Kepler (II)

28.02.09 @ 18:09:38. Archivado en Astronomía

La primera Ley de Kepler dice simplemente que la órbita de un planeta (en general la órbita de un astro que gira alrededor de otro) es una elipse, no una circunferencia como se pensaba hasta entonces. Dentro de una elipse, a lo largo de su eje mayor, existen dos puntos especiales llamados focos, tales que, cuando sumamos la distancia de un punto cualquiera de la elipse a cada uno de estos focos obtenemos un valor constante. La circunferencia no es más que un caso especial de elipse en el cual los dos focos coinciden entre sí y con el centro de la figura. En toda elipse se define un parámetro llamado "excentricidad", que mide cuán "achatada" es la elipse. Cuanto más achatada es una elipse (más excéntrica es), tanto más se alejan los focos entre sí y del centro de la elipse, y viceversa. Kepler dice además que el Sol está en uno de esos focos, y esto hace que la distancia del planeta al Sol varíe a lo largo de su periodo orbital. La Tierra, por ejemplo, a principios de enero está cinco millones de km más cerca del Sol que a principios de julio. La segunda ley de Kepler dice que el radio-vector (el segmento que une el centro del planeta con el del Sol) barre áreas iguales en tiempos iguales. Para que esto sea así, el planeta ha de ir necesariamente más rápido cuando está pasando cerca del Sol que cuando está lejos de la estrella, es decir, los planetas se mueven tanto más rápido cuanto más cerca pasan del Sol. Por ejemplo, el sector de elipse que nuestro planeta dibuja entre el 15 de diciembre y el 15 de enero ha de ser igual al que dibuja entre el 15 de junio y el 15 de julio. Continuaremos con estos razonamientos la próxima semana.

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Kepler (I)

21.02.09 @ 12:41:30. Archivado en Astronomía

Entre las numerosas efemérides astronómicas que celebramos este año, hay una muy especial que, aunque pasa desapercibida, es de importancia equiparable a la gesta galileana: la publicación, hace exactamente 400 años, de un libro titulado “Nueva Astronomía” por parte de Johannes Kepler. Este científico alemán descubrió que los planetas orbitan alrededor del Sol en órbitas elípticas: estudiando los datos recopilados durante varios años por el insigne astrónomo Tycho Brahe sobre la órbita de Marte, encontró que las observaciones no eran consistentes con el hasta entonces indiscutible dogma de trayectorias circulares gobernando el etéreo mundo supralunar. El error acumulado era tan sólo de ocho minutos de arco (la cuarta parte del diámetro aparente de la Luna), y bien podría Kepler haber hecho la “vista gorda” y acomodar los números sobre una reelaborada astronomía ptolemaica; pero era consciente de la enorme precisión y fiabilidad de las anotaciones de Tycho (a pesar de que aún desconocía el telescopio) y, en un acto de honradez intelectual que le redime de sus anteriores flirteos con la astrología y otras pseudociencias, echó por tierra todos sus prejuicios para edificar desde el principio una nueva astronomía basada únicamente en la evidencia observacional sobre la que se asienta buena parte de la revolución científica de la Era Moderna. Kepler llegó a definir los principios que caracterizan el movimiento de los planetas a lo largo de sus órbitas en sus famosas “tres leyes”, y las dos primeras vieron la luz en el libro que conmemoramos en el Año Internacional de la Astronomía. Las detallaremos durante las próximas semanas.

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Anillos

13.02.09 @ 11:06:02. Archivado en Astronomía

Cuando Galileo apuntó su rudimentario telescopio a Saturno hace cuatro siglos probablemente quedó impresionado por el extraño aspecto de este astro. En sus dibujos vemos un planeta flanqueado por dos cuerpos menores, a veces unidos al principal como si fueran “orejas”. La interpretación correcta de estas observaciones vendría mucho después, cuando se identificó la presencia de un anillo que rodeaba a este mundo sin tocarlo en ningún punto. Posteriormente se identificarían estructuras similares alrededor de todos los planetas gaseosos. Hoy sabemos que los anillos están formados por infinidad de rocas de hielo que orbitan alrededor de estos astros, tal como revelan las imágenes proporcionadas por las sondas espaciales que se han enviado. En las fotografías se aprecian cientos de finos anillos, que recuerdan a los microsurcos de un disco de vinilo, en ocasiones interrumpidos por pequeñas lunas. Los de Saturno son los únicos fácilmente observables desde la Tierra, incluso con pequeños catalejos. Como sólo tienen unos pocos cientos de metros de espesor, se puede ver el planeta a través de ellos, y la sombra que proyectan sobre su superficie. Nuestro planeta atraviesa cada 15 años el plano de los anillos de Saturno, momento en que desde aquí los vemos de canto e incluso llegan a desaparecer aparentemente. La próxima vez que ocurra esto será el 4 de septiembre y de hecho ya aparecen muy inclinados, con lo que el planeta pierde parte de su brillo característico pero sin embargo se aprecian mejor sus satélites. Saturno comienza estos días a verse a medianoche por el Este, ocasión idónea para intentar cazarlo con nuestros telescopios.

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Coriolis

06.02.09 @ 12:39:32. Archivado en Astronomía

El movimiento de rotación, que difícilmente percibimos, es causa sin embargo de fenómenos naturales muy importantes, de sobra conocidos por la Ciencia. El ecuador de la Tierra mide unos 40.000 km de longitud y, como nuestro planeta completa un giro sobre si mismo cada 24 horas, podemos concluir con un sencillo cálculo que en las regiones ecuatoriales nos desplazamos a más de 1.600 km/h debido a esta rotación. A latitudes como las de León, esta velocidad desciende hasta los 800 km/h, es decir, existe una variación en la velocidad de rotación a lo largo de la superficie del planeta o, como dicen los físicos, una aceleración, que en este caso recibe el nombre de aceleración de Coriolis. Cuando las masas de aire descienden hacia las zonas tropicales, se van acelerando paulatinamente, ya que en esta zona la Tierra se mueve más deprisa, y van quedando atrás formando corrientes oblicuas que nosotros llamamos “vientos alisios”. Causas análogas son responsables de buena parte de la circulación de las aguas oceánicas. De hecho, existe la creencia muy extendida de que, si vaciamos un cierto volumen por un desagüe –por ejemplo, al destapar una bañera- el líquido se arremolina en direcciones opuestas en cada hemisferio de la Tierra. Se trata de uno de los mitos científicos más polulares. La aceleración de Coriolis efectivamente existe, y teóricamente afecta a todos los fluidos del planeta, pero es demasiado debil como para afectar significativamente a pequeñas masas de agua como la que pueda haber en un desagüe. De hecho, el sentido de giro dependerá más del movimiento que se le imprima a la masa de agua, de la forma de la cubeta, etc.

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