Kitabı oku: «Aprender astronomía con 100 ejercicios prácticos», sayfa 2
| 004 | Las estrellas |
¿CÓMO FUNCIONA UNA ESTRELLA? LAS ESTRELLAS son masas gigantes incandescentes en equilibrio. Por un lado el peso de toda su masa, a causa de la gravedad, tiene tendencia a caer hacia el centro de la estrella y colapsarla, y por otro las explosiones nucleares que ocurren dentro del núcleo quieren expandir la estrella y hacerla desaparecer. Este tira y afloja que dura millones de años es el mecanismo vital de las estrellas. 
Sobre la lista de las estrellas más cercanas al Sol, hemos señalado en negrita y cursiva las estrellas visibles a simple vista. El resto se pueden ver con telescopios de aficionado y unas buenas cartas del cielo.
IMPORTANTE
La estrella más cercana al Sol, Próxima Centauri, es una enana roja mucho más pequeña que el sol; las estrellas de neutrones son astros de pocos kilómetros de diámetro; pero la estrella Arturo de la constelación de Bootes es 23 veces más grande que el Sol; Antares, del escorpión, es tan grande que si la pusiéramos en el lugar que ocupa el Sol llegaría hasta la órbita de Marte. ¡Y todavía hay estrellas más grandes!
1 Otra de las cosas que no pasan desapercibidas si se observa el cielo es el color de las estrellas. Azules, blancas, amarillas, anaranjadas, rojas … ¿Qué indica el color de una estrella? El color de una estrella nos indica básicamente su temperatura. Las azules son las estrellas más calientes, luego vienen las blancas, las amarillas, las anaranjada y por último las rojas.
2 Volvemos a hablar de distancias. ¿Habéis sentido alguna vez curiosidad por saber cuáles son las estrellas más cercanas al Sol? Aquí las tenéis:
La estrella más cercana al Sol es Próxima Centauri, una estrella enana roja que está a unos 4,2 años luz de distancia. Es un sistema triple.Alfa Centauri A, B: las compañeras de Próxima Centauri. Son dos enanas, roja y amarilla respectivamente, situadas a 4,39 años luz de nosotros.Estrella de Barnard, enana roja, a 5,94 años luz. Una estrella que se mueve en el cielo y que cambia de lugar de un año para otro.Wolf 359, enana roja, a 7,7 años luz.Lalande 21185, enana roja, a 8,26 años luz.Sirius A i B (es doble), la estrella más brillante del cielo está a 8,6 años luz.Luyten 726-8A i B, estrella doble, dos enanas rojas, a 8,73 años luz.Ross 154, enana roja, a 9,69 años luz.Ross 248, otra enana roja, a 10,32 años luz.Epsilon Eridani, enana naranja, a 10,5 años luz.
3 Las estrellas nos parecen puntos brillantes en el espacio. ¿Pero, qué tamaño tienen las estrellas?
Nuestro Sol, con 1.500.000 km de diámetro, es un astro impresionante desde el punto de vista de un terrestre, pero hay estrellas mucho más pequeñas y otras mucho, pero que mucho más grandes. Estrellas enanas, estrellas gigantes, estrellas supergigantes …Imagen cedida por la ESO. M. Kornmesser.
4 Proponemos estudiar detenidamente, pero de manera segura, nuestra estrella, el Sol. Lo haremos a simple vista y con la sola ayuda de unas gafas de observar eclipses.
Ahora estamos en pleno máximo solar y eso quiere decir que el Sol se llena de manchas negras, las llamadas manchas solares. Algunas de esas manchas son varias veces más grandes que la tierra. El estudio y seguimiento estadístico del número de manchas solares sirve para calcular con precisión la actividad solar. Es lo que llamamos el número de Wolf. Si tenemos suerte seremos capaces de ver algunas de las manchas del Sol, sin duda las más grandes.
Gafas para observar eclipses.Manchas solares. Foto: José Muñoz Reales.
IMPORTANTE
La observación del Sol, aún con protección, no se debe alargar más de unos minutos. Al ponernos las gafas especiales y mirar el Sol lo primero que notaremos es que nuestra estrella tiene el mismo tamaño que la Luna. Es lo que llamamos el tamaño aparente. En realidad el sol es muchísimo más grande, pero está muchísimo más lejos.
| 005 | Cómo encontrar la estrella polar en el cielo |
LA ESTRELLA POLAR NOS MARCA EL POLO CELESTE, y a lo largo de la historia ha sido una estrella de referencia entre viajeros y navegantes. Pero atención, esta estrella es del hemisferio norte. No la intentéis buscar en las antípodas.
IMPORTANTE
La estrella polar no ha sido siempre la misma, de hecho va cambiando a lo largo de los milenios. Eso se debe a que el eje de rotación de la tierra, que está inclinado unos 23,5°, tiene un movimiento pendular de unos 25.000 años. Dentro de 14.000 años Vega será nuestra estrella polar.
1 La primera vez que busquéis la polar podéis necesitar alguna ayuda. Pero una vez la hayáis localizado veréis qué fácil es volverla a encontrar siempre que la necesitéis. Existen varios métodos. Aquí os explicaremos un par de ellos. Eso sí, en todos los casos necesitaremos unas mínimas condiciones ambientales: cielo despejado; horizonte poco montañoso, sobre todo hacia el norte; y poca contaminación lumínica, que nos impida observar las estrellas.
2 Para los que no tengan la más mínima idea del cielo: la manera más sencilla de encontrar la polar es con la ayuda de una brújula. De noche, y ayudados por una pequeñita linterna que dé luz roja, localizaremos el norte con la brújula. Una vez sepamos dónde está el norte sólo nos faltará saber a qué altura del cielo está la polar. Otra de las virtudes de la estrella polar es que está a la latitud de la zona. La latitud es la distancia angular entre el ecuador y la zona de observación. Madrid, por ejemplo, está a latitud 40 norte. Pero ¿cómo mediremos 40 grados en el cielo? Pues muy fácil, con la ayuda de nuestras manos.
3 Si extendemos totalmente nuestro brazo con la mano completamente abierta (el pulgar mirando abajo, el meñique arriba), y trazamos un palmo celeste, tenemos el equivalente a 20 grados celestes. Sólo nos faltará sumar otro palmo, en altura, con la otra mano y ¡ya tenemos la polar! Quizá, alguno de vosotros se esperaba encontrar una estrella más brillante, o con alguna característica especial; pues lo siento: la polar es una estrella de magnitud 2,2 nada espectacular, ¡pero muy importante para no perdernos!
4 Otro método. Para los que conozcan algo el cielo nocturno, y sean capaces de distinguir alguna constelación, como el carro de la Osa Mayor, hay un método más rápido para encontrar la polar. Ubicamos primero el carro de la Osa mayor, que dependiendo de la hora de la noche y de la época del año, estará en una posición u otra. Después tomaremos dos estrellas del carro como puntero (las estrellas Merak y Dubhe) y haremos una enfilación que nos llevará directamente a la estrella polar.
5 Todas las constelaciones del cielo giran alrededor de la estrella polar a una velocidad de 15 grados cada hora. Algo menos de un palmo por hora. Ésta no es en realidad la velocidad del cielo, sino la velocidad de la rotación de la tierra.
| Ciudad | Latitud norte en grados |
| Badajoz | 38,53 |
| Barcelona | 41,23 |
| Burgos | 42,20 |
| Cádiz | 36,32 |
| Madrid | 40,23 |
| Málaga | 36,43 |
| Murcia | 37,59 |
| Santa Cruz de Tenerife | 28,28 |
| Santander | 43,28 |
| Sevilla | 37,23 |
| Valencia | 39,28 |
| Valladolid | 41,39 |
| Zaragoza | 41,39 |
Trate de localizar la estrella polar desde la ciudad en la que se encuentre.
IMPORTANTE
En la ciudad de Tenerife, que está a latitud 28, la polar está a poco más de un palmo de altura. Pero si nos vamos al polo norte, latitud 90, la encontraremos justo sobre nuestras cabezas, en el cenit.
| 006 | Qué es la eclíptica |
LA ASTRONOMÍA ES UNA CIENCIA LLENA DE CONCEPTOS y de leyes que hay que dominar para saber exactamente qué estamos observando y por qué. Pero no os asustéis, la mayoría de esos conceptos son fáciles de entender. Éste es el caso de la eclíptica.
IMPORTANTE
Hay que recordar que nosotros miramos el Sol desde nuestro punto de vista, como si fuera la estrella la que gira alrededor nuestro y no al revés. Este mismo concepto fue el que erróneamente aplicaron nuestros antepasados, que creían que la tierra era el centro del universo. En la actualidad aplicamos el concepto geocéntrico para nuestra conveniencia en los cálculos matemáticos sobre astronomía, pero tenemos muy claro cómo funciona la mecánica celeste.
1 La eclíptica no es nada más que el camino que recorre el sol en el cielo.
2 Si sois observadores os habréis dado cuenta de que el Sol está más alto en verano y más bajo en invierno. Eso es debido a que la Tierra tiene su eje de rotación unos 23,5° inclinado respecto al plano de la eclíptica. ¿Y en qué nos afecta eso? Pues que el Sol no calienta igual los dos hemisferios, y mientras en el hemisferio norte es verano, es invierno en el hemisferio sur; y viceversa.
3 La intersección entre los diversos planos que forman la Tierra y el Sol nos señala otros puntos de interés. Uno de los planos que proyectamos a la bóveda celeste es el plano del ecuador de la Tierra. Esta proyección nos señala el ecuador celeste. Otro plano es el de la eclíptica, que es el plano donde orbita la Tierra y el resto de los planetas del sistema solar. La intersección entre los dos planos, tomando la Tierra como centro, nos marca dos puntos opuestos: los equinoccios, donde la duración del día y de la noche es igual, 12 horas. Esto ocurre alrededor de los días 21 de marzo y 23 de septiembre.
4 De estos puntos antes mencionados se derivan dos más: el situado más al norte de la eclíptica es el solsticio de verano, ocurre sobre el 21 de junio; y el punto situado más al sur es el solsticio de invierno, ocurre sobre el 23 de diciembre. En el primero tenemos la noche más corta, en el segundo la más larga.
5 Estos cuatro puntos están conectados, por proyección, con respectivos puntos en la bóveda celeste, en este caso constelaciones. Los puntos son: constelación de Aries, para el equinoccio de primavera; constelación de Cáncer, para el solsticio de verano; constelación de Libra, para el equinoccio de otoño; y constelación de capricornio, en el solsticio de invierno.
6 Para utilizar la eclíptica primero tenemos que saber dónde buscarla. De día es fácil, no hay ningún misterio, sólo seguir el camino del Sol. Pero ¿y de noche? El Sol siempre hace el mismo recorrido por el cielo. Nos referimos a que siempre pasa por las mismas constelaciones, las constelaciones zodiacales: Aries, Tauro, Géminis, Cáncer, Leo, Virgo, Libra, Escorpius, Sagitario, Capricornio, Acuario y Piscis. Doce en total.
7 El paso del sol por el zodíaco es una convención. Se supone que está un mes en cada una de ellas. Pero ¿es eso cierto? Mira las cartas estelares adjuntas. La eclíptica está marcada, así como los límites de cada constelación. Cuenta las constelaciones que atraviesa el Sol. ¿Son doce? ¿Son todas de la misma extensión? ¿Seguro? ¿Qué constelación falta?
IMPORTANTE
No podemos perder de vista que a niveles prácticos nosotros utilizaremos la eclíptica para localizar y buscar el resto de planetas del sistema solar. Esa será la única utilidad práctica de cara a la observación.
| 007 | Planetas a simple vista |
SI SABEMOS DÓNDE MIRAR SEREMOS CAPACES DE VER hasta cinco de los ocho planetas de nuestro sistema solar: Mercurio, Venus, Marte, Júpiter y Saturno. El resto sólo son visibles con ayuda de un telescopio.
IMPORTANTE
Si analizamos la etimología de la palabra planeta veremos que ésta proviene del latín, que a su vez la tomó del griego, y significa “estrella que se mueve”. La etimología nos da una pista del aspecto que tiene un planeta a simple vista.
1 Actualmente tenemos muy claro qué es un planeta. De hecho al sentir la palabra planeta todos pensamos en algo parecido a nuestro mundo, pero más o menos grande y más o menos cálido o frío. Pero esto no ha sido siempre así.
2 Los antiguos observadores del cielo se percataron que había cinco estrellas que se movían respecto a las demás. Recordad que las estrellas tienen un movimiento propio que no es nada más que el movimiento de rotación de nuestro planeta. Y estas estrellas que se movían, algunas con movimientos extraños llamados epiciclos, seguían un periplo a través de las constelaciones zodiacales.
3 Porque si queremos localizar un planeta a simple vista nos tenemos que centrar en la franja zodiacal, que es el camino que sigue el Sol en el firmamento, la eclíptica, de la que hemos hablado en capítulos anteriores.
4 Pero ¿en qué lugar de la eclíptica tenemos que mirar? Pues depende del planeta. Mercurio y Venus, al ser planetas interiores (orbitan dentro de la órbita de la tierra) siempre están cerca del Sol. Dependiendo de la época del año se pueden encontrar antes de la salida del Sol, o justo después de la puesta.
5 Mercurio presenta el aspecto de una débil estrellita que se encuentra muy cerca del Sol. Es particularmente difícil de ver, y peligroso si empleamos el telescopio de manera inexperta. El mejor momento para verlo es durante su máxima elongación (distancia máxima angular entre el planeta y el Sol desde el punto de vista de la tierra) que va de los 16 a los 29 grados. (Recordad que un palmo con la mano extendida son 20°). Mejor buscarlo con el Sol bajo el horizonte.
6 Venus, también conocido como el Lucero del Alba o el Lucero Vespertino, dependiendo de si se ve antes de la salida del Sol o en su ocaso, es muy fácil de ver por su extraordinario brillo. Su apariencia es la de una estrella sumamente brillante que destaca sobre las demás. En ocasiones se puede confundir con Júpiter. Posiblemente, muchos de vosotros ya lo habéis visto, pero seguramente no sabíais que era un planeta. Su máxima elongación es de unos 50°, algo más de dos palmos. Esta es su distancia máxima respecto al Sol siguiendo la eclíptica; lo podríamos encontrar también más cerca.
7 Marte tiene la apariencia de una estrella roja, y su brillo depende de la distancia a la que se encuentra de la tierra. Marte tiene una ventana de observación óptima (telescópicamente hablando) de unas pocas semanas cada 26 meses, aproximadamente. A simple vista es cuando lo veremos más brillante.
8 Júpiter es visible durante casi todo el año, menos cuando pasa detrás del Sol. Tiene la apariencia de una estrella muy brillante. A veces compite en brillo con Venus, aunque este último planeta acaba ganando siempre.
9 Saturno también es visible durante casi todo el año, menos cuando pasa por detrás del Sol. Su apariencia es de una estrella amarillenta, menos brillante que Júpiter o Venus, pero perfectamente distinguible si sabemos dónde está.
10 Y ahora vamos a ver qué tal se nos da buscar planetas. En próximos capítulos ofreceremos unas herramientas muy útiles para calcular y visualizar dónde están los planetas. De momento nos tenemos que conformar con unas simples cartas estelares.
IMPORTANTE
Marte, Júpiter y Saturno, al ser exteriores, no tienen una elongación máxima: o sea que podemos encontrarlos en cualquier punto de la eclíptica. El truco para encontrarlos es saber qué aspecto tienen y con qué magnitud brillan.
| 008 | El Sol |
LA PRIMERA COSA QUE VEMOS EN EL CIELO ES, SIN LUGAR a dudas, nuestra estrella, el Sol, que detenta el raro honor de ser la estrella más cercana a nuestro planeta. Observando y estudiando el Sol podemos llegar a entender cómo funcionan las otras estrellas.
IMPORTANTE
El Sol tiene el 99% de la materia del sistema solar. Tiene un diámetro de aproximadamente 1.500.000 km. Es tan grande que en su interior cabrían aproximadamente un millón de Tierras.
1 A nosotros nos parece que el Sol es inmenso, y que no hay nada en el universo que le pueda hacer sombra. Una sensación equivocada: el Sol es una simple y vulgar enana amarilla que, con 5.000 millones de años, está en la mitad de su vida. Hay estrellas en la Vía Láctea que son miles de veces más grandes que el Sol.
2 Su temperatura superficial ronda los 5.000 °C, pero en su núcleo se calcula que la temperatura llega a los 15 millones de grados centígrados.
3 Un rayo de luz tarda cerca de un millón de años en viajar del núcleo del Sol hasta la fotosfera, y sólo 8 minutos en llegar a la tierra.
4 El campo magnético del Sol puede ser unas 10.000 veces más potente que el campo magnético de la tierra.
5 El Sol también gira sobre sí mismo. El período de rotación del Sol es de 25 días.
6 El campo magnético de la Tierra nos protege de la radiación solar, del viento solar y de las tormentas solares. Cuando hay una tormenta solar los satélites artificiales y las comunicaciones de la Tierra quedan afectados. Son el mejor momento para ver auroras polares en la tierra.
7 El Sol se presta a diferentes estudios astronómicos. Ya hemos podido observar manchas solares con la ayuda de las gafas de mirar eclipses, así que en este capítulo vamos a proponer un par de experimentos más. El primero es observar el Sol en sus Ortos y Ocasos. Esto es, en sus salidas y sus ocasos (aunque por encima de los círculos polares hay épocas del año donde el Sol no se pone nunca: es el famoso Sol de medianoche).
8 Y el segundo ejercicio tiene que ver con la salida geográfica del Sol. Si cada día observamos en qué lugar exacto sale o se pone el Sol, veremos que éste nunca lo hace exactamente por los puntos cardinales Este y Oeste. Esto sólo ocurre en los equinoccios, cuando la duración del día y de la noche se igualan. El resto del año el punto exacto de la salida del Sol deriva unos 30° al Norte o al Sur de los puntos Este y Oeste.
9 La fotografía es una buena manera de ilustrar este fenómeno. Si hacemos cada día una fotografía del Sol en el momento del Orto o el Ocaso, veremos que éste se mueve respecto al paisaje fijo del horizonte.
IMPORTANTE
El combustible que quema el Sol es ¾ partes de hidrógeno y el resto, helio y otros materiales más pesados. Cuando el Sol se acabe, el combustible hará un reajuste y quemará helio; cuando acabe el helio quemará sustancias más pesadas hasta que al cabo de unos pocos millones de años se convierta en una gigante roja. Entonces el diámetro del Sol llegará hasta la órbita de Marte.
