La ciència del 2017

640px-Cassini_Saturn_Orbit_InsertionCom cada any les grans revistes científiques com Science i Nature fan les previsions de la ciència que vindrà en aquest any que comença.

2017 és l’any en que Gran Bretanya aplicarà l’article 50 del Tractat europeu i abandonarà la Unió Europea. Creix, per tant, la preocupació entre els científics britànics, i europeus en general, de com afectarà això a la ciència europea.

I a partir del 20 de gener Donald Trump exercirà ja com a nou president dels Estats Units d’Amèrica. Els científics nord-americans també es troben amoïnats en com els afectaran les idees radicals i moltes vegades acientífiques del multimilionari president. Les seues declaracions mostren un menyspreu per la ciència que és alarmant en una persona amb tan alt càrrec.

Dins d’aquestes restriccions s’ha de moure la ciència enguany. Us faig un resum de les accions més importants en física i astronomia a partir de la llista que en fa la revista Nature.

Canvi climàtic

El nou president electe dels EEUU s’ha declarat clarament en contra de les mesures contra el canvi climàtic que havia signat Barak Obama. El nomenament de Scott Pruitt, el fiscal general d’Oklahoma, un declarat i actiu negacionista, com a nou director de l’Agència per a la Protecció del Medi Ambient no fa preveure res de bo.

La Xina, per contra, sembla que s’ha pres seriosament la lluita contra el canvi climàtic després de severs episodis de contaminació en les grans ciutats com Beijing (dades en directe des de l’ambaixada dels EEUU). Xina pretén crear enguany un sistema de drets d’emissió com existeix a Europa. Les emissions globals semblen haver-se estabilitzat els últims tres anys i alguns científics tenen l’esperança que fins i tot comencen a baixar enguany ajudats pel fort impuls que Xina vol donar a les energies verdes. I, mentrestant a casa nostra, tenim l‘opressió de l’impost al Sol.

Exploració espacial

També la Xina continuarà amb l’exploració de la Lluna amb els exploradors Chang’e 5. Aquest any es recolliran dos quilos de roques i sol lunars i es retornaran a la Terra. Seran les primeres mostres lunars que s’analitzen als laboratoris terrestres des del final de la missió Apollo en els anys 70.

I després de 20 anys orbitant Saturn la nau de la NASA Cassini serà destruïda el 15 de setembre en submergir-se en la densa atmosfera saturniana.  En els darrers mesos que li queden, es dedicarà a explorar els anells interiors del planeta i donarà informació detallada d’aquells enigmàtics i bells elements així com de les estructures atmosfèriques de Saturn.

Computació quàntica

Aquest any sembla que serà el que ens mostre les grans possibilitats de la computació quàntica. Els físics esperen que enguany es puguen fer en els ordinadors quàntics càlculs impossibles de fer en els ordinadors clàssics (de silici). Google, com no podia ser d’altra manera, i moltes altres companyies estan clarament compromesos en assolir aquest repte. Tanmateix Microsoft treballa en una alternativa coneguda com a Computació quàntica topològica, (veieu també l’article de la Mula Francis:  Hacia la computación cuántica topológica gracias a los fermiones de Majorana) que codifica la informació en els moviments dels objectes (partícules) en materials.

Donant llum a la foscor

L’èxit de l’observatori ALMA, conjunt de 66 radiotelescopis que poden observar simultàniament un mateix objecte celeste, ha revolucionat la visió que teníem de molts camps de l’astrofísica. Enguany es vol anar un pas més enllà en l’observació de l’horitzó d’esdeveniments d’un forat negre, la capa més profunda observable d’aquest tipus de monstre estel·lar. En abril, nou radiotelescopis, entre ells ALMA, formaran temporalment una xarxa de telescopis terrestres per formar un observatori de grandària planetària anomenat Event Horizon Telescope. L’objectiu és observar Sagitari A*, el forat negre supermassiu de 4 milions de masses solars que es troba al centre de la Via Làctia. Els objectius són testejar la Teoria de la Gravitació, entendre el fenomen del disc d’acreció al voltant del forat negre i la formació i col·limació del doll central.

L’observació de les ones gravitatòries causada per grans objectes compactes en col·lisió continuarà als observatoris LIGO als EEUU però també a l’observatori europeu Virgo, situat a Pisa. Enguany els dos observatoris faran la primera observació conjunta.

Nové planeta

Fa un any els astrònoms Batygin i Brown proposaren l’existència d’un nové planeta al Sistema Solar. L’existència d’un nou planeta d’unes 10 masses terrestres i un període orbital al voltant del Sol d’uns 20000 anys es podria concloure a partir de les òrbites estranyes dels objectes 2012VP113 i Sedna del cinturó de Kuiper. Enguany les observacions sistemàtiques del suposat objecte poden finalment donar el seu fruit. Qui serà el descobridor del nové planeta? Michael E. Brown?

I enguany també la NASA llançarà un nou buscador de planetes extrasolars, TESS, Transiting Exoplanet Survey Satellite. L’anterior buscador llançat el 2009, Kepler, ja està treballant fora de les seus possibilitats i necessita un recanvi.

Imatge: Representació artística de Cassini sobre els anells de Saturn. NASA.

Les dones de la Lluna

Cubierta-frontal

La ciència no ha estat tampoc un terreny amigable per a les dones al llarg de la història. Per començar, les dones no anaven a l’escola i les que gosaven instruir-se amb lectures a casa, se’ls podia prohibir per por que afectaren a la feminitat i que l’esforç mental les tornaren boges. Les que passaren aquest dur filtre no podien accedir a la universitat ja que no s’acceptaven dones. A l’estat espanyol no va ser fins el 8 de març de 1910 que es va permetre l’accés sense restriccions als estudis superiors.

Tanmateix si una dona aconseguia llicenciar-se en ciències i feia un doctorat, potser després no trobava lloc on treballar o si era astrònoma no podia accedir als telescopis, per exemple. Les astrònomes Virginia Trimble, doctora Honoris Causa per la Universitat de València, Joselyn Bell Burnell, (en aquest enllaç també) descobridora dels púlsars, o Vera Rubin, que descobrí la matèria fosca i que faltà el dia de Nadal, han explicat els exemples clars de discriminació científica que van patir al llarg de la vida.

Però si hi ha un lloc on es veu clarament la discriminació de les dones en el món de la ciència és en la nomenclatura lunar. Els cràters lunars reben noms de filòsofs i científics, però de les 1586 persones homenatjades amb un nom de cràter, només 28 corresponen a dones. Qui eren aquestes dones que, malgrat tots els entrebancs, estan a la Lluna? El llibre Las mujeres de la Luna ho explica. Us deixe la crònica que vaig fer per al butlletí d’hivern de la Sociedad Española de Astronomia.


Las mujeres de la Luna
Daniel R. Altschuler y Fernando J. Ballesteros
ISBN: 978-84-944435-4-1
Ed: Jot Down – Next Door
Any: 2016

Si hacemos una encuesta a pie de calle preguntando por el nombre de un científico famoso, seguramente Albert Einstein será la persona elegida. El físico alemán, además de proponer una nueva teoría de la gravitación, fue tremendamente popular. Si especificamos que el nombre sea de una científica, Madame Curie será la elegida. Sin embargo el problema viene cuando se pregunta por el nombre de otras mujeres dedicadas a la ciencia. La lista de hombres parece muy larga. La encuesta probablemente nos daría los nombres de Galileo, Newton o incluso Carl Sagan. Sin embargo, la historia de la ciencia parece mostrar que las mujeres dedicadas al estudio de la naturaleza son inexistentes.

¿Estamos en lo cierto o simplemente se encuentran escondidas tras numerosos prejuicios y en la práctica son anónimas?

Sin embargo si escarbamos un poco en el devenir de la ciencia, veremos claramente que la mujer, a pesar de los prejuicios y prohibiciones, ha jugado un papel destacado en muchas ramas del conocimiento. En astronomía, por ejemplo, una mujer, Annie Jump Cannon, fue quien puso orden en el caos estelar. Otra, Henrietta Swan Leavitt, fue quien descubrió las estrellas cefeidas que permiten calcular las distancias a las galaxias y también fue una mujer, Joselyn Bell Burnell, quien observó por primera vez los púlsares, cadáveres estelares superdensos. También es una mujer, Vera Rubin, quien postuló la existencia de la materia oscura, de la que tan poco se sabe.

Con frecuencia, las mujeres se han dedicado a la ciencia teniendo a su lado un hombre, otro científico o su marido. En otras ocasiones han hecho ciencia incluso a pesar de su desaprobación. Y es que, tradicionalmente, el objetivo vital de una mujer era ser buena esposa, buena ama de casa y una buena madre.

Así, por ejemplo, si existe un lugar dónde se refleja esta clara discriminación del rol femenino es en la nomenclatura de los accidentes lunares. Desde el jesuita Giovanni Battista Riccioli en el siglo XVII hasta la selenógrafa Mary Adela Blagg en el XX los cráteres han recibido nombres de filósofos y científicos. Sin embargo, de las 1586 personas homenajeadas con un nombre de cráter, solamente 28 corresponden a mujeres. Esta poco sorprendente desproporción refleja la condición histórica de la mujer ante la ciencia. Pero, habría que hacerse también la pregunta. ¿Quienes son estas mujeres que, pese a tenerlo todo en contra, han merecido un cráter en la Luna?

A esta pregunta trata de responder el libro Mujeres de la Luna, escrito por los astrónomos Daniel Altschuler y Fernando Ballesteros. En él se hace un recorrido exhaustivo por la vida de estas mujeres. Algunas son verdaderas gigantes intelectuales que triunfaron a pesar de tantos obstáculos. Otras son menos destacadas. Pero todas ellas contribuyeron de alguna forma al progreso de la ciencia.

De entre las más destacadas están Marie Sklodowska, conocida como Madame Curie, que fue merecedora de dos premios Nobel, o Lise Meitner, pionera de la física nuclear alemana y pacifista. La importancia de otras, como Caroline Herschel, hermana del descubridor de Urano, empieza a ser valorada. Algunas son menos conocidas, como la divulgadora de la ciencia Mary Fairfax Greig Somerville, o las mecenas Anne Sheepshanks y Catherine Wolfe Bruce. No podía faltar tampoco el grupo de mujeres calculistas del Observatorio de Harvard que con su paciencia y tesón hicieron espectaculares descubrimientos. El libro recuerda las vidas de las valientes astronautas que murieron en el espacio y finaliza con la biografía de Valentina Tereshkova, la primera mujer en salir de la Tierra y situarse en órbita.

Todas estas mujeres demostraron un intenso y fecundo amor a la ciencia, una firme actitud que las enfrentó a los tabús de su época. Por ello, si cabe, son más merecedoras todavía de nuestro reconocimiento. Si los científicos hombres como Tycho Brahe, Johannes Kepler o Edmund Halley hicieron avanzar los conocimientos astronómicos, mujeres como Maria Mitchell, o Henrietta Lewitt, también realizaron grandes aportaciones, llevando además a cuestas la discriminación por razón de su sexo. Ellas, con sueldos más bajos, ocupando plazas de ayudante, o habiendo estudiando en universidades femeninas consiguieron llegar a lo mas alto.

Fueron mujeres fuertes, modernas y concienciadas de su lucha contra la desigualdad. Como escribió Mary Somerville en 1873: La edad no ha mermado mi entusiasmo por la emancipación de mi género del irracional prejuicio en contra de una educación literaria y científica para las mujeres.

El cel de gener de 2017

P1010763-Lluna-Venus-20170101Han tornat els cels clars i nets de núvols i les ganes d’observar poden ser acomplides si podem aguantar el fred extrem d’aquest dies de cap d’any.

Aquest mes els planetes faran les seues danses celestes acompanyats per la Lluna. Venus i Mart durant el capvespre i Júpiter, Saturn i l’esquiu Mercuri poc abans de l’alba ens retornaran la bellesa al cel.

Ben s’ho valdrà observar tots aquests planetes. Tanmateix, realment Venus, ben brillant al cel, serà l’astre rei de la nit. Actualment és tan visible que, fins i tot, els no avesat a aixecar el cap cap al firmament s’han adonat del diamant blanquinós al cel del capvespre.

Els primers dies del mes (1, 2 i 3 de gener) un fi tall de Lluna creixent jugarà amb els planetes Mart i Venus. Com podeu veure en les figures adjuntes, el dia 1 la Lluna es trobarà més prop de l’horitzó, el 2 se situarà entre els dos planetes i el 3 ja serà l’astre més elevat.

20170101-Mart-Venus-Lluna

20170102-Mart-Lluna-Venus

20170103-Lluna-Mart-Venus

El ball celeste entre aquests tres objectes retornarà l’últim capvespre del mes. El 31 de gener la Lluna formarà un triangle amb els planetes.

Aquesta enorme brillantor del planeta Venus és causada per la proximitat al punt de màxima separació del Sol, la Màxima Elongació Oriental. Vist des de la Terra, el 12 de gener al capvespre el planeta se situarà a 47.1º del Sol. Aquest angle tan gran respecte a la direcció al Sol és el responsable que Venus siga visible dalt de l’horitzó pràcticament 3 hores després de la posta.

I deixe un exercici per als que tinguen telescopi. La nit del 12 de gener, a les 23:08 h. Venus i Neptú s’ajuntaran al cel a només 0,4º, una mica més d’un diàmetre lunar. Amb un ocular de pocs augments podreu tindre l’oportunitat d’observar el planeta més llunyà (de moment) del Sistema Solar en el mateix camp que Venus. No deixeu passar l’ocasió.

Els altres planetes ja s’han d’observar a la matinada. Mirant cap a l’est a la matinada, Júpiter serà el més matiner ja que el veurem alçar-se cap a les 2 a principi de mes mentre que a final ja serà visible a les 12 i mitja de la nit.

20170119-Saturn-MercuriMés prop de l’alba podrem admirar Mercuri i Saturn si mirem cap a l’est. El planeta més proper a l’horitzó serà l’esquiu Mercuri que assolirà la màxima separació del Sol (24,1º) el 19 de gener.

Gener també ens oferirà altres espectacles astronòmics diferents als planetes. Una de les pluges de meteors més actives, juntament als Perseids d’agost i als Gemínids de desembre, serà els Quadràntids. El cos progenitor s’ha identificat recentment com l’asteroide 196256 (2003 EH1), que a la vegada podria ser el cometa C/1490 Y1, observat pels astrònoms xinesos, japonesos i coreans fa 500 anys.

Aquesta pluja d’estels que sembla vindre de la constel·lació del Bover tindrà el màxim el dia 3 de gener amb una taxa prevista de meteors de 120 meteors/hora al cenit sempre si s’observa des de llocs foscos. La nit anterior (2 de gener) també serà bona per observar el fenomen. Enguany la Lluna no serà massa molesta ja que no brillarà maquadrantidsssa en el cel i es pondrà prompte. Caldrà mirar cap a l’est a la constel·lació del Bover, al sud de l’Òssa Major, durant les matinades del 2, 3 i 4 de gener a partir de les 3. Bona sort.

Com sabeu, les estacions astronòmiques són realment causades per la inclinació de la Terra respecte al pla de l’òrbita al voltant del Sol i, no, com encara algunes persones creuen, per la variació de la distància a la nostra estrella. Per això, és bo recordar que el pròxim 4 de gener a les 17:00, als pocs dies de començar l’hivern a l’hemisferi nord, el nostre planeta assolirà una aproximació mínima al Sol de només 147496500 km (0,98331 ua).

I, d’acord amb la nova tradició consolidada l’any passat, faig notar que el dia 12 de gener tindrem la primera Superlluna de l’any. La Lluna estarà en fase de plena poques hores després de passar pel perigeu, amb una distància mínima a la Terra de 363239 km.

La Lluna presentarà les següents fases en hora local:

Fase Mes Dia Hora
Quart creixent Gener 5 21 47
Lluna plena Gener 12 13 34
Quart minvant Gener 20 00 13
Lluna nova Gener 28 02 07

Si voleu obtenir més informació podeu punxar aquest enllaç. També podeu veure un senzill mapa del firmament del mes de gener de 2017. I tot això gràcies al Planetari de Quebec.

Imatges:
1.- La Lluna i Venus des de Tavernes de la Valldigna, la Safor. 1 de gener 2017. Enric Marco.
2.-5 Posició dels planetes en diversos dies de gener 2017. Stellarium.
6.- Radiant dels Quadrantids.Timeanddates.com

Vera Rubin, la dona que veié allò invisible

110115-media-rubin

Aquests dies de Nadal ens ha deixat una gran astrònoma, Vera Cooper Rubin. Poc coneguda fora de l’àmbit de les ciències del cel, aquesta científica de 88 anys va fer un dels descobriments més importants del segle XX: la demostració clara de l’existència de la matèria fosca. Encara que s’ha especulat els darrers anys perquè es creia que podia guanyar el premi Nobel de Física, la seua mort ara ho fa impossible. Per cert, ja fa 53 anys que no se li atorga a cap dona.

Vera nasqué el 1928 a Filadèlfia (EEUU), però als 10 anys es desplaçà a viure a Washington DC. Allí s’apassionà per l’astronomia i hi passà hores mirant pel seu telescopi ben esperonada pel seu pare, un enginyer elèctric d’origen lituà.

Era ben estrany que una dona pretenguera fer una carrera de ciències en els anys quaranta, però ella ho aconseguí en graduar-se l’any 1948 en Vassar College, una universitat per a dones a l’estat de Nova York, en la qual l’astrònoma Maria Mitchell fou la primera professora. Com li passà a Maria Mitchell 100 anys abans, Vera també va tindre grans dificultats per continuar els estudis científics. Precisament l’exemple de l’astrònoma Mitchell l’encoratjà a lluitar per aconseguir-ho.

La idea inicial de Vera va ser continuar la formació amb el màster d’astronomia de la Universitat de Princeton, però no fou acceptada perquè fins al 1975 no permeté dones en el programa d’estudis graduats d’Astronomia.

Vassar-Homepage-20110714.jpg

Vera, però, no es desanimà i es matriculà en un màster de Física en la Universitat Cornell, també de l’estat de Nova York, amb grans professors com Philip Morrison, Richard Feynman i Hans Bethe. El 1954 es doctorà a la Universitat de Georgetown, de Washington DC, sota la direcció de George Gamow, l’astrònom que va predir un origen explosiu per a l’Univers, el que coneixem com a Big Bang.

Amb la tesi esbrinà la forma en què es distribuïen les galàxies en l’Univers. Estaven repartides a l’atzar, de manera homogènia o seguien algun patró determinat? La ferramenta estadística que desenvolupà per a analitzar els centenars de milers de galàxies registrades fins aleshores la portaren a conjecturar que les galàxies tendeixen a concentrar-se en certes zones amb enormes buits entre elles. Aquesta forma d’organitzar-se la matèria no fou acceptada en el seu moment, però s’ha vist totalment confirmada posteriorment i, de fet, és la base actual de l’estructura a gran escala de l’Univers.

Tanmateix la recerca que la féu famosa s’esdevingué quan es traslladà a la Carnegie Institution for Science de Washington DC, on començà a col·laborar amb W. Kent Ford, Jr. (1931). L’interés de tots dos era esbrinar com giren les estrelles al voltant de les galàxies espirals. Ford Jr. havia desenvolupat un espectrògraf molt sensible que permetia mesurar la velocitat de les estrelles en funció de la seua distància al centre de les galàxies.

keplerian_orbit_lblEn el Sistema Solar la majoria de la massa es concentra en el Sol. Per tant, els planetes giren cada vegada més lentament al seu voltant a mesura que s’hi troben més lluny. Mercuri gira més ràpid que Mart i aquest més que Neptú. Si els planetes llunyans giraren més ràpid s’escaparien. Aquest tipus de gir reflecteix la distribució de matèria en el Sistema Solar, en què gran part de la massa es troba al centre i ben poca a l’exterior. Aquest gir rep el nom de rotació kepleriana.

La pregunta que es feien Rubin i Ford Jr. era si en les galàxies espirals la gràfica de les velocitats orbitals de les estrelles també tindria el mateix aspecte, és a dir, si tindria un perfil keplerià. De fet, en les galàxies espirals passa com en el Sistema Solar: en el centre de la galàxia (el bulb) es troba concentrada gran part de la massa galàctica i aquesta massa va disminuint a mesura que ens allunyem del centre. Era d’esperar, doncs, una corba similar.

Andromeda_Galaxy_(with_h-alpha)Per començar l’estudi s’elegí la Gran Galàxia d’Andròmeda, per ser la més pròxima i, per tant, la més fàcil per poder aïllar els objectes individuals. I en lloc d’usar estrelles com a marcadors de la corba s’utilitzaren nebuloses de gas d’hidrogen ionitzat (HII) i associacions estel·lars OB. La feina era feixuga, ja que es van fer els espectres de 67 nebuloses de gas a distinta distància del centre galàctic. Després va caldre, a partir d’ells, determinar les velocitats orbitals.

Rubin-Ford-ApJ1970Els resultats obtinguts i publicats l’any 1970 en l’article Rotation of the Andromeda Nebula from a Spectroscopic Survey of Emission Regions van ser tota una revolució. La corba de les velocitats orbitals de les nebuloses d’emissió HII d’Andròmeda no era en absolut de forma kepleriana, sinó que era molt més complicada. Era veritat que prop del nucli galàctic les velocitats disminuïen ràpidament, però a partir de certa distància les velocitats de les nebuloses augmentaven i la corba tendia a ser més aviat plana. Aquest estrany comportament es pensà al principi que era una peculiaritat d’Andròmeda però, ben aviat, les mesures de velocitat en altres galàxies demostraren que era una característica de totes les galàxies espirals.

¿Què pot fer que les velocitats d’estrelles i nebuloses siguen cada vegada més grans a mesura que ens allunyem del centre d’una galàxia? Vera Rubin postula que l’única possibilitat és que existisca una matèria que no brille però que tinga massa i, per tant, interactue gravitatòriament amb la massa visible exterior fent que aquesta gire més ràpidament.

M33_rotation_curve_HI

Encara que uns altres astrònoms ja havien especulat amb la massa invisible o perduda de les galàxies, va ser Vera Rubin qui va descobrir, sense cap mena de dubte, que la matèria visible no és l’única matèria de l’Univers. Existeix un altre tipus de matèria no visible que estructura i modula els moviments del gas i de les estrelles en les galàxies i el moviment de les galàxies en els cúmuls de galàxies. Encara no sabem de què està feta aquesta misteriosa matèria però d’alguna forma Vera Rubin va eixamplar l’Univers. Mereixia el premi Nobel de Física i ha estat una injustícia que no li’l donaren.

Nombrosos mitjans de comunicació i científics d’arreu del món lamenten la mort de Vera Rubin i la vergonya que no se la considera per al Nobel de Física. Només dues dones l’han guanyat. Un article del Washington Post pregunta: It’s been 53 years since a woman won the Nobel Prize in physics. What’s the holdup? (Han passat 53 anys des que una dona guanyà el premi Nobel de Física. Quina és la causa del retard?)

L’existència de la matèria fosca ha revolucionat completament el nostre concepte de l’univers i tot el nostre camp; els esforços en curs per entendre el paper de la matèria fosca han generat subcamps sencers dins de la física de partícules i de l’astrofísica en aquest moment“, comenta Emily Levesque, una astrònoma de la Universitat de Washington a Seattle, a Astronomy.com. “La voluntat d’Alfred Nobel descriu el premi de Física com el reconeixement del “descobriment més important en el camp de la física“. Si la matèria fosca no s’ajusta a aquesta descripció, no sé que ho farà.”

Més informació:

Figures:
1.- Vera Rubin
2.- Vera Rubin com a estudiant al Vassar College. Vassar College.
3.- Rotació kepleriana de les velocitats orbitals dels planetes del Sistema Solar. . The Rotation Curve of the Milky Way. PennState University.
4.- Galàxia d’Andròmeda. Wikimedia Commons.
5.- Velocitats de rotació de les asociacions OB en M31. Article Rotation of the Andromeda Nebula from a Spectroscopic Survey of Emission Regions. Rubin i Ford Jr. 1970.
6.- Corba de rotació de la galàxia espiral M33 (punts grocs i blaus amb barres d’error) i la corba kepleriana predita a partir de la distribució de la matèria visible (línia blanca). La discrepància entre les dues corbes s’explica per l’addició d’un halo de matèria fosca que envolta la galàxia. Wikipedia Commons.

Bon Nadal a tothom

Winter_Moon_node_full_image_2

Arriba Nadal i s’omplen les xarxes de missatges d’amor i fraternitat. Seguint la tradició,  és hora de felicitar els familiars i els amics i desitjar-los totes les bones ventures. Tanmateix jo no vull oblidar que a l’altra banda de la Mediterrània la gent fuig de la guerra i de la misèria arriscant la vida per arribar a un món més segur. A ells, sobretot, vull dedicar molts d’aquests desitjos de felicitat i d’esperança en una Europa que, de vegades, se’m fa tan llunyana.

Però com que aquest és un bloc de ciència vull fer arribar aquest missatge de bons desitjos amb una imatge que resumeix part de la feina que faig.

La fotografia mostra el conjunt d’antenes de seguiment de satèl·lits que l’Instituto Nacional de Técnica Aerospacial (INTA) té situada a la Montaña Blanca al sud de Gran Canària, Illes Canàries.

S’hi veu la darrera superlluna de l’any, la del dia 14 de desembre passat. L’explotació mediàtica del fenomen de la superlluna ha estat recurrent enguany i sembla que continuarà. Una ben normal combinació de la Lluna situada prop del perigeu i en fase de plena ha estat elevada als altars dels espectacles astronòmics. Les fotos que ens mostren la Lluna ben gran estan fetes amb zoom des d’una gran distància de manera que la Lluna semble gran sobre el paisatge elegit.

Aquesta bonica foto l’ha feta el fotògraf Claus Vogl, de Fürth, Alemanya, que explica: “Vaig passar les meues vacances la setmana passada a Gran Canària. Coneixia el lloc de l’ESA de fa molts anys i sempre estava fascinat per aquestes grans antenes que s’encaren a l’espai. Em vaig situar dalt d’una petita muntanya a 1,6 quilòmetres a l’oest de la gran antena, als afores d’un petit poble anomenat Montaña la Arena i d’allí vaig fer la foto. L’equip de la càmera era una Canon EOS 5D Mark 3 amb un objectiu EF 70-200 / 2,8 IS L  (temps d’exposició de 1,0 seg / obertura F5.6 / ISO 400)

Cal fer notar que les antenes estan il·luminades per baix amb llum blanca. Aquest efecte sembla bonic a primera vista però cal recordar que la llum blanca és la més contaminant des del punt de vista ambiental i de salut humana. Encara que les antenes només treballen en el rang de les ones de ràdio, els tècnics de l’INTA i l’ESA també haurien d’estar conscienciats del problema.

Bon Nadal a tothom.

Imatge: Lluna d’hivern. Claus Vogl

L’hivern sempre arriba

Les pluges tardorals han regat a bastament el país. Quasi quatre setmanes de pluja amb una setmana de treva ens han deixat remullats a la porta de l’hivern.

Al llarg de la tardor el Sol ha anat assolint cada vegada menys altura a migdia i avui, 21 de desembre, el Sol assolirà el punt més baix a l’esfera celeste. I és que a les 12:44 h. serà el moment exacte del solstici d’hivern. L’estació freda de l’hivern entrarà amb tot el dret per refredar-nos la vida durant uns mesos.

Des del solstici d’estiu, 21 de juny passat, de manera aparent al cel, la nostra estrella ha anat disminuint la seua declinació, o angle de separació al pla de l’equador, i ara ha arribat al seu mínim, a -23,5º, valor (sense el -) que coincideix amb la inclinació de l’eix de la Terra. Físicament, el solstici d’hivern correspon al moment en què l’eix de rotació de la Terra es troba més allunyat a la direcció Terra-Sol. En conseqüència, tenim estacions perquè la Terra està inclinada.

Però realment aquesta minva continua de l’alçada del Sol s’atura uns dies com si li costés tornar a créixer buscant l’equador. El Sol està aturat al cel, ni puja més ni davalla, per això es diu que està en el solstici (sol+ sistere, Sol aturat), amb el Sol aturat al cel. Durant uns pocs dies al voltant del 21, l’altura del Sol a migdia serà la mateixa i, per tant, les hores de llum seran aproximadament igual de llargues, a València unes 9 h i 22 min.

Des d'un punt de l'hemisferi nord, el Sol es veu molt baix aquests dies.

Des d’un punt de l’hemisferi nord, el Sol es veu molt baix aquests dies.

Però després la posició del Sol al cel començarà a créixer, farà un recorregut més llarg a la volta celeste i les hores de llum es faran més llargues. L’escalfor solar anirà augmentant dia rere dia. És el que els antics feren notar com un renaixement del Sol.

És per això que els romans celebraven a partir del 22 de desembre la festa del Natalis Solis Invictio Festa del Sol Invicte. S’encenien fogueres i torxes cerimonials i a l’alba, després d’una nit en vetla, la gent esperava el naixement del disc solar.

Aquest fet astronòmic ha estat tan important que al llarg de la història molts edificis s’han orientat cap al sol eixint del solstici.

L’exemple més bonic i ben nostrat és l’espectacle del calidoscopi de la Seu de Palma. La catedral es va construir amb una inclinació respecte al Nord d’exactament 120º de manera que es troba orientada respecte a l’eixida del Sol del solstici d’hivern.

Amb aquesta orientació la llum solar en eixir per l’horitzó travessa simultàniament les dues rosasses de la Seu, entrant per la més occidental i sortint per la més oriental, la que es troba sobre la porta principal. I l’efecte és espectacular. Es produeix un calidoscopi de colors. Els vitralls de les rosasses mostren un ventall de colors tal com un calidoscopi còsmic anunciant-nos uns dies més benignes.

Com cada any la Societat Balear de Matemàtiques organitza l’activitat d’observació del fenomen des de la terrassa des d’es Baluard a Palma entre el 16 de desembre i el 23 des a parit de les 7:00h.

Al País Valencià també hi ha alineacions solar associades al solstici d’hivern. Podeu acostar-vos a Penàguila (l’Alcoià) on la llum del Sol passa per un forat a la muntanya anomenat arc de Sant Llúcia en les primeres hores de la vesprada al voltant del solstici d’hivern.

Imatges:

1.- Penàguila. Arc de Santa Llúcia. Jo estic en primer pla… 2009. Amparo Lozano
2.- Il·luminació de la Terra durant el solstici d’hivern. CC BY-SA 2.0, Enllaç
3.- Llums del Sol eixint a la rosassa oriental de la Seu de Palma. Maria Victòria Secall. 20 desembre 2014.

El Sol defallit

latest_512_0193De tan present que el tenim ja no hi pensem gaire. Però ací ben prop tenim un estel amb una força poderosa que permet la vida a la Terra però que a la vegada pot causar, de tant en tant, alguns problemes.

Vivim en una societat tecnològica que depén dels satèl·lits de posicionament global i de comunicacions, de la ràdio i televisió i d’internet. A més les línies d’alta tensió permeten connectar-se a la xarxa elèctrica fins i tot en els llocs més remots. Tanmateix, per a l’aparent tranquil·litat d’aquest món tan ben connectat l’activitat del Sol no és una bona notícia. Tota aquesta tecnologia trontolla quan el Sol demostra el seu poder.

La nostra estrella és una immensa esfera de gas en la qual el nucli crema hidrogen per crear heli, en una reacció nuclear tan energètica que manté el Sol calent des de fa uns 5000 milions d’anys. Tanmateix als habitants del nostre planeta ens ha de preocupar més l’intens camp magnètic, causa de l’activitat solar que es manifesta clarament amb les taques, les prominències però també amb les violentes erupcions solars o les ejeccions de massa coronals. A més la influència del Sol abasta tot el Sistema Solar ja que el camp magnètic s’estén més enllà de Neptú, passat Plutó i tots els membres del cinturó de Kuiper, arrossegat per les partícules carregades del plasma que forma el vent solar. I així es forma l’heliosfera, la immensa bombolla de gas magnetitzat que ens protegeix dels enigmàtics raigs còsmics,  les partícules d’alta energia que venen de la Galàxia i de molts altres racons de l’Univers.

hmi1898s

Tanmateix l’activitat solar no és constant, sinó que segueix un cicle d’11 anys. Hi ha anys en que el nombre de taques i d’altres fenòmens solars s’incrementen i d’altres en que minven i pràcticament són absent del Sol. Les taques són la manifestació més visible de la intensitat de l’activitat. Així l’any 2008, durant molts mesos no hi va haver cap taca a la superfície del Sol. Al contrari, l’any 2014 els fenòmens magnètics al Sol eren molt freqüents.

Durant uns dies de finals del mes de novembre el Sol tornà a quedar-se sense taques, clara indicació que el cicle solar d’activitat va de davallada. Encara queden dos anys per arribar teòricament al mínim però els signes de decaïment del magnetisme al Sol són evidents.

solar-cycle-sunspot-number

El gràfic preparat pel Centre de predicció de Meteorologia Espacial (Space Weather Prediction Center) del National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) dels Estats Units mostra el nombre de taques presents a la superfície solar al llarg dels últims dos cicles. A banda de veure com l’activitat va de baixada i que s’espera el mínim del cicle d’ací a 14 mesos, es nota com de peculiar ha estat el present cicle: molt poques taques si ho comparem amb el cicle anterior.

Amb la baixada de l’activitat magnètica del Sol, l’heliosfera es debilita i permet que la radiació que prové de la Galàxia, els raigs còsmics, penetre més fàcilment en el Sistema Solar interior. I de fet les mesures preses en l’alta atmosfera terrestre així ho confirmen. El nivell de radiació a l’estratosfera ha augmentat. Ara serà un poc més perillós volar en avió ja que l’exposició a les partícules energètiques serà major.

640px-Magnetosphere_rendition

Tanmateix això no vol dir que de l’activitat solar no ens hem de preocupar. Ara mateix un gran forat coronal apunta cap a la Terra. D’aquestes zones solars ixen els camps magnètics “oberts” que condueixen el vent solar, un plasma format partícules carregades. En els pròxims tres dies arribaran els protons, electrons i ions del Sol i xocaran contra les capes altes de la magnetosfera terrestre. Es lliurarà una batalla celeste sobre les zones pròximes als pols terrestres. Els satèl·lits i infraestructures elèctriques poden quedar afectats si no estan protegits. Però tot anirà bé i la tempesta geomagnètica donarà un regal de colors als habitants nòrdics. Lluny dels llums de les ciutats, els qui visquen a Suècia podran gaudir d’unes belles aurores.

Imatges:

1.- Sol en llum ultravioleta extrema. La zona fosca correspon al forat coronal. 7 desembre 2016. Solar Dynamics Observatory, NASA.

2.- Sol en llum visible, SOHO, 22 novembre 2016

3.- Representació artística del vent solar colpejant la magnetosfera de la Terra (la mida i la distància no està a escala)

Contaminació lumínica: jornada a Riba-roja de Túria

JCL-Riba-roja01La jornada sobre el problema de la contaminació lumínica celebrada fa uns dies a Riba-roja de Túria (el Camp de Túria) ha acomplert els seus objectius en reunir en la mateixa sala, tècnics d’il·luminació de molts ajuntaments, regidors encarregats del tema, astrònoms, biòlegs i fins i tot membres de la indústria. Hem reflexionat tots junts com enfrontar-nos a aquesta pol·lució que no es nota de tan generalitzada i de la que tots rebem els efectes.

Inaugurada per l’alcalde Robert Raga, pel director general de Medi Natural de la Generalitat Valenciana Antoni Marzo i pel vicerector de Participació i Projecció Territorial de la Universitat de València, Jorge Hermosilla, les dues sessions de matí i vesprada comptaren amb la presència d’unes 35 persones que destacaren per la participació en els torns de preguntes als ponents i també posteriorment en les dues taules rodones.

JCL-Riba-roja02La jornada començà amb la conferència d’Ángela Ranea, de la Junta de Andalusia, que explicà el procés de desenvolupament de la llei andalusa de contaminació lumínica i la posterior labor de conscienciació als ajuntaments per implantar les noves lluminàries. Destacà també com alguns municipis ja han convertit en un producte turístic el recurs natural dels cels foscos andalusos.

JCL-Riba-roja03Anna Almecija, advocada catalana i membre de Cel Fosc, explicà els mètodes legals per lluitar contra aquesta contaminació amb la presentació d’alguns exemples reals d’èxit. La intrusió lumínica a les cases o la instal·lació inadequada de llums ja es pot denunciar i s’ha de fer.

JCL-Riba-roja04El professor de luminotècnia de la Universitat Rovira i Virgili, Josep Maria Ollé, ens donà una lliçó tècnica de la raó per la qual no és convenient la instal·lació de llums blanques, especialment leds d’alta temperatura de color. Ens féu saber que existeixen ja solucions de leds amigables amb el medi ambient amb temperatura de color molt per baix de 3000 K i són les que s’haurien d’utilitzar.

JCL-Riba-roja05Després de dinar la jornada es reprengué amb les xarrades dedicades a la incidència de la contaminació lumínica sobre el medi ambient i la salut humana. Per a això comptàrem amb la presència de Joaquim Baixeras, professor de Zoologia de la Universitat de València, que explicà com els insectes són especialment sensibles a les llums excessives i amb un gran component blau. Aquests queden atrapats en els fanals i no realitzen la seua funció: reproduir-se, pondre ous o ser depredats. Amb la contaminació lumínica s’elimina una gran biomassa dels ecosistemes i, amb això, se’n ressent tota la cadena tròfica. En definitiva, amb la contaminació lumínica es perd biodiversitat.

JCL-Riba-roja07La darrera conferència va anar a càrrec de la professora María Ángeles Rol de Lama, del Gabinet de Cronobiologia de la Universitat de Múrcia. Ens contà com la llum durant la nit altera els nostres cicles circadians. La presència de llum, especialment si és blanca, inhibeix la segregació de la melatonina, hormona que regula els cicles de son, temperatura corporal,  força muscular, etc. causant una cronodisrupció. Aquest problema també es produeix amb l’ús nocturn de dispositius electrònics tipus taules o mòbils.

JCL-Riba-roja08La jornada es completà amb dues taules redones, una al matí i l’altra a la vesprada, on es va fer un diàleg sobre el problema entre els ponents i els assistents.

JCL-Riba-roja06Agraïm als ponents l’aportació que han fet a la Jornada i a l’ajuntament de Riba-roja de Túria, la Diputació de València i el Vicerectorat de Participació i Projecció Territorial de la Universitat de València tota l’ajuda rebuda.

Imatges:

1.- Presentació de la jornada per l’alcalde Robert Raga, pel director general de Medi Natural de la Generalitat Valenciana Antoni Marzo i pel vicerector de Participació i Projecció Territorial de la Universitat de València, Jorge Hermosilla.
2.- Ángela Ranea
3.- Anna Almecija
4.- Josep Maria Ollé
5.- Taula redona del matí
6.- Joaquim Baixeras
7.- María Ángeles Rol de Lama
8.- Ponents, organitzadors (Salvem la nit), Coordinadora dels Boscos del Túria.

Ara a Sant Antoni de Benaixeve

Sant-Antoni-Benaixeve01

Divendres 2 de desembre s’impartí la conferència “El costat fosc de la llum, conseqüències de la contaminació lumínica per l’ambient i la salut al Local Municipal del Centre Comercial de Colinas (Sant Antoni de Benaixeve, el Camp de Túria), dins de les conferències del programa tardor/hivern 2016-2017.

La conferència va ser realitzada pel Dr. Ángel Morales del Departament de Química Analítica i President de la Coordinadora en Defensa dels Boscos del Túria, i el Dr. Enric Marco del Departament d’Astronomia i Astrofísica de la Universitat de València, i coordinador territorial de Cel Fosc .

Després de la conferència, que va ser força participativa ja que entre els assistents hi havia l’Associació de Veïns de Sant Antoni de Benagéber SAB-ARA, es va realitzar una observació astronòmica i un grup de persones es van interessar per organitzar un grup astronòmic.

Sant-Antoni-Benaixeve02

En termes científics, per contaminació lumínica s’entén l’alteració de la foscor natural del medi nocturn produïda per l’emissió de llum artificial. Segons el Vocabulari Internacional d’Il·luminació de la Comissió Internacional de la Il·luminació (CIE) la contaminació lumínica és un terme genèric que indica la suma total de tots els efectes adversos de la llum artificial.

Es tracta d’un dels problemes ambientals que més s’ha incrementat en els últims temps, a causa fonamentalment a l’enllumenat nocturn d’exteriors i amb una localització associada al medi urbà, però amb repercussions de llarg abast. Els seus impactes negatius són molt evidents i afecten no només al paisatge i els ecosistemes, alterant la seva biodiversitat, sinó també a la salut humana.