La luz zodiacal (también llamada falso amanecer [1] [2] [3] [4] cuando se ve antes del amanecer ) es un resplandor blanco tenue, difuso y aproximadamente triangular que es visible en el cielo nocturno y parece extenderse desde el sol en dirección ya lo largo del zodíaco , a caballo entre la eclíptica . [5] La luz solar dispersada por el polvo interplanetario causa este fenómeno. La luz zodiacal se ve mejor durante el crepúsculo después del atardecer en primavera y antes del amanecer.en otoño , cuando el zodíaco se encuentra en un ángulo pronunciado con respecto al horizonte. Sin embargo, el brillo es tan tenue que la luz de la luna y / o la contaminación lumínica lo eclipsan, haciéndolo invisible.
El brillo de la luz zodiacal disminuye con la distancia al Sol. En cielos nocturnos naturalmente oscuros, el resplandor es visible como una banda a lo largo de todo el zodíaco, a caballo por completo sobre la eclíptica . De hecho, la luz zodiacal se extiende por todo el cielo y en gran medida [6] contribuye a la luz natural total en un cielo nocturno despejado y sin luna. Otro fenómeno, un resplandor ovalado tenue pero ligeramente más brillante, directamente opuesto al Sol es el gegenschein , que es causado por la luz solar retrodispersada .
El polvo interplanetario en el Sistema Solar forma colectivamente una nube gruesa con forma de panqueque llamada nube zodiacal , que se extiende a ambos lados del plano de la eclíptica . Los tamaños de partículas oscilan entre 10 y 300 micrómetros , lo que implica masas desde un nanogramo hasta decenas de microgramos . [7] [8]
Las observaciones de la nave espacial Pioneer 10 en la década de 1970 vincularon la luz zodiacal con la nube de polvo interplanetaria en el Sistema Solar. [9]
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En las latitudes medias, la luz zodiacal se observa mejor en el cielo occidental en la primavera después de que el crepúsculo vespertino ha desaparecido por completo, o en el cielo oriental en otoño, justo antes de que aparezca el crepúsculo matutino. La luz zodiacal aparece como una columna, más brillante en el horizonte, inclinada en el ángulo de la eclíptica. La luz dispersada por partículas de polvo extremadamente pequeñas se dispersa fuertemente hacia adelante , aunque la luz zodiacal en realidad se extiende por todo el cielo, por lo que es más brillante cuando se observa en un ángulo pequeño con el Sol. Es por eso que es más claramente visible cerca del amanecer o el atardecer cuando el sol está bloqueado, pero las partículas de polvo más cercanas a la línea de visión del sol no lo están. La banda de polvo que causa la luz zodiacal es uniforme en toda la eclíptica.
El polvo más alejado de la eclíptica es casi indetectable, excepto cuando se ve en un pequeño ángulo con el sol. Por lo tanto, es posible ver más ancho en pequeños ángulos hacia el sol, y parece más ancho cerca del horizonte, más cerca del sol debajo del horizonte.
Origen
La fuente del polvo se ha debatido durante mucho tiempo. Hasta hace poco, se pensaba que el polvo se originaba en las colas de cometas activos y en colisiones entre asteroides en el cinturón de asteroides . [11] Muchas de nuestras lluvias de meteoros no tienen cuerpos parentales de cometas activos conocidos. Más del 85 por ciento del polvo se atribuye a fragmentaciones ocasionales de cometas de la familia de Júpiter que están casi inactivos . [12] Los cometas de la familia de Júpiter tienen períodos orbitales de menos de 20 años [13] y se consideran inactivos cuando no emiten gases activamente, pero pueden hacerlo en el futuro. [14] El primer modelo completamente dinámico de la nube zodiacal demostró que sólo si el polvo se libera en órbitas que se acercan a Júpiter, se agita lo suficiente como para explicar el grosor de la nube de polvo zodiacal. El polvo en las corrientes de meteoroides es mucho más grande, de 300 a 10,000 micrómetros de diámetro, y se deshace en granos de polvo zodiacales más pequeños con el tiempo.
El efecto Poynting-Robertson fuerza al polvo en órbitas más circulares (pero aún alargadas), mientras gira lentamente en espiral hacia el Sol. Por lo tanto, se necesita una fuente continua de nuevas partículas para mantener la nube zodiacal. Se cree que el polvo cometario y el polvo generado por las colisiones entre los asteroides son los principales responsables del mantenimiento de la nube de polvo que produce la luz zodiacal y la gegenschein .
Las partículas pueden reducirse de tamaño por colisiones o por meteorización espacial. Cuando se muelen a tamaños inferiores a 10 micrómetros, los granos se eliminan del Sistema Solar interior por la presión de la radiación solar. Luego, el polvo se repone con la caída de los cometas. El polvo zodiacal alrededor de las estrellas cercanas se llama polvo exozodiacal ; es una fuente de ruido potencialmente importante para obtener imágenes directas de planetas extrasolares . Se ha señalado que este polvo exozodiacal, o discos de desechos calientes, puede ser un indicador de planetas, ya que los planetas tienden a dispersar los cometas hacia el interior del Sistema Solar.
En 2015, los nuevos resultados del espectrómetro de polvo de iones secundarios COSIMA a bordo del orbitador ESA / Rosetta confirmaron que los cuerpos parentales del polvo interplanetario son probablemente cometas de la familia de Júpiter, como el cometa 67P / Churyumov-Gerasimenko . [16] Los datos de la misión Juno indican que el polvo cerca de la Tierra tiene un origen local en el interior del Sistema Solar, lo que mejor se ajusta al planeta Marte como fuente. [17]
Apariencia
La luz zodiacal es producida por la luz solar que se refleja en las partículas de polvo del Sistema Solar conocidas como polvo cósmico . En consecuencia, su espectro es el mismo que el espectro solar . El material que produce la luz zodiacal se encuentra en un volumen de espacio en forma de lente centrado en el sol y que se extiende mucho más allá de la órbita de la Tierra. Este material se conoce como nube de polvo interplanetaria . Dado que la mayor parte del material se encuentra cerca del plano del Sistema Solar, la luz zodiacal se ve a lo largo de la eclíptica . La cantidad de material necesario para producir la luz zodiacal observada es bastante pequeña. Si tuviera la forma de partículas de 1 mm, cada una con el mismo albedo (poder reflectante) que la luna de la Tierra , cada partícula estaría a 8 km de sus vecinas. La gegenschein puede ser causada por partículas directamente opuestas al Sol, visto desde la Tierra, que estaría en fase completa .
Según Nesvorný y Jenniskens, cuando los granos de polvo son tan pequeños como unos 150 micrómetros de tamaño, golpearán la Tierra a una velocidad media de 14,5 km / s, muchos tan lentamente como 12 km / s. Si es así, señalaron, este polvo de cometa puede sobrevivir a la entrada en forma parcialmente fundida, lo que explica los atributos inusuales de los micrometeoritos recolectados en la Antártida, que no se parecen a los meteoritos más grandes que se sabe que se originan en los asteroides . En los últimos años, las observaciones de una variedad de naves espaciales han mostrado una estructura significativa en la luz zodiacal que incluye bandas de polvo asociadas con escombros de familias de asteroides particulares y varios rastros de cometas.
Relevancia cultural
De acuerdo con Alexander von Humboldt 's Kosmos , mesoamericanos eran conscientes de la luz zodiacal antes de 1500. [19] Fue quizá informó por primera vez en la impresión por Joshua Childrey en 1661. El fenómeno fue investigado por el astrónomo Giovanni Domenico Cassini en 1683. Según algunas fuentes, lo explicó por las partículas de polvo alrededor del Sol. [20] [21] Otras fuentes afirman que fue explicado de esta manera por primera vez por Nicolas Fatio de Duillier , en 1684, [22] a quien Cassini aconsejó estudiar la luz zodiacal. [19]
Importancia para el Islam
El profeta islámico Mahoma describió la luz zodiacal en referencia al momento de las cinco oraciones diarias , llamándola el "falso amanecer" ( الفجر الكاذب al-fajr al-kādhib ). La tradición oral musulmana conserva numerosos dichos, o hadices , en los que Mahoma describe la diferencia entre la luz del falso amanecer, que aparece en el cielo mucho después de la puesta del sol, y la luz de la primera banda de luz horizontal al amanecer, el "verdadero amanecer" ( الفجر الصادق al-fajr al-sādiq ). [23] [24] Según la gran mayoría de los eruditos musulmanes, el amanecer astronómico se considera el verdadero amanecer. Los practicantes del Islam usan las descripciones de la luz zodiacal de Muhammad para evitar errores al determinar el momento de las oraciones diarias. [ cita requerida ]
Ver también
- Polvo exozodiacal
- Nube de polvo interplanetaria
- Fenómeno óptico
- Nube de Kordylewski
Referencias
- ^ "APOD: 16 de enero de 2012 - Luz zodiacal y el falso amanecer" .
- ^ "¿Qué son las luces zodiacales?" .
- ^ http://earthsky.org/astronomy-essentials/everything-you-need-to-know-zodiacal-light-or-false-dawn
- ^ Coffey, Rebecca. "¡A principios de marzo, mire hacia el oeste en busca de la luz zodiacal!" . Forbes . Consultado el 5 de junio de 2021 .
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- ^ "Sahih Moslim (Los auténticos hadices de musulmanes) 1-4 Vol 2: صحيح مسلم 1/4 [عربي / إنكليزي] ج 2" . Enero de 2011.
enlaces externos
- Alcance, WT (1997). "La luz zodiacal estructurada: observaciones IRAS, COBE e ISO" . Radiación Infrarroja Difusa y el IRTS. Serie de conferencias ASP. 124, 33–40
- "Zodiacal Light and the Gegenschein", un ensayo de JE Littleton
- Luz zodiacal y el falso amanecer 25 de septiembre de 2007
- Luz zodiacal sobre Laguna Verde 29 de octubre de 2009
- Luz zodiacal vista desde arriba de las colinas del Himalaya en Uttarakhand, India
- Ejemplos de descripciones de luz zodiacal en la tradición islámica y su aplicación