Pols d'estels

Sentir els trons, veure els llamps enllumenant el cel, olorar la pluja mentre omple els carrers són manifestacions de la bellesa però també de la potència i de la insignificança dels humans front als fenòmens naturals. Ja no pensem en deus enfadats ni malediccions estranyes sinó que ja tenim clara l’explicació de les tempestes. Una separació de càrregues elèctriques genera una potent descàrrega entre núvols o entre aquests i la terra. Però des de fa uns anys s’han anat descobrint altres manifestacions associades a les tempestes que només es poden veure des de dalt dels núvols i que els astronautes de l’Estació Espacial Internacional observen de tant en tant.

Aquests nous fenòmens elèctrics, raigs blaus. sprite rogencs i filamentosos, follets o elves en forma d’anell en expansió, molt curts en el temps (microsegons) però molt intensos, es creen a l’alta atmosfera des del 15 km d’altura fins a la ionosfera. Actualment s’estan estudiant amb les detectors de l’instrument Atmosphere Interactions Monitor (ASIM) instal·lat a l’Estació Espacial Internacional.

Una observació realitzada en febrer de 2019 detectà 5 erupcions de plasma molt violentes a uns 16 km d’altura sobre l’illa Nauru al Pacífic, una de les quals generà un senyal en forma de con, amb una apertura que anava augmentant a mesura que la emissió progressava i arribava fins als 56 km d’altura, tot això seguit per un intens raig blau. Aquesta setmana s’ha publicat a la prestigiosa revista Nature i s’ha destacat a la portada.

Per conéixer les característiques de la tempesta, s’han analitzat també els llamps produïts amb dades en terra i s’ha establert la relació entre el començament d’un raig i la violència emissió blava cap amunt detectada pels fotòmetres d’ASIM.

El professor d’Astronomia de la Universitat de València Víctor Reglero dirigeix l’equip internacional que ha dissenyat aquest instrument de recerca espacial. ASIM ha estat desenvolupat durant dotze anys per equips danesos, noruecs i de l’estat espanyol.

“És la primera vegada que podem correlacionar un llamp progenitor amb l’emissió predominant en el blau, propagant-se cap a les parts més altes de l’atmosfera“, diu Reglero, que afegeix: “Ara ja tenim raigs que es propaguen des del núvol a terra, viceversa o entre núvols, i també raigs blaus que ascendeixen des del núvol a capes molt altes de l’atmosfera: aquesta és la novetat ”

Aquesta injecció d’electrons d’alta energia dels raigs blaus en la ionosfera pertorba el Circuit Electric Global de la Terra que fins ara es pensava estava format per electrons que pujaven lentament des de les capes baixes i després es redistribuïen per tota la ionosfera. Ara caldrà tindre en compte aquesta immensa aportació d’energia en el càlcul de l’escalfament, estructura, formació de núvols i tempestes.

Aquesta és la grandesa de la ciència i el descobriment. Fins i tot fenòmens tan usuals i coneguts com les tempestes amaguen secrets que poden capgirar les nostres certeses que sempre han de ser provisionals.

Més informació:

Así nace un rayo azul y asciende por la estratosfera. Agencia SINC, 21 gener 2021.

Imatges:

1.- Composició artística de la Terra vista des de l’Estació Espacial Internacional en el moment que es dispara un raig blau. Per sobre té un follet o elve associat amb forma de gran dònut blanquinós, que puja fins als 100 km d’altura en la ionosfera. / DTU Space, Mount Visual / Daniel Schmelling. Agencia SINC

2.- Infografia dels fenòmens associats a una gran tempesta: llamps, raigs blaus, sprites i follets (elves). ESA.

L’any comença i és interessant ressenyar que n’esperem en matèria de ciència i tecnologia. Les grans revistes científiques com Nature i Science ja han fet les seues previsions de les diverses branques de la ciència, des del canvi climàtic, la recerca sobre la Covid-19 o el foment de les revistes científiques de lliure accés (open access) però destacaré les relacionades amb l’astronomia i l’exploració espacial.

Primerament caldria fer unes reflexions sobre els fets que han ocorregut les darreres hores a Washington. L’assalt a l’edifici del Congrés dels Estats Units és un dels darrers actes resultat de la política de Donald Trump. Un negacionista com ell, tant del canvi climàtic, com de la pandèmia, ha fet un dany terrible a la ciència nord-americana. Ja ho vaig contar durant els primers mesos de la seua presidència. En aquell moment, Scott Pruitt, un declarat i actiu negacionista de l’escalfament global, era nomenat com a nou director de l’Agència per a la Protecció del Medi Ambient (EPA), mentre els científics del clima patien per si se’ls esborraven les dades dels servidors públics. Mentrestant Trump creava la Space Force, la sisena branca de les forces armades, preparada per a la guerra espacial. També forçà la NASA a tornar apressadament a la Lluna, aquesta vegada amb dones astronautes, amb el programa Artemisa per al 2024, just al final del desitjat segon mandat.

Finalment sembla que se’n va i el nou president, John Biden, més amigable amb la ciència, ha promés revertir o almenys estudiar com retornar la ciència al paper central que tenia. S’espera que l’EPA torne a posar el canvi climàtic al centre de les polítiques mediambientals. Alguns, com l’administrador de la NASA, Jim Bridenstine, ja ha declarat que no vol continuar amb el nou president i que dimitirà el 20 de gener. 

Mart

Les tres missions que foren llançades el juliol passat cap al planeta vermell arribaran durant el mes de febrer.

La NASA, l’agència espacial dels Estats Units, continuant amb el seu extens programa robòtic d’exploració de la superfície, hi farà arribar la nau Mars2020 que du a bord el 5è robot explorador marcià. Aquest ròver, de nom Perseverance, tractarà d’aterrar al cràter Jezero. És una evolució tecnològica de l’actual robot marcià Curiosity localitzat al cràter Gale i que hi arribà el 2012. S’han millorat les rodes, hi ha més i millors càmeres, un làser perforador millorat i alguns altres detectors de gasos. Perseverance arribarà a Mart el 18 de febrer.

En febrer veurem també com funciona la missió Hope enviada pel nou agent espacial, els Emirats Àrabs Units. Des de l’òrbita marciana farà el primer mapa meteorològic diürn i nocturn del planeta Mart.

La Xina ha aprofitat tot el que ha aprés dels seus robots lunars i ara la missió Tianwen-1, que consta d’un orbitador i d’un ròver d’exploració, s’acosta a Mart. A mitjan del pròxim mes de febrer la missió marciana hi arribarà i es posarà en òrbita. Cap al 23 d’abril de 2021 és prevista la part més delicada de l’aventura xinesa, quan l’aterrador amb el robot a bord se separe per tractar d’arribar a Utopia Planitia, una gran plana, antic cràter d’impacte, lloc on aterraren, ja fa 37 anys, les mítiques sondes Viking de la NASA.

James Webb Space Telescope

El gran esdeveniment de l’any serà el llançament del nou telescopi infraroig James Webb Space Telescope. La construcció i assemblatge d’aquest gran telescopi de 6.5 m de diàmetre que ha de substituir, en part, el vell telescopi espacial Hubble ha estat un veritable mal de cap per a la NASA. Després de multitud de retards, tant per la Covid-19, com per diversos problemes logístics i amb uns 7200 milions d’euros de cost, sembla que finalment s’enlairarà el 31 d’octubre a bord d’un Ariane 5 des de la Guyana Francesa. És un projecte conjunt de la NASA, de l’Agència Espacial Europea (ESA) i de l’Agència Espacial Canadenca. Permetrà observar en un rang major de longituds d’ona i, per tant, podrà penetrar més profundament en les galàxies més llunyanes i molt més antigues.

Serà el gran telescopi espacial del pròxims 30 anys i per això és important fer-ne particip  tota la humanitat. La web del telescopi té informació en multitud de llengües, també en català.

La nova estació espacial xinesa

Aquest any també veurem el començament de la construcció de la futura estació espacial xinesa Tiangong (Palau celestial). Després de diverses proves l’agència espacial del país de l’orient engega el seu projecte més ambiciós.

La Tiangong tindrà un disseny molt semblant a la mítica estació espacial soviètic Mir (pau) però només amb tres grans mòduls. Enguany el mòdul principal d’unes 20 tones serà enviat a l’espai. I en pocs anys l’estació xinesa d’unes 60 tones serà completada.

Ja s’han seleccionat nou experiments de diverses institucions científiques del mon per ser dutes a bord de l’estació, cosa que demostra la disposició de les autoritats xineses d’obrir l’estació a la comunitat internacional.

I més proves, èxits i pel·lícules espacials

Aquest any passat i aquest 2021 les empreses privades continuen fent avanços per entrar de manera definitiva en l’apetitós mercat espacial. La NASA contractà amb Space-X i amb Boeing diversos coets i càpsules i ara comencem a veure’n els resultats.

Si tot ix com s’espera, la càpsula Starliner de Boeing farà el seu debut amb tripulació. Enguany ha de fer encara proves sense tripulació portant material a l’Estació Espacial Internacional i, si tot és correcte, en juny hi portarà astronautes.

La Crew Dragon de Space X, ja amb llançaments consolidats, durà astronautes a l’Estació tres vegades aquest any. La tercera serà molt mediàtica ja que durà a l’actor Tom Cruise, que gravarà en òrbita part de la seua pròxima pel·lícula. Potser no siga el primer actor que tracte de fer un film a l’espai ja que el 5 d’octubre, unes setmanes abans, una Soyuz MS-19 russa durà el cosmonauta Antón Shkaplerov, el director Klim Shipenko, autor de Salyut-7, Héroes en el Espacio, (també ací) i una actriu encara desconeguda per gravar també una altra pel·lícula.

El 21 de juliol es llançarà la sonda DART a bord d’un Falcon 9 per a que xoque amb l’asteroide Dimorphos per tractar de variar-ne la trajectòria en la que seria la primera prova de defensa espacial.

2021 serà un any molt actiu pel que fa a missions a l’espai. El sempre ben informat  Daniel Marín en detalla moltes més al seu bloc Eureka.

Més informació a:
¿Qué nos depara 2021 en el espacio? Daniel Marín, 4 gener 2021
2021: el año de la nueva estación espacial china. Daniel Marín, 4 gener 2021

Imatges:

1.- James Webb Space Station. Imatge artísitca. ESA/NASA
2.- Perseverance. NASA/JPL.
3.- James Webb Space Station. Informació
4.- Imatge artística de l’Estació Espacial xinesa (CSS). Crèdit: CMSA
5.- CST-100 Starliner. Boeing

Comença l’any 2021 i deixem enrere el 2020, l’any de la pandèmia i el confinament. Les dades de contagis continuen augmentant i segurament hi haurà noves restriccions que ens faran la vida una mica més difícil. Tanmateix la vacunació ens deixa una mica d’esperança en aquest 2021.

Mentrestant el planeta ha fet una volta completa en la seua òrbita i retornen els mesos més freds de l’hivern, gener i febrer. Com a aparent paradoxa, la Terra, seguint el camí al voltant del Sol, es trobarà el dia 2 en el punt més pròxim al Sol, el periheli (o periapsis en general). Efectivament, com que l’òrbita és el·líptica, la distància al Sol varia contínuament i el dia 2 l’aproximació serà màxima. La Terra es trobarà a només 147 093 601 quilòmetres, un 98% de la distància mitjana entre la Terra i el Sol. Aquesta mínima separació pot variar entre el 2 i el 5 de gener de cada any.

Aquesta aproximació no és rellevant front a la inclinació de l’eix de la Terra que és la responsable que ara mateix acabem d’entrar a l’hivern i que a l’hemisferi sud ho han fet al mateix temps a l’estiu.

Aquest mes els planetes deixaran de ser protagonistes de les nits, llevat de Mart que continua lluint al cel ben alt i durant gran part de la nit. Els planetes que tant ens han alegrats les nits del 2020 ja es troben molt baixos i prop de l’horitzó.

Després de la gran conjunció històrica entre els planetes gegants Júpiter i Saturn, aquests ja davallen sense aturador cap la direcció solar a la que arribaran a final de mes. Saturn s’alinearà amb el Sol el 24 de gener i uns dies més tard, el 29, ho farà Júpiter. Caldrà esperar unes setmanes per tornar a veure’ls ja en la matinada, poc abans de l’alba.

Mentre això arriba, aquests planetes encara poden donar-nos alguna alegria. El planeta Mercuri es troba ara mateix separant-se del Sol i cada dia que passa es veurà més amunt al cel del capvespre.  El dia 24 de gener Mercuri assolirà la màxima separació del Sol (màxima elongació oriental) i se situarà a 18,6° a l’esquerra de la nostra estrella.

Com que Mercuri s’allunya del Sol i els gegants s’hi acosten, arribarà finalment l’encontre entre els tres. Uns minuts després de la posta de sol, en fer-se una mica fosc, els dies 10 i 11 de gener cap a les 18:15, podrem veure Júpiter, Saturn i Mercuri en una agrupació interessant. Caldrà, això sí, un horitzó sud-oest lliure d’obstacles (arbres, muntanyes, edificis) que et dificultaran la visió.

El planeta Mart continua lluint ben alt al cel i durant gran part de la nit. Aquest mes serà el rei. Encara podem admirar-lo al telescopi tot esperant l’arribada de les naus terrestres que eixiren de la Terra en juliol passat i que en poc més d’un mes tractaran d’orbitar-lo o d’aterrar a la superfície.

Venus encara continua visible en la matinada però ja es troba molt prop de l’horitzó est. A principis del mes el podrem veure a partir de les 7 del matí fins que la lluïssor del Sol naixent ho faça impossible. Cap al final del mes només serà visible a partir de les 7:30 i en condicions cada vegada més difícils.

El mes de gener comença amb una interessant pluja d’estels. Podem gaudir dels Quadràntids, que amb una taxa de 120 meteors/hora és una de les més actives de l’any juntament amb la pluja de meteors dels Gemínids, de desembre i els Perseids de l’agost. Recordeu, però, que això són previsions i, que només es veurà en llocs foscos. En indrets amb moderada contaminació se’n veuran molts menys.

El radiant, punt d’on semblen eixir els meteors dels Quadràntids,  és la constel·lació del Bover, situada entre l’Ossa Major i Hèrcules. El nom prové de Quadrans Muralis, una antiga constel·lació que actualment forma part de la constel·lació del Bover, creada per l’astrònom francès Jérôme Lalande el 1795.

Aquesta pluja sembla estar causada pel planeta menor 2003 EH₁, que podria ser l’antic cometa C/1490 Y1, observat en el segle XV per astrònoms japonesos, xinesos i coreans.

La Lluna presentarà les següents fases en hora local:

Si voleu obtenir més informació podeu punxar aquest enllaç. També podeu veure un senzill mapa del firmament del mes de desembre de 2020. I tot això gràcies al Planetari de Quebec.

Imatges

1.- Capvespre ventós a Tous, la Ribera Alta. 27 desembre 2020. Susi Lledó.
2.- Òrbita de la Terra, Wikipedia commons.
3.- Planétarium Rio Tinto Alcan (Marc Jobin), Quebec, 2020.
4.- Conjunció de Júpiter, Saturn i Mercuri al capvespre del 10 de gener del 2021. Stellarium.
5.- El cel nocturn amb el planeta Mart ben present. les constel·lacions Orió, Taure son ben presents. Stellarium.