Ja hi som. L’hivern finalment ens abandona per deixar pas a la primavera. Un fenomen purament astronòmic que té conseqüències fonamentals en la nostra vida diària. Acaben els dies de fred, boires, pluges i, al seu lloc arriben la bondat de l’oratge, les temperatures suaus, les pluges educades (o no), els arbres en flor i els insectes fent la feina. Tanmateix res d’aquests estàndards hivernal i primaveral s’ha complit enguany. L’hivern ha estat especialment suau, sense fred extrems. Febrer ha estat el més càlid des que es tenen registres. Només els primers dies de març la normalitat sembla haver tornat. El canvi climàtic arriba a grans gambades per quedar-se si no fem res amb una mica de trellat.

I ara arriba la primavera en temps de confinament per la pandèmia global del Covid-19. Confinats a la Valldigna, sense poder eixir llevat d’allò imprescindible, haurem de veure des de casa el moviment de les constel·lacions primaverals, la davallada definitiva d’Orió i la sortida a la matinada de les constel·lacions estiuenques.

I tot això, a partir d’avui en que el Sol, en el seu camí anual aparent al cel, finalment travessa la línia de l’equador celeste. Aquest fet ocorrerà a les 4:50 de la matinada d’avui 20 de març. Serà el moment de l’equinocci de primavera. Acaba l’hivern i comença la primavera.

El nom equinocci significa igualtat de les nits, és a dir, que les hores de llum i de foscor duraran igual, 12 hores. Com que podem considerar que avui el Sol, durant tot el dia, seguirà al cel l’arc de l’equador celeste (equinox al gràfic adjunt), com que els trossos d’arc per damunt i per sota de l’horitzó són iguals, la durada del dia i la nit duraran el mateix (12 hores), A més a més, el Sol eixirà pel punt est i es pondrà per l’oest.

La primavera ha començat en la matinada d’avui 20 de març, al nostre fus horari. Tanmateix a mesura que ens anem cap a l’oest, el canvi d’hora farà que el fenomen s’observe les últimes hores del 19 de març, com explica en aquest curt vídeo la meteoròloga Lauren Rautenkranz d’una televisió de Jacksonville, Florida.

La definició exacta de la primavera és un problema astronòmic que es pot explicar des de dos punts de vista: des d’una visió externa al sistema Terra-Sol, com si viatjarem en una nau espacial i des de la superfície de la Terra, des d’on observem el cel.

Si ens situem lluny de la Terra i el Sol durant un any complet, veurem com la Terra fa un gir complet al Sol. Aquest gir, però, té una característica ben especial. L’eix de rotació de la Terra és constant, no canvia, i sempre assenyala el mateix punt de l’espai amb una inclinació de 27º 27′ respecte a l’eix de gir de la Terra al voltant del Sol. Aquest fet és esencial per que es produesquen les estacions astronòmiques (primavera, estiu, tardor i hivern). Si ens fixem en la figura adjunta, en la primavera (spring) la llum del Sol cau exactament sobre la zona de l’equador. Fixeu-vos com tota la cara de la Terra resta igualment il·luminada, des del pol nord al sud. En passar els mesos arriba l’estiu (summer) en que la llum solar il·lumina més la zona de l’hemisferi nord que la del sud. Així el pol nord rep llum però el pol sud resta a les fosques. Tres mesos més tard a la tardor (autumn) la llum solar torna a enllumenar tota una cara terrestre mentre que a l’hivern (winter) la part enllumenada és principalment l’hemisferi sud, amb un pol sud amb llum i un pol nord de nit perpetua. Aquesta variabilitat és  només conseqüència de la inclinació de l’eix terrestre.

Tanmateix el nostre punt de vista habitual és el que està situat en la superfície de la Terra. Des d’ella estem acostumats a veure com es mouen els planetes, la Lluna i el Sol al llarg dels dies, mesos i anys. Des de la superfície terrestre la nostra visió és geocèntrica, com si la Terra estigués quieta i el Sol girara al voltant de la Terra en un any. Des d’aquesta manera de veure el problema, al llarg de l’any veurem el Sol pujar i baixar respecte al pla de l’equador. Si està molt alt serà l’estiu mentre que si està molt baix serà l’hivern. Quan el seu moviment aparent el faça travessar el cercle o pla de l’equador celeste, començarà la primavera (equinocci de primavera) com avui o la tardor (equinocci de tardor) d’ací a 6 mesos. La figura adjunta ens ajudarà a comprendre-ho.

La primavera ha arribat però no podem eixir a gaudir-la. Però des del nostre confinament, a través de la finestra i amb l’orientació adient, encara podem gaudir de les meravelles de cel que vindran en els pròxims dies i setmanes.

Imatges:
Eixida de sol del primer dia de la primavera Kennykunie Spring Sunrise. Flick Fotos. CC BY 2.0

Sembla que va ser ahir quan ens queixaven de les calorasses de l’estiu i avui ja entrem a l’hivern, amb unes temperatures altes a causa d’un vent de ponent inusual a aquestes dates de final d’any. El monstre del canvi climàtic avança sigil·lós i el fred normal de l’hivern ja és un record llunyà prop de les costes de la nostra Mediterrània.

Mentre nosaltres els humans, que tenim la responsabilitat de preservar el planeta en bones condicions per a les generacions futures, hem provocat aquest desgavell climàtic, la Terra continua girant al voltant del Sol, insensible als planys humans. Ella, tan tranquil·la, sap que continuarà el seu camí encara que l’espècie humana deixe d’estar present en la biodiversitat terrestre.

I avui precisament, el Sol se situarà a migdia en el punt més baix del seu camí celeste, l’eclíptica. Serem així al solstici d’hivern.

Aquest fet es veu molt bé a la imatge de portada. Mostra un experiment espectacular i ben delicat realitzat amb la tècnica de la solargrafia. Durant tot l’any 2014 es registrà el moviment del Sol al llarg dels dies sobre un únic registre fotogràfic. Mirant cap al sud, l’arc de llum del Sol més baix va ser produït el dia del solstici d’hivern, mentre que el darrer més alt va ser el registre del moviment solar del solstici d’estiu. Es veu clarament com en hivern el recorregut del Sol és més curt, és a dir la durada del dia és menor, mentre que en avançar l’any els arcs són cada vegada més llargs. El dia s’allarga en acostar-nos a l’estiu.

Vist des de l’hemisferi nord el Sol frega les muntanyes. Moltes poblacions situades a l’Ombria de les serralades, com ara Simat de Valldigna, en la Safor, ja noten que els arriba ben pocs rajos de Sol. Com veiem al gràfic adjunt, en el moviment aparent del Sol al voltant de la Terra, ara mateix el Sol es veu molt per baix del pla equatorial de la Terra. Els rajos solars són ben rasants a l’hemisferi nord, però ben als a l’hemisferi sud, on avui comença l’estiu. A Austràlia, amb unes temperatures que passen els més de més de 40 graus, sofreixen un veritable drama mediambiental. A l’estat de New South Wales (NSW) hi ha uns 100 incendis forestals actius, una crisi que ja dura uns mesos.

Ací, al nostre país, haurien de patir ara uns freds que ens feren treure els abrics més gruixuts, les bufandes i els guants. El fred faria més viu encara el cel nocturn i la meravellosa constel·lació d’Orió destacaria vivament al cel de Nadal. Ara, sembla que el fred no arriba com cal. Ja sé que el canvi climàtic no és la causa de totes les variacions climàtiques però aquesta bondat de l’oratge fa pensar.

Que passeu un bon canvi d’estació que ja ve Nadal i Cap d’any.

Imatges:
1.- Exposició del pas del Sol durant tot l’any 2014. El Sol deixa rastres en el seu aparent moviment d’est a oest. Imatge presa des de la tercera elevació de Sashegy, Buda, Budapest, Hongria. Elekes Andor. Wikipedia Commons.

3.- Inclinació dels raigs de Sol el dia del solstici d’hivern. De NASA -climate.

Tot estava preparat dilluns passat, 11 de novembre, per rebre Mercuri com es mereixia. Poc després de les 13:30 el planeta havia de passar per damunt del disc solar en el que havia de ser el darrer trànsit del planeta fins el 2032.Tanmateix l’oratge féu tot el possible per fer-nos difícil la feina.

Si durant tot el matí una tela fina de núvols prims encara ens permetia observar el fenomen còsmic, va ser a partir de les 15:30 quan uns núvols foscos i gruixuts ens taparen totalment la visió del Sol i del seu visitant ocasional. En definitiva, en aquesta ocasió l’observació del trànsit de Mercuri no fou tan difícil com fa tres anys però s’hi acostava.

Allí estàvem, Hèctor i jo, a la terrassa de l’Aula d’Astronomia de la Universitat de València preparats amb dos telescopis per observar el fenomen. A la cúpula, amb el telescopi apocromàtic de 7″ l’observaríem protegits amb un filtre solar mylar. A fora, un petit telescopi de 150 mm d’apertura el projectaria en una pantalla. Així veuríem l’evolució global del puntet planetari sobre el disc solar mentre que amb el telescopi en veuríem els detalls.

Així, segons les previsions, a les 13:35 esperàvem impacients l’entrada de Mercuri al disc solar. Però l’objecte celeste és tan menut vist des de la Terra i l’atmosfera terrestre no hi ajudava gaire que va ser un estudiant de física que ens visitava, i amb bona vista, qui primer detectà la petita pertorbació fosca sobre el Sol. Sí, allí estava, i amb l’ocular amb el que l’observàvem el veiem com es movia en passar pocs minuts.

Els núvols cada vegada més densos frustraren l’observació per projecció ja cap a les 2 de la vesprada, per falta de llum. Només el telescopi gran ens permetia encara veure’l.

L’observació estava oberta a tot el personal del Campus. Així que nombrosos estudiants de física s’hi aproparen i hi feren fotos amb el mòbil. També alguns professors dels departaments de física aplicada i d’astrofísica també volgueren observar el trànsit. Finalment el degà de Matemàtiques, Joan M. Monterde, se’ns presentà per gaudir, malgrat els núvols, de la matemàtica dels encontres celestes. Gràcies a tots per les visites.

La festa, però, acabà a les 15:30 quan uns núvols negres i ben inoportuns se situaren entre un Sol que ja declinava cap a la posta i el nostre punt d’observació. Els visitants que s’acostaren a la vesprada ja no veieren res.

Al llarg del post podeu veure algunes imatges del fenomen.

Imatges:

1.- Trànsit de Mercuri vist des de Valladolid per Fernando Cabrerizo. No es pot comparar amb les nostres fotos. Fernando és un artista astrofotògraf. Creative Commons.
2.- Comença el trànsit. Imatge feta amb mòbil amb el telescopi Apo 7″. Enric Marco.
3-4. Estudiants de física observen el fenomen. Enric Marco.
5-7. Hèctor Sánchez i jo observem el trànsit. J.M. Monterde.

Les dues darreres setmanes he gaudit en explicar les històries, anècdotes, actes de valentia que van permetre fer arribar una nau espacial amb humans a la Lluna i retornar-los sans i estalvis a la Terra.

Dins del context de la guerra freda, moltes vegades a pocs minuts de prémer el botó nuclear, els astronautes nord-americans del programa Apollo aconseguiren la fita anunciada i promesa pel president John F. Kennedy de dipositar un artefacte comandat per humans en la Lluna, per davant dels soviètics.

En aquesta cursa també hi ha històries lamentables a l’ombra que a poc a poc es van desvelant. La prohibició expressa d’entrenar dones astronautes, després de descobrir-se el programa secret FLATs, posposà l’arribada de la primera dona nord-americana, Sally Ride, fins el 1983.

De tot açò i molt més, com ara la participació espanyola en l’arribada a la Lluna, va ser part de les dues conferències que he fet aquestes dues setmanes a Ontinyent (la Vall d’Albaida) i Riba-roja de Túria (el Camp de Túria) dins de la sessió de xarrades del programa Unisocietat  del vicerectorat de Projecció Territorial i Societat de la Universitat de València.

La sessió d’Ontinyent, celebrada el dijous 7 de novembre a l’immens auditori del Centre Cultural de Caixa Ontinyent, va reunir una huitantena d’assistents que feren interessants preguntes en acabar la xarrada.

La xarrada que vaig fer el dijous 14 de novembre ja fou en un escenari més menut, el Saló d’Actes del Centre Social de Riba-roja de Túria. Una quarantena de persones assistiren a la sessió, entre elles moltes persones joves.

I després de la xarrada, la part més interessant. Les preguntes sobre la futura colonització de la Lluna i el viatge a Mart, l’efecte de les tempestes solars sobre la comunicació en ràdio, el record d’alguna anècdota divertida de Neil Armstrong, etc… que ens van dur fins a les 20:30 i el tancament del local. Gràcies al públic de les dues sessions.

Ciència, tecnologia, cursa espacial, guerra freda, aventura espacial, misèries morals i teoria de la conspiració. Tot això ho té la conquesta de la Lluna. Continuarà.

Imatges: Enric Marco, Oscar Borrell i Ángel Morales-Rubio.

El dilluns 11 de novembre de 2019 el planeta Mercuri s’alinearà amb la Terra i el Sol i durant gran part del dia transitarà per davant del disc solar.

(Continua la votació per anomenar Tirant i Carmesina a una estella i el seu planeta fins el 12 de novembre. Pots votar ací:

¿Qué nombre eliges para la estrella HD149143 y su planeta HD149143b?  )

Què és un trànsit?

Un trànsit astronòmic és un fenomen pel qual un astre passa per davant d’altre més gran, bloquejant en certa manera la seua visió. El més conegut és l’eclipsi solar, on la Lluna cobreix la vista del Sol. Els anomenats trànsits planetaris són els que succeïxen entre un planeta del sistema solar i el Sol. Així, des de la Terra solament són visibles els dels planetes interiors, és a dir, Mercuri i Venus. Aquests transits s’han utilitzat per determinar la distancia entre la Terra i el Sol, l’anomenada unitat astronòmica. L’any 2004 i 2012 ja observarem els trànsits de Venus.

El trànsit de Mercuri

Si l’òrbita de Mercuri no estiguera inclinada respecte de l’òrbita de la Terra, Mercuri transitaria pel davant del Sol una vegada cada 116 dies, que és el temps que tarda en repetir-se la mateixa posició relativa Sol-Mercuri vist des de la Terra, també anomenat període sinòdic. Però la inclinació de l’òrbita (7 graus) provoca que la major part de les vegades Mercuri passe “per sobre” o “per sota” del disc solar, sense que es produesca el trànsit. Les dues condicions necessàries per a que es produesca un trànsit de Mercuri són: que la posició relativa Terra-Mercuri-Sol siga l’adequada (3 voltes a l’any) i que la Terra passe prop dels dos punts d’intersecció de la seua òrbita amb la de Mercuri (en maig i novembre). Tot junt fa que en mitjana tan sols hi ha 13 trànsits per segle, separats per intervals que van dels 3,5 als 13 anys i que sempre ocorren durant els mesos de maig i novembre.

En el segle XXI tindran lloc 14 trànsits de Mercuri. El passat 9 de maig de 2016 Mercuri passà per davant del Sol. El pròxim serà el 13 de Novembre de 2032.

Els instants d’observació del trànsit de dilluns 11 de novembre seran (hora local):

• Primer contacte (quan el disc de Mercuri és exteriorment tangent amb el Sol) : 13:35:26
• Segon contacte (quan el disc de Mercuri és interiorment tangent amb el Sol) : 13:37:08
• Màxim trànsit (instant de mínima separació angular entre Mercuri i el Sol): 16:19:48
• Tercer contacte (quan el disc de Mercuri és interiorment tangent amb el Sol al costat oposat) : 19:02:33
• Quart contacte (quan el disc de Mercuri és interiorment tangent amb el Sol al costat oposat): 19:04:14

Precaucions

Cal observar el trànsit de manera segura. Mirar el Sol directament sense protecció o a través d’ulleres de sol, telescopis sense el corresponent filtre solar o qualsevol altre instrument no dissenyat amb aquesta finalitat pot produir-nos greus lesions als ulls. Donat que el disc de Mercuri és molt menut, només l’observació mitjançant un telescopi amb filtre adequat permetrà observar el fenomen.

A la Universitat de València, des del departament d’Astronomia i Astrofísica organitzem una observació popular de l’esdeveniment a l’Aula d’Astronomia situada a l’edifici Jeroni Muñoz, al campus de Burjassot-Paterna de la Universitat de València. Aquesta observació es realitzarà des de l’inici de l’alineació Terra-Mercuri-Sol (13:35h) fins a la posta de Sol (17:50h aproximadament).

Imatges:

1.- El trànsit de Mercuri ocorregut el 9 de maig de 2016, vist a les 14:24:01 UTC de East Grand Forks, MN, USA. Mercuri és visible com un punt negre a sota i a l’esquerra del centre, i la taca solar AR2542 és visible de manera superior al centre. Wikipedia Commons.
2.- Mercuri ja prop de l’eixida del disc solar. Canon EOS amb teleobjectiu 400 mm, més duplicador i filtre infraroig a 100 ISO. 1/4000s f#32, 2012, Roger Mira.
3.- Esquema del pas de Mercuri per davant del Sol. Fred Espenak, EclipseWise.com

L’estiu acaba avui i la tardor arriba sense compassió. El cel nocturn va deixant enrere les constel·lacions estiuenques com l’Escorpí i Sagitari i va traient-ne de noves com el gran quadrat de Pegàs, Aquari i Peixos. Com diu Joan Amades al seu magnífic Costumari, els pescadors de Cadaqués per la tardor diuen que les estels es muden. Això es veu ja al cel nocturn, en el que només el Triangle d’Estiu, ja molt baix cap a l’oest, resistirà a fugir i ens recordarà glories celestes passades.

El pas del temps el notarem durant les hores diürnes d’una altra manera. Us haureu adonat que cada dia que passa els rajos de Sol entren cada vegada més endins de la casa. Les persianes poden aturar menys la llum solar durant les poques estones que els núvols agressius d’aquest mes de setembre ho han permés. Tot aquesta intrusió lumínica és el resultat de trobar-se el Sol cada dia més baix al cel.

Si al principi de l’estiu el camí que seguia el Sol a la volta celeste era ben alt, el seu disc eixia prop de l’horitzó nord-est i es ponia prop del nord-oest, a mesura que han anat passant els mesos de juliol i agost, l’eixida i posta del Sol cada vegada s’ha produït més a prop dels punts cardinals Est i Oest, respectivament.

Avui, finalment, dia de l’equinocci de tardor, el Sol ha eixit exactament per l’est, seguirà la línia de l’equador celeste i es pondrà exactament per l’oest. Això ho podeu veure al gràfic adjunt, en que el cercle anomenat equinox marca l’equador celeste, el camí que seguirà el Sol avui.

Aquest ball regular del Sol al llarg de l’any és una conseqüència de la diferent inclinació del pla del moviment aparent del Sol al voltant de la Terra, l’eclíptica, (realment és la Terra la que gira al voltant del Sol, encara que des del nostre punt d’observació sembla que siga el Sol el que gira al voltant nostre en un viatge que dura un any) respecte al pla de l’equador celeste, pla aquest que és perllongació de l’equador terrestre cap a l’espai. Com es veu al gràfic següent, el Sol està generalment per dalt o per baix de l’equador. Només dos dies a l’any, els dies dels equinoccis, el Sol travessa el pla l’equador celeste. Si el sentit és de pujada tindrem l’equinocci de primavera i, si és de baixada serà l’equinocci de tardor.

I avui, 23 de setembre a les 9:50 h el Sol, en el seu camí anual sobre el cercle de l’eclíptica travessarà el pla equatorial i se situarà sobre l’equador celeste. Serà el moment de l’equinocci de tardor, el final de l’estiu i el principi de la nova estació.

Com s’observa als dos gràfics anteriors, el Sol es troba aquests dos dies exactament damunt l’equador celeste. Per aquesta raó avui qualsevol indret de la superfície de la Terra rep la mateixa quantitat de llum solar i durant les mateixes hores. El dia i la nit duren avui 12 hores cadascun. D’aquí ve el nom d’equi (igual) – nocci (nits).

Ah! si teniu la sort de trobar-vos avui en algun punt de l’equador terrestre, al migdia solar, si mireu amunt veureu el Sol exactament damunt del cap. I si mireu avall, l’ombra que projecte el vostre cos haurà desaparegut. Serà el dia sense ombra.

Per contra si esteu d’exploradors àrtics o antàrtics i el pol nord o sud és el vostre lloc al món, aleshores avui veureu com el disc solar es passeja tot el dia arran de l’horitzó, traçant un cercle al voltant vostre. En aquests punts de la superfície terrestre l’equador celeste coincideix amb l’horitzó.

El final de l’estiu i el principi de la tardor són els dies de la celebració de nombroses festes al nostre país. Moltes d’aquestes estan lligades a esdeveniments importants del calendari agrícola com la sega o la verema. Fa poc acabaren les festes de Sueca, uns dies abans de la sega de l’arròs o aquests dies les festes de la verema, com la de Cubelles o la de Requena.

I ara a esperar que la tardor no siga massa dura, meteorològicament parlant…

Imatges:

1.- Tardor (Polyhymnia) 1455-1460 Francesco del Cossa
2-4 Wikipedia Commons.

El cel sempre dóna sorpreses i els caçadors de cometes són els més atents observadors de les meravelles celestes. Gennady Borisov, un observador aficionat de Crimea, ha descobert el que possiblement siga un cometa que prové d’un altre sistema estel·lar.

El passat 30 d’agost Borisov va descobrir un nou objecte a unes 3 unitats astronòmiques (450 milions de km) del Sol en unes imatges obtingudes des del seu observatori MARGO a Nauchnij, Crimea, amb un telescopi de 650 mm de diàmetre. L’aspecte difús, la presència d’una cua i de coma i la seua velocitat el portà a classificar-lo com a cometa. Enviades les dades de posició, velocitat i brillantor aparent, el Centre de Cossos Menors (MPC, del seu nom en anglés) de la Unió Astronòmica Internacional li posà una designació provisional a l’espera de la confirmació per altres observadors. Evidentment cap objecte és finalment acceptat si no és confirmat per diferents observadors. Això evita errors i permet afinar l’òrbita calculada inicialment.

Ràpidament diferents observadors d’arreu del món confirmaren el descobriment i aportaren noves dades de posició i velocitat. L’òrbita del nou objecte s’anava refinant a poc a poc però, ben aviat es veié que alguna cosa no anava bé.

La gran velocitat i el seu moviment descartaven que fora un cometa de curt període d’anys o centenars d’anys, un cometa vell capturat en el sistema solar interior. Semblava més bé un objecte que provenia del llunyà núvol d’Oort amb una òrbita molt allargassada, pràcticament una òrbita parabòlica, amb la velocitat justa per escapar del sistema solar. En aquests casos el MPC sol assignar a aquests tipus d’objectes una excentricitat e = 1. Aquest valor límit indica que l’objecte és del sistema solar però que té  l’energia justa per escapar-se’n.

En mecànica celeste, qualsevol òrbita ha de ser una figura en forma de secció cònica. L’excentricitat d’aquesta secció cònica, excentricitat de l’òrbita, és un paràmetre de l’òrbita que defineix la seua configuració de forma absoluta. L’excentricitat pot ser interpretada com la mesura de com la seua forma es desvia d’una circumferència.

D’aquesta manera l’excentricitat e és estrictament definida per a les òrbites circular, el·líptica, parabòlica i hiperbòlica i pot prendre els valors següents:

• • Per l’òrbita circular: e = 0 ,
  • Per l’òrbita el·liptica: 0 < e < 1
  • Per la trajectòria parabòlica: e = 1
  • Per la trajectòries hiperbòliques: e > 1

Tanmateix les dades que arribaven al MPC no s’ajustaven de cap manera a la hipòtesi inicial que era un objecte ràpid del sistema solar. Tot el contrari. Diversos astrònoms començaren a fer ells mateixos els seus ajustos i arribaren a la conclusió que l’energia (i la velocitat) era massa alta per ser un objecte nostre sinó que l’excentricitat s’acostava més bé a e = 3, resultat que confirmà també el programa Scout del Centre d’Estudis d’Objectes Pròxims a la Tierra (NEOCP), adscrit al Jet Propulsion Laboratory (NASA).

Així per tant, l’òrbita hiperbòlica (amb e > 1) que segueix aquest objecte tan singular és una corba oberta i, a més, de màxima energia. El MPC ha acceptat finalment aquest fet i li ha assignat un nom definitiu, C/2019 Q4 (Borisov).  Sense cap dubte el cometa interestel·lar C/2019 Q4 (Borisov) ha fet un viatge de milers de milions d’anys des d’un sistema estel·lar llunyà que l’expulsà segurament en algun moment des del seu núvol d’Oort.

Actualment l’objecte es troba a unes 3 ua del Sol i brilla amb una magnitud visual de 18, visible només per a grans telescopis. En ser un cometa, molt sensible a les variacions orbitals, l’òrbita por variar lleugerament en els pròxims mesos, però si els paràmetres orbitals es mantenen el cometa assolirà el punt més pròxim al Sol, el periheli, per primera i darrera vegada el pròxim 10 de desembre a 1.94 ua del Sol. La màxima aproximació al nostre planeta serà ja passat Nadal, el 28 de desembre de 2019 a la distancia de 1.98 ua, massa lluny per ser visible a ull nu.

C/2019 Q4 (Borisov) és el segon objecte descobert que prové d’un altre sistema solar. Si fa dos anys es descobrí A/2017 U1 (PANSTARRS), després reanomenat amb una nova nomenclatura 1I/ʻOumuamua, remarcant que era el primer objecte interestel·lar (1I), seria just que es continuara la tradició i C/2019 Q4 (Borisov) s’anomenara realment 2I/Borisov. Ja hi ha veus que ho demanen.

1I/ʻOumuamua es descobrí quan ja fugia del sistema solar. Ara tenim més sort ja que C/2019 Q4 (Borisov) acaba d’arribar i podrà ser observat fins l’any 2020. De fet ja s’ha començat una campanya per mesurar-ne les característiques.

La matinada del 13 de setembre passat, els grups de Sistema Solar de l’Institut d’Astrofísica de Canarias (IAC) i de la Universitat Complutense de Madrid (UCM) obtingueren el primer espectre de C/2019 Q4 (Borisov) amb la càmera OSIRIS en el Gran Telescopio Canarias (GTC), de 10,4 m de diàmetre, instal·lat en l’Observatorio del Roque de los Muchachos a l’illa de La Palma.

La imatge que n’han obtingut mostra que C/2019 Q4 presenta una aparença cometària, amb coma i cua ben definides. El resultat més interessant, però, és, explica  Julia de León (IAC), que “l’espectre de l’objecte és del mateix tipus que el que mostren els cometes del nostre sistema solar, el que clarament indica que té una composició semblant“.

Els cometes estan compostos per gel i pols, són «boles de neu bruta», com els va definir Fred Whipple el 1950, que s’han format a la part externa del disc planetari, allà on l’aigua està congelada a causa de les baixes temperatures regnants. Són restes dels materials que van donar lloc als planetes gegants que mai van arribar a incorporar-se a aquests planetes.

Els càlculs realitzats per aquest equip de treball posen C/2019 Q4 més enllà de l’esfera d’influència gravitatòria del Sistema Solar amb una velocitat unes 500 vegades superior a la velocitat d’escapament (e=1) relativa al sistema solar a aquesta distància, per la qual cosa conclouen que és difícil considerar una altra explicació que no incloga un origen extrasolar de l’objecte. Actualment viatja a 30.7 km/s, uns 6.47 ua/any, una velocitat realment fantàstica per a un cometa.

Els resultats d’aquest treball “mostren clarament que els cometes en altres estrelles són similars i s’han format mitjançant processos semblants als que van actuar en el nostre Sistema Solar.” comenta Javier Licandro (IAC).

Una conclusió ben important que reforça la idea, una vegada més, que els sistemes planetaris al voltant d’altres estels són molt similars al nostre.

Tenim temps d’observar C/2019 Q4 amb els nostres instruments. Nous i sorprenents descobriments ens esperem els pròxims mesos.

Actualització: Finalment el MPC ha reconegut el caràcter interestel·lar de C/2019 Q4 i li ha assignat el nom més apropiat de 2I/Borisov. I el passat 26 de setembre el 2I/Borisov va ser caçat  des del Centre Astronòmic de l’Alt Túria, l’observatori de l’Associació Valenciana d’Astronomia. Les imatges han estat capturades i processades pels companys Gonzalo Fornas i Alfonso Carreño, respectivament. Enhorabona.

Més informació:
El primer cometa interestelar, C/2019 Q4 Borisov, José J. Chambó
Newly Discovered Comet Is Likely Interstellar Visitor. JPL
El Gran Telescopio Canarias obtiene un espectro del primer cometa interestelar C/2019 Q4 (Borisov), IAC

Imatge:

1.- Cometa C / 2019 Q4 tal com es mostra al telescopi Canada-France-Hawaii a la illa gran de Hawaii el 10 de setembre de 2019. Canada-France-Hawaii Telescope.
2.- Captura del cometa 2I/Borisov. Gonzalo Fornas i Alfonso Carreño. CAAT. Aras de los Olmos, els Serrans.

Ja som al pic de l’agost, i, per tant, també som a punt d’observar el major espectacle astronòmic de l’any: la pluja d’estels dels Perseids. Unes traces lluminoses que enllumenen el cel aquests nits i que, a banda del seu aspecte estètic, ens recorden un fet ben transcendental, nosaltres i el nostre planeta som part de l’univers i naveguen pel sistema solar rebent els embats del vent solar i, aquests dies també de cometari. A l’observació d’una pluja d’estels s’hi suma, doncs, la seua bellesa i la constatació evident que som només pols d’estels.

Avui Vilaweb ha explicat detalladament en una guia tot allò que cal saber per a sortir a contemplar la pluja d’estels: Perseids: cinc coses que heu de saber per a observar les llàgrimes de Sant Llorenç

Per això no em cal que m’estenga en explicacions. Només faré un resum i us recomanaré alguns llocs òptims i algunes activitats per aprofitar la vetllada.

Les condicions per a la pluja d’estels dels Perseids d’enguany no seran les òptimes per la presència d’una lluna quasi plena. Només a partir de les 4 de la matinada, en pondre’s la Lluna, podrem gaudir plenament de l’espectacle lumínic sense interferències.  Si vos estireu a terra mirant amunt al cel en un lloc fosc, lluny de llums artificials, res vos impedirà veure la pols incandescent del cometa Swift-Tuttle caient cap a vosaltres. Ara bé, si hi ha presència de núvols, podreu tornar a intentar-ho més endavant ja que les nits següents els Perseids també seran visibles però amb menor intensitat.

Quin és l’origen d’aquestes llums celestes que, màgicament per als poc avesats a mirar cap amunt, travessen el firmament? Tot aquest foc d’artifici natural té un origen molt llunyà en l’espai i el temps. La causa última és el resultat del pas d’un cometa per les proximitats del Sol.

Els moviments dels astres segueixen unes pautes precises, exactes, sense dubtes. Aquest fet, lluny de fer perdre la bellesa i el misteri que mostra la natura celeste, m’ha  meravellat sempre. I l’observació d’un eclipsi, siga solar o lunar, sempre em porta a experimentar l’elegància de l’exactitud celeste i a gaudir de la capacitat dels humans per desentranyar-ne els misteris.

L’eclipsi parcial de Lluna del passat 16 de juliol em portà tots aquests sentiments. Al Parc Natural del Túria, envoltat de càmeres i diversos aparells de mesura, veure la Lluna com s’endinsava en l’ombra que la Terra projecta a l’espai era un regal sublim, majestuós, i, sobretot impertorbable al destí dels humans.

Els moments destacats de l’eclipsi del capvespre del dimarts 16 de juliol que calia controlar eren els següents, en hora oficial:

La fase penombral ocorre quan la Lluna encara no ha entrat a l’ombra terrestre i només li arriba llum d’una part del Sol. La lluminositat és llavors molt tènue i això s’aprecia en l’aspecte rogenc que adquireix la superfície lunar. La imatge que encapçala l’article es va obtenir a les 21:54, en el final d’aquesta fase

La foscor arriba quan la Lluna, en el camí de la seua òrbita, toca l’ombra terrestre. Com que el moviment propi de la Lluna al cel és d’oest a l’est (o de dreta a esquerra)  a partir d’aquest moment un mos o una queixalada negra apareix a l’esquerra del Sol de la manera que s’explica a l’esquema adjunt.

L’eclipsi començà pocs minuts després de la posta del Sol, i, per tant, la Lluna plena encara estava fregant d’horitzó est en començar la fase penombral. El nostre satèl·lit eixia tímidament per damunt dels arbres quan passat un minut de les 22 hores, la Lluna tocà finalment l’ombra de la Terra.

Primerament no es veia res però en passar els minuts la queixalada de foscor era ben evident. De manera irregular primer, més arrodonida després, en passar els minuts l’ombra es feia més i més present. Entrant per l’esquerra la foscor anava guanyant terreny. L’aspecte rogenc de la Lluna s’anava perdent a mesura que la nit avançava i la Lluna guanyava altura al cel.

Passat ja uns 20 minuts es veia clar que l’aspecte de la Lluna no era l’habitual. La foscor s’imposava en el Mar Imbrium i en l’Oceà Procellarum. La nit ja era completa i a tot l’hemisferi nocturn de la Terra milers d’aficionats estarien observant ara mateix el fenomen.

Ja havien passat uns 40 minuts del començament de la parcialitat quan la nit sobtada arribava a les planes del Mar de la Tranquil·litat on ara fa 50 anys un primer humà trepitjà el nostre satèl·lit. Des d’allí un hipotètic astronauta veuria desaparèixer el Sol darrere de la Terra i veuria enllumenar-se de roig l’atmosfera de la Terra, mentre la corona solar s’escamparia per totes bandes. Potser en un futur encara llunyà hi haja viatges turístics a la superfície lunar per observar aquestes meravelles terrestres.

L’eclipsi avançava. A les 23:00, les grans planes basàltiques on aterrarà la nau Eagle de la missió Apollo 11 estaven ja a les fosques i el màxim de la parcialitat s’acostava. El trosset de Lluna que quedava no mostrava ja les foscors dels mars i només s’endevinaven les terres altes lunars on només hi destacava el cràter Tycho en el sud lunar.

Ja havien passat 15 minuts més i la zona enllumenada de la Lluna ja era molt menuda. Vaig aprofitar per sobreexposar la imatge per ressaltar la zona ja eclipsada. Podíem endevinar-hi els mars lunars mentre la zona enllumenada no mostrava detalls en estar sobreexposada.

Finalment arribà el moment del màxim de l’eclipsi parcial. Com que la Lluna havia passat per sota del cercle de l’ombra terrestre seria només la part nord de la Lluna la que restaria enfosquida.

L’eclipsi caminava directe a la seua fi. La Lluna s’allunyava finalment de l’ombra terrestre i els accidents lunars tornaven a aparèixer sobre la superfície.

Passada la una de la matinada, la Lluna abandonava definitivament l’ombra terrestre. Encara restaria més d’una hora en la zona penombral però nosaltres ja desmuntarem els aparells de mesura i tornàrem a casa.

L’eclipsi semblava més fosc que els observats en gener i juliol passats. L’erupció del volcà Stromboli a les illes Eòlies, al nord de Sicília, ha llençat molta pols volcànica a l’alta atmosfera i la lluminositat de l’eclipsi he quedat afectada. Jaime Izquierdo de la Universidad Complutense de Madrid i de l’Agrupación Astronómica de Madrid ha construït un vídeo molt explicatiu del fenomen, a partir de l’observació de l’eclipsi des de Malta.

Finalment dir que la vesprada del dia de l’eclipsi els periodistes d’À Punt parlarem amb mi per que els explicara les característiques de l’eclipsi. Podeu veure un resum molt resumit del que els vaig contar a l’informatiu nit del dimarts 16 de juliol de 2019, a partir del minut 25.

Informatiu nit. 16 juliol 2019.  A partir del minut 25.

Imatges de l’eclipsi: Enric Marco. Càmera Canon 1000D. Exposició de 1/250 a ISO 400  Zoom 300 mm. Obtingudes al Parc Natural del Túria, L’Horta.

Il·lustració: Un quadre de Lucien Rudaux que mostra com es veu un eclipsi lunar quan es veu des de la superfície lunar. Wikipedia Commons.

Vídeo: Eclipsi parcial de Lluna del 16 de juliol de 2019. Des de les 19:30 TU fins a les 00:17 TU. Totes les imatges preses a Sliema, Malta i processades a partir de preses RAW amb exposició de 1/500 a ISO 400. Càmera Canon 1000D, òptica Glosy 500mm sobre muntura iOptron SkyTracker. Autor: Jaime Izquierdo. Universidad Complutense de Madrid. Agrupación Astronómica de Madrid.. Música: Tradicional Maltesa popular.

La mecànica celeste és precisa i, com sempre passa, després d’un eclipsi de Sol en ve un de Lluna (o al revés). Si bé l’eclipsi de Sol que els argentins veieren el passat 2 de juliol no fou visible ací, l’eclipsi de Lluna que el seguirà 15 dies després, sí que el podrem gaudir a casa nostra el dimarts 16 de juliol.

Per tant la Lluna tornarà a amagar-se darrere de la Terra en la nit del dimarts 16 al dimecres 17. Tanmateix les condicions d’observació seran ben diferents de les de l’eclipsi lunar de l’hivern passat. En aquest cas serà només un eclipsi parcial ja que la Lluna no entrarà completament dins de l’ombra terrestre. Tampoc tindrem sort en l’hora de l’espectacle. Començarà molt baix a l’horitzó sud-est només fer-se de nit i el màxim de foscor serà a les 23:30.

La Lluna es mou en una òrbita al voltant de la Terra de 29,5 dies de durada, que és el ritme en el qual les diverses fases lunars (nova, quart creixent, plena, quart minvant) es van repetint. Com que l’òrbita de la Lluna està inclinada uns 5 graus respecte a l’òrbita terrestre al voltant del Sol, normalment la Lluna passa per dalt o per baix de la direcció del Sol i per dalt o per baix de l’ombra que projecta la Terra a l’espai i, per tant, els astres no es tapen els uns als altres i no es produeixen eclipsis. Però en els dos punts on es produeix el creuament dels dos plans de les òrbites, els anomenats nodes, el Sol, la Terra i la Lluna s’alineen i, és el moment dels eclipsis. De Sol, si la Lluna se situa entre la Terra i el Sol, de Lluna si aquesta es posa darrere de la Terra, dins de l’ombra que projecta la Terra a l’espai.

La nit del dimarts 16 al dimecres 17, en la primera part de la nit, podrem presenciar un eclipsi de Lluna. Aquest fenomen ocorre quan el Sol, la Terra i la Lluna estan alineats. Aleshores el nostre satèl·lit entra dins de l’ombra que projecta la Terra en l’espai a causa de la llum solar. La Lluna, que estarà en fase de plena, va enfosquint-se per la part esquerra adquirint a poc a poc una tonalitat rogenca, com pot veure’s a la figura adjunta en que l’ordre temporal va de dreta a esquerra (de lluna enllumenada a lluna eclipsada roja). En aquest cas, però, la Lluna entrarà fregant per baix l’ombra de la Terra i no s’eclipsarà totalment.

Els moments destacats de l’eclipsi del capvespre dels dimarts 16 de juliol són els següents, en hora oficial:

L’astrofísic Fred Espenak ens ofereix una completa informació des de la pàgina d’eclipsis de la NASA (està en UT, temps universal. Per obtindre la nostra hora local només cal afegir dues hores a les prediccions.)

Podem veure un esquema detallat de l’eclipsi.

Si voleu veure el fenomen lunar vos recomane un lloc lliure d’obstacles cap al sud-est i, bé siga a ull nu, amb prismàtics o amb telescopi, gaudiu de la Lluna rogenca de juliol. I si teniu càmera reflex, zoom i trípode tracteu de fer-li fotos. Normalment les fotos de la Lluna són fàcils i molt agraïdes. Fred Espenak ens torna a ajudar amb aquest manual exhaustiu (en anglés) How to Photograph a Lunar Eclipse (mreclipse). També n’ha fet un altre més modern amb el mateix títol: How to Photograph a Lunar Eclipse (Nikon).

El programa Stellarium permet fer previsions de com serà el fenomen de l’eclipsi lunar. Com veiem la Lluna estarà baixa en direcció cap al sud-est.

Imatges:
1.- Imatge de l’eclipsi lunar del 21 de gener 2019. Enric Marco.
2.- Simulació del màxim de l’eclipsi parcial. Stellarium. 16 juliol 2019, 23:30
3.- Esquema d’un eclipsi lunar. Viquipèdia.
4.- Composició d’un eclipsi lunar en Hamois, Bèlgica. Viquipèdia.
5.- Detalls del màxim de l’eclipsi lunar del 16 de juliol 2019. Fred Espenak. NASA.
6.- Com es veurà l’eclipsi de Lluna el 16 de juliol de 2109 a les 23:30. Stellarium

Per primera vegada, un equip d’astrònoms de la Universitat de Hawaii ha demostrat que els seus telescopis ATLAS i Pan-STARRS poden avisar amb suficient antelació perquè la gent s’allunye del lloc d’impacte d’un asteroide que es dirigeix ​​cap a la Terra. Aquests sistemes van detectar el matí del 22 de juny passat un petit asteroide abans que entrara en l’atmosfera de la Terra, prop de Puerto Rico. I avui, dia de l’asteroide, en que es commemora la caiguda del meteor de Tungunska el 30 de juny de 1908, és gratificant saber que la tecnologia va millorant per protegir-nos de l’asteroide que caurà, sense dubte, en el futur.

L’asteroide de 4 metres de diàmetre, anomenat 20019 MO, va ser observat quatre vegades en el transcurs de 30 minuts per la instal·lació ATLAS a Maunaloa. En aquell moment, aquest petit objecte es trobava a només 500000 km de la Terra (o 1,3 vegades la distància a la Lluna).

El telescopi Pan-STARRS 2 (PS2) en Haleakalā estava en marxa també i dues hores abans de l’observació d’ATLAS havia pres imatges de la part del cel on devia haver-se vist 2019 MO. Els científics Robert Weryk i Mark Huber, de l’Institut d’Astronomia de la Universitat de Hawaii i Marc Micheli de l’Agència Espacial Europea (ESA) van analitzar les imatges i van trobar l’asteroide.

La combinació de les observacions de tots dos telescopis va permetre millorar la predicció de la trajectòria. L’impacte va ser confirmat per la detecció de 2019 MO pel radar meteorològic NEXRAD a San Juan, Puerto Rico, quan es va cremar a l’atmosfera sobre l’oceà, a uns 380 km al sud de la ciutat.

També va ser observat per GOES-16, uns dels satèl·lits meteorològics nord-americans que detectà com es partia en tres trossos a les imatges en infraroig. Serà molt difícil, però, trobar-ne fragments que reposaran en el fons del Carib.

Peter Brown, un astrofísic especialista en meteors i asteroides de la Universitat de Western Ontario, al Canadà, afirma que les ones sonores registrades per l’estació infrasònica de l’Organització del Tractat de Prohibició d’Assajos Nuclears de les Bermudes, situades a 2000 km al nord, indiquen una energia de l’explosió entre 3 y 5 kilotones ( equivalent en TNT). Per la trajectòria de l’objecte no sembla que fora membre de l‘eixam dels Beta Taurids, que causen una  pluja d’estels aquests dies i que semblen associat a l‘impacte de Tunguska de 1908.

Aquesta explosió moderada i les ones de pressió associades en el Carib contrasten amb els danys causats per l’asteroide de 20 metres que explotà prop de Txeliàbinsk, als Urals, Rússia, en febrer de 2013 amb una energia associada de 440 kilotones de TNT.

Més informació:

NASA Tracked Small Asteroid Before It Broke Up in Atmosphere

Asteroid Explosion Seen on Satellite As It Entered Earth’s Atmosphere South of Puerto Rico

Imatges:
1.- Animació de les imatges del satèl·lit GOES-16 des de 5:00 p.m. to 5:20 p.m. EDT el dissabte 22 de juny 2019 sobre el mar Carib. (NOAA/CIRA/RAMMB).
2.- Un mapa de la trajectòria prevista i la ubicació de l’impacte final per a l’asteroide 2019MO. El camí previst es basa en les observacions dels telescopis ATLAS i Pan-STARRS de la Universitat de Hawaii. Larry Denneau (IfA / ATLAS), Brooks Bays (SOEST).
3.- Imatge infraroja de GOES-16 tractada per Willian Straka III. University of Wisconsin. (SSEC) i (CIMSS).
4.- Senyals d’ones sonores de l’estació infrasònica de l’Organització del Tractat de Prohibició d’Assajos Nuclears de les illes Bermudes. Peter Brown.

De vegades la ciència ens mostra moments d’intriga que semblen propis d’una novel·la de misteri. Això és el que està passant amb l’assumpte de la presència del gas metà a l’atmosfera de Mart. Un gas que podria estar associada a la possible existència de vida marciana o potser no. Tot no és tan fàcil com sembla.

Ja fa temps que la presència de metà al planeta roig ha estat confirmada. La nau europea Mars Express observà el 2003 i 2006 concentracions de metà en tres regions del planeta: Terra Sabae, Nili Fossae i Syrtis Major, indrets on l’aigua corria lliurement fa milers d’anys.

El gas metà (CH₄) és una molècula que està relacionada amb la vida. A l’atmosfera terrestre aquest gas prové en un 95% d’organismes vius, per exemple de la descomposició de matèria orgànica per bacteris. Ara bé, la llum ultraviolada del Sol destrueix les molècules en uns 300-600 anys que manera que sense fonts que emeten contínuament gas metà ja faria molts mil·lennis que no s’hi detectaria a l’atmosfera terrestre.

Així doncs el metà marcià detectat no pot provindre d’antics reservoris de vida ja extinta sinó de vida bacteriana actual amagada sota la superfície i reposant de manera contínua el metà perdut. En això seria similar als bacteris terrestres descoberts a 2 o 3 quilòmetres sota la superfície en la conca Witwatersrand de Sud-àfrica. 

La nau russa-europea  Trace Gas Orbiter (TGO) arribà a Mart a final de 2016 amb la missió específica de descobrir les fonts d’aquest metà però de moment no ha tingut èxit després de tres anys d’exploració des de l’òrbita marciana. O no hi ha metà o està per sota del nivell de detecció dels instruments.

On s’ha tingut més èxit en la mesura de la presència del gas ha estat des de la superfície. El robot Curiosity de la NASA que es troba en el cràter Gale des del 2012 si que ha detectat metà i n’ha observat variacions al llarg de l’any marcià al ritme de les estacions. En hivern la concentració de gas baixa mentre en arribar la primavera torna a pujar amb un pic a finals de l’estiu.

Aquest oscil·lació estacional té valors ben baixos, de només de 0.6 parts per mil milions per volum (ppbv). Un valor que representa menys d’una molècula per cada mil milions de molècules atmosfèriques. Com a comparació, la concentració de metà a l’atmosfera de la Terra és de 1800 ppbv, és a dir per cada mil milions de molècules d’aire terrestre, 1800 són de metà.

Aquesta variació de la presència del gas és molt suggeridora de la presència de vida bacteriana, que estaria inactiva en hivern i reviscolaria en arribar la primavera.

La setmana passada, el rover Curiosity, amb l’ús de l’espectròmetre làser sintonitzable Sample Analysis at Mars (SAM) trobà un resultat sorprenent: la major quantitat de metà que mai s’ha mesurat durant la missió: unes 21 parts per mil milions de molècules per volum (21 ppbv). Els valors, però, es van reduir  dilluns d’aquesta setmana: els nivells de metà han disminuït bruscament, amb menys d’1 ppbv. Aquest és un valor proper als nivells de fons que Curiosity observa tot el temps.

La conclusió suggereix que la detecció de metà de la setmana passada, la major quantitat de gasos que s’ha trobat mai, va ser un dels plomalls transitori del metà que s’han observat en el passat des de l’espai. Mentre els científics han observat que els nivells de fons augmenten i disminueixen estacionalment, no han trobat cap patró en l’aparició d’aquests plomalls transitoris.

Tanmateix abans de llançar les campanes al vol cal explorar altres possibilitats per explicar la presència del gas a l’atmosfera marciana. Diversos processos geològics poden produir metà com ara l’oxidació del ferro, les molècules del qual poden quedar enganxades en estructures com els hidrats de gas que va soltant el gas a poc a poc. La serpentinització també pot produir un metà abiòtic. A la Terra això donaria compte del 5 al 10% del metà atmosfèric terrestre.

Seguirem aquest misteri apassionant. D’on prové el metà marcià? D’una vida encara no descoberta? De processos geològics? Continuarà…

Imatges: NASA/JPL-Caltech

Ja ho notàvem de fa temps. Les boires han marxat, els núvols són ara mateix decoratius i tot indica que l’estiu està a tocar. I és que avui 21 de juny a les 17:54 entrarem a l’estació més calorosa i seca del nostre país però la més adient, per l’estabilitat de l’oratge i per l’arribada de les vacances, per mirar i gaudir de la nit i de les meravelles del més amunt.

Avui el Sol arribarà a migdia a la màxima altura en el cel. Les ombres a aquesta hora seran les més curtes de l’any. Cap a les 14:00 hora local, (12:00 hora solar) fixem-nos en l’altura en que es troba el Sol. A una latitud de 40º nord, com a Castelló de la Plana, el Sol es troba a uns 73.5º i la longitud de l’ombra serà la mínima de l’any.

La cosa és que des del passat 21 de desembre la nostra estrella ha anat augmentant la seua declinació, o angle de separació des del pla de l’equador celeste, i ara ha arribat al seu màxim, a 23,5º, valor que coincideix amb la inclinació de l’eix de la Terra. En conseqüència, tenim estacions perquè la Terra està inclinada. I d’on ix això del 73.5º? Si sumen l’altura de l’equador celeste (50º), mesurat en direcció Sud des de terra i el valor de la separació anterior de 23,5º, tenim el Sol situat als 73.5º d’alçada al migdia.

Si, a la mateixa hora, ens movem instantàniament cap al nord, veurem com el Sol se situa cada vegada més baix, més prop de l’horitzó. Així a Barcelona, assolirà només 72º d’altura mentre que a Paris l’altura màxima del Sol al migdia solar serà només de 64.65º. Aquesta davallada de l’altura del Sol a mesura que ens allunyem de l’equador i ens acostem al Pol Nord, fa que el nombre d’hores de Sol siguen cada vegada majors (el camí del Sol per damunt de l’horitzó és més llarg) i, per tant, les hores nocturnes menors.

A Estocolm, la bella capital sueca, a 59º de latitud nord, el Sol ja s’enfila ben poc avui al cel ja que a les 12:00 hores solars, només serà a uns 54º d’alçada. La durada del dia és ben llarga i ben curta la nit. El Sol eixirà poc abans de les 4 h i es pondrà cap a les 22 h, uns 18 hores dalt de l’horitzó.

Però per veure un fenomen de la natura relacionat amb el solstici d’estiu caldrà viatjar encara uns 700 km al nord, per exemple a Rovaniemi, la ciutat del Pare Nadal, situada en Finlàndia, a només 10 km al sud del Cercle Polar Àrtic. Amb una latitud de 66,5º, el Sol es trobarà avui a només 47º d’alçada al migdia solar i el camí que farà al llarg del dia només tocarà un moment el punt de l’horitzó nord  a la mitjanit. No hi haurà nit. El Sol no es pondrà durant tot el dia, així que tindrem un dia ben llarg de 24 hores. És l’anomenat Sol de mitjanit. Mireu el gràfic adjunt.

Aquest fenomen tan insòlit per a nosaltres de veure com el Sol davalla cap a la posta però no s’acaba de decidir després de tocar puntualment el punt cardinal Nord pot observar-se molts dies abans i després del dia del solstici si sobrepassem el Cercle Polar Àrtic i ens acostem més i més al Pol Nord. Així l’amic astrònom Joanma Bullón ens deixa una imatge composada del fenomen vist des d’Inari, una petita població d’uns 500 habitants situada al nord de Finlàndia a 69º nord.

Bé, l’estiu comença i vos desitge cels sense núvols per a admirar el firmament. Aprofiteu també per passejar, llegir, nadar i mirar el cel nocturn abans que ens l’acaben furtant els amants a ultrança d’il·luminar-ho tot i a tot arreu.

Imatges:

1.- Stockholm, el passat 16 de juny prop de les 10 de la nit. R. Marco.
2.- Diagrama d’Understanding Astronomy, The Sun and the Seasons. La línia anomenada Equinox és el cercle de l’equador celeste per on es troba el Sol el 20-21 de març i el 22 de setembre, els dies dels equinoccis. El cercle paral·lel i superior és el camí del Sol el dia dels solstici d’estiu, 21 de juny.
3.- Esquema del camí del Sol a Inari, al Cercle Polar Àrtic. El Sol només toca l’horitzó a les 00 h solars. És el Sol de mitjanit.
4.- L’òrbita terrestre i posició del Sol el dia del solstici d’estiu. The Weather Network.

El passat 1 de gener la nau New Horizons sobrevolà, a 6500 milions de quilòmetres de la Terra, l’objecte del cinturó de Kuiper 2014 MU69, informalment conegut com a Ultima Thule. Ara s’acaben de publicar en la revista Science les primeres dades morfològiques, geològiques i es detalla com es va poder formar poc després de la formació del Sol.

Ultima Thule és un objecte rogenc format per dos lòbuls en contacte a través d’una espècie de coll d’un color més brillant que la resta. El conjunt fa uns 36 km de llargària i està format per un cos gran i aplanat que s’ha anomenat Ultima i un altre, Thule, arrodonit i més petit.

L’equip de la missió, dirigit per l’astrofísic Alan Stern, considera que l’objecte 2014 MU69 és realment un residu, una relíquia, un bloc constructiu de la formació del sistema solar. Els planetes es formaren per l’acumulació d’objectes com aquest, els anomenats planetesimals, i l’observació d’un d’aquests en primer pla en portarà segur a un gran avanç en la comprensió dels primers moments del nostre entorn planetari.

Ultima Thule és el resultat del xoc a baixa velocitat de dos cossos originals que orbitaven al voltant d’un centre de masses comú. Sense forces externes aquesta rotació és per sempre però sembla que el gas de la nebulosa primordial on s’estaven formant els planetes va anar frenant el seu moviment, fent-los perdre energia i abocant-los a una òrbita en espiral fins a xocar a una velocitat molt petita que s’estima d’un 8,9 km/h, com la d’una persona caminant amb pas ràpid. Actualment Ultima Thule gira en unes 15 hores al voltant d’un eix que apunta pràcticament cap al Sol. Aquest fet suggereix que abans del xoc els dos objectes (Ultima i Thule) estaven acoblats gravitacionals i sempre es mostraven la mateixa cara, com ara passa amb la Lluna respecte a la Terra.

Els autors també proposen un altre mecanisme possible per explicar la formació d’Ultima Thule a partir de dos objectes separats. L’expulsió d’un altre objecte orbitant podria haver fet perdre energia al sistema amb el resultat del col·lapse.

La descripció detallada de la superfície de l’objecte actual revela un mon complex format per punts brillants i foscos, turons i depressions, cràters i pous o fosses. Ultima sembla més abrupte que Thule amb multitud de turons. El cràter més gran és l’anomenat informalment Maryland, en homenatge a l’estat nord-americà on es troba el laboratori de Física Aplicada de la Universitat Johns Hopkins que controla la nau. Aquest cràter d’uns 8 km de diàmetre va ser format per l’impacte violent d’algun altre objecte en el passat més remot del sistema. El material ejectat del cràter haurà tapat segurament els accidents topogràfics de Thule fent-lo més suau que el seu cos company.

En la vora visible d’Ultima es poden veure unes petites depressions d’uns centenars de metres de diàmetre que podrien ser petits cràters d’impacte encara que segurament són pous o fosses, enfonsaments del terreny formats en sublimar-se els diversos gels interiors. Aquests emissions de gas solen deixar aquest tipus de marques superficials tal com s’observà en el cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko.

En el pas per Ultima Thule, New Horizon engegà l’espectròmetre visible i ultraviolat Ralph per estudiar la composició de la superfície. En color i composició, Ultima Thule s’assembla a molts altres objectes trobats a la mateixa zona del cinturó de Kuiper. És molt vermell, fins i tot molt més vermell que Plutó, cos que la sonda explorà el juliol de 2015. De fet, Ultima Thule és l’objecte exterior més vermell del sistema solar visitat per una nau espacial. És creu que el seu color rogenc és causat per la modificació dels materials orgànics a la seua superfície. Podrien ser tolins ja trobats a la superfície de Plutó, Caront i Tità. Els científics de New Horizons van trobar també proves de  la presència de l’alcohol metanol (CH₃OH), gel d’aigua (H₂O) i molècules orgàniques a la superfície de Ultima Thule: una barreja molt diferent de la majoria dels objectes glacials explorats anteriorment per les naus espacials.

El treball publicat a Science completament en obert dona compte només del 10% de les dades rebudes de la nau fins el febrer passat, el moment quan s’envià l’article a la revista. Alan Stern, l’investigador principal de la missió, destaca el treball fet per més de 200 científics, entre astrònoms, enginyers, tècnics de vol, i recorda especialment la participació de l’especialista en imatges estereogràfiques (i guitarrista de Queen) el Dr. Brian May.

New Horizon recollí més de 5 Gbytes de dades del seu pas per Ultima Thule. No serà fins a mitjan de l’any 2020 que s’acabaran de rebre totes les dades. Així que ens esperen encara un munt de sorpreses del petit objecte 2014 MU69, informalment conegut com a Ultima Thule.

Més informació:

Initial results from the New Horizons exploration of 2014 MU69, a small Kuiper Belt object, Science, 17 maig 2019

NASA’s New Horizons Team Publishes First Kuiper Belt Flyby Science Results, 17 maig 2019

New Horizons’ far-out findings from solar system’s Kuiper Belt turn into a cover story

A Gentle Kiss: How the Kuiper Belt Object Ultima Thule Was Born

El descobriment de planetes gegants ben prop de les seues estrelles ha portat de cap els astrònoms planetaris els últims anys. Com explicar els anomenats Júpiter calents, planetes gegants en òrbites de només uns dies? El disc d’acreció de material d’on es formen els planetes és massa prim en les proximitats de l’estrella i, és per tant, un lloc poc adequat per acumular molta matèria per formar un planeta gegant. És per això que ha calgut desenvolupar la teoria de la migració planetària per la qual els planetes es formarien lluny de les seues estrelles i després de formats, la pols que quedaria del disc frenaria l’òrbita amb la pèrdua d’energia i l’acostament al sol central.

Les conclusions que s’han adoptat en els sistemes estel·lars també són vàlides per al nostre Sistema Solar. Segons un estudi acabat de publicar, el planeta gegant Júpiter es va formar quatre vegades més lluny del Sol que la seua òrbita actual, i va migrar cap a l’interior del Sistema Solar durant un període de 700 000 anys. Els investigadors han trobat proves d’aquest increïble viatge gràcies a un grup d’asteroides propers a Júpiter.

Ara, investigadors de l’Observatori Astronòmic de la  Universitat de Lund, a Suècia i altres institucions han utilitzat simulacions per ordinador per aprendre més sobre el viatge de Júpiter a través del nostre propi Sistema Solar fa aproximadament 4.500 milions d’anys. En aquest moment, Júpiter s’havia acabat de formar, igual que els altres planetes del sistema solar. Els planetes van ser construïts a poc a poc per la pols còsmica, que envoltava al nostre jove Sol en un disc de gas i partícules. En aquell moment, Júpiter no era més gran que el nostre propi planeta.

Els resultats mostren ara que Júpiter es va formar quatre vegades més lluny del sol del que indicaria la seva posició actual.

“Aquesta és la primera vegada que tenim proves que Júpiter es va formar molt lluny del Sol i després va migrar a la seua òrbita actual. Trobem evidència de la migració en els asteroides troians que orbiten prop de Júpiter “, explica Simona Pirani, estudiant de doctorat en astronomia de la Universitat de Lund, i autora principal de l’estudi.

Aquests asteroides troians consisteixen en dos grups de milers d’asteroides que es troben a la mateixa distància del Sol que Júpiter, però que orbiten per davant i per darrere de Júpiter, respectivament. Però hi ha aproximadament un 50% més de troians per davant Júpiter que per darrere d’ell. És aquesta asimetria la qual va esdevenir la clau per a la comprensió dels investigadors sobre la migració de Júpiter.

“L’asimetria sempre ha estat un misteri en el Sistema Solar“, diu Anders Johansen, professor d’astronomia a la Universitat de Lund.

De fet, no s’havia pogut explicar per què els dos grups d’asteroides no contenen el mateix nombre d’asteroides. No obstant això, Simona Pirani i Anders Johansen, juntament amb altres col·legues, ara han identificat la raó en recrear el curs dels esdeveniments de la formació de Júpiter i com el planeta va captar gradualment els seues asteroides troians.

Gràcies a les extenses simulacions informàtiques, els investigadors han calculat que l’asimetria actual només podria haver passat si Júpiter es va formar quatre vegades més lluny en el Sistema Solar i posteriorment aquest va migrar a la seua posició actual. Durant el seu viatge cap al Sol, la pròpia gravetat de Júpiter va atreure més troians per davant que al darrere.

Segons els càlculs, la migració de Júpiter es va perllongar durant uns 700 000 anys, en un període d’aproximadament 2 a 3 milions d’anys després que el cos celeste comencés la seua vida com un asteroide de gel lluny del Sol. El viatge cap a l’interior del Sistema Solar va seguir un curs en espiral en què Júpiter va continuar donant voltes al voltant del Sol, encara que en un camí cada vegada més estret. La raó de la migració real es relaciona amb les forces gravitatòries dels gasos circumdants en el Sistema Solar, que frenaven el planeta i li feien perdre energia.

Les simulacions mostren que els asteroides troians es van captar quan Júpiter era un planeta jove sense atmosfera de gas, el que significa que aquests asteroides probablement consisteixen en blocs de construcció similars als que van formar el nucli de Júpiter. En 2021, la sonda espacial de la NASA, Lucy, es posarà en òrbita al voltant de sis dels asteroides troians de Júpiter per estudiar-los.

“Podem aprendre molt sobre el nucli i la formació de Júpiter estudiant els troians“, diu Anders Johansen.

Els autors de l’estudi també suggereixen que el gegant gasós Saturn i els gegants de gel Urà i Neptú podrien haver migrat de manera similar.

Article original.

The consequences of planetary migration on the minor bodies of the early Solar System, Astronomy and Astrophysics., Març 2019. En pdf ací.

Imatges:

1.- Illustration: NASA/JPL-Caltech.
2.- Astronomical Institute of CAS/Petr Scheirich.