dilluns, de juny 29, 2009

Com funciona un eclipsi de Sol? El proper eclipsi del 22 de Juliol com exemple.


Segurament, hi ha pocs espectacles naturals tan impressionants com un eclipsi total de Sol. Els afortunats que n'han viscut un, no ho obliden mai. (ens podem imaginar el què sentien els antics, davant d'un fenomen tan increïble i incomprensible per ells?)


L'eclipsi de Sol es produeix quan la Lluna, vista des de la Terra, passa per davant del Sol i ens l'oculta. En funció de la trajectòria de la Lluna, pot tapar completament el Sol durant uns instants (eclipsi total), o parcialment (eclipsi parcial)... o fins i tot ocultar-lo sense arribar a tapar tot el disc i creant una ombra concèntrica (eclipsi anular).

La geometria dels eclipsis de Sol (és a dir, els tamanys del Sol i de la Lluna vistos des de la Terra) fa que un eclipsi de Sol tingui un RECORREGUT concret, i només sigui possible veure'l en les zones del nostre planeta que justament caiguin dins d'aquest recorregut.

Per a entendre-ho millor, si poguéssim veure l'eclipsi de Sol des de l'espai, el què veuríem és l'ombra de la Lluna projectada sobre una part de la Terra (una ombra, és clar, en forma circular), i veuríem com aquesta ombra va avançant per la superfície, a mesura que la Terra i la Lluna es van movent: aquest és el recorregut de l'eclipsi.

En el dibuix que he calculat i generat podem veure el recorregut del proper eclipsi de Sol que hi haurà, que serà el 22 de Juliol d'enguany:


En aquest esquema, les línies grogues ens marquen el recorregut de la fase total de l'eclipsi: és a dir, qualsevol zona situada entre les dues línies grogues veurà un eclipsi total de Sol. En el dibuix, he marcat un punt de color vermell entre les línies grogues: aquesta és l'ombra de la Lluna, projectada sobre la Terra, que anirà movent-se entre les línies grogues d'est a oest.

Les línies blaves ens marquen els límits de l'eclipsi: qualsevol zona situada entre les línies blaves veurà l'eclipsi, però no el veurà com un eclipsi total, sinó parcial.

La resta del planeta no veurà l'eclipsi.

Com veiem, l'eclipsi del 22 de Juliol es veurà a zones de l'Àsia i Oceania, i serà eclipsi total en un recorregut que creua zones de l'Índia, Nepal i la Xina.

En els diagrames següents, que he calculat de forma bastant aproximada, podem veure com de diferent veuran l'eclipsi del 22 de Juliol els habitants de Taipei (primer esquema) i els habitants de Tokio (esquema de sota):




En tots dos casos, l'eclipsi el veuran parcial, però noteu en aquests esquemes com la silueta de la Lluna comença a tapar el Sol per llocs diferents tal i com va progressant (és a dir, al passar els minuts). Recordeu que, en els esquemes, el "temps passa d'esquerra a dreta", i el total els dibuixos ens mostren un lapse de temps d'unes 2 hores i mitja).

Hey! Anem ara a Pekin?


Uau! Quasi serà total!!!!!!! En el moment de més ocultació, només un petitíssim reguerol de llum sortirà per la part superior dreta del Sol!!!!! Serà espectacular!!!!!!!

Ara mirem què veuran els habitants de Honolulu (a les Hawai, encara dins del límit de l'eclipsi, però per pels!):




És a dir, que quasi no percebran cap eclipsi!!! La Lluna passarà per sota del Sol.

I la resta del món, fora dels límits de l'eclipsi? Doncs res de res! Això serà degut a que en el moment de l'eclipsi en la zona en concret sigui de nit, o encara no hagi sortit el Sol per l'horitzó, o justament s'hagi ja post, o simplement per què, per geometria, la Lluna, vista des d'aquella localitat no arribi a tocar al Sol, sinó que passa per dalt o per sota (similar a l'exemple anterior de Honolulu).

Finalment, per a que pugueu reflexionar sobre com funciona l'eclipsi de Sol, dues preguntes:

1) Quina relació, si n'hi ha, té un eclipsi de Sol amb la FASE DE LA LLUNA d'aquell dia?
2) I, si heu trobat alguna relació, com s'explica que no hi hagi un eclipsi de Sol cada cop que la Lluna estigui en aquella fase concreta? (és a dir, un eclipsi de Sol cada 28 dies?)


Anireu a la Xina o Nepal a veure aquest espectacle únic?

dissabte, de juny 27, 2009

El cel aquest mes... de Juliol

(feu click en l'imatge per a ampliar-la)

Aquest mes de Juliol, tenim l'oportunitat de veure una triple conjunció planetària molt llamativa: la Lluna, Venus i Mart. Aquests objectes es trobaran visualment molt a prop els dies 18 i 19.
Per a veure'ls s'haurà de matinar: mireu a l'est just abans la sortida del Sol (cap a les 5.30 de la matinada).
La Lluna estarà decreixent, com mostra el dibuix que he calculat. El dia 18 estarà molt a la vora de Mart (just per sobre), mentre que el dia 19 estarà ja més baixa, tocant a Venus.
Aquest planeta, Venus, brillarà moltíssim, i, si descomptem a la Lluna, serà l'objecte més brillant, amb molta diferència, del cel matutí.

dilluns, de juny 22, 2009

La satisfacció d'haver descobert un cometa!

Aquesta petita nota va dedicada a una professora de primària i a la seva classe.

Són nenes i nens de primer, i, entre les moltes coses que han treballat a classe, aquest curs han estudiat els planetes del Sistema Solar.

L'Anna, la seva professora, ha aconseguit despertar en ells la xispa de la curiositat, en un tema tan fascinant com aquest, transmetent-lis la seva pròpia il·lusió.
I els nens s'han començat a fer preguntes interessants, ... preguntes que clarament demostren que han anat més enllà, i que han començat a sentir-se atrets per un món fantàstic, ple d'estrelles, de planetes, de cometes.... i de misteri.

Vaig tenir la fortuna, a través de l'Anna, d'intentar contestar algunes d'aquestes preguntes. I el què he rebut a canvi han estat cartes d'agraïment, redactades pels nens, amb el seu vocabulari directe i sincer.

Des d'aquí els vull donar les GRÀCIES! Rebre aquestes cartes ha estat MOLT MILLOR que descobrir un cometa i que li posin el teu nom!


Al grup de Mercuri: Gràcies al Tomàs, al Ramon, i a l'Alvaro. (sabíeu que Mercuri té un cràter de més de 600 Kms d'amplada? Sembla que és el cràter més gran que hi ha a tots els planetes i satèl·lits del sistema solar!)

Al grup de Venus: Gràcies a la Cristina, al Carlos, i a la Carlota. (A Venus hi fa moltíssima calor, i en lloc d'aire, la seva atmosfera està plena d'àcids! Cap nau de la Terra ha pogut baixar a la seva superfície sense que quedés destrossada!)

Al grup de Mart: Gràcies a l'Andrea, a l'Elias, al Victor, i al Pablo. (hey, sabíeu que ara s'està descobrint que fa molts, molts anys, Mart segurament tenia grans rius i llacs d'aigua, i que era molt diferent a com és ara?)

Al grup de Júpiter: Gràcies al Daniel, a la Paula, a l'Alejandro, al Gonzalo, i al Joshna. (auaaa! heu treballat sobre un planeta tan, tan gran, que ha salvat molts cops als demés planetes, con la Terra, de l'impacte de cometes, ja que, gran com és, ha fet "d'escut" i ha atret cap a ell a molts d'aquests objectes)

Al grup de Saturn: Gràcies a la Gemma, a l'Albert, a la Maria, i al Juan. (tenim una nau, no tripulada, estudiant a Saturn des de fa ja uns quants anys, i està descobrint cada dia coses noves. Fa poc ha descobert aigua en un dels satèl·lits de Saturn. Hi podria haver algun tipus de vida?)

Al grup d'Urà: Gràcies a la Irene, a l'Alvaro, a la Susana, i al Marc. (Urà és un planeta divertit: està tombat de costat, totalment inclinat, com si dormís!)


(perdoneu si em deixo a algú!)


Anna, gràcies a TOTS vosaltres, per a fer-me sentir com si hagués descobert un cometa!

diumenge, de juny 21, 2009

Sense paraules


Aquesta setmana, no escriuré gaire, per què penso que aquesta imatge ja ho diu tot.
Per a no confondre a ningú, que pugui pensar que és un paissatge d'algun desert de la Terra, dir que és una fotografia de Mart, pressa per un dels dos "rovers" que hi tenim des de fa anys. Aquests enginys estan recorrent quilòmetres per la superfície del planeta vermell, i fent descobriments extraordinaris. Com el fet que, fa molts, molts anys, Mart tenia rius, i llacs.
Feu click en la fotografia, i simplement gaudiu mirant-la uns instants. Penseu en com és aquell planeta, penseu en les sondes circulant entre tempestes de sorra... i deixeu volar la imaginació sobre com era Mart abans.

dilluns, de juny 15, 2009

Estem preparats per a buscar vida?


La recerca de vida fora del nostre planeta és, segurament, un dels projectes científics més apassionants dels què un pot imaginar. I el seu eventual descobriment serà amb tota probabilitat la troballa més important de tota la història de l’humanitat.

Però, estem ben preparats per a trobar-la? Sabem on buscar? I, encara més important, sabem què buscar? Des de fa un cert temps, s’han aixecat algunes veus crítiques, que opinen que potser no ho tenim tot tan clar com caldria.

Des que l’home va tenir consciència que els puntets que vèiem en el cel nocturn eren en realitat altres móns, moltes i diverses teories sobre la possible existència de vida en algun d’aquests móns han aparegut... i desaparegut.

El primer que ens bé al cap, al parlar d’aquest tema, són imatges d’éssers intel·ligents, i més avançats que nosaltres, posseïdors de tecnologies fantàstiques.

Prova d’això ha estat l’interès de l’humanitat en voler interpretar alguns dels senyals que ens han arribat de l’espai com mostres de l’existència d’aquestes suposades civilitzacions més avançades.

Casos com el de Mart i els seus “canals”, que varen convertir a aquest planeta com el lloc d’origen de multitud d’invasions i intents d’atac a la Terra (els famosos “marcianos”). O el convenciment que Venus, degut al seu tamany similar al de la Terra, per l’existència de núvols i atmosfera, i també a la seva ubicació, seria un món ideal per als “venusians”.


Avui hem anat a Mart, i a Venus. I fa molt de temps que aquests mites han caigut. La vida que estem buscant a Mart dista moltíssim del concepte de vida intel·ligent. I Venus ha destrossat a les sondes enviades des del nostre planeta, rebent-les amb unes temperatures i pressions extraordinàriament altes, i una densíssima atmosfera, formada per cert per àcids corrosius.


La vida que avui estem buscant és la mínima expressió de vida que podem concebre. El problema, potser, és que l’estem buscant en base als nostres patrons del què entenem com a vida.

El tema no és senzill. Fixem-nos, per exemple, en les permanents discussions sobre si un virus, en el nostre planeta, és un ésser viu o no. És a dir, sinó tenim totalment clars els criteris del què entenem com a vidam, ens podríem trobar davant d'un dels majors fracassos de la nostra ciència que podríem imaginar: que tinguéssim formes de vida davant dels nassos, en algun planeta, i que fóssim incapaços de reconèixer-les.

Què busquem? En principi, estem buscant bàsicament aigua i carboni.


El paper de l’aigua en l’existència de vida en la Terra el coneixem molt bé. A més de formar part de l’estructura de quantitat d’éssers vius, el líquid element és un dissolvent perfecte, un medi ideal que permet que tinguin lloc reaccions químiques fonamentals per a la creació de molècules més complexes que la “vida” necessita.

Fixem-nos que el nostre planeta proveeix d’un entorn en el què l’aigua, en estat natural, està en forma líquida. És perfecte per al gran laboratori que és la vida.

La recerca d’aigua en el nostre sistema solar s’ha convertit, de fet, en objectiu clau. Sabem ja que hi ha aigua a Mart (tot i que de moment els experiments per a detectar vida han fracassat) , i a algun altre món inesperat (un dels casos més espectaculars és Enceladus, un dels satèl·lits de Saturn, que ha regalat a la sonda d’exploració Cassini amb imatges del què semblen ser geysers, o erupcions, d’aigua en forma de gel, i que a partir d’ara ja apareix en la llista de la Nasa com a un dels objectius d’exploració prioritaris).

Però... podem pensar en altres móns en els què altres “líquids” puguin haver substituït el paper de l’aigua en el complex engranatge de la vida? Podria ser, per exemple, que en els gegantins mars de metà i altres hidrocarburs descoberts en alguns satèl·lits del sistema solar s’hagués generat un concepte de vida “diferent”?

El mateix passa amb el carboni. A la Terra, el carboni forma les grans cadenes d’aminoàcids i proteïnes, que són les peces del puzzle de la vida. Podem imaginar altres indrets en l’univers en els què elements diferents al carboni puguin jugar aquest paper?

En un concepte “terra-cèntric”, es diu que, efectivament, potser el silici, element químic emparentat d’alguna manera amb el carboni, potser podria formar cadenes complexes, sota condicions apropiades de temperatura i pressió. Però, podem aixecar un xic més la vista i potser admetre que les condicions alienes poden ser tan extraordinàriament diferents a les què coneixem que poden provocar comportaments inesperats i no previstos d’alguns elements “avorrits” de la taula periòdica?


Les veus crítiques diuen que els experiments per a detectar vida s’han centrat bàsicament en el què nosaltres entenem com a vida. I això pot ser un problema.

Què hauríem de fer, doncs? Segurament evitar absolutismes i conceptes pre-establerts, similars als què van conduir als nostres avantpassats cap a alguns dels errors científics més sonats de la història.

De la mateixa forma que les lleis de la física, refinades després d’Einstein, semblen tenir lagunes per a poder explicar algunes de les condicions més extremes de l’univers (com és l’interior d’un forat negre), també els nostres principis de la química i de la bioquímica poden estar molt i molt limitats.

I és que, al cap i a la fi, potser si que som únics.

Potser ho som per què vivim en un lloc en el què s’ha desenvolupat un concepte de vida determinat, inexistent en altres llocs de l’univers. Per això, si ens obsessionem en buscar el mateix en altres planetes potser no ho trobarem mai.

dilluns, de juny 08, 2009

Els increïbles forats negres

Fa pocs anys, vàrem començar a sentir parlar d’aquests misteriosos objectes, com si pertanyessin a un món de ciència-ficció. Actualment, ja se n’han descobert 41. Però tot i que es coneixen moltes coses sobre ells, encara queden grans interrogants i qüestions pendents de resposta. El que si sembla clar és que aquestes respostes pendents poden ser una de les claus per a entendre millor el nostre univers i el seu origen.


Què és un forat negre?

Qualsevol objecte massiu en l’univers exerceix una força d’atracció, que anomenem “gravetat”.

La gravetat de la Terra és la responsable que, quan tirem una pedra a l’aire, aquesta torni a caure, però també és la causa de que la Lluna es mantingui estable en la seva òrbitra al voltant nostre, sense “escapar-se”.

La gravetat del Sol manté unit al sistema solar. Al ser el Sol un objecte molt més massiu que la Terra, l’efecte de la seva força d’atracció arriba als confins del sistema solar.

La magnitud de la força de la gravetat depèn, en definitiva, de la massa de l’objecte: com més massa, més força de gravetat.




Des que Einstein va formular la teoria general de la relativitat, sabem que, a més de la força d’atracció, la gravetat també té un altre efecte: deforma l’espai!


Això, que sona tant complicat, és molt senzill de visualitzar si imaginem l’espai com una tela estirada, i els objectes (estrelles, galàxies, etc.) com a boles sobre de la tela: com més “pesi” una bola, més “deforma” la tela (com podem veure en el dibuix).





Si un objecte s’apropa a un altre molt més pesat, “nota” la força de gravetat i “cau” en la deformació de l’espai. De forma similar a quan una pilota de golf, llençada amb massa força, no arriba a entrar en el forat, si l’objecte es mou a suficient velocitat no arriba a “caure” en la deformació creada pel cos massiu, i simplement desvia la seva trajectòria i surt “rebotat”.


Què passa si anem augmentant la massa de l’objecte?

Dons que la deformació de l’espai es fa més i més acusada. Fins que arriba el punt en el què la deformació és tal que tot el què es troba a prop “cau” en el “forat”, per a no sortir mai més, no importa la velocitat que porti. Fins i tot la llum, no pot escapar!





Com es creen els forats negres?

Es coneixen dos tipus de forats negres.

Els forats negres de tipus estel·lar són el resultat de la mort dels estels gegants, aquells amb masses superiors a 35 vegades el nostre Sol. Aquests estels moren de forma espectacular, produint unes explosions (supernoves) que es poden veure a milers de milions d’anys llum, i brillant, per un moment, igual que una galàxia sencera.

Després de l’explosió, el que queda és un forat negre. Un objecte que equival a més de 10 vegades la massa del Sol i que només té uns quants quilòmetres de diàmetre!!!

És aquesta enorme densitat de massa el què produeix la exagerada deformació de l’espai.

El segon tipus d’objecte és encara més espectacular. Es tracta dels forats negres super-massius, amb masses de l’ordre de milions de Sols!

Aquests objectes es troben en el centre de moltes galàxies, inclosa la nostra. Efectivament, en el centre de la Via Làctia es troba un forat negre que “pesa” igual que 3 milions de sols.

Amb aquests objectes comencen moltes de les preguntes sense resposta: com es creen? Són ells qui donen lloc a les galàxies, o pel contrari són producte d’elles?





Com es detecten els forats negres?

Hem dit abans que ni la llum pot escapar. Per tant, un forat negre no pot mai ser observat directament, ja que no ens arriba res que porti informació d’ell.

Per tant, els forats negres es detecten indirectament, per l’efecte que produeixen al seu voltant.

El cas més típic és aquell en el què el forat negre s’ha creat com a conseqüència de la mort d’un super-estel que formava part d’un sistema binari, és a dir, dues estrelles que giren sobre el centre de gravetat comú.

En aquest cas, mesurant la velocitat amb la què l’estel company (visible) es mou al voltant “d’alguna cosa” invisible, es pot calcular la massa i posició d’aquest objecte invisible. A més, el forat negre acostuma a "arrencar-li" matèria al company, i aquesta matèria, accelerada a velocitats increïbles, cau en el forat negre produint intenses radiacions electromagnètiques que es poden detectar (abans no estiguin tan a prop del forat negre com per a que les pròpies radiacions siguin també absorbides!)


I els forats negres super-massius, en el cor de les galàxies, es detecten de forma similar estudiant les enormes velocitats amb les què els estels propers es mouen al seu voltant.


Avui en dia, els forats negres ja formen part del puzzle de l’univers que anem poc a poc construint.

Però són moltes les coses que encara desconeixem d’ells, ja que les nostres lleis de la física no són vàlides per a explicar què passa en aquests punts singulars de l’espai.

A partir d’aquí, entren teories extraordinàries, avui encara ciència ficció, com els túnels del temps, o les velocitats superiors a les de la llum, que ens serveixen per a deixar volar la imaginació.


Vols llegir més sobre forats negres?

* Immensos forats negres en el cor de les galàxies


dilluns, de juny 01, 2009

Tot a punt per a un impacte espectacular contra la Lluna


A meitats del mes d’octubre, dos objectes impactaran, amb pocs minuts de diferència, contra la Lluna, creant cràters de 28 i de 18 metres.

Aquests objectes, però, no provindran de l’espai exterior, ni seran asteroides o cometes perduts.

Els objectes en qüestió formen part de la missió anomenada LCROSS amb la què la Nasa vol donar un gran cop d’efecte: per una part, aclarir d’una vegada per totes si existeix aigua a la Lluna, i per una altra fer callar les nombroses veus crítiques que es preguntaven el per què el nostre satèl·lit havia deixat de ser un objectiu clau per a l’Administració Americana des de feia molts anys.

Comencem per la missió en si.

Com he comentat, l’objectiu és el de certificar definitivament l’existència o no d’aigua a la Lluna.

El tema és que hi ha indicis, no confirmats, que podrien indicar la presència de gel dins de cràters en permanent ombra, és a dir, depressions en les què, per la seva ubicació a prop dels pols, i per la pròpia ombra projectada per les parets del cràter, els raigs del Sol no hi entraven mai. I això després de donar per sentat des de quasi els inicis de l’exploració espacial que la Lluna era un món sense ni gota d’aigua (ostres, és que, a més, l’home hi ha anat! I d’aigua, res de res!).

Es tracta de fer col·lisionar sobre la Lluna un gran objecte. I no sobre qualsevol lloc, sinó específicament dins d’un dels cràters abans comentats, i que s’ubiquen en les zones polars del satèl·lit. D'aquesta forma s'exposaran els materials que es troben "amagats" a l'interior i es podran analitzar.


Com funciona la missió?

Es posarà en òrbita un aparell format per un laboratori i un coet de suport. El coet permetrà afinar la posició de l’aparell i posar-lo en òrbita al voltant de la Lluna. I a més, serà el projectil que es llençarà contra la superfície!

Aquest coet, de dos tones i mitja de pes, es separarà del laboratori moments abans de l’impacte, i a continuació es dirigirà cap al cràter seleccionat, a una velocitat d’uns 9.000 Kms per hora.

Mentrestant, el laboratori maniobrarà per a situar-se al darrera, i seguirà el mateix destí que el coet (impactar contra la Lluna) però amb uns 4 minuts de retràs.


La primera col·lisió produirà un forat d’uns 28 metres de diàmetre, i llençarà a l’espai més de 1.000 tones de material lunar. El laboratori activarà tots els seus dispositius de mesura, mentre caigui seguint el mateix camí que el projectil anterior i travessi el núvol de material projectat a l’espai. En fer això, podrà analitzar amb moltíssima precisió la composició del material, i serà capaç de tancar definitivament el dubte sobre l’existència de líquid element en forma de gel a la Lluna.

Les dades seran transmeses en temps real als laboratoris de la Terra, just abans que el propi laboratori es desintegri en xocar, també, contra la superfície lunar.

Tot això es farà coincidint en el moment idoni per a que els principals observatoris de la Terra (situats a les Hawaii i a Xile) puguin seguir l’esdeveniment (és a dir, sigui de nit en aquests observatoris i la Lluna plena estigui ben alta al cel). A més, tots els instruments d’observació que tenim a l’espai (Hubble inclòs) estaran especialment dedicats a aquest esdeveniment.
Tot plegat, és aparentment un mètode un xic dramàtic de fer un experiment, però sembla que és l'alternativa d'estudi més eficient en tots els sentits.


Ara, un cop explicada la missió, si em permeteu, comentaré els dos punts amb els què començava aquest article i que justifiquen la importància que per a la NASA té aquest experiment.

Fa molts, molts anys ja, la NASA va oblidar la Lluna totalment. Tots coneixem que hi ha missions a Mart (vàries, alguna d’elles super-espectacular,... ja en parlarem), a Venus, recentment a Mercuri, a Júpiter, a Saturn (i tots els seus satèl·lits... més de 61 fins el moment!). Però res de la Lluna.

El perquè no el sé, però certament l’agència americana havia rebut moltes crítiques. En part, també, per què l’exploració de la Lluna havia quedat en mans dels japonesos, xinesos i indis, els quals fa cert temps varen iniciar amb molt d’èxit els seus programes espacials i actualment tenen sondes estudiant el nostre satèl·lit.

I és que l’exploració de la Lluna sembla essencial per al futur desenvolupament dels diversos programes espacials de la Terra. En primer lloc, “la tenim aquí mateix”, i en ella instal·larem les bases científiques que permetran a l’humanitat potser realitzar la producció de nous materials, que requereixen condicions de temperatura i de manca d’atmosfera que fan inviable la seva producció al nostre planeta.

Si ens establim allà, serà molt car transportar aigua en quantitat suficient com per a poder sostenir una població científica permanent. De forma que l’existència d’aigua a la Lluna, en forma de gel i en el fons ombrívol dels cràters polars, proporcionaria una font de subministrament importantíssima.


Bé, per a qui estigui interessat en conèixer més sobre aquesta espectacular missió, l’adreça és: http://lcross.arc.nasa.gov/index.htm

La data d’impacte serà al voltants del 10 d’octubre d’enguany.

Estels i Planetes

TOP