MEDIDA CON RADAR DE LA VELOCIDAD DE ROTACI´ON DE

MEDIDA CON RADAR DE LA VELOCIDAD DE ROTACIÓN DE MERCURIO
Introducción
Mercurio es el planeta más interior del sistema Solar. Debido a su proximidad al Sol, a
su pequeño tamaño y al bajo contraste de su superficie, es muy difı́cil medir su velocidad
de rotación con telescopios ópticos.
Recientemente se ha usado la técnica del radar y el efecto Doppler para medir esta
velocidad. En esta práctica vamos a simular el envı́o de un pulso de radar a Mercurio y la
recepción de su reflexión en la superficie del planeta. Analizaremos el espectro del “eco”
a distintos tiempos para obtener la velocidad de rotación de Mercurio y nuestra distancia
a ese planeta.
Finalmente, repetiremos esta “medida” varias veces para estimar la forma de la órbita
de Mercurio y su periodo de rotación alrededor del Sol.
Material
Adjunto a este guión encontrarás un guión en inglés del ejercicio Radar measurement of
the rotation rate of Mercury de la serie Contemporary Laboratory Exercises in Astronomy
(CLEA) en el que está basada esta práctica. Es ese guión encontraréis cuestiones y tablas
que debéis rellenar. También se adjunta un fichero con preguntas para antes (pre-test) y
después (post-test) de la práctica: contestad a estas últimas.
El guión de CLEA hace referencia a un artı́culo de Sky & Telescope. La práctica se
puede hacer sin este artı́culo, pero para responder a algunas de las cuestiones es necesario
buscarlo.
Esta práctica también hace uso de un programa de ordenador bajo el sistema operativo
Windows disponible en el aula MERLA.
Realización de la práctica
Se trata de seguir el guión de CLEA paso a paso, rellenando las tablas que encontréis
con los datos que vayáis obteniendo y contestando a las cuestiones (puede ser necesario
consultar algún libro de texto).
Una vez que hayáis leı́do la introducción podeis empezar a usar el programa. Entraréis
directamente en el simulador de radiotelescopio. Lo primero que debéis hacer es arrancar
el programa de efemérides y calcular la posición de Mercurio en la fecha elegida. Tomad
nota de la distancia esperada a la Tierra y de sus coordenadas. Moved el radiotelescopio
a esa posición y enviad el pulso. Mientras viaja el pulso y vuelve el eco, calculad los ı́tems
1, 2 y 3 de la página 9.
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Cuando vuelva el eco debéis tomar nota del tiempo total que ha tardado el pulso en
ir y volver. También debéis medir las frecuencias que os indican en el guión y calcular la
velocidad de rotación de Mercurio.
A continuación debéis responder a la cuestión de la página 11, que NO es opcional.
Cálculo de la órbita de Mercurio
Usando el tiempo total de ida y vuelta podéis calcular la distancia entre la Tierra y
Mercurio en ese momento. Medid la distancia entre la Tierra y Mercurio y anotad las
coordenadas de Mercurio cada siete dı́as (del ordenador) durante tres meses.
Suponiendo que la Tierra se mueve en una órbita perfectamente circular a velocidad
constante, y que Mercurio se mueve exactamente sobre la eclı́ptica, calculad las posiciones
del Sol y de Mercurio cada uno de esos dı́as. Dibujad la órbita de Mercurio. ¿Es también
circular? ¿Cuál es su periodo aproximado? ¿Coincide con el de la bibliografı́a?
Discusión de los resultados
Al finalizar la práctica debéis entregar un informe explicando los pasos que habéis
seguido, con las respuestas (razonadas) a las cuestiones planteadas, y con las tablas con
los datos que hayáis tomado.
Se valorará una presentación ordenada, razonada, concisa y clara. No es necesario
que perdáis el tiempo con gráficos que no se os han pedido, ni con introducciones que se
suponen conocidas. Ateneos al guión.
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