viernes, 16 de noviembre de 2012

Eclipse de Sol en las antípodas

En las últimas horas del pasado 13 de noviembre, tuvo lugar un ecipse total de Sol, visible desde la otra parte del mundo. La totalidad fue visible desde el Océano Pacífico, cruzando el norte de Australia, el este de  Nueva Zelanda, el sur de Polinesia y terminando en el Archipiélago Juan Fernández.




Veamos una selección de algunas fotos que se han obtenido del evento:

Totalidad, desde Palm Cove, Australia. Autor: Mark Kolbe
Imagen del eclipse desde el satelite de la ESA, Proba 2.
Desde una playa en Queensland. Autor: Brian Cassey
Otra imagen desde las costas australianas.
 Secuencia desde Auckland. Autor: Gmoney484 
Maxima espectacion en los momentos previos al eclipse.



lunes, 27 de agosto de 2012

Fotografías de las Perseidas de 2012

Como ya comentamos en su momento, este año el máximo de las Perseidas tendría lugar a pleno día desde Europa, por lo que habría que probar suerte la anterior noche de ascenso al máximo, o la posterior noche de descenso.

La observación la realicé desde Aspe (Alicante). La noche del 11 al 12 de agosto, las nubes no acompañaron y no hubo mucha suerte. No ocurrió lo mismo a la siguiente, la del 12 al 13 de agosto. Desde que la oscuridad del cielo lo permitió, empecé a hacer fotos en diferentes regiones del cielo, a la espera de las Perseidas. Más de 2100 fotografías. En ellas, capturé 7 trazos meteóricos: cinco Perseidas y lo que parecen ser dos Acuaridas.

Al poco de comenzar la observación, tuve la fortuna de observar una brillante Acuarida. Lamentablemente, el meteoro cruzó el cielo justo un instante después de finalizar una exposición, por lo que al disparar rápidamente la siguiente, solo pude captar la estela, ya algo deformada:

12-08-2012; 21h08m24sUT; exp.10s

Las nubes comenzaron a desfilar ante la cámara, así que la primera Perseida capturada, está parcialmente tapada por las mismas:

12-08-2012; 21h47m58sUT; exp.10s

Después llegaron momentos más fructíferos. Bastantes Perseidas cruzaron el cielo, pero la baja magnitud de algunas o la zona por donde aparecieron (Murphy, ya sabemos...), solo me permitió dar caza a unas pocas:

12-08-2012; 23h38m46sUT; exp.10s

Otra también muy próxima a Cassiopeia:

12-08-2012; 23h51m13sUT; exp.10s

Y la siguiente, cerca de Andromeda, se me escapó por muy poco:

13-08-2012; 0h23m54sUT; exp.10s

Al minuto escaso de la anterior, apareció una nueva invitada cruzando Pisces justo por debajo del cuadrado de Pegasus. Una Acuarida con explosión al final de su trazo (lástima de su baja altura en el horizonte):

13-08-2012; 0h24m51sUT; exp.10s
Veamos una ampliación del meteoro:



Y hacia el final de la noche, ya con la Luna sobre el horizonte, hizo su aparición un brillante, aunque corto meteoro. Surgió muy próximo al radiante. Se le puede ver junto a Perseus. En la parte de abajo (próximos al horizonte y a la Luna) podemos contemplar los cúmulos abiertos de las Pleyades y las Hyades, junto a Júpiter.

13-08-2012; 2h43m19sUT; exp.10s
Interesante es ampliar este brillante meteoro y ver ese llamativo color verde del comienzo del trazo.

Esto es todo lo capturado en una noche de observación de las Perseidas. Puede parecer poco, pero pensando en lo que serían 2100 exposiciones con las TMAX..., no podemos quejarnos.

¡Hasta la próxima lluvia de meteoros!


domingo, 26 de agosto de 2012

Adiós, Neil Alden Armstrong

A los 82 años de edad, ha fallecido el primer ser humano en pisar otro mundo diferente de la Tierra. Es un día triste para todos los que soñamos con los viajes espaciales y con la exploración del cosmos.

Armstrong, en la foto oficial del Apollo 11



Haré mías las palabras que ha dicho la familia tras su fallecimiento:

"Para honrar a Neil, tenemos una simple solicitud. Honrar su ejemplo de servicio, cumplimiento, modestia y la próxima vez que camine afuera en una noche clara y vea la Luna sonriente, creo que Neil le dará un guiño."

Y para terminar, una imagen de la zona del alunizaje del Apollo 11. Por allí dejó sus huellas un ser humano excepcional.

Imagen de la zona del alunizaje, tomada por la LRO.
Descanse en paz, Neil Armstrong.

jueves, 9 de agosto de 2012

Perseidas 2012

Otro año más llega el verano. Y con él, las noches cortas pero calurosas, las más apreciadas para disfrutar del cielo nocturno sin los fríos de otras épocas del año. Y es que en agosto, ocurre uno de los eventos astronómicos más esperados y mediáticos del año: las Perseidas. Debe ser por ésto, que las Perseidas es la lluvia más estudiada y observada de todas, pese a no ser la más activa del año.



Los nombres de las diferentes lluvias de meteoros que podemos observar, proceden del nombre de la constelación desde la cuál aparentemente parecen surgir las estrellas fugaces. Y el punto aproximado, dentro de la misma, desde donde surgen, se llama radiante. Así, el radiante de las Perseidas se encuentra en la constelación de Perseus.



Los meteoros son pequeñas partículas, que al entrar en nuestra atmósfera, sufren una gran deceleración y brusco cambio de velocidad, lo que les lleva a desintegrarse, produciendo bonitas estelas de gas ionozado de diversos colores y duración, según el tamaño y composición de los mismos. La gran mayoría de estos meteoros, no tienen el suficiente tamaño para terminar llegando al suelo, pero en algunos casos, se pueden apreciar bólidos espectaculares, con varias explosiones, llegando a iluminar el firmamento. Bolas de fuego que son capaces, en contadas ocasiones, de acabar en nuestra superficie planetaria.



En el caso de las Perseidas, los meteoros son fragmentos procedentes de los sucesivos pasos del cometa 109P/Swift-Tuttle por las cercanías del Sol. Cuando la Tierra cruza esas zonas (tubos cometarios) repletas de partículas, es cuando ocurren las lluvias de meteoros.

La actividad de las Perseidas se extiende desde el 17 de julio hasta el 24 de agosto, presentando este año un máximo previsto para el 12 de agosto entre las 12:00 TU y las 14:30 TU (entre las 14:00 y las 16:30 horario peninsular español). Evidentemente, esto quiere decir que el máximo ocurrirá de día en Europa, por lo que no estamos muy favorecidos. Es una lástima, ya que este año la Luna no molestará demasiado (ya han pasado 3 días del cuarto menguante). Ya se sabe, Acuaridas con Luna = Perseidas sin Luna. En el continente americano, podrán disfrutar de la subida hacia el máximo completa, ya que éste ocurrirá hacia el final de la noche. La tasa horaria zenital (THZ) máxima prevista es de 90 meteoros por hora, pero eso correspondería con un radiante en el zenit y un cielo óptimo. Con el radiante saliendo por el este (como ocurre al comienzo de la observación) y con la atenuación del cielo hacia el horizonte, la actividad observada será menor que esa cifra. Ya nos contentaremos con uno o dos meteoros por minuto, en los momentos de más actividad. Pero seguro que podremos observar algunos realmente espectaculares.

Las mejores noches para observar el máximo de actividad serán dos:
Del 11 al 12 de agosto (noche del sábado a domingo): estaremos observando unas horas antes del máximo. La actividad irá aumentando conforme avance la noche y nos acerquemos a la madrugada del domingo, pero la aparición de la Luna hacia el final de la noche, atenuará la cantidad de meteoros visibles. El resultado previsto será que se mantendrá una actividad más o menos constante toda la noche.
Del 12 al 13 de agosto (noche del domingo al lunes): al observar unas horas después del máximo, la actividad irá decayendo conforme avance la noche, eso sí, la Luna molestará mucho menos. De entre estas dos opciones, yo me decantaría por la primera, porque es probable que se vea una actividad mayor, principalmente hacia el final de la noche, cuando el radiante esté más alto en el cielo y estemos a menos horas del máximo.

¿Cómo observar las Perseidas?
Lo primero es buscar un lugar lo más oscuro posible, cosa cada vez más complicada, dado el alto grado de contaminación lumínica que nos invade. A mayor oscuridad en el cielo, mayor número de meteoros veremos. También debemos tener la mayor parte del cielo despejado (no me refiero a las nubes, que también), libre de obstáculos como casas o árboles. Cuanto más cielo despejado, más meteoros observaremos.
Durante la observación, procuraremos tener todas las luces apagadas, para evitar deslumbramientos. En caso de necesitar luz para algo, mejor que sea de color rojo (linterna con filtros, leds rojos,...), para evitar perder sensibilidad en la visión.
No son necesarios ningún material astronómico (prismáticos, telescopios,...), la observación la haremos directamente, a ojo desnudo.
La mejor posición es tumbados en el suelo, hamaca, tumbona o similar. Mirando hacia arriba, abarcando la mayor parte del cielo posible. Los meteoros, que podemos observar en cualquier parte del cielo, parecerán surgir de la constelación de Perseus, que se encontrará saliendo por el noreste al comienzo de la noche, justo debajo de Cassiopeia.
Dado que se va a pasar largo rato a la intemperie y sin mucha actividad, es conveniente también algo de abrigo (chaqueta, jersey, manta,...), según el lugar de observación, en especial para la parte final de la noche. También se agradece un termo con café, té o chocolate calentito.




Ahora solo falta que el tiempo nos acompañe y las nubes no aparezcan, como las previsones así apuntan, para que podamos disfrutar de un bonito espectáculo.

Suerte y cielos despejados.

lunes, 6 de agosto de 2012

Curiosity ya está en Marte

La nave espacial Curiosity ya ha amartizado en el cráter Gale, sana y salva, pese a lo arriesgado del descenso.
Os dejo la primera foto donde se ve una de las 6 ruedas del rover, sobre suelo marciano.
Comienza una gran aventura...


sábado, 4 de agosto de 2012

Curiosity, a pocas horas de su gran cita

La misión espacial de la NASA, Mars Science Laboratory (MSL), rebautizada como Curiosity, está a pocas horas de llegar a su destino, el planeta Marte. Según lo previsto, en el momento de escribir esto, el rover tocará suelo marciano en menos de 35 horas (ver web de la misión), después de una espectacular maniobra de descenso:


El rover Curiosity es una continuación lógica de la saga de rovers que ya han visitado el planeta rojo (Sojourner, Spirit y Opportunity). Tiene una masa de 900 kg, será capaz de viajar a 90 m/h y salvar obstáculos de 65 cm de altura. A diferencia de sus predecesores, lleva una batería atómica, lo que le proporciona una mayor autonomía y potencia. El tiempo estimado de consecución de los objetivos científicos de la misión, es de un año marciano (2 años terrestres), pero si todo funciona correctamente, la misión se podría prolongar durante una década, ya que la duración prevista de la batería es de unos 14 años.


El objetivo principal de la misión es evaluar la habitabilidad pasada y presente de la región seleccionada para el aterrizaje. Entre todos los candidatos posibles para el descenso, se optó por el cráter Gale, ya que su historia geológica pasada, nos da la oportunidad de estudiar diferentes estratos de muy diversas épocas. Con un diámetro de 155 km y una profundidad de 5 km, el cráter tiene en su interior una montaña de sedimentos, en la base de la cuál aterrizará el Curioity, para poder estudiar los sedimentos de uno de los periódos más interesantes de la historia de Marte, donde la presión atmosférica y el clima permitían la presencia de agua líquida sobre la superficie, hielos y un ciclo hidrológico de manera estacional.





De entre los instrumentos científicos con los que cuenta el Curiosity, destacaremos:
MASTCAM: cámaras que obtendrán imágenes estereoscópicas en diferentes longitudes de onda, vídeo de alta definición y un zoom para objetos lejanos. Importante será el estudio en el infrarrojo del abanico aluvial de la zona de aterrizaje, porque hay indicios de que en el subsuelo hay agua helada.
Para detectarla ese hielo, cuenta con el DAN (Dynamic Albedo of Neutrons), fuente de neutrones para detectar agua por debajo de la superficie.
SAM (Simple Analisys of Mars), un espectrómetro capaz de detectar moléculas orgánicas en la atmósfera y en el suelo, aprovechando los cráteres de impacto más recientes, que han dejado al descubierto materiales que han estado protegidos de la acción de la radiación UV.
REMS (Rover Enviromental monitoring Station), una estación meteorológica de diseño y fabricación española, que monitorizará cada hora las condiciones ambientales.
APXS (espectrómetro de rayos X) y CheMin (Chemitry and Mineralogy) para estudiar los minerales en la superficie. Además de ellos, también cuenta con la MAHLI (Mars handlens Imager), una lupa de geólogo para el estudio detallado de muestras, incluso de noche, para lo que contará con leds de luz blanca y ultravioleta.
Para el estudio de los minerales en los lugares de difícil acceso, la Curiosity va equipada con la CHEMCAM (Chemistry Camera), un sistema de análisis espectral mediante láser, para analizar la composición de rocas a una distancia de hasta 7 metros.

Si todo sale según lo previsto, esta misión histórica marcará un antes y un después en el estudio de Marte.

Suerte, Curiosity.

jueves, 26 de julio de 2012

¿De qué está hecha la materia (II)? Partículas, interacciones y el bosón de Higgs

En estos tiempos excitantes para la física, con el más que posible hallazgo del Bosón de Higgs, y todas las repercusiones mediáticas que está teniendo, vamos a dedicar una entrada a hablar un poco sobre partículas e interacciones, de la manera más sencilla y clara posible.

En el panorama actual de la Física, tenemos dos grandes teorías, la Relatividad y la Mecánica Cuántica. Cada una, en su campo de aplicación, funciona a las mil maravillas. La Relatividad, a nivel macroscópico (incluido el Universo como conjunto) y la Cuántica, a nivel subatómico.
A nivel cuántico, si que se ha logrado unificar tres de las cuatro fuerzas fundamentales de la naturaleza (eletro-magnetismo, débil y fuerte), pero la cuarta fuerza, la gravitación, continúa en manos exclusivas de la Relatividad General. Están condenadas a entenderse, pero aún no se ha encontrado esa Gran Teoría Unificadora de todas las interacciones de la naturaleza.

En esta entrada vamos a centrarnos en el mundo subatómico, y dentro de él, en las partículas elementales y como interaccionan entre ellas. Dejaremos para otras entregas analizar en mayor profundidad cada uno de los tipos de partículas y sus características principales.


Partículas

Según en Modelo Estándar de Física de Partículas, podemos decir que las partículas elementales se agruparían en dos grandes familias:
  • Fermiones. Son los constituyentes básicos de la materia. Estos a su vez se dividen en dos grupos: los quarks (los que forman protones, neutrones,...) y los leptones (como el electrón o los neutrinos).
  • Bosones. Son los encargados de las interacciones entre los fermiones (la interacción electromagnética, la fuerte,...).
Estos dos tipos de partículas deben sus nombres a dos grandes físicos, el italiano Enrico Fermi y el indio Satyendra Nath Bose.

Los físicos Enrico Fermi y Satyendra Nath Bose.
Por decirlo de forma simple, el modelo estándar distingue entre partículas materiales de verdad (electrones, protones,...) y partículas portadoras de interacciones. Las partículas materiales están constituidas por fermiones y para interactuar entre ellas o con los campos, intercambian bosones.

Cada interacción fundamental en la naturaleza lleva asociado un bosón mediador de la misma. Y para poder "sentir" esa interacción (poder intercambiar bosones),  las partículas han de tener cierta propiedad determinada por cada tipo de interacción. Por ejemplo: la interacción electromagnética la tienen las partículas cargadas eléctricamente.


Interacciones

Las interacciones entre todas las partículas, descritas por el modelo estándar, son tres: electromagnética, débil y fuerte. Veámoslas con un poco más de detalle.

Intereacción electromagnética
El bosón responsable de la interacción electromagnética es el conocido fotón, la partícula portadora de todos los tipos de radiaciones electromagnéticas (rayos gamma, rayos X, los UV, el visible, el infrarrojo, microondas y ondas de radio). Las partículas materiales intercambian fotones cuando interactúan entre ellas sometidas a la fuerza electromagnética. Y la propiedad que se pone de manifiesto en estas interacciones en la carga eléctrica.
Dos electrones se "repelen", intercambiando un fotón.

Interacción nuclear débil
Los bosones portadores de la interacción nuclear débil son los W (el + y el -) y el Z. La interacción débil es la responsable, por ejemplo, de la desintegración beta, en la que un neutrón se convierte en un protón, clave en las reacciones nucleares:

  
En el siguiente diagrama, podemos ver como el neutrón (formado por dos quarks down y un quark up, udd) se transforma en protón (udu), cuando un quark down se transforma en uno del tipo up, emitiendo un bosón W, que a su vez se desintegra en un electrón y un antineutrino electrónico.


Interacción nuclear fuerte
Recordemos que los núcleos están formados por protones (carga +) y neutrones (sin carga). Y a todos nos suena eso de que: "cargas de igual signo se repelen...", por tanto ¿cómo van a estar esos protones (todos con carga +) "juntitos" en el núcleo? ¿no se separarían por esa fuerza repulsiva? Evidentemente los núcleos no se separan, son estables, existen. Y la responsable es la fuerza nuclear fuerte.

Es una interacción de corto alcance, a distancias muy pequeñas. El bosón portador de este campo es el gluón (palabra derivada de glue, pegamento). Y es que los gluones actúan como eso, como pegamento entre los quarks que forman los hadrones (protones, neutrones,...), impidiendo que se separen.
Los quarks están confinados formando, por ejemplo, un protón (tres quarks: up, up, down) y entre ellos se están intercambiando gluones que actúan como ganchos o pegamento y hacen que el protón sea estable.
Estructura interna de un protón.

Los quarks de los protones y los neutrones que están formando un núcleo, también intercambian gluones, a manera de una interacción fuerte residual. Esto es lo que hace que los núcleos sean estables y no se separen por la fuerza electromagnética repulsiva. [Ver anterior post sobre modelos atómicos]

Además de estás tres fuerzas elementales, también existe la interacción gravitatoria, con los supuestos gravitones como partículas mediadoras de la interacción, pero como decíamos más arriba, aún no se ha podido desarrollar una teoría cuántica de la gravedad.


Mecanismo de Higgs
En los años 60, al desarrollar las diferentes teorías y buscar una unificación entre el elctromagnetismo y la fuerza nuclear débil, se encuentra una falta de simetría, entre los bosones portadores de ambas fuerzas, ya que los fotones son partículas sin masa y las W y Z son partículas pesadas. Para explicar la masa de esos bosones W y Z, se postuló la existencia de un campo, denominado campo de Higgs, que explica la masa como el resultado de la interacción de las partículas con dicho campo. Partículas sin masa (como el fotón) no interactúan con ese campo y partículas con masa (como un electrón o un quark) sí que interaccionan. Peter Higgs fue en solitario uno de los proponentes de dicho mecanismo.
El físico inglés Peter Higgs.
Si existe ese campo de Higgs, por tanto debe existir una partícula asociada con las vibraciones de dicho campo, el bosón de Higgs. El modelo estándar quedó finalmente constituido haciendo uso de este mecanismo. Todas las partículas masivas interaccionan con este campo, y reciben su masa de él. Veamos un vídeo explicativo de como funciona:




Todo encajaba en el modelo estándar de partículas, salvo que aún no estaba demostrada la existencia del bosón de Higgs. Hasta que no ha estado a pleno rendimiento, el Gran Colisionador de Hadrones (LHC) del CERN,  ningún acelerador tenía la sufuciente potencia para producir y detectar esta partícula, debido a la gran masa de la misma.
Fue el pasado 4 de julio, cuando tras 50 años de búsqueda, por fin, parece que se cerro el último cabo suelto que quedaba en el Modelo Estándar de Física de Partículas, se demostró la existencia del Bosón de Higgs. Una fecha para la historia.




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