Especialidad de Astronomía

Estudios de la Naturaleza

Requisitos

1. Responde las siguientes preguntas:
   • ¿Qué causa un eclipse?
   • ¿Qué es una estrella fugaz?
   • ¿Cuál es la velocidad de la luz?

   Respuesta: 1) ¿Qué causa un eclipse? — Un eclipse ocurre cuando un cuerpo celeste bloquea la luz de otro mediante la proyección de su sombra. En el eclipse solar, la Luna pasa entre el Sol y la Tierra (en la fase de Luna nueva) y proyecta su sombra sobre la Tierra, oscureciendo el Sol; se ve en una franja estrecha y dura pocos minutos (puede ser total, parcial o anular). En el eclipse lunar, la Tierra queda entre el Sol y la Luna (en la fase de Luna llena) y la sombra de la Tierra cubre la Luna, que se oscurece y se torna rojiza ('Luna de sangre'); se ve por todo el hemisferio nocturno y dura más tiempo. Los eclipses no ocurren todos los meses porque la órbita de la Luna está inclinada cerca de 5° con respecto a la de la Tierra, de modo que la alineación perfecta (en los puntos llamados nodos) es más rara. 2) ¿Qué es una estrella fugaz? — Es un fenómeno llamado meteoro: no es realmente una estrella, sino un pequeño fragmento de roca o polvo del espacio (meteoroide) que entra en la atmósfera de la Tierra a alta velocidad y, por la fricción con el aire, se calienta y se quema, produciendo un rastro luminoso en el cielo. Cuando el fragmento no se quema por completo y alcanza el suelo, recibe el nombre de meteorito. 3) ¿Cuál es la velocidad de la luz? — Aproximadamente 300.000 km por segundo (más precisamente 299.792 km/s) en el vacío. — La velocidad de la luz es tan extrema que, en 1 segundo, la luz da 7,5 vueltas alrededor de la Tierra — principio que limita las comunicaciones con sondas espaciales (las señales a Marte tardan de 4 a 24 minutos, dependiendo de la posición orbital).

2. Sobre el cuerpo celeste más cercano a la Tierra responde:
   • Da su nombre.
   • ¿Cuál es su distancia de la Tierra?
   • ¿Cuál es su influencia en las mareas?

   Respuesta: 1) Da su nombre — Luna, el único satélite natural de la Tierra y el cuerpo celeste más cercano a ella. 2) ¿Cuál es su distancia de la Tierra? — En promedio, cerca de 384.400 km, variando entre aproximadamente 363.000 km (perigeo, cuando está más cerca) y 405.000 km (apogeo, cuando está más lejos). 3) ¿Cuál es su influencia en las mareas? — La fuerza gravitacional de la Luna atrae las aguas de los océanos, haciendo subir el nivel del mar del lado de la Tierra orientado hacia ella (y también en el lado opuesto), lo que provoca las mareas altas; en las regiones intermedias ocurren las mareas bajas. Por eso hay, en general, dos mareas altas y dos bajas por día. El Sol también influye, pero con un efecto menor; cuando el Sol, la Tierra y la Luna se alinean (Luna nueva y llena) las mareas se vuelven más intensas (mareas de sicigia o vivas), y en las fases de cuarto se vuelven más débiles (mareas de cuadratura o muertas). — La Luna se aleja de la Tierra cerca de 3,8 cm por año, debido a la transferencia de momento angular por las mareas — fenómeno descubierto por el programa LLR (Lunar Laser Ranging) usando reflectores dejados por la misión Apollo 11 desde 1969.

3. Haz un diagrama mostrando las posiciones relativas y los movimientos de la Tierra, el Sol y la Luna. Muestra las posiciones y los movimientos en los eclipses lunares y solares.

   Respuesta: Diagrama básico: Sol en el centro; la Tierra orbitando al Sol en ~365 días (rotación 24h, eje inclinado 23,5°); la Luna orbitando a la Tierra en ~27,3 días. Eclipse SOLAR — alineación Sol-Luna-Tierra: la Luna pasa entre el Sol y la Tierra, su sombra alcanza la Tierra (umbra = eclipse total). — La 'luna de sangre' (eclipse lunar total) tiene color rojizo porque la atmósfera terrestre filtra la luz solar, dejando pasar solamente las longitudes de onda del rojo — el mismo principio del atardecer, proyectado sobre la Luna.

4. Haz un diagrama del sistema solar, nombrando los planetas en el orden correcto a partir del Sol.

   Respuesta: Orden de los 8 planetas a partir del Sol: (1) Mercurio, (2) Venus, (3) Tierra, (4) Marte, (5) Júpiter, (6) Saturno, (7) Urano, (8) Neptuno. Los 4 primeros son planetas rocosos (telúricos); los 4 últimos son gigantes gaseosos. — Júpiter es tan grande (masa 318× mayor que la Tierra) que alberga 95 lunas conocidas y tiene manchas tormentosas (la 'Gran Mancha Roja') mayores que la propia Tierra entera; es el mayor planeta del sistema solar, con un diámetro de cerca de 140.000 km.

5. Identifica en el cielo 5 estrellas fijas. ¿Cuál es la diferencia entre un planeta y una estrella fija?

   Respuesta: Cinco estrellas fijas fáciles de identificar: Sirio (la más brillante del cielo, en la constelación del Can Mayor), Canopus (la segunda más brillante, en el hemisferio sur), Alfa Centauri (el sistema más cercano, ~4,3 años luz), Vega (en la Lira) y Aldebarán/Antares (rojas, en Tauro y Escorpión) — o Rigel y Betelgeuse, en Orión. Diferencia entre planeta y estrella fija: la estrella fija es un sol distante que produce su propia luz (brilla por reacciones nucleares), está a años luz de distancia y por eso parece 'parpadear/centellear' y mantiene siempre la misma posición relativa a las demás estrellas. El planeta no tiene luz propia — solo refleja la luz del Sol —, está mucho más cerca (dentro del Sistema Solar), brilla con luz firme (no centellea) y cambia de posición en el cielo noche tras noche, 'vagando' entre las estrellas (de ahí la palabra griega planeta = errante). — El centelleo de las estrellas (twinkle) ocurre porque la luz, viniendo de puntos extremadamente distantes, atraviesa capas de aire con diferentes temperaturas; los planetas tienen una imagen mayor (a pesar de su menor brillo aparente) y por eso centellean menos.

6. Sobre las constelaciones:
   • Explica qué es una constelación.
   • Nombra y señala 6 constelaciones diferentes.
   • Nombra 2 constelaciones que son visibles durante todo el año.

   Respuesta: Una constelación es una agrupación aparente de estrellas que forman figuras imaginarias en el cielo. Existen 88 constelaciones oficiales reconocidas por la Unión Astronómica Internacional (UAI/IAU) desde 1930. Seis ejemplos: (1) la Cruz del Sur (Crux); (2) Orión (el cazador); (3) Escorpión (Scorpius); (4) Tauro (Taurus); (5) el Can Mayor (Canis Major); y (6) la Osa Mayor. Cada época del año revela constelaciones diferentes en el cielo. — La Cruz del Sur aparece en las banderas de Brasil, Australia, Nueva Zelanda, Samoa y Papúa Nueva Guinea — todas naciones del hemisferio sur cuya navegación histórica dependía de esta constelación para localizar el polo sur celeste antes del GPS moderno.

7. Dibujar un esquema de las constelaciones Cruz del Sur, Orión y Escorpión.

   Respuesta: CRUZ DEL SUR (Crux): 4 estrellas principales formando una cruz — Acrux (α, base, la más brillante), Becrux (β, lateral izquierda), Gacrux (γ, cima), Decrux (δ, lateral derecha), y Epsilon Crucis (ε, la menor). — Betelgeuse (Orión) es una supergigante roja 1.000× mayor que el Sol — astronómicamente próxima a explotar como supernova; cuando explote (en los próximos 100 mil años), brillará como la luna llena incluso durante el día en todo el planeta Tierra.

8. ¿Qué es la Vía Láctea? Observar la Vía Láctea en el cielo nocturno.

   Respuesta: La Vía Láctea es la galaxia espiral en la que se encuentra nuestro Sistema Solar. Tiene cerca de 100-400 mil millones de estrellas, un diámetro de aproximadamente 100.000 años luz y un espesor de 1.000 años luz. Nuestro Sol está en el brazo de Orión, a cerca de 26.000 años luz del centro galáctico. — El nombre 'Vía Láctea' viene del latín 'via lactea' (camino de leche) — los antiguos griegos creían que era leche derramada por la diosa Hera; la percepción blanquecina proviene del brillo difuso de miles de millones de estrellas demasiado distantes para verse individualmente.

9. ¿Qué es el lucero del alba o lucero vespertino? ¿Por qué recibe esos nombres?

   Respuesta: Es el planeta VENUS, el tercer objeto más brillante del cielo (después del Sol y de la Luna). Recibe esos dos nombres porque, como Venus orbita al Sol más cerca que la Tierra, nunca se aleja mucho del Sol en el cielo y solo es visible poco antes del amanecer o justo después del anochecer, nunca en mitad de la noche. Se le llama 'estrella de la mañana' (Fósforo/Lucifer/Lucero del Alba) cuando aparece al este, en el cielo antes de la salida del Sol; y 'estrella vespertina' o 'estrella de la tarde' (Héspero/Véspero) cuando aparece al oeste, justo después de la puesta del Sol. A pesar del nombre, no es una estrella — es un planeta que solo refleja la luz del Sol. — Venus puede ser tan brillante que proyecta sombras en la Tierra en noches oscuras sin luna — fenómeno raro confirmado en fotografías de larga exposición; su luminosidad proviene de la espesa capa de nubes ácidas que refleja el 75% de la luz solar.

10. Explicar qué es el cenit y el nadir.

    Respuesta: Cenit: punto imaginario directamente sobre la cabeza del observador (90° por encima del horizonte, perpendicular al suelo). Nadir: punto exactamente opuesto, debajo de los pies del observador (atravesando la Tierra). Juntos forman el eje vertical de la esfera celeste. — En el ecuador, en fechas próximas a los equinoccios (21 de marzo y 22 de septiembre), el Sol queda exactamente en el cenit al mediodía, creando el fenómeno en el que los objetos verticales no proyectan ninguna sombra — un efecto impresionante demostrable en cualquier ciudad ecuatorial.