Las leyes de Kepler, la armonía de los mundos.

Johannes Kepler (1571 -1630), astrónomo y matemático alemán; fue fundamentalmente conocido por sus leyes del movimiento de los planetas alrededor del Sol. Estas leyes fueron el inicio de la chispa científica hacia el descubrimiento del cosmos. Kepler rompió con la teoría geocéntrica de Tolomeo (s.II d.C) y a partir de la nueva teoría heliocéntrica de Copérnico (1473-1543) y sirviéndose de multitud de observaciones planetarias del astrónomo Tycho Brae enunció las Leyes que paso a enumerar a continuación, y con las que descubriréis muchas cosas curiosas.

Primera ley de Kepler: Todos los planetas se desplazan alrededor del Sol describiendo órbitas elípticas. El Sol se encuentra en uno de los focos de la elipse.

primera ley

Segunda ley de Kepler:  El radio vector que une un planeta y el Sol barre áreas iguales en tiempos iguales.

segundaley

El planeta adquirirá más velocidad al estar más cerca del Sol que cuando esté más lejos para cumplir la ley de barrer áreas iguales en tiempos iguales.

Tercera ley de Kepler: Para cualquier planeta, el cuadrado de su período orbital es directamente proporcional al cubo de la longitud del semieje mayor de su órbita elíptica. Veamos como calcular esa constante de proporcionalidad:

formulaskepler

tercera ley

Relación en una gráfica entre a y p.

Cuanto más lejos esté un planeta del Sol, más despacio de mueve, y cuanto más cerca esté de su estrella su velocidad en la órbita es mayor, es algo así como si los planetas estuvieran cayendo hacia el Sol, esa fuerza que provoca estas acciones es la gravedad. Kepler puso las bases para el futuro de la ciencia.

Todas estas leyes son aplicables a sistemas unidos gravitacionalmente, como por ejemplo el sistema Tierra-Luna, o cualquier otro objeto del Universo.

Todas estas gráficas las podéis comprobar y simular en la siguiente página, de ahí he extraído todas las figuras, es muy interesante para aprender mientras ves como giran los planetas alrededor del Sol todas estas importantes leyes:

http://astro.unl.edu/naap/pos/animations/kepler.swf

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Vesta en detalle

La misión Dawn de NASA fue lanzada el 27 de septiembre de 2007, hacia dos objetos que se encuentran en el cinturón principal de asteroides, el asteroide Vesta y el planeta enano Ceres. Exploró Vesta entre 2011 y 2012, después fue lanzada hacia Ceres, donde el 6 de marzo de 2015 se convirtió en la primera nave espacial en orbitar un planeta enano. Ambos cuerpos celestes se cree que se formaron muy temprano en la historia del sistema solar. La misión busca caracterizar y estudiar el sistema solar temprano y los procesos físicos y químicos que dominaron su formación.

Dawn                  Sonda Dawn, imagen artística de NASA

El principal descubrimiento en Vesta ha sido la enorme cuenca de impacto situada en el polo sur, denominada Rheasilvia, esta cuenca de 500 kilómetros de diámetro se formó durante el impacto de un gran asteroide. En el centro de Rheasilvia se observó el pico del cráter de impacto, una montaña de 20 km, siendo la segunda más alta del sistema solar después del Monte Olimpo en Marte.

Realizando un conteo del número de cráteres de la cuenca Rheasilva se ha estimado su edad en unos mil a dos mil millones de años, mientras que el hemisferio norte sería aun más antiguo (cuatro mil millones de años). Esta dicotomía entre el norte y el sur se traduce en una clara diferencia en la composición. El sur está formado principalmente por basalto, mientras que el norte presenta una composición mucho más compleja.

Pues a partir de todos los datos recogidos por la sonda Dawn se ha confeccionado un mapa geológico de alta resolución en la que podemos apreciar sus diferentes componentes:

vesta

En la figura (pulsar sobre ella para apreciar los detalles): Colores marrones representan la superficie más antigua, más llena de cráteres. Colores púrpuras en el norte y el azul claro representan terrenos modificados por los impactos en Veneneia y Rheasilvia, respectivamente. Morados claros y colores azules oscuros debajo del ecuador representan el interior de las cuencas de Rheasilvia y Veneneia. Verdes y amarillos representan los deslizamientos recientes y otros materiales de movimiento de descenso. Image credit: NASA/JPL-Caltech/ASU

Para saber más:

Imagen en alta resolución: http://photojournal.jpl.nasa.gov/jpeg/PIA18788.jpg

Misión Dawn: http://www.nasa.gov/mission_pages/dawn/main/index.html

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Nuestra galaxia en 46.000 millones de píxeles

Astrónomos de la Universidad de Ruhr (Alemania) han confeccionado la que es hasta el momento la imagen más grande de nuestra galaxia, la Vía Láctea. En total 46.000 millones de píxeles, 268 secciones de imágenes unidas en una imagen que nos sorprenderá. Para verla han creado una herramienta online en la que podemos viajar por la galaxia y verla en detalle:  http://astro.vm.rub.de/

Accediendo a ese enlace vemos una imagen como la siguiente que son las 268 secciones todas unidas:

vialacteaComposición de todas las imágenes y programa online para viajar por las imágenes de la galaxia. Universidad de Ruhr

Sí nos acercamos a alguna de las secciones podemos ver imágenes tan preciosas como la siguiente:

seccionvialactea

Cinco años han tardado los astrónomos en componer estas espectaculares imágenes, y este inmenso trabajo ha dado su fruto pues han descubierto 50.000 nuevos objetos.

Para saber más:

Programa online: http://astro.vm.rub.de/

Universidad de Ruhr 

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Plomo del blog 2

Alpha Capricorni la estrella híbrida

El firmamento está lleno de curiosidades, de objetos increíbles, de combinaciones espectaculares, y algunas de ellas visibles para cualquier aficionado a la astronomía. Hoy os hablaré de una estrella muy peculiar de la constelación de Capricornio: Alpha Capricorni.

capricornioConstelación de Carpricornio, Alpha Capricorni se encuentra en la parte superior derecha de la constelación.

Alpha Carpricorni también llamada Algedi o Diedo, significa la cabra, es una estrella múltiple, formada por dos estrellas independientes una amarilla a 1600 años luz de distancia llamada α1 Capricorni o también conocida como Prima Giedi de magnitud 4.2, y  α2 Capricorni o Secunda Giedi que es una estrella naranja a 120 años luz de nosotros y de magnitud 4.2.

starssα¹ Cap y α² Cap por Digitized Sky Survey 2.

Pero los telescopios muestran cosas aún más curiosas, cada una de esas estrellas es doble en sí misma,  α1 Capricorni la más débil del par posee una compañera de magnitud 9 visible con pequeños telescopios, α2 Capricorni es una verdadera binaria con una estrella compañera de magnitud 11, telescopios de apertura mayor de 100 mm descubren a esa estrella de magnitud 11 como otro par de estrellas, por tanto el sistema Alpha Capricorni es un verdadero sistema híbrido.

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¡¡Que lejos hemos llegado en el espacio!!

La sonda Voyager 1 lanzada en 5 de septiembre de 1977 es la sonda espacial que ha llegado más lejos de todas las lanzadas al espacio, está en el espacio interestelar y a una distancia de 136 UA (Unidades astronómicas), viaja a 17 km/s y recorre 3.5 UA al año.  Una unidad astronómica corresponde aproximadamente a 149 millones de kilómetros, por tanto la Voyager 1 está a 19.370 millones de kilómetros… muy lejos, y sigue abandonando nuestra estrella.

voyager 1

Es una sonda que viaja a otras estrellas, aunque a su velocidad actual le costaría 70.000 años llegar al estrella más cercana, que se encuentra a 4 años luz (Alfa Centauri).

Cuando entró en el espacio interestelar en septiembre de 2013 captó el siguiente sonido, muy curioso:

Sí pudiéramos ver la sonda Voyager 1 la veríamos actualmente en la constelación de Ofiuco, como un punto muy muy débil, muy lejano para nuestros telescopio por la poca luz que refleja al ser tan pequeño. Pues en esa dirección está en Ofiuco, cuando veamos esa constelación podemos “saludar” a la sonda en su viaje hacia las estrellas.

Captura

Aun nos queda mucho para que un humano pueda viajar a otras estrellas, pero de momento el lugar más cercano al que podemos viajar es Marte. Todo un reto llegar allí 😉

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Megaestruturas extraterrestres y otras señales del espacio

El telescopios espacial kepler esta observando simultáneamente un campo de 150.000 estrellas, observando su curva de luz y estudiando sí se produce algún transito de un exoplaneta y registrarlo. Observando en ese campo, campo que está entre las constelaciones del Cisne y la Lyra, ha encontrado unas variaciones muy extrañas en la curva de luz de la estrella KIC 8462852 como si múltiples objetos estuvieran atenuando su luz. Esta estrella es de tipo F en la clasificación de estrellas, un 50% más grande que nuestro Sol y a una distancia de casi 1500 años luz de nosotros.

En un artículo científico titulado  “Planet Hunters X. KIC 8462852 – Where’s the flux?y realizado por varios astrofísicos de varias universidades, se exponen los resultados de sus investigaciones sobre estas extrañas variaciones de brillo. Desde el año 2009 a 2013 se han producido variaciones muy curiosas en la curva de luz de la estrella, primero en 2009 variaciones muy débiles pero en 2013 variaciones muy grandes de hasta un 20%. Conocido el tipo de estrella que es, el equipo multidisciplinar de astrónomos de todo el mundo que participan en ese estudio empezaron a barajar varias hipótesis para tratar de explicar esa bajada tan drástica de luminosidad, algunas de sus hipótesis son las siguientes:

-¿Error en los datos o en el telescopio?,¿tipo de estrella?,¿Nubes gigantes de polvo o formación de planetesimales?,¿Impactos planetarios gigantes? ¿Transito de un exoplaneta?, ¿Exocometas hacia la estrella?

El artículo científico en sus conclusiones dice que la causa más probable sea esta última una lluvia de cometas enorme que viaja hacia la estrella fruto de la acción de una estrella cercana que con su paso ha perturbado la órbitas de esos cometas y los ha enviado hacia la estrella.

Pero… aunque en el artículo no se nombra expresamente varios autores del mismo, entre ellos Jason Wirigt de la Universidad de Pensilvania ha declarado que la curva de luz es consistente con megaestructuras gigantes, algo así como paneles solares gigantes entorno a la estrella. Pero que indudablemente se debe observar aun más la estrella y realizar muchos más análisis para comprobar en primer lugar la teoría cometaria y luego… las otras posibles teorías.

Megaestructuras realizadas por alguna civilización muy avanzada suena a ciencia ficción, pero podría ser posible. Podría tratarse de una civilización de tipo II. En los años sesenta un astrónomo ruso hizo un estudio para clasificar las hipotéticas civilizaciones extraterrestres según su uso de la energía. Se llama escala de Kardashov. Son tres tipos:

  • Tipo I – Una civilización que es capaz de aprovechar toda la potencia disponible en un único planeta. Nosotros estaríamos en tipo 0.7, casi tipo I, aun nos faltarían de 100 a 200 años.
  • Tipo II – Una civilización que es capaz de aprovechar toda la potencia disponible de una única estrella. Sería o podría ser el caso de la “posible” civilización” entorno a KIC 8462852 habrían sido capaces de crear lo que se denomina una esfera de Dyson de tipo enjambre, que es una multitud de cuerpos en órbita  de la estrella, cuerpos que pueden ser el equivalente de los colectores solares o hábitats espaciales a una escala enorme, y que al tener suficiente densidad podría cubrir parte de la de la luz de su estrella.

keppler

  • Tipo III – Una civilización que es capaz de aprovechar toda la potencia disponible de una sola galaxia.

Sea lo que sea este evento, se ha despertado un enorme interés por esta estrella, y los radiotelescopios de la Tierra ya están apuntando en esa dirección para ver si captan alguna señal inteligente. De confirmarse la presencia de esas Megaestructuras sería la primera vez en saber la existencia de otras inteligencias fuera de nuestro planeta, y seguro que nos cambiaba la forma de mirar hacia las estrellas.

Pero…¿Puede ser peligroso observarlos? o peor ¿puede ser peligroso que otras civilizaciones extraterrestres sepan que estamos aquí?…sí son como nosotros ya deberíamos empezar a correr… pero nos salva algo, las distancias. Las leyes físicas son las mismas para todo el Universo y nada puede superar la velocidad de la luz, por tanto una civilización que esté de nosotros a 1500 años luz le costaría llegar hasta aquí 1500 años siempre que pudieran viajar a la  velocidad de la luz y pudieran aguantar vivos tanto tiempo.

Pero hemos recibido otras señales del espacio bastantes misteriosas y aun a día de hoy sin resolver:

Una es la  famosa señal “Wow!” una intensa señal de radio detectada con el extinto radiotelescopio Big Eart, de la Universidad Estatal de Ohio. Lo que detectaba lo imprimía en papel continuo, y en el año 1977 captó durante 1 minuto una señal muy estrecha de banda, justo en la zona de emisión del hidrógeno neutro (21cm). Como era tan intensa, alguien (un becario) apunto en el margen del papel Wow! lo que la bautizó con ese nombre.

Captura

Sabemos que proviene de algún punto muy lejano en dirección de la constelación de Sagitario (y no había ningún planeta en aquel momento en esa dirección). Pero nunca más se volvió a repetir, por lo que permanece por explicar y continua el misterio: wow
La otra, SHGb02+14A la encontró el software SETI@home a partir de datos del impresionante radiotelescopio de Arecibo. En 2003, SETI@home había encontrado unas 200 señales detectadas 2 veces en la misma parte del cielo. Así que se apuntó de nuevo el radiotelescopio a esos mismos sitios para ver si las señales seguían ahí o había sido coincidencia. Pero al terminar, todas desaparecieron… excepto una: SHGb02+14A, una señal tremendamente débil de banda estrecha, en la zona del hidrógeno neutro y localizada en un punto entre Aries y Piscis donde no hay absolutamente ninguna estrella en la dirección de la señal en 1000 años luz. No encaja con ningún objeto astronómico conocido y aun no se sabe qué la puede haber causado. Su longitud de onda oscila curiosamente justo de la forma en que uno esperaría si la fuente estuviera orbitando alrededor de algo… con un periodo orbital de sólo nueve días…¿quizás sea un satélite artificial alrededor de un planeta emitiendo información?….

Seguiremos buscando 🙂

Para saber más:

Artículo KIC 8462852: http://arxiv.org/pdf/1509.03622v1.pdf

Cómo buscar exoplanetas

Telescopio espacial Kepler

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SIG: Operaciones de criterios y decisiones

Los Sistemas de Información Geográfica (SIG) constituyen una importante herramienta en las tareas de planificación y ordenación del territorio y un importante elemento auxiliar en esta tarea son las Técnicas de Evaluación Multicriterio (EMC) que unidas a los SIG forman una potente herramienta de gran utilidad y validez. Las ventajas de utilizar el SIG es poder manejar la información de manera más intuitiva y objetiva posible. Cuando trabajamos en decisiones complejas con el SIG ganamos no solo en tiempo, sino exactitud y precisión principalmente cuando manejamos un mayor volumen de información o con criterios como es el objeto de este estudio. Este proyecto ha sido realizado por Manuel Augusto Pesantez Gonzalez, Marcia Luciany Santos Costa y Jose Vicente Díaz Martínez en el Máster Oficial en Teledetección de la Universitat de València.

Utilizando un SIG realizaremos las siguientes funciones:
Mapa de parcelas que cumplan diversos parámetros preestablecidos.
• Utilizar algunas funciones básicas de SIG, que contribuyen en la toma de decisiones integrando información diversa, que cumpla criterios predeterminados.
• La utilización de una lógica booleana que es una lógica de conjuntos nos sirve principalmente para definir formas de intersección entre conjuntos, y sus diferencias.
• Planteando un análisis multicriterio podemos contribuir a la evaluación de un programa o de una política valorando los efectos de las acciones realizadas con respecto a varios criterios.
A través de este estudio podemos conocer mejor la utilización de estas funciones y sus posibilidades como un medio de gestión y ordenación de un territorio.

 Esquema funcional Cartográfico a desarrollar en nuestro proyecto

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En un fichero que denominamos MT-SIG_P2 tenemos la información básica para la ejecución del estudio: Mde.rst/ rdc/ smp; Usos84.vtc/dvc/Smp; Municipios vct. /dvc; Carreteras.vct/dvc; Ríos.cvt/dvc.
Funciones del programa IDRISI que vamos a emplear en el desarrollo de nuestro proyecto.
   Funciones de búsqueda selectiva:
Datos base: Reclass
Datos base: Área
   Funciones específicas MDE: Extracción de topografía.
   Funciones de transformación: Conversión Vector a raster
   Funciones de SIG:
Distancia operaciones: (Análisis de distancias)
Decisión Suporte: MCE (Análisis Multicriterio)
Contexto Operaciones: Grupo.

Desarrollo del estudio
Seleccionamos los tres municipios propuestos, para la realización de esta parte del trabajo se hace reclasificando los píxeles del fichero, dando el valor 0 a todos los municipios excepto a los 3 elegidos. Convertimos el fichero que es vectorial a otro ráster Figura 1, posteriormente haciendo la selección de la superficie de los tres municipios elegidos, generando la Figura 2.
figura1

figura2

Topografía.
Para obtener las características topográficas, las generamos a partir del modelo digital de elevación (MDE). A través de análisis de superficie utilizando las variables topográficas creamos dos mapas: De pendientes Figura 3 (“slope”) y de orientación Figura 4 (“aspect”).
figura4
Pendientes y Orientación.
A través del mapa de pendientes realizamos una reclasificación de los valores, el color negro para las pendientes mayores del 15% para toda la superficie originando la figura 5. En Cuanto a la Orientación se asignó en el mapa el valor de -1 a los píxeles de zonas casi planas. Estos valores se anulan al igual que las orientaciones que no sean en ese sentido SE-SW, haciendo que en esa dirección SE- SW el Norte será igual a cero. Creando el mapa de pendientes de la figura 6.

figura6
Usos del suelo.

Convertimos en raster la base vectorial y después realizamos un reclass seleccionando códigos los usos: Secano (8) y Viñas (7) Bosque (9), Matorral (11), obteniendo el mapa de la Figura 7.

fig7 Distancia del Cauce del río principal y sus afluentes.
Convertimos la base Vectorial en raster para poder hacer el análisis de la distancia en una imagen raster. Después en base a la Figura 8 rasterizada utilizamos las herramientas de distancia para la delimitación de la zona de más de 1 Km partir de los cauces, generando la figura 9.

fig9 Parcelas que cumplen todos los Criterios preestablecidos:
Teniendo como base el resultado de todas las parcelas que cumplen los criterios elegidos mostrados en la figura 10, a partir del cual se extraen las parcelas que tengan más de 30 hectáreas por lo que se realiza una reclasificación. La zona o área que no cumple los criterios de la reclasificación permite una clase que engloba a toda la superficie que no cumple los requisitos, zona marcada en negro en la imagen. Eliminando esta clase se consiguen las zonas requeridas figura 11. Las parcelas que cumplen todos los requisitos tiene un total de 271,8 hectáreas.

fig10
Elaboración del mapa final, teniendo como base el mapa de usos, los elementos que según nuestro criterio eran necesarios: Cauces principales, las carreteras, las divisiones administrativas, en coordenadas UTM, figura 12. Sobre los usos del suelo se indican las parcelas obtenidas tras cumplir los parámetros exigidos. Fueron realizado las operaciones de: Análisis multicriterio; Operaciones de grupo; Reclasificación; Operaciones de grupo para aislar las zonas seleccionadas; Cálculo de las áreas resultantes.
Esquema funcional de nuestro mapa cartográfico
final Resultado final de nuestro mapa cartográfico

fig12
Con el IDRISI calculamos el total y el área correspondiente en hectáreas de cada parcela, la cual resumimos en la siguiente tabla:
parcelaasConclusiones
Los Sistemas de Información Geográfica (SIG) constituyen una importante herramienta en las tareas de planificación y ordenación del territorio y un importante elemento auxiliar en esta tarea son las Técnicas de Evaluación Multicriterio (EMC) que unidas a los SIG forman una potente herramienta de gran utilidad y validez.

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M94: Creando estrellas

Esta preciosa imagen tomada desde el telescopio espacial Hubble nos muestra la espectacular galaxia M94 (o NGC 4736), que se encuentra en la pequeña constelación septentrional de Canes Venatici “Perros de Caza”, a unos 16 millones de años luz de distancia.

M94_esa_nasaCrédito de la imagen: ESA / NASA

Alrededor de M94 se puede observar un tremendo anillo donde se están formando nuevas estrellas a un ritmo muy elevado. En esas zonas se comprime el gas y el polvo en la zona exterior. La compresión de los medios materiales hace que el gas comience a colapsar en nubes muy densas.Dentro de estas nubes, la gravedad atrae el gas y el polvo hasta que la temperatura y la presión son lo suficientemente altas para “encender” estrellas. Se la considera como una de las galaxias donde se crean más estrellas, por tanto se la considera una galaxia con brote estelar.

m94Composición en infrarrojo y ultravioleta de la galaxia M94 Créditos: R. Jay GaBany, Spitzer Legacy Program, GALEX Nearby Galaxy Surveycosmotography

Podemos encontrar la galaxia como un objeto de magnitud 8 en la constelación de Perros de caza que se encuentra junto a la Osa mayor, con prismáticos y pequeños telescopios podremos apreciar el núcleo de la galaxia, con telescopios más grandes apreciaremos un poco los brazos espirales.

M94_UBICACION

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Observaciones astronómicas en octubre y noviembre

A continuación se detallan las actividades propuestas para particulares y grupos. Las actividades se realizan en Bugarra (Valencia).

Observación Astronómica:  De la mano de un monitor-astrónomo descubrirás las constelaciones y su mitología así como los objetos astronómicos más importantes que se puedan observar en la bóveda celeste esa noche, observación desde Bugarra (Valencia) con un telescopio robotizado (más de 30000 objetos a vuestro alcance). 

Fechas:  21 noviembre (sábado) Máximo: 15 personas.

Comenzamos a las 18:00 h con la puesta de Sol. Realizamos una proyección de imágenes al aire libre para conocer un poco de astronomía, nuestro sitio en la galaxia, los planetas, meteoritos…. A continuación se hace una observación con un telescopio de los objetos más interesantes de la noche. Después se hace un recorrido por las constelaciones, aprendiendo a encontrar el Norte y las constelaciones más importantes.

Se recomienda traer ropa de abrigo pues la actividad se desarrolla en la montaña, al raso (durará unas dos horas).

Precio: 10 € adultos, 5 € menores de 12 años

Reserva tu plaza o más información rellenando el formulario adjunto o en josevte.miuniverso@outlook.com

Descubre tu telescopio: ¡Desempolva tu telescopio! no es complicado :-), te ayudamos a sacarle el máximo rendimiento a tu telescopio de aficionado, explicaciones de uso y rendimiento.

Fechas: Concertamos una cita (la observación y explicaciones se realizaría desde Bugarra (Valencia) )

*Y sí quieres alguna otra experiencia astronómica diferente que puedas pensar la estudiamos también.

Contacto:

josevte.miuniverso@outlook.com

Mi telescopioLyra

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“The Martian”: Sublime

Por fin he podido ver la película “The Martian” (el marciano) de Ridley Scott, no voy a hacer un resumen de la película por sí no la habéis visto, ni tampoco a desvelar nada. Solo voy a decir brevemente mis impresiones, sentimientos y emociones que me ha provocado la película 🙂

La base de la película es la siguiente: Durante una misión tripulada a Marte, el astronauta Mark Watney (encarnado por Matt Damon) es dado por muerto después de una enorme tormenta de polvo y abandonado por su tripulación. Pero Watney ha sobrevivido y se encuentra atrapado y solo en un planeta totalmente hostil para la vida. Con sólo suministros escasos, debe recurrir a su ingenio para subsistir y encontrar una manera de comunicarse con la Tierra y decir que sigue vivo.

the martian

Ese es el desarrollo de la historia, mis impresiones son las siguientes: sublime, emocionante, espectacular. Dura más de dos horas pero te quedas completamente enganchado desde el principio hasta el final, la trama no tiene pausas y nunca te pierdes. El escenario “Marte” totalmente realista, las imágenes del planeta, las condiciones climatológicas, la luz, el ambiente… muy bien logrados. Los paisajes impresionantes, parece que estés en Marte…

No voy a contar más de esta trepidante historia tan solo quería expresar después de una noche emocionante mis humildes impresiones, pero solo os desvelo una cosa, el final es… impresionante. Y hasta aquí puedo leer… Sí no la habéis visto adelante 😉

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