viernes, 31 de mayo de 2013

1998 QE2 sobrevuelo hoy

Algunos datos y ligas de interés
Cuerpos que podrían impactar la Tierra:

Un asteroide de 2,7 km de diámetro, junto con su pequeño satélite de unos 600 m de diámetro, tendrá su acercamiento a la Tierra hoy 31 de mayo de 2013 y quizás pueda ser observado con telescopios de aficionados en la primera semana de junio.


1998 QE2 fue descubierto el 19 de agosto de 1998 por el observatorio LINEAR, tiene un periodo de rotación de unas 4 horas. Se ha catalogado como tipo C (mezcla rica en Carbono), semejante al asteroide 10 Hygiea, el cuarto más grande del Cinturón de Asteroides.
Si supongo una densidad típica de 2080 kg/m3 y que es un cuerpo casi esférico con un radio de 1350 m, su masa puede estimarse en:
M= (densidad)[volumen] =
(2080 kg/m3)[4xπ(1350 m)3 /3]= 2,14 x1013 kg = 21 400 millones de toneladas.

Aquí le remito algunos vículos de interés:

miércoles, 22 de mayo de 2013

Mercurio-Venus-Júpiter, astronómicamente correcto, climatológicamente ???


Nada fácil.
Tengo que admitirlo, el clima o más bien el tiempo como dirían correctamente mis amigos meteorólogos, ha desmejorado notoriamente, si los comparo con el de mis inicios formales en astronomía, 1985. Especialmente durante la temporada de lluvias.

Recuerdo que hace unos 20 años, llovía un poco después de mediodía, o como a las 4 de la tarde, pero muchas veces a las 7 de la noche el cielo estaba negro y despejado. Eso ya no lo tenemos ahora, al menos para la Gran Área Metropolitana (Costa Rica), por la persistente nubosidad a baja altura, o la completa cobertura. Espero que observadores en alguna parte de mi país, tengan mejor suerte y puedan observar el acercamiento visual de Mercurio, Venus y Júpiter, este fin de semana, al Oeste, luego de la puesta del Sol, a partir de las 18:15.
Sunsete Triangle (vídeo).

Y es que esta conjunción o acercamiento visual (no me gusta usar la palabra alineamiento por su significado geométrico específico, diferente), al involucrar los dos planetas más cercanos al Sol, cuya elongación máxima es 28° para Mercurio y 47° para Venus, necesariamente ocurrirá cercana a la salida o la puesta del Sol. Pero en esta oportunidad ni se acerca a esos valores favorables, el día 26 Venus solo está separado del Sol 15° y Mercurio y Júpiter 17°. La altitud de la conjunción sobre el horizonte oriental, no sobrepasa los 12°, así que para observarla, además de un cielo despejado se necesita una línea de montañas (horizonte real) muy baja, de preferencia un horizonte marítimo, u observar desde un sitio alto, quizás como el Irazú, sin obstáculos ni molestas luces de ciudad en la dirección apropiada. Espero que alguien cuente con estas condiciones, para que se dé una miradita y nos cuente. Para ayudarle le remito algunos diagramas de la conjunción, hechos con Stellarium para la latitud promedio de Costa Rica, a las 18:15 horas.

 ("click" para agrandarlos)
23 de mayo
 ()
24 de mayo
 
25 de mayo
 
26 de mayo
 
27 de mayo
 
28 de mayo
 
29 de mayo
 
30 de mayo

También le serán útiles algunos datos sobre los tres planetas, para el día 26, con las estrellas de la constelación Taurus de fondo.

Mercurio: distancia d= 1,142 ua; magnitud visual m= -0,8; diámetro aparente D= 5,9”.

Venus:           “     d= 1,643 ua;        “          “   m= -3,9;        “           “     D= 10.2”.

Júpiter:          “     d= 6,017 ua         “          “    m= -1,9 ;       ”          ”      D= 32,4”.

Home Planet
Así que Venus con su color blancuzco será el planeta más brillante. Le sigue Júpiter que puede presentar un tinte ligeramente amarillento y que fácilmente identifica con binoculares al verle sus 4 satélites mayores. Mercurio es el menos brillante y más pequeño, con un leve tinte anaranjado.

Siempre he tenido cuidado de que mis comentarios sobre posibles observaciones, no alienten expectativas poco reales, pero tampoco que le huyamos a los retos difíciles, así que, usted tiene la palabra.

Use sus conocimientos recursos y arte.
Buena suerte.

martes, 21 de mayo de 2013

Cuerpos que podrían impactar la Tiera

El propósito de este artículo es conversar un poco sobre las consecuencias y probabilidades de una colisión entre un cuerpo del espacio y la Tierra.
Los cuerpos más pequeños del espacio exterior (meteoroides) son más abundantes y más difíciles de detectar antes de un inminente impacto, pero los efectos de una colisión son menores.

http://impact.arc.nasa.gov/gallery_main.cfm
Los cuerpos de mayor tamaño (asteroides y cometas) son menos abundantes, más fáciles de detectar con anticipación, pero los daños en la Tierra podrían ser devastadores.

A la fecha se tienen catalogados, con sus características f
ísicas y orbitales una buena mayoría de estos cuerpos, que eventualmente podrían acercarse a las Tierra. Ninguno de ellos tiene predicha una órbita de colisión con la Tierra en el futuro cercano. Considero que los observatorios (http://neo.jpl.nasa.gov/news/news176.html), que se dedican a este tipo de vigilancia, nunca ocultarían la información y la proporcionarían al publico y a los gobiernos, para tomar las medidas pertinentes.

El peor escenario que puede provocar una colisión con un objeto de un diámetro de unos 20 km, sería una combinación de desastres como la formación de un gran cráter y el lanzamiento de los desperdicios a grandes distancias, la radiación térmica prolongada que provocaría graves quemaduras e incendios, la onda de choque en la atmósfera que tumbaría muchas construcciones, el efecto sísmico, y la formación de un tsunami. Objetos mayores si podrían causar cambios globales notables en el planeta.

Los llamados Objetos Cercanos a la Tierra (NEO en inglés), son objetos “pequeños” cuya órbita los lleva a las proximidades del planeta. Pueden ser clasificados como Cuerpos Menores del Sistema Solar: meteoroides, asteroides o cometas.
En este sitio puede ver imágenes y datos de los siete meteoritos más grandes encontrados en la Tierra. Van desde el Willamette de 15,5 toneladas (3,0x 1,98x 1,3 m), hasta el Hoba de 60 toneladas (2,7x 2,7x 0,9 m), ambos de hierro y níquel. Esto le puede ayudar a estimar el tamaño máximo de un meteoroide. El límite inferior lo tienen las partículas promedio que se producen en las “lluvias de meteoros”, pero estos últimos no son de interés para considerarlos en el cálculo de riesgo para la Tierra.
El objeto 212 DA 14, que sobrevoló la Tierra el 15 de febrero, el mismo día del estallido del meteoro de Chelyabinsk, se considera un “pequeño asteroide”, pues su diámetro se estimó en unos 45 m.

http://www.spaceweather.com/archive.php?view=1&day=21&month=05&year=2013
http://www.skyandtelescope.com/observing/home/Biggish-Asteroid-1998-QE2-Pays-Earth-a-Visit-209488881.html 
http://www.youtube.com/watch?annotation_id=annotation_110957&feature=iv&src_vid=UGIMdUVtsfc&v=hN6LYmIQ6XA 
http://www.ustream.tv/recorded/33543225 
http://science.nasa.gov/science-news/science-at-nasa/2013/30may_asteroidmoon/
http://www.youtube.com/watch?v=ssYnC90U0mM

http://events.slooh.com/ 
Desde luego, entre los NEO hay asteroides más grandes como 99942 Aphophis de 40 000 toneladas (325 m de diámetro) y  4179 Toutatis de 50 millones de toneladas (4,5x 2,4x 1,9 km), ambos de composición rocosa (silicatos).
El cometa de Halley tiene un núcleo de unas 220 millones de toneladas (15x 8x 11 km), con una densidad promedio cercana a la del agua o del hielo, pero su órbita estable y un poco lejana no hace que este objeto sea peligroso para la Tierra. Desde luego, hay cometas más pequeños y cercanos, pero también mucho más grandes y distantes,  como el Hale Bopp.
Entonces para tratar el tema de las colisiones y sus efectos, no importa mucho el tipo de NEO, sino más bien algunas de sus características  orbitales y físicas, tales como:

  • Dimensiones (o diámetro): Junto con la densidad y la velocidad permite calcular la masa y energía cinética. 
  • Densidad: El proyectil puede ser metálico (8000 kg/m3), de roca sólida (3000 kg/m3) o porosa (1500 kg/m3), o de hielo (1000 kg/m3). 
  • Velocidad de impacto: Antes de entrar a la atmósfera, los valores poisbles están entre 11 km/s y 51 km/s (valor típico (17 km/s). 
  • Angulo de impacto: Si es normal (90°), rasante (0°), o un valor intermedio. El más probable es 45° 
  • Desde luego también son importantes las condiciones del sitio de impacto, pues las consecuencias son diferentes si ocurre sobre el océano o sobre la corteza terrestre. Esto se puede caracterizar por medio  de la Densidad del sitio de impacto: Agua (1000 kg/m3) y su profundidad, roca sedimentaria (2500 kg/m3), o roca cristalina (2750 kg/m3). 
  • La distancia del sitio de impacto al observador, es desde luego muy importante.
A continuación presento algunos cálculos hechos con Earth Impact Effects Program del Imperial College de Londres y la Universidad Purdue, para un proyectil cuya densidad es 3000 kg/m3 (roca sólida), con una velocidad de impacto de 40 km/s, un ángulo de impacto de 45°. Supondremos un  observador a 100 km del sitio de impacto. 


A.  Proyectil de 1,5 m de diámetro.
Intervalo promedio (probabilidad) entre impactos: 6 meses.
Energía antes de entrar a la atmósfera: 1,0x10-3 Megatoneladas de TNT.
No produce cambios globales sobre la Tierra.
Proyectil estalla en una nube de fragmentos a 55 km de altitud.
Impacto sobre roca sedimentaria.

- No se forma un cráter, pero algunos fragmentos grandes pueden llegar a la superficie terrestre.
- El sonido del estallido en el aire puede pasar desapercibido.

B. Proyectil de 15 m de diámetro.
Intervalo promedio (probabilidad) entre impactos: 111,1 años.
Energía antes de entrar  la atmósfera: 1,01 Megatoneladas de TNT.
No produce cambios globales apreciables sobre la Tierra.
Proyectil estalla en una nube de fragmentos a 26 km de altitud.
Impacto sobre roca sedimentaria.

- No se forma un cráter, pero algunos fragmentos grandes pueden llegar a la superficie terrestre.
- El sonido del estallido llega 5,2 segundos después del impacto. Fácilmente audible (44 decibeles).

C. Proyectil de 150 m de diámetro.
Intervalo promedio (probabilidad) entre impactos: 23000 años.
Energía antes de entrar  la atmósfera: 1,01 x103 Megatoneladas de TNT.
Proyectil comienza a romperse a 68 km de altitud.
No produce cambios globales apreciables sobre la Tierra.
Impacto sobre agua, profundidad 5 km, sobre roca cristalina

- El “cráter” en el agua tiene un diámetro de  4,88 km.
- El cráter en el fondo oceánico es de 21 cm de diámetro y 5 cm de profundidad.
- La radiación térmica llega 90 milisegundos después del impacto.
- El bólido (visible) mide 1,84 km de radio.
- No hay efecto sísmico
- El sonido del estallido llega 5,0 minutos después del impacto. Como tráfico fuerte (76 decibeles).
- El tsunami llega 14 minutos después del impacto, con ondas de amplitud entre 22 cm y 17 m.

D. Proyectil de 1,5 km de diámetro
Intervalo promedio (probabilidad) entre impactos: 4,6 millones de años.
Energía antes de entrar  la atmósfera: 1,01 x106 Megatoneladas de TNT.
No produce cambios globales apreciables sobre la Tierra.
Impacto sobre agua, profundidad 5 km, sobre roca cristalina

- El “cráter” en el agua tiene un diámetro de  34 km.
- El cráter en el fondo oceánico es de 11 km de diámetro y 609 m de profundidad.
- La radiación térmica llega 810 milisegundos después del impacto.
- El bólido (visible) mide 31,5 km de radio.
- Mayoría de la vegetación prende fuego, quemaduras de tercer grado en el cuerpo.
- El efecto sísmico llega en 20 s. 7,4 en la escala  Richter.
- El sonido del estallido llega 5,0 minutos después del impacto. Puede ser doloroso (117 decibeles).
- El tsunami llega 7,8 minutos después del impacto, con ondas de amplitud entre 200 cm y 794 m.

E. proyectil de 15 km de diámetro.
Intervalo promedio (probabilidad) entre impactos: 950 millones de años.
Energía antes de entrar  la atmósfera: 1,01 x109 Megatoneladas de TNT.
No produce cambios globales apreciables sobre la Tierra. Dependiendo del lugar del  impacto el día puede cambiar en 12 milisegundos.
Impacto sobre roca sedimentaria.

- El cráter mide 241 km de diámetro y 1,5 km de profundidad.
- La radiación térmica llega 8,1 segundos después del impacto.
- El bólido (visible) parece 734 veces más grande que el Sol. El observador está dentro del bólido.
- La mayoría de la vegetación prende fuego, quemaduras de tercer grado en el cuerpo.
- El efecto sísmico llega en 20 s. 10,6 en la escala  Richter (mayor que cualquier terremoto registrado).
- El sonido del estallido llega 5,0 minutos después del impacto. Peligrosamente fuerte (162 decibeles).

El programa proporciona otros cálculos, algunos muy específicos que yo aquí no anoté, los cuales deben ser correctamente interpretados por expertos en sismología, oceanografía y otras disciplinas, pero si le interesan puede correrlo en línea, iclusive variando los parámetros.
Referencias adicionales:

http://impact.arc.nasa.gov/
http://simulator.down2earth.eu/

jueves, 16 de mayo de 2013

Fase de la Luna (repaso)

Hace unos días un lector M. Segura me hizo la siguiente consulta referente a las fases de la Luna, que aquí resumo:

  1. ¿Cuando en el calendario aparece la fecha de movimiento de la fase lunar ese día representa el fin de esa fase y a partir del día siguiente sería el inicio de la otra? 
  2. ¿Como luego de la luna llena comienza como a desaparecer del firmamento gradualmente hasta su ausencia total en el cielo (oscuridad) en  luna nueva, podría decirse que ésta es la expresión máxima del periodo menguante y a la inversa cuando pasa de luna nueva a luna Llena puede decirse que la luna llena es la máxima expresión del periodo creciente?
Son dos excelentes preguntas y creo que por simples, a veces las pasamos por alto, pero su contestación nos ayuda a comprender mejor el fenómeno de las fases lunares.

Quizás podemos comenzar un poco atrás estableciendo el hecho de que la Luna (y en realidad todos los planetas y satélites), si la consideramos por simplicidad como un cuerpo casi esférico,
  • Tiene en todo momento un hemisferio totalmente iluminado por el Sol.
    Usted puede comprobar esto si en un cuarto oscuro alumbra con un foco una bola. 
  • Como la rotación es un característica de todo los objetos celestes,
    el hemisferio iluminado va cambiando poco a poco.
     
  • Entonces, en el caso particular de la Luna, podemos decir que prácticamente en cualquier punto de su geografía
    se dan las mismas etapas que tenemos en la Tierra: amanecer, medio día, atardecer, media noche, etc.

    Esto ocurre independientemente de que la luna pueda observarse o no, desde otro lugar, por ejemplo, desde la Tierra. 
  • El satélite natural de la Tierra (es decir, la Luna o Selene), al igual que los satélites grandes de Júpiter y de Saturno, por algún motivo han llegado a un acople entre su revolución y su rotación, de tal manera que le dan el mismo lado al planeta, entonces
    la Luna siempre le da el mismo lado (el lado cercano) a la Tierra y desde nuestro planeta no podemos ver el lado lejano, esté o no iluminado por el Sol.
     
  • La iluminación del lado cercano está estrictamente relacionada con las fases. Veamos si analizamos solo las cuatro fases principales:
    En luna nueva, como el satélite esta entre el Sol y la Tierra, al lado cercano no le da la luz solar, por eso no la vemos.

    En luna llena, como el satélite está al otro lado de la Tierra (respecto al Sol), el lado cercano está totalmente iluminado, por eso si lo vemos completamente.
    En los cuartos, la luna está ni al frente ni atrás de la Tierra, está al lado, casi a la misma distancia del Sol, entonces la geometría de esta posición solo nos permite ver (desde la Tierra), la mitad de la mitad iluminada (un cuarto del lado cercano), el otro cuarto de luna iluminado es del lado lejano, el cual sabemos que nunca podemos ver.

    Ahora, contestaré las preguntas, primero la segunda:
  • Podemos considerar la variación en la iluminación del lado cercano de la luna, como dos etapas, la primera o creciente desde que no está iluminado (luna nueva), cuando va a iniciar la etapa creciente, hasta que está totalmente iluminada (luna llena). Luego viene la segunda etapa, la decreciente (o menguante) a partir de la llena, hasta llegar a la siguiente luna nueva.
    Los cuartos entonces quedan uno a la mitad de la primera etapa y otro a la mitad de la segunda. Compruebe por observación que esa mitad del lado cercano es diferente en cada cuarto.
  • Para lo de la fecha y hora, en la primera pregunta, primero haga el siguiente ejercicio mental, o quizás recuerde una experiencia en la playa: usted está con el agua hasta la cintura  recibiendo las olas, en el nivel más bajo, y en un instante esté comienza elevarse (a crecer), esta ante una “ola nueva”. El nivel sigue creciendo hasta que llega a la parte más alta de su cuerpo, unos segundos después (“ola máxima o llena”), inmediatamente comienza a bajar el nivel (a menguar), hasta que de nuevo varios segundos después le llega otra vez al nivel de la cintura y el proceso reinicia de nuevo.


Así las cuatro fases (= aspectos del lado cercano de la Luna) principales ocurren con fecha, hora, minuto y segundo y para hacer los cálculos de las lunaciones se usan las siguientes definiciones:

  1. Luna nueva: es la fase en que la Luna está “cerca” del Sol (vista desde la Tierra), ocurre en el instante cuando la Luna tiene la misma longitud eclíptica que el Sol. Los tres objetos están casi a lo largo de una recta y entonces el ángulo entre la Luna y el Sol es de cero grados
  2. Cuarto creciente: ocurre en el instante en que la luna y el sol están a 90 grados  uno del otro (vistos de la Tierra). 
  3. Luna llena: es la fase de la luna en que está en oposición con el Sol (vista desde la Tierra), ocurre en el instante en que su longitud eclíptica difiere en 180 grados, respecto al Sol. 
  4. Cuarto menguante: ocurre en el instante en que la Luna y el Sol están a 270 grados uno del otro (vistos desde la Tierra).

miércoles, 1 de mayo de 2013

Cuerpos menores del Sistema Solar

El próximo viernes 3 de mayo es el Día del espacio”.
El concepto de espacio es uno de los más amplios y a la vez simples o complejos que podemos usar, dependiendo si lo referimos a disciplinas diferentes pero correlacionadas como física, matemática, astronomía, arquitectura, etc.


Desde hace unos 50 años se ha venido usando el concepto de espacio exterior,  para referirnos a las regiones relativamente vacías del universo fuera de la atmósfera de la Tierra. Debe tener presente que las estrellas, planetas y satélites, en realidad todos los cuerpos físicos del universo, tienen entonces su propio espacio exterior.

Si nos restringimos a la Tierra, o al Sistema Solar, los cuerpos que están en ese –espacio cercano-, son  una estrella (el Sol); ocho planetas (Mercurio, Venus, Tierra, Marte, Júpiter, Saturno, Urano, Neptuno), de momento 5 planetas enanos (Eris, Plutón, Ceres, Haumea, Makemake) y otros que se descubran y clasifiquen como tales; los 171 satélites naturales de los 8 planetas, si contamos solo los que sobrepasan cierto tamaño no muy bien definido hasta ahora; y el conjunto de lo que a veces llamamos cuerpos pequeños, que según la definición de la Unión Astronomica Internacional, son los asteroides, cometas y meteoroides, no importa donde estén.
Entonces vamos a conversar hoy un poco sobre esos cuerpos pequeños, o al menos recomendarles algunos sitios, donde pueden ampliar su estudio.


Algunos asteroides.
613 403 Asteroides 
Ceres, que ahora se clasifica como Planeta enano, fue del primer asteroide descubierto, en 1801. Su diámetro (952,4 km), quizás nos sirva para estimar el tamaño máximo de los cuerpos menores. Vesta (530 km de diámetro) es el asteroide más brillante y algunas veces cuando alcanza magnitud 6 podemos verlo desde la Tierra.
Algunos asteroides tienen minúsculos satélites girando alrededor de ellos, como Ida, (- Asteroid 243 Ida Closest Approach To Earth (1,964 ua)

Todos tienen órbitas más o menos estables alrededor del Sol, como los del cinturón de asteroides entre Marte y Jupiter y algunos se acercan a la Tierra.
Seguro que hay muchos que no conocemos, hasta que sean descubiertos, como sucedió el 15 de febrero con el 2012 D4 (44 m de diámetro)y su coincidencia con otro cuerpo pequeño, el meteoroide de Chelyabisnk.
Desde luego que en el pasado algunos colisionaron con la Tierra, con los demás planetas o sus satélites. La probabilidad de una colisión en el futuro no es cero.

Quizás poco después de la formación de los planetas del Sistema Solar, alguno que sobrepasaba por mucho el diámetro que aceptamos ahora, tal vez como del tamaño de Ganimedes, colisionó con la Tierra primitiva y colaboró en la formación de la Luna.

3 206 Cometas
Hubble observa el cometa ISSON.

Cuando decimos que un cometa es un cuerpo pequeño del Sistema Solar, le estamos poniendo atención a su núcleo (unos 15 km de diámetro promedio), puesto que su coma puede ser de tamaño de la Tierra y su cola, como la distancia Tierra-Sol.

Los núcleos de los cometas están constituidos por gases congelados, incluyendo vapor de agua), polvo y pequeñas rocas. Al acercarse al Sol los gases subliman y forman la atmósfera o coma del comenta. Estos gases y las partículas de polvo liberadas constituyen posteriormente la cola del cometa.

Entre los cometas que hemos podido observar satisfactoriamente en Costa Rica, destacan el Halley en 1985-1986 (núcleo de 15 km), el Hyakutake en 1996 (núcleo de 2 km)  Hale--Bopp en 1997 (nucleo de 50 km), el Ikeya Zhang en el 2002. La observación que tuve en marzo del cometa C/2011 L4 Panstarrs, no fue nada satisfactoria, quizás porque se juntaron varios factores; mucha nubosidad, cercanía al sol y poca altitud sobre el horizonte. Sin embargo, desde otras latitudes se reportan observaciones extraordinarias.



Lluvia de meteoros Leonidas.
Meteoroides
Esta posiblemente no sea una palabra muy escuchada por usted, porque en los medios de comunicación y aun en la escuela se usa más “meteorito”.

Los meteoroides son los objetos más pequeños que hay en un sistema estelar, como el del Sol. Su tamaño va desde unos 100 micrones (¡pequeñísimas rocas!) a unos 10 m. La mayoría son fragmentos de los cometas, de asteroides, o aun cuerpos que han sido expulsados de planetas o sus satélites, que hayan sufrido colisiones rasantes. Podemos decir que están en el espacio exterior pero no los podemos ver, sabemos de su existencia a través de estimaciones sobre las trayectorias de desperdicios que dejan los cometas.

Solo entonces cuando penetran la atmósfera de la Tierra, se ponen en evidencia como meteoros, por la estela luminosa que dejan a su paso.
También cuando son hallados en su sitio de impacto en algún lugar de la Tierra, en este caso se trata de un meteorito.