En esta segunda parte del curso hablaremos de los siguientes temas: Orientación en el cielo, la eclíptica, distancias en el espacio y la distancia en las estrellas. Cuestiones y Aplicaciones.
Os recomendamos que os bajéis al ordenador la aplicación gratuita Stellarium, este es un planetario de código abierto que muestra un cielo auténtico en 3D, tal como lo que ve a simple vista, con binoculares o un telescopio. El programa os hará falta para algún ejercicio y para comprobar lo aprendido, pero intentaré sí alguien no se lo puede descargar que queden claros todos los contenidos. También recomendamos sí os es más fácil imprimir los contenido de todos los textos y que sigáis los vínculos que hay en cada tema para completar el texto. Tomarlo con calma pues el curso cuando se complete estará en la pestaña de paginas, para siempre, en la parte superior de la página web, con lo que lo podéis consultar siempre que lo queráis. Al final del tema hay dos cuestiones y una actividad, son para simplemente contrastar lo aprendido y saber un poco más. Sí deseáis el diploma en pdf simbólico me enviáis las soluciones de las cuestiones al correo [email protected], eso será cuando tengáis las 8 cuestiones hechas (2 por tema), entonces tendréis vuestro pequeño regalo en pdf. Sí vais a hacer el curso, sí os parece podéis dejar un comentario al final del tema o por privado en el correo, así tendremos nota de todas las personas que lo siguen y lo quieren hacer, no hay fecha fin del curso, estará siempre disponible.
1.- Orientación en el cielo.
Las constelaciones nos pueden ayudar a orientarnos, siempre claro… que esté despejado :-). A partir de una sola constelación podemos encontrar el Norte y desde ahí el Sur, Oeste y Este. El método es muy sencillo, primero hablaremos de la constelación que marca el norte en el hemisferio norte de la Tierra, y más adelante la que marca el sur en el hemisferio sur.
Para las personas que se encuentren en el hemisferio norte de la Tierra hacemos lo siguiente: tenemos que encontrar la constelación de la Osa Mayor, esta constelación es muy fácil de encontrar por su característica forma ya que tiene forma de cucharon, sartén o carro. Explicaremos un poco qué es la Osa Mayor:
La Osa Mayor es una constelación visible durante todo el año en el hemisferio Norte. Entre los aficionados se la conoce con el nombre de ‘el carro’, por la forma que dibujan sus siete estrellas principales, aunque ha recibido otros muchos nombres. Es probablemente la constelación mejor conocida, tanto por la facilidad de recordar la forma del Carro como por el hecho de que la gente del hemisferio norte puede verla casi siempre.
También, las dos estrellas de la porción frontal del Carro apuntan hacia la estrella Polar en que está en la constelación de la Osa Menor. La Osa Mayor se compone tanto de las siete estrellas comúnmente conocidas como el Carro como de una colección de estrellas más débiles que forman la cabeza y los pies de la Osa. Aparte de apuntar hacia Polaris (estrella Polar), el final del mango del carro puede seguirse en arco hacia la estrella Arcturus en Bootes. Si las dos estrellas que apuntan hacia Polaris se siguen en dirección opuesta, apuntan hacia la estrella Regulo en la constelación de Leo.
En la cola de la Osa Mayor, hay una estrella llamada Mizar (mag. 2,3) que tiene casi pegada a otra, llamada Alcor (mag. 4,0). Los egipcios usaban estas estrellas para saber el grado de fiabilidad a la hora tener buena vista, ya que son estrellas que están muy juntas y no siempre se ven las dos según la visión del observador. Se puede decir que fue el primer “text psicotécnico de la Historia”, pues los que las podían ver podían ser arqueros.
Ya conocemos a nuestra amiga la Osa Mayor, pues ahora vamos a encontrar la Polar: Simplemente trazando en el cielo cinco veces la distancia entre las dos estrellas Merak y Dubhe, de la cabeza del carro y hacia la dirección del dibujo:
Y tenemos la estrella polar, así de sencillo :-). Por tanto encontraremos fácilmente el Sur, Este y Oeste.
Una vez encontrada la estrella polar podemos saber también aproximadamente la latitud en la que nos encontramos. Para saber la latitud simplemente mediremos en grados la altura de la estrella polar respecto del horizonte, por ejemplo en Valencia (España) está a 39º de latitud Norte, por tanto la Polar está en el cielo a una altura de 39º, sí estuviéramos en el Polo Norte la Polar estaría a 90º, y en el Ecuador a 0º.
Pero… la gran pregunta: ¿Cómo mido yo esas distancias angulares en el cielo?, pues con la mano, extendemos el brazo y con nuestra mano sobre las estrellas sabremos los grados aproximados:
Como veis con un dedo podemos tapar el Sol y la Luna, ya que miden medio grado y nuestro dedo indice 1º. La mano abierta mide 20º de dedo a dedo, la Osa Mayor mide 25º, podemos comprobar que estirando el brazo hacia el cielo y abriendo la mano no podemos llegar a toda la Osa Mayor, por tanto sabremos que mide 20º seguro y un pico… los 5º que faltan.
Ahora ya sabemos que la constelación que marca el Norte celeste es la Osa Menor, y en concreto aproximadamente la estrella polar. ¿Pero qué constelación marca el polo sur celeste en el hemisferio sur de la Tierra?. Pues lo marca la constelación de Octans (el Octante). Concretamente un punto no muy poblado de estrellas en la constelación, al contrario que ocurre con la Osa Menor en esta constelación no hay una estrella brillante cercana al polo sur del firmamento.
La estrella más brillante cercana al polo sur celeste es la estrella Sigma Octantis, de magnitud 5.5, que está situada a aproximadamente 1º de ese punto (un grado es dos veces el tamaño aparente en el cielo de la Luna llena), por tanto algo alejado, y además una estrella solo observable con cielos muy limpios de contaminación lumínica.
La constelación del Octante conmemora a un instrumento conocido como el Octante, un antecesor del sextante y que se utilizaba para medir la posición de las estrellas.
2.- La Eclíptica
La Eclíptica es la línea curva por donde transita el Sol en la esfera celeste en su transito aparente observado desde nuestro planeta. Está formada por la intersección del plano de la órbita terrestre con la esfera celeste. Es la línea recorrida por el Sol a lo largo de un año respecto del fondo de las estrellas.
Plano de la Eclíptica se denomina al plano medio de la órbita de la Tierra alrededor del Sol. Contiene a la órbita de la Tierra alrededor de nuestra estrella y también al recorrido anual aparente del Sol visto desde la Tierra. Este plano se encuentra inclinado 23,5º con respecto al plano del Ecuador de nuestro planeta.
También podemos encontrar cerca de la línea de la eclíptica a todos los planetas del Sistema solar y a asteroides del cinturón principal. Es el plano de referencia primario cuando se describe la posición de los cuerpos en el sistema solar. También la línea de la eclíptica transita por las llamadas constelaciones del zodiaco.
3. Las distancias en el espacio
En el espacio la distancia entre los objetos astronómicos es enorme, inimaginable para un humano. Con lo que tenemos que buscar distancias que sean un poco más comprensibles y que no nos den números con muchos ceros. Para ello se utilizan distancias interplanetarias como la unidad astronómica o distancias interestelares como el año luz o el pársec. Hablaremos de cada una de ellas con detalle.
La unidad de distancia en el Sistema Solar es la denominada Unidad Astronómica (UA), se trata de la distancia promedio desde la Tierra al Sol, esta es equivalente a:
149.597.870 km
La distancia entra la Tierra y el Sol toma entonces el valor de 1 UA
En Unidades astronómicas la distancia de los planetas al Sol es la siguiente:
Mercurio 0,387, Venus 0,723, Tierra 1,00, Marte 1,524, Júpiter 5,203, Saturno 9,539, Urano 19,192 y Neptuno 30,058.
A la luz, que su velocidad es de casi 300.000 km/s, le cuesta 499 segundos recorrer una unidad astronómica (8.3 minutos), de modo que nosotros desde la Tierra, vemos el Sol tal como en realidad se mostraba 8.3 minutos antes.
La distancia de una unidad astronómica nos puede parecer enorme, pero es insignificante en comparación con un año luz. Un año luz posee 63.240 unidades astronómicas.
Como hemos visto para el caso del sistema solar usamos la unidad astronómica (ua), que es la distancia media de la tierra al Sol, pero para lugares muy alejados del sistema solar usamos el año luz. Este se define así:
Año luz: es la distancia que recorre la luz en el vacío en un año. Como la velocidad de la luz es de 299.792 km/s, y un año tiene 31536000 segundos (se considera el año juliano: 365.25 días), la luz recorre en un año: 9,46 × 10¹² km = 9 460 730 472 580,8 km a ese espectacular número lo llamamos un año luz.
Para distancias en el sistema solar también podemos usar, aparte de la unidad astronómica, los segundos luz o minutos luz, así por ejemplo la distancia de la Tierra al Sol es de 8.31 minutos luz. Para distancias aun más lejanas sobretodo para estrella muy alejadas y galaxias se utiliza el Pársec, que equivale a 3.26 años luz, y para distancias mucho más lejanas el kilopársec o el megapársec.
- Estrellas y galaxias algunas distancias:
- Próxima Centauri: 4.24 años luz
- Vega: 25.3 años luz
- Deneb: 1425 años luz
- Radio de nuestra galaxia: 50.000 años luz
- M31 (Galaxia de Andrómeda): 2.5 millones de años luz
- M101 (Galaxia del Molinete): 25 millones de años luz
En comparación con las enormes distancias anteriores como hemos visto los diversos componentes del Sistema Solar están a sólo unos minutos o pocas horas luz de distancia de la Tierra, como podéis ver en el espectacular gráfico de Theplanets.org.
Las distancias en el espacio son enormes y es complicado darles un número con las unidades que usamos en el día a día en la Tierra, como son los metros o kilómetros, el espacio entre estrellas es de millones o billones de kilómetros, y entre galaxias aun mucho mayor con lo que tenemos que buscar unidades que nos simplifiquen los números y no nos sea engorroso utilizarlas.
Cuestiones:
1.- Abre el programa Stellarium y dibuja en el cielo el plano de la eclíptica para la siguiente hora: 04h20m del día 21 de julio de 2020. (Para verla lleva el puntero al lado izquierdo de la pantalla, en el menú que aparecerá pulsa en “Opciones de visualización” o la tecla F4, en la ventana emergente elige “Marcas” y selecciona “eclíptica (de fecha)”. Nota: Para ver las constelaciones lleva el puntero a la parte inferior y selecciona sus dibujos y nombres.
- ¿Qué objetos interesantes que no sean estrellas observas en el plano de la eclíptica?
- Qué constelaciones observas, identificalas. ¿Son del zodiaco?
- Haz una captura de pantalla de la imagen de la eclíptica.
2.- ¿Cuál es la estrella más cercana a la Tierra?
- Anota toda la información que tengas de esa estrella.
- Pasa su distancia en años luz a kilómetros para darte cuenta de lo tremendamente alejado que está.
Actividad:
Ves al portal ESASky de la Agencia Espacial Europea http://sky.esa.int selecciona el modo explorador y dale al botón con el dado (se encuentra en la parte superior izquierda) para ver distintos objetos celestes aleatorios, o pulsa el pergamino para elegir otros objetos que quieras ver (si ves borroso el objeto usa la ruedecita del ratón para alejarte y verlo mejor). Disfruta viajando por los objetos del Universo cercano.
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