Exoplanetas: la gran sorpresa.

Descubrimiento de los exoplanetas:

En 1995 dos astrónomos del Observatorio de Ginebra merecieron titulares en todos los medios de comunicación: habían descubierto el primer planeta en órbita alrededor de una estrella distinta del Sol. En poco más de diez años, la detección de exoplanetas se ha convertido en una de las áreas mas prometedoras de la astronomía.

La mayoría de los exoplanetas son planetas gigantes: solo en 2007 comenzaron a detectarse los que se denominaron supertierras, cuerpos con masas poco mayores que la de nuestro planeta. El avance tecnológico necesario para detectar planetas con masas de tipo terrestre y menores llegará en pocos años.

Estos exoplanetas nos demuestra que muchos sistemas planetarios son muy distinto al nuestro, con planetas gigantes muy próximos a la estrella, mucho más de lo que Mercurio está del Sol Casi con seguridad esos planetas no pudieron formarse a tan corta distancia, ya que la intensa radiación de la estrella lo habría destruido. Así pues, se cree q han migrado desde órbitas lejanas: quizá estén a punto de caer sobre su estrella.

Carl Sagan

Hoy vamos hablar sobre uno de los grandes astrónomos y divulgadores científicos, hace unos días descubrí bastante sobre él y desde aquel día solo he podido leer cosas buenas sobre él, y ademas muy interesantes por lo tanto  creo que no sería justo no presentároslo.

Estudió en la Universidad de Chicago, en la que se graduó como Licenciado en Artes con honores generales y especiales (1954) y como Licenciado en Ciencias (1955), y donde obtuvo una Maestría en Física (1956), antes de acceder al Doctorado en astronomía y astrofísica (1960). Sagan se consideraba agnóstico.
También era un conocido escéptico con un fuerte posicionamiento en contra de las pseudociencias y las religiones en general.Fue pionero en campos como la exobiología y promotor del proyecto SETI ("Search for ExtraTerrestrial Inteligence", literalmente Búsqueda de inteligencia extraterrestre).
Conocido por el gran público por la serie para la televisión de Cosmos: Un viaje personal, presentada por él mismo entre 1977 a 1980 escrita y producida para la KCTE de California junto con su tercera y última esposa, la Dra. en biología Ann Druyan.

Murió a causa de un trasplante de médula para erradicar una rara enfermedad de la sangre que padecía,  llamada mielodisplasia.

Curiosidades y logros:

-Sagan colaboró en el diseño de la misión Mariner 2 a Venus, y de las misiones Mariner 9, Viking 1 y Viking 2 a Marte. También trabajó en la misiónVoyager 1 y Voyager 2( todas las misiones con fin de explorar el universo con el envío de sondas y cohetes espaciales).

-En 1979 Carl emprende la misión de su vida: escribir, producir y ser anfitrión de un ambicioso programa de televisión. "Cosmos: Un viaje personal" consta de 13 capítulos y en ellos se trata la evolución del universo, la historia de la ciencia, las últimas misiones hacia los planetas más cercanos, la posibilidad de vida extraterrestre y el peligro que representan para nuestro planeta las armas nucleares y la destrucción del medio ambiente, todo en un sólo programa.

Aquí os dejo algunas de sus épicas frases:

• Somos el medio para que el Cosmos se conozca a sí mismo.(Carl Sagan, Cosmos: Un viaje personal)

• Después de todo, cuando estás enamorado, quieres contárselo a todo el mundo. Por eso, la idea de que los científicos no hablen al público de la ciencia me parece aberrante.
• Para hacer una tarta de manzana primero tienes que crear un universo.
• A veces creo que hay vida en otros planetas, y a veces creo que no. En cualquiera de los dos casos la conclusión es asombrosa.

Relatividad

La teoría de la relatividad incluye dos teorías (la de la relatividad especial y la de la relatividad general) formuladas por Albert Einstein a principios del siglo XX, que pretendían resolver la incompatibilidad existente entre la mecánica newtoniana y el electromagnetismo.

La primera teoría, publicada en 1905, trata de la física del movimiento de los cuerpos en ausencia de fuerzas gravitatorias, en el que se hacían compatibles las ecuaciones de Maxwell del electromagnetismo con una reformulación de las leyes del movimiento. La segunda, de 1915, es una teoría de la gravedad que reemplaza a la gravedad newtoniana pero coincide numéricamente con ella en campos gravitatorios débiles. La teoría general se reduce a la teoría especial en ausencia de campos gravitatorios.

Relatividad especial:

La teoría de la relatividad especial, también llamada teoría de la relatividad restringida, publicada por Einstein en 1905, describe correctamente el movimiento de los cuerpos incluso a grandes velocidades, y sus interacciones electromagnéticas y se usa básicamente para estudiar sistemas de referencia inerciales. Si bien la teoría resuerlve un buen número de problemas del electromagnetismo, esta teoría no proporciona una descripción relativista del campo gravitatorio.

Relatividad general:

La relatividad general fue publicada por Einstein en 1915, como una teoría que generaliza el principio de relatividad de Einstein para un observador arbitrario. La teoría de la relatividad general propone que la propia geometría del espacio-tiempo se ve afectada por la presencia de materia, de lo cual resulta una teoría relativista del campo gravitatorio. De hecho la teoría predice que el espacio-tiempo no será plano en presencia de materia, y que la curvatura del espacio tiempo será percibida como un campo gravitatorio.

Del Big Bang al Big Rip

El universo se originó hace unos 13700 millones de años en una gran explosión: el Big Bang.

¿Cómo pudieron los científicos conocer este hecho?

A principios del siglo XX los astrónomos descubrieron algo raro en el espectro de la luz que nos llegaba desde las galaxias. Las líneas del espectro que representaban diferentes elementos químicos no estaban colocadas en su sitio, sino que aparecían desplazadas. Esto significaba que las galaxias se estaban alejando unas de otras debido al efecto Doppler.

El efecto Doppler consiste en el mismo fenómeno que se produce con las ondas sonoras.

-Si un objeto se acerca a nosotros la onda se comprime (longitud de onda mas corta), y si un objeto se aleja a nosotros la onda se estira (longitud de onda más larga). Este fenómeno ocurre con los espectros de luz de las galaxias. Si se desvían hacia el rojo, la longitud de onda es más larga, por eso sabemos que las galaxias se alejan.

Para los científicos de este siglo, el hecho de que cada vez se alejen más y más las galaxias, les dio que pensar que en un pasado estuvieron mas cerca, quizás concentrado en un mismo punto.

Este concepto, dio origen a la teoría de que todo surgió en una gran explosión, denominada Big Bang, dando origen a las estrellas y galaxias cuya teoría fue confirmada con el descubrimiento de la radiación cosmica de fondo.

Se llegó a pensar que la gravedad se impondría a este empuje inicial, provocando que se volviera a unir toda la materia en un mismo punto, (Big Crunch). Pero la realidad es muy diferente...

En 1998 las observaciones de supernovas de tipo 1a muy lejanas, realizadas por parte del Supernova Cosmology Project en el Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley y el High-z Supernova Search Team, sugirieron que la expansion del Universo se estaba acelerando.

LLamaron a esta extraña fuerza energía oscura. ¿Y el futuro? Las predicciones son más bien sombrías: la energía oscura podría separar las galaxias unas de otras a distancias tales que las haría práctimente invisibles; y en su versión extrema podría desmembrar las galaxias, las estrellas y los átomos. Seria el Big Rip, el gran picadillo.

Estas cosillas llamadas Agujeros Negros

Buenas, hoy vamos  hablar sobre  los agujeros negros ,que nos interesa bastante hoy en día, ya que son bastantes las hipótesis que rodean este tema. Para lograr entender el funcionamiento/sistema  de un agujero negro hay que tener un par de conceptos claros:

-Físicamente, toda acumulación de masa genera un campo gravitatorio a su alrededor cuya potencia depende de la cantidad de masa y también del tamaño que tenga esa acumulación. Por esta razón, por ejemplo, una nave espacial que debe escapar de nuestro planeta, necesita poseer suficiente energía para vencer la atracción gravitatoria terrestre. Si a la nave se le imprime una velocidad menor que la necesaria para que escape (11,2 km/seg) caerá a la Tierra, y no podrá salir.
Por eso:

-Cuanto más masivo sea un astro (sea planeta o estrella) mayor será la velocidad de escape del mismo; debe tenerse presente entonces, que en objetos muy masivos (enanas blancas o estrellas de neutrones) la atracción gravitatoria es enorme.
La teoría indica que los objetos llamados agujeros negros se formarían cuando una cantidad apreciable de materia cósmica se acumula en un volumen extremadamente reducido del espacio; por ejemplo, luego del colapso de una estrella.

Otros datos:
-Se ha calculado que las dimensiones de un agujero negro no superarían 1 km de diámetro, y que le correspondería una cantidad de masa entre una similar a la de la Tierra y masas equivalentes a varios miles de soles.
-En un agujero negro, la fuerza de atracción que ejerce su gravedad es tan intensa que la materia se comprime hasta límites increíbles; al adquirir un estado tan denso, la gravedad resulta tan elevada que ni la luz puede escapar de él. Por esta causa el objeto no será observable: será “negro”, a decir por los astrónomos. -La denominación de “agujero” surge al designar al cuerpo del que no puede escapar nada a causa de su gravedad y que parece absorber toda la materia circundante.

Después de esta breve explicación sobre estos fenómenos tan complejos o no visibles, tengo que añadir que hasta el día de hoy no es posible confirmar su existencia.

“Einstein se equivocaba cuando dijo “Dios no juega a los dados”.
Examinando los agujeros negros, sugieren, no sólo que Dios juega a los dados, sino que Él nos confunde a veces, lanzándolos allí donde no pueden verse.”
Stephen Hawking

El origen de los elementos

El hidrógeno y el helio se formaron a partir de los residuos del Big Bang, una vez que se hubo enfriado lo suficiente (unos 300.000 años más tarde de la explosión) y los primeros electrones se unieron a protones y neutrones para formar átomos de estos elementos, con una proporción de 10 a 1 respectivamente, las cuales observamos hoy en las estrellas jóvenes.

¿De dónde surgen pues el resto de elementos químicos que hoy día conocemos?

La respuesta es sencilla, pero no así fácil de entender.

Cuando por atracción gravitatoria se empiezan a concentrar átomos de hidrógeno y estos empiezan a aumentar su temperatura, aumenta la agitación de las partículas. Cuando se mueven a velocidades superiores a 1000km/s superan las fuerzas de repulsión de los protones de los núcleos, fusionándose para formar nuevos átomos mas pesados (átomos de helio).

En una estrella, se contrarrestan dos fuerzas.

Una empuja hacia el exterior, que es producida por la energía desprendida en las reacciones nucleares producidas en el núcleo de la estrella, mientras que la otra la provoca la gravedad hacia el interior.

Estas dos fuerzas están cuidadosamente equilibradas durante cierto tiempo, que puede durar millones de años, pero finalmente, empieza a haber un problema de espacio dentro de la estrella, y comienzan a crearse elementos más pesados de la tabla periódica.

Esta situación prosigue estable hasta que se forman átomos de hierro.

A partir de aquí, la temperatura interior de la estrella no es lo suficiente alta como para fusionar átomos tan pesados, por lo que se ralentiza y finalmente colapsa.

La fuerza de gravedad comprime la estrella brutalmente, formando en poco tiempo, el resto de los elementos que podemos encontrar en la Tierra (oro, uranio, mercurio...).

Estas reacciones desprenden una cantidad inmensa de energía y materia (denominada supernova), llegando a brillar incluso más que una galaxia entera.