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viernes, 06 de noviembre de 2009

Jaime Zamorano
UCM
La Biblioteca Histórica de la Universidad Complutense de Madrid organiza la exposición Del Saber de las Estrellas: Libros de Astronomía en la Biblioteca Complutense, en la que, a través de una cuidada selección de 105 obras (manuscritos e impresos de los siglos XV a XVIII), se ofrecerá un recorrido por los títulos y autores más relevantes de la historia de la Astronomía. Un conjunto de textos científicos que durante más de cinco siglos han sido utilizados por alumnos, profesores e investigadores para su formación en las artes astronómicas.


El título de la muestra se inspira en el códice Libros del Saber de Astronomía, originario del escritorio de Alfonso X, en Toledo. Contiene en traducciones hechas del caldeo y del árabe, puestas en castellano con intervención directa del rey, en fecha cercana al año 1276, varios tratados astronómicos. Este manuscrito ocupa un lugar privilegiado en el conjunto de la exposición y estará expuesto sólo hasta el 17 de noviembre.









En el marco de las actividades organizadas en este Año Internacional de la Astronomía (IYA 2009), en el que se celebran los 400 años desde que Galileo Galilei apuntó por primera vez al cielo con un telescopio, esta muestra constituye una de las grandes citas en la que nuevas lecturas de tratados antiguos nos acercarán a un pasado lleno de descubrimientos, que nos sigue hablando y nos permitirá seguir aprendiendo del Universo.

La exposición está abierta de lunes a viernes de 9:00 a 20:30 ininterrumpidamente hasta finales de enero de 2010 en la Biblioteca Histórica Marqués de Valdecilla en la calle Noviciado, núm 3, 28045 Madrid







Para los que no puedan asistir en directo se ha elaborado una magnífica exposición virtual.





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jueves, 05 de noviembre de 2009

David ByN

Dentro del Sistema Solar se aprecia una clara dicotomía en las propiedades de los ocho planetas: aquéllos que se asemejan a la Tierra, pequeños y densos; y los gigantes que se encuentran el la región más exterior, con densidades próximas a la del agua. Éstos, a su vez, se diferencian en gigantes gaseosos (Júpiter y Saturno, formados por hidrógeno y helio, al igual que el Sol, y que son los dos elementos atómicos más ligeros) y gigantes de hielo (más pequeños, y que contienen cantidades significativas de otros elementos ligeros, como carbono y oxígeno, en forma de hielos).

Durante años se suponía que, de existir algún sistema planetario alrededor de otra estrella, ésta sería muy similar al Sol, y tanto la jerarquía como las masas y propiedades de sus planetas serían semejantes a las que encontramos en el Sistema Solar, con planetas de tipo terrestre (esencialmente rocosos) y otros similares a Júpiter (mucho más masivos y gaseosos). Sin embargo, con el descubrimiento de, a día de hoy, 403 planetas en más de 320 sistemas planetarios, se puede decir que una palabra describe las propiedades básicas: diversidad. De entre ellos, 62 muestras tránsitos, y es posible en muchos casos derivar propiedades tales como su masa y el radio, lo que permite una comparación directa con los hermanos de la Tierra. Así, los exoplanetas, por analogía y comparación con modelos teóricos, se pueden agrupar en los mismos tipos que los planetas del Sistema Solar. En cualquier caso, la diversidad persiste, y dentro de ella están los extremos, los planetas que se salen de toda norma, que van mucho más allá de lo que la imaginación podría sugerir.




Radio de diferentes planetas, incluyendo varios dentro del Sistema Solar, frente a su masa. Claramente se distinguen varias subgrupos que según la composición global: esencialmente hidrógeno y helio, como es el caso de los gigantes gaseosos (Júpiter y Saturno), una proporción significativa que incluye distintos hielos (Neptuno y Urano), y los más densos, formados por silicatos y materiales férricos, como la Tierra (ningún ejemplo de este tipo se ha encontrado fuera del Sistema Solar). Versión elaborada a partir de un diagrama de Fortney et al. 2007).



En realidad la situación no es tan distinta a lo que conocíamos. Si miramos a los componentes del Sistema Solar e incluimos también a planetas enanos y a los satélites, nos percataremos que muchos de esos extremos están cerca, son nuestros vecinos: Incluso habitamos en un de ellos. Veamos algunos ejemplos:



I) Propiedades físicas:

  • TrES-4b, el planeta de mayor tamaño, con un radio de 1.799 veces el de Júpiter (1 RJupiter =12.15 RTierra, 1MJúpiter = 318 MTierra). CoRoT-7B posee el récord de tamaño mínimo, con 0.15 RJupiter, fuera del Sistema Solar.
  • PSR 1257+12 b, el planeta de menor masa, 0.022 MTierra, similar a la Luna o Mercurio, con 0.055 MTierra.
  • La Tierra por la alta densidad. Dentro de los muy densos se encuentra también XO-3 b.
  • Por su composición química, destacan Júpiter, Mercurio, y HD 149026 b. Dentro de este grupo se encuentran satélites en el Sistema Solar, como la Luna, por su carencia de agua, y Tetis, perteneciente al sistema de Saturno, por la gran cantidad de este compuesto químico.
  • Por su temperatura superficial, HD 149026 b, unos 2000  kelvin.

II) Propiedades dinámicas:

  • Por su órbita, Corot-7b y WASP-18b, a 0.0172 y 0.02026 AU, o Fomalhaut b y HR8799b, a 115 y 68 AU, respectivamente. Mercurio y Neptuno, en el Sistema Solar, se encuentra a 0.39 y 30.04 UA, respectivamente. La unidad astronómica (UA) es la distancia media entre la Tierra y el Sol, y equivale a unos 150 millones de kilómetros.
  • Por su rotación, también Corot-7b (0.85 días) y WASP-18b (0.94 días), ya que su periodo de rotación está ligado al orbital debido a la acción de fueras de marea. En el Sistema Solar, Júpiter (0.41 días) y Venus (243 días).
  • La excentricidad de la órbita de vB10 b, el primer planeta detectado por astrometría, se aproxima a 1 (<0.98 casi parabólica), al igual que HD20782b (e=0.97).


III) Configuración del sistema planetario:

  • Complejidad del sistema planetario. Después del Sistema Solar, el correspondiente a 55 CnC, con 5 exoplanetas. Alrededor de la estrella Gl581 se han detectado cuatro exoplanetas y otro tanto ocurre para HD160691.
  • El planeta enano Plutón, junto con su satélite Caronte, por ser prácticamente gemelos, de masa equiparable.
  • Por la estrella huésped: PSR 1257+12 b, una estrella de neutrones; GJ 317, vB 10 o ChaHa 8, situadas alrededor de límite subestelar, y valores estimados para las masas como 0.25, 0.081 y 0.078 masas solares, lo que equivale a 262, 85 y 82 veces la masa de Júpiter; Epsilon Tau, BD 20 2457 o NGC4349 #126, en el rango más alto de las masas estelares, 2.7, 2.8 y 3.9 masas solares, respectivamente).
  • Por el entorno, PSR B1620-26 (una estrella de neutrones) localizado en un cúmulo globular (M4) que incluye cientos o miles de estrellas, además de tener como compañera a una enana blanca.



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lunes, 02 de noviembre de 2009

David ByN

La Tierra ha pasado por etapas muy distintas en su evolución, entre otras razones porque las condiciones del Sistema Solar han cambiado de manera dramática, especialmente durantes los primeros cientos de millones de años. En primer lugar, el Sol ha experimentado cambios substanciales, en particular en la cantidad total de energía que produce y envía al medio (se ha incrementado en un 30%, aproximadamente), y el su distribución espectral de energía (pasando a ser menos energética, al disminuir considerablemente la actividad solar). Otro factor importante es la propia estabilización del Sistema Solar, con los posibles movimientos de migración de los planetas gigante exteriores, que implicaron procesos de bombardeo con cometas (problemático debido a el diferente contenido isotópico) y asteroides que pudieran ser la fuente de compuestos esenciales, tales como el agua, que se encuentran en la Tierra, aunque este es un asunto controvertido y el origen de la hidrosfera bien pudiera ser endógeno.

Hay varios elementos clave para entender la evolución de nuestro planeta. En primer lugar se encuentra la estructura interna, que incluye núcleo interno y externo (que da origen al campo magnético), el manto y la corteza terrestre. La tectónica de placas producida en última instancia por el calor interno generado por reacción nucleares, juega un papel muy importante no solo en la distribución de continentes, sino también en el reciclado del material atmosférico y su evolución. La existencia de nuestro satélite, la Luna, una anomalía si el sistema Tierra-Luna con cualquier otro ejemplo dentro del Sistema Solar, y que apareció probablemente por un impacto de un gigantesco planetesimal durante las primeras decenas de millones de años después de la formación de la Tierra, es esencial para entender diferentes propiedades, y bien pudiera ser que jugara un papel esencia en la estabilidad de los elementos orbitales del planeta y, por ende, de su climatología.




Evolución de la composición de la atmósfera terrestre durante sus 4500 millones de años. En el proceso ha pasado de ser fuertemente reductora a ser muy oxidante. Fuente M. Guedel.




Una cronología estándar de la Tierra empezaría con su formación a partir de del disco protoplanetario formado por polvo y gas en el que aparecieron los planetesimales de decenas de kilómetros de diámetro, hace 4500 millones de años (Ma). La atmósfera primaria, consecuencia del acrecimiento de gases (esencialmente hidrógeno y helio) del disco circunestear, desapareció rápidamente por los efectos de los impactos de grandes planetesimales y el efecto de la radiación solar. Con posterioridad surgió una atmósfera secundaria producida como consecuencia de la actividad geológica y presumiblemente por el material depositado por cometas y asteroides. Durante los primeros cientos de millones de años esta atmósfera era fuertemente reductora (esto es, integrada por compuestos que tiene a ceder electrones en las reacciones químicas), y compuesta por ingentes cantidades de CO2 y vapor de agua a temperaturas y presiones más elevadas que los valores que encuentran en la actualidad.

De la primera época de la historia de la Tierra, denominada Eón Hadeico, no quedan apenas registros geológico. El material más antiguo encontrado en la corteza tiene unos 4200 Ma (circonios hallados en Groenlandia, Canadá y Australia) momento en el que se puede decir que también aparecen los fondos oceánicos y parte de la corteza terrestre (aunque pudiera ser anterior, hasta 4400 Ma). El bombardeo debido a cometas y asteroides terminó en una “gran finale” unos 600 Ma después de la formación (el denominado “intenso bombardeo tardío”), hace unos 3900 Ma. Las primeras evidencias de actividad biológica, por métodos isotópicos o por fósiles, aparecen hace 3800 y 3500 Ma, respectivamente. Existen evidencias que indican que la temperatura media de la superficie al final de este periodo podría superar los 50 grados centígrados, lo que implicaría la presencia de un importantísimo efecto invernadero, probablemente producido por grandes cantidades de metano en la atmósfera, de origen geológico. Sin embargo, la temperatura media del planeta se ha mantenido bastante constante durante los últimos 2000 Ma, a excepción de los periodos glaciares. Esta estabilidad responde a la acción de un ciclo de compuestos carbonatados y de silicatos, que, incluyendo la actividad volcánica y por retroalimentación negativa, regula la presencia de CO2 en la atmósfera y por tanto el efecto invernadero. El oxigeno comienza a hacer su aparición en la atmósfera hace unos 2500 Ma (evidenciado por la presencia de óxidos férricos en rocas, inexistentes con anterioridad), y el cambio a una atmósfera oxidante pudiera haberse producido hace 2200 Ma. La explosión cámbrica, con un súbita aumento de la complejidad de la actividad biológica, se habría producido hace unos 580 Ma. Estos cambios en la biosfera bien pudieran estar relacionados, como causa o efecto, de la evolución de la composición y de las propiedades fisico-químicas de la atmósfera terrestre.



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martes, 27 de octubre de 2009

Montse Villar Martín
IAA

Los personajes de Forges, Quino, Ramón, Mingote y Medina se preguntan por los grandes misterios del Universo en una serie de viñetas cedidas por los autores de manera desinteresada, aportando así su talento a la divulgación de la astronomía en este año tan especial.






Es un proyecto impulsado por el Museo de las Ciencias y el Cosmos de Tenerife y uno de los proyectos de ámbito nacional (también llamados "emblemáticos") del Año Internacional de la Astronomía en España. Las viñetas se muestran en el Museo de las Ciencias y el Cosmos en una exposición que se inauguró este domingo 25 de octubre.






En la página española del Año Internacional de la Astronomía podéis encontrar la viñetas, los textos... la exposición casi al completo. Encontraréis además dos entrevistas concecidas por Forges y Ramón.





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lunes, 26 de octubre de 2009

David ByN

Nuestro Sistema Solar es en verdad una compleja estructura que incluye no sólo el Sol y los planetas con sus respectivos satélites, sino también una plétora de cometas y asteroides, restos de la formación de aquéllos, que tienen tamaños muy variados y que presentan órbitas muy diversas, en muchos casos fuertemente elípticas. En algunos casos estás pueden llevar a alguno de estos objetos cerca de la Tierra, con el consiguiente peligro de impacto. La mayor parte de ellos se encuentran situados entre las órbitas de Marte y Júpiter, y se agrupan en familias que suelen estar relacionadas con un gran asteroide que pudo dar origen a las mismas (esencialmente por ruptura de un objeto mayor debido al impacto con un cometa u otro asteroide).




Ceres, un planeta enano, y Vesta, un asteroide de gran tamaño. Ambos se encuentran entre las órbitas de Marte y Júpiter, en el Cinturón de Asteroides, en donde se localizan multitud de objetos de distintas masas y formas. Sin embargo, por su forma irregular y alongada, Vesta es un asteroide, mientras que Ceres, el único planeta enano a esta distancia del Sol, debido a su forma esférica producida por esta en equilibrio hidrostático. Imágenes del HST (crédito NASA/ESA). Imagen en alta resolución.


Así, por su localización, del exterior hacia el centro del Sistema Solar nos encontraríamos: i) Cometas de la Nube de Oort, estructura cuya existencia se ha postulado, que contendría billones de objetos, con un total de unas pocas veces la masa de la Tierra, y que estarían localizados entre unas 2,000 y 100,000 unidades astronómicas. ii) Objetos Transneptunianos (TNOs por sus siglas en inglés), que estarían situados a una distancia entre 35 y 50 UA, y que se incluirían en el cinturón de Kuiper. Esta estructura contendría también miles o decenas de miles de cometas. iii) Centauros, que se encuentran entre Neptuno y Júpiter, y cuyo origen estaría en el cinturon de Kuiper. iv) Troyanos, equidistantes del Sol y de Júpiter, en una disposición de triángulo equilátero. v) el Cinturón de asteroides, entre Júpiter y Marte, a distancias entre 2.1 y 3.2 UA. vi) Finalmente, los NEAs o "Near Earth Asteroids", cuya órbita suele cruzar la de la Tierra y están confinados dentro de la parte más interna del Sistema Solar.



Ceres, un planeta enano, y Vesta, un asteroide de gran tamaño. Ambos se encuentran entre las órbitas de Marte y Júpiter, en el Cinturón de Asteroides, en donde se localizan multitud de objetos de distintas masas y formas. Sin embargo, por su forma irregular y alongada, Vesta es un asteroide, mientras que Ceres, el único planeta enano a esta distancia del Sol, debido a su forma esférica producida por esta en equilibrio hidrostático. Imágenes del HST (crédito NASA/ESA). Imagen en alta resolución.


Los NEAs a su vez se dividen en tres categorías, los tipo Atón, Apolo y Amor, siguiendo el nombre de cada prototipo. La figura adjunta proporciona una imagen de las órbitas de estos últimos tipos, diagrama en el que se aprecia que bajo ciertas condiciones, un impacto con nuestro planeta es posible. Si además consideramos a los cometas, generalmente menos masivos pero igualmente con gran poder destructor, tendríamos a los NEOs o "Near Earth Objects".



Comparación de los tamaños del planeta Marte, el planeta enano Ceres, y los asteroides Vesta, IIda, Eros y Gaspra. Imagen en alta resolución.


En lo que respecta a la composición, los cometas están formados esencialmente por hielos de agua, dióxido de carbono y amoniaco, con silicatos y compuestos de carbono. La situación de los asteroides es más compleja: Los de tipo M y S, de albedo (reflectividad) moderado, estarían formados esencialmente por compuestos de niquel y hierro, o silicatos, respectivamente. Se encuentran dentro del Cinturón de asteroides (2.1-2.8 UA). Los carbonáceos o de tipo C se concentran en distancias que van desde los 2.5 hasta los 3.3 UA, y estarían compuestos por materiales hidratados (hasta un 20%), tal vez fuente del agua de nuestro planeta, tales como óxidos, sulfuros y silicatos. Los de tipo P se pueden identificar con los troyanos y carecen de agua.

La sonda de NASA “Dawn” fue lanzada con éxito el 27 de septiembre de 2007. Después de un encuentro con el planeta Marte con objeto de adquirir energía, la nave tiene previsto alcanzar el asteroide Vesta en el año 1012, para continuar su viaje hasta el planeta enano Ceres, al que sobrevolará tres años después, en el 2015. Es posible que la misión se extienda y que la nave incluso llegue a visitar el asteroide Palas. Así mismo, la misión New Horizons tiene previsto visitar el planeta enano Plutón ese mismo año, en el 2015.



Distribución de los elementos orbitales de varias decenas de miles de asteroides cuyas órbitas son conocidas. Claramente, los asteroides se agrupan en familias, que suelen estar relacionadas con asteroides de gran tamaño, de quienes toman el nombre. Nótese que Vesta está a 2.361 unidades astronómicas, y Ceres a 2.766 AU (fuente NASA).



Por tanto, durante los próximos años, se estudiarán en detalle dos de los cuatro planetas enanos (Ceres y Plutón, y quedaría fuera Eris y Makemake), y varios de los asteroides de mayor tamaño (Vesta, con 428 km,, el segundo más grande y masivo; y posiblemente Palas, el mayor, con 570 km). Con anterioridad, la misión Galileo pasó por las proximidades de Gaspar (12.2 km) e Ida (32 km). NEAR ha hecho lo propio con Eros, un NEO (cuyo diámetro es de 16.8 km), y Matilde (56.8 km). Rosetta visitará visitado Lutetia (95.76 km) y Steins (cuyo tamaño no se conoce). Las imágenes de alta resolución tomadas con el telescopio espacial Hubble muestran una profunda depresión en la superficie de Vesta, lo que indicaría la presencia de un cráter de impacto, ocasionado por el choque con otro cuerpo. De hecho, en la superficie de la Tierra se han recogido meteoritos que, debido a su composición, se supone que provienen de este asteroide. Así que en realidad no hay que enviar sondas espaciales a los asteroides o a Marte para conseguir muestras minerales de los mismos. Aunque, por supuesto, le investigación directa proporciona datos in situ y evita tanto la contaminación biológica como de otro tipo, así como los cambios debidos a todos los procesos acontecidos desde el impacto que los envió al medio interplanetario como la entrada en la atmósfera terrestre y el impacto subsecuente.




El cráter de impacto de Vesta. La parte sur de este asteroide presenta una profunda depresión, probablemente causada por un asteroide más pequeño (crédito NASA/ESA). Imagen en alta resolución.






Ilustración de la evolución de la estructura interna del asteroide Vesta (crédito NASA). Imagen en alta resolución.


De cualquier manera, habrá que esperar unos cuantos años para disponer de unas espectaculares imágenes tomadas con Dawn de Vesta y Ceres, y disponer de información crucial para poder entender la formación del Sistema Solar.



Meteorito encontrado en la superficie de la Tierra, que probablemente formó parte de Vesta.



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