El impresionante movimiento del telescopio James Web en el punto de Lagrange L2

El telescopio espacial James Web está orbitando a una distancia de 1 millón de kilómetros es un punto de Lagrange, concretamente en el L2.

Pero ¿qué son los puntos de Lagrange?

Los puntos de Lagrange son lugares en el espacio interplanetario donde las fuerzas gravitatorias y el movimiento orbital del cuerpo se equilibran entre sí. Fueron descubiertos por el matemático francés Louis Lagrange en 1772 tratando un caso particular del problema de tres cuerpos, usando un tercer cuerpo muy pequeño (m) en órbita alrededor de las órbitas de dos cuerpos más masivos M1 y M2.

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                                               Problema de tres cuerpos 

Podemos decir que los puntos de Lagrange (L1, L2, L3, L4 y L5) son las soluciones estacionarias del problema de tres cuerpos restringido a órbitas circulares.

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En el caso de órbitas elípticas no hay puntos estacionarios sino que más bien se trata de una especie de «área».

Los puntos de Lagrange sucesivos forman órbitas elípticas estacionarias, geométricamente semejante a la órbita de los cuerpos mayores.

Esto se debe a la segunda ley de Newton:

(dp/dt = F), dónde p = mv (p es la cantidad de movimiento, m la masa y v la velocidad). p es un invariante si la fuerza y posición se multiplican por un mismo factor.

Un cuerpo en un punto de Lagrange órbita con el mismo período que los dos cuerpos grandes en el caso circular, implicando que tienen la misma proporción entre fuerza gravitatoria y distancia radial. Este hecho es independiente de la circularidad de las órbitas e implica por tanto que las órbitas elípticas descritas por los puntos de Lagrange son soluciones de la ecuación de movimiento del tercer cuerpo.

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Áreas de Lagrange

Por tanto en esas zonas pueden quedarse atrapados de forma estacionaria algunos asteroides. ¿Pero en qué zonas de Lagrange podemos encontrarlos?

De los cinco puntos de Lagrange, tres son inestables y dos son estables, los puntos inestables son los L1, L2 y L3, que se encuentran en la línea que une las dos grandes masas del sistema.

    Los puntos de Lagrange estables – L4 y L5 – forman el ápice de dos triángulos equiláteros que tienen las grandes masas en sus vértices, formando un ángulo de 60º con la masa más grande. Por tanto en esas zonas encontraríamos acumulado algún tipo de objeto, y de hecho así es, en Júpiter encontramos lo que se denomina asteroides troyanos y griegos en estado de oscilación.

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Asteroides troyanos de Júpiter (en zonas de Lagrange L4 y L5 – puntos verdes)

Estos asteroides siguen órbitas alargadas en forma de “gota” (ver figura anterior “áreas de Lagrange”), sus movimientos son una combinación entre el periodo de 12 años de Júpiter y otro periodo más largo de 150 a 200 años de duración. El primero descubierto fue en 1906 por el astrónomo Max Wolf que descubrió un asteroide que parecía oscilar entorno al punto L4, tal asteroide se le llamó Aquiles, no se tardó mucho en encontrar más asteroides tanto en L4 como en L5, a los que se descubrieron en L4 se les puso nombres de diversos guerreros griegos y los del punto L5 nombres de los defensores de la ciudad de Troya.

   En el caso de la Tierra por ejemplo los puntos L4 y L5 están ocupados por partículas meteóricas que aparecen en condiciones de buena visibilidad como una tenue nebulosidad, a estas zonas se las denomina Nubes de Kordylewski.

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Zonas de Lagrange para el caso de la Tierra

En cuanto al punto L3 (opuesto al sol) aparece una luminosidad visible después de la puesta del sol en el plano de la eclíptica, este fenómeno recibe el nombre de “Gegenschein” , y se debe a la iluminación por parte del sol de partículas meteóricas en dicho punto de Lagrange.

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El Gegenschein desde Chile (Observatorio las Campanas), Créditos : Yuri Beletsky -http://apod.nasa.gov/apod/ap140114.html

Muchos más planetas tienen objetos en sus respectivos puntos de Lagrange L4 y L5, por ejemplo Neptuno tiene objetos troyanos del cinturón de Kuiper. Saturno tiene una luna, la luna Tetis que tiene dos satélites más pequeños en los puntos L4 y L5, de nombre Telesto y Calipso. También otra luna de Saturno, concretamente Dione tiene dos lunas menores, las lunas Helena y Pollux en los puntos de Lagrange.

  Los puntos de Lagrange L4 y L5 son muy estables, si en algún momento un objeto que este en estos puntos es perturbado, volvería a la estabilidad de esa órbita debido a la fuerza de Coriolis que actuaría sobre el cuerpo, esta fuerza hace que un objeto que se desplace alejándose del eje de rotación lo empuje en sentido contrario a la rotación del sistema.

Como veis el Sistema Solar es un sistema muy complejo, en el que hay una gran cantidad de objetos ubicados en muchas zonas, no hay un vacío entre planetas, estamos rodeados de billones de objetos de todos los tamaños que hacen que nuestro Sistema Solar sea de los más fascinantes conocidos hasta la fecha.

El movimiento de corrección del telescopio espacial James Web en L2 debe ser continuo y lo hace en forma de una órbita parecida a una gota, lo podéis ver en el siguiente vídeo de la NASA:

Algunos de los programas seleccionados para estudios desde el James Web incluyen el examen de Júpiter y sus lunas, la búsqueda de moléculas orgánicas alrededor de las estrellas jóvenes,  calculo de la masa de agujeros negros supermasivos que acechan en núcleos galácticos y la búsqueda de galaxias en el universo temprano.

webb espacioUna de las áreas de investigación más esperadas por Webb sera estudiar planetas que orbitan alrededor de otras estrellas, los explanetas. Cuando un exoplaneta pasa frente a su estrella, la luz de la estrella se filtra a través de la atmósfera del planeta, que absorbe ciertos colores de luz dependiendo de la composición química. Webb medirá esta absorción, utilizando espectrógrafos infrarrojos, para buscar las huellas químicas de los gases de la atmósfera. Los resultados ayudarán a guiar las estrategias de observación de las super Tierras más pequeñas, en su mayoría rocosas y más similares a la Tierra, donde la composición atmosférica puede dar indicios de la potencial habitabilidad de un planeta.

Webb también observará el universo distante, examinando galaxias cuya luz se ha estirado en longitudes de onda infrarrojas mediante la expansión del espacio. Esta región infrarroja está más allá de lo que el Hubble puede detectar.

Para más información: 

www.nasa.gov/webb

www.webbtelescope.org

Astronomía vs Astrología: la eterna batalla

La Astronomía y la astrología no es lo mismo, tristemente muchas personas creen que es la misma ciencia aunque realmente sólo es ciencia la primera, la astronomía, la astrología es una serie de creencias sin sentido que se basan en la fe y sin fundamento científico de ningún tipo.

Sí bien la astrología se usaba mucho antiguamente dejo de ser ciencia cuando se fundamentaron los pilares de la astronomía con su base matemática y física a partir de observaciones. La astrología da un papel central a los únicos planetas
accesibles a la vista sin ayuda de telescopios, aunque se ha agenciado otros que no se pueden ver sin ayuda de instrumentos astronómicos como es el caso de Urano, Neptuno o Plutón (que ya no es planeta…). La mayoría de ellos presentan un movimiento perceptible y periódico en escalas de tiempo compatibles con la vida humana. Las estrellas y las galaxias parecen eternamente inmóviles, mientras que los cometas y las estrellas fugaces parecen en gran medida impredecibles para ellos.

Al postular que las posiciones del Sol, la Luna y los 8 planetas distintos de la Tierra con respecto al fondo del cielo, así como entre sí pueden influir (según la astrología) en los acontecimientos terrestres y en la psicología y el destino humanos se llega al más loco de los absurdos, llegando a postulados muy especulativo, próximos al absurdo, a lo sobrenatural, metafísico incluso religioso.

La astrología y la astronomía son conceptos relacionados con el universo y, de hecho, en las edades tempranas, la astrología y la astronomía eran términos que se usaban indistintamente. Estos dos conceptos se separaron gradualmente a partir del siglo XVII hasta que se declararon totalmente independientes entre sí.

Antes de que se inventaran los telescopios y objetos similares para ayudar a ver los cuerpos celestes, los humanos tenían que confiar en el ojo desnudo. Como tal, el desarrollo inicial tanto de la astrología como de la astronomía se centró en lo que era visible. 

La mayoría de las sociedades antiguas conectaron los planetas, el sol incluso los cometas con diferentes gobernantes poderosos. De hecho, en la antigua Grecia, los planetas recibieron el nombre de los dioses y se les atribuyó el poder de las deidades cuyos nombres llevaban. Por ejemplo, Saturno, para la mitología griega era el dios Faetonte hijo de Helio, que condujo un carro de fuego por el cielo como su padre el dios Sol, pero en la mitología romana se acercan un poco alguna característica planetaria de este enorme astro, Saturno era Crono  hijo de Urano y Gea, que gobernaba el mundo de los dioses y los hombres devorando a sus hijos en cuanto nacían para que no lo destronaran. Saturno tiene un movimiento aparente muy lento sobre el fondo de las estrellas (emplea casi 30 años en completar su órbita), entonces debía ser Crono, el padre anciano por su movimiento tan lento sobre el fondo de estrellas.

A partir de tales pensamientos se trajo al mundo el antiguo marco llamado astrología (actualmente tiene un resurgimiento tristemente en popularidad). En astrología, se cree que los lugares de estos cuerpos entre las estrellas de las constelaciones del zodíaco mantienen el camino para comprender lo que podemos anticipar de la vida…

La astronomía es el estudio científico de los planetas y todos los demás objetos celestes para estudiar sus orígenes, interrelaciones, posiciones y movimientos futuros. La astrología es el estudio fallido y basado en creencias de cómo el movimiento y los cambios de los objetos celestes afectan la vida humana y la naturaleza cotidianas.

La astronomía utiliza pruebas científicas para afirmar hipótesis con respecto al universo y sus puntos de partida. La ciencia se desarrolla continuamente a medida que los nuevos avances ayudan a los astrónomos con descubrimientos en constante cambio y trabajan con diferentes campos y académicos para investigar planetas cercanos, estrellas lejanas y diferentes galaxias.

Si bien la astrología tiene algunos trucos para creerse que es como la ciencia genuina, como el uso de ciertas matemáticas y gráficos complejos y abstractos y una terminología específica, alrededor del siglo XVII comenzó a dejarse de lado como ciencia.

¿Es la Astrología una ciencia?

A través del examen científico, la astronomía nos ayuda a comprender mejor el universo mediante la investigación. Como campo multidisciplinario, hay una suma decenas de subdisciplinas. Se ha logrado un gran progreso gracias al uso de estrategias innovadoras y comunicación en diferentes ámbitos académicos. Los astrónomos dirigen esta amplia investigación utilizando programas informáticos especializados y herramientas de medición. Los telescopios y los satélites se utilizan generalmente para diseccionar y recopilar información.

La astrología debe considerarse meramente mística. Las ideas centrales de la astrología se toman de hipótesis que van más allá de los dominios del examen lógico. La astrología incorpora algunos pocos componentes de la ciencia genuina, como vocabulario específico, ciertas matemáticas y gráficos absolutamente desconcertantes. A pesar de esto, las especulaciones misteriosas tienen poca legitimidad. Los astrólogos no diferencian entre diferentes casos usando la lógica. Estos argumentos giran en torno a la idea de estrategias de ciertas «energías» que nos rodean, con pocas pruebas y con protagonismo dado a las fantasías y supersticiones, la astrología cae bajo el paraguas de la pseudociencia. Por ejemplo, realmente la gravedad de un planeta como Marte o Júpiter intervienen menos y tienen menos influencia o ninguna que la gravedad de los médicos que asisten un parto, el recién nacido jamás se verá influenciado por objetos lejanos, solo por la vida, salud o sociedad en la que viva, y por la gravedad del médico o médica…

Hablemos de Zodiaco:

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.

Dibujo en el cielo de la línea de la eclíptica para un día determinado del año, podemos ver al Sol, varios planetas y constelaciones del zodiaco. Pulsar para ver los detalles.

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.

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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. El conjunto recibe el nombre de Zodiaco porque la mayoría tienen nombre de animales. En la actualidad sabemos que son trece (doce más Ofiuco) y que el tiempo que permanece el Sol en cada una de ellas es variable, estando comprendido entre 6 y 38 días. Por lo tanto no os creáis nada de los horóscopos, la astrología es pura ciencia ficción.

Las trece constelaciones son las siguientes:

AriesTauroGéminisCáncerLeoVirgo, LibraEscorpioOfiucoSagitarioCapricornioAcuario y Piscis.

zodiaco

Hablemos un poco de la constelación de Ofiuco:

Ofiuco es una constelación antigua que representa a un hombre con una serpiente enroscada en su cuerpo (la constelación de la serpiente). Según la mitología se le representa como a Aesculapius un antepasado de Hipócrates dedicado a la medicina.

ofiuco mitologíaDibujo mitológico de la constelación de Ofiuco.

Es una constelación débil pero muy grande en el firmamento, difícil de ver en lugares con mucha contaminación lumínica, pero apreciable en su plenitud en cielos oscuros.

Constelación de Ofiuco, se la puede encontrar sobre la constelación de Escorpio. Imagen Stellarium.

Ofiuco también es una constelación de zodiaco, sí, no son doce constelaciones, Ofiuco es la número 13 pues parte de ella se encuentra entre las constelaciones de Sagitario y Escorpio, con lo que el Sol también transita por esta constelación.

A medida que la tecnología y los instrumentos astronómicos mejoran y podemos ver cada vez más lejos en el espacio, los astrónomos están haciendo nuevos descubrimientos a un ritmo sin precedentes. La astrología, a pesar de su falta de evidencia lógica o prueba científica, está tristemente experimentando un aumento paralelo en popularidad y significado en la esfera popular cosa bastante irritante, pero seguro que pronto la sociedad sabrá diferenciar la realidad de la ficción y dejará de lado a la triste y engañosa Astrología, para ello hace falta mucha pedagogía y buenos divulgadores.

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En estas líneas de hoy voy a abordar los principales eventos astronómicos de este año, que también depararán la atención mediática.

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Este año vamos a tener un eclipse total lunar en la madrugada del 16 de mayo y un eclipse parcial de Sol el 25 de octubre, aunque este pasará casi imperceptible desde nuestras comarcas, recordando además la peligrosidad del intento de observación de este último evento, si no es con instrumentación adecuada.

Hacía ya unos pocos años que no presenciábamos un eclipse total de Luna (o Luna de sangre) desde nuestra ubicación geográfica [1] , y la verdad es que ya tenemos ganas de volver a ver un espectáculo celeste que ha cautivado históricamente a todas las civilizaciones y que sólo precisa nuestros ojos para contemplarlo. Es cierto que la finalización del eclipse se producirá ya de día con la Luna por debajo del horizonte, por lo…

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Descubierto un Exoplaneta con forma de balón de rugby

Cuando miramos el universo, el vasto cosmos, no podemos ni imaginar la cantidad enorme de objetos curiosos y circunstancias planetarias ,que envuelven a otros planetas en otros sistemas estelares. En todo el océano cósmico, desde una pequeña gota en una de sus playas que es la Tierra empezamos a descubrir lo increíble que es el universo.

La fauna de exoplanetas es realmente increíble, hay de todos los tipos que os podáis imaginar, pero nunca se había encontrado un exoplaneta con forma de balón de rugby, desafiando además a todas las formas de planetas «normales» que tenemos en nuestro sistema solar.

A este extraño y curioso exoplaneta se le conoce como WASP-103b y se encuentra en la constelación de Hércules. La forma tan extraña ha sido causada por las fuertes fuerzas de marea entre el exoplaneta y su estrella, llamada WASP-103, una estrella unas 1,7 veces más grande y un poco más caliente que el Sol. El estudio de este exoplaneta se ha realizado con el satélite de caracterización de Exoplanetas (CHEOPS) y con datos del telescopio Spitzer. La misión CHEOPS está dedicada a estudiar estrellas cercanas que se sabe que albergan exoplanetas, con el fin de realizar observaciones de alta precisión del tamaño del exoplaneta a medida que pasa frente a su estrella. Se centra en planetas en el rango de tamaño entre super Tierras a Neptuno. Con los datos que recoge se puede calcular la densidad aparente de los exoplanetas, una caracterización es un primer paso hacia la comprensión de estos mundos que orbitan otras estrellas.

Explicación gráfica del efecto de fuerzas de marea sobre el exoplaneta y características principales. Créditos: ESA

Los planetas de período muy corto experimentan fuertes interacciones de marea con su estrella que conducen a la deformación del planeta como es el caso extremo de este exoplaneta. Medir la deformación de las mareas del exoplaneta nos permite obtener información sobre la estructura interna del planeta. Además, medir la escala de tiempo de decaimiento de las mareas nos permite estimar las mareas estelares, que es clave para perfeccionar aún más la física estelar.

El futuro para entender aún más estos objetos es el Telescopio Espacial James Webb (Webb) el cual nos descifrará aún más detalles. La altísima precisión de Webb mejorará las mediciones de la deformación de las mareas de los exoplanetas, lo que permitirá una mejor comparación entre los llamados «Júpiter calientes» y los planetas gigantes del Sistema Solar.

Para saber más:

Artículo científico del estudio del exoplaneta: Detección de la deformación de marea de WASP-103b a 3 σ con CHEOPS

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¿Qué podemos esperar de la exploración espacial y la astronomía en 2022?

¿Qué podemos esperar de la exploración espacial y la astronomía en 2022? compartimos este excelente artículo del divulgador científico y astrónomo Germán Peris

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Marcados sanitariamente y socialmente por la pandemia, la ciencia de la astronomía y la tecnología de la exploración espacial – bastante vinculada en muchos casos con la primera- han sufrido algunos retrasos en estos dos años, pero por fortuna, la prudencia, la propia ciencia y las medidas sanitarias han permitido que, en líneas generales, se estén cumpliendo objetivos y resultados sin grandes retrasos.

Como dijo alguien en algún momento y en algún lugar, «la ciencia no depende de que creamos en ella o no», y añadiría modestamente que tampoco depende de las trabas que la naturaleza y las personas le ponga en el camino, tan solo de nuestra perseverancia y convicción -en base a evidencias y resultados- que estamos en el camino correcto, incluso cuando cuesta mantener el estado anímico.

En las líneas de hoy, donde estoy seguro me dejo fuera un número no poco importante de proyectos algunos de…

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