sábado, 20 de julio de 2024

Si g fuera igual a π2 ** Física - Matemática - Astronomía, para que se escriba un cuento**

El Sistema Solar tiene 8 planetas (de Mercurio a Neptuno), además un buen número de satélites, asteroides, cometas, meteoros y hasta planetas enanos. Y no lo olvide, ¡una estrella!
Los astrónomos  han encontrado evidencia, muy bien fundanetada, de planetas alrededor de otras estrellas (planetas extrasolares).
Le presento aquí unos apuntes básicos para diseñar un planeta extrasolar, con un poquito de ficción y un toque de realidad, para que usted se entusiame y escriba un cuento.

¿Podría una constante de la naturaleza, medida y determinada por la masa de un planeta y su tamaño, ser igual a una constante matemática universal? (¡NewtonArquímedes!)
 Si g fuera igual a π2
La aceleración de la gravedad, g es la constante que seguro nos aprendimos desde décimo año del Colegio. Algunos la llaman simplemente gravedad, pero no olvide que es una aceleración; es decir, los metros por segundo que cada segundo aumenta la rapidez de un cuerpo que cae (o disminuye si asciende).
Su valor promedio para la Tierra es 9,8 m/s2. Si estudia gravitación universal (Newton, no Einstein), verá que también la llamamos campo gravitatorio, esto es, g es los newton que pesa cada kilogramo de masa.

π = 3.141592653589793238 es simplemente la razón matemática entre la circunferencia (perímetro) de un círculo y su diámetro. Se considera una constante universal, al menos en el espacio plano en el que existimos. Cualquier civilización extraterrestre que reciba un mensaje codificado en el cual se remita el valor de π, lo interpretará como una señal inteligente (no natural).

La condición g = π2 podría parecerle poco probable, pero quizás ocurriría en algún planeta extrasolar. En la Tierra casi se da [g ≈ 9,8  9,8596 ≈ (3,14)2]Está condición está motivada por una elección sencilla que hice, y tiene pocas pero importantes implicaciones:

Quiero que un péndulo simple muy bien construido y de 1,00 m de longitud,
tenga exactamente un período de 2,00 s.
Esto es un segundo oscilando hacia la izquierda
y un segundo oscilando hacia la derecha
.

Notará de paso, que en ese supuesto planeta (¡habitado!) han escogido las unidades de medición de longitud y de tiempo, igual que en la Tierra. Ellas son el metro y el segundo, respetivamente. Además, usan el Sistema Internacional de Unidades, al cual se adhirió Costa Rica en 1973. Aunque muchas veces no lo respetamos, especialmente en lo que se refiere a la simbología de rótulos en carretera.
¿Que implicaciones tiene esa escogencia? Veamos. 
Simplificando un poco la física, el período de un péndulo simple que hace pequeñas oscilaciones (ángulo menor a 10grados) es:


Donde l es la longitud de la cuerda que sujeta la pequeñita masa del péndulo y g es el valor promedio de la aceleración de la gravedad.

Para seguir un poco con la ficción, vamos a suponer que los científicos e ingenieros de esa civilización, midieron la aceleración de la gravedad en las latitudes 20° norte y 20° sur, donde hay dos ciudades gemelas principales. 
Se establecieron allí porque la inclinación del eje de rotación del planeta (oblicuidad), respecto a la órbita, es también 20°, un poco menos que el valor respectivo para la Tierra, que es 23,5°. Otra condición, no muy difícil de encontrar en el universo.

Eso implica que en ese planeta, en el día del solsticio,
la estrella madre del sistema planetario será
cenital
,
en una o en otra ciudad, alternativamente.
 
(
https://fisica1011tutor.blogspot.com/2024/04/
sol-cenital-en-costa-rica-15-de-abril-1.html
).

La zona intertropical de este planeta es entonces más estrecha que en la Tierra y en él, debido a la inclinación del eje de rotación, también ocurren cuatro estaciones. de diferente duración que en la Tierra, pero no del doble del tiempo como en Marte. 
Recuerde que las estaciones no dependen de la cercanía o lejanía del planeta a su estrella (perihelio o afelio), si la órbita es poco excéntrica, como la terrestre, que es casi una circunferencia. Tampoco se refieren a “temporada de lluvia, o temporada seca”. 
Se lo digo porque también estoy tentado a escoger una órbita circular.

Para este posible planeta, me falta escoger:

  • Temperatura y masa de la estrella.
  • Periodo de revolución o la distancia a la estrella (ambos estan ligados por la Tercera ley de Kepler).
  • Periódo de rotación (!el día!).
  • Una bioquímica interesante.

¿Le gustaría contribuir con algunos datos y nombres, por ejemplo de:

  • La estrella y el planeta. 
  • La constelación donde lo descubriremos.
  • Las estaciones y los dos círculos tropicales? 
  • ¿Tendrá uno o varios satélites?

Bueno lo dejo con este material de no tanta ficción. Puede usarlo para construir su cuento, o para hacerme observaciones y sugerencias, que serán muy bien recibidas. 
Envíe sus contribuciones a Comentarios en Crhoy, o a mi correo.

¡Ese planeta sería casi otra Tierra, orbitando alguna estrella, que habría que buscar para que tenga una zona habitable, compatible con la vida!
A lo mejor le tocará a alguno de sus descendientes.

¡Quiere leer alguno de mis cuentos?