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miércoles, junio 17, 2009

Impact: (I) Astronomía básica

Carátula de Impact

Hace unos meses, uno de vosotros me avisó (gracias Mario) de que la cadena Cuatro, había comprado la miniserie de TV Impact, que trataba sobre la colisión de un asteroide con la Luna, modificando su órbita de tal forma que ésta se acercaba cada vez más hacia la Tierra. Desde hace unos días, anunciaron su inminente emisión, y este lunes pusieron el primer episodio. Ya el martes recibí más correos sobre la serie, y hoy veo comentarios en el último artículo, preguntándome si la había visto, dado la nada despreciable cantidad de mala ciencia que apareca. Pues sí, estaba prevenido y la he visto.

He de decir primero, que en este primer episodio, había un poquito de buena ciencia. Por ejemplo, me gustó el detalle de que uno de los personajes explicara a otro la diferencia entre un meteoro y un meteorito, de forma correcta, o la mención a las Leyes de Kepler. Pero fue muy poquita (de hecho, inmediatamente después le dan una patada a dichas leyes).

Como solo el primer episodio va a dar para varios artículos, en el de hoy me centraré únicamente en la astronomía más básica. Comenzaré por un detalle que seguramente os habréis fijado: al inicio del episodio, el mundo está pendiente de la mayor lluvia de estrellas en 10.000 años, y vemos numerosos observadores aficionados con telescopios. Bueno, para ver una lluvia de estrellas, el uso de telescopios no sólo no es necesario, sino que no es recomendable. Un telescopio, al igual que cualquier aparato óptico de aumento, amplia el tamaño de lo que se observa, a costa de reducir el campo de visión. Cualquiera que haya usado un zoom en una cámara fotográfica (y no es necesario que sea bueno), lo habrá notado. Y es de sentido común: si la imagen se hace más grande, «cabe menos» en el mismo espacio. Y en el caso de una lluvia de estrellas, lo importante es tener un amplio campo de visión, para poder ver las trazas luminosas en el cielo. El espectáculo y la belleza está en el movimiento, no en el detalle de un meteoro concreto.

Centremonos ahora en la Luna y su órbita. En la serie, tras el impacto del asteroide (que luego se revela ser otra cosa, pero eso lo dejaremos para otro artículo), su órbita se modifica, volviéndose más excéntrica, y disminuyendo un poco la distancia a la Tierra, pero alcanzando un nuevo equilibrio. Bueno, la verdad es que esta parte es buena ciencia. Hace tiempo expliqué en detalle la mecánica de un órbita elíptica, y comentaba que si modificamos la velocidad del cuerpo orbitante, mientras no alcance la velocidad de escape, lo único que hacemos es modificar la forma y tamaño de la elipse. Uno puede reducir la velocidad del cuerpo orbitante, sin peligro de que caiga al cuerpo orbitado, mientras la nueva elipse no penetre en éste. Así que ciertamente, si la velocidad orbital de la Luna se redujera un poco, no caería sobre nosotros. Otra cosa es que las mareas puedan verse alteradas.

Imagen del episodio, que muestra un primer plano de un gráfico realizado por ls astrónomos, que muestra varias elipses, con una representación de la Tierra en el centro de las mismas, y una de la Luna sobre la elipse más excéntrica.

Pero cuando los personajes explican esta situación, se comete un error garrafal. En distintos gráficos y dibujos, representan la elipse correspondiente a la órbita lunar con la Tierra en su centro. En realidad, según la Primera Ley de Kepler, el objeto orbitado (la Tierra en este caso) se encuentra siempre en uno de los focos de la elipse, nunca en el centro. Recordemos que una elipse tiene dos focos, que son dos puntos desde los cuales la suma de las distancias entre un punto cualquiera de la elipse y los focos, es siempre la misma (de hecho, se define la elipse como la curva que cumple esa condición).

Más adelante, ocurren fenómenos inexplicables, y los astrónomos comprueban que la luna está todavía más cerca. La explicación que dan es que antes, la órbita lunar era circular, y ahora es elíptica, lo que hace que a lo largo de su recorrido, esté en unas ocasiones más cerca de la Tierra que en otras. Al estar más cerca, aumenta la atracción gravitatoria entre la Tierra y la Luna, y ésta se acerca cada vez más en sucesivas pasadas, hasta que calculan que en 39 días, la Luna colisionará con la Tierra.

Esto es otro error astronómico (en ambas acepciones). La órbita lunar no es circular, sino elíptica. De hecho, casi todas las órbitas son elípticas. O podríamos decir que todas, ya que la circunferencia es una elipse de excentricidad cero (sus dos focos coinciden en el mismo punto, y con el centro de la misma). Es cierto que la excentricidad de la órbita lunar es muy pequeña, pero no es nula. Esto hace que desde la Tierra, la veamos cambiar ligeramente de tamaño. Esto forma parte de lo que se conoce como libración.

El que un objeto en órbita elíptica esté a veces más cerca y a veces más lejos, del cuerpo que orbita, no es ningún problema. A medida que se acerca, la gravedad aumenta, cierto, pero eso no hace que termine cayendo. El objeto aumenta su velocidad, y una ver cruzado su punto de máximo acercamiento o perigeo (o siendo más genéricos, periastro), el objeto se alejará, disminuyendo su velocidad, hasta alcanzar el punto más alejado o apogeo (apoastro, si otra vez queremos ser más genéricos), y vuelta a empezar. Dibujo de una elipse con dos secciones de elipse marcadas, con origen el el mismo foco. Las zonas cubren tienen la misma área, pero una es más alargada que la otra. Este comportamiento está reflejado (y concretado) por la Segunda Ley de Kepler que dice que la línea imaginaria que une ambos objetos, recorre areas iguales en tiempos iguales.

Sólo cuando hay alguna otra fuerza involucrada, la órbita se altera. De hecho, un objeto en una órbita terrestre baja, es levemente frenado por la fricción con la tenue atmósfera que hay a esa altura (poca, pero hay), diminuyendo poco a poco su altura, y cayendo en una larga espiral. En la serie, tal vez (y sólo tal vez) podría explicarse teniendo en cuenta que el objeto que impacta está fuertemente magnetizado, y se nos dice que ese campo magnético interactua con el terrestre, por lo que ya tenemos esa fuerza externa. Pero los personajes explican la caída de la Luna basándose única y exclusivamente en la variación de la fuerza de gravedad a lo largo de una elipse, algo que como hemos visto, no es así.

Y terminamos por hoy, que no quiere decir que terminemos con la serie.

22 comentarios:

  1. Yo al principio de todo, recuerdo oír al vecino del personaje diciendo "No veo nada", y acto seguido se le ve intentando divisar los meteoros con binoculares. Ahí teníamos la razón XD

    Y por cierto, la diferencia entre meteorito y meteoro no la explican correctamente, sino que dicen que meteoro es cuando está en el espacio, y meteorito cuando cae a la Tierra… cuando en realidad meteoro es cuando se desintegra en nuestra atmósfera provocando la estela…

    En cuanto a la órbita elíptica, qué decir… en esta miniserie hay un error garrafal tras otro. Si estoy con muy pocas ganas de estudiar tras el examen del lunes quizás vea la segunda parte, pero cogeré libreta y lápiz a ver si la lleno :P

    Un saludo!

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  2. Los meteoros son los fenómenos atmosféricos. Así nos lo enseñaron en la escuela. Y la meteorología es la ciencia que estudia los fenómenos atmosfércos, no los meteoritos.

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  3. Dark Sapiens, yo recordaba que el astrónomo alemán explicaba al hombre ese que la diferencia era que un meteorito conseguía llegar al suelo. No me suena lo que dices, pero si es así (mi memoria no es tan buena), desde luego es otro error.

    Anónimo, la palabra meteoro se usa en astronomía para designar los cuerpos espaciales que entran en la atmósfera y se desintegran (bueno, en realidad, creo que se llama meteoro sólo al fenómeno luminoso de la estela). No tiene nada que ver con la meteorología, pero así lo han llamado los astrónomos.

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  4. Y digo yo: ¿Cómo saben que será la mayor lluvia de estrellas en 10.000 años? Que yo sepa no existe un registro tan amplio, y dudo que se pueda saber interpolando posiciones de meteoritos, cometas y planetas.

    Que conste que no he visto el capítulo, pero tal vez vea el siguiente. A ver si soy capaz de descubrir todas las meteduras de pata por mi mismo. :)

    [off-topic] El otro día me vi la película "Ángeles y Demonios" y me estuve acordando del artículo que escribiste sobre la novela. Por cierto: No sabía yo que Galileo Galilei podía escribir ¡en inglés!

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  5. Muy buen artículo. El lunes que viene me uno a los que verán el 2º capítulo con lapiz y papel!

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  6. Y que me decis de la composicion del objeto que impacta contra la luna. Resulta que para explicar la gran atraccion de la materia de los meteoritos dicen que son los restos de una enana marron. No me resulta muy creible. Ademas, si se supone que esa es la procedencia de los restos meteoricos..como detectan que llegan?...no creo que detecten la estela cometaria y no reflejarian mucha luz solar al ser tan pequeños como dicen..y el grande....ese que si deberian de haberlo visto con mas probablilidad..nada..lo ven en el ultimo momento. Creo que me la voy a revisar (me la grabo mi señora esposa..jejejeje).
    Saludos

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  7. Me alegra que estrenen series de esta clase.
    Así puedo leer mas tu blog.

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  8. Lo de la órbita elíptica creo que lo cuentan mas o menos bien, o al menos eso me ha parecido, no dice que la orbita sea circular, sino que es practicamente circular (precisamente en el fotograma que tienes puesto). Por cierto ¿hay algún plano o dibujo en el que se vea esa orbita y los dos focos?

    Aunque no he terminado de ver el capitulo, basan las alteraciones tanto en la variacion de la órbita como en el aumento de masa de la luna (dicen que luego pesa el doble que la tierra) ¿eso justifica la caida?.

    Lo que me ha parecido acojonante son lo que han llamado "alteraciones gravitatorias al azar sin ningún patrón": que la peña se pone a flotar, pero lo mismo en el pueblo de al lado no.

    Y eso sin entrar a comentar los pufos de guión (una estudiante de astrofísica que no sabe lo que es una enana marrón, la secretaria de defensa que no sabe lo que es una órbita elíptica...).

    Eso sí, la serie es entretenida.

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  9. jajaja esperaba con ansias que hablaras de esta miniserie. Una de las frases que más gracia me hizo fue cuando la astrofísica hablaba con el presidente, y le suelta un "no vaya tan rápido" cuando llevaba dos palabras.

    Había cosas que no me cuadraba demasiado con lo del tema de la órbita. Se supone que los objetos giran alrededor del centro de masas. Así que si las masas son parecidas (creo que decían que el meteorito con la de la luna hacían más qu la de la tierra, pero tampoco mucho) tendrían que girar en un punto intermedio. Vale que a la larga se puedan estrellar, pero antes creo que tendría que ocurrir eso, no una órbita elíptica. Además, decía que la velocidad de la luna se aceleraba, no se si estoy metiendo el cuezo, pero creo que si acelera debería alejarse de la tierra (o la tierra de la luna, que por lo de antes debería de ser la tierra la que orbite a la luna).

    No se, eso ya eran elucubraciones mías, no soy muy experto en esas cosas. Lo que sí recomiendo: No os perdáis el capítulo de el lunes, que aun queda ver el desenlace :)

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  10. Personalmente no he visto la serie, aunque me empieza a picar la curiosidad. De todas maneras, si viene un "trozo" de enanan marron con una masa similar a la terrestre... no se, pero debe ocupar mucho mucho, porque al tratarse de un trozo, puierde todo ese enorme campo gravitatorio que hace que sea denso y masivo, pasando a ser... hidrógeno y helio de excursión por el espacio.
    Corregidme si realmente lo que dicen que pasa no es eso, pero si es así tendríamos un poco de viento espacial, nada más.

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  11. Buenas, ¿podéis decirme con qué filename buscar en internet? Es que por "impact" me vienen bastantes cosas que, claramente, no son la miniserie... ^_^ Gracias!

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  12. Acabo de ver el trailer...y lo de ver la gente flotar me ha dejado flipando. Pero una duda...si es tan fuerte la gravedad producida, antes que los coches se hubiera llevado el oxígeno y el aire entero no???El mayor problema sería ese no? xD...lo dicho, solo ver el trailer asustan los gazapos!

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  13. Me parece que lo de la levitación tenía más que ver con el magnetismo que con la gravedad en la miniserie, puesto que mencionaron esto cerca del principio…

    De todas formas, es curioso que dicho magnetismo no afecte tanto a las estructuras ferromagnéticas. Claro que aquí los objetos que levitaban tenían mucha mayor tendencia a ser personas / vehículos con personas dentro / objetos peligrosos cerca de personas.

    Saludos.

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  14. De nada, Alfonso. Sabía que te gustaría XD

    La cosa da para muchos comentarios. Por ejemplo, eso de que los ordenadores del Pentágono peguen chispazos y tal.

    Yo tengo mi propia pega, aunque como no soy de ciencias (estudié Geografía e Historia) no podría asegurarlo. Pero me da la sensación de que si un cuerpo con dos veces la masa de la Tierra (¡que ya está bien!) golpea a gran velocidad contra la Luna... no creo que abra un cráter más o menos grande, es que la pulveriza.

    Otra cosa que se me ocurre es que, al pasar a tener la Luna una masa dos veces la de la Tierra... creo que más bien nuestro planeta comenzaría a orbitar en torno al satélite, ¿no? O al menos comenzarían a girar en torno a un centro cómún como una bolera argentina...

    En otro momento del episodio se dice que se forman diversos fenómenos electromagnéticos porque interactuan los campos magnéticos de la Tierra y la Luna. ¿La Luna tiene campo magnético?

    Por otro lado, creo que serie es muy lenta y cuenta con una inversión en efectos especiales muy inferior al tema que está tratando. Si queréis ver catástrofe, masacre y descacharre salvaje, no perdáis el trailer de 2012 de Roland Emmerich (el trailer, no el teaser que ha estado circulando).

    Salu2 a to2.

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  15. Estoy esperando con ansia tu próximo artículo, Alf, porque veo que al primer capítulo todavía le quedan cosas por comentar (y seguro que el segundo también).

    En cuanto a la película 2012, estoy seguro de que también va a dar tema de conversación en esta web.

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  16. Hola Alf y compañía...

    a mi también me encantan este tipo de series y películas por su malaciencia. Sigo tu blog desde hace mucho, pero pocas veces he comentado.

    Hace poco he comenzado yo el mio propio, junto con un amigo, y en el artículo que publiqué ayer hablaba de un error acerca de la "enana marrón" y que parece que nadie ha mencionado aún. Y es que una enana marrón no es una estrella de gran densidad como nos dicen, es una estrella fallida, que no puede generar energía suficiente para mantener una reacción nuclear constante... Es curioso, si hubiesen dicho enana blanca habría sido correcto, pero al decir marrón para ser más exóticos, la lían. En el blog lo explico un poco más. Estais todos invitados...

    www.atomosybits.com

    Y tengo previsto escribir unos cuantos artículos más, que esta miniserie da para mucho!! Qué me decis de que la luna pese el doble que La Tierra?? Algo fundamental es que no sería La Tierra la que atraería con más fuerza a La Luna! No se chocaría la luna contra La Tierra, sino al contrario!

    En fin, que es muy divertido, jeje..

    Un saludo, y felicidades por este fantástico blog.

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  17. Cuando en el comentario anterior me refería a "pesar" en realidad debería haber dicho "mase", es decir, que tenga el doble de masa que La Tierra...

    Entre las prisas y el retraso... XD

    Un saludo!

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  18. Veo que me tengo que dar más prisa, y que el ritmo actual de una entrada semanal no es suficiente. Estáis ansiosos :-)

    Muy interesante el blog, Sheldon. Como preparación para la siguiente entrada (que ya no será sobre lo que es una enana marrón), calculé la densidad del fragmento que colisiona con la Luna (doble de la masa de la Tierra, y unos 15 km de diámetro, si mal no recuerdo), y era del orden de una estrella de neutrones. Casi nada.

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  19. Gracias Alf,
    es un verdadero placer para nosotros que te pases por nuestro blog. Está, en parte, inspirado en el tuyo. De hecho, te hemos enlazado en nuestro blogroll, espero que no te importe!!

    Un saludo.

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  20. Reconozco, que he convertido en un hábito seguir las series que comentan en esta columna, y confieso que a veces, solo algunas veces, comento ante algunos "no iniciados" estos tips de mala ciencia, !y luzco como un genio! Gracias.

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  21. Además de tener mala ciencia. La serie me pareció mala. Demasiado asquetípica, muchas veces ñoña... Tenía curiosidad de ver como salvavan a la tierra, pero no aguanté hasta el final.

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  22. No he parado de reirme de las burradas que he visto y oido en esta serie. No he leido nada sobre el principio de la serie, la burrada mas grande que vi. ¿No habeis notado que estan viendo la lluvia de meteoritos por la noche en USA, Alemania y Francia a la vez? ¿Y que los primeros meteoritos procedentes de la luna caen simultaneamente sobre Australia, Europa y USA?

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