Física de primaria y secundaria · Grades 1–9
33Las estrellas y el cielo nocturno
Lejos de las farolas de la ciudad, en una noche despejada y sin luna, el cielo está abarrotado: miles de chispas, tenues y feroces, blancas y anaranjadas. Los marineros gobernaban con ellas, los campesinos sembraban con ellas, y todas las ciencias empezaron por asombrarse ante ellas. ¿Qué son — y por qué giran con tanto orden sobre nuestras cabezas mientras dormimos?
33.1 Qué es una estrella
Ejemplo 33.1 (Soles incontables)
Cada estrella es un sol: una bola gigantesca de materia incandescente que derrama su propia luz — muchas son más poderosas que nuestro propio Sol. Parecen chispas humildes por una única razón: la distancia. El Sol es nuestra estrella de al lado; las demás están tan lejos que hasta la luz, ese corredor campeón que cruza una habitación en un pispás, se pasa años en la carretera desde la más cercana. El cielo nocturno es una multitud de soles, encogidos por la distancia hasta quedar en destellos.
Ejemplo 33.2 (Los colores de las estrellas)
Fíjate bien y verás que las chispas no son todas blancas: unas arden de color naranja rojizo, otras amarillas como nuestro Sol y otras blanco azuladas. El color es un mensaje sobre el calor — y va al revés que en los grifos y en los botes de pintura: las estrellas naranjas son las más frías de la familia y las blanco azuladas son las más calientes, mucho más que el Sol. Una brasa que brilla y una hoja de acero al blanco cuentan la misma historia aquí en la Tierra: cuanto más caliente, más blanco el brillo.
Observación 33.3 (Adónde se van las estrellas de día)
Las estrellas no se van nunca. Brillan sobre ti al mediodía exactamente igual que a medianoche — pero el cielo diurno está inundado de luz del Sol dispersada por el aire, un resplandor azul muchísimo más brillante que cualquier chispa. Una vela es invisible al lado de una hoguera. Cuando el Sol se pone y el resplandor se escurre, la multitud permanente del cielo sencillamente vuelve a hacerse visible.
33.2 Mapas hechos de estrellas
Definición 33.4 (Constelación)
Una constelación es un dibujo con nombre formado por estrellas brillantes — un cazador, un cisne, una osa grande —, inventado hace muchísimo tiempo por los observadores del cielo como mapa y como ayuda para la memoria. Las estrellas de una constelación no son vecinas de verdad; solo se alinean vistas desde la Tierra. Pero los dibujos son firmes: tus abuelos aprendieron exactamente las mismas figuras.
Método 33.5 (Encontrar la Estrella Polar)
El cielo ofrece una brújula gratis:
- encuentra el Carro — siete estrellas brillantes, un cazo con el mango largo, fácil de localizar durante todo el año;
- toma las dos estrellas del borde delantero del cazo — las punteras;
- prolonga la línea que va de una a otra a lo largo del cielo, unas cinco veces la separación entre ellas;
- la estrella modesta a la que llegas es la Estrella Polar — deja caer desde ella una plomada hasta el horizonte y ahí está el norte.
Compruébalo con tu brújula: la aguja y la estrella coinciden. Los marineros se jugaron la vida a esa coincidencia durante siglos.
33.3 El cielo que gira
Proposición 33.6 (El cielo gira alrededor de la Estrella Polar)
A lo largo de la noche, toda la multitud de estrellas gira despacio por el cielo describiendo grandes círculos — todos alrededor de un punto casi inmóvil: la Estrella Polar. Nada allá arriba se mueve de verdad con tanto orden; es nuestra propia Tierra girando, igual que hace desfilar al Sol por el cielo diurno. La Estrella Polar apenas se inmuta porque da la casualidad de que está casi exactamente encima del eje de giro de la Tierra — la única dirección a la que el giro deja en paz.
Ejemplo 33.7 (Nuestra ciudad de estrellas)
En las noches más oscuras, una banda lechosa y tenue se arquea de lado a lado del cielo: la Vía Láctea. Unos prismáticos disuelven la leche y descubren la verdad: incontables estrellas, demasiado tenues y apretadas para separarlas a simple vista. Es nuestra ciudad natal de estrellas vista desde dentro — una isla plana y arremolinada con más soles que granos de arena hay en una playa, con nuestro Sol viviendo en un barrio tranquilo. Todas las estrellas que ves a simple vista son vecinas de esta misma ciudad.
Observación 33.8 (Sigue mirando hacia arriba)
La astronomía es la ciencia más antigua, y la única cuyo laboratorio abre gratis todas las noches despejadas. Una manta, un sitio oscuro lejos de las farolas y paciencia mientras los ojos se despiertan a la oscuridad — esa es la lista entera del equipo. El Carro, la Estrella Polar, un planeta o dos y la Vía Láctea son una buena primera expedición; las leyes más profundas de la luz de las estrellas te encontrarán bien preparado, dentro de unos años, cerca del final de este curso.
33.4 Ejercicios
Ejercicio 33.1 ★
¿Qué es una estrella? ¿Por qué parecen chispas diminutas las estrellas, si muchas brillan más que nuestro Sol?
Ejercicio 33.2 ★
¿Siguen las estrellas en el cielo al mediodía? ¿Por qué no las podemos ver?
Ejercicio 33.3 ★
Una estrella naranja y una estrella blanco azulada brillan una al lado de la otra. ¿Cuál está más caliente? ¿Qué brillo de cada día cuenta la misma historia de colores?
Solución
Solución de Ejercicio 33.3.
La blanco azulada — los colores de las estrellas van del naranja (las más frías) al blanco azulado (las más calientes), pasando por el amarillo. Una brasa que brilla naranja frente a un acero calentado al blanco cuenta la misma historia.
Ejercicio 33.4 ★
¿Qué es una constelación? ¿Están de verdad cerca unas de otras sus estrellas?
Ejercicio 33.5 ★
Describe, paso a paso, cómo encontrar la Estrella Polar a partir del Carro.
Solución
Solución de Ejercicio 33.5.
Se busca el Carro; se toman las dos estrellas punteras del borde delantero de su cazo; se prolonga su línea unas cinco separaciones por el cielo; la estrella a la que se llega es la Estrella Polar, y debajo de ella, en el horizonte, está el norte.
Ejercicio 33.6 ★
¿Qué tiene de especial el sitio de la Estrella Polar en el cielo que gira, y a qué instrumento de todos los días sustituye?
Solución
Solución de Ejercicio 33.6.
Está casi exactamente encima del eje de giro de la Tierra, así que el giro del cielo la deja casi inmóvil — una marca fija del norte que sustituye a la brújula.
Ejercicio 33.7 ★
Las estrellas giran por la noche en círculos ordenados. ¿Qué es lo que gira en realidad? ¿Qué otra cosa hace desfilar ese mismo giro por el cielo diurno?
Solución
Solución de Ejercicio 33.7.
Lo que gira es la Tierra, que nos lleva consigo una vuelta al día. Ese mismo giro hace desfilar al Sol por el cielo diurno — un solo giro, dos desfiles.
Ejercicio 33.8 ★
¿En qué resulta ser la banda lechosa de los cielos más oscuros, vista con unos prismáticos? ¿Qué es en realidad?
Solución
Solución de Ejercicio 33.8.
En incontables estrellas tenues, demasiado apretadas para separarlas a simple vista: la Vía Láctea — nuestra propia ciudad plana de estrellas, vista de canto y desde dentro.
Ejercicio 33.9 ★★
Dejada sola toda la noche, una cámara apuntada a la Estrella Polar registra círculos; apuntada en cambio al horizonte del este, registra rayas inclinadas que suben. Explica las dos fotos con una sola Tierra que gira.
Solución
Solución de Ejercicio 33.9.
La Tierra que gira hace girar el cielo entero alrededor del eje que pasa por la Estrella Polar. Cerca de ese punto quieto, las estrellas recorren círculos pequeños — y la cámara registra anillos. Hacia el este, el giro sube las estrellas por encima del horizonte siguiendo caminos inclinados — y la cámara registra rayas que suben. Un solo giro, dos maneras de verlo.
Ejercicio 33.10 ★★
Una naufragada en una noche despejada no tiene brújula ni teléfono — ni prisa. Explica cómo el cielo le entrega a la vez una dirección y, con paciencia, un reloj. (Dos ideas del capítulo, un solo cielo que gira.)
Solución
Solución de Ejercicio 33.10.
La dirección: las punteras del Carro le dan la Estrella Polar y, con ella, el norte — sin necesidad de aguja. El reloj: el propio Carro gira alrededor de la Estrella Polar como la aguja de un reloj enorme, una vuelta entera al día; mirar cuánto ha girado le dice cómo va pasando la noche.
Ejercicio 33.11 ★★
La luz de una estrella lejana se pasa años en la carretera hasta tu ojo. Cuando miras esa estrella esta noche, ¿la estás viendo tal como es ahora? ¿Qué estás mirando en realidad — y por qué eso convierte todos los telescopios en una especie de máquina del tiempo?
Solución
Solución de Ejercicio 33.11.
No: ves la estrella tal como era, hace años, cuando salió de ella la luz de esta noche — ves al mensajero, no al remitente. Todos los telescopios miran, por lo tanto, hacia el pasado: cuanto más lejos está la estrella, más vieja es la noticia — que es precisamente lo que hace tan valiosa para los astrónomos la luz lejana.