Estudiantes en “Atrapa una estrella”: investigación y observación de un eclipse solar Teach article

Traducido por: Asier Martínez de la Orden y Gabriel Pinto (Universidad Politécnica de Madrid). Los estudiantes Jan Měšťan y Jan Kotek, y el professor Marek Tyle del Gymnázium Písek de la República Checa ganaron, en 2007, la competición Catch a Star (Atrapa una estrella). Sai…

El eclipse solar parcial
Imagen cortesía de Marek Tyle,
Jan Měšťan y Jan Kotek

Jan Měšťan había estado interesado en la astronomía durante años. Cuando oyó acerca del concurso internacional de astronomía, Catch a Starw1 (Atrapa una estrella), le pidió a su compañero Jan Kotek que participara también. Con la ayuda de su profesor de Física y Tecnología de la Información, Marek Tyle, los dos estudiantes checos de 15 años no solo se inscribieron en la competición, sino que la ganaron. Los organizadores de esta competición son el Observatorio Europeo Austral (ESO)w2 y la Asociación Europea para la Educación Astronómicaw3. El premio era una visita de una semana al observatorio de La Silla Paranal en Chile, controlado por el ESO.

Su proyecto consistía en investigar y observar el eclipse solar que ocurrió el 29 de marzo de 2006. El eclipse total solo fue observable en Libia, Turquía y Rusia, pero desde su colegio en el República Checa, confiaron en observar un eclipse parcial. El proyecto fue no solo una oportunidad para participar en una competición por parte de dos estudiantes entusiastas, sino una fuente de inspiración para el resto del colegio. Los dos Jan expusieron una presentación a los demás compañeros del colegio, después de la cual todos observaron el eclipse. Además, como parte del proyecto, quisieron llevar a cabo algunos experimentos científicos durante el eclipse.

Eclipses solares

A ambos Jan les interesaba el porqué se producen los eclipses solares, cómo predecirlos, sus características, y cuándo habían ocurrido a través de la historia. Investigaron la importancia de los eclipses solares para los científicos modernos, además de los métodos de observación usados por los astrónomos y cómo usar equipamiento para recoger datos significativos.

Un eclipse solar ocurre cuando el Sol, la Luna y la Tierra están colocados en línea recta (lo que sólo puede ocurrir durante un periodo de luna nueva), de manera que la Luna proyecta su sombra sobre la Tierra. Durante un eclipse la Luna cubre al Sol, dado que ambos parecen tener aproximadamente el mismo tamaño en ese momento (la Luna está unas 400 veces más cerca de la Tierra que el Sol, y tiene un diámetro unas 400 veces menor que el Sol).

Una situación similar ocurre durante los eclipses de Luna (más frecuentes), cuando la Luna y la Tierra intercambian posiciones, de forma que es la Tierra la que proyecta su sombra sobre la Luna. Los eclipses ocurren por todo el Universo: se producen eclipses solares totales en Júpiter cuando Ío, su luna, proyecta su sombra sobre él, o cuando la luna de Saturno, Titán, se coloca entre él y el Sol. Los tránsitos Planetarios (cuando un planeta es visto cruzando el Sol) también pueden ser vistos desde la Tierra, siendo probablemente el tránsito de Venus el más importante, ya que históricamente se usaba para medir la distancia del Sol a la Tierra.

Los dos Jan se asombraron ante la aparición documentada de eclipses solares a lo largo de la historia; sus descubrimientos formaron parte de su proyecto y de la presentación al resto del colegio. El primer registro escrito de un eclipse solar data del 2137 AC, cuando dos astrónomos de la corte chinos fueron ejecutados por olvidarse de avisar al emperador de la inminencia de un eclipse solar total. En ese tiempo, era una creencia popular china que un dragón iba a devorar el Sol.

Durante su investigación, los estudiantes se dieron cuenta cada vez más de la importancia científica del fenómeno. Durante un eclipse solar los astrónomos pueden observar propiedades del Sol que normalmente son invisibles, como la corona de la cromosfera solar (una capa fina y coloreada de la atmósfera solar), de la que pueden obtener datos acerca de la estructura y composición del Sol. Observando la forma de la Luna cuando cruza el Sol, los científicos pueden llegar a conclusiones acerca de la estructura de la superficie lunar. Además, la escasa cantidad de luz solar durante los eclipses permite observar estrellas, asteroides, cometas y otros objetos que normalmente están demasiado cercanos al disco solar, y no pueden ser vistos. Los bajos niveles de luz solar también afectan a los organismos vivos: las flores cierran sus pétalos y los animales duermen. Por ello, no sólo los astrónomos sino también los botánicos, zoólogos y psicólogos están interesados en los efectos de los eclipses solares.

La presentación

Su presentación el 14 de marzo de 2006
Imagen cortesía de Marek Tyle, Jan Měšťan y Jan Kotek

El principal objetivo de su proyecto era enseñar el eclipse solar parcial a sus compañeros, y compartir con ellos lo que habían aprendido durante su investigación. Para que todos pudieran estar bien informados en el día del eclipse, realizaron la presentación 15 días antes. Su presentación incluía:

  • Información general acerca del eclipse solar (origen, tipos, importancia para los humanos)
  • Información acerca del eclipse solar del 29 de marzo (como los lugares desde los que se vería total y su máxima duración)
  • Detalles del plan de observación del eclipse parcial en el Gymnázium Písek (instrumentos de observación, medidas de seguridad)
  • Una descripción de los experimentos científicos que se iban a realizar durante la observación (medir el decrecimiento en la claridad y temperatura)
  • Cómo construir un filtro para observar el eclipse
  • Organizar a los estudiantes de forma que pudieran tomar todos ellos parte en la observación (644 estudiantes y profesores querían hacerlo).Al final de la presentación todos recibieron una hoja de información acerca de la observación del eclipse para pasarla a gente interesada. Tres paneles de información del colegio fueron dedicados también a la información acerca del eclipse.

La observación

El último eclipse observable desde la República Checa había ocurrido el 3 de octubre de 2005, aunque la nubosidad del día hizo difícil observarlo. Los estudiantes confiaban, sin embargo, en que “su” eclipse tuviera una mejor visibilidad, y en que ellos pudieran tomar datos útiles.

Escogieron una terraza desde la que pudieran hacer sus observaciones. Ayudados por otros compañeros del colegio, planearon usar diversos instrumentos de observación solar, como filtros hechos con películas de rayos X, prismáticos con filtros para poder mirar al Sol con seguridad, telescopios, cámaras e instrumentos para medir los niveles de luz y temperatura.

 

El programa en directo del
eclipse solar total

Imagen cortesía de Marek Tyle,
Jan Měšťan y Jan Kotek
Proyección del eclipse solar
parcial en la palma

Imagen cortesía de Marek Tyle,
Jan Měšťan y Jan Kotek
Construcción del aparato
Imagen cortesía de Marek Tyle,
Jan Měšťan y Jan Kotek

 

El día del eclipse amaneció nublado, por lo que se pusieron nerviosos ante la posibilidad de no poder ver nada. Pero sobre las 9.15 de la mañana, el cielo se había despejado, y la observación avanzó tal y como habían planeado. Desde las 9.40 las clases empezaron a visitar la plataforma de observación. El eclipse total, visto desde Turquía, podía verse en directo en directo por todos en una pantalla de televisión situada en el hall de entrada.

La temperatura del aire era de unos 11ºC y había un fuerte viento fuera; en algún momento, el Sol quedó ocultado por las nubes. Ambos Jan fueron incapaces de llevar a cabo los experimentos que tenían planeados (medir el decrecimiento de los niveles de luz y temperatura), debido a lo impredecible del tiempo. Sin embargo, ello significó que pudieron pasar más tiempo ayudando a sus compañeros a usar sus instrumentos de observación, y contándoles más acerca de lo que habían aprendido acerca de los eclipses durante su investigación. Aunque el tiempo los decepcionó bastante, aprendieron (y enseñaron) mucho acerca de los eclipses solares, y desearon que todos hubieran disfrutado la experiencia tanto como ellos mismos.

Reportaje desde Paranal

Justo antes de que Science in School se imprimiera, los ganadores del premio enviaron este reportaje.

Paranal, Chile, es un lugar ciertamente impresionante: situado en el desierto de Atacama, el lugar más seco de la Tierra, posee la mejor tecnología de observación astronómica del mundo.

Visitamos la plataforma del telescopio del ESO VLT (very large telescope) por primera vez el 12 de agosto. Desde allí hay una vista preciosa de los Andes y del Pacífico, especialmente durante la puesta del Sol. Hasta el tercer día de nuestra visita, el cielo estaba muy nublado, pero entonces, hacia la media noche, el cielo se despejó, y observamos cómo se abrían los paneles del telescopio. Primero visitamos el emplazamiento del telescopio Yepun, uno de los cuatro principales del VLT.

Stan Stefl explica cómo
funciona el telescopio. Desde
la izquierda: Stan Stefl, Jan
Měšťan, Marek Tyle y Jan Kotek

Imagen cortesía de Marek Tyle,
Jan Měšťan y Jan Kotek
vista aérea de Paral, con la
puesta de sol sobre el Pacífico
cubierto de nubes

Imagen cortesía del ESO
El telescopio auxiliar a la
puesta de sol

Imagen cortesía de Marek Tyle,
Jan Měšťan y Jan Kotek

 

 

Después, fuimos a ver el centro de control, y conocimos a Stan Stefl, un astrónomo checo que trabaja en Paranal. Le preguntamos acerca de su trabajo en el ESO, y los instrumentos de Paranal, y nos explicó cómo funciona el interferómetro: combina la luz de los telescopios individuales en un gigantesco telescopio virtual. Ello nos ayudó a entender el trabajo de los astrónomos de Paranal. Después de nuestra visita al centro de control, sacamos algunas fotos del cielo del hemisferio Sur, y vimos las Nubes de Magallanes(ver imagen) y la Cruz del Sur. Quisiéramos agradecer a Laura Ventura, directora de relaciones públicas de Paranal, que nos enseñó otros objetos en el cielo, y nos ayudó en nuestra estancia en Chile.

También investigamos otros aspectos de Paranal: paseamos por los alrededores del observatorio, visitamos el gimnasio, y disfrutamos de las deliciosas comidas que servían en su encantadora cocina. Paranal nos causó una inmejorable impresión: son unas instalaciones muy buenas, dedicadas a astrónomos y científicos de todo el mundo. Además de Paranal, visitamos las centrales de Santiago y Antofagasta, y realizamos un viaje de un día a la ciudad de Valparaíso.

Informaremos a nuestros compañeros acerca de nuestro viaje y usaremos el conocimiento que adquirimos en futuras lecciones de física.

Marek Tyle, Jan Měšťan y Jan Kotek

Agradecimiento

Jan Měšťan y Jan Kotek quisieran agradecer a la administración y al director de su colegio, el señor Petr Pícha, por permitir que la observación tuviera lugar; a su profesor Jakub Cenek, que les ayudó con la traducción del proyecto; al profesor del departamento de Física de la Universidad del Sur de Bohemia en České Budějovice, Petr Jelínek, que les aconsejó durante el proyecto; a Pavel Vajík, que les prestó su reflector Proximus 100 ; y al tiempo, por no ser demasiado cruel durante la observación.

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Web References

  • w1 – Los detalles completos del proyecto están en la página web de Catch a Star (“Atrapa una estrella”):www.eso.org/catchastar/cas2007/
  • w2 – Para conocer más acerca del trabajo del ESO y tener acceso a sus imágenes astronómicas: www.eso.org
  • w3 – La Asociación Europea para la Educación Astronómica trabaja para mejorar y promover la educación astronómica a todos los niveles en todas las instituciones europeas relacionadas con la astronomía: www.eaae-astro.org
  • w4 – Para obtener más detalles acerca del VLT y del observatorio de Paranal, ver:
  • Pierce-Price D (2006) Running one of the world’s largest telescopes. Science in School 1: 56-60. www.scienceinschool.org/2006/issue1/telescope

Institution

ESO

Author(s)

Este artículo es una interesante historia acerca del desarrollo de un proyecto de astronomía realizado por dos estudiantes: los dos adolescentes consiguieron preparar presentaciones, experimentos y una sesión de observación en su colegio para otros alumnos, aprovechando un eclipse solar. Esto podría motivar a los profesores a considerar como un interesante evento científico local puede ser utilizado para impulsar gran cantidad de eventos experimentales sociales, culturales y educativos.

Los problemas con el tiempo atmosférico durante el eclipse son un problema común con el que tienen que enfrentarse los astrónomos experimentales; así, los estudiantes pudieron experimentar realmente el disgusto de un astrónomo, lo que puede ser un compañero diario para un científico experimental.

El artículo es recomendable principalmente para profesores de Física y Astronomía y está escrito en un lenguaje simple y directo.




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CC-BY-NC-ND