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Vigésimo año galáctico - 8 de septiembre de 2024 en la Tierra - #22

 

El segundo elemento

 

 

Cómo una línea espectral desconocida cambió la tabla periódica

 

 

 

Siglo XIX. Después de tediosos y largos meses de viaje en barcos de vapor y los más inimaginables medios de transporte, expediciones de diferentes países van llegando a su lugar de destino. Alemanes, ingleses -entre ellos el nieto del mismísimo William Herschel-, franceses, holandeses, el rey de Siam y también los españoles Federico Faura, Juan Ricart y Jaime Nonell se dispersan a lo largo de una franja muy estrecha y larga que discurre entre lo que hoy conocemos como Etiopía, Yemen, India, Tailandia, Malasia, Indonesia y Papúa Nueva Guinea para observar el eclipse del 18 de agosto de 1868.

 

 

 

 

 

Izquierda: mapa del recorrido de la totalidad del eclipse.  Fuente: Wikipedia Cortesía NASA.

Derecha:  dibujo realizado por el astrónomo británico Bullock durante el eclipse del 18 de agosto de 1868. Fuente: Wikipedia. Dominio público.

 

En Guntur, India, se encuentra Jules Janssen, que incorpora la novedosa técnica de la espectroscopía a su equipo de observación. ¿Su objetivo al traer este instrumento? Estudiar la composición de la atmósfera solar; sobre todo, de las protuberancias de nuestra estrella. Esta técnica consiste en descomponer la luz emitida por un cuerpo celeste para observar en su espectro líneas espectrales. Estas líneas son auténticas huellas digitales de los elementos químicos.

 

Durante el eclipse Janssen pensó que quizá se podría obtener un espectro solar sin la necesidad de un eclipse, por lo que al día siguiente del evento apuntó al Sol y obtuvo nuevamente un espectro solar. Le llamó la atención una línea amarilla próxima a las ya conocidas del sodio, lo que de alguna forma no encajaba.

 

 

 

Izquierda: Jules Janssen retratado por su contemporáneo Jean-Jaques Henner. Fuente: Wikipedia. Dominio público. 

Derecha: Joseph Norman Lockyer Cortesía: Stereoscopic Co.  Fuente: Wikipedia. Dominio público.

 

 

 

Dos años antes el inglés Norman Lockyer había tenido la misma ocurrencia: obtener espectros solares sin necesidad de un eclipse. Sin embargo, su instrumento no estuvo listo hasta octubre de 1868, pudiendo tan solo llevar a cabo su experimento el 20 de ese mismo mes. También él vio la línea no conocida cerca del sodio en el espectro. Rápidamente escribió a la Academia Francesa de ciencias, donde su misiva llegó tan solo unos minutos más tarde que la enviada por Janssen.

 

 

 

Líneas espectrales del Helio. La situada en la parte amarilla, fue la primera en ser descubierta. Fuente: Wikipedia. Cortesía: NASA. 

 

 

 

Ambas propuestas se leyeron el 26 de octubre de ese mismo año y se conmemoró el descubrimiento de un nuevo elemento honrando a los dos científicos. Se aceptó la propuesta de Lockyer de denominar al nuevo elemento Helio, pues hacía referencia a Helios, el dios solar de los griegos, un elemento desconocido en la Tierra. Pronto se pudo diferenciar la nueva línea de la D2 del sodio, a pesar de estar a tan sólo 1,8 nm de distancia. Aunque no fue hasta 14 años más tarde cuando el italiano Luigi Palmieri logró identificar al helio en nuestro planeta tomando un espectro de la lava del Vesubio.

 

 


 

Para saber más

 

  1. Espectroscopía - Wikipedia

  2. Helio - Wikipedia

  3. Eclipse total de Sol 18/08/1868 - Wikipedia

 


 

 

Cápsula realizada por

 

 

 

 

Alex Mendiolagoitia

 

 

Vigésimo año galáctico - 25 de agosto de 2024 en la Tierra - #21

 

Descenso a segunda

 

 

Bajar a segunda división es duro cuando sabes que nunca regresarás a primera

 

 

Parece que Giuseppe Piazzi no tiene nada mejor que hacer en la primera noche completa del siglo XIX. El primero de enero de 1801, a las ocho de la tarde, observa con el telescopio Ramsden del Observatorio de Palermo y acaba de descubrir un mundo nuevo: el objeto bautizado como Ceres se ve aclamado muy pronto como un planeta más.

 

Ciento treinta años después, desde el Observatorio Lowell (Arizona), Clyde Tombaugh detecta un puntito que se mueve al comparar dos placas fotográficas. Por fin ha encontrado lo que llevaban veinte años persiguiendo: el objeto que pronto se conocería como Plutón recibe una acogida calurosa como el noveno planeta del Sistema Solar. 

 

Piazzi asombró al mundo con el descubrimiento de Ceres en 1801, y la comunidad astronómica lo acogió entusiasmada como un planeta nuevo que se incorporó a los libros de texto: Mercurio, Venus, Tierra, Marte, Ceres, Júpiter, Saturno y Urano. Tendría que llegar el año 1846 para que se descubriera Neptuno.

 

 

El astro hallado por Tombaugh, Plutón, también se añadió en su momento a la lista de planetas, donde permaneció durante más de sesenta años: … Urano, Neptuno ¡y Plutón!

 

 

 

 

 

 

Giuseppe Piazzi descubrió Ceres usando un telescopio sorprendentemente modesto, aunque preciso: el círculo Ramsden, de tan solo 7.5 centímetros de abertura.

Fuente: JPL Crédito: NASA/JPL-Caltech/Observatorio de Palermo

 

 

 

En 1802 empezó un goteo de descubrimientos que demostraron que Ceres era uno más entre una multitud de «asteroides». Tras medio siglo, más o menos en torno a la época del descubrimiento de Neptuno, y ya con medio centenar de asteroides catalogados entre Júpiter y Marte, ya nadie seguía hablando de Ceres como un planeta. No hubo algaradas, ni acusaciones de anticlericalismo, ni aspavientos nacionalistas. El que años antes constaba como un planeta en todos los libros de texto pasó a segunda división de la manera más discreta. En cambio, sobre Neptuno no hubo nunca la menor duda.

 

Desde los años noventa fueron apareciendo cada vez más objetos similares a Plutón. Al comienzos del siglo XXI estaba claro que en la región trasneptuniana hay multitud de objetos entre los cuales Plutón es tan solo uno más.

La situación se tornó tan incómoda que el 24 de agosto de 2006 la Unión Astronómica Internacional tuvo que discutir una definición formal de planeta para aclarar las cosas. Para que un astro se considere planeta se requiere, desde entonces, que sea el astro dominante de su zona. La historia de Ceres se repetía con Plutón. Ambos recibieron el premio de consolación de entrar en la lista de los planetas enanos: cuerpos lo bastante masivos como para adoptar forma esférica, pero que no dominan por completo su región del espacio.

 

 

Clyde Tombaugh ingresó en el Observatorio Lowell siendo un aficionado y, gracias a su exitosa participación en la búsqueda del Planeta X, logró convertirse en un profesional respetado. Aquí aparece junto a su telescopio reflector hecho a mano. Dominio público.

Fuente: Wikipedia Crédito: Dominio Público

 

 

Entre enormes sobreactuaciones y protestas, que incluían argumentos pasionales, nacionalistas o incluso religiosos, todo lo cual aún resuena casi veinte años después, Plutón acompaña desde el año 2006 a Ceres en la segunda división planetaria. Ambos son culpables de no dominar en solitario su región del espacio.

Ni contar con satélites, ni recibir la visita de sondas espaciales, ni el fervor religioso, patriótico o romántico del público ha logrado, ni logrará, su retorno a primera.

 

 

Plutón y el mayor de sus satélites, Caronte, fotografiados por la sonda espacial New Horizons,

Fuente: Wikimedia  Crédito: NASA - Dominio Público

 

 


 

Para saber más

 

  1. ¿Por qué Plutón ya no es un planeta? - Fundación Descubre

  2. La misión New Horizons a Plutón y más allá - Nasa

  3. La misión Dawn al planeta enano Ceres y otros asteroides - Nasa

 


 

 

Cápsula realizada por

 

 

 

David Galadí Enríquez

 

 

Vigésimo año galáctico - 28 de julio de 2024 en la Tierra - #19

    

¿Estarán nadando?

 

 

Cuando los pequeños seres verdes eran unos grandes constructores

 

 

Estamos en 1905, en el observatorio Lowell, situado en Flagstaff, Arizona. Aprovechando la oposición de Marte, un hombre estudia las enigmáticas líneas que observa en su superficie.

 

 

 

 

Percival Lowell observando Venus desde el Observatorio Lowell.  

Fuente: Wikipedia. Dominio público.

 

 

El observador se llama Percival Lowell. Personaje un tanto peculiar con una curiosidad desbordante, estudió matemáticas en la universidad de Harvard y trabajó en oficinas diplomáticas en Corea y Japón. Posteriormente escribió diferentes libros relacionados con Oriente.

 

Multimillonario apasionado por la astronomía, Percival se interesó por los dibujos de Marte hechos por Giovanni Schiaparelli a finales de los años 1880. Estas imágenes muestran unas líneas semejantes a canales…

 

Después de haber vuelto de sus misiones en Oriente, decide dedicarse a tiempo completo a la astronomía, con una convicción: estos “canales” pueden haber sido construidos por una civilización. Financia la construcción de un observatorio que llevará su nombre con el objetivo principal de estudiar Marte.

 

 

 

 

Mapa de Marte dibujado por Giovanni Schiaparelli, quien nunca llegó a pensar que estos “canales” fueron construidos por una civilización.

Fuente: Wikipedia. Dominio público.

 

 

Lowell escribió tres libros sobre Marte y sus canales a principios del siglo XX. Sus teorías llamaron la atención de la comunidad científica.

 

El terreno era fértil para este tipo de interpretación, ya que en esta misma época se estaban construyendo los canales de Suez y de Panamá. Estas mastodónticas obras eran consideradas como símbolos de la revolución industrial y de la potencia emergente de un ser humano capaz de modificar su entorno y hasta la morfología del planeta que habita.

 

Un elemento de orden semántico alimentó la polémica: Schiaparelli uso el término “canali” en sus descripciones. Este término no implica el carácter artificial de las estructuras percibidas. Se tradujo su trabajo al inglés y se cometió un error en el proceso al usar el término “canal”, que sí implica un carácter artificial, cuando “channel” hubiese reflejado la posibilidad de que las estructuras fueran naturales.

 

Poco más era necesario para alimentar la imaginación desbordante de Lowell, defensor convencido de la existencia de marcianos ingenieros, una teoría que, además, arraigó en el terreno fértil de la población ávida de este tipo de noticias.

 

 

 

Artículo del NYT en 1911, con el título “Los marcianos construyen dos canales inmensos en dos años”.

Fuente: Wikisource. Dominio Público

 

 

Varios observatorios apuntaron sus telescopios hacia el planeta rojo y alimentaron la polémica. Algunos astrónomos confirmaron las especulaciones del Sr. Lowell, otros, como el español Josep Comas i Solà,  manifestaron su escepticismo aportando argumentos de peso que, aun así, no convencieron a quienes preferían creer en un Marte habitado.

 

Se llegó a mencionar que estas estructuras artificiales servían para dirigir las reservas de agua de los casquetes polares hacía las zonas ecuatoriales y se interpretaban los cambios de color de la superficie marciana como la evolución de las cosechas, cuando en realidad se trataba de tormentas de polvo.

 

Con el paso del tiempo, la mayor parte de la comunidad científica tuvo claro que los canales de Marte no eran más que una ilusión óptica.

 

Sin embargo, esta confusión dejó huellas muy importantes en la cultura popular y hubo que esperar a la llegada a Marte de la misión Mariner 4 en 1965 para descartar definitivamente la posibilidad de que hubiera vida compleja en Marte, y no hablemos ya de una civilización avanzada.

 

¡Así que nos toca esperar antes de poder celebrar unos Juegos Olímpicos en el planeta rojo!

 

 

Una de las primeras fotografías de la superficie de marte tomada en 1965 por la sonda Mariner 4.

Fuente: Nasa. Crédito: NASA/JPL

 

 


 

Para saber más

 

  1. ¿Vida inteligente en marte? El estudio que casi acabó con la carrera del matemático y astrónomo Percival Lowell.
  2. El gran lío de los canales marcianos (Cultura Científica).  

  3. Martian Canals (Wikipedia; en inglés).

  4. Percival Lowell (Wikipedia).

  5. Percival Lowell (Wikipedia; en inglés).

  6. Josep Comas Solà (Wikipedia).

 


 

 

Cápsula realizada por

 

 

Nicolás Cahen

 

 

Vigésimo año galáctico - 11 de agosto de 2024 en la Tierra - #20

 

A tu vera, siempre a la verita tuya

 

 

¿Qué tienen en común Lola Flores y la rotación de las galaxias?

 

 

Transcurre el  año 1962. Desde el Observatorio de Georgetown de Washington, una joven astrónoma se enfrenta a un enigma cósmico. Sus meticulosos análisis de la velocidad radial de las estrellas jóvenes en la Vía Láctea revelan resultados desconcertantes que desafían las teorías científicas.

 

 

 

 

Vera Rubin

Fuente: B. Troughton.

 

 

Las observaciones realizadas por Vera Rubin muestran que, a partir de una cierta distancia del núcleo galáctico, las estrellas giran mucho más rápido de lo esperado según las leyes de Newton, manteniendo una velocidad constante. En realidad esa velocidad debería disminuir con la distancia al centro de la galaxia, tal y como sucede con los planetas en nuestro Sistema Solar.

 

 

 

Gráfico de la velocidad orbital media de los planetas del Sistema solar frente a la distancia al Sol.

Fuente: B. Troughton

 

 

 

 

 

Gráfico de las velocidades estelares esperadas (A) frente a las observadas (B) en función de la distancia al centro de una galaxia espiral. 

Fuente: Wikipedia Crédito Phil Hibbs - Dominio Público

 

 

 

Curiosamente, ese mismo año se estrena en España la película musical El balcón de la Luna donde la icónica Lola Flores se luce con la canción A tu vera. Esta coincidencia nos invita a recordar a Vera Rubin de niña, que prefería quedarse despierta y mirar a las estrellas desde su ventana, y a su asombroso descubrimiento que indica que las estrellas al borde de las galaxias espirales parecen viajar como si fueran unas a la vera de otras.

 

Vera continúa sus investigaciones en la galaxia de Andrómeda y en otras galaxias espirales junto a Kent Ford, que había desarrollado un espectrómetro avanzado. Descubre que el patrón observado en la Vía Láctea se repite en todas ellas. ¿Cómo es posible? ¿Las leyes físicas son diferentes en las galaxias? ¿Hay algo en el universo que provoca esta anomalía?

.

 

 

 

Vía Láctea 

Crédito: Álvaro Leinen

 

 

 

Sus observaciones sugieren que las galaxias espirales se asemejan más a una pizza americana que a una italiana, con el borde más grueso, pero relleno de una masa desconocida. Si hubiera diez veces más de masa adicional, todo encajaría en la formulación de Newton. Pero esa masa no se ve, aunque afecta gravitatoriamente a la masa que conocemos.

 

Con sus investigaciones Vera aporta la prueba más sólida, hasta entonces obtenida, de la existencia de una materia desconocida, llamada materia oscura, propuesta tres décadas antes por Fritz Zwicky y rechazada por la mayoría de los científicos hasta la fecha.

 

Su descubrimiento fue fundamental para nuestra comprensión del universo, y le valió el reconocimiento como una de las científicas más importantes del siglo XX. Actualmente aceptamos que el Universo está compuesto por un 5%  de la materia que conocemos y un 27% de materia oscura. El resto es la exótica energía oscura. El Observatorio Vera C. Rubin, actualmente en construcción en Chile, lleva su nombre en honor a su legado y entre sus objetivos figura el estudio de la materia oscura.

 

 

Observatorio Vera Rubin en Chile.

Crédito: RubinObs/NSF/AURA/H. Stockebrand - Licencia Creative Commons 4.0

 

 


 

Para saber más

 

  1. Vera Rubin, curvas de rotación galáctica y materia oscura. Revista Información y Actualidad Astronómica, Número 50. Instituto de Astrofísica de Andalucía.
  2. Vera Rubin. Wikipedia.
  3. Dr. Vera Rubin: Pursuing the Unexpected - WOWSTEM - A World of Women in STEM
  4. Kinematic Determination of the Angular Velocity of the Sun about the Center of the Galaxy. Rubin, V. C. Astronomical Journal, Vol. 67, p. 585.
  5. Vera Rubin, una vida. Jacqueline Mitton y Simon Mitton. Editorial Shackleton Books. 2022. 
  6. Lola Flores - A tu vera (de la película "El balcón de la luna") - vídeo.

 


 

 

Cápsula realizada por

 

 

Blanca Troughton

 

 

Vigésimo año galáctico - 14 de julio de 2024 en la Tierra - #18

    

La cuna del Sol

 

 

Las estrellas no nacen solas

 

 

1778. El astrónomo alemán Johan Gottfried Kohelem está en la ciudad alemana de Dresde observando el cielo con su telescopio cuando, apuntando a la región de Cáncer, se concentra sobre un nuevo cúmulo estelar que posteriormente Messier clasificará como M67. Se trata de un cúmulo abierto con más de 500 estrellas. 

 

Descubrió sin saberlo a unas posibles hermanas del Sol. 

 

 

 

 

Cúmulo abierto   Messier 67. Fuente: Wikimedia Commons. Autor: Sloan Digital Sky Survey.

Licencia: Creative Commons Attribution 4.0 International license.

 

 

Las estrellas nacen, evolucionan y mueren.

 

Nuestro Sol nació hace unos 4600 millones de años y le quedan otros 5000 millones de vida aproximadamente. Pero las estrellas no nacen solas, sino que lo hacen en grupos que pueden ir de algunas decenas a muchos cientos de compañeras.

 

Si observamos la constelación de Orión, vemos estrellas que no superan los 12 millones de años de edad.  Esto significa que cuando los dinosaurios poblaban nuestro planeta (hasta hace unos 66 millones de años), las estrellas más brillantes de esta constelación no existían. En su lugar había una gran nebulosa a partir de la que se formaron los astros que hoy constituyen el gran cazador.

 

 

 

 

Cinturon de Orión y la Nebulosa Cabeza de Caballo. Fuente: Wikipedia 

Licencia: CC BY-SA 3.0 Crédito: Astrowitch

 

 

Suponemos que junto con el Sol también nacieron otras estrellas con las que terminó formando un cúmulo abierto. Desconocemos tanto qué proceso fue el responsable de disolver el cúmulo como en qué parte de la galaxia se formó.

 

¿Dónde se encuentran las hermanas del Sol?

 

Desde el nacimiento de nuestra estrella, la Vía Láctea ha completado 20 rotaciones, por lo que el Sol y sus hermanas han tenido mucho tiempo para dispersarse.

 

 

 

Mapa de la Vía Láctea

Crédito NASA/JPL-Caltech/R. Hurt (SSC/Caltech)

 

 

M67 incluye 15 estrellas con edad, composición y masa similares a la del Sol. Es posible que el Sol proceda de ese cúmulo, pero la mayoría de los especialistas creen que es muy poco probable.

 

Sabemos que HD101364, situada a 214 años luz del sistema solar en la constelación de Draco, es una estrella considerada gemela del Sol.

 

Pero no es la única.

 

También ocurre con HD186302, a 184 años luz en la constelación del Pavo o la considerada gemela más cercana, HD162826, a 110 años luz en la constelación de Hércules.

 

Es probable que haya algunos miles de hermanas del Sol más escondidas en toda la Vía Láctea. Localizarlas permitiría afinar los modelos de evolución estelar, rastrear la historia de nuestra galaxia y, quizá, localizar dónde se formó el sistema solar.

 

¡Sol, vamos a encontrar a tus hermanas!   

  

 


 

Para saber más

 

  1. Cienciaes.com: El nacimiento del Sol y sus hermanas | Podcasts de Ciencia
  2. Evolución Del Sol: Todo Lo Que Debes Saber Y Su Origen (misistemasolar.com)

  3. Cómo se formó el Sol (unprofesor.com)

  4. El hermano gemelo del Sol a 184 años luz | portalastronomico.com

 


 

 

Cápsula realizada por

 

 

Virginia García

 

 

 

Las astrocápsulas son una iniciativa de la FAAE