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| Tránsito de Mercurio del 9 de mayo de 2016 |
Uno de los primeros métodos empleados para la detección de exoplanetas, el que vamos a utilizar en nuestro proyecto sobre Astrobiología, es el de los tránsitos. Se basa en que cuando un planeta extrasolar pasa por delante de su estrella causa una disminución en su brillo que se puede ser detectable desde la Tierra. A partir de caída de luz de la estrella se pueden conocer diversos parámetros del exoplaneta: su tamaño, la distancia a la estrella, su periodo de rotación... incluso se podría inferir la composición de su atmósfera en función de la radiación que absorbe de la estrella y de aquí valorar la posibilidad de que albergue vida.
La Tierra es el tercer planeta del Sistema Solar. Desde nuestro planeta se puede ver cada cierto tiempo cómo Mercurio o Venus, los planetas interiores, pasan por delante del disco solar. Estos eclipses en miniatura es lo que conocemos como tránsitos. Y podemos simularlos en nuestro ordenador.
En clase hemos discutido cómo se podría aplicar el método de los tránsitos a Mercurio y Venus para estimar el tamaño de estos planetas y para conocer si se encuentran en la zona de habitabilidad de nuestra estrella.
¿Es aplicable el método? ¿Qué resultados habéis obtenido? ¿Cómo de exacta es la estima que habéis conseguido? Elabora un pequeño resumen con tus conclusiones y añádelo como un comentario a este post.
He realizado el método y una vez aplicada la corrección es sorprendentemente preciso. Si se calcula con la misma precisión el tamaño de los exoplanetas desde luego que vamos por buen camino a la hora de encontrar el planeta con las condiciones aptas para la vida.
ResponderEliminarEl radio de Venus me sale 21258.16km, a lo que aplicando la corrección resulta en 6052.816km. Si comparamos con el radio real el error son décimas, pues es de 6052km.
En el caso de Mercurio he calculado 4421.39km, que aplicando la corrección son 2438.331km. En este caso el error es algo mayor, aún así es mínimo, pues su radio real es de 2440km.
Una vez hecho esto hay que ver si están dentro de la zona de habitabilidad del Sol. Sabiendo que la masa del Sol es una masa solar, y la distancia de Venus y Mercurio al Sol es de 0.72327 y 0.387104 unidades astronómicas respectivamente, al colocarlos en el gráfico se ve claramente como están fuera de la zona de habitabilidad del Sol. Aunque por todos es sabido que tanto Venus como Mercurio son absolutamente inhabitables, no son resultados sorprendentes.
Como conclusión tengo que decir que este proyecto pinta muy bien y estamos más que nunca haciendo ciencia, y gracias a este pequeño trabajo diversificamos nuestro campo, no solo centrándonos en el cultivo de bacterias, que espero con ansias de hecho.
Tras realizar todos los cálculos obtuve los siguientes resultados:
ResponderEliminarVenus 6157 km de radio aproximadamente de los 6052 km que tiene en la realidad y con Mercurio 2731 km de los 2440 km de radio reales.
El método me parece bastante efectivo si se realiza en buenas condiciones, los resultados han tenido un margen de error considerable debido a que no e seleccionado todos los decimales provocando que al redondeo salga resultados mayores de los reales.
El método me parece efectivo pero también me parece que es demasiado difícil la obtención de los datos, el hecho de que un planeta pase por delante de su estrella y nosotros tener una visión de este me parece muy impredecible y que consume demasiado tiempo por desgracia.
En cuanto la habitabilidad de los planetas:
Empecemos con Venus, este planeta tiene un radio muy similar al de la tierra, una composición y masas parecidas pero se encuentra algo distante de la zona de habitabilidad y la composición de su atmósfera al tener gran composición de gases de efecto invernadero provoca que la temperatura media del planeta sea de unos 463 grados y tener una presión atmosférica 90 veces mayor a la de la tierra lo que hace que la vida en sus superficie sea imposible.
Mercurio, ademas de que el planeta se escapa de la zona de habitabilidad un planeta tiene que poseer un radio mínimo 0,5 veces parecido al de la tierra y el de Venus es más pequeño lo que provoca que no tenga suficiente gravedad como para formar una atmósfera lo que provoca que no tenga ninguna regulación térmica, teniendo temperaturas de -183 grados de noche a 467 grados de día lo que no nos deja duda de que en este planeta no se encuentre ningún tipo de vida.
Moisés Carrasco Ruiz de Valdivia
ResponderEliminarSiendo muy difícil encontrar planetas mediante métodos directos los tránsitos nos permiten dar conocer de manera indirecta datos de estos de una forma que en la actualidad es bastante precisa, por ejemplo, al utilizar este método para obtener los radios de Mercurio y Venus obtenemos que tienen 2439,2 y 6052,8 km respectivamente, siendo datos muy cercanos a los reales 2439,7 y 6051,8 km teniendo en cuenta que las distancias manejadas son más grandes que las que solemos manejar. Además atendiendo a diferentes aspectos obtenidos podemos conocer características muy variadas que no pensaríamos que podemos obtener a partir de lo que vemos cómo una simple sombra. Gracias a la ciencia podemos conseguir de un pequeño cambio observable un gran descubrimiento.
En este trabajo hemos probado los métodos de tránsitos en Stellarium con los planetas Venus y Marte. En este caso el primer planeta que calculo es Venus y lo primero que hay que hacer es buscar el porcentaje mínimo observado de eclipse de Venus para poder calcular la profundidad del tránsito de Venus. Tras calcular ahora calculamos el radio del planeta (Venus) pero NO el real. Gracias al dato que nos proporcionan sobre el radio del Sol podemos despejar el radio de la Tierra. Al tener todos los cálculos, ahora vamos ha hallar el radio real de Venus. Para hacer este procedimiento nos hacía falta bastantes datos como la distancia de la Tierra al Sol y distancia de Tierra a Venus. Estos datos están en la unidad de 'unidad astronómica' (UA) y por lo tanto debemos pasarlo a kilómetros para tener todos los datos en las mismas medidas. Al hacer las operaciones mi resultado es de 197,99 km. Mi resultado no coincide con el valor real que es de 6052 km pero creo que el procedimiento que he seguido ha sido el correcto.
ResponderEliminarAl hacer el mismo procedimiento pero con Mercurio el resultado que he obtenido ha sido 370,8 km y el valor real es de 2440 km. Creo que en ninguno de los dos me he aproximado pero intentaré ver cual es el fallo. Por mi parte este método no ha sido muy fiable para mi debido a mis datos pero creo que podría ser útil.
Antes de realizar el ejercicio el profesor nos dio los datos de las distancias entre el sol y Mercurio, la Tierra y Mercurio, la Tierra y el sol y lo mismo con Venus.
ResponderEliminarAl aplicar la fórmula me salió que la profundidad de tránsito de Mercurio era 0,9990663; lo que nos da a entender que Mercurio es un planeta muy pequeño, también con este método se puede ver, a parte del tamaño de un planeta, su atmósfera y si está en la zona de habitabilidad a la hora de buscar vida en otros planetas.
Al aplicar la fórmula con Venus me dio la cifra de 0,99995961.
Este método de buscar planetas me parece muy curioso y después de estar en la charla se ve que es un método muy efectivo para localizar exoplanetas y así buscar la posibilidad de vida en ellos.
Hemos probado diferentes métodos para probar los tránsitos con Stellarium. El primer método ha sido la representación en un gráfica lineal, la curva de la luz que emite tanto Venus como Mercurio, el profesor nos ha dado una serie de datos donde plasmar el porcentaje de ocultación del Sol por Mercurio y Venus en dos tránsitos a distinto tiempo. Y de estos datos lo hemos representado gráficamente.
ResponderEliminarEl segundo método ha sido el calculo de la profundidad del transito, es decir, la fracción de la luminosidad antes del transito con respecto a la luminosidad en el momento mas profundo de la curva de la luz, y la hemos podido calcular mediante una formula, la cual haciendo los cálculos me ha dado de resultado:
-La profundidad del transito de Venus es 0'999063
-Y la profundidad del transito de Mercurio es 0'9999596
El tercer método es el calculo del radio del planeta, que mediante otra formula hemos podido calcular el radio de Venus el cual el resultado calculado ha sido 1989'7 km y el verdadero es 6052 km.
Y el radio de Mercurio calculado ha sido 3816'46 km y el verdadero es 2440 km, con lo cual en uno me paso y otro me falta mucho.
Y el cuarto método ha sido conocer en que lugar se encuentra Mercurio y Venus en la Zona de Habitabilidad, conociendo su masa y la distancia a la que se encuentra, hemos llevado estos resultados a una gráfica, de la cual hemos podido conocer que Venus se encuentra en el limite de la Zona de Habitabilidad y que Mercurio no se encuentra en la Zona de Habitabilidad.
PROBANDO EL MÉTODO DE LOS TRÁNSITOS CON STELLARIUM.
ResponderEliminarCon el programa stellarium hemos probado el método de los tránsitos siguiendo una serie de pasos.
1-He dibujado el tránsito de cada uno de los planetas,que son Venus y Mercurio,en una tabla teniendo en cuenta los datos.Estos datos representan la luz emitida por el sol antes de que los planetas observados,Venus y Mercurio en este caso,pasaran por delante de el.Al dibujar la tabla se observa una importante bajada mientras el planeta pasa por delante del sol y luego una gran subida cuando se aleja.
2-He calculado la profundidad del transito de los planetas mediante una ecuación:
Según mis cálculos la profundidad del tránsito de Venus es:0,9990663.
Según mis cálculos la profundidad del tránsito de Mercurio es:0,9995957.
3-He calculado el radio del planeta teniendo en cuenta los cálculos del apartado anterior,teniendo en cuenta los datos y la ecuación el radio de:
Venus es:695,37km.
Mercurio es:695,55km.
Estos cálculos son aproximados y los hemos usado,junto con las distancias del sol a cada uno de los planetas que estamos utilizando, la distancia de la Tierra a cada uno de los planetas y la distancia de la Tierra al sol tomadas desde cada uno de los planetas que hemos usado;para calcular el radio real del planeta:
Venus:197,99km.
Mercurio:383,58km.
4-Zona de habitabilidad del planeta:
Venus:es un planeta que no se encuentra en la zona habitable del sistema solar,aunque se haya creído que venus es un planeta muy parecido a la Tierra, puede que sea así en el caso del tamaño pero no los es en el caso de habitabilidad ni de composición.
Mercurio:es un planeta que no esta en la zona de habitabilidad del sistema solar,este planeta es muy cercano al sol por lo que las temperaturas durante el día son extremadamente altas,además no tiene atmósfera por lo que sobrevivir allí nos seria imposible.
Este método es muy interesante y fácil para estudiar el tamaño de los planetas y si están o no en la zona de habitabilidad,gracias a este método se han descubierto planetas nuevos y han podido ser estudiados.Es un método muy utilizado, ya que los planetas mas pequeños son descubiertos por este método.
En este trabajo hemos realizado el método de los tránsitos con Stellarium. Hemos trabajado con los datos proporcionados por nuestro profesor de Venus y Mercurio. Los pasos a seguir han sido:
ResponderEliminar1. Representación de la curva de la estrella. A partir de el porcentaje de ocultación del Sol por Mercurio y Venus en dos tránsitos de estos planetas a distintos tiempos, hemos representado estos datos gráficamente en dos tablas (una para cada planeta), calculando la curva de luz de la estrella, es decir, la variación en la luminosidad a lo largo del tiempo de observación.
2. Cálculo de la profundidad del tránsito. La profundidad del tránsito es la fracción de la luminosidad antes del tránsito con respecto a la luminosidad en el momento más profundo de la curva de luz. En la profundidad del tránsito de Venus he obtenido 0'0009337 y en Mercurio, 0'00004043.
3. Cálculo del radio del planeta. La profundidad del tránsito esta relacionada con el tamaño del planeta. Sabiendo la profundidad del tránsito del planeta (anteriormente calculada) y el radio del sol, podemos calcular el radio del planeta. En Venus me ha salido un radio de 21258km y en Mercurio, 4423km. Una vez calculado el radio, sabiendo la distancia Tierra-Sol y Tierra-Planeta, podemos calcular el radio real del planeta. He obtenido en Venus un radio real de 6053km y en Mercurio, 2440km.
4. Habitabilidad del planeta. Sabiendo que la masa del Sol es una masa solar, y la distancia de Venus y Mercurio al Sol es de 0.726 y 0.453 unidades astronómicas respectivamente, al representarlos en la gráfica se puede ver claramente que se encuentran fuera de la zona de habitabilidad.
Hemos probado el método de los distintos tránsitos con Stellarium con los planetas Venus y Marte.
ResponderEliminarLo primero que hemos hecho ha sido representar en una gráfica lineal la curva de luz del Sol gracias a los datos que se encontraban en la tabla adjunta al folio que se nos entregó en clase. Posterior a esto, hemos calculado la profundidad del tránsito. En el caso de Venus he obtenido 0,00093337 y en el de Mercurio 0,00004043. A continuación, he calculado el radio de los planetas obteniendo los siguientes resultados:
En Venus he calculado un radio de 21.254,4 km.
En Mercurio he calculado un radio de 4.423,5 km.
He procedido a calcular el radio real de estos planetas sabiendo la distancia entre la Tierra y el Sol, la Tierra y Venus, y la Tierra y Mercurio. Es así que he conseguido los siguientes resultados:
En Venus he obtenido 6.081,7 km, que si lo comparamos con el radio real de este planeta, el cual es 6.053 km, se diferencia por unas décimas.
En Mercurio he obtenido 2.439,53 km, al compararlo con el radio real de Mercurio, 2.440 km, observo que es una distancia muy cercana a la real.
Por consiguiente, debemos reconocer si estos planetas se encuentran en la zona habitable, es decir, si en ellos sería posible la presencia de agua líquida y vida. Conociendo la masa del Sol y la distancia entre el Sol y ambos planetas, se han llevado estos datos a un gráfico en el que puedo observar que Mercurio queda fuera de la zona de habitabilidad, y Venus también.