jueves, 29 de marzo de 2012

Los cachos de la Luna

La Luna, al igual que el Sol, no tiene su órbita encima del ecuador de la Tierra, como si la tienen los cuatro satélites galileanos (Io, Europa, Ganímedes y Calisto), respecto al ecuador de Júpiter. 

Como la Luna es el satélite natural de la Tierra, siempre viajará muy cerca de la eclíptica, pero no exactamente sobre ella. El plano de la órbita de la Luna está inclinado 5.14° en relación al plano orbital de la Tierra (la eclíptica), por lo que, respecto al ecuador celeste aquel ángulo varía entre 18.29° y 28.58° (23.44° ± 5.14°). Esta variación provoca que algunas veces observemos la Luna muy norteña y en otras muy sureña.
La frontera entre el hemisferio iluminado y el hemisferio oscuro de la Luna se denomina terminador.
Al momento del cuarto creciente y del cuarto menguante, el terminador parece un diámetro que parte la Luna en dos.
¿Qué dirección tiene ese diámetro?
Formule su hipótesis, dele sustento geométrico a su explicación, finalmente observe y compruebe.


Al borde brillante del disco lunar se le denomina limbo y a los extremos donde el terminador y el limbo se juntan, se les llama cuernos o cachos. Éstos pueden apreciarse muy bien definidos dos o tres días antes y después de la Luna nueva.
Como el limbo está del lado de la Luna iluminado por el Sol, los cachos están dirigidos en la dirección opuesta. El limbo y el terminador de la Luna semejan un arco que dispara una flecha hacia el Sol.
Vista desde Costa Rica; latitud 10° norte.

En las vecindades de la fase de luna nueva, la dirección de la recta que une los extremos de los cachos y desde luego la orientación del creciente completo varía durante el año. Por eso es que esta última tiene, a veces, forma de sonrisa o de barquito, o forma de paréntesis. Esto depende fundamentalmente de cuán inclinada esté la eclíptica respecto al horizonte y de la latitud del observador.

En latitudes cercanas al ecuador, por ejemplo en nuestro país, una persona observa con mucha frecuencia un creciente de "luna sonriente", como en la tabla adjunta, que podrá comprobar en las fechas respectivas, en los meses que siguen.

Si viaja a regiones de la Tierra con altas latitudes norte o sur, podrá comprobar que el creciente lunar orientado en forma de paréntesis es más habitual. Pero si quiere verifíquelo ahora mismo con un planetario como Starry Night o Stellarium. Puede usar las mismas fechas de mi tabla.
La luna vista como paréntesis,
alta en el cielo (tránsito)
15/12/2012 (C.R.)

11/05; 04:35
(tránsito, C.R.).
Desde luego, cuando la Luna está alta en el cielo (culminando), por ejemplo en las vecindades del cuarto creciente y del cuarto menguante, la orientación de los cuernos es más como de paréntesis (verifíquelo en estos días).

Pero esto se debe a que al rotar, tanto la Luna como la Tierra, la orientación relativa cambia. De la misma manera que la orientación de su mano cambia si hace rotar su brazo alrededor del hombro.
Recuerda que en octubre luego de la puesta del Sol, cuando la constelación Orión sale por primera vez, la vemos como acostada de espaldas sobre el horizonte oriental.

Pues observé que ahora en abril, se acuesta boca abajo sobre el horizonte occidental.
A la Luna, las constelaciones, etc., le sucede lo mismo, compruébelo con La Llena de Pascua, que ocurrirá el 6 de abril. (Espere mi entrada sobre el tema en una semana).


Antes de despedirme, quiero invitarlo a hacer en su casa, la tarea que haré para mi; extender este análisis para:
  • Una latitud como la de Madrid España, Punta Arenas en Chile y Quito, Ecuador.
  • Para nuestra latitud, pero al amanecer, unos dos días antes de la Luna Nueva (use fechas tres días antes que la de la tabla.)
Le aseguro que va aprender y se va a divertir.

viernes, 23 de marzo de 2012

Venus apunta hacia las Pléyades

Luego de la rápida visita de la Luna, primero a Júpiter y luego a Venus, este fin de semana (24 al 27 de marzo), repitiendo un paisaje similar al de finales de febrero (lea en este blog: Observe el acercamiebto de Venus y Júpiter I.), el planeta Venus avanza velozmente hacia “Las Siete Cabritas” (M45), ese magnífico cúmulo abierto en la constelación Tauro.

Siguen entonces unos 10 días en los que, si la nubosidad se ausenta, podemos realizar observaciones al ojo desnudo, con binoculares y telescopio, hacer diagramas y tomar fotos de lo que nos muestra el cielo nocturno, justo después de la puesta del Sol.
El valle central de Costa Rica puede que siga algo nublado, pero en otras regiones, quizás donde usted vive, sea favorecido con cielo despejado.

Si le parece puede guiar sus observaciones con las imágenes que produce el planetario Starry Night, que a continuación le inserto. 
También puede usar el software en línea “Interactive Sky Chart”, cortesía de Sky & Telescope.
Si el clima me lo permite, trataré de mostrarle este evento con algunas fotos, pero quizás usted tenga mejor suerte, inténtelo.

Júpiter, Venus, la Luna y Las Pléyades están al Oeste, pero no olvide que por el Este puede ver al planeta Marte con su característico tinte rojizo, en la constelación Leo. Primero avanzando hacia Regulus (Alfa Leonis), luego dando la vuelta y finalmente alejándose de ella, para dirijirse hacia la constelación Virgo.

Más atrás (y más tarde); hacia el Este, lo espera el planeta Saturno en la constelación Virgo, muy cerca de la estrella Spica
Si tiene un telescopio, no deje pasar la oportunidad para observar su conjunto de anillos, que por ahora está bastante bien colocado para observar desde la Tierra.

Como dice mi amigo Edgar, en esta primavera (¡inició el 19 de marzo!), tenemos un "Cielo de lujo".
Saturno en Virgo; 24/03/2012.
Faldas del volcán Miravallles. 
javillalobos@ice.co.cr










sábado, 17 de marzo de 2012

El Sol en el equinoccio (20-03-2012; 05:14:27 UTC)

El equinoccio vernal (de primavera en el hemisferio norte) es un punto  en el espacio (una posición) en la esfera celeste, que corresponde con un preciso momento en el tiempo. Es lo que aún seguimos llamando Primer Punto Aries, aunque sabemos que ahora cae en la constelación Pisces, debido a la precesión del eje de rotación de la Tierra.

¿Cómo sabemos el dónde y el cuándo?
Como todo en ciencias, por medio de una definición operacional, clara y precisa: El equinoccio vernal corresponde al momento cuando la longitud geocéntrica del Sol es igual a cero grados.

Esto es, cuando el centro del Sol, está a la menor distancia del cruce entre las dos curvas verdaderas (¡matemáticas!); la eclíptica y el ecuador celeste.

Observemos varias cosas:
  • La definición está en términos de coordenadas eclípticas; para ser precisos, en términos de la longitud eclíptica (λ).
  •  El centro del Sol (un punto) no viaja precisamente por la eclíptica (una curva). 
    Siempre hay una pequeña pero medible distancia, la latitud eclíptica (β),
    que toma tanto valores positivos, como negativos.
    Por ejemplo, mañana 18 de marzo
    de 2012, a la hora del tránsito solar sobre el meridiano 84° Oeste (11: 44), las coordenadas eclípticas del Sol son: λ= 358° 31' 48.4"; β= 0° 00' 00.6" (¡seis décimas de segundo de arco!), según Calsky.
Entonces, aunque no nos parezca, y desde luego jamás lo notaremos nosotros, el Sol se mueve 
como lo haría usted con un vehículo tratando de seguir una raya marcada en la carrtera (la 
eclíptica verdadera), muy cercano a la raya, pero desviándose poquitos a un lado y al otro. 
En una distancia e intervalo de tiempo muy cortos (un día), podemos suponer sin mucho error que 
el Sol se mueve paralelamente a la eclíptica, a una cierta distancia (β), que para alrededor del 20
de marzo  de este año es 0.70 segundos de arco.
Así las cosas, debido a esa geometría, existen tres posiciones clave y sus respectivos momentos,
en los que el Sol está cerca del cero de longitud eclíptica (y de ascensión recta), como bien lo 
ilustra la figura de IMCCE, pero las diferencias entre ellas son mínimas. 
Evidentemente la mejor escogencia es la intermedia. 
El equinoccio vernal ocurre entonces el 20 de marzo de 2012 a las 05:14:26.91 UTC, 
(19/03; 23:14:26.91 hora oficial de Costa Rica), cuando la longitud eclíptica del Sol es λ= 0° y 
su latitud eclíptica es β= 0.70”.
Observe que en este punto escogido, las coordenadas ecuatoriales del Sol no son exactamente 
cero, sino que; la ascensión recta es α= 23h 59m 59.982s y la declinación es δ= 0.64".
El equinoccio en realidad es un concepto matemático, no hay nada que mirar. 
La puesta de sol más cercana (que si puede observar) será la del 19, a las 17:47 (A= 270.1°) y 
la salida más cercana, el 20, a las 05:40 (A= 89.7°), justamente marcando con buena precisión, 
la dirección Este-Oeste, en cualquier lugar de la Tierra.
Refrencias:
Equinoccio, algo más que la definición.
Equinoccios.
Equinoccio.
Equinoccio vernal, luna llena y el domingo de Pascua. 
Equinoccios y su relación con el año bisiesto.

lunes, 12 de marzo de 2012

Marte, observe como parece invertir el sentido de su recorrido

f= 24 mm; 1/f = 11; 30 s; iso 1600; cámara en trípode.
Se nos acerca una buena oportunidad para observar a Marte, con binoculares, o telescopio, hacer diagramas o tomar fotos, anotar posiciones en un mapa de la esfera celeste y comprobar que, a veces, invierte el sentido aparente de su recorrido.

Cada año, de enero a diciembre el Sol se mueve por la eclíptica a través de las constelaciones: Sagitario, Capricornio, Acuario, Pisces, Aries, Tauro, Gemini, Cáncer, Leo, Virgo, Libra, Escorpión y Ofiuco, de Oeste a Este, al igual que la Luna, sólo que esta lo hace en un mes.
Este es el sentido de movimiento que llamamos directo (o si soporta el anglicismo; progrado). Obviamente, el movimiento en sentido opuesto (de Este a Oeste) se llama retrógrado.

No debemos confundir el movimiento directo con el movimiento diurno del Sol, la Luna, los planetas y las estrellas, debido a la rotación de la Tierra, que los lleva de Este a Oeste.
  • Marte inició este año, con movimiento directo (Oeste a Este), digamos que moviéndose hacia Virgo. 
  • El 25 de enero invirtió el sentido de su movimiento y comenzó a retrogradar (Este a Oeste), moviéndose hacia la estrella Régulus, en Leo. 
  • El 16 de abril, de nuevo el sentido se invertirá (Oeste a Este), ahora alejándose de Régulus, hacia Virgo y continuará así por el resto del año.  
Tenemos oportunidad de observar estos cambios de sentido (¡dirección!) en la trayectoria aparente de Marte, si lo observamos y anotamos en una vitácora su posición en la esfera celeste (constelaciones y  estrellas), cada vez que tengamos una oportunidad, por ejemplo en las siguientes fechas, u tras que considere apropiadas:
  • Marzo (01 – 07 – 12 – 18 – 21 – 24 – 31)
  • Abril (03 – 10 – 14 – 30)
  • Mayo (10 – 20 – 29)
  • Junio (25)
  • Julio (27)
  • Agosto (11 – 17 – 21)
  • Setiembre (09)
  • Octubre (10).
¿A qué se debe el movimiento retrógrado de un planeta como Marte?
¿También presentan movimiento retrógrado los otros planetas?

Se debe a que observamos desde una plataforma en movimiento (la Tierra), como cuando usted en un vehículo alcanza y deja atrás a otro. 
Es pura y simple relatividad galileana
La explicación que está en la referencia está muy clara, léala.

Referencias:

jueves, 8 de marzo de 2012

Venus se acerca a Júpiter

Tres grados de separación del 13 al 16 de marzo.
#1. 05/03/2012
Método de la gorrita/ jav.
#2

Júpiter y Venus continúan su acercamiento con el fondo estelar de la constelación Aries.

Si le gustó la observación del acercamiento de la Luna a estos planetas en febrero (http://fisica1011tutor.blogspot.com/2012/02/observe-el-acercamiento-de-venus-y.html), pues ahora la cosa está mejor.


Hoy jueves 8, la separación entre los dos planetas es 5° 17’ (Júpiter es el de arriba y menos brillante).
Aproveche para observar los satélites galileanos (Io, Europa, Ganímedes y Callisto),  observados por primera vez por Galileo Galilei en 1610. Unos binoculares 10x50 ya pueden hacerlo.


La distancia entre los centros de los dos planetas va a ir disminuyendo y del 13 al 15 prácticamente se mantendrá en 3°. 
#3. Júpiter, Venus y
Colinas del Poás.

La foto #1 fue tomada el lunes 5 a las 6:45 p.m. Como mi cámara no hace doble exposición, usé  el método de la gorrita negra, para tener doble imagen de Venus y Júpiter (exposición total 30 s; 7 s lente destapado; 16 s tapado con la gorrita; 7 s lente destapado).


El día 14 Venus se coloca al norte de Júpiter; visualmnte desde Costa Rica, a la derecha y a la misma altitud sobre el horizonte occidental, pero en los siguientes días  Venus  será el de más arriba.

El día 15 Venus estará en su etapa de máximo brillo (m= -4.3),  en una fase en que el 57.2% de su disco estará iluminado por el Sol, a una distancia de 0.809 ua (119 625 647 km) de la Tierra, por lo que su diámetro aparente es de 20.86 segundos de arco. 
#4. 11/03/2012; 19:30.
Zapote, San José / jav.


#5. 12/03/2012; 19:25. Zapote.
Suficientemente separado del Sol (E= 45.62°) y de la Luna (E=130.24°), para que la luz de ésta no interfiera en la observación. A las 20:48 se oculta bajo el horizonte, con un acimut de 287.8°

Del 24 al 27 los planetas tendrán la compañía de la Luna, una situación similar a la de febrero.
#6.

Sígale la pista a Venus y del 2 al 4 de abril observe la pasada cercana a las Pléyades (las Siete Cabritas), en la constelación Tauro.

Los próximos acercamientos de Venus y Júpiter son aún más espectaculares, pero tendrá que esperar de uno a tres años: 
#7. Venus toma la delantera.
15/03/2012; 19:15
El Roble, Santa Bárbara. Heredia.
  • el 28 de mayo de 2013 (1°) y Mercurio muy cerca, 
  • el 18 de agosto de 2014 (18 minutos de arco), 
  • 26 de octubre de 2015 (1°), con la compañía de Marte. 

domingo, 4 de marzo de 2012

Neutrinos con sabor oscilante

http://education.jlab.org/glossary/betadecay.html
Quizás haya leído últimamente sobre los neutrinos. Es la partícula que ha cautivado mi atención en estos días y sobre la cual he estado leyendo y estudiando, tratando de comprender algunas de sus características y propiedades. Por eso me he atrevido a escribir en mi blog (física1011tutor), algo sobre lo que he aprendido:

Supongo que se ha informado que los neutrinos:
  • No tienen carga elécrica.
  • Viajan casi a la velocidad de la luz, -igual o mayor, se está investigando-. 
  • Casi no interaccionan con nada, pero tienen masa. 
  • Qué hay de tres sabores cuánticos: neutrinoelectrón, neutrinomuón y neutrinotauón. 
  • Poseen helicidad (quiralidad) zurda. 
  • Y desde luego, como cualquier partícula de materia, tienen sus respectivas antipartículas.
Click en la imagen.
Bueno aquí le va un resumen sobre mi tercera etapa de estudio.
Me falta contarles algo bastante interesante; parece que en un proceso natural (en estrellas, por ejemplo), o artificial (en un acelerador de partículas, como en CERN), se pueden producir y emitir neutrinos de un cierto sabor
Sin embargo, a medida que viajan, dependiendo de la distancia, la masa y otras características más propias de dichas partículas, cuando llegan a un detector, e interaccionan con él para evidenciar su presencia, se puede encontrar neutrinos de cualquiera de los otros dos sabores. Esto porque esta característica (el sabor) varía periódicamente mientras el neutrino se propaga, es decir, su sabor leptónico sufre oscilaciones entre los tres sabores hasta ahora identificados.
¿Habrá otro sabor, quizás neutrinos insípidos, o neutrinos estériles?
De momento no se a que fenómeno macroscópico puedo referirle para hacerle una analogía de esta forma de actuar de los neutrinos. 
Algunos comportamientos de las partículas, en el ámbito de la mecánica cuántica, no tienen ningún paralelismo con lo que sucede en la mecánica clásica.
Tampoco quiero usar otras palabras para endulzarle el estudio; como mutantes, tripolares, fluctuantes, inestables, etc. porque dichas palabras ya tienen una acepción particular que quizás no se ajusta. Así que seguiremos llamando al fenómenos como lo hacen los físicos que estudian partículas elementales; oscilación de neutrinos.

Los físicos dicen que los neutrinos pueden oscilar porque tienen masa (casi nada, pero…)
Esto último es un poco paradójico; a una partícula moviéndose casi a la velocidad de la luz, (igual o mayor), ¿cómo se le calcula su masa relativista?
Si se aplica la relación conocida de relatividad especial, su masa se haría infinita (si v= c), o imaginaria (si v> c).

Do mayor
Para comprender la oscilación de neutrinos, primero lea esto y luego construya su propio modelo cuántico, a mi me ayudó un poco a entender lo que sucede.
Suponga que en una guitarra, o en un piano, producimos el acorde de do mayor. Una onda sonora con tres armónicos casi de igual intensidad, pero con frecuencias diferentes (do- mí- sol) y que al propagarse en el espacio, debido a las pequeñas diferencias de velocidad, se desfasan. ¿Podrá ocurrir que en un punto determinado dos de los armónicos casi se cancelan, suponga que do y sol (interferencia destructiva), pero prevalecer el tercero: ?
Y así sucesivamente, la oscilación continúan con cierta periodicidad, favoreciendo a uno u otro de los tres armónicos. 
Entonces, donde usted coloque su oído (un detector o un micrófono) a pesar de que el guitarrista considere que está enviando principalmente notas do, usted podría escuchar con cierta probabilidad, solamente la nota re, o la nota , o hasta la misma nota do original.

No sé si esto pueda ocurrir en la realidad, no tengo conocimientos de música, pero si muy buena asesoría. Así que preguntaré y luego le cuento.