El cel de maig 2018

Els dies van passant inexorablement. Ja tenim darrere un terç dels dies del 2018 i l’estiu ja és gairebé a la porta. La primavera, però, encara està activa i l’oratge variable de les pròximes jornades en serà una prova.

El mes comença amb alegria per un treball ben fet, en part des de Barcelona. Els científics de la missió Gaia han lliurat el segon paquet de dades i el que ens ofereixen és espectacular. Ara tenim el cens estel·lar més complet fins ara de la Via Làctia, on s’han documentat 1.700 milions d’estels. Els astrofísics tenen material per actualitzar els models de dinàmica estel·lar, d’estructura de la Galàxia i fins i tot hauran de millorar els inventaris de membres del nostre sistema solar.

També caldrà destacar el llançament del mòdul de descens robòtic  InSight de la NASA que en arribar a Mart serà la primera missió que permetrà conèixer l’interior amb l’ús d’un sismògraf i un perforador per penetrar en el subsol fins a 5 metres de profunditat. Un viatge de sis mesos el depositarà, si tot surt bé, en la superfície marciana el 26 de novembre.

Les nits suaus inviten a l’observació del firmament. Aquests dies l’astre més destacat és el planeta Venus. Poc després de la posta del Sol el podrem veure ben brillant al cel encara blau. Els observadors ocasionals els sorprendrà observar un punt brillant que sembla els llums d’un avió en ruta d’aproximació a l’aeroport. Però realment els núvols clars de l’atmosfera del planeta són els causants d’aquesta brillantor en reflectir de manera efectiva gran part de la llum solar que li arriba.

Una imatge interessant del planeta es podrà obtindre el vespre del 17 de maig quan Venus es trobarà ben prop d’una Lluna creixent de 3 dies. La fina banya lunar competirà amb la brillantor de la deessa de la bellesa.

Mentre Venus es mou en la seua òrbita al voltant del Sol, des de la Terra la veurem allunyar-se cada vegada més de l’astre rei. D’aquesta manera, cap a final de mes, el planeta es trobarà ben separat i ben alt al cel en el moment del crepuscle, de manera que durant unes dues hores i mitja podrem gaudir de la seua presència.

Venus es pon actualment cap al nord-oest. Però just al costat oposat de l’horitzó, aquests dies de maig, cap al sud-est, a partir de les 21 h, es pot veure alçar-se Júpiter. Ara és el moment millor per gaudir de l’observació del planeta gegant ja que el dia 9 de maig estarà en oposició al Sol. Això significa que la separació angular entre el Sol i el planeta, amb centre la Terra, serà 180º , i, conseqüentment farà que Júpiter isca per l’horitzó al mateix temps que el Sol es pon, i, a més, l’observació amb el telescopi serà òptima, en sitar-se en el punt més pròxim a la Terra. Ara és el moment de reveure les bandes acolorides del planeta, la taca roja o el ball regular de les llunes jovianes.

Júpiter tindrà, per tant, un recorregut oposat al Sol. Situat a la constel·lació de la Balança, s’alçarà en pondre’s aquest, es situarà al sud i ben alt cap a la mitjanit i es pondrà a l’alba. Un regal per als astrònoms que el podran observar tota la nit. La nit del 27 de maig una Lluna quasi plena se situarà al seu costat facilitant la seua identificació.

A la matinada seran observables la resta de planetes, Saturn i Mart.

Saturn es farà visible més aviat mentre que una hora després apareixerà Mart. Els primers dies de mes, entre el 4 i el 7 de maig una Lluna minvant se situarà ben prop i entre els dos planetes i ens donarà oportunitats de fer bones fotos. Saturn al telescopi apareix ja sublim amb els seus anells daurats. Un avanç de l’oposició del pròxim mes en que es situarà a la mínima distància a la Terra.

La Lluna presentarà les següents fases en hora local:

Fase Mes Dia Hora
Quart minvant Maig 8 04 09
Lluna nova Maig 15 13 48
Quart creixent Maig 22 05 49
Lluna plena Maig 29 16 20

Si voleu obtenir més informació podeu punxar aquest enllaç. També podeu veure un senzill mapa del firmament del mes d’abril de 2018. I tot això gràcies al Planetari de Quebec.

Imatges:

1.- Rastre lluminós de la sonda Mars InSight de la NASA sobre la zona de Los Angeles després del llançament des de la base de la força aèria de Vandenberg a Califòrnia el 5 de maig de 2018 observat des de Mt. Wilson. Crèdit. D. Ellison
2-4 A partir de l’Stellarium.

El cel d’abril de 2018

La primavera ja ha començat i l’oratge sembla més estable. Tenim pluges, vent i neu a cotes altes com toca en aquesta estació. El temps no s’atura i el seu pas es nota en el canvi de les constel·lacions al cel nocturn. Les de l’hivern ja ens deixen per l’oest mentre que les típiques estiuenques ja guaiten per omplir l’espai deixat per les estrelles fugisseres.

I com a part d’aquest canvis que ja intuïm, apareix finalment Júpiter, el rei dels planetes, per a gaudi de tots en la primera part de la nit. Un Júpiter radiant, feliç de mostrar el seus secrets més íntims als humans mitjançant la nau Juno que la ronda des de fa un temps.

I, és que, encara tímidament, els planetes comencen a mostrar-se de manera més fàcil en la primera part de la nit. Venus i Júpiter ja els podrem admirar aquest mes abans de la mitjanit, mentre que per veure Saturn caldrà esperar fins el juny.

A la posta de Sol, cap a l’oest, ja podem veure des de fa setmanes el brillant planeta Venus. En amagar-se l’astre solar, encara hauran de passar uns minuts per apreciar el punt refulgent del planeta de la deessa de la bellesa. Però en fer-se més i més fosc el veureu cada cop més brillant però cada vegada més prop de l’horitzó. Tanmateix a mesura que passen els dies se separarà més del Sol i, per tant, el temps de visibilitat augmentarà. Com es veu a la figura adjunta, el dia 19 (i els anteriors 17 i 18) compartirà la direcció de l’Oest amb un tall de Lluna creixent ben petit.

Júpiter, com he dit abans, finalment es dignarà a aparèixer en el cel vespertí. Això no serà, però, fins els darrers dies del mes. Busqueu un lloc sense obstacles cap a l’est i espereu que isca acompanyada de la Lluna plena el 30 d’abril. Un duet digne d’una foto conjunta.

Per a veure els altres planetes caldrà matinar ja que s’han de veure unes hores abans de l’eixida del Sol mirant cap a l’est i sud-est.

Un esdeveniment interessant serà l’encontre pròxim (conjunció en la terminologia astronòmica) entre els planetes Mart i Saturn. Els astres es troben actualment sobre la constel·lació de Sagitari i la nit del 2 al 3 d’abril se situaran només a una distància angular de 1,3º, una mica més que dues llunes plenes. Si se’ls mireu cap a les 6 del matí del 3 d’abril podreu admirar l’encontre però també la constel·lació estiuenca de l’Escorpí situat a la dreta.

Mart és un planeta inquiet i no para en torreta. A causa de la proximitat a la Terra, el moviment en l’òrbita és molt evident. A llarg dels dies d’abril, s’anirà separant de Saturn i acostant-se al Sol. A més, la matinada del dia 7, per exemple, la Lluna s’afegirà a l’espectacle i formarà un trio recte amb els dos planetes ja separats.

Però Mart no s’aturarà. De mica en mica deixarà la constel·lació de Sagitari per buscar la de Capricorn.

I ja al final de mes tindrem la presència del petit planeta Mercuri que assolirà aquests dies la màxima separació angular del Sol. Uns minuts abans de l’eixida del Sol, just cap a l’est i entre les primeres lluïssors del cel matutí, podrem veure el que sembla una petita estrella. És el planeta Mercuri.

 

La Lluna presentarà les següents fases en hora local:

Fase Mes Dia Hora
Quart minvant Abril 8 09 18
Lluna nova Abril 16 03 57
Quart creixent Abril 22 23 45
Lluna plena Abril 30 02 58

Si voleu obtenir més informació podeu punxar aquest enllaç. També podeu veure un senzill mapa del firmament del mes d’abril de 2018. I tot això gràcies al Planetari de Quebec.

Imatges:

1.- Juno va prendre aquesta imatge de núvols acolorits i turbulents a l’hemisferi nord de Júpiter el 16 de desembre de 2017 des de  13345 quilòmetres per sobre dels núvols alts de Júpiter. NASA / JPL-Caltech / SwRI / MSSS / Gerald Eichstädt / Seán Doran.
2-6. Del programa Stellarium.

New Horizons capta dos objectes del Cinturón de Kuiper

La nau New Horizons de la NASA, que en passar prop de Plutó el juliol del 2015 ens oferí imatges impactants del planeta nan, ha obtingut imatges de dos objectes del Cinturó de Kuiper en el camí cap a 2014 MU69, on arribarà l’1 de gener del 2019.

La missió del New Horizons era explorar el planeta nan Plutó. Hi arribà el 14 de juliol de 2015 després de 10 anys de viatge. Tots els qui es dediquem a això de les ciències de l’espai ho vàrem viure amb una gran emoció. Ho vaig explicar detalladament aquells mesos trepidants de l’estiu del 2015.

Aconseguit l’objectiu principal, l’equip de New Horizons va aconseguir el vist i plau de la NASA per estendre la missió uns anys més per tractar d’explorar de prop altres objectes gelats del Cinturó de Kuiper (KBO, de les inicials en anglès).  D’aquesta manera s’elegí 2014 MU69, un objecte situat pràcticament en la trajectòria de la sonda i a la que arribarà l’1 de gener del 2019, d’ací a uns 10 mesos.

Mentrestant la sonda va captant els cossos que troba pel camí. I és que el Cinturó de Kuiper és una zona molt interessant del Sistema Solar on s’hi troben roques i gels primigenis, residus de la seua formació. I fa uns dies la NASA va publicitar les imatges llunyanes dels KBOs   2012 HZ84 i 2012 HE85 (mireu imatges inicials). Per exemple, la càmera LORRI de New Horizons captà  2012 HE85  a 51 milions de quilòmetres, una distància més curta que Mart de la Terra. Aquestes imatges de fals color de desembre de 2017 de KBOs 2012 HZ84 (esquerra) i 2012 HE85 són, ara com ara, les més allunyades de la Terra capturades per una nau espacial. Són també les imatges més properes de KBOs obtingudes fins ara.

Actualment New Horizons està ben sana i en hibernació a l’espera de ser despertada d’ací a uns mesos per preparar-se per al pas proper a 2014 MU69. Veurem vistes tan interessants com les de Plutó? El que és segur és que l’equip de la missió passaran el cap d’any davant de les pantalles, expectants de les meravelles que sense dubte veurem.

Imatges:
1.- Amb la càmera Long Range Reconnaissance Imager (LORRI), New Horizons ha observat diversos objectes del Cinturó de Kuiper (KBO) i planetes nans, així com objectes Centaurs per buscar anells de dispersió o pols. Laboratori de Física Aplicada de la Universitat de la NASA / Johns Hopkins / Southwest Research Institute.

2.- Trajectòria i posició d’avui mateix de la nau New Horizons. NASA. The Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory LLC.

La ciència del 2018

L’any 2018 ha començat a caminar i les grans revistes científiques Science i Nature han fet les seues previsions del que ens oferirà la ciència durant aquest any.

La política científica no pot separar-se dels esdeveniments polítics que sacsegen el món. Així mentre el Regne Unit ha posat la directa per abandonar la Unió Europa i enguany començaran les negociacions per a la fase 2 del Brexit on s’hauran de determinar, entre altres, com s’articularan les futures col·laboracions dels científics britànics amb la resta dels científics europeus, els Estats Units s’enfronten a les eleccions de mitja legislatura. En aquestes s’elegiran la meitat de membres del Senat i de la Càmera de Representants. Si el republicans perden la majoria a les cambres a mans dels demòcrates, potser alguna de les decisions polèmiques de l’administració Trump en matèria medi-ambiental podrien revertir-se o congelar-se.
Per altra banda noves potències científiques com la Índia o la Xina continuen la lluita contra el canvi climàtic, promouen la cursa espacial i fan avanços ràpids en la recerca biomèdica.

Canvi climàtic

Aquest any els estats que van signar el Protocol de Paris l’any 2105 presenten el seu primer informe de com han començat a implementar les recomanacions de l’Acord per a que la temperatura mitjana del planeta no puge més de l’1,5-2,0 ºC per damunt dels valors de l’era preindustrial. Ho hauran de fer a la reunió de les Nacions Unides (2018 Facilitative dialogue) i serà interessant veure el que presenta l’Estat Espanyol que acaba de guanyar la batalla europea per l’Impost al Sol amb l’aval del Consell Europeu, que, recordem-ho, és només el club dels 28 estats de l’Unió. Ara caldrà convèncer el Parlament Europeu (més difícil) i la Comissió en la que el comissari d’energia és el polèmic polític espanyol Arias Cañete per que tinga l’aval complet d’Europa.

Al mes de setembre a l’estat de Califòrnia tindrà lloc una important reunió sobre canvi climàtic en suport a l’Acord de Paris, promogut pel governador de l’estat, el demòcrata Edmund Gerald “Jerry” Brown, Jr. Les idees negacionistes no són transversals als Estats Units i diversos estats i ciutats no comparteixen les idees absurdes del seu president.

Observació del cel

L’observació del cel eixamplarà els seus horitzons més que mai amb la nova finestra oberta pel descobriment de les ones gravitatòries. Aquest 2018 l’observació d’esdeveniments de xocs entre forats negres o estels de neutrons llunyans seran cada vegada més freqüents i, com no podia ser d’altra manera, cada vegada menys mediàtics.

Els esclats ràpids de ràdio són un fenomen astrofísic d’alta energia d’origen desconegut que es manifesta com un pols transitori d’emissió en ràdio i que dura només uns pocs mil·lisegons. Per la seua curta durada només se n’han pogut registrar fins ara unes poques dotzenes. Tanmateix la posada en marxa enguany del Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment (CHIME), un revolucionari radiotelescopi permetrà observar-ne molts més i, potser, determinar quin tipus d’objecte els produeix.

Serà també en abril quan l’equip del telescopi Gaia presente el segon paquet de dades que ens donarà la posició o moviment de més de mil milions d’estrelles de la nostra Galàxia. Aquestes dades permetran fer estudis de l’estructura espiral de la Via Làctia, del moviment d’estrelles llunyanes i, potser, ajude a conéixer les germanes del Sol.

Segurament serà al llarg d’any any quan es donen a conéixer finalment les dades finals del gran experiment del Telescope Event Horizon, un projecte internacional d’observació conjunta de multitud de radiotelescopis arreu del món per observar el forat negre central de la nostra galàxia. Amb les dades conjuntes s’espera tindre la primera imatge real d’un forat negre.

Exploració espacial

Les agencies espacials treballaran de valent el 2018. Per ordre del president Donald Trump la Nasa ha de tornar a enviar astronautes a la Lluna, potser en una etapa prèvia per arribar a Mart, més enllà de 2030. Tanmateix son les agències asiàtiques les que si que hi arribaran enguany.

En els primers mesos del 2018 la nau Chandrayaan-2 tractarà, per primera vegada per a l’Índia, d’aterrar a la superfície lunar, mentre que el desembre Xina tractarà que dipositar el Chang’e-4 en la cara oculta de la Lluna.

En la resta del sistema solar també hi haurà moviment. En juliol, la sonda Hayabusa-2 de l’agència japonesa de l’espai (Jaxa) arribarà a l’asteroide Ryugu mentre que Osiris-Rex de la NASA explorarà l’asteroide Bennu a final d’any. Un dels objectius més importants d’aquestes missions serà el retorn de mostres d’aquests objectes celestes que arribaran a la Terra el 2020.

A l’estiu s’enviarà cap al Sol la sonda Parker Solar Probe (Solar Probe Plus), una sonda espacial de la NASA destinada a estudiat la corona exterior de la nostra estrella in-situ. S’hi acostarà a 8,5 radis solars (5,9 milions de quilòmetres) de la ‘superfície’ (fotosfera) del sol. Però aquesta serà només una petita sonda en nombre d’instruments en comparació a la sonda europea Solar Orbiter, en el disseny de la qual participa un grup d’investigadors de la Universitat de València. Aquest sonda es llançarà durant els primers mesos del 2019.

Redefinició unitats físiques

Les unitats de quatre unitats físiques seran redefinides a final d’any en la Conferència General de Pesos i Mesures a celebrar en Versailles en novembre.  Els delegats de 58 estats votaran per adoptar noves definicions de l’ampère, el kilogram, el kelvin i el mol. Ara s’hauran de basar en valors exactes de constants fonamentals i no en definicions arbitràries, com fins ara.

Google Lunar XPrize

L’empresa Google va dotar fa anys el premi Google Lunar XPrize amb uns 25 milions d’euros per a l’equip privat que, abans del 31 de desembre del 2017, primer aconseguirà fer aterrar a la Lluna una sonda amb un rover que es mogués almenys 500 m a la superfície i retransmetera a la Terra imatges d’alta definició. Com és obvi cap grup ho ha aconseguit, encara que cinc equips han pogut passar l’homologació per sortir a l’espai. Google ha decidit perllongar el termini fins el 31 de març pròxim. Veurem qui guanya aquesta peculiar cursa espacial.

Finalment seria bonic recordar durant 2018 els aniversaris redons dels científics i científiques més famosos. Enguany, per exemple, fa 150 anys del naixement d’Henrietta Swan Leavitt, 200 del de James Joule i 100 anys del teorema de Noether.

Bon any científic….

Figures.

1.- El CHIME (Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment) és un nou radiotelescopi canadenc dissenyat per contestar les preguntes més importants de l’astrofísica i cosmologia.
2.- Mitjanes anuals (línies primes) i mitjanes de cinc anys (línies gruixudes) per a les anomalies de temperatura promediades sobre la superfície terrestre de la Terra i sobre la superfície del mar (línia blava) en la part de l’oceà lliure de gel. Wikipedia Commons.
3.- Hayabusa-2 de l’agència japonesa de l’espai (Jaxa). Courtesia d’Akihiro Ikeshita.
4.- Una esfera gairebé perfecta del silici ultra-pur,  part del projecte Avogadro, un projecte de Coordinació Internacional Avogadro per determinar el número d’Avogadro. Wikipedia Commons.

La contaminació lumínica no s’atura a nivell mundial

Ens havien dit que amb l’arribada dels LED a l’enllumenat públic de les nostres ciutats s’aconseguiria un gran estalvi econòmic i de retruc, una minva important del balafiament energètic que representa la contaminació lumínica. Un treball que acaba d’eixir publicat i que analitza les dades d’enllumenat a nivell mundial entre els anys 2012 i 2016 desmenteix categòricament aquesta afirmació. Les zones il·luminades nocturnes ocupen cada vegada més superfície a un ritme d’un 2.2 % anual i la potència radiada també ho fa al mateix ritme.

La causa d’aquest contrasentit en que l’estalvi esperat per l’ús d’una nova tecnologia resulte en un increment del seu ús cal buscar-la en l’efecte rebot també conegut com a paradoxa de Jevons. Ha passat en totes les tecnologies de l’enllumenament. En passar de l’ús del ciri al gas, en ser més barat, s’il·luminaren les cases i alguns carrers. Va ser, però, la introducció de la llum elèctrica, després de l’invent d’Edison, quan la reducció del preu de la nova tecnologia permeté enllumenar tota la ciutat. S’estima que l’enllumenat exterior va créixer a un ritme d’un 3 a 6% anual durant la segona part del segle XX. Aquesta dèria d’il·luminar-ho tot ha portat a la pèrdua de la nit amb el resultat que actualment la meitat d’Europa i una quarta part de Nord-Amèrica suporten unes nits tan brillants que els seus ciutadans tenen modificat els cicles circadians, el ritmes naturals que imposen el dia i la nit.

Després d’anys de debat sobre la importància de la sostenibilitat, de no malbaratar recursos i després d’anys de campanyes de conscienciació sobre el perill de l’ús indiscriminat dels LED molts blancs (d’altes temperatures de color) pel seu efecte contaminant sobre el medi ambient i la salut humana, era interessant veure si el consum de llum i la seua potència havia disminuït a nivell global o no durant els darrers anys.

Per determinar-ho s’han usat les dades del satèl·lit polar Suomi NPP que amb el seu detector VIIRS DNB (Visible Infrared Imaging Radiometer Suite Day-Night Band) escaneja les nits del planeta des del 2012. Aquest sensor mesura en una banda de 500 a 900 nm,  pròxima a la banda en la que és sensible l’ull humà i amb una resolució de 750 m per píxel. Aquesta sensibilitat tant espectral com espacial ha permés, per primera vegada, mesurar els canvis de l’enllumenat a nivell de ciutats o països.

I quins han estat els resultats? Doncs les dades del sensor VIIRS DNB mostren que durant el període 2012-2016, les zones il·luminades i l’emissió d’aquestes àrees augmenten en la majoria dels països en el rang de 500-900 nm, amb increments globals del 2,2% per any per àrea il·luminada i 2,2% anual per la brillantor d’àrees contínuament il·luminades. En general, el resplendor de les àrees il·luminades per sobre d’un llindar de 5 nWcm-2 sr-1 van augmentar en un 1,8% anual.

Fig. 1. Patrons geogràfics en els canvis d’il·luminació artificial. Els canvis es mostren com un ritme anual per a la zona (A) il·luminada i la radiància de les àrees de llum estable (B). Els ritmes anuals es calculen a partir dels canvis durant el període de quatre anys.

Aquests increments d’emissions han disminuït en ben pocs països. Es pot veure clarament en Síria i Iemen a causa de la guerra. També a causa dels devastadors incendis d’altres zones les dades d’augment d’enllumenat no estan clares i semblen disminuir. Molts incendis han donat valors molt grans d’emissions i superfície il·luminada però en apagar-se sembla que el país està més fosc a la nit. És el cas espectacular d’Austràlia que sembla que és més fosc en 2016 que en 2014.

Un conjunt de països semblen tindre emissions estables, entre els quals es troben els països més brillants del món, entre ells Espanya i els Estats Units.

Amb tot, el  creixement desmesurat de zones il·luminades s’ha produït en els països en vies de desenvolupament d’Amèrica del Sud, Àfrica i Àsia.

Figura 2. Canvi absolut de l’àrea il·luminada de 2012 a 2016. Els píxels que augmenten en l’àrea es mostren en vermell, els píxels que disminueixen a la zona es mostren com a blaus i píxels sense cap canvi d’àrea es mostren grocs. Cada píxel té una àrea gairebé igual de 6000 ± 35 km2. Per facilitar la interpretació, l’escala de color s’escurça a 200 km2, però hi ha alguns píxels que tenen canvis de fins a ± 2000 km2.

L’aparent constància de l’enllumenat dels països rics és segurament un efecte de selecció. El detector VIIRS DNB no és sensible a l’increment de superfície il·luminada amb la nova tecnologia LED, sobretot la de colors molts blancs (temperatura de color > 3000 K) que emet molt de color blau amb una longitud d’ona fora del rang 500-900 nm del sensor. Això ha fet que una ciutat com Milà que ha canviat totalment l’enllumenat del seu centre amb LED de 4000 K semble més dèbil en les imatges del satèl·lit Suomi. Tanmateix les fotos obtingudes pels astronautes des de l’Estació Espacial Internacional constaten clarament l’augment de brillantor de la ciutat.

En definitiva, la tan publicitada revolució de l’enllumenat exterior que anava a portar la tecnologia LED només ha servit per fer més brillants les ciutats. Aquestes làmpades són ara més barates i, per tant, aquells carrers, pedanies, pobles que abans patien una aparent falta de llum i de la qual protestaven els veïns són il·luminats alegrement, augmentant la factura energètica. Així que finalment els LED no estalvien tant ni són sostenibles.

Article:
Artificially lit surface of Earth at night increasing in radiance and extent., Christopher C. M. Kyba1, Theres Kuester, Alejandro Sánchez de Miguel, et al. Science Advances 22 Nov 2017: Vol. 3, no. 11, e1701528

Imatge: Foto nocturna de la península Ibèrica des de l’Estació Espacial Internacional. NASA/ESA

Les últimes hores de Cassini

Divendres 15 de setembre direm adéu a la sonda planetària Cassini que durant els últims 13 anys ens ha oferit la millor visió del planeta Saturn. Ara en sabem molt més de l’atmosfera, dels anells i de l’extensa família de satèl·lits. I, com ha de ser, ha obligat a fer-nos noves preguntes. Però això s’acaba. El 15 de setembre la nau farà una immersió suïcida programada en la densa atmosfera del gegant anellat i quedarà destruïda.

La sonda Cassini és realment la part més visible d’una missió conjunta de l’Agència Espacial Nord-americana (NASA) i de l’Agència Espacial Europea (ESA) que arribà a Saturn a finals de l’any 2004. La missió Cassini-Huygens constava de l’orbitador Cassini (NASA) i del mòdul de descens Huygens (ESA). En arribar la missió al sistema saturnià el mòdul se separà i aterrà a la gran i enigmàtica lluna Tità. I mentre baixà amb paracaigudes a través de la densa atmosfera observà en detall els seus llacs i sistemes fluvials d’hidrocarburs.

La nau Cassini ha revolucionat el coneixement del sistema de Saturn. Fins a la seua arribada, del planeta només en sabíem el que podíem entreveure des dels telescopis terrestres o pels fugissers passos de naus com les Pionner o Voyager. Ara de Saturn en sabem molt més de la composició i temperatura de l’alta atmosfera, de les tempestes i de les potents emissions en ràdio. S’han observat per primera vegada llamps a les cares diürnes i nocturnes del planeta i s’ha estudiat l’estrany corrent en jet hexagonal al voltant del pol nord descobert per les Voyager en els anys 80.

Però si alguna cosa caracteritza Saturn és el gran sistema d’anells del que gaudeix. Fins a l’arribada de la Cassini els científics planetaris no havien tingut l’oportunitat d’estudiar en detall la grandària, composició i distribució dels anells. Els instruments de la nau han permés concloure que el rang que tenen les partícules que composen els diferents anells és molt ample, des de menors que un gra d’arena fins tan gran com muntanyes. L’origen del material no està encara clar encara que l’anell extern E està format per partícules d’aigua congelada de la lluna Encelad.

Cassini ha estudiat unes formes en forma de radis (de roda de bicicleta), “spokes” en anglès, que suren temporalment sobre els anells. Es creu que estan formats de petites partícules gelades que són elevades per una càrrega electrostàtica i només duren unes hores.

L’estabilitat del sistema d’anells és controlada per les petites llunes que circulen per les zones buides. Aquestes llunes pastores descobertes ja per les Voyager han estat observades de prop, amb gran detall. Ara s’entén clarament com s’aconsegueix que els anells no es disgreguen amb el temps. Com a exemple, ja vaig parlar fa uns mesos de les imatges de Cassini de la petita lluna Pan amb una resolució vuit vegades millor que les anteriors aproximacions. Pan orbita dins de l’anell A, tot just, dins de la divisió Encke. L’estudi de la petita lluna, especialment prop del seu equador, proporciona pistes clau de com aquests objectes interactuen amb els anells.

La gran lluna de Saturn és Tità. Més gran que Mercuri, disposa d’un complet sistema hidrogràfic amb rius, llacs i mars de metà i età liquid amb pluges des de núvols d’hidrocarburs. Després de l’arribada de Huygens a la superfície, diverses aproximacions a la lluna li ha permés a Cassini fer un mapa complet de la superfície i estudiar la composició i reaccions de la densa atmosfera en la que el gas principal és el nitrogen. A més a més s’han trobat indicis que Tità amaga en l’interior un oceà liquid probablement composat per aigua i amoníac. Les condicions observades en aquesta lluna han portat a pensar en la possible existència d’una biosfera que caldrà, de moment, preservar i estudiar en un futur.

La sorpresa més gran de Cassini va vindre de l’observació detallada de la lluna Encèlad. Des de feia dècades els científics especulaven el perquè aquesta lluna era l’objecte més brillant del sistema solar. I és que s’ha descobert que Encèlad és un petit cos gelat, amb un oceà interior que emet vapor i gel d’aigua en uns gèisers a través de les esquerdes de la superfície. L’existència d’aquest oceà ha entusiasmat els astrobiolegs que especulen la possibilitat de fonts hidrotermals i serà un lloc important on buscar vida fora de la Terra.

També ha trobat llunes estranyes com la foradada Hiperió, paradís dels espeleògs espacials del futur. A més a més és, com la nostra Lluna, un satèl·lit carregat electrostàticament.

 Bé, l’observació privilegiada de totes aquestes meravelles llunyanes s’acaba. La finestra oberta que teníem oberta sobre Saturn i les seues llunes es tanca divendres 15.

Després de tants anys de viatge Cassini pràcticament ha esgotat les reserves de combustible necessari per que els coets que li permeten maniobrar funcionen i, per tant, des del control de la missió al Jet Propulsion Laboratory, temen perdre la possibilitat en un futur pròxim de dirigir-la. El perill que un dia un Cassini descontrol·lat caiga en la lluna Tità, amb mars d’hidrocarburs o en Encèlad, un món amb dolls d’aigua que denoten l’existència d’un mar interior, és massa gran per no fer-hi res. Cassini pot carrgar encara, com a passatger indesitjat després de 20 anys a l’espai, algun bacteri terrestre resistent i contaminar uns mons, sinó amb vida pròpia, si amb una química pre-biòtica interessant d’estudiar en un futur.

Així que després d’explorar de prop les més de 60 llunes de Saturn, Cassini s’anirà acostant progressivament als anells per a submergir-se definitivament en la densa atmosfera del planeta el 15 de setembre pròxim. Després de 22 passos entre el planeta i l’anell, el passat 12 de setembre va fer una aproximació a Tità per perdre energia i d’aquesta manera modificar l’orbita per que el tornar a passar prop de Saturn s’hi acoste tant que es creme i destruïsca en penetrar en la densa atmosfera del planeta. Mentre s’acoste al seu final tràgic la nau transmetrà les últimes dades a la Terra.

Gràcies Cassini i a tot l’equip del JPL per fer-nos gaudir de les vistes privilegiades del gegant del anells.

Més informació:

Vídeo de l’Agència Espacial Europea (ESA): Cassini-Huygens_a_Saturn_success_story

Gràfics interassants de la missió: Cassini Graphics.

Com seguir on-line els últimes moments de vida de la nau Cassini: How to follow Cassini’s end of mission

Imatges:
1.- Gran Final de Cassini. En l’òrbita final, Cassini se submergirà en Saturn lluitant per mantenir la seua antena apuntada a la Terra a mesura que transmet el seu comiat. En els cels de Saturn, el viatge s’acaba, ja que Cassini passa a formar part del planeta mateix. NASA / JPL-Caltech.
2.- Esquema de l’última setmana del Gran Final de Cassini. NASA / JPL-Caltech
3.- Una còpia a mida real de la sonda Huygens al Cosmo Caixa de Barcelona. Enric Marco.
4.- Hexàgon polar nord a Saturn. Vortex i anells (2 Abril 2, 2014). NASA / JPL-Caltech.
5.- Imatge d’alta resolució (uns 3 km per pixel) de la part central de l’anell  B Ring (98,600 a 105,500 km des del centre de Saturn). Les estructurees mostren (des de 40 km d’ample al centre fins a 300-500 km d’ample a la dreta) que els anells estan molt ben definits a escales per sota la resolució de la imatge. 6 juliol 2017.
6.- Imatge no processada de la lluna Pan entremig de la divisió d’Encke, a l’anell A de Saturn.NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute.
7.- Aquesta imatge està composta de diverses imatges preses en dos sobrevols de Tità  el 9  Oct.  (T19) i 25 Oct. (T20).
8.- NASA/JPL/SSI; Mosaic: Emily Lakdawalla
9.-  NASA/JPL/Space Science Institute
10.- La nau Cassini en els últims moments abans de ser cremada en l’atmosfera de Saturn. NASA / JPL-Caltech.

Com mirar un eclipsi i deixar-hi la pell

El Gran Eclipsi Americà que enfosquí gran part dels Estats Units en ple dia el passat 21 d’agost ja és història. Durant més de dos minuts els habitants i visitants en la banda de totalitat que anava des d’Oregon en la costa del Pacífic fins a South Carolina en l’Atlàntic pogueren veure com la Lluna tapava poc a poc el Sol. I molts aconseguiren imatges icòniques.

Els observadors van poder gaudir d’un dels espectacles més bonics de la natura, i ho van fer d’una manera segura per tal de protegir els ulls de cremades com ja vaig explicar fa uns anys. Durant els darrers mesos els mitjans de comunicació nord-americans, escoles i universitats van explicar com s’havia de mirar (i no mirar) l’eclipsi.  Tanmateix, malgrat tot aquests advertiments, sembla que molts no van fer-hi cas i miraren directament al Sol sense cap protecció. Parodiant aquell: Qui eres tu per dir-me com he de mirar al Sol?

Que això passà a més d’un es va poder veure en les cerques en google tot just després de l’eclipsi. De fet, un munt de termes relacionats amb possibles problemes oculars van tindre més tràfic a la xarxa després de l’esdeveniment, incloent la frase “looking at the Sun” i l’encara més específica “I looked at the Sun“, tal com explicava pocs dies després la revista digital Iflscience!

És a dir, que molta gent va mirar al Sol sense protecció amb la possible conseqüència d’haver-se fet cremades a la retina. Les consultes oftalmològiques nord-americanes hauran tingut feina extra aquests dies.

Uns dels casos més sonats ha estat el del cantat raper Joey Bada$$, que anuncià la cancel·lació de tres concerts per molèsties en la vista per mirar el fenomen sense protecció ocular. Com deia en el seu compte de Twitter: Am I crazy for watching the eclipse today w no glasses? I’ve sungazed before and afterwards saw colors for a whole day. I didn’t die tho. (Estic boig per mirar l’eclipsi avui sense ulleres? He mirat el Sol abans i després he vist colors durant un dia sencer. No m’he mort per això).

I en un altre twit: This ain’t the first solar eclipse and I’m pretty sure our ancestors ain’t have no fancy eyewear. Also pretty sure they ain’t all go blind. (Aquest no és el primer eclipsi i estic completament segur que els nostres avantpassat no portaven ulleres gracioses. També estic completament segur que no es tornaren cecs).

Així que la retina del raper resultà danyada per menysprear les lleis de la física i de la biologia. Espere que el seu problema ocular s’haja resolt a hores d’ara.

Tanmateix s’han produït comportament encara més irresponsables per tal de mirar l’eclipsi. Bé, crec que són més producte de la ignorància que del menyspreu als missatges dels científics. Un missatge repetitiu als mitjans americans era que s’havia de mirar al Sol de manera segura i protegir els ulls. I quina millor protecció que escampar crema solar sobre la còrnia per no danyar la retina? Doncs això és el que contava la infermera Trish Patterson d’uns pacients del seu hospital de Virginia que arribaren amb dolor als ulls després de cobrir-los amb protector solar.

Però qui ha fet parlar més en aquest tema de la protecció ocular en l’observació solar ha estat, com no, el president Donald Trump. Si ja va ser estrany que observara l’eclipsi des del balcó de la Casa Blanca a Washington, on només era parcial, menystenint veure l’eclipsi total uns pocs quilòmetres al sud, el fet que mirara el Sol directament sense protecció, encara que fora un moment va omplir pàgines de diaris ridiculitzant-lo, com aquesta portada del New York Daily News. Quan s’és un president s’ha de donar exemple.

Tanmateix aquestes barbaritats no són res front al suposat frau comés amb les ulleres d’eclipsi venudes a través d’una coneguda empresa de venda on-line. Tal com conta avui Heather Murphy del New York Times en Shades of noir: my hunt for an eclipse glasses villain, entre els 10 milions d’ulleres d’eclipsi venudes als Estats Units algunes d’elles no complien les especificacions de deixar passar menys del 0,003 % de la llum incident per ser qualificades com a segures. Sembla que en encarregar unes ulleres correctes a través de l’empresa Amazon, apareixia una possibilitat més barata que derivava a unes ulleres xineses de baixa qualitat i que podien deixar passar fins a un 15% de llum. Unes simples ulleres de sol, vaja. Us recomane que llegiu el gran reportatge que ha fet la periodista del que serà un escàndol i que potser afectarà a les vendes on-line i a la qualitat dels productes venuts.

Imatges:

1.- Donald Trump mira al Sol sense protecció. Crèdit: AFP
2.- Cerca a Google de l’expressió: I looked at the Sun. Iflscience!
3.- Ulleres d’eclipsi. Wikipedia Commons.
4.- Portada del New York Daily News.

L’asteroide Florence té dues llunes

El passat dia 1 de setembre, l’asteroide 3122 Florence passà per les proximitats de la Terra. Aquest encontre còsmic, tal com informà Vilaweb, no era cap perill per al nostre planeta malgrat que alguns mitjans van forçar el titular per fer fregar Florence pràcticament amb l’atmosfera terrestre.

Molts observatoris professionals i amateurs així com antenes de ràdio van estar captant imatges del pas de l’asteroide des de finals del mes d’agost i ho continuaran fent els pròxims dies mentre aquest va allunyant-se de la Terra. I ha hagut premi.

L’observació amb l’antena de 70 m del complex Goldstone Deep Space Communications de la NASA, a Califòrnia, ha descobert que 3122 Florence té dues llunes.

L’asteroide 3122 Florence va ser descobert per l’astrònom S. J. Bus des de l’Observatori de Siding Spring (Austràlia) el març de 1981. Rep el nom en honor de Florence Nightingale (1820-1910), fundadora de la infermeria moderna. Amb un diàmetre d’uns 4,3 km, Florence es troba en la llista dels asteroides que passen més prop a la Terra i és un dels més grans.

Encara que fa uns dies 3122 Florence va passar bastant lluny de la Terra (7 milions de quilòmetres, unes 18 vegades la distància Terra-Lluna) l’interés dels astrònoms planetaris era molt gran ja que, com comentava Paul Chodas, director del Centre d’Estudis d’Objectes Pròxims a la Terra de la NASA (CNEOS) del Jet Propulsion Laboratory a Pasadena, Califòrnia, “Tot i que molts asteroides coneguts han passat més a prop de la Terra que no ho farà Florence l’1 de setembre, tots són més petits. Florence és l’asteroide més gran que passarà tan a prop del nostre planeta  des que el  programa de la NASA per detectar i seguir asteroides va començar“.

Entre el 29 d’agost i l’1 de setembre l’antena de 70 m de diàmetre de Golstone del complex de Comunicació d’Espai Profund de la NASA va estar actuant com un radar de gran potència i abast enviant fluxos de ràdio a la zona on es trobava Florence. Del flux ràdio reflectit per l’objecte i recollit per la mateixa antena uns 23 segons després, es va poder reconstruir les formes, textura i període de rotació de l’asteroide. De l’anàlisi de les dades es confirma que Florence té un diàmetre d’uns 4,5 km, és aproximadament esfèric, té una cresta rocosa tot al llarg del seu equador, disposa d’almenys un gran cràter, dues grans regions planes i moltes altres característiques topogràfiques de petita escala. Les imatges també confirmen que Florence gira sobre si mateixa una vegada cada 2,4 hores, un resultat que ja es va determinar prèviament a partir de mesures òptiques de les variacions de brillantor de l’asteroide.

La sorpresa, però, ha estat veure que l’asteroide té orbitant al seu voltant dos petits satèl·lits. D’aquesta manera Florence seria el tercer asteroide triple conegut en la població d’asteroides pròxims a la Terra dels més de 16400 descoberts fins ara.

Els diàmetres de les dues llunes encara no són ben coneguts, però segurament estaran entre 100 i 300 metres. Els períodes orbitals de cada lluna tampoc són coneguts amb exactitud, però sembla que la lluna interior (més pròxima a Florence) orbita en 8 hores al voltant de l’asteroide mentre que l’exterior ho fa en un temps entre 22 i 27 hores.  Les imatges obtingudes per l’antena de Goldstone tenen una resolució de 75 metres i, per tant, les llunes només ocupen uns pocs píxels en les imatges i no poden revelar cap detall.

La seqüència animada que es pot veure a l’esquerra està construïda a partir d’una sèrie contínua d’imatges de radar de l’objecte. La seqüència dura unes poques hores i mostra més de dues rotacions completes de Florence, el cos gran i primari. Les llunes es poden veure clarament quan orbiten el cos principal. La lluna interna desapareix breument quan passa per darrere del cos central i les ones de ràdio del radar no li arriben. Les imatges de radar són diferents de les imatges preses amb una càmera digital però són similars a les imatges d’ultrasons. La geometria en imatges de radar és anàloga a veure un objecte des de dalt del pol nord amb la il·luminació que ve de la part superior. Els efectes de la projecció poden fer veure que les posicions de Florència i les seues llunes semblen superposades encara que no s’estiguen tocant.

L’antena de 70 m amb les que s’han fet les mesures de l’asteroide es troba al complex Goldstone Deep Space Communications, ubicat al desert de Mojave a Califòrnia,  i és un dels tres complexos que comprèn la Deep Space Network (DSN) de la NASA. El DSN proporciona comunicacions de ràdio per a totes les naus interplanetàries de la NASA (Viking, New Horizons, Juno, Cassini, …) però també s’utilitza per a la radioastronomia i les observacions de radar del Sistema Solar. La Deep Space Network de la NASA és gestionada per la Jet Propulsion Laboratory (JPL), una divisió de l’Institut de Tecnologia de Califòrnia a Pasadena.

Imatges:

1.- Imatge radar del sistema de 3122 Florence captat per l’antena de Goldstone entre el 29 d’agost i l’1 de setembre de 2017. NASA/JPL-Caltech
2.- L’asteroide Florence, un gran objecte pròxim a la Terra va passar de manera segura prop de la Terra l’1 de setembre de 2017 a una distància de 7 milions de km.  NASA/JPL-Caltech
3.- Seqüència animada de les imatges radar de l’asteroide Florence obtingudes per l’antena de 70-m del Goldstone Deep Space Communications. NASA/JPL-Caltech.
4.- L’antena de 70 m de Goldstone sota la lluna plena. 11 gener 2012. NASA/JPL-Caltech.

Els 40 anys de l’odissea Voyager

Fa uns dies es publicà a la Vanguardia en paper l’article de Cristina Sáez sobre la llarga i fructífera odissea de les dues naus Voyager. Ara fa 40 anys s’envià la primera de la naus, la Voyager II i és interessant recordar que l’exploració de Júpiter, Saturn, Urà i Neptú va obrir una nova visió del Sistema Solar. Res ja no va ser igual després del pas de les naus per aquests planetes. El Sistema Solar és molt més complex i interessant del que es pensava. Ah! I l’aventura continua ja que les naus sembla que han eixit de l’heliopausa, la frontera externa del Sistema Solar. Ja es troben a l’espai interestel·lar.

I com que vaig col·laborar en l’article de la Vanguardia, us pose ací els primers paràgrafs per a que obriu boca. El final de l’article el podeu seguit a la web de la Vanguardia. Ah! A l’edició en paper hi ha una espectacular infografia d’una de les Voyager i de les rutes seguides. I més informació sobre el rol de Carl Sagan en la missió.


Els 40 anys de l’odissea Voyager
Cristina Sáez, La Vanguardia, 21/08/2017

Ningú va imaginar que la missió aconseguiria arribar tan lluny. I no obstant això, 40 anys després, després d’haver completat un gran tour per quatre planetes del sistema solar enfrontant-se a condicions extremes, les naus bessones robòtiques Voyager continuen ara endinsant-se en els confins de l’univers i comunicant-se amb la NASA diàriament. Han aportat imatges i observacions molt valuoses que han revolucionat el coneixement que es tenia sobre el nostre veïnat còsmic. I encara avui proporcionen dades valuoses sobre l’espai interestel·lar.

Cap de nosaltres, quan les llançarem fa 40 anys, pensarem que seguirien funcionant i continuarien en el seu viatge pioner”, confessa Ed Stone, cap científic del projecte, a la web de la NASA. “El més sorprenent és potser que el que descobreixin en els propers cinc anys serà probablement alguna cosa que ni tan sols sabíem que es podia descobrir”.

Primer va salpar la Voyager II, el 20 d’agost de 1977, des de Cap Canyaveral, a Florida (EUA) i 15 dies més tard ho va fer la Voyager I des del mateix punt. La missió d’ambdues era estudiar els quatre planetes exteriors del Sistema Solar, els gegants gasosos d’Urà, Neptú, Saturn i Júpiter, encara que ambdues van prendre rutes diferents. La Voyager 1 va aprofitar una alineació poc freqüent entre els quatre mons per catapultar-se d’un a un altre i així poder-los visitar en 10 o 12 anys. La 2 va prendre un camí més lent i llarg. Abans, les missions Pioneer 10 i 11 havien captat alguna imatge de Saturn i de Júpiter, però amb prou feines se sabia res d’aquests planetes i les seues llunes, i menys encara de Neptú i d’Urà.

Les Voyager van descobrir els primers volcans actius fora de la Terra, en Ío, la lluna de Júpiter i a Europa, el sisè dels satèl·lits naturals d’aquest gegant gasós, van trobar indicis d’un oceà sota la seua superfície gelada, la qual cosa va donar motiu a especular si podria albergar vida. De Saturn van esbrinar que el seu satèl·lit Tità té atmosfera i oceans. “I les llunes pastores”, destaca Enric Marco, astrònom de la Universitat de València. “Es tracta de petits satèl·lits que estan dins dels anells de Saturn i que fan que siguen estables. El seu descobriment va ser sorprenent”, afegeix. ……..

Continua a l’enllaç:

Els 40 anys de l’odissea Voyager
Cristina Sáez, 21/08/2017

Imatges:
1.- Imatge artística d’una de les naus bessones Voyager. La nau més longeva i llunyana de la humanitat celebra aquests dies els 40 anys a l’espai en agost i setembre 2017. NASA.
2.- Instruments de les naus Voyager. JPL/NASA.

Explorem l’Estació Espacial Internacional amb Street View

Volíeu fer d’astronautes i no us atrevíeu? Tanmateix l’espai us atrau, desitjaríeu sortir de la Terra, pujar a l’Estació Espacial Internacional i veure-ho tot des d’allà dalt.

De moment viatjar a l’espai és encara un privilegi d’uns pocs, només per a astronautes d’agències espacials o milionaris desficiosos. Google, però, ens acaba de fer un regal. Ha fet possible explorar per dins amb detall l’Estació Espacial.

L’Estació Espacial Internacional (ISS, en anglés) és un laboratori internacional que porta 16 anys a l’espai. Hi col·laboren sis agències espacials de la Terra (l’estatunidenca National Aeronautics and Space Administration (NASA), la russa (RKA), la japonesa (JAXA), la canadenca (CSA/ASC), la brasilera (AEB) i l’Agència Espacial Europea (ESA – European Space Agency). L’agència xinesa CNSA no hi participa ja que té el seu propi programa espacial.

Des d’aquest enllaç de StreetView (s’ha d’obrir prèviament Google Maps en una altra pestanya del navegador) podem explorar els 15 mòduls internacionals que formen la nau, des del llocs on dormen els astronautes fins on dinen o fan els experiments. La visita comença en la gran finestra que mira a la Terra, la famosa Cupola. Ací s’hi veuen les càmeres i objectius que els astronautes usen per a fer les boniques fotos de la Terra tant diürnes com nocturnes (que usem per  a estudis de contaminació lumínica). Però podem explorar els altres mòduls, els magatzems de material, l’equipament científic, els tratges per a les eixides extravehiculars, etc.

Les vistes panoràmiques en 360º típiques de Street View no s’han fet amb les càmeres usuals que Google porta dalt dels seus cotxes, sinó que Google va haver de treballar amb NASA per crear un mètode “ingràvid” per fer les fotografies. L’astronauta francés Thomas Pesquet de l’Agència Espacial Europea va ser l’encarregat de fotografiar totes les estàncies de la nau amb les càmeres digitals que hi ha a l’Estació. Enviades a la Terra les imatges van ser processades i unides posteriorment per crear aquesta sensació d’immersió total en l’Estació. En el vídeo inicial podeu veure el Making off, l’explicació de com es van fer les panoràmiques.

Imatges:

1.- Vídeo. El Making off, l’explicació de com es van fer les panoràmiques.
2.- Captura de pantalla de l’entrada en StreetView als 15 mòduls de l’ISS.
3.- L’Estació Espacial Internacional des del transbordador espacial Endeavour en la missió STS-134 el 29 de maig de 2011. Wikimedia Commons.