Un grano de pimienta en el espacio

Cuando leemos textos de divulgación científica sobre astronomía, aunque consigamos llegar a aprender y comprender conceptos teóricos con mayor o menor grado de complejidad, nuestra mente se resiste a aprehender o asimilar datos que se expresan con simples cifras basadas en unidades de medida, como la magnitud de los cuerpos celestes o —»más difícil todavía»— las enormes distancias que los separan en un universo como el nuestro, donde el vacío es el gran protagonista a pesar de que en un cielo estrellado sin Luna (Luna nueva) nuestros ojos nos hagan creer lo contrario. [Véase al respecto: «Átomos interpretando su propio origen y evolución»]

Tamaño comparado a escala de diversos objetos en relación con el Sol, varios planetas
del Sistema Solar y su estrella más cercana. Tanto el tamaño relativo de la «cabeza de
alfiler» como el del «grano de pimienta» han sido levemente aumentados en aras de
su propia visibilidad en esta ilustración.
[Infografía: Paco Arnau / Ciudad futura]

Estamos acostumbrados a interpretar e incluso a calcular mentalmente distancias y magnitudes usuales en la vida cotidiana con poco margen de error. Los delineantes eran capaces de distinguir en un plano arquitectónico, a simple vista y con total seguridad, una línea de una décima de milímetro de grosor de otra de dos décimas de milímetro (0,1-0,2 mm). Un buen sastre «de los de antes» sabía la talla del cliente nada más verlo entrar por la puerta del establecimiento. Un diseñador gráfico actual debería distinguir a la perfección un cuerpo de letra de 10 puntos tipográficos con una simple mirada. Los antiguos exploradores calculaban días de marcha hacia un lugar lejano visible en el horizonte con un margen de error mínimo… y podríamos seguir con multitud de ejemplos.

Magnitudes astronómicas

Pero todo cambia para nuestra mente, experta en el cálculo de proporciones terrestres y cotidianas tras cientos de miles de años de evolución e interacción con el mismo entorno, cuando las magnitudes son astronómicas. Seguramente es por eso que cuando utilizamos la expresión «cifras astronómicas» nos solemos referir a cantidades de dinero que escapan a nuestra comprensión… limitada por los magros ingresos de la mayoría. El límite suele estar situado en cifras que superen los seis ceros a la derecha (si hablamos de euros o dólares)… Esto también puede valer para las magnitudes espaciales astronómicas.

Podemos hacernos una idea cabal de la distancia que nos separa de la Luna cuando nos dicen que nuestro único satélite natural está a unos 380.000 km; no se trata de una cifra inabarcable para nosotros, seamos aficionados o no la astronomía, al fin y al cabo podemos ver la superficie de la Luna con cierto detalle muchas noches al año e incluso una docena de seres de nuestra especie han llegado a caminar o a conducir vehículos sobre sus estériles planicies. Incluso los automóviles terrestres pueden llegar a alcanzar esa cifra de 380.000 en su cuentakilómetros, aunque en los modelos que se fabrican actualmente esto sea algo cada vez más inusual. Sigue leyendo

Átomos interpretando su propio origen y evolución

«Cuando llegue mi hora entraré en la nada, me disolveré en átomos, y ya está.
Hasta el día en que se termine todo: la Tierra, la galaxia, el Sistema Solar…
Eso ocurrirá, y no habrá dios que nos venga a proteger diciendo:
“¿Dónde están esos seres que he creado con tanto amor?”»

(José Saramago, 1922-2010. ‘In memoriam’)

La infografía que os presentamos a continuación, que representa las eras del Universo desde su inicio hasta nuestros días, ha sido realizada de acuerdo con la Teoría del Big Bang («Gran Explosión»), un modelo científico que trata de explicar el origen del Universo y su evolución posterior a partir de una «singularidad espacio-temporal de densidad infinita», tomando como base matemática las ecuaciones de la Relatividad General. Según estas teorías, desde el instante en que el espacio inició su expansión (Big Bang) y el tiempo comenzó su transcurso a partir de la «explosión» de esa singularidad «matemáticamente paradójica», la materia —y con ella todos los objetos astrofísicos— se está expandiendo de forma constante.

LA HISTORIA DEL TIEMPO: DESDE EL ‘BIG BANG’ HASTA NUESTROS DÍAS

El gráfico muestra de forma esquemática en las cuatro dimensiones que nosotros percibimos (las tres espaciales y la temporal) las diferentes fases de ese proceso desde el Big Bang hasta nuestros días, las así llamadas Eras del Universo. Aunque estamos hablando de conceptos espaciales y temporales comparativamente inabarcables para nuestro sistema de pensamiento cotidiano, más habituado a conceptos temporales como el de las edades históricas e incluso las eras geológicas, resulta curioso observar cómo —según esta teoría— el transcurso de las cuatro primeras eras del Universo desde la enigmática Era de Plank hasta la Era de las Partículas, pasando por la Era GUT (Grand Unified Theory, por sus siglas en inglés) y la Era Electrodébil, duró una milésima parte de un segundo. Un instante que nuestros sentidos serían incapaces de percibir y nuestro cerebro de interpretar. «Antes» de esas cuatro primeras Eras no había un antes. El tiempo, tal y como lo concebimos, carecía de dimensión alguna en una singularidad espacio-temporal donde nada acontecía.

El telescopio orbital europeo Plank nos ha enviado recientemente esta imagen. Aunque fue presentada de forma tan pomposa como inexacta por muchos medios de comunicación como «La primera fotografía completa del Universo», está en realidad protagonizada por nuestra propia galaxia, la Vía Láctea vista de canto, así como otros cuerpos celestes más o menos cercanos. Cuando, tras meses de trabajo, la división científica de la Agencia Espacial Europea (ESA) consiga «limpiar» y depurar estos datos gráficos (árboles que no nos dejan ver el bosque), seguramente podremos observar por primera vez  un mapa de 360º de la radiación cósmica de fondo de la materia prima del Universo, los primeros átomos de la Era que lleva su nombre. [Imagen: ESA-HFI-LFI consortia, julio de 2010]


La siguiente fase de esta historia universal fue la llamada Era de la Nucleosíntesis, breve lapso de apenas tres minutos de duración en el que una «ardiente sopa» de protones, neutrones, electrones y neutrinos dio paso a la Era de los Núcleos [«Nuclei» en el gráfico]. Así, durante 300.000 años el universo estuvo compuesto por un plasma muy caliente de núcleos de hidrógeno (deuterio), helio y electrones. Pasados esos tres centenares de miles de años el Universo se enfrío lo suficiente como para que los electrones y los núcleos empezaran a combinarse y así formar una materia prima de átomos (mayoritariamente de hidrógeno) que camparon a sus anchas por el Universo durante unos 1.000 millones de años [«1 billion years» en la infografía] de forma más o menos uniformemente distribuida. Estábamos en la Era de los Átomos. Con el paso de esta ya respetable cantidad de tiempo de un millar de millones de años, algunas regiones habitadas por esos átomos primigenios con una densidad de población ligeramente más elevada, adquirieron una fuerza gravitacional creciente y formaron nubes de gases, estrellas, galaxias y el resto de los cuerpos celestes que conocemos en la actualidad (una pequeña porción de todos ellos observables a simple vista), dando paso a la Era en que estamos desde hace varios miles de millones de años, bautizada con el sugerente nombre de Era de las Galaxias

Y éste es el tiempo actual. Un tiempo en el que amalgamas biológicas compuestas de órganos, células y moléculas formadas por aquellos mismos átomos de la Era anterior son capaces de observar, interpretar y teorizar su propio origen y posterior evolución espacio-temporal mediante instrumentos científicos, sondas espaciales y ecuaciones matemáticas.

Infografía: © Addison-Wesley Longman • Texto: Paco Arnau / Ciudad futura

+info: Beginning and End of the Universe (Prof. Karl Gebhardt)

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Más que mil palabras [31]: Retrato de París y Saturno con fondo negro

La sonda de la Agencia Espacial Europea (ESA, por sus siglas en inglés) Rosetta, en su largo camino hacia los confines del Sistema Solar para encontrarse con el cometa Churymov-Geramisenko en el año 2014, nos acaba de enviar detalladas imágenes de su acercamiento al asteroide Lutetia («París» en latín). Lutetia debe su nombre al astrónomo y pintor alemán Hermann Goldschmidt (1802-1866), quien descubrió este cuerpo celeste de 132×102×76 km desde el balcón o la azotea [según fuentes] de su morada parisina de la rue de l’Ancienne-Comédie en 1852… más de un siglo y medio después, podemos disfrutar de esta cercana imagen de Lutetia —con Saturno al fondo— captada el 10 de julio de 2010. Lutetia es un asteroide de buen tamaño comparado con otros viejos conocidos como Gaspra (19×12×11 km). La agencia espacial francesa CNES nos ofrece la posibilidad de hacer zoom y ver con todo lujo de detalles la superficie de este lejano París del Cinturón de Asteroides de nuestro Sistema Solar mediante sorprendentes fotografías de alta resolución interactivas y otros materiales multimedia → La tête en l’air (français).

••• Sirva esta entrada como homenaje de Ciudad futura a la vecina República Francesa en su fiesta nacional del 14 de Julio, día de la Toma de la Bastilla que dio inicio en París a nuestra Edad Contemporánea en 1789.

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+info: ESA (European Space Agency)
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[Vídeo] ‘Puntitos’ (con sorpresa al final)

Divertido, inteligente, irónico, revelador y con un final sorprendente, Puntitos es un corto de animación de menos de tres minutos de duración, realizado por Iván Jiménez, que obtuvo una Mención Especial en la VIII Edición de Jameson Notodofilmfest (Madrid, 2010) en la categoría Starlight… [V.O. en español + English subtitles]

[Vía: La fórmula del lápiz]

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Un contrato temporal de 30.000 años

¿DÓNDE ESTAMOS?

Responder a a esta aparentemente sencilla pregunta no es tan fácil. Nuestro Sistema Solar, junto con una miríada de estrellas y sistemas planetarios orbita alrededor del centro de una galaxia denominada desde tiempos remotos Vía Láctea, por el aspecto blanquecino que ofrece su visión en el firmamento desde la Tierra. Pero, dado que nos encontramos dentro de la galaxia, no podemos disponer de una visión global de la misma; en este caso, nada más apropiado el dicho: «los árboles no nos dejan ver el bosque». Para ver la Vía Láctea en toda su extensión nos tendríamos que alejar lo suficiente (varias decenas de miles de años/luz) como para disfrutar de una perspectiva global; algo, evidentemente, inalcanzable en el tiempo que nos ha tocado vivir. De igual forma, el hecho de vivir en la superfície terrestre nos impide observar la verdadera forma esférica (esferoide) de nuestro planeta (causa de no pocas controversias científicas, ya más que superadas, a lo largo de la historia humana).

EL CENTRO Y LOS CONFINES DE NUESTRA GALAXIA

No obstante, con los datos científicos de que disponemos en la actualidad, basados en cálculos astrofísicos y observaciones astronómicas, es posible realizar una representación gráfica de la Vía Láctea como la que os mostramos, elaborada por R. Hurt para el Instituto de Tecnología de California (JPL/NASA). Según esta ilustración, la Vía Láctea es una galaxia con una morfología de tipo espiral. Tomando como centro de sus coordenadas a nuestro Sol [Sun], nos encontramos en una región de la Rama o Espolón de Orión del Brazo de Sagitario situada a más de 25.000 años/luz [«ly» en la ilustración] del verdadero núcleo galáctico, y a unos 7.000 años/luz de otro de sus brazos espirales principales, el de Perseo. Según este mapa, para salir de nuestra galaxia desde la Tierra en una más que hipotética nave que viajara a la velocidad de la luz (~300.000 km por segundo), cada cosmonauta estelar debería firmar con la agencia espacial correspondiente un contrato «temporal»* cuya duración fuera, al menos, de 30.000 años; ya que ésa es la distancia más corta en años/luz que nos separa, en su plano orbital, de los confines exteriores de la Vía Láctea… En fin, quizá sería mejor que le hicieran al cosmonauta un contrato indefinido.

(*): El recomendable film de ciencia ficción Moon (2009), dirigido por el británico Duncan Jones (hijo de David Bowie, por cierto) y protagonizado por Sam Rockwell, aborda el quid de la cuestión de los contratos de los cosmonautas en futuras misiones espaciales de duración prolongada.
+info e imágenes: Spitzer Space Telescope web site

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[Vídeo] Imagínate la Tierra con un sistema de anillos como el de Saturno

Un curioso ejercicio de imaginación aplicada a la astronomía: ¿Qué aspecto tendría la Tierra y el firmamento (el famoso Cielo de Madrid, por ejemplo) si en torno a nuestro planeta orbitara un sistema de anillos similar al de Saturno? La respuesta, en el siguiente vídeo de animación 3D…

Música: Ellens Gesang III, D839, Op. 52 nº 6 (Franz Schubert)
Más vídeos del autor: Canal TOROYD de YouTube

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Infografía: El Sistema Solar

Continuamos en este nuevo año publicando trabajos propios con esta infografía del Sistema Solar realizada en el año 2000 —cuando, a la sazón, Plutón era considerado un planeta—. En la ilustración, proyectada con un fin eminentemente divulgativo/educativo, las imágenes de planetas, satélites y asteroides insertadas son reales, pero no así sus proporciones y las de sus respectivas órbitas, en aras de su propia visibilidad. Se tomó como hipotético punto de vista la órbita lunar (en primer plano, a la derecha).

En la ilustración se reflejan las órbitas de los planetas junto a sus principales satélites, así como otros cuerpos celestes que orbitan alrededor de nuestra estrella, como cometas y asteroides. Se adjuntan además una serie de datos generales de interés: una tabla comparativa de datos físicos y orbitales del Sol y sus planetas (distancia orbital media, diámetro ecuatorial, masa, densidad, y períodos de rotación y traslación); otros datos planetarios (gravedad, velocidad orbital, inclinación del eje, presión y temperatura media); y, por último, el tamaño de las principales lunas.

Clic en la imagen para visualizar/descargar a tamaño real:
3.000×1.105 píxeles; JPG calidad alta (630KB)
Enlace relacionado en Ciudad futura: El universo conocido
Autor/fecha: Paco Arnau / Ciudad futura, mayo de 2000.

Más que mil palabras [13]: Aurora boreal

Espectacular aurora boreal en Alaska [Vía: Wikimedia Commons; clic en la imagen para ampliar]

[Vídeo] El universo conocido

Dedicamos nuestra entrada número 100 a esta impresionante animación realizada por el Hayden Planetarium para el American Museum of Natural History. Se trata de una presentación de la aplicación Digital Universe Atlas, disponible para su descarga en la web del Hayden Planetarium. Imprescidible para los aficionados a la astronomía o simplemente para hacernos una idea sobre dónde estamos. [Se recomienda visualizar en pantalla completa; vía: Zemioka]


+info y descarga del software (Mac, Win, Linux):
Digital Universe Atlas

Nuevas y espectaculares imágenes globales de la Tierra captadas por la sonda espacial europea Rosetta

tierra-rosetta_12-11-2009

La sonda Rosetta de la Agencia Espacial Europea (ESA) está enviando, en su camino al cometa Churymov-Geramisenko, una serie de espectaculares imágenes globales de nuestro planeta; como ésta que os mostramos de la Tierra en cuarto creciente, captada por la cámara de la nave el pasado 12 de noviembre desde una distancia de más de 600.000 km. Abajo, imagen de gran angular de un anticiclón sobre el Océano Pacífico captada el 13 de noviembre.

rosetta-esquema

Rosetta ha de realizar una serie de impulsos de aceleración aprovechando la fuerza de la gravedad terrestre (maniobras de asistencia gravitatoria) para emprender su ruta definitiva a los confines del Sistema Solar, allá donde estará situado el cometa Churymov-Geramisenko en el año 2014. Cuando culmine su misión (iniciada con su lanzamiento en marzo de 2004) Rosetta habrá recorrido en su largo viaje de una década una distancia total que asciende a la astronómica —nunca mejor dicho— cifra de 7.100 millones de kilómetros.

Más información: Portal de la ESA en español