Monday, January 31, 2011

Polaris, la brújula

Uno de los primeros detalles que uno aprecia cuando lleva un buen rato mirando al cielo es comprobar como, a lo largo de la noche, las estrellas van moviéndose, al igual que lo hace el Sol durante el día, así como a lo largo del año. Ya expliqué en la entrada anterior que las estrellas que podemos ver en verano no son iguales que las que vemos en invierno, el cielo cambia conforme la Tierra va girando alrededor del Sol. Lo mismo ocurre a lo largo de un día conforme la Tierra va girando sobre su propio eje.

Bien, imaginad que estáis en el centro de una habitación cúbica (tanto las paredes como el suelo y el techo tienen el mismo tamaño). Ésto implicaría que tendríais que subiros en una silla para estar realmente en el centro pero olvidémonos del suelo. Imaginad que cada pared, así como el techo, tiene un color diferente, tal y como se muestra en la siguiente imagen, en la que el techo lo vamos a considerar blanco.



Si os encontráis inicialmente mirando a la pared roja y girais hacia vuestra izquierda pasaréis de ver la pared roja para ver la azul, luego la naranja, luego la verde y, finalmente, volveréis a ver la roja. Sin embargo, si hacéis el mismo movimiento pero mirando hacia el techo siempre veréis lo mismo, un inmaculado techo blanco.

Lo mismo ocurre con el cielo estrellado, esa "esfera celeste" de la que hablábamos. Sin embargo, el movimiento de giro que nosotros hacemos en la habitación es la Tierra quien lo hace en este caso y nuestro "eje" no coincide directamente con el suyo, sólo estando de pie justamente en el Polo Norte (o en el Polo Sur) haríamos coincidir los dos pero creo que no será difícil para todos imaginar que, por tanto, la sección de la esfera celeste que está sobre el Polo Norte podrá verse todo el año, en mayor o menor proporción, desde el hemisferio Norte, mientras que la parte que está sobre el Polo Sur se podrá ver todo el año, en mayor o menor medida, desde el hemisferio Sur.

Sé que jugar con esferas es un poco complicado para nuestra mente, así que pondré varios ejemplos de distintas situaciones usando las imagenes que os pongo a continuación.



En esta imagen la circunferencia negra representa la Tierra mientras que la azul representa la esfera celeste. Supongamos que nos encontramos en la posición marcada como 1. La línea discontinua representa la línea que nosotros veríamos como horizonte y, por tanto, por encima de ella veríamos el cielo. Una sección de este cielo es visible durante todo el año, es el techo de la habitación que hablábamos. Otra sección sólo es visible en ciertas épocas del año ya que el Sol durante el día y la propia Tierra, el suelo, durante la noche nos impiden ver algunas de las estrellas de esta sección de la esfera celeste. Sin embargo, existe además una sección del cielo que, por mucho que la Tierra gire alrededor del Sol, nunca llegaremos a ver, son aquellas estrellas que están tan al Sur en la esfera celeste que el suelo nos impide verlas durante todo el año.

Evidentemente, como podemos observar en la imagen siguiente, al cambiar nuestra latitud cambian las dimensiones de las secciones antes nombradas. Sin embargo, mientras nos mantengamos en el hemisferio Norte, siempre existirá una sección que puede ser vista durante todo el año y otra que no puede ser vista en ningún momento.



Así mismo, en cuanto crucemos al hemisferio Sur estas secciones "siempre visible" y "siempre oculta" se intercambian, tal y como puede apreciarse en la siguiente imagen.



Me gustaría pedir disculpas a todos los habitantes del hemisferio Sur que naveguen por este blog ya que, de ahora en adelante, me centraré principalmente en el hemisferio Norte, ya que es el que conozco mejor.

Volvamos al modelo geocéntrico (la Tierra como centro del Universo). Ya hemos dicho anteriormente que la esfera celeste va girando alrededor de la Tierra (recordad que esto es totalmente falso, es sólo un modelo) haciendo que todas las estrellas giren a la vez. Sin embargo, aquello que está justo en el eje de esta esfera no se mueve aunque la esfera gire. De esta forma, si tuviésemos en el cielo un punto que nos marcase el polo Norte de la esfera celeste y lo mirásemos durante toda una noche nos daríamos cuenta de que, mientras todas las estrellas parecen girar a su alrededor, ese punto se queda quieto.

Pues bien, ese "punto" existe, es una estrella, llamada Polaris (o, simplemente, Estrella Polar). En realidad no está justo en el polo Norte de la esfera pero está tan, tan cerca que puede considerarse que lo está. A continuación acompaño una imagen que representa el polo Norte de la esfera celeste y en el que se puede ver resaltada Polaris, así como la constelación a la que pertenece, la Osa Menor, o Ursa Minor como realmente se llama.



A la izquierda de la imagen pueden verse una serie de detalles referentes a esa estrella. Ya que esta notación nos irá siendo útil en futuras entradas voy a detenerme a explicarla un poco. Por ahora, sólo nos detendremos en las dos primeras líneas. En la primera de ellas puede verse el nombre tradicional que tiene la estrella, si es que lo tiene, que en este caso es Polaris, entre paréntesis, su nombre real y, tras el guión, su número en el Catálogo Hipparcos (no me detendré a explicar esto ahora pero no todas las estrellas están catalogadas).

Las estrellas, incluso las que no tienen nombre tradicional, se nombran en función de su magnitud aparente y la constelación a la que pertenecen. La magnitud aparente es el brillo que parece tener una estrella vista con el ojo humano. Todos los cuerpos celestes tienen una magnitud aparente asociada a ellos, incluso el Sol y la Luna. La forma de definir la magnitud es un poco complicada para explicarla aquí pero simplemente nos quedaremos con la idea de que, cuanto más pequeña es la magnitud, mayor es el brillo aparente de la estrella. Por ejemplo, el Sol posee una magnitud de -26, Sirio (la estrella más brillante del cielo nocturno) tiene una magnitud de -2 y, como podéis ver, Polaris tiene una magnitud de aproximadamente 2.

El valor que aparece entre paréntesis tras las letras B-V hace referencia al color. Según sus valores, la estrella se vería con los siguientes colores:


Azul < 0.15 = Azul

Blanco Azulado -0.15 / -0.05 = Blanco Azulado

Blanco -0.05 / +0.2 = Blanco

Blanco Amarillento +0.2 / +0.5 = Blanco Amarillento

Amarillo +0.5 / +0.9 = Amarillo

Naranja +0.9 / +1.5 = Naranja

Rojo > +1.5 = Rojo

Así, Polaris es una estrella de color Amarillo.

Pues bien, las estrellas de una constelación, incluso las que no forman parte de su dibujo original sino que, simplemente, se encuentran en la región de la esfera celeste que queda definida por la constelación, se ordenan de menor a mayor magnitud (de mayor a menor brillo). Sin embargo, en vez de llamar a Polaris, la estrella más brillante de la constelación de la Osa Menor, 1-UMi (Ursa Minor), se utiliza el alfabeto griego y pasa a ser α-UMi.

Por tanto, y al contrario de como mucha gente piensa, Polaris NO es la estrella más brillante del cielo, ya que Sirio es mucho más brillante que ella. Sin embargo, como ya hemos visto, es una estrella que puede ser vista a lo largo de todo el año y que, además, es fija en el cielo nocturno por encontrarse en el polo Norte de la esfera celeste. Claro está, que como el eje de la Tierra coincidiría con el eje de la supuesta esfera celeste, el que esta estrella se encuentre en su polo Norte implica que el polo norte de la propia Tierra apunta hacia esa estrella, haciéndola increíblemente útil en la orientación terrestre y, sobre todo, en la navegación, pues esta estrella siempre nos marcará el polo Norte terrestre.

También, al contrario de lo que mucha gente cree, Polaris NO pertenece a la Osa Mayor (Ursa Major), sino a su hermana pequeña, lo que la hace, de primeras, una estrella algo difícil de encontrar, puesto que Ursa Minor no es tan fácilmente visible ni reconocible como Ursa Major. El cómo encontrarla lo dejaré para la siguiente entrada, pues no quiero que las entradas se hagan demasiado largas.

Sólo voy a permitirme añadir un detalle más sobre la utilidad de saber situar la estrella polar, representada por la siguiente imagen. Si midiésemos (por ejemplo, con un transportador de ángulos y una plomada) el ángulo que forma la línea que nos une con la estrella polar y la que nos une con el horizonte nos daría, directamente, la latitud a la que nos encontramos. Si nos encontrásemos en el polo Norte tendríamos a Polaris justo sobre nuestra cabeza, a 90º con el horizonte, mientras que estando en el ecuador Polaris estará justo en el horizonte, formando un ángulo de 0º con éste.



Como ya he dicho, Polaris es una de las estrellas más útiles y, por tanto, más conocidas del hemisferio Norte y, en muchos casos, el camino que hay que seguir para encontrarla nos sirve de base para encontrar el resto de constelaciones que tiene alrededor y que iremos viendo en sucesivas entradas. La impresionante figura de Draco (el Dragón) y la fascinante historia de Cefeo y Casiopea, reyes de Etiopía, serán pronto desveladas.

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