Desde el más potente telescopio orbital que tenemos en el planeta Marte se obtuvo en el año 2016 una visión espectacular de la Tierra y la Luna, que muestra en detalle el tamaño de nuestro planeta comparado con el tamaño de nuestro satélite natural, así como la distancia que los separa.
La Tierra y la luna, observadas desde Marte. Combina dos imágenes adquiridas el 20 de noviembre de2016, por la cámara HiRISE del Orbitador de Reconocimiento de Marte (MRO). Créditos: NASA / JPL-Caltech / Univ. de Arizona.
Como veis nuestro planeta azul se ve muy bonito desde Marte con telescopios, pero y sí lo observamos desde la Luna?…
La Tierra desde la Luna
El 12 de octubre de 2015 la sonda LRO (Lunar Reconnaissance Orbiter) de la NASA tomó esta espectacular imagen de nuestro planeta durante su órbita alrededor de la Luna.
Esta imagen fue compuesta con una serie de imágenes tomadas cuando LRO estaba a 134 kilómetros por encima del cráter de la cara oculta de la luna, Compton.Créditos imagen: NASA / Goddard / Universidad del Estado de Arizona
Es una imagen de una belleza extrema, los océanos, continentes, las nubes.. es un conjunto maravilloso que crea un planeta de una belleza inigualable, un mundo en que la vida fluye por doquier, un paraíso en nuestro sistema solar. Un lugar que debemos preservar pues observándola desde el espacio da sensación de fragilidad, de estar solos suspendidos en el océano cósmico…. Por eso debemos de cuidar nuestra casa pues gracias a ella somos lo que somos, seres vivos en un mundo fascinante.
Nuestro planeta tiene una importante atmósfera que nos protege del terrible espacio exterior y que hace posible la vida en la Tierra. Es una enorme capa de gases que tiene una composición de 78% Nitrógeno, 21% oxígeno y otros gases como Argón (0.93%), Dióxido de carbono (0.032%), metano, ozono y vapor de agua. Los elementos más minoritarios como vapor de agua y aerosoles son un 0.002% pero son muy importantes para el clima. Las principales capas de la atmósfera de la Tierra son las siguientes:
Exosfera: 700 a 10.000 km
Termosfera: 80 a 700 km
Mesosfera: 50 a 80 km
Estratosfera: 12 a 50 km
Troposfera: 0 a 12 km
Las diferentes capas de la atmósfera terrestre. Créditos: NASA
La temperatura media de la Tierra es de 15ºC, esta temperatura disminuye con la altura hasta que llegamos a la estratosfera que la temperatura cambia pero la presión como es lógico disminuye, así la presión atmosférica, que es mayor a nivel del mar disminuye siempre con la altura, pero la temperatura tiene importantes variaciones según la altura. En la siguiente figura para latitudes medias podéis ver como varía la temperatura:
Capas de la atmósfera de la Tierra
Veamos un poco cada capa en detalle:
La troposfera es la capa más baja de nuestra atmósfera. Comenzando a nivel del suelo, se extiende hacia arriba a unos 10 km sobre el nivel del mar. Los seres vivos vivimos en la troposfera. La mayoría de las nubes las podemos encontrar aquí, principalmente porque el 99% del vapor de agua en la atmósfera se encuentra en la troposfera. La presión del aire disminuye y las temperaturas se vuelven más frías a medida que asciende en la troposfera como hemos visto en la figura anterior. Dentro de la Troposfera tenemos dos grandes subcapas, la capa planetaria que está a unos 2 km de altura y capa de superficie que llega hasta los 200 metros de altura. En esos dos primeros kilómetros hay muchas turbulencias en la atmósfera ya que hay diferencias de presión, de temperatura y hay también movimientos atmosféricos, lo que se llama fuerza de corriolis. Por tanto en esa zona se producen los grandes vientos y los desplazamientos de nubes, a partir de 2 km el viento no es tan turbulento. Dentro de la capa de superficie con encontramos con la biosfera que llega a unos 5 a 10 metros, esta es donde se encuentra la vida en la superficie y la oceánica.
La siguiente capa superior se llama la estratosfera. La estratosfera se extiende desde la parte superior de la troposfera, concretamente desde la Tropopausa, que es una zona de transición, hasta unos 50 km sobre el suelo. La importante y vital capa de ozono se encuentra dentro de la estratosfera. Las moléculas de ozono en esta capa absorben la luz ultravioleta de alta energía del Sol. A diferencia de la troposfera, la estratosfera en realidad se calienta a medida que asciendes. Esa tendencia de temperaturas crecientes con la altitud significa que el aire en la estratosfera carece de la turbulencia y las corrientes ascendentes de la troposfera que se encuentra debajo. El aumento de la temperatura se debe a la fotodisociación de moléculas, que suele ser de oxígeno, esto da lugar a la liberación de calor. Tambien la densidad es más baja y hay gran radiación solar, con lo que la mayor absorción provoca un máximo calentamiento.
Por encima de la estratosfera se encuentra la mesosfera. Se extiende hacia arriba hasta una altura de aproximadamente 85 km sobre nuestro planeta. La mayoría de los meteoros (estrellas fugaces) se desintegran en la mesosfera. A diferencia de la estratosfera, las temperaturas una vez más se vuelven más frías a medida que asciende a través de la mesosfera. La presión del aire en la parte inferior de la capa está muy por debajo del 1% de la presión a nivel del mar y continúa descendiendo a medida que aumenta la altura.
Sobre la mesosfera tenemos la termosfera. Los rayos X de alta energía y la radiación UV del sol se absorben en la termosfera, elevando su temperatura a cientos o miles de grados. Muchos satélites orbitan la Tierra dentro de la termosfera. La parte superior de la termosfera se puede encontrar entre 500 y 1.000 km sobre el suelo. Las temperaturas en la termosfera superior pueden oscilar entre aproximadamente 500 °C y 2,000 °C, pero es tan fina esa capa que allíno notaríamos esa temperatura, tendríamos literalmente frío. También es esta capa es donde se producen las preciosas auroras polares .
Se considera que la exosfera es la “frontera final” real de la envoltura gaseosa de la Tierra. El “aire” en la exosfera es muy delgado, lo que hace que esta capa sea aún más parecida al espacio que la termosfera. Diferentes definiciones ubican la cima de la exosfera en algún lugar entre 100,000 km y 190,000 km sobre la superficie de la Tierra.
Luego tenemos la ionosfera , esta no es una capa distinta como las otras mencionadas anteriormente. En cambio, la ionosfera es una serie de regiones con partes en la mesosfera y en la termosfera donde la radiación de alta energía del Sol ha liberado a los electrones de sus átomos y moléculas. Los átomos y moléculas cargados eléctricamente que se forman de esta manera se llaman iones, que le dan a la ionosfera su nombre y le otorgan a esta región algunas propiedades especiales.
Y estas son las diferentes capas de la atmósfera de la Tierra, como veis son unas zonas muy importantes pues hacen que pueda existir la vida en nuestro planeta.
El arcoíris forma llamativos y preciosos arcos de colores en el cielo de forma circular, son un maravilloso espectaculo en el cielo, pero para que se formen se necesitan dos circunstancias:
Sol bajo en el cielo
Gotitas de lluvia
Un arcoíris es un arco de luz separado en los diferentes colores que componen la luz blanca del Sol, la luz del sol se refracta y se refleja en las gotitas de agua de la atmósfera y separa en diferentes colores su luz blanca. Cuando la luz del sol golpea una gota de lluvia, parte de la luz se refleja.
El espectro electromagnético está hecho de luz con muchas longitudes de onda diferentes , y cada una se refleja en un ángulo diferente. Por lo tanto, el espectro está separado, produciendo un arco iris.
Colores del arcoíris: Rojo, naranja, amarillo, verde, azul, índigo y violeta.
Arcoíris, se puede observar en la imagen un doble arcoíris. Los doble arco iris son causados por la luz que se refleja dos veces dentro de la gota de lluvia. Como resultado de esta segunda reflexión, el espectro del arcoíris secundario se invierte: el rojo está en la sección interna del arco, mientras que el violeta está en el exterior. Imagen: UNIVERSO Blog
La luz que entra a una gota de agua se refracta. Luego se refleja en la parte posterior de la gota. Cuando esta luz reflejada deja la gota, se refracta nuevamente en múltiples ángulos.
Como veis el arcoíris tiene forma circular, son círculos completos, con el punto antisolar (punto contrario al Sol) es el centro del circulo, vemos el arcoíris porque el Sol está muy bajo y a nuestra espalda, si tratáramos de acercarnos para verlo mejor este iría cambiando de forma y no podríamos acercarnos pues depende de la posición del observador.
Ya sabemos que es de forma circular aunque no podemos ver todo el circulo, para un observador en tierra lo observa cruzando el cielo desde el suelo,los privilegiados que pueden ver el circulo completo son las personas que viajan en avión.
Pero ¿qué determina el tamaño del radio del circulo?, lo determina el índice de refracción de las gotas de agua. Un índice de refracción es la medida de cuánto se refracta un rayo de luz a medida que pasa de un medio a otro. Una gotita con un alto índice de refracción ayudará a producir un arcoíris con un radio más pequeño, por ejemplo el agua salada tiene un índice de refracción más alto que el agua dulce por lo que los arco iris formados por el rocío del mar serán más pequeños que los arcos iris formados por la lluvia.
Antiguas civilizaciones se pensaban que la Tierra era plana, porque habían preguntas que en esas épocas eran complicadas de contestar, habían muchos inconvenientes:
¿Extensión infinita? No tiene fin, hay un mar enorme y después más y más agua y agua… ¿extensión finita? el fin de la Tierra en el mar luego hay terribles monstruos y precipicios enormes… ¿Cómo se sostiene? ¿sostenerse en el aire algo tan grande?¿Y las estrellas siempre son las mismas?. Todas estas preguntas se las hacían en la antigüedad. La teoría que lo arreglaba casi todo era la siguiente: Los hindúes la imaginan apoyada sobre cuatro pilares que a su vez estaban sobre cuatro elefantes y éstos sobre una tortuga gigante que nadaba en un océano enorme. Sorprendente pero para ellos muy real.
No fue hasta los antiguos griegos cuando realmente se fue consciente de que la Tierra era redonda. Aunque antes se llegó a pensar que era cilíndrica, la sencilla explicación de suponer que la Tierra se curva en la dirección Norte-Sur es lo que llevó al filósofo Anaximandro de Mileto a sugerir -erróneamente-que la Tierra tenía forma cilíndrica. Pero la solución de que la Tierra era esférica la dieron los navegantes. Cuando se alejaban los barcos iban desapareciendo en el horizonte y lo último que se veía eran las velas, por tanto estaban “bajando” por la curvatura de la Tierra. Desde la orilla se veía menos parte del barco y desde una montaña muy alta se veía aun más parte.
Por otro lado, los astrónomos griegos también pensaron que la mejor forma de explicar los eclipses de Luna era suponer que la Tierra se situaba entre ésta y el Sol y que su sombra proyectada por este astro, caía sobre la Luna y la eclipsaba. Como la proyección de esta sombra siempre era circular, confirmaba, una vez más, el carácter esférico de la Tierra.
La primera prueba directa de la esfericidad de la Tierra tardaría en llegar casi diecinueve siglos. En 1522 Magallanes y Juan Sebastian el Cano realizan la circunnavegación de la Tierra, ¡la Tierra es redonda!
Y la prueba definitiva: Imagen desde el Apolo 11 en 1969:
¿Pero es realmente absolutamente esférica?, realmente la Tierra está achatada por los polos, como vemos en la siguiente figura:
Y ahora vamos a la forma de la Tierra sí consideramos la gravedad de la Tierra y exageramos un poco las distancias, la Tierra es un Geoide. El geoide es la superficie de nivel de altitud cero, que coincide con la superficie media de los océanos en equilibrio prolongada por debajo de los continentes y con la misma gravedad en todos los puntos:
Una forma realmente curiosa 🙂 sí eliminamos lo océanos y dejamos todo al mismo nivel equipotencial, tenemos esta forma tan curiosa, nuestro planeta sería un Geoide.
Imagen exagerada para notar las diferencias de gravedad.
Vivimos en un pequeño planeta rocoso azul entorno a una pequeña estrella, nuestro Sol. El Sol se encuentra en las afueras de una galaxia espiral, la Vía Láctea. Una galaxia de tamaño mediano con un diámetro de 100.000 años luz. Nosotros nos encontramos a 25.000 años luz del centro de la galaxia. En cuyo centro hay un agujero negro supermasivo, llamado Sagitario A.
Todas las estrellas que nos rodean en una noche clara y despejada son parte de la Vía láctea, podemos ver la zona más densa de la galaxia como una tenue nebulosidad que cruza el cielo, siempre que la veamos desde lugares muy oscuros y alejados de la contaminación lumínica.
Imagen de la zona más densa de la Vía Láctea y las constelaciones en las que se puede ver.
Nuestro Sol se halla en el borde interno de un brazo espiral de la Vía Láctea llamado “brazo de Orión”. El Sol, que arrastra con su gravedad al Sistema Solar, órbita entorno al centro galáctico con un periodo de 240 millones de años, a una velocidad de 220 km/s. Por tanto estamos realizando un viaje interestelar tremendo, y no nos damos cuenta…, es todo un verdadero turismo espacial desde nuestra nave la Tierra.
Posición del Sol en la Galaxia
En nuestra galaxia hay más de 300.000 millones de estrellas… entre otros objetos, como nebulosas, planetas, asteroides, cometas y cúmulos globulares.
Hasta principios del siglo XX, se pensaba que nuestra Galaxia era el Universo. Estudios de luminosidad realizados por el astrofísico Edwin Hubble demostraron que existen estructuras muy lejanas, exteriores a la vía láctea, por ejemplo, la llamada en la época “nebulosa de Andrómeda” no era más que otra galaxia a 2.4 millones de años luz. Por tanto descubrimos que nuestra galaxia era una más de las otras miles de millones de nuestro Universo.
Nuestra Galaxia consta de tres partes principales:
BULBO CENTRAL. Alberga el núcleo galáctico. Formado por estrellas amarillentas. Además hay una fuente intensa de radio: Sagitt A* en el centro de la Galaxia, se cree que es un agujero negro muy grande.
DISCO. Diámetro ~ (100.000 años luz). Estrellas jóvenes, ricas en metales. Cúmulos abiertos y nubes de polvo y gas interestelar. Movimiento materia muy ordenado: órbitas casi coplanarias y muy poco excéntricas.
HALO. Esférico. Abundan los cúmulos globulares. Estrellas viejas y pobres en metales. Estructuras muy antiguas (hasta entre 11 y 13 mil mill. años).
En la Vía Láctea las estrellas se clasifican según su riqueza en metales en dos grandes grupos. Las que tienen una cierta abundancia se denominan de la población I, mientras que las estrellas pobres en metales forman parte de la población II. Normalmente la metalicidad va directamente relacionada con la edad de la estrella. A más elementos pesados más vieja es la estrella.
Vivimos en un autentico universo isla, nuestra galaxia, rodeada de miles de millones de otras galaxias… somos muy pequeños.
La Nutación es una pequeña irregularidad en el movimiento circular de precesión del eje de la Tierra. Nuestro planeta oscila muy lentamente en el espacio, como una peonza, a esta oscilación se la denomina precesión. Un efecto de este movimiento es que la posición de los polos celestes cambia constantemente. Los polos celestes trazan un circulo entero cada 26.000 años.
Movimiento de precesión de la Tierra (Imagen: Addison Wesley)
Debido a esto la posición del polo norte celeste también cambia con el tiempo, ahora está muy cerca de la estrella polar, pero en el año 15.000 estará muy cerca de la estrella Vega.
Posición del polo celeste con los años
Como veis los movimientos de la Tierra son varios, traslación alrededor del Sol, rotación sobre su eje, precesión (movimiento de peonza) y la nutación.
Movimiento de nutación sobre el movimiento de precesión, un bucle dura 18,6 años.
La nutación es la oscilación periódica del eje de rotación de la Tierra alrededor de su posición media en la esfera celeste, debido a las fuerzas externas de atracción gravitatoria entre la Luna y el Sol con nuestro planeta, ya que esta no es perfectamente esférica. La Nutación superpone una pequeña oscilación, con un período de 18.6 años y una amplitud de 9.2 segundos de arco, sobre este gran movimiento lento.
La causa de la nutación radica principalmente en el hecho de que el plano del la órbita de la Luna, alrededor de la Tierra, está inclinado aproximadamente 5 ° desde el plano de la órbita de la Tierra alrededor del Sol. El plano orbital de la Luna precede a la Tierra en 18.6 años, y el efecto de la Luna sobre la precesión de los equinoccios varía con este mismo período. El astrónomo británico James Bradley anunció el descubrimiento de la nutación en 1748.
Vais a ver a continuación alguna de las imágenes de la Tierra tomadas desde el espacio por diversas misiones espaciales, algunas tomaron la imagen en cuanto salieron del planeta y otras desde su destino. Nos encontramos un planeta azul precioso que nos dice lo pequeños que somos y la suerte que tenemos de vivir en un planeta con tanta vida como este, y que además tenemos que cuidar pues es nuestra nave de vida en el espacio.
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Debajo de cada imagen tenéis el nombre de la misión que tomo la imagen de la Tierra.
El siguiente mapa dinámico muestra las previsiones que superordenadores realizan de los movimientos de los vientos en la Tierra. Los datos proceden de múltiples fuentes globales tomadas desde satélite, datos que son actualizados cada tres horas. Se pueden observar remolinos que suelen indicar sistemas de bajas presiones con vientos de alta velocidad, incluidos los impresionantes huracanes, ciclones y tifones
Es un mapa interactivo en el que podemos hacer zoom y ver los detalles de la región que queramos de la Tierra, también haciendo clic en la en la palabra “earth”, en la parte inferior izquierda, vamos directamente a un panel de control que nos permite superponer otros datos como: temperatura, humedad, presión, precipitación y dióxido de carbono.
El 30 de junio se celebra el día del asteroide(Asteroid Day), se trata de un movimiento mundial de sensibilización para proteger la Tierra contra los posibles impactos de asteroides. La inspiración original para esta campaña provino del famoso impacto de un asteroide en Tunguska (Siberia-Rusia) el 30 de junio de 1908, evento que provocó una enorme explosión que dejó derribados arboles en un área de 2500 kilómetros cuadrados, incluso rompiendo ventanas y haciendo caer gente a 400 km de distancia.
Vídeo promocional del evento
Este día se celebran decenas de eventos sobre asteroides para acercar a todos estos objetos tan increíbles y a la vez peligrosos para la vida en la Tierra, podéis consultar los diferentes eventos en la página:
Asteroid Day, así como firmar una petición en la que se pide:
Emplear tecnología disponible para detectar y rastrear asteroides cercanos a la Tierra que amenazan a las poblaciones humanas a través de los gobiernos y las organizaciones privadas y filantrópicas.
El (100X)para pedir la aceleración del descubrimiento y seguimiento de asteroides cercanos a la Tierra a 100.000 por año en los próximos diez años.
Adopción Global del Día del Asteroide, para aumentar la conciencia de la amenaza de asteroides y nuestros esfuerzos para prevenir los impactos, el 30 de junio cada año.
El siguiente vídeo es impresionante, muestra la variación de la temperatura de la superficie de la Tierra desde 1880 hasta el año 2015. Mostrando que 2015 ha sido el año más cálido desde que se toman registros de temperatura. Se observa un tendencia alarmante de calentamiento global, estos datos los ha tomado NASA con los satelites NOOA.
Este mapa muestra el cambio de la temperatura global de la superficie desde 1880 hasta 2015. Las temperaturas más altas se muestran en rojo y las más bajas en azul. Escala en grados Centigrados (ºC).
La temperatura media de la superficie del planeta ha aumentado alrededor de 1,0 ºC desde finales del siglo XIX, un cambio impulsado por el aumento del dióxido de carbono y otras emisiones de origen humano en la atmósfera. La mayor parte del calentamiento ha ocurrido en los últimos 35 años, siendo los años más cálidos desde 2001.
Las grandes industrias y sobretodo los gobernantes de los países más contaminantes deberían empezar a concienciarse de que hay que frenar esto pues las consecuencias pueden ser bastante complicadas: largas sequías, climas extremos, grandes huracanes… la Tierra es un ser vivo que tiende a contrarrestar las acciones que se hacen sobre ella actuando de forma inesperada ante alteraciones no deseadas. Sí queremos dejar un mundo tranquilo a las futuras generaciones debemos trabajar desde ya para frenar esto o nos espera un futuro muy caliente…
La Asociacion de Aficionados a la Astronomia de Murcia es una entidad sin fines de lucro legalmente constituida con CIF G73983207 e inscrita en el Registro de Asociaciones con el numero 13471/1ª
La Tierra y la luna, observadas desde Marte. Combina dos imágenes adquiridas el 20 de noviembre de 2016, por la cámara HiRISE del Orbitador de Reconocimiento de Marte (MRO). Créditos: NASA / JPL-Caltech / Univ. de Arizona.
Esta imagen fue compuesta con una serie de imágenes tomadas cuando LRO estaba a 134 kilómetros por encima del cráter de la cara oculta de la luna, Compton.Créditos imagen: NASA / Goddard / Universidad del Estado de Arizona
Movimiento de nutación sobre el movimiento de precesión, un bucle dura 18,6 años. 
