ASTRONOMIA PARA NIAOS

Capítulo 1: El primer hombre en la tierra, un aficionado a la Astronomía Desde que el hombre comenzó a existir en la Tierra se ha hecho muchas interrogantes acerca de lo que acontece a su alrededor, específicamente en la observación de los astros (El Sol, la Luna y las estrellas), dándose cuenta de muchas ocurrencias como: que no todos los días el sol sale y se oculta por el mismo, etc. En el momento en que aprenda a contar podrá ir marcando los días transcurridos desde un cierto momento (la salida del sol desde un cierto punto) y se dará cuenta que cada trescientos sesenta y cinco días se repite este acontecimiento (periodo de tiempo conocido como año). De igual manera se asombrara con nuestro satélite la Luna, vera como se mueve respecto a unos puntos luminosos conocidos como estrellas. Observara unos puntos del cielo, algunos más brillantes que otros, que se mueven no tan deprisa como la luna: los llamara planetas. Conocerá 5 de estos y luego descubrirá los restantes. Todos estos misterios los comprenderá con el tiempo, algunos son aun misterio para nosotros. Capítulo 2: El planeta Venus y el gigante Júpiter Los planetas son cuerpos sin luz propia y los vemos porque reflejan la luz solar, Venus es un planeta interior por la tanto lo veremos siempre cerca al sol, es pues el segundo planeta y después que la luna el astro que más brilla. Venus, debido a su periodo de traslación (doscientos veintidós días) y su órbita cerca al sol lo observamos durante largos espacios de tiempo. Júpiter, el gigante del sistema solar, entres sus características más importantes estan: su diámetro es once veces el de la Tierra y su volumen 1.300 veces mayor. Tanta es la fuerza de gravedad en la superficie de este gran planeta, que un hombre de unos 70 kg sentiría la sensación de pesar allí unos 200 Kg. Júpiter posee 4 satélites que sobresalen de los demás y logran observarse con la ayuda de un telescopio, estos son: Io, Ganimedes, Calisto y Europa. Es un planeta con movimiento de traslación lento (12 años) Capítulo 3: Marte, el planeta rojo Marte es un planeta que se diferencia de los demás por su intensa tonalidad rojiza y es el planeta en el cual Kepler concentro sus observaciones y logro deducir las tres leyes que rigen el movimiento de todos los planetas en el sistema solar. El año en Marte dura 686 días, es casi el periodo de un año en nuestro planeta. Su día dura 24 horas y 37 minutos, El ángulo que forma el ecuador de Marte con el plano de la eclíptica es de 25 °, por ello las estaciones en Marte estarán distribuidas en la misma forma que en nuestro planeta. Su atmosfera está constituida de dióxido de carbono por lo que es seria de difícil respiración en este planeta. Posee dos satélites conocidas como Phobos y Deimos. Observando a Marte con telescopio nos produce la sensación de estar observando una naranja en cuya superficie veríamos claramente los casquetes polares que se conservan bien debido a las bajas temperaturas. Capítulo 4. Saturno, el planeta del anillo Es el planeta más bello que rodea el sol. Es el primero es esplendor debido a que posee un anillo (constituido por una infinidad de pequeños corpúsculos que giran en un plano). Tarda veintinueve años en completar una vuelta al sol y por esto su movimiento en el cielo es muy lento. La densidad relativa de Saturno es de 0.7 lo que lo hace muy liviano en comparación con el agua. Si se logra ver con un telescopio a Saturno se aprecia con facilidad una de sus tantos satélites: Titán que gira alrededor del planeta con un periodo de 15 días y 22 horas. Capítulo 5. El descubrimiento de Neptuno, una de las más fascinantes historias de la Astronomía Situados en el año 1845, se descubrió pocos años atrás a Urano (1781) debido a una casualidad, todos los telescopios se dirigían hacia este astro para tratar de calcular su órbita y los parámetros para conocer su posición en el cielo. Pero se encuentran diferencias entre las posiciones que observan y las teóricas, esto hace pensar que la atracción debido a otro planeta las ocasionaba. Leverner, francés y Adams, inglés, se lanzan a la aventura de explicar las alteraciones en Urano. Luego de arduos cálculos realizados por ambos y por separado llegan a los mismos resultados. Así se descubre Neptuno sin utilizar telescopio. Neptuno cuyo diámetro es de 53 000 Km. Está situado a mucha distancia de nosotros y posee dos satélites. Capítulo 6. ¿Es Plutón el último planeta del sistema solar? Plutón se descubre en 1930, pero a diferencia de todos los planetas desde mercurio hasta Neptuno, cada una van envolviendo al otro en sus orbitas, mientras que Plutón cruz su órbita con Neptuno. Este pequeño planeta describe su órbita alrededor del Sol en 250 años, teniendo un diámetro de unos 5000 km. Debido a que es descubierto en 1930 solo se conoce un cuarto de su trayectoria , está razón es la que hace difícil predecir la existencia de un décimo planeta. Plutón también es el único planeta que esta fuera del Zodiaco, que es una zona del cielo limitada por dos planos paralelos a la Eclíptica a +- 8° de distancia. Capítulo 7. La ley de Bode Esta ley nos permite saber de una manera aproximada las distancias entre los planetas y el Sol. Sean los números cuya ley es inmediata: 0 3 6 12 24 48 95 192 384 768 Se suman cuatro unidades a cada uno: 4 7 10 16 28 52 100 196 388 772 Se divide el resultado por 10: 0.4 0.7 1 1.6 2.8 5.2 10.0 19.6 38.8 77.2 Ahora comparemos estos valores con los valores reales: Capítulo 8. El movimiento de los planetas y el año de Júpiter Los planetas se mueven respetando las leyes de Kepler , los cinco primeros ( sin contar la Tierra) se mueven en el cielo cambiando su posición respecto a las estrellas que están detrás y se mantienen fijas , tienen movimiento retrógrado, directo y estacionario. “El Sol se encuentra en el centro y todos los planetas se mueven alrededor de él, en orbitas elípticas, ocupando el Sol uno de los focos”. Puesto que los planetas se van moviendo cada uno envolviendo con su órbita a los anteriores, habrá épocas en que podrían coincidir en la misma dirección dos o más planetas, esto ocurrió en 1982 cuando Júpiter, Saturno (ocurre cada 29 años) coincidieron en el cielo, por esto se bautizó tal año como el año de Júpiter. Capítulo 9. El Zodiaco. El camino del Sol por las constelaciones del Zodiaco El sol a lo largo del año va recorriendo un conjunto de estrellas, a este conjunto se le denomina Zodiaco. Existen 88 constelaciones catalogadas que nos sirven para orientarnos en las noches claras. Considerando a la Tierra como fija, se considera un plano denominado la eclíptica por donde el solo realiza su órbita. Con esta consideración se entiende como el Sol en el transcurso del año va situándose cada mes sobre cada una de las constelaciones de tal manera que entre una y la siguiente haya 30° de amplitud (12 constelaciones), cada una de estas doce constelaciones se hace coincidir con cada uno de los 12 meses del año comenzando la serie por el punto Aries (intersección de los planos de la Eclíptica y Ecuador). Las coincidencias entre constelaciones del cielo y meses del año han dejado de corresponderse como lo hacían 2000 años atrás debido al efecto de precesión de los equinoccios o retrogradación del punto Aries. Capítulo 10. La velocidad con que la Tierra se mueve en el espacio. La distancia de la tierra al Sol es una de las constantes astronómicas que se utilizan en el sistema solar: 149 millones de Kilómetros. Con este dato es fácil calcular el espacio que recorre la Tierra en un año moviéndose alrededor del Sol, considerando su órbita como circular y de radio 149x106 Kilómetros la longitud de dicha circunferencia será: Este espacio dividido entre 365 nos da el espacio recorrido en un día y luego dividiendo entre 86400 obtenemos la distancia recorrida en un segundo: 30 kilómetros. Es decir la tierra se mueve a 30 km/s, sin duda una velocidad desorbitante. Capítulo 11. ¿Llegará alguna vez la Tierra a dar la misma cara al Sol, como ocurre con la Luna respecto de la Tierra? La luna se mueve en una órbita elíptica alrededor de la tierra, sus distancias máximas y mínimas al planeta son de 357190 km y 408200 km que corresponden al paso por el perigeo y el apogeo de su órbita, en esos 29 días alrededor nuestro ha llegado a esa posición de equilibrio en que la no homogeneidad de masas en su interior ha hecho que se haya quedado anclada en esa posición, parece que esté ha de ser el final de todo cuerpo que gire alrededor de otro principal , es decir que ése será el final también de la Tierra, en su movimiento alrededor del Sol. Si es que esto llega a ocurrir será tras muchos miles y millones de años, habrá una cara de la Tierra que siempre mire al Sol y otra que nunca más lo verá, las temperaturas en ambas serán imposibles de resistir, posiblemente para entonces no haya vida en la Tierra. Capítulo 12. La Luna miente Cuando se estudia la Luna, se analizan cinco tipos de revoluciones o giros, distintos unos de otros, según sea el punto que se utilice como referencia. Tomamos finalmente el paso de la Luna por el Sol, visto desde la Tierra. Cuando utilizamos esta última referencia, obtenemos lo que denominamos revolución sinódica (mes lunar). La revolución sinódica tiene una duración de 29 días, 12 horas, 44 minutos y 3 segundos así de siete en siete la luna va pasando por las cuatro fases: Luna nueva, cuarto creciente, Luna llena y cuarto menguante. La Luna se encuentra a unos 380 000 Km de la Tierra, su órbita descrita es una elipse estando la tierra en uno de sus focos. Capítulo 13. El tamaño del Sol A pesar de su gran tamaño es una de las estrellas más pequeñas del cielo. Es fácil comprobar el valor del radio del Sol, sabiendo la distancia a la que se encuentra de nosotros , midiendo el ángulo bajo el cual vemos al Sol se pude deducir el radio del mismo, el valor correspondiente a su radio es de 16 ‘ por lo tanto el radio aproximado es 693 482 km. Las capas del Sol son: el núcleo, la fotosfera, la cromosfera y la corona. Sin embargo el sol comparado con otras estrellas del firmamento es muy pequeño Capítulo 14. Cuando el Sol aparece y desaparece por el horizonte nos engaña La atmosfera está compuesta por cuatro partes de nitrógeno y una de oxígeno y también de pequeñas cantidades de argón y anhídrido carbónico y otros gases. Al atardecer, cuando el borde inferior del Sol esta tangente al horizonte del mar, empezara a ocultarse pero aun lo vemos totalmente y se verá un poco achatado como si fuera una elipse. Cuando el Sol esta tangente al horizonte y con el borde rozando el mar, en ese momento el Sol ya está totalmente bajo el mar, esto sucede debido a la refracción. Este es un efecto que no sólo ocurre con el Sol sino con todos los astros, debido a esto aumenta la duración del día y se acorta la duración de la noche por que se adelanta la hora del orto y se atrasa la del ocaso. Capítulo 15. Las estaciones cambiadas en los dos hemisferios El hemisferio norte y sur tienen estaciones opuestas todos los años ya que los efectos del Sol en un hemisferio se producen en el otro 6 meses después, prueba clara es que el Sol está frente al hemisferio norte luego de pasar por el punto Aries, pero estará frente al hemisferio sur luego de 6 meses, al pasar por el punto libra. En el hemisferio norte, cuando el Sol pasa el punto Aries (21 de marzo) comienza la primavera, 3 meses luego (21 de junio) comienza el verano al pasar por el trópico de cáncer, 3 meses más, al cruzar el punto libra (21 de septiembre) comienza el otoño hasta el 21 de diciembre que comienza el otoño (trópico de capricornio). Capítulo 16 Duración del día y de la noche Hay dos épocas en el año, en los equinoccios, es decir, en los puntos Aries y Libra (puntos de intersección del Ecuador y la Eclíptica) en que el día es igual a la noche. A partir del punto de Aries (21 de marzo: hemisferio norte) se observa que los días van alargándose, mientras que las noches se van acortando. Ocurre sucesivamente, hasta el 21 de junio en que el Sol alcanza su máxima distancia del ecuador (solsticio de verano) en esas fechas los días son los más largos del año, a partir de esas fechas, los días van a ir disminuyendo de duración, hasta alcanza nuevamente el 21 de septiembre en donde el sol se encuentra en el otro equinoccio, el de otoño. La duración del día y la noche es relativo al lugar en donde nos encontremos o mejor dicho según la latitud en que vivamos. Hay dos posiciones particulares: en un lugar del Ecuador o en los polos de la Tierra. En un lugar situado precisamente en el Ecuador, el día y la noche tienen exactamente la misma duración todos los días del año, tanto el día como la noche duraran 12 horas. El otro lugar es el Polo ya sea norte o sur, el día dura seis meses, todo el tiempo desde que el Sol atraviesa el Ecuador. Capítulo 17. En enero es cuando más cerca se encuentra el Sol de nosotros En enero es cuando más cerca se encuentra el Sol de nosotros. La trayectoria que describe la Tierra alrededor del Sol es una elipse, pero con una excentricidad muy pequeña (e=0.0067), lo que significa que se asemeja bastante a una circunferencia. Entonces, la distancia Sol-Tierra no influye apenas en la temperatura, la verdadera razón es la inclinación de los rayos del Sol al incidir sobre la corteza terrestre, que depende de su declinación y la latitud de cada lugar. Capítulo 18. La duración de las estaciones Cada vez que el sol pasa por los puntos Aries, Cáncer, Libra y Capricornio comienza en el hemisferio norte las estaciones, en cada uno de esos puntos del cielo el Sol aumenta en 90° sus coordenadas ascensión recta y longitud eclíptica . Las estaciones no tienen la misma duración, se puede ver que los veranos son unos cinco días más largos que los inviernos en el hemisferio norte, ocurre lo contrario en el hemisferio sur. Capítulo 19.El espectáculo de los Eclipses Para que ocurra un eclipse lunar debe darse una oposición, es decir, la Tierra debe estar entre el Sol y la Luna, o dicho con más rigor, las longitudes eclípticas de ambos astros deben diferir 180. Para que ocurra un eclipse solar debe darse una conjunción, es decir la Luna debe estar entre el Sol y la Tierra, dicho con rigor, sus longitudes eclípticas deben ser iguales. Para darse los eclipses, el plano de órbita lunar y el plano de la eclíptica, tiene que coincidir, y esto es uh tanto difícil. Los eclipses se repiten cada periodo, este se llama saros y dura 233 meses. Los eclipses solares pueden ser totales (no se ve el Sol), parciales (parte del sol se oculta) y anulares (solo se ve la corona). Capítulo 20. Calendario juliano y gregoriano Debido a que la tierra gira alrededor del Sol en 365.2422 días, el año se considera como 365 días, esta diferencia dio lugar en la historia a múltiples problemas. Julio César en su calendario juliano introduce cada cuatro años un día lo que significa que la tierra gira alrededor del Sol en 365.25 días lo cual también es un error debido a la diferencia entre 0.25-0.2422=0,0078 de día (11minutos), esta es la causa que cada 400 años haya una diferencia de un día. El papa Gregorio XIII impone el calendario gregoriano que es el que se usa en casi todos los países del mundo en la actualidad. Se estableció que aquellos años que terminaran en dos ceros y el número de las centenas no fuese múltiplo de cuatro, dejarían de ser bisiestos. Capítulo 21. La observación de estrellas de día El sistema de coordenadas ecuatoriales absolutas nos permite ubicar a los astros en el cielo, haciendo uso de las coordenadas ascensión recta , que es el acro medido sobre el ecuador a partir del punto aries hasta el meridiano del astro, y la declinación , que es el arco medido sobre el meridiano del astro a partir del ecuador. Conociendo estas coordenadas (obtenidas de algún catálogo astronómico) y conociendo el tiempo (ángulo horario), se pueden observar a los astros en cualquier momento del día. Capítulo 22. Cómo podemos determinar el norte En el hemisferio norte un proceso simple para orientarse es buscando la estrella Polar, debajo de esta está el punto cardinal norte. A la espalda el sur, en la dirección de la mano derecha el este y en la mano izquierda el oeste. Sin embargo hay muchos métodos de menos precisión para orientarse en el campo, el empleo de la brújula que nos da la dirección del norte magnético, la orientación de las ves al sur, las sombras producidas por palos verticales. También se puede uno referenciar sabiendo que los astros salen por el este y se ponen por el oeste. Capítulo 23. El crepúsculo Se denomina crepúsculo a la luz que existe en el cielo antes de la salida del Sol o luego de que se ha puesto. Por las mañanas ocurre el crepúsculo matutino y por la tarde el crepúsculo vespertino. Existen también dos tipos de crepúsculo: civil y astronómico; el crepúsculo civil es el tiempo que transcurre desde el ocaso hasta que anochece, que rigurosamente dicho, hasta que el sol está a 6º bajo el horizonte; en cambio el crepúsculo astronómico es el tiempo que transcurre hasta que el sol este 18 º bajo el horizonte, lo que equivale al tiempo desde el ocaso hasta la noche total en un día de luna nueva. Capítulo 24. El planetario El planetario permite dar un complemento científico a la educación de cualquier persona, es una forma de mostrar el firmamento. Se trata de proyectar sobre una gran bóveda de forma semiesférica el espectáculo del cielo. En el centro de esta gran semiesfera se ubica el planetario propiamente dicho, acá se simula los movimientos de los planetas, la Luna del sol, etc. Capítulo 25. Los relojes en Astronomía En la antigüedad se ha usado relojes de Sol para estar al tanto del tiempo, pero estos dependen de la duración del día la cual no es fija. Luego, más recientemente, se han usado relojes de cuarzo para alcanzar precisiones a la milésima de segundo, lo cual para la astronomía es insuficiente. Es entonces que se llega al día de hoy, en el que se usa los relojes de cesio o también llamados relojes atómicos, que alcanzan precisiones a la billonésima de segundo. Este reloj se ha usado como unidad patrón del tiempo del SI y con él se controla el tiempo universal coordinado (TUC). Capítulo 26. Un vuelo alrededor del mundo Se sabe que cada lugar de la tierra tiene hora distinta aunque los minutos y segundos de todos los relojes del mundo son exactamente los mismos En el congreso de Washington en 1884 se acordó dividir la tierra en 24 husos de 15° de amplitud, todos los lugares que se encontraran dentro tendrían la misma hora oficial. Los lugares hacia el Este, tienen más hora que los que están al oeste. Cada vez que se atraviese la línea de cambio de fecha (meridiano antípoda de Greenwich), si es de este a oeste si quita un día, y si es al revés, se añade un día. Capítulo 27. El gran reloj del cielo El cielo, debido a la rotación de la tierra, gira una vuelta cada 24 horas pero no exactamente iguales a la que marca nuestro reloj, sino con una diferencia de 4 minutos (aceleración de las fijas) que es la diferencia entre un día medio y un día sidéreo. Existe entonces, métodos para conocer la hora según la posición de las estrellas y dependiendo del hemisferio en el que estemos, claro que servirá para calcular la hora pero sin alcanzar grandes precisiones. Capítulo 28. La vuelta del cometa Halley El cometa Halley, oficialmente denominado 1P/Halley, es un cometa grande y brillante que orbita alrededor del Sol cada 75-76 años en promedio, aunque su período orbital puede oscilar entre 74 y 79 años. Es uno de los mejor conocidos y más brillantes de los cometas de "periodo corto" del cinturón de Kuiper. Se le observó por última vez en el año 1986 en las cercanías de la órbita de la Tierra, se calcula que la siguiente visita sea en el año 2061. Aunque existen otros cometas más brillantes, el Halley es el único cometa de ciclo corto que es visible a simple vista, por lo que del mismo existen muchas referencias de sus apariciones, siendo el mejor documentado.