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Hacia un futuro de "luces"

El mayor reto del hombre actual, el Homo sapiens, es conseguir, y luego utilizar, un tipo de energía limpia e inagotable que le dé un futuro “de luces”. Para poder conseguir este objetivo la Ciencia actual ha construido las instalaciones científico-técnicas más complejas y costosas hasta ahora conocidas, los aceleradores de partículas. En estos centros de investigación, donde predomina la física fundamental, la ciencia busca “la esencia íntima de la materia”. Partiendo de la materia conocida se intenta recrear la situación que debió existir en los primeros instantes del Big Bang, y sacar a la luz las partículas ya extinguidas que formaron la llamada “sopa de partículas primigenia”. Allí concurrían la antimateria, los quark y material bosónico que después encapsuló a la fuerza nuclear de interacción fuerte, el cúmulo de energía más grande que existe en el Universo conocido. Este extraordinario reservorio de energía podría ser utilizado por el hombre en un futuro no muy lejano. El confinamiento de la gravedad en la fuerza nuclear de interacción fuerte es un reto que la ciencia podrá conseguir en el futuro, de momento estamos en el mundo de la ciencia-ficción.

Así pues, los aceleradores de partículas junto a las misiones espaciales, que ponen en órbita grandes telescopios (y otros equipos) que observan y analizan el cosmos que está a nuestro alcance, son la base para el conocimiento de lo que denominamos como Universo observable y pudieran darnos luz, un día, sobre la materia y la energía oscuras(que componen el 95% del Universo) y sobre la propia esencia de la materia que conocemos. Retos y conocimientos, hoy inimaginables, se alcanzarán en un futuro no lejano. En la actualidad la ciencia parece estar centrada en energías que dieran soluciones a corto y medio plazo: La fusión nuclear con isótopos de hidrógeno (la fusión termonuclear y la fusión fría), la utilización de combustibles alternativos al uranio, como el torio, en la fisión nuclear y la utilización del hidrógeno como combustible para los vehículos a motor.

Múltiple material divulgativo y docente en formato de infografías lo podréis encontrar en el siguiente enlace.

A.Caballero, IACT (CSIC/UGR)

La astronomía de los aborígenes australianos

Grabado de la constelación de Orión de la Uranometria de Johann Bayer, (1603). Biblioteca del Observatorio Naval de los Estados Unidos (Fuente: Wikipedia)

En Australia, los aborígenes australianos han habitado esas tierras desde hace más de 65000 años y también ellos se han sentido atraídos por el cielo nocturno. A pesar de que su cultura no se ha basado en una transmisión escrita de sus conocimientos, sí existe una gran transmisión oral. Entre toda la información transmitida oralmente existe la relativa al origen y la dinámica de la naturaleza, basada en la observación y experimentación. Y por supuesto también existe información astronómica relevante, la cual ha llegado hasta nosotros gracias al trabajo de investigación de antropólogos que han sido partícipes de esa tradición oral y la han combinado con el conocimiento de la astronomía más actual.

La observación del cielo se basaba principalmente en la posición y propiedades de las estrellas. Entre estas propiedades se incluían su brillo o color. La posición la determinaban estableciendo relaciones con otros objetos celestes cercanos o su posición respecto al horizonte a lo largo del año.

Alguna de esas estrellas que han estado sujetas a la observación y a la transmisión oral de las observaciones son estrellas muy brillantes y conocidas por todos, como son las gigantes rojas pulsantes Betelgeuse y Aldebarán. Los aborígenes australianos ya se dieron cuenta de la variabilidad y periodicidad en los cambios de brillo de estas estrellas, mucho antes de que los astrónomos modernos descubrieran dicha variabilidad en los siglos XIX y XX.

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El Sol, su campo magnético y las manchas solares: Las manchas solares [2/2]

Atardecer con el Sol (Fuente. Sarah Peces en Flickr (reproducida con permiso de la autora)

En el artículo anterior hablamos del campo magnético del Sol, que es el mecanismo que genera las manchas solares. Tras entender como funciona, ya estamos cerca de entender como se producen las manchas solares y sus peculiaridades pero antes tenemos que hablar de otro fenómeno: la flotabilidad magnética.

En general, la flotabilidad se produce cuando un cuerpo, inmerso en un fluido, experimenta una presión en la parte inferior que es superior a la suma de la presión ejercida en su parte superior más la fuerza debida a su propio peso. Si alguna vez te has sumergido en agua lo habrás notado ya que tendrás la impresión de flotar menos.

En el Sol, el campo magnético tiende a concentrarse en tubos magnéticos. Estos tubos magnéticos son trasladados a la fotosfera, recuerda que es la capa del Sol que podemos ver, por la convección, ya convertidos de nuevo en campos poloidales, como vemos en la imagen anterior (están orientados en la dirección norte-sur) debido a la rotación diferencial, convección y fuerza de Coriolis que hemos visto. La convección, que tenía el efecto de enviar lo caliente hacia arriba y lo frío hacia abajo, empuja el campo magnético hacia fuera ya que, por muy campo magnético que sea, el gas cargado eléctricamente que lo genera está ahí y tira de él, es decir, sufre un efecto de flotabilidad ya que la presión en parte inferior es mayor que en la superior.

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El Sol, su campo magnético y las manchas solares: El campo magnético del Sol [1/2]

Manchas solares en el Sol (Fuente. SOHO (ESA/NASA))

Pocas veces le prestamos al Sol la atención que se merece por ser algo tan cotidiano para nosotros. De vez en cuando nos acordamos de él como, por ejemplo, cuando hay un eclipse de Sol o cuando vamos a hacer una actividad al aire libre y aparecen las nubes. Pero el Sol es mucho más y, además de ser la fuente de energía gracias a la cual existe la vida en la Tierra, es una estrella. Una estrella igual que las que vemos por las noches y que, como esas estrellas, tiene una gran actividad que también suele pasar desapercibida.

Parte de esa actividad se debe a las manchas solares. Quizá uno de los fenómenos más llamativos e interesantes para los físicos solares, astrónomos aficionados y todo aquel que haya tenido la oportunidad de ver el Sol, proyectado en una pantalla blanca o una pared, a través de un telescopio.

La manchas solares son zonas más frías de la superficie el Sol. Mientras que la superficie del Sol está a una temperatura de aproximadamente 5778 K (5504,85 oC), las manchas solares están a una temperatura de entre 1500 K a 2000 K (1226,85 oC a 1726,85 oC)

Pero, ¿por qué se producen las manchas solares?

El motivo es por el campo magnético del Sol. Para entender el campo magnético del Sol te tienes que olvidar de los típicos imanes que has visto y que, probablemente, tengas en la puerta de tu frigorífico.

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Cuando el cielo no te deja ver las estrellas

Imágen de la Vía Láctea (Fuente: Steve Jurvetson. Wikipedia)

Es cierto que cuando no podemos ver las estrellas se debe a que el cielo está cubierto de nubes ya sea parcial o totalmente, pero, además, existe otro motivo por el que la gran mayoría de las veces, el cielo no nos deja ver las estrellas: la turbulencia atmosférica.

La turbulencia atmosférica provoca que la calidad de la observación a través de un telescopio, aunque también a simple vista, se reduzca debido a la atmósfera. En astronomía, esta calidad se evalúa a través del seeing, de manera que si la imagen que se observa a través del telescopio no está distorsionada se dice que ese día el seeing es muy bueno mientras que, si está muy borrosa, el seeing es muy malo.

La turbulencia atmosférica hace que se tenga que sufrir el seeing independientemente de si eres un astrónomo aficionado con un mero telescopio refractor de 60 mm o un astrónomo profesional afortunado que está observando con el GRANTECAN.

El efecto que produce el seeing es una distorsión de la imagen que hace que se vea borrosa, pero si no has mirado nunca a través de un telescopio, quizá no tengas una idea del mal efecto que se produce en la observación, aunque también habrás podido detectarlo a simple vista. De hecho, ya en 1665 el famoso científico (aunque el concepto de científico no se usaba todavía en aquella época) Robert Hooke propuso que el titileo de las estrellas era debido a que distintas regiones de la atmósfera tenían diferentes índices de refracción y cada una de esas regiones actuaba como una lente diferente que hacía que la imagen que llegaba a nuestros ojos estuviera distorsionada.

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