Longitud

 
Longitud de Dava Sobel en edició de Debate
 

No va ser fins al segle XVIII que els vaixells que es feien a la mar van començar a tenir rutes de navegació fiables. Fins llavors la navegació era molt intuïtiva. La latitud es calculava amb relativa facilitat prenent com a referència l’altura del sol a migdia, o l’altura de l’estrella polar sobre l’horitzó a les nits (això, és clar, sempre que el cel no estigués núvol o emboirat). Però el càlcul de la longitud era molt més difícil. Durant tres segles homes com Galileu, Isaac Newton o Edmond Halley van estudiar el tema en profunditat però no van ser capaços de resoldre el problema del seu càlcul.

De sempre els vaixells que sortien a mar obert per anar a un lloc determinat sovint es desviaven centenars de kilòmetres del lloc on volien arribar. Per una banda això allargava les travessies i generava tota una sèrie de problemes associats com que els queviures s’acabessin (o es podrissin) fent que el llarg temps transcorregut sense menjar aliments frescos generés entre les tripulacions el mortal escorbut. A més podies acabar arribant a les costes d’un país enemic o a una zona de difícil navegació on es podia naufragar amb facilitat i perdre vaixell, tripulació i càrrega.

 
Latitud i longitud
 

A Longitud (subtitulat La verdadera historia de un genio solitario que resolvió el mayor problema científico de su tiempo) l’escriptora i divulgadora científica nord-americana Dava Sobel ens explica l’apassionant història del càlcul de la longitud i ens fa saber que durant els segles XVII i XVIII a Europa es van fer grans esforços per oferir als navegants una manera fiable de calcular-lo. Fins i tot Anglaterra va crear una Junta de la longitud i va convocar un concurs amb un gran premi econòmic pel guanyador. Molts astrònoms es van posar a la tasca (ja que es creia que la solució al tema estava al cel, mesurant la distància lunar o tenint el compte els eclipses, o creant taules astronòmiques que mesuressin els eclipses dels satèl•lits jovians) però va ser un humil fuster constructor de rellotges el que va resoldre el càlcul. John Harrison va construir un rellotge molt precís que podia continuar donant l’hora exacta després de vàries setmanes de navegació.

Retrat de John Harrison (1693-1776) Rellotger anglès realitzat per Philippe Joseph Tassaert

Retrat de John Harrison (1693-1776) Rellotger anglès, realitzat per Philippe Joseph Tassaert

Convencionalment dividim la circumferència de la terra en 360 graus. Sabem que la terra triga 24 hores a donar una volta sobre ella mateixa. El resultat de dividir 360 entre 24 és 15. Una hora equival a 15 graus.

Suposem que sortim del port de Barcelona amb un rellotge precís i el cap d’uns dies de navegació mesurem exactament el moment del migdia. Bé, per nosaltres són les 12, però en mirar el rellotge amb l’hora de Barcelona comprovem que marca les dues de la tarda. Si multipliquem aquestes dues hores de diferència per 15 graus, sabrem que ens trobem exactament a 30 graus de longitud a l’oest de Barcelona. Aquest càlcul aparentment tan senzill simplement no es podia realitzar perquè els rellotges d’aquella època avançaven o s’endarrerien alguns minuts diaris. Els rellotges no eren prou precisos i al cap de dies o setmanes l’error horari acumulat era molt gran.

Durant 5 anys (entre 1730 i 1735) John Harrison va construir l’H1 (el Harrison 1) un rellotge de precisió al qual se li havia de donar corda cada 24 hores. El rellotge estava pràcticament lliure de fricció, no requeria neteja ni lubricació. Va eliminar el pèndol tradicional i va utilitzar diferents metalls per tal que quan a causa de la temperatura un component s’expandia o s’escurçava un altre metall neutralitzés el canvi de manera que el moviment del rellotge fos constant i inalterable. Totes les parts mòbils estaven contra balancejades i controlades per molles que li permetien ser independent de la direcció de la gravetat (el que era molt útil en cas de tempesta a alta mar).

Per tal de ficar el rellotge a prova, el 1736 John Harrison va viatjar d’Anglaterra a Lisboa a bord del Centurió i va retornar a Oxford. L’H1 va funcionar a la perfecció, millorant els càlculs del mateix capità de l’embarcació que va fer servir els mètodes astronòmics clàssics. El capità va quedar encantat amb el rellotge.

El rellotge Harrison 1 (H1) que pesava 34 kg i originalment estava en una capça de fusta que mesurava 1,20 x 1,20 metres.

El rellotge Harrison 1 (H1) que pesava 34 kg i originalment estava en una capça de fusta que mesurava 1,20 x 1,20 metres.

Malgrat l’èxit, Harrison, que era un perfeccionista, va demanar a la Junta ajuda econòmica per acabar d’afinar la seva obra. Concedida l’ajuda, Harrison va fer dos rellotges més, l’H2 i l’H3 (a aquest últim hi va dedicar 19 anys de la seva vida) només per concloure que podia millorar els resultats fent un nou rellotge, l’H4, la seva obra mestra.

L’H4 va ser gairebé revolucionari. Tenia 13 cm de diàmetre i pesava només 1,45 kilograms. Per tal de ficar el rellotge a prova el 18 de novembre de 1761 el fill de John Harrison, William (que des de jove va ajudar al seu pare en la construcció dels rellotges) va salpar cap a les Índies Occidentals en el vaixell Deptford amb l’H4. Van arribar a Jamaica vuitanta dies després i el rellotge només s’havia endarrerit 5 segons. Un èxit total.

De nou, malgrat l’èxit, la Junta de la longitud continuava desconfiant del rellotge de Harrison i es van canviar les regles del concurs per tal d’afavorir les oportunitats dels astrònoms per sobre de les de Harrison. El final de la història és una mica agredolç. Un Harrison ja vell i cansat va demanar l’ajuda del rei Jordi III per cobrar un premi que tenia més que merescut. El va cobrar l’any 1773 després de quaranta anys de dedicació i esforç. El seu sistema havia demostrat ser el més útil i exacte per mesurar la longitud. Pocs anys després els rellotges fets seguint els dissenys de Harrison eren adquirits per capitans de marina de tot el món pagant-los de la seva butxaca per tal de no esperar que els respectius governs els n’atorguessin un.

Aquesta és una gran història i un gran llibre que es llegeix com una novel•la d’aventures. I si us fa mandra llegir podeu veure la premiada mini sèrie televisiva de l’any 2000 basada en aquest treball de Dava Sobel que, com el llibre, es va titular Longitude, amb en Michael Gambon i Jeremy Irons en els papers principals. També molt recomanable.

El Harrison 4 (H4)

El Harrison 4 (H4)


 
 
 
 

Anuncis

Leònids, 1833

 
Tempesta de meteors, novembre 1833
 

Al llibre El invierno cósmico (1990) l’astrofísic Victor Clube i l’astrònom Bill Napier elaboren la teoria que moltes de les pluges de meteors estan relacionades entre elles, així els Tàurids, els Perseids, els Píscids, els Oriònids i alguns cometes com l’Encke i el Rudnicki. Segons aquests científics tots aquests objectes celestes són descendents d’un cometa gegant que va aparèixer al sistema solar fa menys de 20.000 anys i que es va fragmentar. Això va provocar grans bombardejos de meteorits sobre el nostre planeta en el passat. Sembla que, afortunadament, els bombardejos dels objectes més pesats ja es van produir i les restes d’aquest cometa gegantí estan cada vegada més fragmentades. Tot i això els autors adverteixen que el perill de col•lisionar amb algun d’ells encara no ha acabat.

Entre altres pluges de meteors anuals els Perseids es poden veure al cel nocturn els mesos de juliol i agost, el seu màxim es situa al voltant de la festa de sant Llorenç i per això són conegudes com les llàgrimes de sant Llorenç. Els Dracònids són visibles a l’octubre i els Leònids el novembre.

La pluja de meteors dels Leònids es produeix quan la terra en el seu trajecte al voltant del sol travessa les restes del cometa Tempel-Tuttle (anomenat així en honor d’Ernst Tempel i Horace Tuttle que de forma independent, però simultània, el van descobrir).

Les partícules despreses del cometa tenen fins a un centímetre de diàmetre, pesen aproximadament mig gram i entren a l’atmosfera a una velocitat de 72 kilòmetres per segon (uns 260.000 kilòmetres per hora ja que els meteors i la terra ‘xoquen’ de front). Això succeeix anualment entre el 15 i 21 de novembre.

La pols del cometa no està distribuïda homogèniament al llarg de la seva òrbita i segons l’any la pluja pot ser més o menys intensa (uns 10-15 meteors per hora habitualment). Però està comprovat que cada 33 anys hi ha una pluja excepcionalment intensa coincidint que la terra intersecta l’òrbita del cometa al seu pas pel periheli (el punt més proper al sol). Quan això succeeix deixem de parlar de pluja de meteors i parlem de tempesta de meteors (més de mil meteors per hora).

 

Pluja dels Leònids 12-13 Novembre de 1833 (E. White, Imatges de l'Atles Mundial de Star, 1888)

Pluja dels Leònids 12-13 Novembre de 1833 (E. White, Imatges de l’Atles Mundial de Star, 1888)


 

El 13 de novembre de 1833 a molts llocs del món, però especialment a la costa est dels Estats Units, el cel es va il•luminar durant més de sis hores a causa de la tempesta més intensa de meteors que s’ha registrat mai a la història. Poc després de posta de sol es van començar a veure meteors i l’activitat va anar creixent en el decurs de les hores fins a tenir la màxima intensitat poc abans de la sortida del sol. Es calcula que la tempesta va arribar a tenir uns 100.000 meteors per hora.

Les cròniques i les il•lustracions de l’època recullen que els meteors van inundar tot el cel i van oferir un espectacle únic, impressionant i terrorífic.

El diari New York Post va publicar una sèrie d’articles sobre el fenomen però en l’edició del dimecres 13 de novembre de 1833 deia:

Aquest matí entre les tres o quatre del matí s’ha produït el més notable fenomen de meteors del que es tingui coneixement, centenars de persones tant al país com a l’estranger van veure la pluja de meteors… Semblava que els planetes i constel•lacions se’ns venien al damunt”.

L’escriptora i astrònoma Agnes Clerke en va fer la següent descripció:

La nit del 12-13 de novembre de 1833, una tempesta d’estels fugaços va irrompre sobre la terra … el cel va ser escombrat en totes direccions amb esteles brillants i il•luminat amb boles de foc majestuoses. A Boston, la freqüència de meteorits es va estimar com la meitat de flocs de neu que cauen en una tempesta de neu mitjana. El seu nombre era impossible de comptar”.

Semblant espectacle celestial va fer que sorgissin nombroses teories. Moltes persones van pensar que es tractava de la fi del món i un avís que l’apocalipsi s’acostava. L’historiador nord-americà R. M. Devens va citar aquest fenomen dins dels esdeveniments més importants dels Estats Units i va escriure:

Durant les hores del succés, es va creure que el Judici Final esperava tot just a la sortida del sol i, encara moltes hores després del cessament de la pluja, els supersticiosos creien que el Dia Final arribaria en una setmana”.

 

La tempesta de meteors de 1833 vista des de les cascades del Niàgara

La tempesta de meteors de 1833 vista des de les cascades del Niàgara


 

L’església Adventista del Setè Dia anunciava que el 1844 arribaria la fi del món i no va perdre l’ocasió de ficar per escrit al llibre Creences dels Adventistes del Setè Dia que la pluja d’estels era:

L’última senyal de la sèrie va ser la pluja d’estrelles o meteors, més gràficament descrita en Apocalipsi 6, 13. Aquest senyal es va complir amb la gran pluja meteòrica del 13 de novembre de 1833, que va ser visible a la major part de la terra. Aquests són senyals específics per a l’última generació d’homes que havia de viure a la terra abans del retorn de Crist.”

Allunyats de les creences religioses de cristians i adventistes alguns diaris van publicar algunes hipòtesis alternatives. El diari Charleston Courier, per exemple, va publicar que les pluges de meteors eren en realitat gasos provinents del sol que s’incendiaven a l’entrar en contacte amb l’atmosfera de la terra a causa de l’electricitat. I l’United States Telegraph de Washington DC., va publicar que la intensitat del vent del sud d’aquella nit va topar amb una massa d’aire electrificat que sumat al fred de la matinada va fer descarregar aquesta pluja de llums damunt la terra.

Però el que va donar la versió correcta dels fets va ser Denison Olmsted, professor de la Universitat Yale, que un any després dels esdeveniments i amb càlculs derivats de les seves pròpies observacions, va determinar la constel•lació de Lleó (d’aquí el nom de Leònids) com el punt del cel d’on semblaven irradiar els meteors de la tempesta. També va concloure correctament que la pluja provenia d’un núvol de partícules situat fora de l’atmosfera de la terra.

 

Una famosa representació de la tempesta de meteors de 1833, realitzada el 1889.

Una famosa representació de la tempesta de meteors de 1833, realitzada el 1889.


 
 
 
 

Orió

 

Orió dibuixat per Sidney Hall. Una de les 32 cartes estel·lars publicades com Urania's Mirror l'any 1824

Orió dibuixat per Sidney Hall. Una de les 32 cartes estel·lars publicades com Urania’s Mirror l’any 1824


 

Els vespres, després de sopar, surto a la galeria a fumar-me un cigarro. Orientat cap el sud com estic fa mesos que veig, quan la combinació de la contaminació atmosfèrica i lumínica, els núvols o la boira ho permeten, la constel•lació d’Orió. Amb el pas dels mesos he vist com s’ha anat desplaçant pel cel nocturn de l’est a l’oest.

La llegenda d’Orió, el caçador, va ser narrada probablement en una obra perduda d’Hesíode anomenada Astronomia. Orió era fill del deu Posidó i Euríale, filla de Minos, rei de Creta. Orió era bell i fort. Ja gran i durant una de les seves llegendàries caceres es jactà de que no hi havia animal sobre la terra que no pogués matar. La deessa Gea (o Gaia, la mare terra) que ho va escoltar es va alarmar de tal manera que envià un escorpí gegant per matar-lo. Un cop mort per l’escorpí un grup de deesses demanaren al totpoderós Zeus que el posés entre les constel•lacions del cel, a la qual cosa Zeus accedí afegint-hi també la constel•lació d’Escorpí de forma i manera que quan una apareix en el cel nocturn, l’altra s’amaga, en una persecució eterna que els impedeix veure’s l’un a l’altre.

A part de l’obra perduda d’Hesíode la constel•lació es menciona en altres obres com les Odes d’Horaci, a la Ilíada i l’Odissea d’Homer i a l’Eneida de Virgili. Orió és representat habitualment com un guerrer que alça un arc i una espasa o garrot i que es protegeix de l’enemic amb un velló o un escut.

En algunes versions de la bíblia la constel•lació d’Orió és anomenada Kesil i la relacionen amb Nimrod que segons la tradició jueva i musulmana va ser el fundador de Babilònia i el constructor de la famosa torre de Babel. S’ha suggerit que Orió ve de l’accadi Uru–anna, ‘la llum del cel’, passant després el nom a la mitologia grega.

 
Constel·lació d'Orió
 

Orió és potser la constel•lació més coneguda perquè les estrelles que la conformen són molt brillants i fàcilment identificables en el cel nocturn. A l’hemisferi nord la constel•lació és visible durant tot l’hivern i part de la primavera. Les estrelles més visibles són:

Betelgeuse, anomenada pels astrònoms α Orionis, és l’espatlla dreta del caçador. És una estrella supergegant vermella de tipus variable (la seva brillantor oscil•la entre les magnituds 0,5 i 1,3). La seva grandària vindria a ser com la de l’òrbita de Venus al voltant del nostre sol. Malgrat té la denominació Alfa (és a dir la més brillant del conjunt d’estrelles de la constel•lació), Rigel és més brillant. A la mitologia egípcia estava associada al deu de la mort Osiris i a la mitologia selknam (més coneguts com els onas de l’illa Gran de la Terra del Foc) Betelgeuse era el seu deu Kwányip.

Rigel , anomenada com β Orionis, seria el genoll esquerra del caçador, té una magnitud de 0,12 i és per això l’estrella més brillant de la constel•lació. Malgrat a simple vista la veiem com un punt brillant a l’espai, en realitat és un sistema estel•lar triple on la principal de les tres és una estrella supergegant blava molt lluminosa que té 60 vegades el diàmetre del nostre Sol.

Bellatrix, anomenada pels astrònoms γ Orionis, és coneguda popularment com la dona guerrera o l’amazona. És l’espatlla esquerra d’Orió i la tercera estrella més brillant de la constel•lació amb magnitud 1,64 . Bellatrix és una gegant blava situada a 240 anys llum del nostre planeta.

Alnitak , Alnilam i Mintaka (anomenades ζ , ε i δ Orionis respectivament) conformen el conegut popularment com cinturó d’Orió. Són tres estrelles brillants gairebé en línia recta per les quals es pot reconèixer clarament a la constel•lació. A les illes balears aquestes tres estrelles són conegudes popularment com Les Tres Maries.

 

Cinturó d'Orió retratat amb binocles (Foto de Roberto Mura)

Cinturó d’Orió retratat amb binocles (Foto de Roberto Mura)


 

Mintaka (δ Orionis), és una estrella múltiple que està a 915 anys llum de la Terra. El seu nom prové de l’àrab i deriva de la paraula cinturó, manţaqah. És 90.000 vegades més lluminosa que el Sol.

Alnilam (ε Orionis), és una estrella supergegant blava i té unes quaranta vegades la massa del nostre sol, la seva magnitud és 1,7 i és l’estrella més brillant de les tres que formen el cinturó d’Orió tot i que és la més llunyana de les tres al estar situada a 1340 anys llum de la Terra. La seva lluminositat és 375.000 vegades la del nostre sol el que fa que perdi massa 20.000.000 de vegades més ràpid. El seu nom en àrab és An-niżām que significa ‘collaret de perles’.

Alnitak (ζ Orionis) la estrella situada més al sud és un sistema estel•lar triple de magnitud 1,89. Està a 700 anys llum del nostre planeta i el seu nom prové de l’àrab an-niṭāq que significa ‘el cinturó’. La seva estrella principal Alnitak A és 10.000 vegades més lluminosa que el nostre sol i la seva massa és una vintena de vegades superior. Tot i que és una estrella molt jove a la que se li calculen un sis milions d’anys (el nostre sol té al voltant d’uns quatre mil milions) el seu nucli ja ha esgotat la fusió de l’hidrogen i està en camí de convertir-se en una supergegant vermella.

 

Comparació de la grandària del Sol i Alnitak

Comparació de la grandària del Sol i Alnitak


 

Saiph és el genoll dret d’Orió. És també anomenada κ Orionis o 53 Orionis. És la sisena estrella més brillant de la constel•lació d’Orió amb magnitud 2,06. El seu nom prové de l’àrab saif l’Jabbar, que significa ‘espasa del gegant’. Es troba a uns 720 anys llum de distància de la Terra, és una supergegant blava, la seva lluminositat és 65.000 vegades major que la del Sol i te de 15 a 17 vegades la massa solar.

Sota el cinturó i entre les dues cames del caçador hi ha una gegantesca estructura de pols, hidrogen, plasma i estrelles en formació situada a uns 1.500 anys llum de la Terra. Hi ha també un grapat de nebuloses de les quals dues són destacables:

La primera és la M42, anomenada Nebulosa d’Orió, un objecte espectacular fet de gas lluminós, estrelles joves i pols que es pot veure a simple vista o amb l’ajuda de binocles (jo he de dir que a simple vista no l’he vist mai i que potser hauria d’anar al Montseny, als Pirineus o algun lloc ben allunyat de la contaminació lumínica de les grans ciutats per apreciar-lo).

 

La nebulosa M42 en una foto feta pel Telescopi espacial Hubble de la Nasa-Esa

La nebulosa M42 en una foto feta pel Telescopi espacial Hubble de la Nasa-Esa


 

La segona és la M43, una nebulosa difusa coneguda també com NGC 1982 o com a Nebulosa de Mairan (degut a que Jean-Jacques Dortous de Mairan la va descobrir el 1769).

Orió es molt útil per localitzar altres estrelles del firmament. Si allarguem la línea del cinturó cap el sud-est veurem Sírius; i si ho fem cap el nord-est, Aldebaran. Una línea imaginaria en direcció est que passi per les espatlles del caçador ens indicarà la direcció a Procyon que és l’estrella α de Canis Minor. Una línea de Rigel a Betelgeuse ens marcarà el camí a Càstor i Pòl•lux, estrelles α i β de la constel•lació dels Bessons.

 

Guia per localitzar altres estrelles a partir de la constel·lació d'Orió

Guia per localitzar altres estrelles a partir de la constel·lació d’Orió