¿Qué es el diagrama de Hertzsprung-Russell?

El diagrama de Hertzsprung-Russell, es un gráfico de dispersión de estrellas, que indica la relación entre las magnitudes absolutas o luminosidades en comparación con sus clasificaciones espectrales o las temperaturas efectivas. Es una de las grandes herramientas que tienen los astrónomos para entender la evolución de las estrellas.

Diagrama H-R

El diagrama, fue ideado independientemente por E. Hertzsprung y H. N Russell entre 1905 y 1913, es un diagrama estadístico en el que las estrellas están clasificadas en base a la temperatura y a la luminosidad.

La representación está hecha sobre un plano de coordenadas cartesianas en las que se dispone la temperatura superficial de las estrellas sobre el eje horizontal, en sentido decreciente de izquierda a derecha y la luminosidad sobre el eje vertical, en sentido creciente de abajo hacia arriba.

Procediendo así se nota que la mayor parte de las estrellas ocupa una diagonal del diagrama que ha sido definida como secuencia principal. En ella las estrellas azules de gran masa y luminosidad, como Spica y Sirio, se encuentran arriba a la izquierda. Las estrellas amarillas de mediana magnitud y luminosidad, como el Sol, se encuentran en el centro; las rojas y pequeñas, como Próxima Centauri, están abajo a la derecha.

Además de la secuencia principal, el diagrama está caracterizado por otra rama, arriba a la derecha, en la que hay una mayor densidad de estrellas gigantes y supergigantes rojas de baja luminosidad, como Arturo, Aldebarán, Betelgeuse y Antares. Por último, abajo a la derecha hay una mayor densidad de enanas blancas de elevada luminosidad, como Sirio B.

La secuencia principal está ocupada por estrellas llegadas a la madurez, como nuestro Sol. Representa también el estado evolutivo en el que una estrella transcurre la mayor parte de su existencia.

Diagrama H-R

¿Es posible que se forme el arcoíris en Marte?

Hace unos días la sonda Perseverance de la NASA tomó una fotografía de Marte que generó un gran alboroto en las redes sociales y dio lugar a todo tipo de teorías. Si bien en el fondo de la imagen se aprecia algo parecido a un arcoíris. Sin embargo es estos no son posibles en el planeta rojo.

Foto: NASA 

Los arcoíris se originan por la luz reflejada en las gotas de agua redondas, pero en Marte no hay suficiente agua para condensarse y hace demasiado frío para que haya agua líquida en la atmósfera. El arco de la fotografía tomada se trata, en realidad, de un reflejo en la lente de la cámara del rover, similar al que se puede ver en las gafas cuando les da el Sol.

No obstante en Titán, luna de Saturno si pueden formarse los arcoíris. El "agua" de Titán es metano líquido, CH4, más conocido en la Tierra como gas natural. El agua corriente de la Tierra, H2O, sería un sólido congelado en Titán donde la temperatura de la superficie es de -180 °C. El metano, por otra parte, es un líquido fluido, de "tal naturaleza que no es propenso a congelarse".

La atmósfera de Titán es "húmeda", lo que significa que es rica en metano. Nadie sabe que tan frecuentemente llueve, pero cuando pasa, la cantidad de vapor en la atmósfera es muchas veces mayor a la que hay en la atmósfera terrestre, así que puede tener lluvias muy intensas.

En la Tierra, los arcoíris se forman cuando la luz solar rebota dentro y fuera de las gotas transparentes de agua. Cada gota actúa como un prisma, dispersando la luz en el conocido espectro de colores.

Los componentes necesarios para un arcoíris son básicamente la luz solar y gotas de lluvia. Titán tiene ambos. En la Tierra, los arcoíris se forman cuando la luz solar rebota dentro y fuera de las gotas transparentes de agua. Cada gota actúa como un prisma, dispersando la luz en el conocido espectro de colores. En Titán, el arco iris se formaría cuando la luz solar rebota dentro y fuera de las gotas de metano, las que, igual que las gotas de agua, son transparentes.

Astrónomos detectaron que Urano emite rayos X

Los astrónomos han detectado rayos X en Urano por primera vez, utilizando el Observatorio de rayos X Chandra de la NASA. Este resultado puede ayudar a los científicos a aprender más sobre este enigmático planeta gigante de hielo en nuestro sistema solar. 

Foto: NASA.: X-ray: NASA/CXO/University College London/W. Dunn et al; Optical: W.M. Keck Observatory

¿Qué podría hacer que Urano emitiera rayos X?

La respuesta: principalmente el Sol. Los astrónomos han observado que tanto Júpiter como Saturno dispersan la luz de rayos X emitida por el Sol, de manera similar a como la atmósfera de la Tierra dispersa la luz del Sol. Si bien los autores del nuevo estudio de Urano inicialmente esperaban que la mayoría de los rayos X detectados también fueran de dispersión, hay indicios tentadores de que al menos otra fuente de rayos X está presente. 

Si más observaciones confirman esto, podría tener implicaciones interesantes para la comprensión de Urano. Una posibilidad es que los anillos de Urano estén produciendo rayos X ellos mismos, que es el caso de los anillos de Saturno.

Urano está rodeado de partículas cargadas como electrones y protones en su entorno espacial cercano. Si estas partículas energéticas chocan con los anillos, podrían hacer que los anillos brillen en rayos X.

Otra posibilidad es que al menos algunos de los rayos X provengan de auroras en Urano, un fenómeno que se ha observado previamente en este planeta en otras longitudes de onda. Urano es un objetivo especialmente interesante para las observaciones de rayos X debido a las orientaciones inusuales de su eje de giro y su campo magnético.

Mientras que los ejes de rotación y campo magnético de los otros planetas del sistema solar son casi perpendiculares al plano de su órbita, el eje de rotación de Urano es casi paralelo a su trayectoria alrededor del Sol. Además, mientras Urano está inclinado de lado, su campo magnético está inclinado en una cantidad diferente y desplazado del centro del planeta. Esto puede hacer que sus auroras sean inusualmente complejas y variables.

La determinación de las fuentes de los rayos X de Urano podría ayudar a los astrónomos a comprender mejor cómo los objetos más exóticos en el espacio, como los agujeros negros en crecimiento y las estrellas de neutrones, emiten rayos X. 

Fuente: NASA: X-ray: NASA/CXO/University College London/W. Dunn et al; Optical: W.M. Keck Observatory