El universo: nuestro lugar en el espacio
Número de palabras: 1,640 Fuente: Libro de Texto ¨El Espacio¨, National Geographic Autor: Anapaula Santa Cruz, Fundación Rose Fotografías: Shutterstock • Ilustraciones: Ivonne de Vera
Índice Nuestro lugar en el espacio ¿Cómo han descubierto toda esta información? En el transbordador espacial
3 6
12
Nuestro lugar en el espacio (capítulo 1) Si sales a pasear por la noche y levantas la vista para contemplar las estrellas, te parecerá que estás en el centro del universo, rodeado de estrellas y planetas que giran alrededor de la Tierra. Durante miles de años, la gente creyó que el universo giraba en torno a nuestro planeta. En 1,543, el astrónomo Nicolás Copérnico se dio cuenta de que la mejor forma de explicar los movimientos de los planetas era suponer que todos ellos, incluida la Tierra, giraban alrededor del Sol. Durante el siglo siguiente, la imagen del universo cambió, desde un modelo con la Tierra en el centro a otro centrado en el Sol. Desde entonces, el modelo del universo se ha ido desarrollando en diversas ocasiones. Los astrónomos han descubierto que el Sol es sólo una, entre muchísimas estrellas, que orbita lejos del centro de la Vía Láctea, nuestra galaxia, y que hay miles de millones de galaxias como la Vía Láctea. El universo es tan enorme que los rayos de luz procedentes de las regiones más alejadas han tardado miles de millones de años en llegar hasta nosotros. Así vemos a las galaxias más lejanas tal como eran hace miles de millones de años, cuando el universo era joven. Cuanto más lejos miramos en el espacio, más retrocedemos en el tiempo.
En una galaxia muy lejana, hace mucho tiempo… durante 10 días, en diciembre de 1,995, los astrónomos apuntaron el Telescopio Espacial Hubble hacia una pequeña región de cielo cerca de la Osa Mayor. La fotografía captada por Hubble, reveló casi 2,000 galaxias. Muchas de ellas están tan lejos y su luz tarda tanto tiempo en llegar hasta nosotros, que las vemos tal como eran poco después de su formación, hace 14 mil millones de años, apenas mil millones después de que naciera el universo. Como ya sabemos nuestro sistema solar se encuentra en La Vía Láctea, pero, ¿Dónde estamos exactamente localizados? Primero tenemos que saber el tamaño del lugar en donde estamos, es decir nuestra galaxia. La Vía Láctea es una espiral barrada que tiene un diámetro aproximado de 100,000 años luz, lo que equivale a un trillón de kilómetros. Se calcula que contiene de 200 mil millones a 400 mil millones de estrellas, una de ellas el Sol. La distancia del Sol hasta el centro de la galaxia es de alrededor de 27,700 años luz.
¿Sabes qué es un año luz? Déjame explicarte: La luz es lo más veloz que existe en el universo. En un segundo, un rayo de luz viaja 300,000 kilómetros. En una hora cubre más de mil millones de kilómetros. Y en un año alcanza 9.5 billones de kilómetros, a esto se le llama año luz. En conclusión 1 año luz equivale a 9.5 billones de kilómetros.
¿Cómo han descubierto toda esta información? (capítulo 2)
El espacio es tan enorme que el más veloz de nuestros cohetes tardaría casi 100,000 años en llegar a la estrella más cercana al Sol. Por eso los astrónomos emplean telescopios para estudiar el universo. Los telescopios concentran y amplifican la luz procedente de los objetos distantes, de tal manera que podemos ver los planetas, las estrellas y las galaxias como si estuvieran mucho más cerca, casi como si los contempláramos desde una nave espacial. Los primeros telescopios, basados en la refracción (cambio de dirección que experimenta una onda al pasar de un medio material a otro), concentraban la luz mediante lentes. En 1671, Newton inventó el telescopio reflector, cuyo principal elemento es un espejo. Hoy, la mayoría de los grandes telescopios son reflectores. Cuanto mayor es el espejo, más luz puede concentrar. Por lo tanto, los telescopios de mayor tamaño nos permiten ver los objetos más tenues y distantes. No todos los telescopios concentran el tipo de luz visible con nuestros ojos. Los planetas, las estrellas y las galaxias también emiten radiaciones no visibles, como haces de radio y rayos X. En los últimos 50 años se han inventado telescopios capaces de detectar esas radiaciones invisibles. Como el aire bloquea parte de esas ondas, conviene situar los telescopios de infrarrojos, ultravioletas y rayos X en órbita, fuera de la atmósfera. Los telescopios espaciales confirmaron la existencia de extraños objetos, como galaxias en explosión y agujeros negros.
¨Cualquiera que sea la región de la Vía Láctea observada, la cantidad de estrellas es incalculable.¨ Quien escribió esto fue Galileo Galilei, el primero en contemplar el cielo a través de un telescopio. Galileo anunció sus descubrimientos en 1610. ¨La mayor sorpresa son los cuatro planetas que he observado, con sus órbitas alrededor de Júpiter.¨ Eran los cuatro satélites mayores de Júpiter, la prueba de que no todos los cuerpos celestes giraban alrededor de la Tierra. El astrónomo añadió ¨Agradezco a Dios por haber sido el primero en observar tales maravillas¨
¿SABIAS QUÉ? Como el aire difumina las
imágenes que pueden captar los telescopios desde el suelo, los astrónomos han puesto en órbita fuera de la atmósfera el Telescopio Espacial Hubble. El Hubble es grande como un autobús, completa un giro a la Tierra en 90 minutos y obtiene las imágenes más claras y definidas de las estrellas y galaxias que se han conseguido hasta ahora. Con sus cámaras electrónicas, como la ¨Cámara de infrarrojo cercano y espectrómetro multiobjetos¨ (NICMOS), capta imágenes digitales y las transmite por radio a la base en la Tierra. Cada tres años, los astronautas visitan el Hubble para efectuar las reparaciones y operaciones de mantenimiento necesarias
Grandes ojos en las montañas: También se instalan telescopios allí donde el cielo es claro: en la cumbre de las montañas, lejos de las luces de las ciudades. En la cima del Mauna Kea, en Hawai, hay varios telescopios ópticos (los que captan la luz visible). Con un espejo de 10 metros de diámetro los dos telescopios Keck eran los telescopios ópticos mayores del mundo hasta que entró en funcionamiento el VLT.
Grandes orejas abiertas al cosmos: El Very Large Array (VLA), en Nuevo México, es uno de los radiotelescopios más grandes del mundo. Sus 27 antenas parabólicas pueden captar las tenues señales de radio procedentes de planetas, estrellas y galaxias. Los astrónomos han utilizado radiotelescopios como el VLA para trazar un mapa de la Vía Láctea.
Ver lo Invisible La luz es uno de los muchos tipos de radiación provenientes del espacio. Los cuerpos celestes emiten múltiples radiaciones. Si pudiéramos distinguir esas ondas invisibles, veríamos un universo muy diferente.
• El radio-universo: las ondas de radio transmiten música y televisión.
Pero los objetos espaciales con un intenso magnetismo también emiten ondas de radio. En esta imagen de radio de Júpiter, vemos su campo magnético.
• El Universo Infrarrojo: objetos calientes, como el pan recién tostado,
emiten calor en forma de rayos infrarrojos. Imágenes infrarrojas, como ésta de Saturno, informan sobre la temperatura de lo objetos y permiten ver a través de nubes de polvo espacial.
• Universo en Rayos X: médicos y dentistas usan rayos X para observar
huesos y dientes. Los astrónomos usan telescopios de rayos X para detectar gas súper caliente precipitándose en agujeros negros.
¡3...2...1... cero! Con los telescopios podemos observar las galaxias distantes, pero los cohetes nos sirven para explorar el espacio más cercano. El primero en viajar al espacio fue el soviético Yuri Gagarin, en 1961. A partir de entonces, la Unión Soviética y Estados Unidos emprendieron una carrera para ser los primeros en llevar al hombre a la Luna. La carrera espacial terminó en 1969, cuando el estadounidense Neil Armstrong pisó la superficie lunar. Para que una nave orbite la Tierra es necesario imprimirle gran velocidad. Si no alcanza 28,000 km/h, acabará cayendo. Sólo las naves propulsadas por cohetes desarrollan velocidad suficiente para salir de la atmósfera. La mayoría se componen de varias fases que se desprenden sucesivamente y sólo la ligera fase superior alcanza la órbita prevista. La NASA, agencia espacial de los Estados Unidos, cuenta con cuatro transbordadores que pueden orbitar la Tierra, pero no viajar más allá. Los cohetes Saturno V propulsaron a las naves Apolo, que llevaron al hombre a la Luna, pero el último Saturno fue lanzado en 1973. Los cohetes del futuro nos llevarán otra vez a la Luna y probablemente a Marte.
En el transbordador espacial:
1. Despegue: vamos a despegar. A la hora H menos 6.6 segundos, se
encienden los motores principales. A la hora H, se encienden los dos cohetes aceleradores de arranque (SRB) y el transbordador despega 2. Separación de los SRB: a la hora H más 2 minutos, con una explosión, los SRB se separan del transbordador y caen en paracaídas al mar. El viaje se vuelve tranquilo y silencioso. 3. Cae el depósito: los motores principales consumen el hidrógeno y oxígeno líquidos de un depósito externo. A la hora H más 8.5 minutos, los motores se apagan. Se ha agotado el combustible. El depósito cae al Océano Pacífico.
4. En órbita: una vez en órbita, se abre la puerta del compartimiento de carga
útil y ya puedes trabajar. A una velocidad de 28,000 km/h, el transbordador orbita la Tierra cada 90 minutos. 5. Re-entrada: hora de volver. Mientras desciendes a 25 veces la velocidad del sonido, la superficie del transbordador se pone al rojo. La atmósfera frena la nave hasta la velocidad de crucero de un avión. 6. Aterrizaje: las alas del transbordador sirven para planear mientras desciende por la atmósfera. Justo antes de llegar a la pista, despliega el tren de aterrizaje. Poco después, toma tierra, ¡Otra vez en casa!
¿Sabías que? Belka y Strelka, dos perritas rusas, fueron los primeros seres vivos en regresar a la Tierra después de estar en órbita. Viajaron a bordo del Koralb-Sputnik 2 en agosto de 1960, ocho meses antes de que Gagarin se convirtiera en la primera persona en salir al espacio, a bordo de la Vostok 1