¿Auroras boreales en la península Ibérica?

Esta entrada del blog surgió por un comentario de mi suegra, Pilar, sobre unas luces de colores que vio en el cielo una noche en Soria, cuando era pequeña y que su madre, Geni, le había dicho que eran auroras boreales.

¿Cómo? ¿Auroras boreales en la península Ibérica? , es posible aunque raro, ya que no podemos observarlas con tanta frecuencia como nuestros vecinos de latitudes más altas, como Escandinavia o Rusia.

Gracias a entusiastas de las auroras, como Àlex Roca, podemos disfrutar de fotografías de auroras boreales en la península Ibérica, como las que vemos a continuación

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Fotografía de Àlex Roca. Aurora boreal en Hortoneda (Lleida), 20 noviembre de 2003

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Fotografía de Àlex Roca. Aurora boreal en Hortoneda (Lleida), 20 noviembre de 2003

¿Y por qué se forman las auroras boreales? Hay 3 ingredientes básicos:

1.- VIENTO SOLAR.

Lo forman partículas cargadas (protones, electrones y núcleos de Helio) que salen del Sol a gran velocidad (¡salen recorriendo 400 km en un segundo!) y en todas direcciones. Pero de todas estas partículas, para formar auroras, sólo nos interesan las que viajan en dirección a la Tierra.

Además, si queremos ver auroras en la península Ibérica (sobre ellas ha escrito artículos muy interesantes Jose M. Vaquero, profesor en la universidad de Extremadura) no es suficiente con un viento solar mediocre: necesitamos enormes cantidades de partículas que el Sol expulsa con gran violencia (“Coronal Mass Ejections” CMEs) cuando se producen fuertes tormentas solares (en la superficie del Sol aparecen zonas donde se crean intensos campos magnéticos que se retuercen, creando lazos que salen y regresan a la superficie).

Es mejor apreciar la grandiosidad de estas expulsiones con imágenes reales de la misión internacional SOHO (Solar & Heliospheric Observatory), en la que colaboran la ESA y la NASA.

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Imagen real de enormes emisiones de masa de la corona solar del 8 de enero de 2002, SOHO

2.- CAMPO MAGNÉTICO DE LA TIERRA.

La Tierra es como un enorme imán, y el campo magnético que crea a su alrededor, impide que el viento solar continúe su camino directo hacia la Tierra: lo desvía y lo obliga a rodear la Tierra a lo largo de una especie de escudo protector que la envuelve y que se alarga en una cola en la parte opuesta al Sol (es decir, en el lado de la Tierra donde es de noche).

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Representación artística de la magnetosfera. Solar Physics, NASA

Este escudo protector, que se llama magnetosfera, le va robando energía al viento solar y cuando ya ha acumulado bastante, empieza a acelerar electrones (de la magnetosfera, no del viento solar) que consiguen entrar por los polos del imán de la Tierra.

3.- ATMÓSFERA DE LA TIERRA.

Los electrones de la magnetosfera infiltrados en la atmósfera terrestre, empiezan a chocar con moléculas de oxígeno y nitrógeno del aire, y les transfieren energía. Cuando el oxígeno y el nitrógeno recuperan su estado “normal”, la energía sobrante la liberan en forma de LUZ ¡y estas luces son las buscadas AURORAS boreales (o australes, si estuviéramos en el hemisferio sur)!

Por cierto, los distintos colores de las auroras dependen de la cantidad de energía puesta en juego en los choques, aunque, básicamente, el oxígeno produce los colores verde y rojo, y el nitrógeno, el azul.

Disfrutemos del siguiente vídeo, adaptado a los niños (y no tan niños).

Si quieres saber más, curiosea en la NASA (en inglés).

También puedes construir tu propia aurora con un simulador.

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El imán que dibuja líneas

Líneas de campo magnético

Vamos a hacer un experimento bien sencillo, usando un imán, limaduras de hierro (utilizamos restos de duplicados de llaves), un colador para esparcir las limaduras, y un papel.

¿Y qué haremos? Dibujar: el imán irá “colocando” las limaduras sobre el papel dibujando líneas.

Intentemos explicar qué ocurre:

El imán perturba el espacio que le rodea: a su alrededor crea lo que se llama un campo magnético (fue Michael Faraday quien eligió este nombre tan agrícola, por similitud a los campos de cultivo). Pero, ¿cómo lo vemos?

Podemos observar los efectos del campo sobre las limaduras: son atraídas por el imán.

Pero además podemos ver cómo es el campo: las limaduras se van distribuyendo sobre el papel dibujando unas líneas que se llaman líneas de campo magnético.

Para acabar, tres comentarios sobre las líneas de campo:

      1. Donde las líneas están más concentradas, en los extremos del imán que llamaremos polos, es donde el campo magnético es más fuerte. Todo imán tiene siempre dos polos, no es posible tener polos magnéticos sueltos: si se corta un imán de barra por la mitad, no se obtiene un polo norte y un polo sur aislados, sino dos imanes con sus correspondientes polos norte y sur.

imanes

    1. En realidad se trata de un continuo de líneas: la cantidad de líneas que podemos ver, depende del tamaño de las limaduras.
    2. Ah! Si sustituimos el imán por uno con forma diferente, se dibujarán otras líneas distintas, es decir, se creerá otro campo magnético.

¿Cuál es el material más resistente? I

Este fin de semana hemos visto en casa de unos amigos la película “El Capitán América: El Soldado de Invierno”. A los niños les llamaba mucho la atención el escudo del superhéroe, forjado de una aleación única de adamatium y vibranium, materiales de ficción dotados de unas cualidades súper extraordinarias.

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Discutían acerca de qué material real podría hacerse un escudo como aquél. Uno de los niños que veía con nosotros la película preguntó: ¿Podría fabricarse un escudo como el del Capitán América de diamante? ¿No es el material más duro que existe?.
El diamante es uno de los materiales más duros que existen, efectivamente, pero no sería un buen candidato para fabricar un escudo de superhéroe ya que esa “dureza” representa la resistencia a ser rayado cuando se roza con otro material.

Debido entonces a su dureza, si se frota contra otro material en casi todos los casos el otro material acaba rayado mientras el diamante se mantiene intacto.
Por tanto el diamante es muy difícil de penetrar. También es relativamente ligero, pesa la mitad que el acero o el hierro, lo cual es una buena cualidad para un escudo que el Capitán América lanza con frecuencia.
El problema de un escudo de diamante es que no soportaría bien los golpes. La resistencia de un material a romperse tras recibir un impacto o caer desde una determinada altura se denomina “tenacidad” y la del diamante es baja, de hecho puede romperse sin demasiada dificultad golpeándolo con un martillo normal, y no digamos si se trata del Martillo de Thor.

diamante

Diamante

Más preguntas surgieron entonces: Si el escudo no puede ser de diamante, ¿qué materiales hay más duros que el diamante?
El diamante es un mineral formado por átomos de carbono al igual que el grafito de nuestros lápices, átomos que sin embargo se distribuyen de forma distinta. En el diamante los átomos de carbono están fuertemente unidos en todas direcciones, por eso es extremadamente duro y tiene propiedades eléctricas, ópticas y químicas muy útiles que lo hacen una materia prima muy valiosa no solo como objeto de lujo sino por sus aplicaciones industriales.

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En el grafito sin embargo los átomos de carbono se organizan en láminas planas unidas entre sí y que se deslizan unas sobre otras con facilidad, motivo por el que se desgasta con el rozamiento y sirve para escribir.

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Grafito

Si se comprime el grafito a presiones muy elevadas se obtienen materiales aún más duros que el diamante. Aplicándole una presión enorme se obtiene el hiperdiamante que resulta un 10% más duro que el diamante corriente.

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Hiperdiamante

Comprimiéndolo a presiones aún más elevadas, tanto que hace falta que un meteorito conteniendo grafito impacte sobre la Tierra, se obtiene la lonsdaleíta, un mineral que se estima un 58% más duro que el diamante.

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Y aún más duro es el grafeno, la sustancia más resistente conocida.
¿Será el grafeno el idóneo para el escudo de nuestro superhéroe? ¿Habrá algún otro candidato?

Aventuras y física cuántica

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La puerta de los tres cerrojos”

Sonia Fernández-Vidal

Editorial Narrativa Singular, 2011
estrellas5
libro Si tienes 10 años o más y te gustan los retos, este es tu libro: aprenderás física cuántica. Sí, has entendido bien: física cuántica.

Pero qué rollo, ¿no? Te equivocas. Es un libro de aventuras de un chico normal, Niko, con la peculiaridad que tiene cada ojo de un color. Lleva una vida corriente: va al instituto, toma cereales, su madre por las mañanas le dice el típico “venga, que llegas tarde” …

Pero de repente una mañana, impulsado por una frase que aparece en el techo de su habitación, “si quieres que sucedan cosas diferentes, deja de hacer siempre lo mismo“, decide entrar en una casa con tres cerrojos y resolver los enigmas que se le van planteando..

good Y es así cómo, a través del periplo de Niko, casi sin darnos cuenta, vamos descubriendo la física cuántica.

Ánimo y sorpréndete a ti mismo entendiendo una parte de la física muy complicada, la física cuántica, que es la base de gran parte de la tecnología actual, como láseres, chips de memoria, pruebas médicas de resonancia magnética, paneles foltovoltaicos (se usan para conseguir electricidad a partir de luz), entre otras muchas aplicaciones, y posiblemente, futuras.

 

La “estrella” más brillante al atardecer o al amanecer

Venus

Todos hemos visto alguna vez a Venus: es esa “estrella” que brilla tanto en el cielo, al aterdecer o al amanecer (aunque no es visible todos los días del año) y que se conoce como el lucero de la tarde o del alba. Después de la Luna, es el objeto celeste que más brilla en el cielo.

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Foto: Venus and Jupiter in Morning Skies Credit & Copyright: Babak Tafreshi (TWAN)

Pero ya sabemos que Venus no es una estrella, sino uno de los 8 planetas que giran alrededor del Sol, el segundo más próximo.

¿Y por qué brilla tanto? Su atmósfera refleja más de la mitad de la luz que le llega del Sol, un 65% (se dice que tiene un albedo de 0.65). El albedo de la Tierra es de 0.38.

Y ¿cómo es Venus? Su tamaño es similar al de la Tierra y además tiene atmósfera, con efecto invernadero incluido, como nosotros. Cómo se parecen, ¿no? Pues no tanto, su atmósfera sería letal para nosotros por 3 motivos:

1. La atmósfera de Venus es pesadísima: si estuviéramos en su superficie sería como estar a mil metros bajo el agua (equivale a 90 veces la atmósfera terrestre).

2. Pero si ya parece terrible colocarse bajo su atmósfera, aún no hemos acabado. Hace muchísimo calor, casi 500ºC. ¿Y por qué? Su atmósfera produce un enorme efecto invernadero, debido al conocido CO2. Venus tienen la misma cantidad de CO2 que la Tierra, pero Venus tiene su CO2 en su atmósfera y la Tierra fundamentalmente en sus rocas.

El CO2 ha generado mucha polémica en nuestro planeta en los últimos tiempos. ¿Por qué? Muchos estudios científicos apuntan a que existe una clara relación entre el aumento de temperatura que estamos experimentando y el incremento de CO2 en la atmósfera ocasionado por la actividad humana desde el comienzo de la era industrial.

3. Pero todavía hay algo más en su atmósfera: hay nubes de ácido sulfúrico (es corrosivo y provoca quemaduras sobre la piel).

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Venus – Computer Simulated Global View Centered at 180 Degrees East Longitude. Photojournal. NASA. JPL

Además de las diferencias que hemos visto entre las atmósferas de Venus y la Tierra, existe otra más también curiosa: Venus gira sobre sí misma al revés de como lo hace la Tierra (y muchos otros planetas), y además lo hace lentamente: 243 días terrestres tarda Venus en completar un día, dura incluso más que su propio año, 224.7 días terrestres.

Para saber más:

El juego de las cajas

En una de estas tres cajas hay ORO, en otra hay PLATA y en la otra hay BRONCE, pero no sabemos en cual está cada metal. ¿Sabrías averiguar donde está cada uno con solo saber que solo una de las tres frases escritas en las cajas es falsa?

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La Estación Espacial Internacional

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La Estación Espacial Internacional (en inglés, International Space Station o ISS), es un centro de investigación internacional en órbita alrededor de La Tierra.

¿Que países están involucrados en la ISS de una u otra manera? El proyecto funciona como una estación espacial permanentemente tripulada, en la que rotan equipos de astronautas e investigadores de las cinco agencias del espacio participantes: la NASA, la Agencia Espacial Federal Rusa, la Agencia Japonesa de Exploración Espacial, la Agencia Espacial Canadiense y la Agencia Espacial Europea (ESA). También tienen participación directa la Agencia Espacial Italiana y la Agencia Espacial Brasileña.

¿Desde cuando existe? Ya por 1980 se proyectó construir una Estación Espacial Internacional, pero la actual IIS no comenzó a construirse hasta 1998.

¿Y a que altura se encuentra? Orbita a unos 400 km de altura…¿Como se verá desde allí La Tierra? ¿Quieres verlo? ¡DALE AL PLAY!

¿Y como va de rápido? Viaja tan rápido, que da una vuelta completa a La Tierra en tan solo hora y media. Se puede ver en el cielo nocturno (así como ocurre con otros satélites artificiales). Se asemeja a una estrella (un punto de luz), que se mueve a gran velocidad por el cielo.

¿Y como es de grande? Ocupa el volumen total de un edificio de 8 plantas cuya base fuera del tamaño de un campo de fútbol americano. La mayor parte del tamaño lo ocupan las placas solares que utiliza para generar la energía que necesita y el resto está ocupado por módulos de diferentes usos. El espacio habitable es comparable con una casa de cinco dormitorios, con dos baños y un gimnasio.

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¿Cuanta gente la ha visitado? La ISS ha sido visitada por 205 personas de dieciséis países y ha sido también el destino de los primeros turistas espaciales.

¿Y para que sirve? Se usa para la realización de diversos experimentos aprovechando la “microgravedad” que existe en la ISS. Los campos principales de investigación incluyen la astrobiología, la astronomía, la investigación humana, incluida la medicina espacial y ciencias de la vida, ciencias físicas, ciencias de los materiales, el clima espacial y el clima en la Tierra (meteorología).

Pero ¡OJO!, que la gravedad a la altura a la que se encuentra la IIS es bastante grande, en concreto solo un 10% menos que la que existe en la superficie de La Tierra, entonces ¿Porque se dice que existe “microgravedad”? Pues porque al estar en órbita e ir a la velocidad que va, es como si estuviera en “caída libre” permanente, pero sin llegar a caer de verdad (la parábola que forma el movimiento coincide con la curvatura terrestre, de ahí que no llega a caer y se mantiene siempre a la misma altura) y al no existir casi atmósfera a esa altitud, la sensación dentro de la IIS es la de que no hay gravedad.

Todos los caminos conducen…al 9

Algunos lo atribuyen a lo divino, otros mas sensatos a la casualidad, pero en cualquier caso, el número 9 es uno de esos casos dignos de estudio por la cantidad de propiedades curiosas que posee, pondremos como ejemplo algunas de ellas:

 

MÚLTIPLOS DE 9: Cogemos cualquier número y lo multiplicamos por 9, el número resultante de sumar sus cifras de forma recurrente es siempre un ¡¡¡ 9 !!!
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EL NÚMERO INVERTIDO: Cogemos cualquier número cuyas cifras no sean todas iguales y que no sea capicua, le restamos el numero invertido (o al contrario si el número invertido es mayor que el original) y del número que nos da como resultado, sumamos de forma recurrente sus cifras hasta obtener un número de una sola cifra….ESTA SERÁ SIEMPRE EL ¡¡¡ 9 !!!

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RESTANDO LAS CIFRAS: Cogemos cualquier número de mas de dos cifras, le restamos el número resultante de sumar sus cifras y el resultado que obtenemos es siempre un NÚMERO MÚLTIPLO DE ¡¡¡ 9 !!!

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LOS ÁNGULOS DE LA CIRCUNFERENCIA: Cogemos el número 360 (ángulo de una circunferencia completa), si lo vamos dividiendo por 2 sucesivamente, los ángulos que vamos obteniendo presentan cifras que, sumadas de forma recurrente hasta obtener un número de una sola cifra….ESTA SERÁ SIEMPRE EL ¡¡¡ 9 !!!

circulo
De forma similar, si en lugar de dividir por dos, multiplicamos sucesivamente por dos ¡¡¡ OCURRE LO MISMO !!!

Está claro…TODOS LOS CAMINOS CONDUCEN AL 9