Segunda sesión: La respuesta es una elipse

Como orientarnos en la noche usando la Osa Menor (Polaris)

Si nos perdiesemos en un lugar aislado en una noche oscura, ¿sabrías orientarte correctamente? Seguramente tu respuesta habrá sido negativa.

Conocer las estrellas es conocer el habitat que te rodea. Os vamos a dar un consejo. Lo primero es mirar hacia arriba. Si la noche es clara estamos de enhorabuena. Ahora busca un conjunto de estrellas con forma de carro. Si lo has hecho en este momento estarás viendo la Osa Mayor. Muy cerca de ella, prolongando mentalmente dos de las estrellas que conforma el cazo llegaremos a Polaris (la estrella polar), la estrella más importante para los observadores del hemisferio Norte. Polaris pertenece a la constelación de la Osa menor o Ursa Minor y aunque no marca exactamente al norte geográfico si está muy cerca.

Como encontrar Polaris a partir de la Osa Mayor

Visualizar diferentes constelaciones (Cepheus, Casiopea, Osa mayor, Osa menor y Orión)

Hemos aprendido que las estrellas tienen diferente magnitud (brillo) que depende de su distancia, su tamaño y su tiempo de vida. Todas se pueden agrupar en formas reconocibles llamados asterismos. Estas formas, casi siempre con una referencia mitológica, son artificiales y no forman un sistema físico ya que muchas veces las estrellas que las conforman están muy separadas unas de otras. Esa tarde aprendimos a identificar 5 de ellas.

   a) Cassiopea                            b) Cepheus

Visionar fragmento de la película Ágora. Explicación de las órbitas elípticas.

¿Habéis visto en el cine o en la televisión la película del director español Alejandro Amenabar, Ágora? Versa sobre la vida de una mujer, Hypatia, que vivió hace miles de años. Pero eso no le impidió ser una adelantada a su tiempo. Dió clase a hombres en la gran ciudad de Alejandría (algo mal visto en aquella época). Tuvo que superar numerosos obstáculos que le puso la sociedad y la religión. Trabajó crucialmente para llegar a la conclusión de que la Tierra no describía una órbita perfectamente esférica alrededor del Sol. Fue asesinada por una muchedumbre de fanáticos de una manera sucia y cobarde.

Pregunta: ¿Qué tipo de trayectoria debía seguir la Tierra según Hypatia?

Pinchad en la imagen para ver un fragmento de la película

Elaborar un modelo planetario elíptico usando el palo de una fregona.

Trás ver el fragmento de la película Ágora nos entró ganas de realizar la experiencia por nosotros mismos. Nos encaminamos al patio grande del instituto. El material que usamos fue el palo de una fregona, tiza, cinta aislante, una cuerda y dos soportes de laboratorio. Pusimos los dos soportes metálicos a una cierta distancia uno de otro enlazados por el trozo de cuerza. Después enrollamos en la punta del palo la tiza con cinta. Usando el palo, ponemos tirante la cuerda y a la vez vamos trazando una marca alrededor de los dos soportes. Y el resultado es el siguiente. La trayectoria trazada es el camino que sigue la Tierra alrededor del Sol que estaría situado en uno de los dos focos de la línea que se ha dibujado, que no es otra cosa que una elipse.

Explicar las estaciones en base a la inclinación de la Tierra y no debido a su variante distancia al Sol.

En base al dibujo anterior puede parecer lógico que cuando la Tierra se mueva cerca del Sol (perihelio) sufrirá temperaturas más altas que durante el Afelio (o cuando está más alejada). Pero si esto fuera así, ¿por qué en un hemisferio es Verano cuando en el otro hemisferio es Invierno? Está claro que el motivo debe ser otra cosa.

La Tierra no gira totalmente recta sino que está "tumbada" un cierto ángulo respecto a la vertical. Este movimiento parecido al que realiza una peonza se llama movimiento de precesión. La precesión es la responsable de las estaciones. Cuando la Tierra ofrece al Sol su hemisferio Norte en este es verano y en el Sur es invierno porque los rayos inciden menos perpendiculares. Y seis meses más tarde sucede el fenómeno contrario. Curiosamente durante el perihelio es invierno en Europa y verano en Africa.

Las estaciones en la Tierra

Construir maquetas de constelaciones con "estrellas" situadas a diferentes distancias.

Material necesario:

Caja de cartón, tijeras, témperas y pinceles, corcho, palillos, esferas de poliexpan.

Objetivo:

Entender la posición relativa de cada estrella dentro de una constelación y comprender que su apariencia  es solo debida a la perspectiva.

Usamos una caja de cartón, la pintamos de negro por dentro y le abrimos un agujero.

Pinchamos en el corcho las esferas de poliexpan pintadas de amarillo con tiento para que al mirarlas por el agujero se intuyan las constelaciones.

Aquí estamos nosotros al lado de nuestros trabajos.

Modelo de Cassiopea

Modelo de Cepheus

Trabajo de campo: Observación con prismáticos (Orion, Sirio, Rigel, Betelgeuse y Júpiter)

Esa tarde a las 19h ya había anochecido porque todavía conservabamos el horario de invierno. Era pues un día excelente para hacer algunas observaciones de campo con unos prismáticos. Por la gran contaminación lumínica de la población de Andújar, era mejor mirar hacia el Sur, Sur-Este donde por entonces se encontraba la conocida constelación de Orión en todo su esplendor. Es un asterismo inconfundible con las tres estrellas que componen el cinturón (los tres reyes o las tres Marías). También pudimos observar algunas de sus estrellas más brillantes como Rigel (de color blanco-azulado) y Betelgeuse (una gigante roja muy llamativa). Pero esa noche la estrella que más brillaba era Sirio que pudimos observarla perfectamente situada a la izquierda de Orión.

Mención aparte para Júpiter, que aunque ya hacia unos meses que había pasado por la oposición era la luminaria más potente de todo el cielo.

Pregunta: ¿Cómo puedes diferenciar una estrella de un planeta? 

Respuesta: Las estrellas titilan, es decir parpadean debido a la contaminación atmosférica y a su gran lejanía. Los planetas no titilan. Tienen un resplandor fijo a lo largo de toda la noche.

                   a) Constelación de Orión         b) Prismáticos Super Zenith 16x50