Tutorial 1 “La Luna, Venus y Marte”

Tutorial 1
“La Luna, Venus y Marte”
Proyecto Ventana Interactiva al Universo
c
Departamento de Ingenierı́a Eléctrica, Universidad de Chile
Primavera 2005
Resumen
Este tutorial está enfocado a actividades bastante más cualitativas que cuantitativas. Esto
no deja de ser importante, pues gracias a ellas se tienen pistas de como ha sido la historia de
nuestro Sistema Solar, ası́ como pruebas contundentes del modelo correcto del mismo.
1.
La Luna
La Luna es el satélite natural de la Tierra. Este cuerpo celeste ha sido en la historia motivo
tanto de admiración como de estudio. La Luna parece cambiar la forma cada noche, fenómeno
conocido como fases. Esto se debe a que nuestra visión de de la parte iluminada cambia a
medida que esta rodea la Tierra.
Muchos otros fenómenos se dan con ella, entre ellos: los eclipses (que fueron muy importantes
para corroborar la teorı́a de la relatividad general de Einstein), los llamados “ocultamientos”
(cuando una estrella se esconde tras la Luna) o los cráteres lunares. Estos últimos son las
pruebas de una intensa actividad entre asteroides y planetesimales.
Una de las últimas sorpresas que nos ha mostrado es que su superficie posee polvo ionizado,
por lo que por efectos magnéticos, levita.
2.
Venus
Venus es el segundo planeta interior del Sistema Solar. Es muy parecido a la Tierra en
el sentido de que posee un radio similar (aunque más pequeño), posee actividad sı́smica y
posee atmósfera. La gran diferencia la marca el hecho de que está muchos más cerca del Sol
que la Tierra. Esto implica que la temperatura de la superficie suba, lo que sumado al efecto
1
Figura 1: Modelo de Ptolomeo del Sistema Solar. Noten las órbitas de Mercurio y Venus, estas
siempre están alineadas con el Sol, además de que no pasan detrás de él, es decir, no pueden
tener fase llena!.
invernadero (su atmósfera es rica en CO2 ) se traduce en unos nada despreciables 456 C.
Venus es el objeto más brillante del cielo después del Sol y la Luna, y se le ve en los atardeceres
o amaneceres porque no puede alejarse mucho del Sol (su órbita es interna a la nuestra).
2.1.
Algo de historia...
Para culturizar un poco, en la historia no siempre se ha aceptado el modelo heliocéntrico
del Sistema Solar. Un modelo que fue muy usado entre los siglos V y XV fue el modelo de
Ptolomeo. Para leer más acerca de este modelo, consulten http://www.das.uchile.cl/~jose.
Lo que nos interesará más adelante es la comparación de las figuras 2 y 2.
3.
Marte
Marte es un planeta muy interesante en el sentido de que es muy parecido a la Tierra por
su geografı́a. Posee montañas, volcanes, barrancos, canales, etc. Con un pequeño telescopio
es posible detectar algunos detalles (los que uds encontrarán).
2
Figura 2: Modelo actual del Sistema Solar. Noten el cambio respecto al modelo anterior.
Figura 3: Mapa de la superficie marciana.
3
4.
Actividades
4.1.
Venus
Desplieguen las imágenes de Venus en el DS9. Esto se hace de la siguiente forma:
Debes seleccionar Frame. Si tienes N imágenes a desplegar, debes clickear N − 1 veces new,
esto es, si tienes 4 imágenes, debes clickear 3 veces. Ası́ tendrás N ”frames”para desplegar
todas tus imágenes. Luego selecciona tile para mostrar todos frames a la vez. Para abrir las
imágenes ve a File y luego open, puedes cambiar de frame seleccionando en Frame, prev y
next.
¿? Es posible observar detalles del planeta?. Si lo es, dé una lista de ellos.
¿? Qué fenómeno puede distinguir comparando todas las imágenes?
Hint: Piense en la Luna.
¿? Pensemos en el modelo de Sistema Solar de Ptolomeo, que puede explicarse de acuerdo
a la figura 2. Según las observaciones, ¿es este modelo correcto?, ¿porqué sı́/no?
¿? En el caso de que no se pueda explicar con el modelo de Ptolomeo, ¿puede explicarse
con el modelo actual?
4.2.
La Luna y sus Cráteres
Desplieguen las imágenes de la luna.
¿? Identifiquen cráteres y mares. Cuál es la diferencia entre ambos?
Selecciona un cráter representativo1 y mide su ancho angular. Esto lo puedes hacer de
la siguente forma:
Selecciona Region, more... y ruler. Ahora, manteniedo apretado el botón izquierdo,
traza un diámetro del cráter. Lo que va a medir esta “regla” es la distancia entre estos
dos puntos en pixeles. Para pasar de pixeles a arcsec usa
D [arcsec] = 0,56 · D [pixeles]
(1)
¿? Si la distancia Tierra-Luna es de d⊕− = 384,000 km, calcule la extensión del cráter,
es decir, su superficie (muestre su resultado paso a paso).
Hint: Use la ecuación (4) de Herramientas Astronómicas, donde α está en radianes,
(a, d) están en kilómetros y recuerde que
1 [radián] = 206265 [arcsec]
1
Representativo quiere decir que sea más o menos común en la imágen.
4
(2)
4.3.
Marte
Despliega las imágenes de Marte en el DS9.
¿? Qué tan resuelta está la imágen?, ¿es posible distinguir detalles?
¿? Describa y haga un bozquejo de Marte.
¿? Marte es conocido como el “Planeta Rojo”, esto pues su superficie es roja debido a
la arcilla (como una cancha de tenis). Sin embargo, con un telescopio y algo de suerte
es posible observar ciertas “manchas” (blancas). ¿pueden ver alguna en las imágenes?,
¿a qué se pueden deber estas manchas?
¿? Pongamos nuestra atención en los polos del planeta. ¿alguna similitud con los de la
Tierra?, ¿cuáles?
¿? Es posible ver las montañas y volcanes de marte?
¿? Identifique, si es posible, en las imágenes algunos rasgos que aparezcan en la figura
3.
Finalmente elabore un pequeño artı́culo sobre cada uno de los temas vistos, con las
conclusiones de cada actividad y comentarios personales y/o grupales.
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