activas muy lejanas observadas por primera vez a finales de los años 1950 mediante radiotelescopios. La fuente de las ondas de radio coincidía con la de un objeto que en luz visible parecía una estrella; de ahí su nombre, apócope de quasi-stellar radio source, radiofuente casi estelar. Pero el estudio de su espectro de luz desveló que en realidad son objetos extragalácticos a miles de millones de años-luz de distancia, los más lejanos que se conocen.
El primer cuásar estudiado, 3C 273, se encuentra a 1500 millones de años-luz de la Tierra. Posteriormente se han observado multitud de estas galaxias y se ha reservado el término QSO (quasi-stellar objects, objetos cuasiestelares) para aquéllas con baja o nula emisión en radiofrecuencias.


Cuásar 3C 454.3, en la constelación de Pegasus. Setrata del cuásar más luminoso jamás observado. Duranteel año 2005, este objeto experimentó un brotede emisión en el visible que lo hizo observable inclusocon instrumentos de aficionado. Esta imagen fue tomadaen junio de 2006, con el telescopio de 2,2m deCalar Alto (Almería). Créditos: Observatorio de CalarAlto.

Planetas “flotando” en el espacio interestelar

Leo con sorpresa una nota de prensa de NASA, la agencia espacial americana, en la que anuncia el descubrimiento de diez objetos de masa planetaria, pero que no orbitan alrededor de ninguna estrella. El titula, como casi siempre, bastante llamativo: “los planetas flotantes pueden ser más comunes que las estrellas”. Me gustaría hacer varias puntualizaciones para intentar explicar qué significa este descubrimiento, tratar de ponerlo en contexto:

Sí, creo que es un resultado bastante interesante, sobre todo por la técnica utilizada, “microlensing”. Consiste en la observación continuada de un campo de estrellas. Si un objeto de muy baja luminosidad pasa por la línea visual de una de estas estrellas, puede provocar, dependiente de varios factores, un incremento del brillo de la estrella debido al efecto de la lente gravitacional (el campo gravitatorio del objeto “invisible” desvía la luz que proviene de la fuente, más lejana). No es la primera vez que se utiliza, y de hecho se han detectado objeto mucho menos masivos, aunque hasta ahora ligados a una estrella central.  El mismo equipo presentó uno de estos resultados hace un año.

El titulo puede llevar a la confusión: nada “flota” en el espacio. Digamos que es una licencia literaria que debe manejarse con cuidado. Aunque entono el mea culpa y confieso que utilizo expresiones análogas en numerosas ocasiones. Por otra parte, la determinación de la cantidad de objetos subestelares (enanas marrones y planetas aislados) pudiera ser importante para determinar la masa de toda la galaxia y para resolver un problema muy relevante, el de la materia oscura. Sin embargo, hace años ya se estableció que independientemente del número total, no juegan un papel significativo.

Se especula que se han posido crear por un mecanismo análogo al que dio lugar a la formación del Sistema Solar, a partir del material de un disco circunestelar que se originó durante los primeros años de la vida del Sol. Precisamente es eso, una especulación. Bien pudieran haberse formado por un método similar al de las estrellas, el colapso y fragmentación de nubes de material interestelar. De hecho, dependiendo de la masa, serían enanas marrones, si la masa estimada es la correcta, objetos aislados  de masa planetaria (que no llegan a tener ningún tipo de reacciones nucleares en su interior durante ningún momento de su cuasi-eterna vida).

Lo que más me sorprende es que este tipo de objetos se han detectado antes, por varios equipos (yo mismo he participado en un de ellos). La técnica es muy distinta: imagen directa en diferentes longitudes de onda (“colores” en el rango óptico o infrarrojo) y una confirmación posterior con espectroscopía, con objeto de estudiar sus propiedades. De hecho, los primeros descubrimientos se realizaron hace ya más de diez años.

Aunque reitero que es un descubirmiento fascinante, tengo la sensación que el anuncio tiene más que ver con un posible reinicio de las discusiones sobre el significado del termino “planeta” y cómo se define un “exoplaneta“, que con la verdadera ciencia que se puede extraer. Un debate muy interesante, tanto por sus implicaciones científicas y de prioridad en los descubrimientos, como políticas (en la arena de la ciencia, claro, por la necesidad de encontrar financiación).

Para aclarar alguna dudas, invito a los lectores a leer algunas de las entradas publicadas en esta bitácora.

Nuestros desconocidos vecinos, las enanas marrones ultrafrías

¿Qué es un planeta?…

Sobre la diversidad de los Sistema Planetarios

Los astrónomos buscan una nueva definición de planeta

Exoplanetas: definiendo el término planeta fuera del Sistema Solar

Exoplanetas: extraños mundos en entornos extremos

Tipos de planetas: zoología exoplanetaria (Astrobiología VI)

¿Formación planetaria en acción?

DIAGRAMA DE HERTZSPRUNG-RUSSELL

Conocido de forma abreviada como diagrama HR, el diagrama de Hertzsprung- Russell constituye una pieza central de la astrofísica y supone una herramienta fundamental para estudiar las estrellas. Debe su nombre a los trabajos de los astrónomos Ejnar Hertzsprung y Henry Norris Russell.
El diagrama HR puede presentarse de diversas formas. En su forma original representa la magnitud absoluta de una estrella en luz visible (equivalente a la luminosidad) frente a su tipo espectral (que es una manera de estimar su temperatura). En resumen: colocamos (con la imaginación) todas las estrellas a la misma distancia, y representamos su brillo frente a su temperatura. Por convención, el eje horizontal del diagrama recorre las temperaturas de mayor a menor, mientras que el eje vertical recorre los brillos de menos brillante a más brillante.
La mayoría de las estrellas se agrupan en torno a una línea en el diagrama que llamamos secuencia principal, que corresponde a la etapa más larga de la vida de estos astros. Para un mismo tipo espectral, es decir, para una misma temperatura, algunas estrellas tienen brillos mayores que sus compañeras de la secuencia principal. Puesto que dos cuerpos de igual tamaño y temperatura brillan aproximadamente igual, esto significa que las estrellas que brillan más a una temperatura dada son más grandes, por eso se las llamó gigantes (o incluso supergigantes), aunque sí resulta un poco extraño que se llamara enanas a las estrellas de la secuencia principal, simplemente para distinguirlas de las gigantes. Pero así ha quedado en la terminología astrofísica. Otras estrellas se apartan también, pero con brillos más pequeños que sus compañeras de la secuencia principal con igual temperatura. Por el mismo razonamiento anterior, son más pequeñas. A algunas se las conoce como subenanas, pero las más conocidas son, sin duda, las enanas blancas.
En el diagrama HR desempeña una función central el concepto de luminosidad. En astronomía, la luminosidad es una medida de la radiación o energía emitida por un objeto celeste. Se da en unidades de potencia (por ejemplo en vatios, o en ergios por segundo), aunque suelen usarse también otras unidades como la luminosidad solar, que asciende a nada menos que cuatrocientos cuatrillones de vatios (un cuatro seguido de veintiséis ceros).

Diagrama HR sintético que representa la población estelar en nuestra Galaxia. Este diagrama forma parte de los trabajos de simulación informática emprendidos para la preparación de la misión espacial Gaia de la Agencia Espacial Europea. Créditos: Unidad de coordinación 2 del consorcio «Procesado y análisis de datos» del satélite Gaia.

MATERIA OSCURA

Observaciones recientes sugieren que cerca del 95% del contenido de materia y energía del universo está en el sector «oscuro». Este sector está constituido por materia oscura (una forma de materia no luminosa) y energía oscura, cuyo origen y composición son desconocidos. La materia oscura constituye alrededor del 23% del universo y está formada por partículas exóticas no bariónicas, que interaccionan muy débilmente con la materia bariónica ordinaria.
La existencia de la materia oscura se infiere, entre otros indicios, de la curva de rotación de las galaxias. Esta curva es una representación gráfica de la velocidad orbital de las estrellas o el gas de una galaxia en función de la distancia al centro de la misma. Las observaciones muestran que las estrellas giran alrededor del centro de las galaxias a una velocidad constante, independiente de la distancia al centro, hasta una distancia muy grande, mucho mayor que la predicha por la mecánica newtoniana para la masa visible de la galaxia en cuestión. Esta discrepancia sugiere la presencia de materia oscura que puebla las galaxias y se extiende hasta los halos de las mismas.

ECLIPSE

Es la ocultación de un astro por otro, visto desde un tercero. Hay eclipse solar cuando la Luna pasa entre la Tierra y el Sol, que se ve total o parcialmente cubierto. No sucede cada Luna nueva porque las órbitas lunar y terrestre están inclinadas 5° una respecto a la otra. La Luna es cuatrocientas veces menor que el Sol, pero está en promedio cuatrocientas veces más cerca de la Tierra. Cuando coinciden los tamaños aparentes solar y lunar se produce un eclipse total de Sol: el disco brillante es reemplazado por la silueta oscura de la Luna y a su alrededor se aprecia la tenue corona solar. Si, en perfecta alineación, la Luna queda algo más lejos de la Tierra, el eclipse será anular.
Un eclipse anular o total solo es visible desde la estrecha banda de totalidad, proyección de la sombra lunar sobre la superficie terrestre. A ambos lados se proyecta la penumbra, y en esas zonas el eclipse será parcial, igual que cuando Sol, Luna y Tierra no quedan exactamente alineados, y la sombra lunar no intersecta la superficie del planeta.
Un eclipse lunar total se produce cuando la Tierra se interpone entre el Sol y la Luna y ésta se encuentra en fase de llena. Nuestra atmósfera refracta la luz solar hacia el cono de sombra terrestre y causa el color rojizo de la Luna durante sus eclipses. Éstos pueden ser también penumbrales, cuando la Luna atraviesa la penumbra terrestre, o parciales, cuando solo una parte de la Luna pasa por la sombra de la Tierra.

Eclipse total de Luna del 3 de marzo de 2007. Composición de nueve fotografías de las distintas fases del eclipse. Durante la parcialidad, la Luna va entrando en la sombra de la Tierra. En la fase total se ha incrementado el tiempo de exposición de la imagen para captar su tonalidad rojiza, producida por los rayos de luz que se filtran y se refractan en la atmósfera terrestre proyectándose sobre la Luna eclipsada. Créditos: Enrique Herrero Casas (Universidad de Barcelona).

Escuela Internacional de Astrobiología “Josep Comas i Solá”

Fuente: Centro de Astrobiología

La Escuela Internacional de Astrobiología “Josep Comas i Solá” 2011 de la UIMP, organizado por el Centro de Astrobiología y el NAI (NASA), organiza el curso “La exploración de Marte: el descubrimiento de un planeta habitable”. Se celebrará en las instalaciones de la UIMP en Santander del 27 de junio al 1 de julio.

Cuando en el próximo otoño se lance la misión Mars Science Laboratory, se iniciará un nuevo episodio de la exploración de Marte. MSL es la más sofisticado de todos los vehículos enviados al planeta rojo, tiene una capacidad de movimiento y de análisis nunca antes alcanzada. La calidad y cantidad de la información que enviará a la Tierra dista mucho de aquellas fotos que envió la sonda Mariner 4 a mediados del siglo XX. Gracias a todos las misiones que han observado Marte, ya sea orbitándole o moviéndose sobre su superficie, se tiene un nivel de conocimiento de su topografía, de los minerales que le cubren, de las características de su atmósfera e incluso del subsuelo, muy por encima de cualquier otro cuerpo del sistema solar, exceptuando la Tierra. Ese conocimiento nos lleva a pensar que Marte podría haber sido habitable en el pasado e incluso en algunas zonas muy concretas en la actualidad. Hay muchas evidencias compatibles con la existencia de agua en el pasado y hoy en día en el subsuelo, al igual que existen nutrientes y fuentes de energía similares a los que existen en la Tierra y son usados por ciertos microorganismos.

La escuela hará una revisión de los conocimientos actuales de Marte, de lo que han mostrado las misiones, de lo que se espera para el futuro y como de todo ese conocimiento se pueda analizar la potencial habitabilidad de Marte.

La escuela contará con la presencia de varios profesores expertos en la exploración de Marte: Dr. James Head, Dr. David Des Marais, Dr. Francois Forget, Dra. Bethany Elhmann y Dr. Francois Poulet.

Los plazos de solicitud de beca son: del 25 de abril al 27 de mayo (la matrícula se abre también el 25 de abril y sigue abierta hasta el inicio del curso).

ASTRONAUTA O COSMONAUTA

Se denominan astronautas o cosmonautas a las personas que viajan por el espacio exterior, más allá de la atmósfera de la Tierra. Cuesta definir dónde empieza realmente el espacio exterior, pero se suele admitir que llegar por encima de los 100 km de altitud se asemeja más a un viaje espacial que a un vuelo de aeroplano. Cabría calificar de astronauta a cualquier persona que se haya aventurado a sobrepasar esa distancia, aunque una definición algo más rigurosa requeriría además que el viaje se efectúe en un vehículo capacitado para maniobrar en órbita alrededor de la Tierra. En los medios de comunicación se suele aplicar la palabra cosmo- nauta a los astronautas que viajan en vehículos espaciales de tecnología soviética o rusa. Esta distinción carece de sentido y en realidad las palabras astronauta y cosmonauta tendrían que usarse como lo que son: sinónimos estrictos.
El primer astronauta de la historia fue Yuri Alekséievich Gagarin (Vostok 1, 1961) y la primera astronauta, Valentina Vladímirovna Tereshkova (Vostok 6, 1963). El primer astronauta de habla hispana fue el cubano Arnaldo Tamayo Méndez (Soyuz 38, 1980). El título de primer astronauta de nacionalidad española le corresponde a Pedro Duque Duque (Discovery STS- 95, 1998 y Soyuz TMA-3, 2003).

PD (David ByN): El primer astronáuta nacido en España fue Miguel López-Alegría (mission specialist en  STS-73 Columbia, desde el 20 de Octubre hasta  el 5 de Noviembre de 1995), aunuqe tuvo que renunciar a la nacionalidad española. Fue comandante de la ISS durante siete meses.

Postales desde los confines del Universo

Cun motivo del Año Internacional de la Astronomía, celebrado en 2009, se realizarón numerosas iniciativas divulgativas, que han dejado un importante legado (videos y otro material educativo, exposiciones, y una importante infraestructura enfocada a la difusión de la cultura científica).

Entre otras muchas, el Observatorio Austral Europeo (ESO, por su siglas en inglés), en colaboración con la Unión Astronómica Internacional, publicó un libro que contenía las historia personales (sus anhelos y motivaciones para haber seguido una carrera como científicos) y una breve descripción de las áreas de investigación de un par de docenas de investigadores, entre los cuales me encontraba yo. Este libro, con algunas imágenes espectaculares,  se puede descargar libremente.

Además, dentro de la misma inicitiva, ESO permite el envío de postales “desde los confines del Universo”, mensajes con algunas  de las fotografías más espectaculares tomadas con telescopios o naves espaciales: desde el  “Very Large Telescope” hasta sondas orbitando Marte, pasando por el telescopio espacial Hubble.

Con unos pocos clicks en el ordenador, cualquiera puede enviar una de felicitación o un simple recordatorio, y conpartir la belleza del Universo.