¿Cómo se detectan planetas extrasolares? El método de tránsito.

Hemos realizado un análisis del método de tránsitos para detectar exoplanetas, uno de los más empleados en la última década. Está basado en el estudio de la curva de brillo de una estrella en función del tiempo. Cuando un planeta que la orbita se interpone entre la estrella y el observador, se produce una caída en el brillo medido. Estudiando la anchura y la profundidad del pico, podemos obtener parámetros interesantes relativos al planeta, como su radio o su velocidad. Hemos simulado la estrella mediante una fuente luminosa (linterna) y los planetas como bolas de plastilina, las cuales se manejan mediante una varilla. Utilizando el sensor de luz de la app gratuita para Android Physics Toolbox Sensor Suite, hemos monitorizado los efectos en las curvas de brillo de planetas con diferentes velocidades y tamaños, permitiendo al alumnado conocer este potente método de manera activa.

 

La atmósfera de los planetas. Espectroscopía astronómica.

Para esta segunda actividad hemos empleado unos espectroscopios caseros, construidos con una lata de Pringles y con un CD como elemento dispersivo de la luz. Hemos analizado el espectro de emisión de lámparas de diferentes elementos, como sodio, argón o mercurio, para que el alumnado entienda y asuma que el espectro de emisión o absorción de un átomo es un elemento identificativo de dicha sustancia. Tras ello, hemos analizado los espectros de absorción de diferentes planetas extrasolares. Mediante comparación visual con espectros de diferentes átomos, hemos analizado la composición atmosférica de los mismos, discutiendo, a partir de estos resultados, la posibilidad de existencia o no de vida extraterrestre en dichos planetas.

Zona de habitabilidad.

Hemos estudiado las zonas de habitabilidad de dos sistemas planetarios. Para ello, haciendo uso de la luminosidad de las estrellas, se han establecido los radios de la zona de habitabilidad y se
ha construido una maqueta de los sistemas, marcando las zonas extremadamente cálidas y frías mediante papel celofán de diferentes colores. A continuación, el alumnado ha colocado los planetas en función de sus radios orbitales en las maquetas, detectando, de manera visual, aquellos que se encontraban en la zona de habitabilidad y que, en consecuencia, podrían albergar vida. Finalmente, haciendo uso de una tabla de datos relativa al carácter rocoso o joviano de los planetas, se han descartado aquellos que no poseen una superficie sólida y que, por tanto, no son candidatos a ser habitables.

El campo magnético de Io, la luna de Júpiter.

Hemos realizado una lectura en la que analizamos las características de Io, uno de los 79 satélites de Júpiter. Debido a las fuerzas gravitatorias de marea provocadas por Júpiter, Io sufre continuamente esfuerzos de compresión y distensión que generan un calentamiento del satélite. Ello deriva en la proliferación en su superficie de una gran cantidad de volcanes que, a su vez, emiten una gran cantidad de gases. Estos gases, por las altas temperaturas, pasan al estado de plasma, de manera que Io se mueve en su órbita con un reguero o estela de partículas cargadas en su entorno. Estas partículas generan uno de los campos magnéticos más intensos conocidos en el Sistema Solar. Io es un electroimán gigante. Se ha propuesto al alumnado la construcción de un electroimán sencillo. Haciendo uso de una varilla metálica y un cable rectilíneo, se coloca el cable enrollado en torno a la varilla y se conecta el sistema a una fuente de potencial (pila). De esta manera, el campo magnético generado por el hilo se amplifica a través de la varilla de metal. El alumnado ha comprobado la intensidad de este campo usando clips y tornillos.

App Exoplanet para iOS.

En esta práctica hacemos un recorrido histórico por los métodos de detección de exoplanetas que se han empleado hasta la actualidad y analizamos una base de datos de exoplanetas a través de la aplicación, que proporciona datos de posicionamiento de los mismos, tamaño, fecha de descubrimiento, método, etc. En la segunda mitad, se propone al alumnado un estudio de la posición del Sol en la Vía Láctea, el análisis morfológido de la galaxia atendiendo a la clasificación de Hubble y el reconocimiento de las constelaciones del Zodíaco de manera interactiva.