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exoplanetasDeteccioacuten de
ESCONDIDOS EN LA LUZ
Modelado de traacutensitos de exoplanetas
PrimariaCuaderno del profesorado
DE-P-01
3
ESERO Spain es la Oficina de Educacioacuten y Recursos Espaciales (European Space Education Resource Office) de la Agencia Espacial Europea (ESA) en Espantildea Coordinada desde el Parque de las Ciencias de Granada y articulada mediante la colaboracioacuten activa de nodos en cada comunidad autoacutenoma tiene como objetivo utilizar el contexto del espacio para fomentar las vocaciones CTIM (Ciencia Tecnologiacutea Ingenieriacutea y Matemaacuteticas) proporcionando recursos a toda la comunidad educativa de Primaria y Secundaria siguiendo las directrices establecidas por ESA Education
A punto de cumplir su primer antildeo de actividad ESERO Spain ha trabajado con maacutes de 1600 docentes y constituido una red con los primeros 31 embajadores ESERO a nivel nacional Ademaacutes la colaboracioacuten con instituciones educativas ha seguido en aumento y en los proacuteximos meses la presencia de ESERO Spain se extenderaacute a todas las regiones ESERO Spain ya participa activamente en 10 comunidades autoacutenomas
Durante este tiempo tres nuevas oficinas ESERO han entrado a formar parte de la red europea Alemania Dinamarca y Luxemburgo con quien ya se estaacute trabajando en nuevos proyectos
Del espacioal aula
wwweseroes
1600 profesores ESERO Spain
31 embajadores ESERO Spain
10 Comunidades Autoacutenomas
4
La Tierra es el uacutenico lugar que conocemos que tiene vida Es especial porque estaacute cubierta de agua en forma liacutequida debido a que se encuentra a la distancia correcta de nuestra estrella el Sol en la ldquozona de habitabilidadrdquo ni demasiado caliente ni demasiado friacutea Pero iquestpodriacutea haber otra ldquoTierrardquo en alguacuten lugar de la inmensidad del espacio orbitando a su propia estrella iquestTendraacute condi-ciones para albergar vida Los instrumentos modernos estaacuten ayudando a cientiacuteficos a aprender maacutes sobre estos mundos alieniacutegenas y las atmoacutesferas que los rodean El primer exoplaneta descubierto se parece a lo que co-
nocemos como ldquoJuacutepiter calienterdquo un planeta gigante que orbita cerca de su estrella Lo descubrioacute el profesor Michel Mayor de la Universidad de Ginebra en 1995 Entonces fue considerado una revolucioacuten para la astro-nomiacutea En 2018 se han conseguido localizar casi 4000 exoplanetas y el contador sigue activo
En las uacuteltimas dos deacutecadas los expertos se han foca-lizado en la caza de planetas pequentildeos como el nuestro
La mayoriacutea de los exoplanetas no pueden ser obser-vados directamente porque su visibilidad es muy deacutebil comparada con la estrella alrededor de la cual orbitan
ExoplanetasESCONDIDOS EN LA LUZ
5
pero los cientiacuteficos se las han ingeniado para detectarlos a distancia Uno de estos meacutetodos consiste en registrar los movimientos de la estrella perturbados debido a la traslacioacuten del planeta y asiacute se puede medir su masa
En ciertas ocasiones tenemos suerte y podemos ver al planeta pasar delante de su estrella un pequentildeo eclipse que nos revela el tamantildeo del planeta Eso es precisamen-te lo va a medir desde el espacio la misioacuten CHEOPS
CHEOPS es un telescopio espacial de la Agencia Es-pacial Europea que seraacute lanzado al espacio en el 2018 Seraacute capaz de medir el radio de los exoplanetas con una precisioacuten hasta ahora desconocida
iquestPodremos descubrir otro planeta como el nuestro rocoso con agua liacutequida y una atmoacutesfera respirable
Cazar exoplanetas parecidos a la Tierra requiere una alta precisioacuten El mundo de la ciencia recompensa este tipo de buacutesqueda incitando a que nuevos investi-gadores secunden los pasos de los pioneros
Desde gigantes gaseosos a pequentildeos planetas ro-cosos parecidos a la Tierra se cree que nuestra Viacutea Laacutec-tea estaacute poblada por miles de millones de exoplanetas iexcly muchos miles de millones maacutes en el Universo
Este recurso emocionante innovador interdisci-plinar y basado en STEM se compone de 9 temas que contienen actividades praacutecticas basadas en la buacutesqueda de planetas maacutes allaacute de nuestro sistema solar Las ac-tividades creativas orientadas para alumnado de 6-11 antildeos de edad fomentan un enfoque investigativo y tra-bajo cientiacutefico Asumiendo el papel de especialistas en astronomiacutea ingenieriacutea y matemaacuteticas aprenderaacuten sobre la amplia variedad de disciplinas relacionadas con el es-pacio que la industria espacial demanda Cada actividad contiene instrucciones faacuteciles de seguir y utiliza recursos cotidianos para motivar e inspirar al alumnado
Aunque se escondan en la luz nuestros detectives de exoplanetas los encontraraacuten
gt ESANASA Geneva University Observatory(Frederic Pont)
Deteccioacuten de exoplanetasEscondidos en la luzModelado de traacutensitos de exoplanetas
3ordf Edicioacuten Mayo 2019
Guiacutea para el profesorado
CicloPrimaria
Imagen de portadaIlustracioacuten de un planeta extrasolarESA NASA UCL (G Tinetti)
EditaESERO SpainParque de las Ciencias Granada
Esero Spain 2018 copy
DireccioacutenParque de las Ciencias Granada
ESERO SpainDomingo Escutia Muntildeoz Director Proyectos ESERO SpainMariacutea del Carmen Botella Almagro Teacutecnica ESERO Spain
AutoraSue Andrews
Las siguientes personas colaboraron en el desarrollo de este recurso y la autora agradece a todas ellas la ayuda y el asesoramiento que le brindaron
Alex Brown Responsable de ESERO Reino Unido Tom Lyons Docente asociado de ESERO Reino UnidoRachel Jackson Especialista en educacioacuten primaria de ESERO RU
Dave Gibbs National STEM Centre University of York Reino UnidoJulie Wiskow Rode Heath Primary School Reino UnidoYvonne Wright Derbyshire County Council Reiuno UnidoTaj Bhutta Institute of Physics (IoP) Reino UnidoSheila Kanani Royal Astronomical Society (RAS) Londres Reino UnidoOlivia Johnson Science and Technology Facilities Council (STFC)
Royal Observatory Edinburgh (ROE) UK Astronomy Technology Centre (UKATC) Reino Unido
Wendy Cotterill Science and Technology Facilities Council (STFC) Daresbury Reino Unido
Phill Day Science and Technology Facilities Council (STFC) Daresbury Reino Unido
Rebecca Barnes European Space and Technology Centre (ESTEC)Joseacute Miguel Gonzaacutelez Peacuterez ESERO NoruegaDomingo Escutia ESERO EspantildeaKaty McKay Directora de marketing STEM LearningCathy Callus y alumnado de 5ordm curso Escuela de Ensentildeanza Primaria
Edisford Clitheroe Reino Unido
Material didaacutectico basado en las publicaciones
bull Exoplanets detective Secundaria Coleccioacuten Teach with space ESA Education
bull Are we alone Primaria Sue Andrews y colaboradores ESERO UK wwweseroorguk
02 Del espacio al aula
04 Exoplanetas escondidos en la luz
08 Bloque 1 Actividades
10 Tema 1 Hasta el infinito y maacutes allaacute
20 Tema 2 Signos de vida
28 Tema 3 La atmoacutesfera
34 Tema 4 Ni demasiado friacutea ni demasiado caliente
sumario
Dave Gibbs National STEM Centre University of York Reino UnidoJulie Wiskow Rode Heath Primary School Reino UnidoYvonne Wright Derbyshire County Council Reiuno UnidoTaj Bhutta Institute of Physics (IoP) Reino UnidoSheila Kanani Royal Astronomical Society (RAS) Londres Reino UnidoOlivia Johnson Science and Technology Facilities Council (STFC)
Royal Observatory Edinburgh (ROE) UK Astronomy Technology Centre (UKATC) Reino Unido
Wendy Cotterill Science and Technology Facilities Council (STFC) Daresbury Reino Unido
Phill Day Science and Technology Facilities Council (STFC) Daresbury Reino Unido
Rebecca Barnes European Space and Technology Centre (ESTEC)Joseacute Miguel Gonzaacutelez Peacuterez ESERO NoruegaDomingo Escutia ESERO EspantildeaKaty McKay Directora de marketing STEM LearningCathy Callus y alumnado de 5ordm curso Escuela de Ensentildeanza Primaria
Edisford Clitheroe Reino Unido
Material didaacutectico basado en las publicaciones
bull Exoplanets detective Secundaria Coleccioacuten Teach with space ESA Education
bull Are we alone Primaria Sue Andrews y colaboradores ESERO UK wwweseroorguk
40 Tema 5 En traacutensito
48 Tema 6 Que la fuerza te acompantildee
54 Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
62 Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
68 Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
actividadesbloque 1
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que nuestro Sistema Solar estaacute formado por ocho
planetas que orbitan alrededor de nuestra estrella el Sol
bull que la Tierra orbita alrededor del Sol desde la zona habitable tambieacuten conocida como la laquozona de Ricitos de Ororaquo
bull que en el cosmos existen otros sistemas solares aparte del nuestro
bull a interpretar la informacioacuten y las escalas y a usar decimales para trazar la distancia orbital de los planetas
Contexto
Las distancias que median entre los planetas y
las estrellas que orbitan se miden en unidades
astronoacutemicas o au La Tierra dista 1 au de nuestra
estrella el Sol La regioacuten en torno a la estrella que
no es ni demasiado caliente ni demasiado friacutea como
para que exista agua en estado liacutequido se denomina
zona habitable aunque tambieacuten se conoce como
laquozona de Ricitos de Ororaquo En esta actividad el
alumnado traza la posicioacuten y las oacuterbitas de la Tierra
y el resto del planetas del Sistema Solar y despueacutes
calcula la ubicacioacuten de la zona habitable Con ello
aprende que existen otros sistemas solares con
planetas en oacuterbita alrededor de estrellas distintas
al Sol al trazar las posiciones de esos planetas
extrasolares distantes descubren cuaacuteles podriacutean ser
habitables
gt Copyright ESA 2003 Ilustracioacuten de AOES Medialab
11
tema 1HASTA EL INFINITO Y MAacuteS ALLAacute
Trazado de las oacuterbitas de los planetas del Sistema Solar y de otros sistemas solares
Cartulinasde color negro y Planchas
de poliestireno o espuma
(60x60 cm)
Tablero 60x60para caacutelculo de zona
de habitabilidad
Plantilla con los planetas
del Sistema Solar a escala de tamantildeo
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astroacutenomo
galaacutectico y Cientiacutefico planetario
Plantilla con los planetas del Sistema Solar
a escala de distancia
Gometsredondos (planetas)
7 fichascon datos
de planetas extrasolares
Tizas y cordelpara trazar oacuterbitas
5 fichascon datos del Sistema Solar
1 fichapara calcular las
zonas habitables del Sistema Solar y los 7 exoplanetas (para
fotocopiar)
Calculadora
Tijeras yPegamento en
barra
Plastilina de varios colores y palillos de
cocina
12 T1
Papel Laacutepices o boliacutegrafos
Rotuladores opacos tizas o laacutepices de
colores
Trapo o bayeta para limpiar el tablero
Material necesario para realizar la actividad
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Tema 1 Hasta el infinito y maacutes allaacute 13T1
Para preparar con antelacioacuten
Todas las sesiones en el aula estaacuten pensadas para que el alumnado trabaje en grupos de cuatro personas Antes de iniciar la actividad se pueden preparar varias etiquetas identificativas con la profesioacuten de laquoastroacute-nomo galaacutecticoraquo Veacutease las cartas de roles
Dibuja los dos ejes sobre las cartulinas negras y maacutercalos a intervalos de 1 cm empezando por el pun-to en el que se cruzan ambos ejes antes de pegar las cartulinas sobre las planchas de material riacutegido
Veacutease el diagrama en el apartado laquoInformacioacuten para el docenteraquo
Las planchas riacutegidas se pueden utilizar por ambos lados para no tener que utilizar dos diferentes si se pega una cartulina negra por cada uno de sus lados Otra posibilidad consiste en recortar ciacuterculos de papel coloreados para confeccionar los planetas y pegarlos sobre sus oacuterbitas trazadas previamente en la cartulina negra sin necesidad de fijarla despueacutes a la plancha de material riacutegido
Reparte entre los alumnos las fichas rellenables para el caacutelculo Entrega tambieacutena cada grupo de alum-nos una ficha con los datos del Sistema Solar Y junto a esta reparte las fichas diferentes con informacioacuten sobre planetas extrasolares entre los grupos Todos los grupos deben tener demaacutes de la ficha del Sol y la del planeta extrasolar la ficha del caacutelcu que les permita calcular las zonas de habitabilidad
Presentacioacuten de la actividad
Pregunta a los escolares si saben queacute es un planeta iquestSaben cuaacuteles son los planetas del Sistema Solar iquestCuaacutentos hay iquestSaben en cuaacutel de ellos vivimos y el nombre de nuestra estrella
Muestra en clase una animacioacuten que recree un sistema solar por ejemplo la de Paxi (la mascota de la ESA) y el Sistema Solar httpswwwstemorgukrx34sc
Pide a los chicos que tracen por grupos las oacuterbitas de la Tierra y la Luna alrededor del Sol Tambieacuten pueden plasmar las oacuterbitas de otros planetas del Sistema Solar Si se dispone de ellos el docente po-draacute mostrar al alumnado modelos tridimensionales de los planetas Una actividad del Royal Observatory Greenwich utiliza piezas de fruta para ilustrar las masas relativas de los planetas colocadas por orden de distancia al Sol wwwstemorgukelibraryresource31649fruit-solar-system
Explica en clase que necesitamos agua para existir y que en nuestro planeta repleto de agua hay vida pero que puede haber muchos planetas con agua y con unas condiciones favorables para la vida que no alberguen seres vivos Cuaacutentos de esos planetas habitables tienen vida sigue siendo un gran misterio sin respuesta iexcly apasionante De momento tenemos la capacidad de efectuar observaciones que revelan queacute planetas podriacutean albergar vida pero solo eso no nos sirve para saber si realmente hay vida extraterrestre
Los planetas demasiado proacuteximos al Sol son demasiado toacuterridos para albergar agua liacutequida porque se convertiriacutea en vapor y se esfumariacutea mientras que en un lugar alejado del Sol en exceso el agua se congelariacutea La oacuterbita de la Tierra es justo la idoacutenea ni demasiado caliente ni demasiado friacutea Esta regioacuten se denomina zona habitable o laquozona de Ricitos de Ororaquo En esta actividad los alumnos se convertiraacuten en astroacutenomos galaacutecticos y usaraacuten las matemaacuteticas y una serie de datos para trazar las oacuterbitas de la Tierra y de los planetas del Sistema Solar antes de pasar a representar las oacuterbitas que recorren algunos planetas extrasolares alrededor de sus estrellas centrales
14 Tema 1 Hasta el infinito y maacutes allaacuteT1
Actividad
La ficha de actividades 1a (ficha del Sol y su sistema de planetas) ofrece informacioacuten sobre la distancia de la Tierra y el resto de planetas al Sol en unidades astronoacutemicas o au Entrega a cada grupo de la clase varias fichas con datos sobre el Sistema Solar y una cartulina de color negro unida a una plancha de material riacutegido en la que ya esteacuten trazados dos ejes que se crucen en el centro y divididos en intervalos de un centiacutemetro Puede que el docente prefiera proporcionar al alumnado una cartulina negra sin maacutes sin fijarla a una plancha de material riacutegido La escala puede darse ya trazada sobre cada eje o tambieacuten se puede optar por que la sentildeale el propio alumnado dependiendo de sus capacidades La actividad permite trabajar con nuacutemeros de hasta dos decimales
En un primer momento el alumnado trabaja como un solo grupo formado por toda la clase mientras el do-cente expone la actividad La posicioacuten del Sol se corresponde con el punto de la cartulina donde se cruzan ambos ejes Conviene explicar que las distancias que median entre los planetas y el astro central se miden en unidades astronoacutemicas o au La Tierra dista 1 au de nuestra estrella el Sol Con un rotulador opaco o un laacutepiz de color se marcaraacute la distancia que separa la Tierra del Sol en los puntos adecuados de los ejes norte sur este y oeste em-pezando a contar desde la interseccioacuten de ambos ejes A continuacioacuten se uniraacuten los cuatro puntos mediante una circunferencia para representar la oacuterbita Si se utiliza la plancha riacutegida se pincharaacute sobre ella un palillo de cocina con una pequentildea bola de plastilina en uno de sus extremos que represente la Tierra situada sobre su oacuterbita Otra posibilidad consiste en colocar una pegatina o un ciacuterculo pequentildeo de papel coloreado para ilustrar la Tierra sobre la cartulina negra en alguacuten punto de su oacuterbita El alumnado representaraacute por siacute solo la distancia y las oacuterbitas del resto de los planetas Por uacuteltimo deberaacute calcular y sentildealar la zona habitable usando la informacioacuten que figura en la ficha correspondiente (ficha de actividades 1b) Recueacuterdese a los estudiantes que esta regioacuten se denomina zona habitable (o laquozona de Ricitos de Ororaquo) porque no es ni demasiado caliente ni demasiado friacutea
Si se dispone de planchas de material riacutegido se confeccionaraacute un modelo de cada planeta por orden de masa con plastilina de un color adecuado de acuerdo con los rasgos que el alumnado conozca de cada planeta Conviene recordarles que disponen de alguna informacioacuten sobre los planetas (su masa y el tama-ntildeo de su oacuterbita) que les serviraacuten para decidir coacutemo representarlos
mdash iquestSe parecen maacutes a la Tierra (planetas rocosos) o a Juacutepiter (planetas gaseosos) iquestCuaacuteles tienen maacutes posibilidades de ser habitables (los rocosos)
A continuacioacuten fijaraacuten cada planeta de plastilina a un palillo de cocina y pincharaacuten los palillos sobre la plan-cha de material riacutegido en el lugar que les corresponda sobre los anillos orbitales que hayan trazado en la cartulina Los modelos de plastilina se pueden sustituir por ciacuterculos de papel o pegatinas que representen los planetas y se fijaraacuten con pegamento sobre la cartulina negra
A continuacioacuten los grupos necesitaraacuten otra cartulina de color negro fijada sobre una plancha riacutegida que tambieacuten tenga marcados de antemano ambos ejes y la escala formada por segmentos de 1 cm Otra posibilidad consiste en retirar los planetas de plastilina de la plancha riacutegida utilizada en la actividad anterior y aprovechar su reverso para fijar sobre este otro lado la segunda cartulina negra o incluso limitarse a usar la cartulina negra sin ninguacuten soporte riacutegido
Tema 1 Hasta el infinito y maacutes allaacute 15T1
mdash iquestTienen los chicos alguna idea de cuaacutentas estrellas puede haber tan solo en nuestra Galaxia que esteacuten orbitadas por planetas
Expliacutecales que se han descubierto cientos de sistemas con maacutes de un planeta y miles de estrellas con al menos un planeta a su alrededor tan solo en nuestra Galaxia y que se calcula que puede haber decenas de miles de millones maacutes Cada grupo recibiraacute una ficha (ficha de actividades 1a) con los datos del sistema estelar de un planeta extrasolar para que utilizando esa informacioacuten sentildeale la distancia a la que se en-cuentra el planeta de la estrella central Los planetas extrasolares de los que se proporcionan datos son 55 Cancri HR 8799 Gliese 581 Gliese 876 Kepler 62 Kepler 186 e iacutepsilon Andromedae
Por uacuteltimo se repartiraacuten las fichas que muestran coacutemo calcular los liacutemites interior y exterior de la zona de habitabilidad para cada una de esas estrellas Cada grupo usaraacute los caacutelculos para sentildealar esta zona sobre la cartulina donde hayan representado el sistema solar en cuestioacuten para ver si alguno de los planetas cae dentro de esta zona y podriacutea ser habitable
Puesta en comuacutenLos grupos compartiraacuten sus resultados con el resto de la clase los cuales podraacuten exponerse en la pizarra electroacutenica
1 iquestQueacute grupos encontraron un planeta que orbita alrededor de su estrella central dentro de la zona habitable
2 iquestPor queacute algunos de ellos no seriacutean habitables Recueacuterdales que tienen a su disposicioacuten gran varie-dad de informacioacuten relevante sobre los planetas relacionada con este tema
3 iquestCuaacutel de esos planetas seriacutea demasiado caliente o demasiado friacuteo para albergar vida
gt Muestras del trabajo realizado por el alumnado de 5ordm curso
Tema 1 Hasta el infinito y maacutes allaacute16 T1
Informacioacuten para el docente
Unidad astronoacutemicaUna unidad astronoacutemica (siacutembolo au) es la distancia que media entre la Tierra y el Sol esta distancia variacutea a medida que la Tierra recorre su oacuterbita alrededor del Sol la cual asciende a 149 597 870 700 metros
PlanetaUn planeta se define como un objeto que gira alrededor de una es-trella que es lo bastante masivo como para que su propia gravedad le confiera forma esfeacuterica y que haya logrado laquolimpiarraquo su recorrido orbital de otros objetos menores
Antildeo-luzUn antildeo-luz (a-l) es la distancia que recorre la luz en un antildeo a una ve-locidad de unos 300 000 kiloacutemetrossegundo
LuminosidadLuminosidad es una medida del brillo o la potencia de una estrella la cantidad de energiacutea que emite una estrella desde su superficie Suele expresarse en vatios y se mide en relacioacuten con la luminosidad del Sol
Exoplanetas en la zona habitableLa zona habitable o laquozona de Ricitos de Ororaquo es la regioacuten en torno a la estrella donde imperan temperaturas que no son ni demasiado calientes ni demasiado friacuteas para que haya agua en estado liacutequido Los liacutemites maacutes cercano y maacutes alejado de la estrella donde puede haber agua liacutequida dependen entre otras cosas del tamantildeo y la temperatu-ra de la estrella Se cree que las estrellas iacutepsilon Andromedae Gliese 581 55 Cancri Kepler 62 y Kepler 186 cuentan con planetas que las orbitan dentro de la zona habitable Sin embargo los datos sobre los sistemas planetarios extrasolares pueden variar a medida que se reuacutena maacutes informacioacuten Los datos que se dan en las fichas son los correctos en el momento de su confeccioacuten pero deberaacuten revisarse a medida que se logren nuevos hallazgos y los telescopios maacutes modernos efectuacuteen mediciones maacutes precisas Asiacute es la ciencia
Los alumnos maacutes capaces disfrutaraacuten calculando la distancia en au de la zona habitable de las estrellas que figuren en sus fichas de ac-tividades utilizando la foacutermula 07 times radicluminosidad de la estrella para hallar el borde interior de la zona habitable y 15 times radicluminosidad para el liacutemite exterior de dicha zona Noacutetese que la luminosidad se da en unidades solares o laquosolesraquo es decir tomando como referencia la lumi-nosidad de nuestro Sol
Enana rojaEstrella pequentildea vieja y relativamente friacutea
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Los grupos pueden efectuar una buacutesqueda de otros exoplanetas y estrellas descubiertos en nuestra Galaxia y preparar un mural o una presentacioacuten para exponer sus averiguaciones
Tema 1 Hasta el infinito y maacutes allaacute 17T1
Enana marroacutenObjeto celeste con una masa intermedia entre la de un planeta gigante gaseoso y una estrella pequentildea que se cree que emite radiacioacuten infra-rroja Son de colores diversos a pesar de su nombre
Enana naranja Tambieacuten conocida como estrella de tipo K de la secuencia principal (quema hidroacutegeno) o enana K Tiene un tamantildeo intermedio entre una estrella roja de tipo M de la secuencia principal y una estrella amarilla de tipo G de la secuencia principal
Enana amarillaNuestro Sol es una estrella enana amarilla Estos astros tienen una masa similar a la del Sol A medida que se van enfriando se los conoce como estrellas enanas blanco-amarillentas
Telescopia espacial James WebbEl telescopio espacial James Webb es el sucesor del telescopio espacial Hubble y supone una colaboracioacuten internacional de la Agencia Espacial Europea la Agencia Espacial Canadiense y NASA Portaraacute en su inte-rior un instrumento desarrollado en Reino Unido que permitiraacute tomar medidas espectroscoacutepicas que se espera que revolucionen el estudio de las atmoacutesferas de planetas extrasolares Este telescopio lograraacute ob-servar las primeras galaxias que se formaron en el universo y estudiaraacute sucesos y objetos distantes del cosmos que ahora son inaccesibles a los instrumentos instalados en la superficie terrestre Otro de sus objetivos consiste en desentrantildear coacutemo se forman las estrellas y los planetas lo que incluiraacute imaacutegenes directas de exoplanetas
ENLACES
Para introducirse en el tema de los planetas extrasolares consuacuteltese
httpwwwesaintesaKIDSenSEM3NFXPX-PF_LifeinSpace_0html
httpsexoplanetsnasagov
httpeyesjplnasagoveyes-on-exoplanetshtml
httpswwwstemorgukelibraryresour-ce31030exoplanets
Para diponer de maacutes informacioacuten sobre el telescopio espacial James Webb veacutease
httpjwst-miriroeacuk
httpswwwjwstnasagov
gt Muestra del tablero de trazado de oacuterbitas de exoplanetas con dos ejes que se cruzan en el centro
18 Tema 1 Hasta el infinito y maacutes allaacuteT1
EstrellaIntervalo espacial de la zona habitable
Planetas dentro de la zona
Sol 07ndash15 Tierra Marte Venus
Gliese 581 0077ndash0165 o 008ndash0165
c g o solo g
HR 8799 154ndash331 Ninguno
55 Cancri 05ndash1125 f
Kepler 62 031ndash067 e
Kepler 186 004ndash033 b c d e
Gliese 876 007ndash015 c
iacutepsilon Andromedae 132ndash283 d
Si se usa el valor real de 0077 los planetas c y g caen dentro de la zona habitable si el nuacutemero se redondea a 008 entonces solo se encuentra en ella el planeta g Esto puede originar un debate sobre cuaacutendo es adecuado redondear un valor hasta dos decimales iexclEn este caso la diferencia entre ambos resultados es enorme
Tema 1 Hasta el infinito y maacutes allaacute 19T1
Muestras de fichas con datos (ficha de actividades 1a Sol y sistemas exoplanetarios)
Muestra de ficha rellenable(ficha de actividades 1b)
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los seres vivos producen dioacutexido de carbonobull que se ha detectado dioacutexido de carbono en la
atmoacutesfera de planetas distantesbull que la deteccioacuten de dioacutexido de carbono puede ser
un signo de que hay vidabull a trabajar siguiendo un meacutetodo cientiacutefico
Contexto
La ciencia estaacute descubriendo planetas en oacuterbita
alrededor de estrellas de nuestra Galaxia y algunos
de ellos podriacutean ser similares a la Tierra con unas
condiciones adecuadas para la vida Por tanto
iquestqueacute se busca cuando se estudian estos mundos
lejanos En este tema el alumnado aprenderaacute que
la deteccioacuten de dioacutexido de carbono puede ser un
signo de vida y para ello realizaraacute una investigacioacuten
para recolectar el dioacutexido de carbono que produce
un organismo vivo la levadura
gt Gran Fuente Prismaacutetica del Parque Nacional Yellowstone Fotografiacutea de Jim Peaco National Park Service a traveacutes de Wikimedia Commons
21
tema 2SIGNOS DE VIDA
En busca de vida en planetas extrasolares
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astrobioacutelogo
y Astroacutenomo
Botellas de plaacutestico
de 500 mlVinagre100 ml
Bicarbonato soacutedico
media taza
Pajitas de refresco y cucharilla
Vasos desechables
Material necesario para realizar la actividad B
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Material necesario para realizar la actividad A
22 T2
1 comprimidoefervescente
de Vitamina CGasificante
Ficha de actividades
2b (para fotocopiar)
TermoacutemetroLevadura en polvo y azuacutecarGlobos
Matraz 125 ml 1 vela
Agua caliente(temperatura entre
45ordm y 50ordm C)Agua
Tema 2 Signos de vida 23T2
Para preparar con antelacioacuten
Inflar y desinflar varias veces los globos antes de iniciar el estudio de la levadura Calentar el agua y guar-darla caliente en un termo Para trabajar este tema se pueden preparar etiquetas identificativas con la profesioacuten de astrobioacutelogo
ActividadIntroduccioacutenLa actividad se introduciraacute explicando que la humanidad estaacute buscando signos de vida en planetas si-tuados fuera del Sistema Solar Para ello se utilizan telescopios muy potentes En la pizarra electroacutenica se pueden mostrar imaacutegenes obtenidas por el telescopio espacial Hubble por el telescopio COROT de ESA y por el telescopio espacial Spitzer (Consuacuteltense los enlaces que figuran en el apartado titulado laquoInforma-cioacuten para el docenteraquo) Conviene explicar al alumnado que estos telescopios permiten reunir informacioacuten sobre las atmoacutesferas de las estrellas y los planetas distantes aparte de la toma de imaacutegenes espleacutendidas desde el espacio
Actividad A Explica al alumnado que los organismos vivos producen dioacutexido de carbono como material de desecho y que los especialistas que buscan signos de vida fuera del Sistema Solar usan telescopios especiales para de-tectar sustancias como dioacutexido de carbono en las atmoacutesferas de planetas distantes Se puede seguir gran variedad de procedimientos para crear burbujas de dioacutexido de carbono Los chicos usaraacuten las pajitas para soplar con ellas dentro del agua y formar burbujas introduciraacuten un comprimido efervescente de vitamina C en el agua y observaraacuten las burbujas que aparezcan o antildeadiraacuten vinagre a una cucharilla llena de bicar-bonato soacutedico y comprobaraacuten que se forma espuma a medida que se produzca el dioacutexido de carbono
El docente se aseguraraacute de que los comprimidos efervescentes se usan tan solo para realizar el experi-mento y advertiraacute a los alumnos de que no deben ingerirlos
Actividad BEn esta ocasioacuten usaremos un organismo llamado levadura que produce dioacutexido de carbono a partir de un nutriente el azuacutecar Para ello se explicaraacute a los chicos coacutemo hay que realizar la investigacioacuten1 Asegurarse de que el globo se ha estirado tras inflarlo y desinflarlo varias veces2 Verter el contenido de un sobre de levadura y una cucharilla de azuacutecar en un vaso con agua caliente
(entre 45 y 50 ordmC) y remover la mezcla3 Asegurarse de que el azuacutecar y la levadura se han disuelto y verter la mezcla en una botella Deberiacutean ver-
se las burbujas de dioacutexido de carbono que formaraacute la levadura a medida que se alimente con el azuacutecar4 Colocar y fijar la boca del globo en el cuello de la botella5 Unos minutos despueacutes el globo deberiacutea inflarse
Conviene explicar que la levadura es un organismo vivo y que a medida que se alimenta con el azuacutecar produce dioacutexido de carbono
Tema 1 Hasta el infinito y maacutes allaacute24 T2
mdash iquestSon capaces de averiguar los chicos queacute condiciones afectan a la produccioacuten de dioacutexido de carbono por parte de la levadura
A continuacioacuten cada grupo debatiraacute queacute variables podriacutean alterarse en este experimento Algunas de sus sugerencias podriacutean ser cambiar la cantidad de azuacutecar o de levadura el tipo de azuacutecar o la temperatura del agua Planificaraacuten su investigacioacuten
mdash iquestQueacute quieren mantener igual iquestQueacute quieren medir iquestQueacute van a registrar iquestQueacute creen
que ocurriraacute y por queacute Tambieacuten pueden tomar fotografiacuteas o viacutedeos de las distintas fases de expansioacuten que experimenten los globos
Puesta en comuacutenEl alumnado mostraraacute sus resultados en tabletas graacuteficas murales viacute-deos o presentaciones de PowerPoint explicaraacute queacute significan y justifi-caraacute sus conclusiones iquestCoacutemo proseguiriacutean con la investigacioacuten Con-viene hacer hincapieacute en que la existencia de dioacutexido de carbono en la atmoacutesfera de un planeta no demuestra que haya vida en eacutel
Demostracioacuten del docenteEl docente explicaraacute que una de las propiedades del dioacutexido de carbo-no es que es maacutes pesado que el aire y que puede utilizarse para apagar una llama Para demostrarlo se introduciraacuten varias cucharadas de bi-carbonato soacutedico en una jarra y se antildeadiraacute vinagre Un par de minutos despueacutes se produciraacute una reaccioacuten que formaraacute un gas Entonces se laquoverteraacuteraquo este gas (pero no el liacutequido ni la espuma) sobre una vela encendida dentro de un recipiente poco hondo y se observaraacute que la llama se apaga El docente explicaraacute entonces que la llama necesita el oxiacutegeno del aire para arder como el dioacutexido de carbono es maacutes denso
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
El alumnado podraacute disentildear un extremoacutefilo usando la informacioacuten que figura en la ficha de actividades 2a y describir en queacute condicio-nes vive y coacutemo se ha adaptado a ellas antes de concluir la actividad daacutendole un nombreTambieacuten pueden estudiar el telescopio espacial Hubble o el planeta extrasolar HD 189733b
ENLACES
Para ampliar informacioacuten sobre telescopios veacutease
httphubblestscieduthe_telescopehub-ble_essentials
httpwwwbbccouksciencespaceuniverseexplorationkepler_mission
httpsenmwikipediaorgwikiKepler_(spa-cecraft)
httpwwwspitzercaltechedu
httpwwwesaintOur_ActivitiesSpace_ScienceCOROT_overview
Para maacutes informacioacuten sobre extremoacutefilos veacutease
httpsastrobiologynasagov
La vida de los extremoacutefilos de Christopher Brooks BBC Scotland
httpwwwbbccouknature21923937
Tema 2 Signos de vida 25T2
que el aire se hunde hasta el fondo del recipiente desplaza el aire y apaga la llama iquestHay alguna manera de demostrar queacute gas se forma durante el experimento Intenta laquoverterraquo con cuidado el gas que hay den-tro de los globos cerca de una vela encendida y observa que la llama se apaga Esta prueba no demuestra por supuesto que se trate de dioacutexido de carbono en lugar de cualquier otro gas maacutes denso que el aire pero siacute revela una de las propiedades del dioacutexido de carbono La demostracioacuten es visual y fomenta el ra-zonamiento loacutegico
Siempre hay que tener cuidado cuando se usan velas encendidas Hay que advertir al alumnado de los peligros de tocar o acercarse demasiado a una llama
Informacioacuten para el docente AstrobiologiacuteaLa astrobiologiacutea estudia el origen la evolucioacuten la distribucioacuten y el futuro de la vida en el universo tanto la vida extraterrestre como la vida en la Tierra
Levadura Se conocen unas 160 especies de levadura La levadura es un hongo un organismo diminuto un solo gramo contiene 25 000 millones de ceacutelulas Es capaz de producir una cantidad inmensa de dioacutexido de car-bono siempre que disponga de los azuacutecares que necesita para alimentarse La levadura utiliza sus propias enzimas para descomponer azuacutecares maacutes complejos como azuacutecar granulado y conferirle una forma en la que pueda consumirlo
ExtremoacutefilosHasta donde sabemos la Tierra es el uacutenico planeta que alberga vida y esta vida comenzoacute a existir hace al menos 3800 millones de antildeos cuando la Tierra se habiacutea enfriado lo bastante como para desarrollar una capa exterior de roca Puede que surgiera en una laguna de roca o en el oceacuteano Ninguna forma de vida de este planeta puede sobrevivir sin agua Algunos especialistas creen que los ingredientes necesarios para la aparicioacuten de la vida pudieron llegar del espacio a lomos de cometas o asteroides En todos los lugares donde se mire se encuentra vida de alguna clase Antes se creiacutea que las plantas y animales solo podiacutean vivir cerca de la superficie terrestre donde llega la luz del Sol Pero hay bacterias que metabolizan minerales y se han descubierto gases de origen bioloacutegico varios kiloacutemetros por debajo de la roca soacutelida algunos organismos viven en ambientes muy aacutecidos en surtidores calientes situados en el fondo de los oceacuteanos maacutes profundos en charcas hidrotermales con agua hirviendo en las estepas heladas de la Antaacutertida en entornos altamente radiactivos y hasta en burbujas de gas metano Estos organismos supervivientes se denominan extremoacutefilos y da la impresioacuten de que la vida es capaz de sobrevivir en cualquier lugar donde haya agua Como la vida es tan resistente hay razones para pensar que en el cosmos puede existir alguacuten tipo de vida extraterrestre Uno de los indicadores de la vida lo constituye el dioacutexido de carbono un gas generado por la vida y que las plantas expulsan y utilizan para crecer El carbono es uno de los principales elementos quiacutemicos de la vida En 2008 el telescopio espacial Hubble descubrioacute dioacutexido de carbono en la atmoacutesfera del planeta HD 189733b que orbita alrededor de una estrella distante con un tamantildeo similar al de Juacutepiter
26 T2 Tema 2 Signos de vida
Tardiacutegrados
Los tardiacutegrados u osos de agua son animales diminutos que viven en el agua y pueden sobrevivir en entornos extremos Por ejemplo soportan unas temperaturas extremadamente altas y bajas unos iacutendices de presioacuten y de radiacioacuten extremos que resultariacutean letales para la mayoriacutea de los animales y pueden sobrevivir sin alimento y sin agua durante maacutes de diez antildeos
Deinococcus radiodurans
Este organismo unicelular soporta altas dosis de radiacioacuten casi 3000 veces maacutes que el ser humano
Hesiocaeca methanicola gusano de hielo
Especie de gusano poliqueto plano rosaacuteceo y de 5 cm de longitud que vive en depoacutesitos de hielo de metano en los fondos oceaacutenicos
Termoacutefilos
Conjunto de bacterias capaces de soportar el calor extremo y productoras de los vivos colores que se forman alrededor de los surtidores termales del Parque Nacional Yellowstone de EE UU El agua de los geacuteiseres y los surtidores de este parque alcanza temperaturas de hasta 70 ordmC
Algas termoacutefilas
Las algas termoacutefilas son capaces de sobrevivir y proliferar a temperaturas extremadamente elevadas Las algas verdes que aparecen en esta imagen del Parque Nacional Yellowstone viven en un agua que ronda los 50 ordmC
Microcystis
Los organismos Microcystis son una clase de algas bacterianas que crecen en aguas con unos niveles muy elevados de pH como el lago Mono de California Estas cianobacterias suelen organizarse en colonias como la de la figura y producen y liberan toxinas nocivas
Arenaria de mar
La Honckenya peploides tambieacuten conocida como arenaria de mar o hierba de la sal es una planta haloacutefila lo que significa que puede vivir en unas condiciones de salinidad extrema por lo que suele encontrarse cerca de las playas
Microalgas Dunaliella salina
Las microalgas Dunaliella salina amantes de entornos con una salinidad extrema son las causantes del intenso color rosa que se ve en esta imagen aeacuterea de una laguna hipersalina
Ficha informativa 2a
H O J A D E A C T I V I D A D E Sw w w e s e r o e s
actividades27T2
Cuaderno del profesoradoD E T E C C I Oacute N D E E X O P L A N E TA SFicha 2b
Nuestra pregunta es
Cambiaremos
Mediremos
Dejaremos igual las condiciones siguientes
Resultados obtenidos
Hemos descubierto
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que la luz se compone de diversos coloresbull que se pueden detectar ingredientes clave
en la atmoacutesfera de un planetabull que la deteccioacuten de agua dioacutexido de carbono
u oxiacutegeno en una atmoacutesfera planetaria puede ser un signo de que alberga vida
bull a interpretar datos e identificar rasgos determinantes
Contexto
Se ha observado que varios planetas extrasolares
poseen atmoacutesfera Cuando uno de estos planetas
transita por delante de su estrella central no solo se
puede medir su tamantildeo sino que tambieacuten se puede
averiguar exactamente queacute elementos quiacutemicos
componen la atmoacutesfera que lo envuelve mediante
el empleo de un espectroacutegrafo para captar su
espectro
En esta actividad el alumnado averiguaraacute
coacutemo descomponer tintas de colores usando la
cromatografiacutea coacutemo descomponer la luz blanca en
los colores que la conforman recurriendo a un CD a
modo de red de difraccioacuten y coacutemo interpretar los
espectros de planetas extrasolares para identificar
elementos clave de sus respectivas atmoacutesferas
gt Planeta extrasolar visto desde su sateacutelite Creacutedito IAUL Calcada
29
tema 3LA ATMOacuteSFERA
La firma especiacutefica de un planeta
Rotularesnegros
Rotuladores de colores
Fuentes de luz variadas
Pegatinas de colores
2 pipetasFichas de
actividades3a y 3b
Papel de filtro CaramelosSmaties o MampMs
Plantilla de espectroscopio (para fotocopiar)
y 1 CD
30 T3
Material necesario para realizar la actividad
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Botella con tapoacuten tipo sport
Cerillas
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Espectrocopista
y AstroacutenomoAgua caliente
Tema 3 La atmoacutesfera 31T3
Para preparar con antelacioacutenPrepara algunos ejemplos de los patrones de color que se producen cuando se dejan caer gotas de agua sobre ciacuterculos de color pintados con rotulador sobre un trozo de filtro de papel
Ten preparada una botella de plaacutestico transparente de 500 ml de capacidad con tapoacuten tipo sport y cerillas para crear una nube dentro de la botella Conviene practicarlo con antelacioacuten
Se pueden preparar etiquetas identificativas con la profesioacuten de espectroscopista del apeacutendice 1 para usarlas cuando los chicos estudien los patrones de la luz
IntroduccioacutenExplica al alumnado que la cromatografiacutea es una teacutecnica que se usa para separar mezclas Mueacutestrales coacutemo se usa la cromatografiacutea para separar pigmentos en tintes y tintas Ensentildea en clase las muestras preparadas de patrones creados al verter gotas de agua sobre ciacuterculos de colores dibujados con rotulador en filtros de papel Pide a los chicos que adivinen queacute rotuladores crearon los patrones de cada una de las muestras iquestQueacute colores permanecen igual iquestCuaacuteles se descomponen en distintos tonos
Explica en clase que igual que algunas tintas de color consisten en muchos colores las atmoacutesferas que envuelven los planetas contienen muchos ingredientes diferentes Los cientiacuteficos reuacutenen informacioacuten pro-cedente del espacio para averiguar exactamente queacute gases y queacute otras sustancias rodean estos planetas La deteccioacuten de algunos de ellos como el hidroacutegeno el dioacutexido de carbono o el oxiacutegeno puede indicar que se trata de un planeta habitable en el que podriacutea haber vida
ActividadEl alumnado estudiaraacute la teacutecnica usando rotuladores de varios colores incluido el color negro Pegaraacuten una pequentildea pegatina de color en el centro de un trozo de filtro de papel para representar un planeta y a su alrededor pintaraacuten un ciacuterculo con rotulador Antildeadiraacuten un par de gotas de agua al ciacuterculo recieacuten pintado esperaraacuten y observaraacuten queacute efectos se producen Los chicos podraacuten probar con distintos colores incluido el negro iquestQueacute ocurre Tambieacuten pueden probar a verter gotas de agua sobre Smarties o cualquier otro tipo de caramelo recubierto de color colocados sobre un papel en blanco para observar queacute pasa Expliacutecales que algunas tintas se componen de una mezcla de pigmentos que se mueven a un ritmo diferente por el papel lo que permite observar diferentes colores
Expliacutecales que la luz tambieacuten se puede descomponer en los colores de los que estaacute formada iquestAlguien ha visto alguna vez un arcoiacuteris Las gotas de lluvia curvan la luz que las atraviesa y dividen la luz visible en colores Esto es lo que llamamos un espectro Se puede usar un CD para descomponer la luz El alumnado investigaraacute este fenoacutemeno o bien orientando un CD hacia la luz del Sol o bien encendiendo una linterna o cualquier otra fuente de luz frente a un CD para ver el espectro de la luz blanca Deberiacutean intentar captar el espectro en una hoja de papel blanco cambiando el aacutengulo del CD Recuerda al alumnado que nunca hay que mirar directamente al Sol
Explica al alumnado que las atmoacutesferas planetarias contienen distintas sustancias quiacutemicas o laquoingre-dientesraquo y que cada uno de estos ingredientes tiene un patroacuten de colores o laquoespectroraquo uacutenico Cuando la luz de una estrella atraviesa las atmoacutesferas los ingredientes absorben parte de esos colores de la luz lo que se ve como liacuteneas negras A partir del patroacuten obtenido se puede saber queacute ingredientes lo causaron
32 T3 Tema 3 La atmoacutesfera
Entrega a cada grupo las fichas de actividades 3a y 3b La fi-cha 3a contiene informacioacuten sobre cuatro exoplanetas los espectros identificativos de ingredientes clave y el espectro de la luz blanca La ficha de actividades 3b es un cuestionario Porta una breve des-cripcioacuten de cada exoplaneta y del espectro de tres planetas A B y C El espectro del planeta D se ha omitido a propoacutesito para que se complete con las actividades complementarias El alumnado deberaacute cotejar estos patrones espectrales con los que aparecen en la ficha de actividades 3a para identificar queacute elementos coinciden con cada espectro Una vez que el alumnado localice queacute ingrediente hay en la atmoacutesfera de un planeta podraacute proceder a asignar un nombre a cada exoplaneta
Puesta en comuacutenCada grupo expondraacute sus resultados ante el resto de la clase identifi-caraacute los planetas A B y C y explicaraacute en queacute se ha basado para llegar a sus conclusiones
mdash iquestQueacute ingredientes consiguioacute localizar cada grupo iquestCuaacutel de los planetas podriacutea albergar vida si es que hubiera alguno iquestPor queacute O iquestpor queacute no
Demostracioacuten del docenteEs bastante sencillo crear una laquoatmoacutesferaraquo o nube en el interior de una botella para simular de manera sencilla la atmoacutesfera de un exoplaneta Vierte 50 ml de agua caliente en una botella de plaacutestico transparen-te con tapoacuten de tipo sport enciende una cerilla apaacutegala y absorbe el humo de la cerilla hacia el interior de la botella comprimieacutendola y soltaacuten-dola varias veces Cierra el tapoacuten La compresioacuten de la botella aumenta la presioacuten en su interior eleva la temperatura y convierte las moleacuteculas de agua en vapor Cuando se libera la presioacuten la temperatura desciende lo que permite que las moleacuteculas de agua se condensen alrededor de las partiacuteculas de humo y formen una laquonuberaquo Tal vez sea necesario practicar el experimento antes de realizarlo ante el alumnado
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Los chavales afianzaraacuten los conocimientos aprendidos recreando el espectro del hidroacute-geno a partir de la informacioacuten disponible Recueacuterdales que tienen el espectro completo de la luz blanca en la ficha de actividades 3a Expliacutecales que se ha detectado hidroacutegeno en la atmoacutesfera del exoplaneta D El hidroacutegeno absorbe algo de luz de color azul violeta y azul oscuro del espectro iquestSeriacutean capaces de trazar el espectro del exoplaneta D
Veacutease el apartado laquoInformacioacuten para el docenteraquo para saber maacutes sobre el espectro del hidroacutegeno
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Se puede confeccionar un espectroscopio sencillo insertando un CD en una caja Las instrucciones para esta actividad junto con otras relacionadas con la luz y el color se pueden consultar en el recurso educativo de la Agencia Espacial Europea titulado laquoThe Magic of Lightraquo consistente en ocho ejercicios de razonamiento inductivo para nintildeos de 8 a 10 antildeos de edad con la finalidad de estudiar la luz y el color usando espectroscopios y ciacutercu-los cromaacuteticos
httpswwwesaintEducationTeachers_CornerThe_Magic_of_Light_Using_spectroscopes_and_colour_wheels_to_study_the_properties_of_light_Teach_with_space_PR06
Tema 3 La atmoacutesfera 33T3
Informacioacuten para el docenteLa luz estaacute formada por radiacioacuten electromagneacutetica de distintas longitudes de onda Las sustancias que emiten luz tienen un espectro de emisioacuten Ademaacutes cada elemento absorbe ciertas longitudes de onda de la luz y crea un espectro de absorcioacuten Cuando un elemento o compuesto quiacutemico se calienta emite energiacutea en forma de luz Esos espectros de frecuencias de radiacioacuten electromagneacutetica se pueden ver me-diante un instrumento llamado espectroacutemetro Cada elemento quiacutemico se identifica porque posee es-pectro uacutenico que es como su huella dactilar Los primeros espectroscopios usaban prismas para desviar la luz pero los modelos posteriores usan sistemas de rendijas denominados red de difraccioacuten a traveacutes de la cual pasa la luz La luz se descompone entonces en distintas longitudes de onda Los CD tienen pequentildeas crestas en su superficie que reflejan la luz en distintas direcciones Funciona como una red de difraccioacuten que descompone la luz visible o luz blanca en los colores del arcoiacuteris
La misioacuten EUCLID de la Agencia Espacial Europea consiste en un sateacutelite que usa un espectroscopio para estudiar por queacute se estaacute expandiendo el universo httpsciesainteuclid
El exoplaneta A se corresponde con HD 189733b un gigante gaseoso En su atmoacutesfera se ha detec-tado hierro El exoplaneta B es HD 209458b un juacutepiter caliente con sodio en la atmoacutesfera El exoplaneta C es el objeto 55 Cancri e en cuya atmoacutesfera se ha detectado helio entre otros elementos quiacutemicos El exoplaneta D es Gliese 436b un neptuno caliente cuya atmoacutesfera contiene hidroacutegeno
En esta actividad se han utilizado los espectros del helio el hierro y el sodio y la deteccioacuten de estos elementos en una atmoacutesfera no debe considerarse un indicador de vida a diferencia de lo que podriacutea ocurrir con el hidroacutegeno El hidroacutegeno es una fuente de energiacutea quiacutemica para algunos microbios terrestres que habitan cerca de los surtidores hidrotermales de los fondos oceaacutenicos La deteccioacuten de una fuente de hidroacutegeno en la atmoacutesfera de un exoplaneta supone un hallazgo apasionante que implica que la existencia de vida extraterrestre en ese lugar no es imposible
Un espectroscopio es un instrumento que mide el espectro de la luzUn espectroacutegrafo es un instrumento que descompone la luz en un espectro de frecuencias y registra
la sentildeal mediante una caacutemaraLos especialistas que usan espectroscopios se denominan espectroscopistas y se dedican a investigar y
medir el espectro de los patrones que se forman cuando ciertas sustancias o laquomateriasraquo emiten radiacioacuten electromagneacutetica o interaccionan con ella
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que el planeta Tierra orbita alrededor del Sol en
la zona habitable (o laquozona de Ricitos de Ororaquo) donde la distancia y la temperatura son idoacuteneas
bull que los planetas extrasolares son muy calientes o muy friacuteos dependiendo de la distancia que los separe de su estrella central
bull que en astronomiacutea se usan telescopios especiales de infrarrojos para detectar estos objetos tan distantes
bull que la energiacutea se transfiere de lo caliente a lo friacuteo y que su intensidad decrece a medida que aumenta la distancia a la fuente
bull a trabajar siguiendo el meacutetodo cientiacutefico formulando predicciones observando registrando y usando datos para extraer conclusiones
Contexto
La luz infrarroja es una forma de radiacioacuten
electromagneacutetica pero no es luz visible A veces
percibimos sus efectos teacutermicos en la piel Todo lo
que estaacute caliente tambieacuten emite radiacioacuten infrarroja
y eso incluye planetas estrellas y personas Cuando
se transfiere energiacutea desde una fuente de calor esta
se dispersa por un aacuterea cada vez mayor Eso significa
que cuanto maacutes lejos se encuentra un objeto maacutes
cuesta detectarlo Los astroacutenomos que buscan
planetas extrasolares usan telescopios de infrarrojos
para captar el tenue fulgor de los objetos del espacio
exterior con ellos detectan objetos muy friacuteos y por
tanto demasiado tenues para observarlos en luz
visible En este tema el alumnado usaraacute registradores
de datos (data loggers) para medir temperaturas a
distancia y usaraacute papel termocromaacutetico para medir
el ritmo al que se transfiere energiacutea entre distintos
materiales
gt NASA AmesJPL-CaltechTim Pyle
35
tema 4NI DEMASIADO FRIacuteA NI DEMASIADO CALIENTE
La zona de Ricitos de Oro
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astrofiacutesico y Espectroscopista
Variedad de materiales y superficiesTablet o moacutevil Cinta adhesiva Cronoacutemetro
Botella de bebida de cola
2 litros
Ademaacutes necesitaraacutes
Placa de Petri de plaacutestico con tapa
Varilla metaacutelica 1 velaPapel termocromaacutetico
Taza termo(por ejemplo taza
para cafeacute con tapadera)
Termoacutemetro
36 T4
Material necesario para realizar la actividad
Material opcional
Tablet o moacutevil con app para tomar imaacutegenes teacutermicas
2 latas 2 termoacutemetros Cronoacutemetro WebCam
Tema 4 Ni demasiado friacutea ni demasiado caliente 37T4
Para preparar con antelacioacuten1 Seleccionar imaacutegenes normales y en infrarrojos para mostrar en clase httpsspaceplacenasagov
ir-photo-albumen2 Registradores de datos (data loggers) y ordenador portaacutetil para las demostraciones3 Retirar las etiquetas de dos latas Pintar una de color negro con pintura acriacutelica mate o cubrirla con
papel negro Si es necesario preparar un lote para cada equipo4 Agua caliente (a una temperatura maacutexima de 50 ordmC)
Actividad
IntroduccioacutenMuestra en la pizarra electroacutenica de clase algunas imaacutegenes de telescopios que contengan informacioacuten sobre el espacio Algunos de estos instrumentos como el telescopio espacial Spitzer reuacutenen informacioacuten sobre la temperatura de planetas estrellas y polvo y se denominan telescopios de infrarrojos Otro ejem-plo lo ofrece el telescopio espacial James Webb cuyo lanzamiento estaacute previsto para 2021
Veacutease httpjwst-miriroeacuk o httpswwwjwstnasagov
Proyecta en la pizarra electroacutenica el juego de httpsspaceplacenasagovir-photo-albumen Al pasar la laquolente de la caacutemararaquo sobre las imaacutegenes el alumnado comprobaraacute coacutemo se veriacutea el mundo si la vista humana pudiera detectar la radiacioacuten infrarroja Explica al grupo que algunos teleacutefonos moacuteviles y tabletas cuentan con tecnologiacutea para detectar radiacioacuten infrarroja El alumnado podraacute investigar coacutemo utilizar las aplicaciones para moacuteviles y tabletas que permiten tomar imaacutegenes teacutermicas o infrarrojas para detectar diferencias de tem-peratura iquestSe les ocurre alguna utilidad que pueda ofrecer esta tecnologiacutea para la vida cotidiana
Demostracioacuten del docente Coloca una vela encendida detraacutes de una botella de cola de 2 litros de manera que la vela no se vea Situacutea la caacutemara de un teleacutefono moacutevil hacia el centro de la botella ahora deberiacutea verse con claridad el ful-gor de la vela en la pantalla del teleacutefono La parte infrarroja maacutes cercana del espectro de la luz se situacutea a continuacioacuten de la luz roja que el ojo humano es capaz de detectar Las caacutemaras fotograacuteficas de algunos teleacutefonos moacuteviles no cuentan con un filtro para el infrarrojo cercano sobre todo en la caacutemara frontal Esto nos permite ver algo de la radiacioacuten electromagneacutetica (luz) que emiten los objetos calientes Un ejemplo de ello lo ofrece la contemplacioacuten de la llama de una vela a traveacutes de una botella llena de refresco de cola La llama se ve mucho maacutes al usar la caacutemara que a simple vista Otra posibilidad consiste en modificar una caacutemara web para despojarla del filtro infrarrojo
Veacutease httpswwwesaintEducationTeachers_CornerInfrared_Webcam_Hack_-_Using_infrared_ light_to_observe_the_world_in_a_new_way_Teach_with_space_P15En el siguiente enlace aparecen maacutes ejemplos de imaacutegenes en luz visible y en luz infrarroja httpcoolcosmosipaccaltecheduimage_galleriesshoehtml
38 T4 Tema 4 Ni demasiado friacutea ni demasiado caliente
Entrega a cada grupo varios cuadraditos de papel termocromaacutetico y deja que los chicos los manipulen para explorar sus propiedades iquestSaben queacute ocurre Explica brevemente coacutemo funciona este material (Consuacuteltese el apartado titulado laquoInformacioacuten para el docenteraquo) Ya en grupos los alumnos seguiraacuten investigando las propiedades del papel termocromaacutetico Pueden probar a colocar el papel en distintas superfi-cies o a sostenerlo con manos friacuteas y calientes para observar sus cam-bios de color
Tras examinar los cambios de color planificaraacuten una investigacioacuten para comparar la eficacia de distintos materiales como conductores del calor Calentaraacuten el papel termocromaacutetico colocando los cuadra-ditos sobre la tapadera de una placa de Petri llena hasta la mitad de agua caliente (a un maacuteximo de 50 ordmC) En cuanto el papel cambie de color deberaacuten colocar los cuadraditos sobre los materiales que quieran comprobar El alumnado podraacute investigar la conductividad teacutermica de diversos materiales y superficies emitiendo una prediccioacuten previa antes de medir cuaacutento tiempo tarda el papel en perder el calor y recupe-rar el tono inicial Deberaacuten decidir queacute meacutetodo seguiraacuten para anotar los resultados de sus mediciones como una tabla o graacutefica donde aparezcan los materiales ordenados de acuerdo con su conductividad teacutermica
Puesta en comuacuten
Los resultados de cada grupo se pueden cotejar y debatir en la pizarra electroacutenica para exponerlos despueacutes en forma de graacutefica
mdash iquestQueacute material fue maacutes eficaz conduciendo el calor iquestQueacute material no fue un buen conductor teacutermico iquestQueacute utilidad tendriacutean estos resultados iquestSe les ocurre alguacuten uso praacutectico para los materiales termocromaacuteticos
Explica en clase que la energiacutea siempre procede de una fuente y viaja a traveacutes de un material cuanto maacutes lejana esteacute la fuente menor seraacute la temperatura Algunos materiales como los metales son buenos con-
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Para ilustrar que los metales conducen ener-giacutea cada grupo llenaraacute de agua caliente (a un maacuteximo de 50 ordmC) hasta la mitad una taza termo Introduciraacute en ella un pincho o una cuchara de metal y volveraacute a cubrir la taza con su tapadera de manera que un extremo del metal quede bajo el agua y el otro extremo asome por el orificio de la tapadera que sirve para beber y taparaacuten los huecos que queden alrededor del metal con cinta adhesiva El alumnado deberaacute emitir una prediccioacuten sobre queacute pasaraacute con la temperatura del extremo de metal que sobresale por fuera de la taza Un miembro del grupo sujetaraacute el extremo del metal al mismo tiempo que otro pone en marcha el cronoacutemetro e informaraacute al grupo cuando detecte que aumenta la temperatu-ra entonces tomaraacuten nota del tiempo Los grupos cotejaraacuten y discutiraacuten despueacutes sus resultados Si se dispone de registradores de datos (data loggers) se podraacuten usar los senso-res de temperatura para detectar cambios de temperatura en los pinchos o las cucharas el docente podraacute conectar entonces el regis-trador de datos a un ordenador portaacutetil para mostrar a la clase una graacutefica con las varia-ciones de temperatura a lo largo del tiempo a partir de los datos recopilados
ENLACES
El siguiente enlace ofrece maacutes ejemplos de imaacutegenes en luz visible e infrarroja
httpcoolcosmosipaccaltecheduimage_ga-lleriesshoehtml
Tema 4 Ni demasiado friacutea ni demasiado caliente 39T4
ductores del calor y permiten que el calor pase a su traveacutes mientras que otros son aislantes lo que sig-nifica que no son muy eficaces dejando pasar el calor a traveacutes de ellos En el espacio la energiacutea caloriacutefica viaja por el vaciacuteo del espacio mediante un proceso denominado radiacioacuten
Para demostrar la radiacioacuten caloriacuteficaEl docente podraacute optar por utilizar este apartado como una demostracioacuten en clase o para que cada grupo realice su propio experimento Vierte el mismo volumen de agua friacutea en dos latas de metal ideacutenticas pero con una de ellas pintada con pintura acriacutelica negra mate o envuelta en papel negro e introduce en cada una un termoacutemetro o una sonda de temperatura de un registrador de datos Pon ambas latas al sol o bajo una fuente de calor como un foco Al cabo de un tiempo el agua de la lata negra deberiacutea estar maacutes ca-liente que la de la otra lata La lata sin pintar absorbe poco calor porque refleja gran parte de la energiacutea ca-loriacutefica En cambio la superficie negra absorbe bien el calor radiante y la temperatura del agua aumenta
Informacioacuten para el docente La energiacutea caloriacutefica se desplaza de los objetos calientes a los friacuteos por tres meacutetodos convencioacuten con-duccioacuten y radiacioacuten De todos ellos la radiacioacuten es el uacutenico que no requiere contacto En el espacio no hay medio material por el que circular y la energiacutea caloriacutefica solo puede viajar en forma de radiacioacuten El infrarrojo es un tipo de luz que cae justo fuera del rango de la luz visible en el espectro electromagneacutetico Las ondas de luz portan energiacutea las longitudes de onda maacutes cortas tienen maacutes energiacutea mientras que las longitudes de onda maacutes largas tienen menos energiacutea Los objetos maacutes friacuteos brillaraacuten con longitudes de onda maacutes largas mientras que los objetos calientes brillaraacuten con longitudes de onda maacutes cortas En este proceso no interviene ninguna partiacutecula a diferencia de cuando se produce la conduccioacuten asiacute que la ra-diacioacuten puede darse en el vaciacuteo del espacio Los astroacutenomos que buscan exoplanetas utilizan telescopios de infrarrojos para detectar el tenue fulgor de objetos situados en el espacio exterior Los exoplanetas se detectan con maacutes facilidad cuando son grandes y completan una oacuterbita alrededor de su estrella cada pocos diacuteas 51 Pegasi b es un ejemplo y se considera un juacutepiter caliente Estos planetas alcanzan tempe-raturas muy elevadas porque se encuentran muy cerca de sus estrellas y fulguran con intensidad en luz infrarroja Spitzer fue el primer telescopio espacial que permitioacute detectar la luz de estos juacutepiter calientes
El papel termocromaacutetico contiene pigmentos sensibles a la temperatura Cambian de color al ca-lentarse o enfriarse Los materiales termocromaacuteticos se pueden utilizar para comprobar la laquoconductividad teacutermicaraquo o la capacidad para conducir el calor de un material
Los metales son materiales de una conductividad extrema La conduccioacuten permite que los aacutetomos calientes energeacuteticos choquen con aacutetomos maacutes friacuteos y alejados del metal lo que los vuelve maacutes energeacute-ticos De este modo la energiacutea caloriacutefica se va desplazando por el objeto
gt Telescopio espacial Spitzer
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que cuando un objeto opaco o transluacutecido
bloquea la luz de una fuente se produce una sombra
bull que cuanto maacutes cerca se encuentra el objeto de la fuente de luz mayor es la sombra que produce
bull que las estrellas emiten luzbull que a medida que los planetas orbitan alrededor
de su estrella bloquean parte de su luzbull que los planetas absorben y reflejan luz
Contexto
A medida que un planeta orbita su estrella puede situarse entre ese astro y la Tierra lo que eclipsa para nosotros parte de la luz de la estrella Esto recibe el nombre de traacutensito La medicioacuten de la intensidad de la luz durante un periodo de tiempo permite detectar planetas distantes y sus estrellas En esta actividad los alumnos aprenderaacuten cuestiones relacionadas con la luz y las sombras el traacutensito de planetas extrasolares ante sus estrellas centrales las estrellas como objetos
que emiten luz y la absorcioacuten de la luz
gt ESAATG medialab CC BY-SA 30 IGO
41
tema 5EN TRAacuteNSITO
Deteccioacuten de planetas extrasolares mediante la medicioacuten del descenso de brillo
Registrador de datos
(data logger)
Pizarra blanca o pared blanca para proyectar
Esferas de poliestirenovarios tamantildeos Tijeras
CartulinaCinta adhesiva
Pinchos de brochetas
o palillos de madera
Fuente de luz linterna o foco
de LED
Ficha de actividades
5a y 5b
42 T5
Material necesario para realizar la actividad
Esferas de distintos tamantildeos
(baloacuten de fuacutetbol pelota tenis pelota
espuma)
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Fotometrista de
traacutensitos e Ingeniero de disentildeo
Caja de cartoacuten (tipo zapatos o tipo toacutener de impresora)
Disco graduadoEncuadernadores
Palillos de dientes
Bolitas pequentildeas de poliexpan o
plastilina
Tema 5 En traacutensito 43T5
Para preparar con antelacioacutenPrepara varias esferas de distintos tamantildeos como un baloacuten de fuacutetbol una pelota de espuma y una pelota de tenis Se pueden preparar etiquetas identificativas con la profesioacuten de fotometrista de traacutensitos
ActividadIntroduccioacuten Pregunta en clase queacute ocurre cuando un objeto opaco pasa por delante de una fuente de luz Haz una demostracioacuten pasando un objeto por delante del foco del proyector de la clase y mostrando su sombra en la pizarra blanca Como alternativa usa una linterna o un foco y proyecta la sombra contra una cartulina blanca o la pizarra blanca del aula
Plantea estas preguntas
mdash iquestQueacute le pasa al tamantildeo de la sombra cuando se acerca o se aleja el objeto de la fuente de luz iquestQueacute hariacuteas para averiguarlo
Cada grupo de alumnos recortaraacute una pequentildea figura de cartulina que deberaacute unir a una base de cartulina para que se mantenga en vertical Los alumnos planearaacuten la investigacioacuten emitiraacuten predicciones y reali-zaraacuten la actividad tomando mediciones meticulosas y tomando registros de los resultados Tal vez quieran usar para sus registros el ejemplo que aparece en la ficha de actividades 5a Los grupos pondraacuten en comuacuten sus hallazgos y explicaraacuten sus conclusiones
mdash iquestQueacute han descubierto iquestQueacute pasoacute con el tamantildeo de la sombra al acercar o alejar la figura de la fuente de luz iquestCoacutemo se aseguraron de que no hubiera desviaciones cada vez que realizaban la prueba iquestPueden usar los datos para trazar una graacutefica que muestre el tamantildeo de la sombra frente a la distancia de la fuente de luz
Muestra en clase esta animacioacuten (titulada laquoTransiting Exoplanet Graphraquo) con la simulacioacuten de la curva de
luz que surge a medida que un planeta orbita alrededor de su estrella httpyoutubeOX_QWa_v5rw
44 T5 Tema 5 En traacutensito
Recrea el traacutensito de un planeta ante su estrella usando la pizarra blanca y el proyector de la clase a modo de estrella central La clase deberiacutea percibir la sombra en la pantalla cuando dos alumnos lancen una pelota desde un lado de la pantalla hasta el otro Prueba a usar pelotas de distintos tamantildeos
El alumnado confeccionaraacute por grupos una maqueta del traacutensito de un planeta ante su estrella usando esferas de poliestireno (o ciacuterculos de cartulina) para representar los exoplanetas y los palillos o brochetas de madera para sostenerlos Una fuente de luz como una linterna o un foco led haraacute las veces de estrella Si se conecta un registrador de datos (data logger) a un ordenador portaacutetil para medir la intensidad de la luz se apreciaraacute un descenso en la luz registrada cuando el planeta pase por delante de la fuente de luz
Muestra al alumnado la ficha de actividades 5b donde aparece una serie de graacuteficas con el nivel de luz registrado a medida que un exo-planeta orbita alrededor de su estrella La graacutefica a tambieacuten ilustra queacute aspecto tendriacutea la graacutefica si el planeta en oacuterbita fuera maacutes grande iquestSeriacutean capaces de trazar una liacutenea en los diagramas b c y d que ilus-tre la graacutefica resultante si cerca de la estrella orbitara un planeta maacutes pequentildeo maacutes veloz o maacutes lento
gt Graacutefica para ilustrar el tamantildeo de la sombra frente a la distancia de la frente de luz (en cm)
Distancia (cm)
Tam
antildeo
de la
som
bra
(cm
)
ENLACES
Muestra en clase este interesante viacutedeo de animacioacuten donde se explica el trabajo de la misioacuten Kepler y coacutemo opera este telescopio para detectar planetas
httpskeplernasagovmultimediaInteracti-vesHowKeplerDiscoversPlanetsElementaryflashcfm
Herramienta Lightgrapher
httpskeplernasagoveducationModelsand-Simulationslightgrapher
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Con una caja de zapatos se puede fabricar una caja de luz Haz un orificio en uno de sus lados con la finalidad de iluminarla a traveacutes de eacutel con alguacuten tipo de foco como una linterna led En el lado opuesto practica otro orificio que quede justo en frente de la fuente de luz Recorta una rendija semicircular en la tapa-dera de la caja cerca del extremo en el que se encuentre la fuente de luz Introduce por este orificio un palillo que en uno de sus extremos porte una bola de plastilina que represente el planeta aseguacuterate de que el haz de luz incide directamente sobre el planeta Desplaza el palillo con el planeta desde un extremo de la rendija semicircular hasta el otro extremo simulando parte de la oacuterbita En lugar de mirar la luz directamente usa un teleacutefono moacutevil o iPad colocado en el orificio por el que se mira y graba un viacutedeo con el paso del planeta mientras lo desplazas de un extremo al otro de la rendija
Ver guiacuteas de construccioacuten de las cajas en el anexo C de este documentohttpeseroeswp-contentuploads201808Cuaderno-ESERO_Detective-de-exoplanetas_DE-SB-01_2C2AA-ED_DIGITALpdf
45T5Tema 5 En traacutensito
Puesta en comuacutenInsta a cada grupo a crear un modelo a partir de una de las curvas de luz que aparecen en la ficha de actividades 5b iquestSaben explicar por queacute cambia la curva de luz con la velocidad del traacutensito o con el tamantildeo del planeta que orbita alrededor de la estrella Aprovecha las actividades praacutecticas para comentar los detalles de conocimiento maacutes relevantes Recuerda al alumnado que la observacioacuten minuciosa del brillo de una es-trella al lo largo de un periodo de tiempo permite detectar un descenso minuacutesculo en la cantidad de luz que vemos de esa estrella Los cientiacuteficos pueden medir ese brillo y representarlo en una graacutefica que se conoce como curva de luz Los planetas suelen ser pequentildeiacutesimos comparados con sus estrellas centrales asiacute que los descensos de luz que provocan en ellas son extremadamente leves Los planetas del tamantildeo de la Tierra son especialmente difiacuteciles de detectar Los exoplanetas maacutes grandes son faacuteciles de divisar sobre todo cuando se detectan varias oacuterbitas
Curvas de luz del traacutensito de un planetaEstas son cuatro copias de la misma curva de luz (fichas 5b) registrada durante el traacutensito de un planeta por delante de su estrella La graacutefica a) tambieacuten muestra la curva (en azul) que se obtiene cuando alrededor de la estrella orbita un planeta maacutes grande Dibuja otra curva en las graacuteficas que muestre b) un planeta maacutes pequentildeo c) un traacutensito maacutes veloz y d) un planeta maacutes lento
ENLACES
La misioacuten Kepler de la NASA dedicoacute antildeos a observar el mismo trozo de cielo casi 100 000 estrellas con la esperanza de captar traacutensitos
httpskeplernasagovindexcfm
GRAacuteFICA A Tiempo
Tiempo
Tiempo
Tiempo
Porc
enta
je d
e br
illo
Porc
enta
je d
e br
illo
Porc
enta
je d
e br
illo
Porc
enta
je d
e br
illo
GRAacuteFICA C
GRAacuteFICA B
GRAacuteFICA D
w w w e s e r o e sH O J A D E A C T I V I D A D E S
acti
vida
des
46 T5
Cuaderno del profesoradoD E T E C C I Oacute N D E E X O P L A N E TA S Ficha 5a (anverso)
Nuestra pregunta es
Predecimos que
Cambiaremos
Mediremos
Dejaremos igual las condiciones siguientes
Resultados obtenidos
H O J A D E A C T I V I D A D E Sw w w e s e r o e s
actividades47T5
Cuaderno del profesoradoD E T E C C I Oacute N D E E X O P L A N E TA SFicha 5a (reverso)
Resultados obtenidos
Distancia a la luz (en cm) Tamantildeo de la sombra (en cm)
Los resultados obtenidos revelan
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los polos magneacuteticos se dan por pares bull que los polos opuestos se atraen y que los polos
iguales se repelenbull que los imanes atraen algunos materialesbull que una corriente eleacutectrica en un cable crea un
campo magneacutetico
Contexto
El descubrimiento del planeta extrasolar Proxima b un posible mundo similar a la Tierra que orbita alrededor de Proxima Centauri (la estrella maacutes cercana al Sol) suscitoacute diversas cuestiones relacionadas con su capacidad para albergar vida Este exoplaneta estaacute bombardeado por cantidades inmensas de radiacioacuten procedente de su estrella Como se encuentra maacutes cerca de su estrella que la Tierra del Sol necesitariacutea contar con un campo magneacutetico muy intenso para que la vida sobreviviera en eacutel Aquiacute en la Tierra el campo magneacutetico que rodea el planeta protege a todos los seres vivos de los peligrosos rayos coacutesmicos
En esta actividad el alumnado estudiaraacute los
imanes fabricaraacute un electroimaacuten sencillo e investigaraacute
sus propiedades
gt Exoplaneta con niveles elevados de radiacioacuten electromagneacutetica Creacutedito NASAJPL-CaltechR Hurt (SSC)
tema 6QUE LA FUERZA TE ACOMPANtildeE
Fabricacioacuten de un electroimaacuten
49
Cinta aislante Tijeras
Ademaacutes necesitaraacutes
Contenedor de plaacutestico
50 T6
Cable con aislamiento
(al menos 2 metros)2 pilas AA2 imanes
2 cables de conexioacuten
con pinzas de cocodrilo
Clips de papeleriacutea
2 varillas o clavos de hierro
grandes(uno fino y otro
grueso)2 portapilas AA
Material necesario para realizar la actividad
Interruptor o interruptor
casero
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astrofiacutesico e Ingeniero de producto
PelacablesTacos de madera
(para interruptor)Puntas
(para interruptor)
Material opcional
51T6Tema 6 Que la fuerza te acompantildee
Para preparar con antelacioacutenEl docente podraacute preparar interruptores eleacutectricos simples con el alumnado si no dispone de interruptores comerciales
Veacuteanse las instrucciones en el apartado titulado laquoInformacioacuten para el docenteraquo
Para esta actividad se pueden preparar etiquetas identificativas con la profesioacuten de astrofiacutesicoConviene confeccionar y probar un electroimaacuten antes de realizar la actividad en clase La fuerza del
imaacuten dependeraacute del nuacutemero de espiras con que se construya
ActividadIntroduccioacuten Muestra en clase una imagen del exoplaneta Proxima b y explica que se trata de un planeta distante que orbita alrededor de una estrella llamada Proxima Centauri que es la maacutes cercana al Sol Aunque la oacuterbita que sigue el planeta alrededor de su estrella estaacute dentro de la zona habitable soporta vientos descomuna-les 2000 veces maacutes fuertes que los que imperan en la Tierra y recibe un bombardeo intenso de radiacioacuten El planeta necesitariacutea contar con un campo magneacutetico potente para proteger cualquier tipo de vida que pudiera albergar
En esta actividad los alumnos investigaraacuten por su cuenta queacute tipos de imanes hay comprobaraacuten la atraccioacuten y repulsioacuten entre sus polos y la fuerza magneacutetica asimismo estudiaraacuten que los imanes atraen algunos materiales Tras discutir sus resultados explicaraacuten que la electricidad se puede usar para construir un imaacuten y lo que se obtiene se denomina electroimaacuten
Cada grupo usaraacute los materiales que hay dentro del recipiente para fabricar un electroimaacuten Primero comprobaraacute su eficacia usando clips de papeleriacutea Despueacutes los grupos debatiraacuten queacute materiales les gusta-riacutea someter a su electroimaacuten antes de reunir una serie de materiales
Averiguaciones
mdash iquestCuaacutentos clips de papeleriacutea atraeraacute el electroimaacuten
mdash iquestVariacutea la fuerza del imaacuten si se cambia la cantidad de espiras de alambre con que se construye
mdash iquestHay alguna relacioacuten entre el nuacutemero de espiras del electroimaacuten y la cantidad de clips de papeleriacutea que consigue atraer
52 T6 Tema 6 Que la fuerza te acompantildee
mdash iquestPuedes antildeadir un interruptor para activar y desactivar el paso de la electricidad y por tanto el imaacuten
mdash iquestCoacutemo afecta al imaacuten un incremento del voltaje con una pila maacutes potente o antildeadiendo maacutes pilas
mdash iquestRepercute en el imaacuten el empleo de un clavo maacutes largo maacutes corto maacutes grueso o maacutes fino
mdash iquestQueacute materiales se pueden levantar usando la atraccioacuten de un imaacuten
Los datos recopilados durante la investigacioacuten de la relacioacuten entre el nuacutemero de espiras y la cantidad de clips de papeleriacutea atraiacutedos se puede plasmar despueacutes en graacuteficas El alumnado deberaacute exponer sus hallaz-gos en forma de presentacioacuten o de mural
Puesta en comuacutenCada grupo elige un meacutetodo para informar de sus hallazgos al resto de la clase y resumiraacute sus resultados en la pizarra electroacutenica iquestEncontraron los grupos alguna conexioacuten entre el nuacutemero de espiras de alambre y la fuerza del electroimaacuten iquestLograron aumentar la potencia de su imaacuten iquestCoacutemo iquestQueacute materiales atrajo el imaacuten iquestCoinciden en sus conclusiones todos los grupos
Nuacutemero de espiras Nuacutemero de clips de papeleriacutea
53T6Tema 6 Que la fuerza te acompantildee
Informacioacuten para el docente Se cree que el campo magneacutetico de nuestro planeta se genera en las profundidades del nuacutecleo terrestre A medida que la Tierra gira se arremolinan los materiales fundidos situados en el nuacutecleo del planeta El hierro liacutequido conduce la electricidad y genera corrientes eleacutectricas que a su vez crean campos magneacuteticos Los cientiacuteficos han desarrollado un meacutetodo para calcular el campo magneacutetico de un planeta extrasolar distante que orbite alrededor de una estrella distinta de la nuestra El meacutetodo consiste en utilizar el telescopio espacial Hubble para observar el paso de un planeta por delante de su estrella y entonces estudiar la absorcioacuten de la radiacioacuten de la estrella por parte de la atmoacutesfera del planeta para por uacuteltimo estimar el tamantildeo de los campos magneacuteticos que actuacutean alrededor del planeta
Los campos magneacuteticos se producen cuando todos los electrones de un objeto de metal giran en la misma direccioacuten Un electroimaacuten es un tipo de imaacuten que usa electricidad y un material magneacutetico como el hierro para crear campos magneacuteticos Los campos magneacuteticos no se ven pero siacute se pueden medir sus efectos
Para construir un electroimaacuten simple bull Pela los extremos de un cable para despojarlos del aislamiento de
plaacutestico que los recubre bull Coloca los materiales dentro de un contenedor de plaacutestico que no
conduzca la electricidadbull Sujeta el cable de unos 20 cm de largo por uno de sus extremos
coloacutecalo en la cabeza de un clavo de hierro y enroacutellalo a lo largo de eacutel sin que se superponga en ninguacuten lugar hasta la punta del clavo
bull Aseguacuterate de que enrollas el cable en el clavo dando las vueltas siempre hacia el mismo lado para que la electricidad fluya en un solo sentido
bull Conecta los extremos del cable a los dos lados (el positivo y el ne-gativo) de la pila sujetaacutendolo a ellos con un trozo de cinta aislante para que no dejen de hacer contacto
bull Cuando hayas conectado el segundo extremo del cable la pila em-pezaraacute a conducir electricidad por las espiras de alambre y el clavo quedaraacute imantado
bull Si permutas las conexiones tambieacuten cambiaraacutes la polaridad del campo magneacutetico creado
bull Prueba el electroimaacuten colocaacutendolo cerca de un clip de papeleriacutea o cualquier otro metal
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Los alumnos investigaraacuten el exoplaneta HD 209458b apodado Osiris un juacutepiter caliente que viene a ser una tercera parte maacutes grande y maacutes brillante que Juacutepiter Tambieacuten podriacutean investigar Proxima b para lo que podraacuten apo-yarse en la informacioacuten que encontraraacuten aquiacute
httpsenwikipediaorgwikiProxima_Cen-tauri_b
httpswwwnasagovcontentgoddardhub-bles-new-shot-of-proxima-centauri-our-nea-rest-neighbor
CONFECCIOacuteN DE UN INTERRUPTOR SIMPLE
Clava dos puntillas pequentildeas en un taco pequentildeo de madera y ensarta en cada una de ellas un clip de papeleriacutea Sujeta los cables a la cabeza de cada puntilla con pinzas de coco-drilo El circuito se cierra al desplazar los clips para que esteacuten en contacto Usa este enlace para consultar las instrucciones para hacerlo y otros ejemplos de interruptores simples
httphomeschoolandthingsblogspotcouk201303making-simple-switch-for-elec-tricalhtml
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que las ondas electromagneacuteticas viajan por el
espaciobull que los cientiacuteficos captan esas ondas usando
radiotelescopios bull que esas ondas se traducen entonces a sonidosbull a trabajar siguiendo el meacutetodo cientiacutefico mediante
la formulacioacuten de predicciones la realizacioacuten de experimentos sin sesgos y la recopilacioacuten e interpretacioacuten de datos
Contexto
Los cuatro sateacutelites Cluster de ESA han descubierto que la Tierra y otros planetas con campos magneacuteticos como Juacutepiter y Saturno emiten sentildeales de radio que viajan por el espacio en un haz delgado Estas emisiones solo se pueden detectar e interpretar usando radiotelescopios de gran tamantildeo
En esta actividad el alumnado recrearaacute diversos sistemas para enviar mensajes a distancia incluido el recorrido de las ondas de radio por el espacio usaraacute el meacutetodo cientiacutefico para estudiar los teleacutefonos con cuerda y escucharaacute los sonidos
naturales de la Tierra
gt Representacioacuten artiacutestica de los sateacutelites CLUSTER Copyright NASA
55
tema 7iquestHAY ALGUIEN A LA ESCUCHA
Comunicacioacuten a traveacutes del espacio
2 vasos desechables
56 T7
CuerdaHilo de nailon
Material necesario para realizar la actividad A
Bazuca de aire o caja de cartoacuten
Pelotas de espuma de diferentes
coloresVasos
desechablesParaguasPapel Radio analoacutegica
Ademaacutes necesitaraacutes para realizar la actividad A
Ademaacutes necesitaraacutes para realizar la actividad B
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Radioastroacutenomo
e Ingeniero de Sonido
2 platillos (muacutesica)
1 velaFicha de
actividades 2b
Linterna
Tabla con Coacutedigo Morse
o aplicacioacuten para moacutevil
Una caja de cartoacuten Compaacutes Tijeras Cinta adhesiva
Material opcional
Material necesario para construir un bazuca de aire
57T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Para preparar con antelacioacutenEl docente puede conseguir un bazuca de aire por Internet o se puede construir uno con una caja de car-toacuten (consulte el apartado titulado ldquoInformacioacuten para el docenterdquo)
Ten a mano una radio analoacutegica
Para la construccioacuten del teleacutefono deberemos practicar un orificio en la base de cada vaso previamente Para esta investigacioacuten se pueden preparar etiquetas identificativas con las profesiones de Radioastroacuteno-mo e Ingeniero de Sonido
Actividad AAveriguar maneras de enviar mensajes a distancia
Introduccioacuten Comienza el tema con una demostracioacuten para despertar la imaginacioacuten del alumnado Tiende una cuerda por el aula y cuelga de ella un trozo de papel o pide a alguien de la clase que lo sostenga en alto Utiliza un ba-zuca de aire para lanzar una onda de aire a traveacutes del aula que haga vibrar el papel Luego pide que un par de voluntarios se coloquen los vasos desechables en la cabeza Apunta con el bazuca hacia cada uno de los vasos y dispara Los vasos se tambalearaacuten y se caeraacuten Pregunta en clase queacute creen que pasa
Tambieacuten se pueden chocar dos platillos para demostrar que el aire que desplazan apaga la llama de una vela
Explica a la clase que aunque no vemos el aire moverse hasta el papel o los vasos siacute vemos o percibimos las consecuencias de ese desplazamiento De manera anaacuteloga las ondas de radio que recorren distancias inmen-sas por el espacio no se ven pero sabemos que estaacuten ahiacute al capturarlas y transformarlas en sonido Pregunta en clase si se les ocurre alguna manera de enviar mensajes a distancia aquiacute en el planeta Tierra Deja que debatan sus propuestas Ensentildea en clase dos objetos sencillos (vasos de papel y cuerda) que podriacutean utilizarse para enviar un mensaje iquestSe le ocurre a alguien coacutemo Aniacutemalos a comprobar sus propuestas A continuacioacuten los chicos probaraacuten por parejas a usar vasos de papel y cuerda para mandar mensajes Organizados ya por grupos debe-raacuten identificar queacute variables pueden cambiarse y coacutemo planificariacutean la investigacioacuten Tal vez quieran apoyarse en la ficha de actividades 2b (del tema 2) para planificar la resolucioacuten de interrogantes como
mdash iquestAfecta la longitud de la cuerda o el tipo de cuerda al sonido recibido
mdash iquestQueacute pasa cuando la cuerda estaacute tensa o flojamdash iquestTiene alguna repercusioacuten el material del
que estaacute hecho el vasomdash iquestFuncionariacutea el teleacutefono de cuerda
doblando una esquina
58 T7 Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
mdash El alumnado recopilaraacute y anotaraacute los datos y compartiraacute los resultados con la clase
mdash iquestQueacute tipo de cuerda o vaso recomendariacutean y por queacute
Puesta en comuacutenExplica en clase que los sonidos se generan mediante vibraciones que se desplazan a traveacutes del aire de soacute-lidos y de liacutequidos Las vibraciones que se producen al hablar dentro del vaso viajan por la cuerda hasta lle-gar al otro vaso el aire que hay dentro del vaso y los huesos que hay en el craacuteneo vibran y esas vibraciones llegan hasta los oiacutedos y entonces el cerebro descifra esa informacioacuten en forma de sonidos reconocibles
Para afianzar estos conocimientos se puede utilizar este viacutedeo
httpswwwyoutubecomwatchv=HMXoHKwWmU8
Actividad BEstudio de las ondas de radio
IntroduccioacutenHaz hincapieacute en que las ondas de radio son muy diferentes de las ondas del sonido Explica que las ondas electromagneacuteticas pueden viajar por el espacio sin necesidad de que haya aire Algunas de estas ondas se denominan ondas de radio Los cientiacuteficos han descubierto una manera de captar ondas de radio y convertirlas en sentildeales que viajan hasta nuestro oiacutedo
A continuacioacuten el alumnado reproduciraacute en clase el viaje que siguen las ondas electromagneacuteticas por el espacio hasta llegar al radiotelescopio Varios voluntarios se colocaraacuten en un extremo del aula con pelotas de espuma de diferentes colores que lanzaraacuten hacia el laquoradiotelescopioraquo un paraguas abierto que otro voluntario sujetaraacute desde el lado opuesto del aula de manera que la parte coacutencava mire hacia la clase Alguien decidiraacute queacute colores representaraacuten las ondas de radio uacutetiles Cuando se hayan lanzado todas las pelotas solo se conservaraacuten las pelotas de los colores elegidos que haya atrapado el paraguas mientras que el resto se desecharaacute Explica en clase que las estrellas (representadas por los alumnos voluntarios) emiten un montoacuten de radiacioacuten (representada aquiacute por todas las pelotas de diferentes colores) que viaja por el espacio el radiotelescopio (representado por el paraguas) capta toda esa radiacioacuten pero este instrumento solo podraacute utilizar la radiacioacuten de ciertas longitudes de onda las denominas ondas de radio las cuales transformaraacute en sentildeales comprensibles para nosotros
59T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Demostracioacuten del docenteUtiliza una radio analoacutegica para que el alumnado perciba el sonido que se oye cuando no estaacute sintonizada ninguna emisora mientras que al sintonizar alguna el sonido se vuelve niacutetido De forma anaacuteloga seriacutea-mos incapaces de atribuir un sentido a las ondas de radio si su energiacutea no se transformara en vibraciones que percibimos en forma de sonidos
Explica en clase que la Tierra y otros planetas tienen una manera de gritarle al resto de la Galaxia laquoiexclEstoy aquiacuteraquo Lo que ocurre es que ese mensaje solo se percibe y se entiende mediante radiotelescopios de gran tamantildeo
En este enlace escucharaacutes una grabacioacuten con los laquosonidosraquo
naturales de la Tierra
httpwwwesaintesaKIDSenSEM5QPSHKHF_LifeinSpace_0html
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Los maacutes entusiastas podriacutean construir o com-prar un transmisor que permita al alumnado enviar mensajes Los chicos tambieacuten podriacutean realizar su propia grabacioacuten de radio
Tambieacuten podriacutea estudiarse el coacutedigo Morse Existe una aplicacioacuten para teleacutefonos moacuteviles llamada Morse-It que traduce textos a pitidos en coacutedigo Morse Una laacutempara led podriacutea sustituirse por un timbre Otra alternativa seriacutea utilizar una linterna para enviar mensajes con patrones de haces de luz Explica que la luz se puede usar de este modo para enviar informacioacuten
Imagen 1 El Observatorio IRAM Pico Veleta o IRAM 30m es un radiotelescopio pertenecien-te al Instituto de Radioastronomiacutea Milimeacutetrica que estaacute situado en la loma de Dilar en Sierra Nevada a una altura de 2850 m sobre el nivel del mar
gt Radiotelescopio del observatorio de Sierra Nevada desde las pistas de esquiacute
60 T7 Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
A - J --- S 1 ----
B - K -- T - 2 ---
C -- L - U - 3 --
D - M -- V - 4 -
E N - W -- 5
F - O --- X -- 6 -
G -- P -- Y --- 7 --
H Q --- Z -- 8 ---
I R - 0 -----
9 ----
gt Tabla con el coacutedigo Morse
61T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Informacioacuten para el docente Los objetos que pueblan el espacio como planetas exoplanetas estrellas polvo y gas emiten ondas elec-tromagneacuteticas de diferentes longitudes de onda Parte de la luz que emiten tiene longitudes de onda muy largas algunas de hasta kiloacutemetro y medio de longitud Estas ondas largas reciben el nombre de ondas de radio y son parte de una serie maacutes grande de ondas denominadas en su conjunto espectro electromag-neacutetico Como las ondas de radio son tan largas para captarlas se utilizan telescopios especiales llamados radiotelescopios Estos son mucho maacutes grandes que los telescopios que se usan para captar la luz visible Estos instrumentos inmensos se apuntan hacia las estrellas o planetas y permiten conocer su estructura movimiento y composicioacuten a partir del estudio de las ondas de radio que provienen de esos objetos En astronomiacutea se utilizan ciertos instrumentos para convertir las ondas de radio en imaacutegenes y sonidos
Construccioacuten de un bazuca de aire1 Sella por completo todos los bordes de la caja con la cinta adhesiva 2 Traza un ciacuterculo en el centro de uno de sus lados recoacutertalo y sella los bordes de este orificio
con cinta 3 Golpea con las manos simultaacuteneamente dos lados opuestos de la caja de manera que el aire que
hay en su interior se vea forzado a salir por el orificio circular 4 Dirige el aire saliente hacia el objetivo como un montoacuten de vasos de papel para intentar tumbarlos
con la raacutefaga
gt Bazuka de aire
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los sonidos se producen por vibracionesbull que el tono de un sonido se puede cambiarbull que los exoplanetas pueden transitar ante el disco
de sus estrellas siguiendo un patroacuten regular
Contexto
El telescopio espacial Spitzer reveloacute hace poco que alrededor de la estrella TRAPPIST-1 orbitan siete planetas similares a la Tierra cuyo nombre astronoacutemico es b c d e f g y h Los planetas se detectaron debido a sus traacutensito por delante de la estrella lo que eclipsa perioacutedicamente una parte minuacutescula de la luz estelar Los planetas orbitan esta estrella siguiendo un patroacuten
En este tema el alumnado usaraacute materiales cotidianos para confeccionar instrumentos sencillos como flautas de pan a partir de pajitas de refrescos y producir con ellos siete notas que combinaraacuten al
antojo de su imaginacioacuten para crear melodiacuteas
gt Sistema solar de TRAPPIST-1 Copyright de la ilustracioacuten NASA
63
tema 8LA MUacuteSICA DE LOS PLANETAS EXTRASOLARES
Sonidos del espacio
64 T8
Ordenador con conexioacuten a
internet
Material necesario para realizar la actividad
Pajitas de refresco
Ademaacutes necesitaraacutes
Vasos desechables
Cinta adhesiva
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Ingeniero de
sonido y Cientiacutefico planetario
Botellas o vasos Baquetas Cajas de cartoacuten vaciacuteas
Gomas elaacutesticas Reglas de plaacutestico
65T8Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
Para preparar con antelacioacutenPara esta actividad se pueden preparar etiquetas indentificativas para la profesioacuten de ingeniero de sonido
ActividadIntroduccioacutenExplica en clase que el telescopio espacial Spitzer descubrioacute la estrella TRAPPIST-1 y sus siete planetas
Muestra la imagen de TRAPPIST-1
httpcdnsci-newscomimagesenlarge3image_4728e-TRAPPIST-1jpg
Reproduce en clase la animacioacuten de los traacutensitos ante TRAPPIST que aparece en el siguiente viacutedeo Las oacuterbitas se han acelerado para que el viacutedeo dure un solo minutohttpwwwspitzercaltecheduexploreblog371-Making-Music-from-Exoplanets
Explica que usando los patrones de los traacutensitos de estos siete planetas similares a la Tierra ante el disco de su estrella ha inspirado a un muacutesico a componer una melodiacutea basada en los tiempos en los que se produ-cen esos traacutensitos Asignoacute al traacutensito de cada planeta una nota musical acorde con su nombre (en ingleacutes b es la nota si c es do d es re e es la nota mi f es fa g es sol y h no se corresponde con ninguna nota musical) y antildeadioacute al conjunto una instrumentacioacuten sencilla de fondo y el ritmo de un tambor
Pon ejemplos de alguacuten otro sistema planetario extrasolar como Gliese o Kepler
con una cantidad diversa de planetas en oacuterbita alrededor de la estrella central
httpsexoplanetsnasagovresources174 httpswwwnasagovameskeplerkepler-186-and-the-solar-system
El alumnado cortaraacute las pajitas de papel para construir siete laquoflautas de panraquo de distintas longitudes Todas ellas deberaacuten tener uno de sus extremos aplanado de manera que al soplar por eacutel se produzca una nota o vibracioacuten diferente iquestSon capaces los alumnos de usar las flautas por turnos para crear una melodiacutea Organizados en grupos los chicos usaraacuten esas siete notas para crear una melodiacutea baacutesica a la que antildeadiraacuten la muacutesica que deseen
Ya han compuesto una muacutesica basada en los traacutensitos de TRAPPIST iquestPodraacuten crear ahora una melodiacutea basada en otros sistemas Podriacutean probar a llenar botellas o jarras con agua hasta distintas alturas a tamborilear con las baquetas a hacer vibrar reglas sobre el borde de una mesa o a hacer vibrar gomillas elaacutesticas tensadas a lo ancho de una caja de pantildeuelos vaciacutea
mdash iquestSeriacutea capaz alguacuten grupo de componer un rap para acompantildear sus melodiacuteas
66 T8 Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
Puesta en comuacutenCada grupo interpretaraacute su composicioacuten para toda la clase iquestSe les ocurre alguna aportacioacuten para mejorar las piezas musicales
En el tema 7 el alumnado aprendioacute que los planetas con un cam-po magneacutetico producen sentildeales que se pueden detectar mediante radiotelescopios Si una raza alieniacutegena captara las sentildeales de radio naturales que emite la Tierra oiriacutea una serie de chasquidos y silbidos iexclparecidos a los de R2-D2 el robot de Star Wars
Vuelve a oiacuter los chasquidos y silbidos de la Tierra en el sitio ESA Kids
httpwwwesaintesaKIDSenSEM5QPSHKHF_LifeinSpace_0html
Oiacuted en clase un corte de Star Wars la firma de cinco notas de la peliacute-cula Encuentros en la tercera fase o cualquier otra muacutesica relacionada con el espacio
Actividad B El programa ScratchCada uno de los planetas de Trappist-1 tarda un tiempo diferente en completar una oacuterbita alrededor de su estrella central Las leyes de Ke-pler dicen que cuanto maacutes lejos se encuentra un planeta de su estrella maacutes tarda en recorrer su oacuterbita
En este proyecto en Scratch el periodo de cada oacuterbita es propor-cional a los periodos orbitales reales de los planetas de Trappist Cada vez que un planeta completa una oacuterbita el modelo emite un sonido diferente
httpsscratchmiteduprojects153216618
Los sonidos estaacuten asignados de la siguiente manera pero es faacutecil cam-biar esto dentro del modelo
B ndash Chomp C ndash Boing D ndash CricketE ndash Meow F ndash Alien Creak2 G ndash Bass BeatboxH ndash Goose
El tiempo que dura cada oacuterbita se puede encontrar en el programa Scratch y se da en segundos
El cursor proporcional del modelo se puede utilizar para obtener muacuteltiplos de cada periodo orbital Por ejemplo si la proporcioacuten se es-tablece en 2 entonces el periodo de Trappist-1b ascenderaacute a 302 se-gundos y el de Trappist-1h seraacute de 40 segundos
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
El alumnado podriacutea iniciarse en el empleo de un programa informaacutetico para crear sus propias composiciones musicales basadas en los patrones orbitales de los planetas de TRAPPIST-1 Beatwave es una aplicacioacuten interesante que se puede usar con teleacutefonos moacuteviles y que ofrece la posibilidad de crear ritmos simples melodiacuteas melodiacuteas paralelas y de antildeadir instrumentos de fondo
67T8Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
1 Pulsa la flecha identifica los distintos sonidos que se oyen 2 Ordeacutenalos por periodos (del maacutes corto al maacutes largo) Pulsa stop
para detener los sonidos3 Cronometra cada uno crea una tabla con los periodos orbitales
(en segundos) 4 Pulsa en cada planeta para comprobar que cada sonido se re-
produce por separado Los datos reales de los planetas se pue-den encontrar en Wikipedia
httpsenwikiped iaorgwikiTRAPPIST-1mediaFile-PIA21425_-_TRAPPIST-1_Statistics_Tablejpg
El alumnado podriacutea recrear las oacuterbitas intentando cronometrar sus perio-dos mientras caminan en torno a una laquoestrellaraquo de manera que siempre pasen por el mismo punto cada vez que oigan el sonido de su planeta Esta recreacioacuten fiacutesica de las oacuterbitas con alumnos representando cada uno de los planetas orbitando alrededor de una estrella central podriacutea ayudar al grupo a entender la distancia a la que se encuentra cada planeta de la estrella y la velocidad a la que se desplaza en relacioacuten con los demaacutes pla-netas del sistema Asimismo podriacutea ayudarles a entender queacute hicieron en realidad durante la actividad con el programa Scratch que cada sonido re-presenta una oacuterbita completa Tendriacutean que poner a escala la distancia de las oacuterbitas porque si no algunos tardariacutean diacuteas en completar una vuelta de modo que un ejercicio matemaacutetico uacutetil consistiriacutea en crear una escala adecuada que pudiera representarse dentro de la clase Para ello deberaacuten asumir que las oacuterbitas son circulares Si juegan con el cursor proporcional del modelo encontraraacuten la mejor opcioacuten para que todos los planetas com-pleten sanos y salvos sus oacuterbitas respectivas Deberaacuten calcular la longitud del periodo de su sonido particular y luego lo comprobaraacuten
Quien tenga habilidad programando podraacute ampliar el ejercicio in-troduciendo las oacuterbitas de los planetas en el modelo
En este enlace se puede encontrar un ejemplo de movimiento circular
en Scratch
httpsscratchmiteduprojects11439426
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Usar los datos del periodo orbital para crear una composicioacuten musical similar para nuestro Sistema Solar y compara los dos sistemas
Crear una animacioacuten con Scratch para ilustrar la rotacioacuten de los planetas del sistema TRAPPIST-1 en torno a su estrella
gt Captura de pantalla del programa Scratch
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los planetas extrasolares y sus estrellas se
encuentran a millones de antildeos-luz de distancia del Sistema Solar
bull que las condiciones ambientales que se dan en esos planetas son diversas
bull que los seres vivos experimentan adaptaciones a lo largo del tiempo para sobrevivir en las condiciones ambientales que existen en cada momento
bull que en otros sistemas planetarios podriacutea haber formas de vida diferentes a las de la Tierra
Contexto
En esta actividad el alumnado recopilaraacute informacioacuten sobre planetas extrasolares y basaacutendose en ella usaraacute la imaginacioacuten y trabajaraacute de manera creativa para disentildear y describir un nuevo exoplaneta Para ello tendraacute en cuenta rasgos clave y las adaptaciones que necesitariacutean desarrollar los seres vivos para sobrevivir en las condiciones ambientales de ese
planeta
gt ExoMars Rover ESAATG medialab
69
tema 9AGENCIA DE VIAJES A PLANETAS EXTRASOLARES
Exploracioacuten de mundos alieniacutegenas
Libros tabletas y ordenadores
de consulta
Rotuladores y laacutepices
de colores
70 T9
Ordenador con conexioacuten a
internet
Material necesario para realizar la actividad
Papel
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astroacutenomo
galaacutectico y extragalaacutectico y Astrobioacutelogo
71T9Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
Para preparar con antelacioacutenPara esta actividad se pueden preparar etiquetas identificativas para las profesiones de astroacutenomo extra-galaacutectico y astrobioacutelogo
IntroduccioacutenExplica en clase que en este tema deben actuar en primer lugar como astroacutenomos extragalaacutecticos para estudiar y disentildear un planeta extrasolar distante Despueacutes haraacuten las veces de astrobioacutelogos para estudiar y disentildear alguna forma de vida alieniacutegena uacutenica y tendraacuten que describir coacutemo se ha adaptado a las condi-ciones ambientales que imperan en su lejano mundo
Empieza la actividad con un emocionante viaje a mundos distantes usando la herramienta interactiva httpeyesjplnasagoveyes-on-exoplanetshtml
Muestra en clase las imaacutegenes del sitio en Internet de la NASAhttpsexoplanetsnasagovalien-worldsexoplanet-travel-bureau
En este sitio encontraraacutes una seleccioacuten de carteles con gran variedad de exoplanetas que ilustran los rasgos uacutenicos de cada uno de ellos
bull TRAPPIST-1_Planet hop from TRAPPIST-1 (de planeta en planeta desde TRAPPIST-1)
bull PSOJ31885-22 _Where the night life never ends (Donde la vida nocturna nunca cesa)
bull HD4037G_Experience the gravity of a super earth (Experimenta la gravedad de una supertierra)
bull KEPLER-16B_Where your shadow always has company (Donde tu sombra siempre tiene compantildeiacutea)
bull 51 Pegasi-b_Greetings from your first exoplanet (Saludos desde tu primer exoplaneta)
bull KEPLER-186F_Where the grass is always redder (Donde la hierba siempre es maacutes roja)
El tamantildeos de estos exoplanetas va desde las supertierras hasta los minineptunos algunos son rocosos otros son aacuteridos como desiertos los hay volcaacutenicos achicharrantes geacutelidos unos son asolados por potentes vientos otros son bombardeados por radiacioacuten intensa
gt Muestra de carteles sobre exoplanetas del sitio web de la NASA
72 T9 Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
Actividad ACada grupo estudiaraacute varios sistemas de planetas extrasolares y con la informacioacuten obtenida crearaacute una descripcioacuten detallada del mundo distante inventado por ellos A continuacioacuten disentildearaacuten un cartel en el que figuren los principales rasgos de ese planeta
Actividad BSi en ese mundo pudiera haber vida iquestqueacute forma tendriacutea iquestQueacute clase de adaptaciones tendriacutean que desarrollar los seres vivos para sobrevivir en las condiciones ambientales de este planeta La astrobiologiacutea aspira a descubrir cuaacuteles son las condiciones necesarias para la vida y queacute formas puede adoptar la vida Los alumnos asumiraacuten el papel de as-trobioacutelogos para estudiar los entornos extremos que hay en la Tierra y las adaptaciones que han desarrollado los seres vivos para sobrevivir en ellos Usaraacuten esta informacioacuten para describir la clase de vida alieniacutegena que podriacutea existir en el nuevo mundo que han imaginado Dibujaraacuten y pondraacuten nombre a esta nueva forma de vida y sentildealaraacuten sus rasgos principales
Puesta en comuacutenLos grupos presentaraacuten sus disentildeos ante su clase o ante otra clase y describiraacuten con detalle el mundo alieniacutegena que han inventado Expli-caraacuten queacute adaptaciones han desarrollado los seres vivos para adaptar-se a ese entorno
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Si fuera posible iquesta cuaacutel de esos exoplanetas viajariacutean los chicos o enviariacutean una sonda para estudiarlo y por queacute El docente haraacute hincapieacute en que es imposible viajar a estos exoplanetas distantes debido a las inmensas distancias que nos separan de ellos iquestCoacutemo seriacutea ese lugar Si pudieran elegir sus caracteriacutesticas iquestcuaacuteles creen que seriacutean las ideales para vivir felices y con bienestar
Puede que los grupos quieran componer una muacutesica para acompantildear su mural Tambieacuten podriacutean disentildear confeccionar y decorar una maqueta para ilustrar los rasgos principales del mundo distante que han elegido Esta actividad podriacutea relacionarse con otros temas interdisciplinares del curriacuteculo como dibujo teatro tecnologiacutea ingenieriacutea geografiacutea lecto-escritura e informaacutetica
73T9Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
VoyagerEn 1977 se lanzaron las dos sondas gemelas Voyager 1 y 2 para explo-rar regiones del espacio a las que ninguacuten otro artefacto terrestre habiacutea llegado jamaacutes Ambas estaacuten maacutes lejos del Sol que Plutoacuten y a traveacutes de los datos que siguen enviando a la Tierra los cientiacuteficos confiacutean en co-nocer mejor el espacio que media entre las estrellas llamado espacio interestelar La nave lleva a bordo un disco de cobre chapado en oro de unos 30 cm con sonidos e imaacutegenes seleccionados para retratar la diversidad de la vida y la cultura en la Tierra
mdash iquestQueacute pondriacutean los chicos en un disco asiacute para enviar en una misioacuten con destino a un planeta distante situado fuera de los confines de nuestra propia Galaxia
mdash iquestCoacutemo describiriacutean a los seres humanos
mdash iquestQueacute los hace felicesmdash iquestQueacute cualidades consideran
deseables en un ser humano
mdash iquestQueacute aficiones animales accidentes geograacuteficos o muacutesica incluiriacutean en el disco
mdash Si tuvieran que escribir una carta a un ser alieniacutegena iquestqueacute le diriacutean
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
El alumnado podriacutea grabar un viacutedeo o un mensaje de voz composiciones musicales programas informaacuteticos robots creaciones artiacutesticas o fotografiacuteas Esta actividad ofrece muchas posibilidades para seguir un plantea-miento interdisciplinar amplio atractivo para todas las edades y todo tipo de capacidades
Otros cuadernos didaacutecticosConsulta todos los disponibles y descaacutergalos de la web wwweseroes
Deteccioacuten de exoplanetasESCONDIDOS EN LA LUZModelado de traacutensitos de exoplanetas
PRIMARIA
Ingenieriacutea de astronavesLA ALEACIOacuteN PERFECTADescubre las distintas propiedades de los materiales
PRIMARIA
Lanzamiento de cohetesTECNOLOGIacuteA ESPACIALCalcula y disentildea tu propio lanzamiento
PRIMARIA
Observador de la tierraCENTINELA INCANSABLERecogida y anaacutelisis de informacioacuten para comprender mejor nuestro planeta
PRIMARIA
Deteccioacuten de exoplanetasESCONDIDOS EN LA LUZModelado de traacutensitos de exoplanetas
SECUNDARIA Y BACHILLERATO
Ingenieriacutea de astronavesLA ALEACIOacuteN PERFECTADescubre las distintas propiedades de los materiales
SECUNDARIA Y BACHILLERATO
Lanzamiento de cohetesTECNOLOGIacuteA ESPACIALCalcula y disentildea tu propio lanzamiento
SECUNDARIA Y BACHILLERATO
Modelado de traacutensitos de exoplanetas
exoplanetasDeteccioacuten de
ESCONDIDOS EN LA LUZ
PrimariaCuaderno del profesorado
DE-P-01
Colaboradores ESERO Spain Mayo 2019
ANDALUCIacuteA Consejeriacutea de Educacioacuten y Deporte de la Junta de Andaluciacutea
ARAGOacuteN Fundacioacuten Centro Astronoacutemica Aragoneacutes Espacio 042
Fundacioacuten Ibercivis
ASTURIAS Consejeriacutea de Educacioacuten y Cultura del Gobierno del Principado de Asturias
CANARIAS Consejeriacutea de Educacioacuten y Universidades del Gobierno de Canarias
CATALUNtildeA CESIRE (Centre de Recursos Pedagogravegics Especiacutefics de Suport a la Innovacioacute i la Recerca Educativa) Departament drsquoEnsenyament Generalitat de Catalunya
GALICIA Conselleriacutea de Educacioacuten Universidade e Formacioacuten Profesional de la Xunta de Galicia
I BALEARES Conselleria De Educacioacuten y Universidad Govern Illes Balears
LA MANCHA Consejeriacutea de Eduacioacuten Cultura y Deportes Gobierno de Castilla La Mancha
MADRID Consejeriacutea de Educacioacuten e Investigacioacuten de la Comunidad de Madrid
Grupo de Investigacioacuten en Nutricioacuten Ejercicio y Estilo de Vida Saludable INEF Universidad Politeacutecnica de Madrid
MURCIA Consejeriacutea de Empleo Universidades y Empresa Regioacuten de Murcia
NAVARRA Pamplonetario
PAIacuteS VASCO Departamento de educacioacuten Gobierno Vasco
VALENCIA Ciutat de les Arts i les Ciegravencies Generalitat Valenciana
3
ESERO Spain es la Oficina de Educacioacuten y Recursos Espaciales (European Space Education Resource Office) de la Agencia Espacial Europea (ESA) en Espantildea Coordinada desde el Parque de las Ciencias de Granada y articulada mediante la colaboracioacuten activa de nodos en cada comunidad autoacutenoma tiene como objetivo utilizar el contexto del espacio para fomentar las vocaciones CTIM (Ciencia Tecnologiacutea Ingenieriacutea y Matemaacuteticas) proporcionando recursos a toda la comunidad educativa de Primaria y Secundaria siguiendo las directrices establecidas por ESA Education
A punto de cumplir su primer antildeo de actividad ESERO Spain ha trabajado con maacutes de 1600 docentes y constituido una red con los primeros 31 embajadores ESERO a nivel nacional Ademaacutes la colaboracioacuten con instituciones educativas ha seguido en aumento y en los proacuteximos meses la presencia de ESERO Spain se extenderaacute a todas las regiones ESERO Spain ya participa activamente en 10 comunidades autoacutenomas
Durante este tiempo tres nuevas oficinas ESERO han entrado a formar parte de la red europea Alemania Dinamarca y Luxemburgo con quien ya se estaacute trabajando en nuevos proyectos
Del espacioal aula
wwweseroes
1600 profesores ESERO Spain
31 embajadores ESERO Spain
10 Comunidades Autoacutenomas
4
La Tierra es el uacutenico lugar que conocemos que tiene vida Es especial porque estaacute cubierta de agua en forma liacutequida debido a que se encuentra a la distancia correcta de nuestra estrella el Sol en la ldquozona de habitabilidadrdquo ni demasiado caliente ni demasiado friacutea Pero iquestpodriacutea haber otra ldquoTierrardquo en alguacuten lugar de la inmensidad del espacio orbitando a su propia estrella iquestTendraacute condi-ciones para albergar vida Los instrumentos modernos estaacuten ayudando a cientiacuteficos a aprender maacutes sobre estos mundos alieniacutegenas y las atmoacutesferas que los rodean El primer exoplaneta descubierto se parece a lo que co-
nocemos como ldquoJuacutepiter calienterdquo un planeta gigante que orbita cerca de su estrella Lo descubrioacute el profesor Michel Mayor de la Universidad de Ginebra en 1995 Entonces fue considerado una revolucioacuten para la astro-nomiacutea En 2018 se han conseguido localizar casi 4000 exoplanetas y el contador sigue activo
En las uacuteltimas dos deacutecadas los expertos se han foca-lizado en la caza de planetas pequentildeos como el nuestro
La mayoriacutea de los exoplanetas no pueden ser obser-vados directamente porque su visibilidad es muy deacutebil comparada con la estrella alrededor de la cual orbitan
ExoplanetasESCONDIDOS EN LA LUZ
5
pero los cientiacuteficos se las han ingeniado para detectarlos a distancia Uno de estos meacutetodos consiste en registrar los movimientos de la estrella perturbados debido a la traslacioacuten del planeta y asiacute se puede medir su masa
En ciertas ocasiones tenemos suerte y podemos ver al planeta pasar delante de su estrella un pequentildeo eclipse que nos revela el tamantildeo del planeta Eso es precisamen-te lo va a medir desde el espacio la misioacuten CHEOPS
CHEOPS es un telescopio espacial de la Agencia Es-pacial Europea que seraacute lanzado al espacio en el 2018 Seraacute capaz de medir el radio de los exoplanetas con una precisioacuten hasta ahora desconocida
iquestPodremos descubrir otro planeta como el nuestro rocoso con agua liacutequida y una atmoacutesfera respirable
Cazar exoplanetas parecidos a la Tierra requiere una alta precisioacuten El mundo de la ciencia recompensa este tipo de buacutesqueda incitando a que nuevos investi-gadores secunden los pasos de los pioneros
Desde gigantes gaseosos a pequentildeos planetas ro-cosos parecidos a la Tierra se cree que nuestra Viacutea Laacutec-tea estaacute poblada por miles de millones de exoplanetas iexcly muchos miles de millones maacutes en el Universo
Este recurso emocionante innovador interdisci-plinar y basado en STEM se compone de 9 temas que contienen actividades praacutecticas basadas en la buacutesqueda de planetas maacutes allaacute de nuestro sistema solar Las ac-tividades creativas orientadas para alumnado de 6-11 antildeos de edad fomentan un enfoque investigativo y tra-bajo cientiacutefico Asumiendo el papel de especialistas en astronomiacutea ingenieriacutea y matemaacuteticas aprenderaacuten sobre la amplia variedad de disciplinas relacionadas con el es-pacio que la industria espacial demanda Cada actividad contiene instrucciones faacuteciles de seguir y utiliza recursos cotidianos para motivar e inspirar al alumnado
Aunque se escondan en la luz nuestros detectives de exoplanetas los encontraraacuten
gt ESANASA Geneva University Observatory(Frederic Pont)
Deteccioacuten de exoplanetasEscondidos en la luzModelado de traacutensitos de exoplanetas
3ordf Edicioacuten Mayo 2019
Guiacutea para el profesorado
CicloPrimaria
Imagen de portadaIlustracioacuten de un planeta extrasolarESA NASA UCL (G Tinetti)
EditaESERO SpainParque de las Ciencias Granada
Esero Spain 2018 copy
DireccioacutenParque de las Ciencias Granada
ESERO SpainDomingo Escutia Muntildeoz Director Proyectos ESERO SpainMariacutea del Carmen Botella Almagro Teacutecnica ESERO Spain
AutoraSue Andrews
Las siguientes personas colaboraron en el desarrollo de este recurso y la autora agradece a todas ellas la ayuda y el asesoramiento que le brindaron
Alex Brown Responsable de ESERO Reino Unido Tom Lyons Docente asociado de ESERO Reino UnidoRachel Jackson Especialista en educacioacuten primaria de ESERO RU
Dave Gibbs National STEM Centre University of York Reino UnidoJulie Wiskow Rode Heath Primary School Reino UnidoYvonne Wright Derbyshire County Council Reiuno UnidoTaj Bhutta Institute of Physics (IoP) Reino UnidoSheila Kanani Royal Astronomical Society (RAS) Londres Reino UnidoOlivia Johnson Science and Technology Facilities Council (STFC)
Royal Observatory Edinburgh (ROE) UK Astronomy Technology Centre (UKATC) Reino Unido
Wendy Cotterill Science and Technology Facilities Council (STFC) Daresbury Reino Unido
Phill Day Science and Technology Facilities Council (STFC) Daresbury Reino Unido
Rebecca Barnes European Space and Technology Centre (ESTEC)Joseacute Miguel Gonzaacutelez Peacuterez ESERO NoruegaDomingo Escutia ESERO EspantildeaKaty McKay Directora de marketing STEM LearningCathy Callus y alumnado de 5ordm curso Escuela de Ensentildeanza Primaria
Edisford Clitheroe Reino Unido
Material didaacutectico basado en las publicaciones
bull Exoplanets detective Secundaria Coleccioacuten Teach with space ESA Education
bull Are we alone Primaria Sue Andrews y colaboradores ESERO UK wwweseroorguk
02 Del espacio al aula
04 Exoplanetas escondidos en la luz
08 Bloque 1 Actividades
10 Tema 1 Hasta el infinito y maacutes allaacute
20 Tema 2 Signos de vida
28 Tema 3 La atmoacutesfera
34 Tema 4 Ni demasiado friacutea ni demasiado caliente
sumario
Dave Gibbs National STEM Centre University of York Reino UnidoJulie Wiskow Rode Heath Primary School Reino UnidoYvonne Wright Derbyshire County Council Reiuno UnidoTaj Bhutta Institute of Physics (IoP) Reino UnidoSheila Kanani Royal Astronomical Society (RAS) Londres Reino UnidoOlivia Johnson Science and Technology Facilities Council (STFC)
Royal Observatory Edinburgh (ROE) UK Astronomy Technology Centre (UKATC) Reino Unido
Wendy Cotterill Science and Technology Facilities Council (STFC) Daresbury Reino Unido
Phill Day Science and Technology Facilities Council (STFC) Daresbury Reino Unido
Rebecca Barnes European Space and Technology Centre (ESTEC)Joseacute Miguel Gonzaacutelez Peacuterez ESERO NoruegaDomingo Escutia ESERO EspantildeaKaty McKay Directora de marketing STEM LearningCathy Callus y alumnado de 5ordm curso Escuela de Ensentildeanza Primaria
Edisford Clitheroe Reino Unido
Material didaacutectico basado en las publicaciones
bull Exoplanets detective Secundaria Coleccioacuten Teach with space ESA Education
bull Are we alone Primaria Sue Andrews y colaboradores ESERO UK wwweseroorguk
40 Tema 5 En traacutensito
48 Tema 6 Que la fuerza te acompantildee
54 Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
62 Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
68 Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
actividadesbloque 1
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que nuestro Sistema Solar estaacute formado por ocho
planetas que orbitan alrededor de nuestra estrella el Sol
bull que la Tierra orbita alrededor del Sol desde la zona habitable tambieacuten conocida como la laquozona de Ricitos de Ororaquo
bull que en el cosmos existen otros sistemas solares aparte del nuestro
bull a interpretar la informacioacuten y las escalas y a usar decimales para trazar la distancia orbital de los planetas
Contexto
Las distancias que median entre los planetas y
las estrellas que orbitan se miden en unidades
astronoacutemicas o au La Tierra dista 1 au de nuestra
estrella el Sol La regioacuten en torno a la estrella que
no es ni demasiado caliente ni demasiado friacutea como
para que exista agua en estado liacutequido se denomina
zona habitable aunque tambieacuten se conoce como
laquozona de Ricitos de Ororaquo En esta actividad el
alumnado traza la posicioacuten y las oacuterbitas de la Tierra
y el resto del planetas del Sistema Solar y despueacutes
calcula la ubicacioacuten de la zona habitable Con ello
aprende que existen otros sistemas solares con
planetas en oacuterbita alrededor de estrellas distintas
al Sol al trazar las posiciones de esos planetas
extrasolares distantes descubren cuaacuteles podriacutean ser
habitables
gt Copyright ESA 2003 Ilustracioacuten de AOES Medialab
11
tema 1HASTA EL INFINITO Y MAacuteS ALLAacute
Trazado de las oacuterbitas de los planetas del Sistema Solar y de otros sistemas solares
Cartulinasde color negro y Planchas
de poliestireno o espuma
(60x60 cm)
Tablero 60x60para caacutelculo de zona
de habitabilidad
Plantilla con los planetas
del Sistema Solar a escala de tamantildeo
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astroacutenomo
galaacutectico y Cientiacutefico planetario
Plantilla con los planetas del Sistema Solar
a escala de distancia
Gometsredondos (planetas)
7 fichascon datos
de planetas extrasolares
Tizas y cordelpara trazar oacuterbitas
5 fichascon datos del Sistema Solar
1 fichapara calcular las
zonas habitables del Sistema Solar y los 7 exoplanetas (para
fotocopiar)
Calculadora
Tijeras yPegamento en
barra
Plastilina de varios colores y palillos de
cocina
12 T1
Papel Laacutepices o boliacutegrafos
Rotuladores opacos tizas o laacutepices de
colores
Trapo o bayeta para limpiar el tablero
Material necesario para realizar la actividad
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Tema 1 Hasta el infinito y maacutes allaacute 13T1
Para preparar con antelacioacuten
Todas las sesiones en el aula estaacuten pensadas para que el alumnado trabaje en grupos de cuatro personas Antes de iniciar la actividad se pueden preparar varias etiquetas identificativas con la profesioacuten de laquoastroacute-nomo galaacutecticoraquo Veacutease las cartas de roles
Dibuja los dos ejes sobre las cartulinas negras y maacutercalos a intervalos de 1 cm empezando por el pun-to en el que se cruzan ambos ejes antes de pegar las cartulinas sobre las planchas de material riacutegido
Veacutease el diagrama en el apartado laquoInformacioacuten para el docenteraquo
Las planchas riacutegidas se pueden utilizar por ambos lados para no tener que utilizar dos diferentes si se pega una cartulina negra por cada uno de sus lados Otra posibilidad consiste en recortar ciacuterculos de papel coloreados para confeccionar los planetas y pegarlos sobre sus oacuterbitas trazadas previamente en la cartulina negra sin necesidad de fijarla despueacutes a la plancha de material riacutegido
Reparte entre los alumnos las fichas rellenables para el caacutelculo Entrega tambieacutena cada grupo de alum-nos una ficha con los datos del Sistema Solar Y junto a esta reparte las fichas diferentes con informacioacuten sobre planetas extrasolares entre los grupos Todos los grupos deben tener demaacutes de la ficha del Sol y la del planeta extrasolar la ficha del caacutelcu que les permita calcular las zonas de habitabilidad
Presentacioacuten de la actividad
Pregunta a los escolares si saben queacute es un planeta iquestSaben cuaacuteles son los planetas del Sistema Solar iquestCuaacutentos hay iquestSaben en cuaacutel de ellos vivimos y el nombre de nuestra estrella
Muestra en clase una animacioacuten que recree un sistema solar por ejemplo la de Paxi (la mascota de la ESA) y el Sistema Solar httpswwwstemorgukrx34sc
Pide a los chicos que tracen por grupos las oacuterbitas de la Tierra y la Luna alrededor del Sol Tambieacuten pueden plasmar las oacuterbitas de otros planetas del Sistema Solar Si se dispone de ellos el docente po-draacute mostrar al alumnado modelos tridimensionales de los planetas Una actividad del Royal Observatory Greenwich utiliza piezas de fruta para ilustrar las masas relativas de los planetas colocadas por orden de distancia al Sol wwwstemorgukelibraryresource31649fruit-solar-system
Explica en clase que necesitamos agua para existir y que en nuestro planeta repleto de agua hay vida pero que puede haber muchos planetas con agua y con unas condiciones favorables para la vida que no alberguen seres vivos Cuaacutentos de esos planetas habitables tienen vida sigue siendo un gran misterio sin respuesta iexcly apasionante De momento tenemos la capacidad de efectuar observaciones que revelan queacute planetas podriacutean albergar vida pero solo eso no nos sirve para saber si realmente hay vida extraterrestre
Los planetas demasiado proacuteximos al Sol son demasiado toacuterridos para albergar agua liacutequida porque se convertiriacutea en vapor y se esfumariacutea mientras que en un lugar alejado del Sol en exceso el agua se congelariacutea La oacuterbita de la Tierra es justo la idoacutenea ni demasiado caliente ni demasiado friacutea Esta regioacuten se denomina zona habitable o laquozona de Ricitos de Ororaquo En esta actividad los alumnos se convertiraacuten en astroacutenomos galaacutecticos y usaraacuten las matemaacuteticas y una serie de datos para trazar las oacuterbitas de la Tierra y de los planetas del Sistema Solar antes de pasar a representar las oacuterbitas que recorren algunos planetas extrasolares alrededor de sus estrellas centrales
14 Tema 1 Hasta el infinito y maacutes allaacuteT1
Actividad
La ficha de actividades 1a (ficha del Sol y su sistema de planetas) ofrece informacioacuten sobre la distancia de la Tierra y el resto de planetas al Sol en unidades astronoacutemicas o au Entrega a cada grupo de la clase varias fichas con datos sobre el Sistema Solar y una cartulina de color negro unida a una plancha de material riacutegido en la que ya esteacuten trazados dos ejes que se crucen en el centro y divididos en intervalos de un centiacutemetro Puede que el docente prefiera proporcionar al alumnado una cartulina negra sin maacutes sin fijarla a una plancha de material riacutegido La escala puede darse ya trazada sobre cada eje o tambieacuten se puede optar por que la sentildeale el propio alumnado dependiendo de sus capacidades La actividad permite trabajar con nuacutemeros de hasta dos decimales
En un primer momento el alumnado trabaja como un solo grupo formado por toda la clase mientras el do-cente expone la actividad La posicioacuten del Sol se corresponde con el punto de la cartulina donde se cruzan ambos ejes Conviene explicar que las distancias que median entre los planetas y el astro central se miden en unidades astronoacutemicas o au La Tierra dista 1 au de nuestra estrella el Sol Con un rotulador opaco o un laacutepiz de color se marcaraacute la distancia que separa la Tierra del Sol en los puntos adecuados de los ejes norte sur este y oeste em-pezando a contar desde la interseccioacuten de ambos ejes A continuacioacuten se uniraacuten los cuatro puntos mediante una circunferencia para representar la oacuterbita Si se utiliza la plancha riacutegida se pincharaacute sobre ella un palillo de cocina con una pequentildea bola de plastilina en uno de sus extremos que represente la Tierra situada sobre su oacuterbita Otra posibilidad consiste en colocar una pegatina o un ciacuterculo pequentildeo de papel coloreado para ilustrar la Tierra sobre la cartulina negra en alguacuten punto de su oacuterbita El alumnado representaraacute por siacute solo la distancia y las oacuterbitas del resto de los planetas Por uacuteltimo deberaacute calcular y sentildealar la zona habitable usando la informacioacuten que figura en la ficha correspondiente (ficha de actividades 1b) Recueacuterdese a los estudiantes que esta regioacuten se denomina zona habitable (o laquozona de Ricitos de Ororaquo) porque no es ni demasiado caliente ni demasiado friacutea
Si se dispone de planchas de material riacutegido se confeccionaraacute un modelo de cada planeta por orden de masa con plastilina de un color adecuado de acuerdo con los rasgos que el alumnado conozca de cada planeta Conviene recordarles que disponen de alguna informacioacuten sobre los planetas (su masa y el tama-ntildeo de su oacuterbita) que les serviraacuten para decidir coacutemo representarlos
mdash iquestSe parecen maacutes a la Tierra (planetas rocosos) o a Juacutepiter (planetas gaseosos) iquestCuaacuteles tienen maacutes posibilidades de ser habitables (los rocosos)
A continuacioacuten fijaraacuten cada planeta de plastilina a un palillo de cocina y pincharaacuten los palillos sobre la plan-cha de material riacutegido en el lugar que les corresponda sobre los anillos orbitales que hayan trazado en la cartulina Los modelos de plastilina se pueden sustituir por ciacuterculos de papel o pegatinas que representen los planetas y se fijaraacuten con pegamento sobre la cartulina negra
A continuacioacuten los grupos necesitaraacuten otra cartulina de color negro fijada sobre una plancha riacutegida que tambieacuten tenga marcados de antemano ambos ejes y la escala formada por segmentos de 1 cm Otra posibilidad consiste en retirar los planetas de plastilina de la plancha riacutegida utilizada en la actividad anterior y aprovechar su reverso para fijar sobre este otro lado la segunda cartulina negra o incluso limitarse a usar la cartulina negra sin ninguacuten soporte riacutegido
Tema 1 Hasta el infinito y maacutes allaacute 15T1
mdash iquestTienen los chicos alguna idea de cuaacutentas estrellas puede haber tan solo en nuestra Galaxia que esteacuten orbitadas por planetas
Expliacutecales que se han descubierto cientos de sistemas con maacutes de un planeta y miles de estrellas con al menos un planeta a su alrededor tan solo en nuestra Galaxia y que se calcula que puede haber decenas de miles de millones maacutes Cada grupo recibiraacute una ficha (ficha de actividades 1a) con los datos del sistema estelar de un planeta extrasolar para que utilizando esa informacioacuten sentildeale la distancia a la que se en-cuentra el planeta de la estrella central Los planetas extrasolares de los que se proporcionan datos son 55 Cancri HR 8799 Gliese 581 Gliese 876 Kepler 62 Kepler 186 e iacutepsilon Andromedae
Por uacuteltimo se repartiraacuten las fichas que muestran coacutemo calcular los liacutemites interior y exterior de la zona de habitabilidad para cada una de esas estrellas Cada grupo usaraacute los caacutelculos para sentildealar esta zona sobre la cartulina donde hayan representado el sistema solar en cuestioacuten para ver si alguno de los planetas cae dentro de esta zona y podriacutea ser habitable
Puesta en comuacutenLos grupos compartiraacuten sus resultados con el resto de la clase los cuales podraacuten exponerse en la pizarra electroacutenica
1 iquestQueacute grupos encontraron un planeta que orbita alrededor de su estrella central dentro de la zona habitable
2 iquestPor queacute algunos de ellos no seriacutean habitables Recueacuterdales que tienen a su disposicioacuten gran varie-dad de informacioacuten relevante sobre los planetas relacionada con este tema
3 iquestCuaacutel de esos planetas seriacutea demasiado caliente o demasiado friacuteo para albergar vida
gt Muestras del trabajo realizado por el alumnado de 5ordm curso
Tema 1 Hasta el infinito y maacutes allaacute16 T1
Informacioacuten para el docente
Unidad astronoacutemicaUna unidad astronoacutemica (siacutembolo au) es la distancia que media entre la Tierra y el Sol esta distancia variacutea a medida que la Tierra recorre su oacuterbita alrededor del Sol la cual asciende a 149 597 870 700 metros
PlanetaUn planeta se define como un objeto que gira alrededor de una es-trella que es lo bastante masivo como para que su propia gravedad le confiera forma esfeacuterica y que haya logrado laquolimpiarraquo su recorrido orbital de otros objetos menores
Antildeo-luzUn antildeo-luz (a-l) es la distancia que recorre la luz en un antildeo a una ve-locidad de unos 300 000 kiloacutemetrossegundo
LuminosidadLuminosidad es una medida del brillo o la potencia de una estrella la cantidad de energiacutea que emite una estrella desde su superficie Suele expresarse en vatios y se mide en relacioacuten con la luminosidad del Sol
Exoplanetas en la zona habitableLa zona habitable o laquozona de Ricitos de Ororaquo es la regioacuten en torno a la estrella donde imperan temperaturas que no son ni demasiado calientes ni demasiado friacuteas para que haya agua en estado liacutequido Los liacutemites maacutes cercano y maacutes alejado de la estrella donde puede haber agua liacutequida dependen entre otras cosas del tamantildeo y la temperatu-ra de la estrella Se cree que las estrellas iacutepsilon Andromedae Gliese 581 55 Cancri Kepler 62 y Kepler 186 cuentan con planetas que las orbitan dentro de la zona habitable Sin embargo los datos sobre los sistemas planetarios extrasolares pueden variar a medida que se reuacutena maacutes informacioacuten Los datos que se dan en las fichas son los correctos en el momento de su confeccioacuten pero deberaacuten revisarse a medida que se logren nuevos hallazgos y los telescopios maacutes modernos efectuacuteen mediciones maacutes precisas Asiacute es la ciencia
Los alumnos maacutes capaces disfrutaraacuten calculando la distancia en au de la zona habitable de las estrellas que figuren en sus fichas de ac-tividades utilizando la foacutermula 07 times radicluminosidad de la estrella para hallar el borde interior de la zona habitable y 15 times radicluminosidad para el liacutemite exterior de dicha zona Noacutetese que la luminosidad se da en unidades solares o laquosolesraquo es decir tomando como referencia la lumi-nosidad de nuestro Sol
Enana rojaEstrella pequentildea vieja y relativamente friacutea
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Los grupos pueden efectuar una buacutesqueda de otros exoplanetas y estrellas descubiertos en nuestra Galaxia y preparar un mural o una presentacioacuten para exponer sus averiguaciones
Tema 1 Hasta el infinito y maacutes allaacute 17T1
Enana marroacutenObjeto celeste con una masa intermedia entre la de un planeta gigante gaseoso y una estrella pequentildea que se cree que emite radiacioacuten infra-rroja Son de colores diversos a pesar de su nombre
Enana naranja Tambieacuten conocida como estrella de tipo K de la secuencia principal (quema hidroacutegeno) o enana K Tiene un tamantildeo intermedio entre una estrella roja de tipo M de la secuencia principal y una estrella amarilla de tipo G de la secuencia principal
Enana amarillaNuestro Sol es una estrella enana amarilla Estos astros tienen una masa similar a la del Sol A medida que se van enfriando se los conoce como estrellas enanas blanco-amarillentas
Telescopia espacial James WebbEl telescopio espacial James Webb es el sucesor del telescopio espacial Hubble y supone una colaboracioacuten internacional de la Agencia Espacial Europea la Agencia Espacial Canadiense y NASA Portaraacute en su inte-rior un instrumento desarrollado en Reino Unido que permitiraacute tomar medidas espectroscoacutepicas que se espera que revolucionen el estudio de las atmoacutesferas de planetas extrasolares Este telescopio lograraacute ob-servar las primeras galaxias que se formaron en el universo y estudiaraacute sucesos y objetos distantes del cosmos que ahora son inaccesibles a los instrumentos instalados en la superficie terrestre Otro de sus objetivos consiste en desentrantildear coacutemo se forman las estrellas y los planetas lo que incluiraacute imaacutegenes directas de exoplanetas
ENLACES
Para introducirse en el tema de los planetas extrasolares consuacuteltese
httpwwwesaintesaKIDSenSEM3NFXPX-PF_LifeinSpace_0html
httpsexoplanetsnasagov
httpeyesjplnasagoveyes-on-exoplanetshtml
httpswwwstemorgukelibraryresour-ce31030exoplanets
Para diponer de maacutes informacioacuten sobre el telescopio espacial James Webb veacutease
httpjwst-miriroeacuk
httpswwwjwstnasagov
gt Muestra del tablero de trazado de oacuterbitas de exoplanetas con dos ejes que se cruzan en el centro
18 Tema 1 Hasta el infinito y maacutes allaacuteT1
EstrellaIntervalo espacial de la zona habitable
Planetas dentro de la zona
Sol 07ndash15 Tierra Marte Venus
Gliese 581 0077ndash0165 o 008ndash0165
c g o solo g
HR 8799 154ndash331 Ninguno
55 Cancri 05ndash1125 f
Kepler 62 031ndash067 e
Kepler 186 004ndash033 b c d e
Gliese 876 007ndash015 c
iacutepsilon Andromedae 132ndash283 d
Si se usa el valor real de 0077 los planetas c y g caen dentro de la zona habitable si el nuacutemero se redondea a 008 entonces solo se encuentra en ella el planeta g Esto puede originar un debate sobre cuaacutendo es adecuado redondear un valor hasta dos decimales iexclEn este caso la diferencia entre ambos resultados es enorme
Tema 1 Hasta el infinito y maacutes allaacute 19T1
Muestras de fichas con datos (ficha de actividades 1a Sol y sistemas exoplanetarios)
Muestra de ficha rellenable(ficha de actividades 1b)
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los seres vivos producen dioacutexido de carbonobull que se ha detectado dioacutexido de carbono en la
atmoacutesfera de planetas distantesbull que la deteccioacuten de dioacutexido de carbono puede ser
un signo de que hay vidabull a trabajar siguiendo un meacutetodo cientiacutefico
Contexto
La ciencia estaacute descubriendo planetas en oacuterbita
alrededor de estrellas de nuestra Galaxia y algunos
de ellos podriacutean ser similares a la Tierra con unas
condiciones adecuadas para la vida Por tanto
iquestqueacute se busca cuando se estudian estos mundos
lejanos En este tema el alumnado aprenderaacute que
la deteccioacuten de dioacutexido de carbono puede ser un
signo de vida y para ello realizaraacute una investigacioacuten
para recolectar el dioacutexido de carbono que produce
un organismo vivo la levadura
gt Gran Fuente Prismaacutetica del Parque Nacional Yellowstone Fotografiacutea de Jim Peaco National Park Service a traveacutes de Wikimedia Commons
21
tema 2SIGNOS DE VIDA
En busca de vida en planetas extrasolares
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astrobioacutelogo
y Astroacutenomo
Botellas de plaacutestico
de 500 mlVinagre100 ml
Bicarbonato soacutedico
media taza
Pajitas de refresco y cucharilla
Vasos desechables
Material necesario para realizar la actividad B
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Material necesario para realizar la actividad A
22 T2
1 comprimidoefervescente
de Vitamina CGasificante
Ficha de actividades
2b (para fotocopiar)
TermoacutemetroLevadura en polvo y azuacutecarGlobos
Matraz 125 ml 1 vela
Agua caliente(temperatura entre
45ordm y 50ordm C)Agua
Tema 2 Signos de vida 23T2
Para preparar con antelacioacuten
Inflar y desinflar varias veces los globos antes de iniciar el estudio de la levadura Calentar el agua y guar-darla caliente en un termo Para trabajar este tema se pueden preparar etiquetas identificativas con la profesioacuten de astrobioacutelogo
ActividadIntroduccioacutenLa actividad se introduciraacute explicando que la humanidad estaacute buscando signos de vida en planetas si-tuados fuera del Sistema Solar Para ello se utilizan telescopios muy potentes En la pizarra electroacutenica se pueden mostrar imaacutegenes obtenidas por el telescopio espacial Hubble por el telescopio COROT de ESA y por el telescopio espacial Spitzer (Consuacuteltense los enlaces que figuran en el apartado titulado laquoInforma-cioacuten para el docenteraquo) Conviene explicar al alumnado que estos telescopios permiten reunir informacioacuten sobre las atmoacutesferas de las estrellas y los planetas distantes aparte de la toma de imaacutegenes espleacutendidas desde el espacio
Actividad A Explica al alumnado que los organismos vivos producen dioacutexido de carbono como material de desecho y que los especialistas que buscan signos de vida fuera del Sistema Solar usan telescopios especiales para de-tectar sustancias como dioacutexido de carbono en las atmoacutesferas de planetas distantes Se puede seguir gran variedad de procedimientos para crear burbujas de dioacutexido de carbono Los chicos usaraacuten las pajitas para soplar con ellas dentro del agua y formar burbujas introduciraacuten un comprimido efervescente de vitamina C en el agua y observaraacuten las burbujas que aparezcan o antildeadiraacuten vinagre a una cucharilla llena de bicar-bonato soacutedico y comprobaraacuten que se forma espuma a medida que se produzca el dioacutexido de carbono
El docente se aseguraraacute de que los comprimidos efervescentes se usan tan solo para realizar el experi-mento y advertiraacute a los alumnos de que no deben ingerirlos
Actividad BEn esta ocasioacuten usaremos un organismo llamado levadura que produce dioacutexido de carbono a partir de un nutriente el azuacutecar Para ello se explicaraacute a los chicos coacutemo hay que realizar la investigacioacuten1 Asegurarse de que el globo se ha estirado tras inflarlo y desinflarlo varias veces2 Verter el contenido de un sobre de levadura y una cucharilla de azuacutecar en un vaso con agua caliente
(entre 45 y 50 ordmC) y remover la mezcla3 Asegurarse de que el azuacutecar y la levadura se han disuelto y verter la mezcla en una botella Deberiacutean ver-
se las burbujas de dioacutexido de carbono que formaraacute la levadura a medida que se alimente con el azuacutecar4 Colocar y fijar la boca del globo en el cuello de la botella5 Unos minutos despueacutes el globo deberiacutea inflarse
Conviene explicar que la levadura es un organismo vivo y que a medida que se alimenta con el azuacutecar produce dioacutexido de carbono
Tema 1 Hasta el infinito y maacutes allaacute24 T2
mdash iquestSon capaces de averiguar los chicos queacute condiciones afectan a la produccioacuten de dioacutexido de carbono por parte de la levadura
A continuacioacuten cada grupo debatiraacute queacute variables podriacutean alterarse en este experimento Algunas de sus sugerencias podriacutean ser cambiar la cantidad de azuacutecar o de levadura el tipo de azuacutecar o la temperatura del agua Planificaraacuten su investigacioacuten
mdash iquestQueacute quieren mantener igual iquestQueacute quieren medir iquestQueacute van a registrar iquestQueacute creen
que ocurriraacute y por queacute Tambieacuten pueden tomar fotografiacuteas o viacutedeos de las distintas fases de expansioacuten que experimenten los globos
Puesta en comuacutenEl alumnado mostraraacute sus resultados en tabletas graacuteficas murales viacute-deos o presentaciones de PowerPoint explicaraacute queacute significan y justifi-caraacute sus conclusiones iquestCoacutemo proseguiriacutean con la investigacioacuten Con-viene hacer hincapieacute en que la existencia de dioacutexido de carbono en la atmoacutesfera de un planeta no demuestra que haya vida en eacutel
Demostracioacuten del docenteEl docente explicaraacute que una de las propiedades del dioacutexido de carbo-no es que es maacutes pesado que el aire y que puede utilizarse para apagar una llama Para demostrarlo se introduciraacuten varias cucharadas de bi-carbonato soacutedico en una jarra y se antildeadiraacute vinagre Un par de minutos despueacutes se produciraacute una reaccioacuten que formaraacute un gas Entonces se laquoverteraacuteraquo este gas (pero no el liacutequido ni la espuma) sobre una vela encendida dentro de un recipiente poco hondo y se observaraacute que la llama se apaga El docente explicaraacute entonces que la llama necesita el oxiacutegeno del aire para arder como el dioacutexido de carbono es maacutes denso
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
El alumnado podraacute disentildear un extremoacutefilo usando la informacioacuten que figura en la ficha de actividades 2a y describir en queacute condicio-nes vive y coacutemo se ha adaptado a ellas antes de concluir la actividad daacutendole un nombreTambieacuten pueden estudiar el telescopio espacial Hubble o el planeta extrasolar HD 189733b
ENLACES
Para ampliar informacioacuten sobre telescopios veacutease
httphubblestscieduthe_telescopehub-ble_essentials
httpwwwbbccouksciencespaceuniverseexplorationkepler_mission
httpsenmwikipediaorgwikiKepler_(spa-cecraft)
httpwwwspitzercaltechedu
httpwwwesaintOur_ActivitiesSpace_ScienceCOROT_overview
Para maacutes informacioacuten sobre extremoacutefilos veacutease
httpsastrobiologynasagov
La vida de los extremoacutefilos de Christopher Brooks BBC Scotland
httpwwwbbccouknature21923937
Tema 2 Signos de vida 25T2
que el aire se hunde hasta el fondo del recipiente desplaza el aire y apaga la llama iquestHay alguna manera de demostrar queacute gas se forma durante el experimento Intenta laquoverterraquo con cuidado el gas que hay den-tro de los globos cerca de una vela encendida y observa que la llama se apaga Esta prueba no demuestra por supuesto que se trate de dioacutexido de carbono en lugar de cualquier otro gas maacutes denso que el aire pero siacute revela una de las propiedades del dioacutexido de carbono La demostracioacuten es visual y fomenta el ra-zonamiento loacutegico
Siempre hay que tener cuidado cuando se usan velas encendidas Hay que advertir al alumnado de los peligros de tocar o acercarse demasiado a una llama
Informacioacuten para el docente AstrobiologiacuteaLa astrobiologiacutea estudia el origen la evolucioacuten la distribucioacuten y el futuro de la vida en el universo tanto la vida extraterrestre como la vida en la Tierra
Levadura Se conocen unas 160 especies de levadura La levadura es un hongo un organismo diminuto un solo gramo contiene 25 000 millones de ceacutelulas Es capaz de producir una cantidad inmensa de dioacutexido de car-bono siempre que disponga de los azuacutecares que necesita para alimentarse La levadura utiliza sus propias enzimas para descomponer azuacutecares maacutes complejos como azuacutecar granulado y conferirle una forma en la que pueda consumirlo
ExtremoacutefilosHasta donde sabemos la Tierra es el uacutenico planeta que alberga vida y esta vida comenzoacute a existir hace al menos 3800 millones de antildeos cuando la Tierra se habiacutea enfriado lo bastante como para desarrollar una capa exterior de roca Puede que surgiera en una laguna de roca o en el oceacuteano Ninguna forma de vida de este planeta puede sobrevivir sin agua Algunos especialistas creen que los ingredientes necesarios para la aparicioacuten de la vida pudieron llegar del espacio a lomos de cometas o asteroides En todos los lugares donde se mire se encuentra vida de alguna clase Antes se creiacutea que las plantas y animales solo podiacutean vivir cerca de la superficie terrestre donde llega la luz del Sol Pero hay bacterias que metabolizan minerales y se han descubierto gases de origen bioloacutegico varios kiloacutemetros por debajo de la roca soacutelida algunos organismos viven en ambientes muy aacutecidos en surtidores calientes situados en el fondo de los oceacuteanos maacutes profundos en charcas hidrotermales con agua hirviendo en las estepas heladas de la Antaacutertida en entornos altamente radiactivos y hasta en burbujas de gas metano Estos organismos supervivientes se denominan extremoacutefilos y da la impresioacuten de que la vida es capaz de sobrevivir en cualquier lugar donde haya agua Como la vida es tan resistente hay razones para pensar que en el cosmos puede existir alguacuten tipo de vida extraterrestre Uno de los indicadores de la vida lo constituye el dioacutexido de carbono un gas generado por la vida y que las plantas expulsan y utilizan para crecer El carbono es uno de los principales elementos quiacutemicos de la vida En 2008 el telescopio espacial Hubble descubrioacute dioacutexido de carbono en la atmoacutesfera del planeta HD 189733b que orbita alrededor de una estrella distante con un tamantildeo similar al de Juacutepiter
26 T2 Tema 2 Signos de vida
Tardiacutegrados
Los tardiacutegrados u osos de agua son animales diminutos que viven en el agua y pueden sobrevivir en entornos extremos Por ejemplo soportan unas temperaturas extremadamente altas y bajas unos iacutendices de presioacuten y de radiacioacuten extremos que resultariacutean letales para la mayoriacutea de los animales y pueden sobrevivir sin alimento y sin agua durante maacutes de diez antildeos
Deinococcus radiodurans
Este organismo unicelular soporta altas dosis de radiacioacuten casi 3000 veces maacutes que el ser humano
Hesiocaeca methanicola gusano de hielo
Especie de gusano poliqueto plano rosaacuteceo y de 5 cm de longitud que vive en depoacutesitos de hielo de metano en los fondos oceaacutenicos
Termoacutefilos
Conjunto de bacterias capaces de soportar el calor extremo y productoras de los vivos colores que se forman alrededor de los surtidores termales del Parque Nacional Yellowstone de EE UU El agua de los geacuteiseres y los surtidores de este parque alcanza temperaturas de hasta 70 ordmC
Algas termoacutefilas
Las algas termoacutefilas son capaces de sobrevivir y proliferar a temperaturas extremadamente elevadas Las algas verdes que aparecen en esta imagen del Parque Nacional Yellowstone viven en un agua que ronda los 50 ordmC
Microcystis
Los organismos Microcystis son una clase de algas bacterianas que crecen en aguas con unos niveles muy elevados de pH como el lago Mono de California Estas cianobacterias suelen organizarse en colonias como la de la figura y producen y liberan toxinas nocivas
Arenaria de mar
La Honckenya peploides tambieacuten conocida como arenaria de mar o hierba de la sal es una planta haloacutefila lo que significa que puede vivir en unas condiciones de salinidad extrema por lo que suele encontrarse cerca de las playas
Microalgas Dunaliella salina
Las microalgas Dunaliella salina amantes de entornos con una salinidad extrema son las causantes del intenso color rosa que se ve en esta imagen aeacuterea de una laguna hipersalina
Ficha informativa 2a
H O J A D E A C T I V I D A D E Sw w w e s e r o e s
actividades27T2
Cuaderno del profesoradoD E T E C C I Oacute N D E E X O P L A N E TA SFicha 2b
Nuestra pregunta es
Cambiaremos
Mediremos
Dejaremos igual las condiciones siguientes
Resultados obtenidos
Hemos descubierto
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que la luz se compone de diversos coloresbull que se pueden detectar ingredientes clave
en la atmoacutesfera de un planetabull que la deteccioacuten de agua dioacutexido de carbono
u oxiacutegeno en una atmoacutesfera planetaria puede ser un signo de que alberga vida
bull a interpretar datos e identificar rasgos determinantes
Contexto
Se ha observado que varios planetas extrasolares
poseen atmoacutesfera Cuando uno de estos planetas
transita por delante de su estrella central no solo se
puede medir su tamantildeo sino que tambieacuten se puede
averiguar exactamente queacute elementos quiacutemicos
componen la atmoacutesfera que lo envuelve mediante
el empleo de un espectroacutegrafo para captar su
espectro
En esta actividad el alumnado averiguaraacute
coacutemo descomponer tintas de colores usando la
cromatografiacutea coacutemo descomponer la luz blanca en
los colores que la conforman recurriendo a un CD a
modo de red de difraccioacuten y coacutemo interpretar los
espectros de planetas extrasolares para identificar
elementos clave de sus respectivas atmoacutesferas
gt Planeta extrasolar visto desde su sateacutelite Creacutedito IAUL Calcada
29
tema 3LA ATMOacuteSFERA
La firma especiacutefica de un planeta
Rotularesnegros
Rotuladores de colores
Fuentes de luz variadas
Pegatinas de colores
2 pipetasFichas de
actividades3a y 3b
Papel de filtro CaramelosSmaties o MampMs
Plantilla de espectroscopio (para fotocopiar)
y 1 CD
30 T3
Material necesario para realizar la actividad
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Botella con tapoacuten tipo sport
Cerillas
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Espectrocopista
y AstroacutenomoAgua caliente
Tema 3 La atmoacutesfera 31T3
Para preparar con antelacioacutenPrepara algunos ejemplos de los patrones de color que se producen cuando se dejan caer gotas de agua sobre ciacuterculos de color pintados con rotulador sobre un trozo de filtro de papel
Ten preparada una botella de plaacutestico transparente de 500 ml de capacidad con tapoacuten tipo sport y cerillas para crear una nube dentro de la botella Conviene practicarlo con antelacioacuten
Se pueden preparar etiquetas identificativas con la profesioacuten de espectroscopista del apeacutendice 1 para usarlas cuando los chicos estudien los patrones de la luz
IntroduccioacutenExplica al alumnado que la cromatografiacutea es una teacutecnica que se usa para separar mezclas Mueacutestrales coacutemo se usa la cromatografiacutea para separar pigmentos en tintes y tintas Ensentildea en clase las muestras preparadas de patrones creados al verter gotas de agua sobre ciacuterculos de colores dibujados con rotulador en filtros de papel Pide a los chicos que adivinen queacute rotuladores crearon los patrones de cada una de las muestras iquestQueacute colores permanecen igual iquestCuaacuteles se descomponen en distintos tonos
Explica en clase que igual que algunas tintas de color consisten en muchos colores las atmoacutesferas que envuelven los planetas contienen muchos ingredientes diferentes Los cientiacuteficos reuacutenen informacioacuten pro-cedente del espacio para averiguar exactamente queacute gases y queacute otras sustancias rodean estos planetas La deteccioacuten de algunos de ellos como el hidroacutegeno el dioacutexido de carbono o el oxiacutegeno puede indicar que se trata de un planeta habitable en el que podriacutea haber vida
ActividadEl alumnado estudiaraacute la teacutecnica usando rotuladores de varios colores incluido el color negro Pegaraacuten una pequentildea pegatina de color en el centro de un trozo de filtro de papel para representar un planeta y a su alrededor pintaraacuten un ciacuterculo con rotulador Antildeadiraacuten un par de gotas de agua al ciacuterculo recieacuten pintado esperaraacuten y observaraacuten queacute efectos se producen Los chicos podraacuten probar con distintos colores incluido el negro iquestQueacute ocurre Tambieacuten pueden probar a verter gotas de agua sobre Smarties o cualquier otro tipo de caramelo recubierto de color colocados sobre un papel en blanco para observar queacute pasa Expliacutecales que algunas tintas se componen de una mezcla de pigmentos que se mueven a un ritmo diferente por el papel lo que permite observar diferentes colores
Expliacutecales que la luz tambieacuten se puede descomponer en los colores de los que estaacute formada iquestAlguien ha visto alguna vez un arcoiacuteris Las gotas de lluvia curvan la luz que las atraviesa y dividen la luz visible en colores Esto es lo que llamamos un espectro Se puede usar un CD para descomponer la luz El alumnado investigaraacute este fenoacutemeno o bien orientando un CD hacia la luz del Sol o bien encendiendo una linterna o cualquier otra fuente de luz frente a un CD para ver el espectro de la luz blanca Deberiacutean intentar captar el espectro en una hoja de papel blanco cambiando el aacutengulo del CD Recuerda al alumnado que nunca hay que mirar directamente al Sol
Explica al alumnado que las atmoacutesferas planetarias contienen distintas sustancias quiacutemicas o laquoingre-dientesraquo y que cada uno de estos ingredientes tiene un patroacuten de colores o laquoespectroraquo uacutenico Cuando la luz de una estrella atraviesa las atmoacutesferas los ingredientes absorben parte de esos colores de la luz lo que se ve como liacuteneas negras A partir del patroacuten obtenido se puede saber queacute ingredientes lo causaron
32 T3 Tema 3 La atmoacutesfera
Entrega a cada grupo las fichas de actividades 3a y 3b La fi-cha 3a contiene informacioacuten sobre cuatro exoplanetas los espectros identificativos de ingredientes clave y el espectro de la luz blanca La ficha de actividades 3b es un cuestionario Porta una breve des-cripcioacuten de cada exoplaneta y del espectro de tres planetas A B y C El espectro del planeta D se ha omitido a propoacutesito para que se complete con las actividades complementarias El alumnado deberaacute cotejar estos patrones espectrales con los que aparecen en la ficha de actividades 3a para identificar queacute elementos coinciden con cada espectro Una vez que el alumnado localice queacute ingrediente hay en la atmoacutesfera de un planeta podraacute proceder a asignar un nombre a cada exoplaneta
Puesta en comuacutenCada grupo expondraacute sus resultados ante el resto de la clase identifi-caraacute los planetas A B y C y explicaraacute en queacute se ha basado para llegar a sus conclusiones
mdash iquestQueacute ingredientes consiguioacute localizar cada grupo iquestCuaacutel de los planetas podriacutea albergar vida si es que hubiera alguno iquestPor queacute O iquestpor queacute no
Demostracioacuten del docenteEs bastante sencillo crear una laquoatmoacutesferaraquo o nube en el interior de una botella para simular de manera sencilla la atmoacutesfera de un exoplaneta Vierte 50 ml de agua caliente en una botella de plaacutestico transparen-te con tapoacuten de tipo sport enciende una cerilla apaacutegala y absorbe el humo de la cerilla hacia el interior de la botella comprimieacutendola y soltaacuten-dola varias veces Cierra el tapoacuten La compresioacuten de la botella aumenta la presioacuten en su interior eleva la temperatura y convierte las moleacuteculas de agua en vapor Cuando se libera la presioacuten la temperatura desciende lo que permite que las moleacuteculas de agua se condensen alrededor de las partiacuteculas de humo y formen una laquonuberaquo Tal vez sea necesario practicar el experimento antes de realizarlo ante el alumnado
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Los chavales afianzaraacuten los conocimientos aprendidos recreando el espectro del hidroacute-geno a partir de la informacioacuten disponible Recueacuterdales que tienen el espectro completo de la luz blanca en la ficha de actividades 3a Expliacutecales que se ha detectado hidroacutegeno en la atmoacutesfera del exoplaneta D El hidroacutegeno absorbe algo de luz de color azul violeta y azul oscuro del espectro iquestSeriacutean capaces de trazar el espectro del exoplaneta D
Veacutease el apartado laquoInformacioacuten para el docenteraquo para saber maacutes sobre el espectro del hidroacutegeno
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Se puede confeccionar un espectroscopio sencillo insertando un CD en una caja Las instrucciones para esta actividad junto con otras relacionadas con la luz y el color se pueden consultar en el recurso educativo de la Agencia Espacial Europea titulado laquoThe Magic of Lightraquo consistente en ocho ejercicios de razonamiento inductivo para nintildeos de 8 a 10 antildeos de edad con la finalidad de estudiar la luz y el color usando espectroscopios y ciacutercu-los cromaacuteticos
httpswwwesaintEducationTeachers_CornerThe_Magic_of_Light_Using_spectroscopes_and_colour_wheels_to_study_the_properties_of_light_Teach_with_space_PR06
Tema 3 La atmoacutesfera 33T3
Informacioacuten para el docenteLa luz estaacute formada por radiacioacuten electromagneacutetica de distintas longitudes de onda Las sustancias que emiten luz tienen un espectro de emisioacuten Ademaacutes cada elemento absorbe ciertas longitudes de onda de la luz y crea un espectro de absorcioacuten Cuando un elemento o compuesto quiacutemico se calienta emite energiacutea en forma de luz Esos espectros de frecuencias de radiacioacuten electromagneacutetica se pueden ver me-diante un instrumento llamado espectroacutemetro Cada elemento quiacutemico se identifica porque posee es-pectro uacutenico que es como su huella dactilar Los primeros espectroscopios usaban prismas para desviar la luz pero los modelos posteriores usan sistemas de rendijas denominados red de difraccioacuten a traveacutes de la cual pasa la luz La luz se descompone entonces en distintas longitudes de onda Los CD tienen pequentildeas crestas en su superficie que reflejan la luz en distintas direcciones Funciona como una red de difraccioacuten que descompone la luz visible o luz blanca en los colores del arcoiacuteris
La misioacuten EUCLID de la Agencia Espacial Europea consiste en un sateacutelite que usa un espectroscopio para estudiar por queacute se estaacute expandiendo el universo httpsciesainteuclid
El exoplaneta A se corresponde con HD 189733b un gigante gaseoso En su atmoacutesfera se ha detec-tado hierro El exoplaneta B es HD 209458b un juacutepiter caliente con sodio en la atmoacutesfera El exoplaneta C es el objeto 55 Cancri e en cuya atmoacutesfera se ha detectado helio entre otros elementos quiacutemicos El exoplaneta D es Gliese 436b un neptuno caliente cuya atmoacutesfera contiene hidroacutegeno
En esta actividad se han utilizado los espectros del helio el hierro y el sodio y la deteccioacuten de estos elementos en una atmoacutesfera no debe considerarse un indicador de vida a diferencia de lo que podriacutea ocurrir con el hidroacutegeno El hidroacutegeno es una fuente de energiacutea quiacutemica para algunos microbios terrestres que habitan cerca de los surtidores hidrotermales de los fondos oceaacutenicos La deteccioacuten de una fuente de hidroacutegeno en la atmoacutesfera de un exoplaneta supone un hallazgo apasionante que implica que la existencia de vida extraterrestre en ese lugar no es imposible
Un espectroscopio es un instrumento que mide el espectro de la luzUn espectroacutegrafo es un instrumento que descompone la luz en un espectro de frecuencias y registra
la sentildeal mediante una caacutemaraLos especialistas que usan espectroscopios se denominan espectroscopistas y se dedican a investigar y
medir el espectro de los patrones que se forman cuando ciertas sustancias o laquomateriasraquo emiten radiacioacuten electromagneacutetica o interaccionan con ella
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que el planeta Tierra orbita alrededor del Sol en
la zona habitable (o laquozona de Ricitos de Ororaquo) donde la distancia y la temperatura son idoacuteneas
bull que los planetas extrasolares son muy calientes o muy friacuteos dependiendo de la distancia que los separe de su estrella central
bull que en astronomiacutea se usan telescopios especiales de infrarrojos para detectar estos objetos tan distantes
bull que la energiacutea se transfiere de lo caliente a lo friacuteo y que su intensidad decrece a medida que aumenta la distancia a la fuente
bull a trabajar siguiendo el meacutetodo cientiacutefico formulando predicciones observando registrando y usando datos para extraer conclusiones
Contexto
La luz infrarroja es una forma de radiacioacuten
electromagneacutetica pero no es luz visible A veces
percibimos sus efectos teacutermicos en la piel Todo lo
que estaacute caliente tambieacuten emite radiacioacuten infrarroja
y eso incluye planetas estrellas y personas Cuando
se transfiere energiacutea desde una fuente de calor esta
se dispersa por un aacuterea cada vez mayor Eso significa
que cuanto maacutes lejos se encuentra un objeto maacutes
cuesta detectarlo Los astroacutenomos que buscan
planetas extrasolares usan telescopios de infrarrojos
para captar el tenue fulgor de los objetos del espacio
exterior con ellos detectan objetos muy friacuteos y por
tanto demasiado tenues para observarlos en luz
visible En este tema el alumnado usaraacute registradores
de datos (data loggers) para medir temperaturas a
distancia y usaraacute papel termocromaacutetico para medir
el ritmo al que se transfiere energiacutea entre distintos
materiales
gt NASA AmesJPL-CaltechTim Pyle
35
tema 4NI DEMASIADO FRIacuteA NI DEMASIADO CALIENTE
La zona de Ricitos de Oro
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astrofiacutesico y Espectroscopista
Variedad de materiales y superficiesTablet o moacutevil Cinta adhesiva Cronoacutemetro
Botella de bebida de cola
2 litros
Ademaacutes necesitaraacutes
Placa de Petri de plaacutestico con tapa
Varilla metaacutelica 1 velaPapel termocromaacutetico
Taza termo(por ejemplo taza
para cafeacute con tapadera)
Termoacutemetro
36 T4
Material necesario para realizar la actividad
Material opcional
Tablet o moacutevil con app para tomar imaacutegenes teacutermicas
2 latas 2 termoacutemetros Cronoacutemetro WebCam
Tema 4 Ni demasiado friacutea ni demasiado caliente 37T4
Para preparar con antelacioacuten1 Seleccionar imaacutegenes normales y en infrarrojos para mostrar en clase httpsspaceplacenasagov
ir-photo-albumen2 Registradores de datos (data loggers) y ordenador portaacutetil para las demostraciones3 Retirar las etiquetas de dos latas Pintar una de color negro con pintura acriacutelica mate o cubrirla con
papel negro Si es necesario preparar un lote para cada equipo4 Agua caliente (a una temperatura maacutexima de 50 ordmC)
Actividad
IntroduccioacutenMuestra en la pizarra electroacutenica de clase algunas imaacutegenes de telescopios que contengan informacioacuten sobre el espacio Algunos de estos instrumentos como el telescopio espacial Spitzer reuacutenen informacioacuten sobre la temperatura de planetas estrellas y polvo y se denominan telescopios de infrarrojos Otro ejem-plo lo ofrece el telescopio espacial James Webb cuyo lanzamiento estaacute previsto para 2021
Veacutease httpjwst-miriroeacuk o httpswwwjwstnasagov
Proyecta en la pizarra electroacutenica el juego de httpsspaceplacenasagovir-photo-albumen Al pasar la laquolente de la caacutemararaquo sobre las imaacutegenes el alumnado comprobaraacute coacutemo se veriacutea el mundo si la vista humana pudiera detectar la radiacioacuten infrarroja Explica al grupo que algunos teleacutefonos moacuteviles y tabletas cuentan con tecnologiacutea para detectar radiacioacuten infrarroja El alumnado podraacute investigar coacutemo utilizar las aplicaciones para moacuteviles y tabletas que permiten tomar imaacutegenes teacutermicas o infrarrojas para detectar diferencias de tem-peratura iquestSe les ocurre alguna utilidad que pueda ofrecer esta tecnologiacutea para la vida cotidiana
Demostracioacuten del docente Coloca una vela encendida detraacutes de una botella de cola de 2 litros de manera que la vela no se vea Situacutea la caacutemara de un teleacutefono moacutevil hacia el centro de la botella ahora deberiacutea verse con claridad el ful-gor de la vela en la pantalla del teleacutefono La parte infrarroja maacutes cercana del espectro de la luz se situacutea a continuacioacuten de la luz roja que el ojo humano es capaz de detectar Las caacutemaras fotograacuteficas de algunos teleacutefonos moacuteviles no cuentan con un filtro para el infrarrojo cercano sobre todo en la caacutemara frontal Esto nos permite ver algo de la radiacioacuten electromagneacutetica (luz) que emiten los objetos calientes Un ejemplo de ello lo ofrece la contemplacioacuten de la llama de una vela a traveacutes de una botella llena de refresco de cola La llama se ve mucho maacutes al usar la caacutemara que a simple vista Otra posibilidad consiste en modificar una caacutemara web para despojarla del filtro infrarrojo
Veacutease httpswwwesaintEducationTeachers_CornerInfrared_Webcam_Hack_-_Using_infrared_ light_to_observe_the_world_in_a_new_way_Teach_with_space_P15En el siguiente enlace aparecen maacutes ejemplos de imaacutegenes en luz visible y en luz infrarroja httpcoolcosmosipaccaltecheduimage_galleriesshoehtml
38 T4 Tema 4 Ni demasiado friacutea ni demasiado caliente
Entrega a cada grupo varios cuadraditos de papel termocromaacutetico y deja que los chicos los manipulen para explorar sus propiedades iquestSaben queacute ocurre Explica brevemente coacutemo funciona este material (Consuacuteltese el apartado titulado laquoInformacioacuten para el docenteraquo) Ya en grupos los alumnos seguiraacuten investigando las propiedades del papel termocromaacutetico Pueden probar a colocar el papel en distintas superfi-cies o a sostenerlo con manos friacuteas y calientes para observar sus cam-bios de color
Tras examinar los cambios de color planificaraacuten una investigacioacuten para comparar la eficacia de distintos materiales como conductores del calor Calentaraacuten el papel termocromaacutetico colocando los cuadra-ditos sobre la tapadera de una placa de Petri llena hasta la mitad de agua caliente (a un maacuteximo de 50 ordmC) En cuanto el papel cambie de color deberaacuten colocar los cuadraditos sobre los materiales que quieran comprobar El alumnado podraacute investigar la conductividad teacutermica de diversos materiales y superficies emitiendo una prediccioacuten previa antes de medir cuaacutento tiempo tarda el papel en perder el calor y recupe-rar el tono inicial Deberaacuten decidir queacute meacutetodo seguiraacuten para anotar los resultados de sus mediciones como una tabla o graacutefica donde aparezcan los materiales ordenados de acuerdo con su conductividad teacutermica
Puesta en comuacuten
Los resultados de cada grupo se pueden cotejar y debatir en la pizarra electroacutenica para exponerlos despueacutes en forma de graacutefica
mdash iquestQueacute material fue maacutes eficaz conduciendo el calor iquestQueacute material no fue un buen conductor teacutermico iquestQueacute utilidad tendriacutean estos resultados iquestSe les ocurre alguacuten uso praacutectico para los materiales termocromaacuteticos
Explica en clase que la energiacutea siempre procede de una fuente y viaja a traveacutes de un material cuanto maacutes lejana esteacute la fuente menor seraacute la temperatura Algunos materiales como los metales son buenos con-
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Para ilustrar que los metales conducen ener-giacutea cada grupo llenaraacute de agua caliente (a un maacuteximo de 50 ordmC) hasta la mitad una taza termo Introduciraacute en ella un pincho o una cuchara de metal y volveraacute a cubrir la taza con su tapadera de manera que un extremo del metal quede bajo el agua y el otro extremo asome por el orificio de la tapadera que sirve para beber y taparaacuten los huecos que queden alrededor del metal con cinta adhesiva El alumnado deberaacute emitir una prediccioacuten sobre queacute pasaraacute con la temperatura del extremo de metal que sobresale por fuera de la taza Un miembro del grupo sujetaraacute el extremo del metal al mismo tiempo que otro pone en marcha el cronoacutemetro e informaraacute al grupo cuando detecte que aumenta la temperatu-ra entonces tomaraacuten nota del tiempo Los grupos cotejaraacuten y discutiraacuten despueacutes sus resultados Si se dispone de registradores de datos (data loggers) se podraacuten usar los senso-res de temperatura para detectar cambios de temperatura en los pinchos o las cucharas el docente podraacute conectar entonces el regis-trador de datos a un ordenador portaacutetil para mostrar a la clase una graacutefica con las varia-ciones de temperatura a lo largo del tiempo a partir de los datos recopilados
ENLACES
El siguiente enlace ofrece maacutes ejemplos de imaacutegenes en luz visible e infrarroja
httpcoolcosmosipaccaltecheduimage_ga-lleriesshoehtml
Tema 4 Ni demasiado friacutea ni demasiado caliente 39T4
ductores del calor y permiten que el calor pase a su traveacutes mientras que otros son aislantes lo que sig-nifica que no son muy eficaces dejando pasar el calor a traveacutes de ellos En el espacio la energiacutea caloriacutefica viaja por el vaciacuteo del espacio mediante un proceso denominado radiacioacuten
Para demostrar la radiacioacuten caloriacuteficaEl docente podraacute optar por utilizar este apartado como una demostracioacuten en clase o para que cada grupo realice su propio experimento Vierte el mismo volumen de agua friacutea en dos latas de metal ideacutenticas pero con una de ellas pintada con pintura acriacutelica negra mate o envuelta en papel negro e introduce en cada una un termoacutemetro o una sonda de temperatura de un registrador de datos Pon ambas latas al sol o bajo una fuente de calor como un foco Al cabo de un tiempo el agua de la lata negra deberiacutea estar maacutes ca-liente que la de la otra lata La lata sin pintar absorbe poco calor porque refleja gran parte de la energiacutea ca-loriacutefica En cambio la superficie negra absorbe bien el calor radiante y la temperatura del agua aumenta
Informacioacuten para el docente La energiacutea caloriacutefica se desplaza de los objetos calientes a los friacuteos por tres meacutetodos convencioacuten con-duccioacuten y radiacioacuten De todos ellos la radiacioacuten es el uacutenico que no requiere contacto En el espacio no hay medio material por el que circular y la energiacutea caloriacutefica solo puede viajar en forma de radiacioacuten El infrarrojo es un tipo de luz que cae justo fuera del rango de la luz visible en el espectro electromagneacutetico Las ondas de luz portan energiacutea las longitudes de onda maacutes cortas tienen maacutes energiacutea mientras que las longitudes de onda maacutes largas tienen menos energiacutea Los objetos maacutes friacuteos brillaraacuten con longitudes de onda maacutes largas mientras que los objetos calientes brillaraacuten con longitudes de onda maacutes cortas En este proceso no interviene ninguna partiacutecula a diferencia de cuando se produce la conduccioacuten asiacute que la ra-diacioacuten puede darse en el vaciacuteo del espacio Los astroacutenomos que buscan exoplanetas utilizan telescopios de infrarrojos para detectar el tenue fulgor de objetos situados en el espacio exterior Los exoplanetas se detectan con maacutes facilidad cuando son grandes y completan una oacuterbita alrededor de su estrella cada pocos diacuteas 51 Pegasi b es un ejemplo y se considera un juacutepiter caliente Estos planetas alcanzan tempe-raturas muy elevadas porque se encuentran muy cerca de sus estrellas y fulguran con intensidad en luz infrarroja Spitzer fue el primer telescopio espacial que permitioacute detectar la luz de estos juacutepiter calientes
El papel termocromaacutetico contiene pigmentos sensibles a la temperatura Cambian de color al ca-lentarse o enfriarse Los materiales termocromaacuteticos se pueden utilizar para comprobar la laquoconductividad teacutermicaraquo o la capacidad para conducir el calor de un material
Los metales son materiales de una conductividad extrema La conduccioacuten permite que los aacutetomos calientes energeacuteticos choquen con aacutetomos maacutes friacuteos y alejados del metal lo que los vuelve maacutes energeacute-ticos De este modo la energiacutea caloriacutefica se va desplazando por el objeto
gt Telescopio espacial Spitzer
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que cuando un objeto opaco o transluacutecido
bloquea la luz de una fuente se produce una sombra
bull que cuanto maacutes cerca se encuentra el objeto de la fuente de luz mayor es la sombra que produce
bull que las estrellas emiten luzbull que a medida que los planetas orbitan alrededor
de su estrella bloquean parte de su luzbull que los planetas absorben y reflejan luz
Contexto
A medida que un planeta orbita su estrella puede situarse entre ese astro y la Tierra lo que eclipsa para nosotros parte de la luz de la estrella Esto recibe el nombre de traacutensito La medicioacuten de la intensidad de la luz durante un periodo de tiempo permite detectar planetas distantes y sus estrellas En esta actividad los alumnos aprenderaacuten cuestiones relacionadas con la luz y las sombras el traacutensito de planetas extrasolares ante sus estrellas centrales las estrellas como objetos
que emiten luz y la absorcioacuten de la luz
gt ESAATG medialab CC BY-SA 30 IGO
41
tema 5EN TRAacuteNSITO
Deteccioacuten de planetas extrasolares mediante la medicioacuten del descenso de brillo
Registrador de datos
(data logger)
Pizarra blanca o pared blanca para proyectar
Esferas de poliestirenovarios tamantildeos Tijeras
CartulinaCinta adhesiva
Pinchos de brochetas
o palillos de madera
Fuente de luz linterna o foco
de LED
Ficha de actividades
5a y 5b
42 T5
Material necesario para realizar la actividad
Esferas de distintos tamantildeos
(baloacuten de fuacutetbol pelota tenis pelota
espuma)
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Fotometrista de
traacutensitos e Ingeniero de disentildeo
Caja de cartoacuten (tipo zapatos o tipo toacutener de impresora)
Disco graduadoEncuadernadores
Palillos de dientes
Bolitas pequentildeas de poliexpan o
plastilina
Tema 5 En traacutensito 43T5
Para preparar con antelacioacutenPrepara varias esferas de distintos tamantildeos como un baloacuten de fuacutetbol una pelota de espuma y una pelota de tenis Se pueden preparar etiquetas identificativas con la profesioacuten de fotometrista de traacutensitos
ActividadIntroduccioacuten Pregunta en clase queacute ocurre cuando un objeto opaco pasa por delante de una fuente de luz Haz una demostracioacuten pasando un objeto por delante del foco del proyector de la clase y mostrando su sombra en la pizarra blanca Como alternativa usa una linterna o un foco y proyecta la sombra contra una cartulina blanca o la pizarra blanca del aula
Plantea estas preguntas
mdash iquestQueacute le pasa al tamantildeo de la sombra cuando se acerca o se aleja el objeto de la fuente de luz iquestQueacute hariacuteas para averiguarlo
Cada grupo de alumnos recortaraacute una pequentildea figura de cartulina que deberaacute unir a una base de cartulina para que se mantenga en vertical Los alumnos planearaacuten la investigacioacuten emitiraacuten predicciones y reali-zaraacuten la actividad tomando mediciones meticulosas y tomando registros de los resultados Tal vez quieran usar para sus registros el ejemplo que aparece en la ficha de actividades 5a Los grupos pondraacuten en comuacuten sus hallazgos y explicaraacuten sus conclusiones
mdash iquestQueacute han descubierto iquestQueacute pasoacute con el tamantildeo de la sombra al acercar o alejar la figura de la fuente de luz iquestCoacutemo se aseguraron de que no hubiera desviaciones cada vez que realizaban la prueba iquestPueden usar los datos para trazar una graacutefica que muestre el tamantildeo de la sombra frente a la distancia de la fuente de luz
Muestra en clase esta animacioacuten (titulada laquoTransiting Exoplanet Graphraquo) con la simulacioacuten de la curva de
luz que surge a medida que un planeta orbita alrededor de su estrella httpyoutubeOX_QWa_v5rw
44 T5 Tema 5 En traacutensito
Recrea el traacutensito de un planeta ante su estrella usando la pizarra blanca y el proyector de la clase a modo de estrella central La clase deberiacutea percibir la sombra en la pantalla cuando dos alumnos lancen una pelota desde un lado de la pantalla hasta el otro Prueba a usar pelotas de distintos tamantildeos
El alumnado confeccionaraacute por grupos una maqueta del traacutensito de un planeta ante su estrella usando esferas de poliestireno (o ciacuterculos de cartulina) para representar los exoplanetas y los palillos o brochetas de madera para sostenerlos Una fuente de luz como una linterna o un foco led haraacute las veces de estrella Si se conecta un registrador de datos (data logger) a un ordenador portaacutetil para medir la intensidad de la luz se apreciaraacute un descenso en la luz registrada cuando el planeta pase por delante de la fuente de luz
Muestra al alumnado la ficha de actividades 5b donde aparece una serie de graacuteficas con el nivel de luz registrado a medida que un exo-planeta orbita alrededor de su estrella La graacutefica a tambieacuten ilustra queacute aspecto tendriacutea la graacutefica si el planeta en oacuterbita fuera maacutes grande iquestSeriacutean capaces de trazar una liacutenea en los diagramas b c y d que ilus-tre la graacutefica resultante si cerca de la estrella orbitara un planeta maacutes pequentildeo maacutes veloz o maacutes lento
gt Graacutefica para ilustrar el tamantildeo de la sombra frente a la distancia de la frente de luz (en cm)
Distancia (cm)
Tam
antildeo
de la
som
bra
(cm
)
ENLACES
Muestra en clase este interesante viacutedeo de animacioacuten donde se explica el trabajo de la misioacuten Kepler y coacutemo opera este telescopio para detectar planetas
httpskeplernasagovmultimediaInteracti-vesHowKeplerDiscoversPlanetsElementaryflashcfm
Herramienta Lightgrapher
httpskeplernasagoveducationModelsand-Simulationslightgrapher
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Con una caja de zapatos se puede fabricar una caja de luz Haz un orificio en uno de sus lados con la finalidad de iluminarla a traveacutes de eacutel con alguacuten tipo de foco como una linterna led En el lado opuesto practica otro orificio que quede justo en frente de la fuente de luz Recorta una rendija semicircular en la tapa-dera de la caja cerca del extremo en el que se encuentre la fuente de luz Introduce por este orificio un palillo que en uno de sus extremos porte una bola de plastilina que represente el planeta aseguacuterate de que el haz de luz incide directamente sobre el planeta Desplaza el palillo con el planeta desde un extremo de la rendija semicircular hasta el otro extremo simulando parte de la oacuterbita En lugar de mirar la luz directamente usa un teleacutefono moacutevil o iPad colocado en el orificio por el que se mira y graba un viacutedeo con el paso del planeta mientras lo desplazas de un extremo al otro de la rendija
Ver guiacuteas de construccioacuten de las cajas en el anexo C de este documentohttpeseroeswp-contentuploads201808Cuaderno-ESERO_Detective-de-exoplanetas_DE-SB-01_2C2AA-ED_DIGITALpdf
45T5Tema 5 En traacutensito
Puesta en comuacutenInsta a cada grupo a crear un modelo a partir de una de las curvas de luz que aparecen en la ficha de actividades 5b iquestSaben explicar por queacute cambia la curva de luz con la velocidad del traacutensito o con el tamantildeo del planeta que orbita alrededor de la estrella Aprovecha las actividades praacutecticas para comentar los detalles de conocimiento maacutes relevantes Recuerda al alumnado que la observacioacuten minuciosa del brillo de una es-trella al lo largo de un periodo de tiempo permite detectar un descenso minuacutesculo en la cantidad de luz que vemos de esa estrella Los cientiacuteficos pueden medir ese brillo y representarlo en una graacutefica que se conoce como curva de luz Los planetas suelen ser pequentildeiacutesimos comparados con sus estrellas centrales asiacute que los descensos de luz que provocan en ellas son extremadamente leves Los planetas del tamantildeo de la Tierra son especialmente difiacuteciles de detectar Los exoplanetas maacutes grandes son faacuteciles de divisar sobre todo cuando se detectan varias oacuterbitas
Curvas de luz del traacutensito de un planetaEstas son cuatro copias de la misma curva de luz (fichas 5b) registrada durante el traacutensito de un planeta por delante de su estrella La graacutefica a) tambieacuten muestra la curva (en azul) que se obtiene cuando alrededor de la estrella orbita un planeta maacutes grande Dibuja otra curva en las graacuteficas que muestre b) un planeta maacutes pequentildeo c) un traacutensito maacutes veloz y d) un planeta maacutes lento
ENLACES
La misioacuten Kepler de la NASA dedicoacute antildeos a observar el mismo trozo de cielo casi 100 000 estrellas con la esperanza de captar traacutensitos
httpskeplernasagovindexcfm
GRAacuteFICA A Tiempo
Tiempo
Tiempo
Tiempo
Porc
enta
je d
e br
illo
Porc
enta
je d
e br
illo
Porc
enta
je d
e br
illo
Porc
enta
je d
e br
illo
GRAacuteFICA C
GRAacuteFICA B
GRAacuteFICA D
w w w e s e r o e sH O J A D E A C T I V I D A D E S
acti
vida
des
46 T5
Cuaderno del profesoradoD E T E C C I Oacute N D E E X O P L A N E TA S Ficha 5a (anverso)
Nuestra pregunta es
Predecimos que
Cambiaremos
Mediremos
Dejaremos igual las condiciones siguientes
Resultados obtenidos
H O J A D E A C T I V I D A D E Sw w w e s e r o e s
actividades47T5
Cuaderno del profesoradoD E T E C C I Oacute N D E E X O P L A N E TA SFicha 5a (reverso)
Resultados obtenidos
Distancia a la luz (en cm) Tamantildeo de la sombra (en cm)
Los resultados obtenidos revelan
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los polos magneacuteticos se dan por pares bull que los polos opuestos se atraen y que los polos
iguales se repelenbull que los imanes atraen algunos materialesbull que una corriente eleacutectrica en un cable crea un
campo magneacutetico
Contexto
El descubrimiento del planeta extrasolar Proxima b un posible mundo similar a la Tierra que orbita alrededor de Proxima Centauri (la estrella maacutes cercana al Sol) suscitoacute diversas cuestiones relacionadas con su capacidad para albergar vida Este exoplaneta estaacute bombardeado por cantidades inmensas de radiacioacuten procedente de su estrella Como se encuentra maacutes cerca de su estrella que la Tierra del Sol necesitariacutea contar con un campo magneacutetico muy intenso para que la vida sobreviviera en eacutel Aquiacute en la Tierra el campo magneacutetico que rodea el planeta protege a todos los seres vivos de los peligrosos rayos coacutesmicos
En esta actividad el alumnado estudiaraacute los
imanes fabricaraacute un electroimaacuten sencillo e investigaraacute
sus propiedades
gt Exoplaneta con niveles elevados de radiacioacuten electromagneacutetica Creacutedito NASAJPL-CaltechR Hurt (SSC)
tema 6QUE LA FUERZA TE ACOMPANtildeE
Fabricacioacuten de un electroimaacuten
49
Cinta aislante Tijeras
Ademaacutes necesitaraacutes
Contenedor de plaacutestico
50 T6
Cable con aislamiento
(al menos 2 metros)2 pilas AA2 imanes
2 cables de conexioacuten
con pinzas de cocodrilo
Clips de papeleriacutea
2 varillas o clavos de hierro
grandes(uno fino y otro
grueso)2 portapilas AA
Material necesario para realizar la actividad
Interruptor o interruptor
casero
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astrofiacutesico e Ingeniero de producto
PelacablesTacos de madera
(para interruptor)Puntas
(para interruptor)
Material opcional
51T6Tema 6 Que la fuerza te acompantildee
Para preparar con antelacioacutenEl docente podraacute preparar interruptores eleacutectricos simples con el alumnado si no dispone de interruptores comerciales
Veacuteanse las instrucciones en el apartado titulado laquoInformacioacuten para el docenteraquo
Para esta actividad se pueden preparar etiquetas identificativas con la profesioacuten de astrofiacutesicoConviene confeccionar y probar un electroimaacuten antes de realizar la actividad en clase La fuerza del
imaacuten dependeraacute del nuacutemero de espiras con que se construya
ActividadIntroduccioacuten Muestra en clase una imagen del exoplaneta Proxima b y explica que se trata de un planeta distante que orbita alrededor de una estrella llamada Proxima Centauri que es la maacutes cercana al Sol Aunque la oacuterbita que sigue el planeta alrededor de su estrella estaacute dentro de la zona habitable soporta vientos descomuna-les 2000 veces maacutes fuertes que los que imperan en la Tierra y recibe un bombardeo intenso de radiacioacuten El planeta necesitariacutea contar con un campo magneacutetico potente para proteger cualquier tipo de vida que pudiera albergar
En esta actividad los alumnos investigaraacuten por su cuenta queacute tipos de imanes hay comprobaraacuten la atraccioacuten y repulsioacuten entre sus polos y la fuerza magneacutetica asimismo estudiaraacuten que los imanes atraen algunos materiales Tras discutir sus resultados explicaraacuten que la electricidad se puede usar para construir un imaacuten y lo que se obtiene se denomina electroimaacuten
Cada grupo usaraacute los materiales que hay dentro del recipiente para fabricar un electroimaacuten Primero comprobaraacute su eficacia usando clips de papeleriacutea Despueacutes los grupos debatiraacuten queacute materiales les gusta-riacutea someter a su electroimaacuten antes de reunir una serie de materiales
Averiguaciones
mdash iquestCuaacutentos clips de papeleriacutea atraeraacute el electroimaacuten
mdash iquestVariacutea la fuerza del imaacuten si se cambia la cantidad de espiras de alambre con que se construye
mdash iquestHay alguna relacioacuten entre el nuacutemero de espiras del electroimaacuten y la cantidad de clips de papeleriacutea que consigue atraer
52 T6 Tema 6 Que la fuerza te acompantildee
mdash iquestPuedes antildeadir un interruptor para activar y desactivar el paso de la electricidad y por tanto el imaacuten
mdash iquestCoacutemo afecta al imaacuten un incremento del voltaje con una pila maacutes potente o antildeadiendo maacutes pilas
mdash iquestRepercute en el imaacuten el empleo de un clavo maacutes largo maacutes corto maacutes grueso o maacutes fino
mdash iquestQueacute materiales se pueden levantar usando la atraccioacuten de un imaacuten
Los datos recopilados durante la investigacioacuten de la relacioacuten entre el nuacutemero de espiras y la cantidad de clips de papeleriacutea atraiacutedos se puede plasmar despueacutes en graacuteficas El alumnado deberaacute exponer sus hallaz-gos en forma de presentacioacuten o de mural
Puesta en comuacutenCada grupo elige un meacutetodo para informar de sus hallazgos al resto de la clase y resumiraacute sus resultados en la pizarra electroacutenica iquestEncontraron los grupos alguna conexioacuten entre el nuacutemero de espiras de alambre y la fuerza del electroimaacuten iquestLograron aumentar la potencia de su imaacuten iquestCoacutemo iquestQueacute materiales atrajo el imaacuten iquestCoinciden en sus conclusiones todos los grupos
Nuacutemero de espiras Nuacutemero de clips de papeleriacutea
53T6Tema 6 Que la fuerza te acompantildee
Informacioacuten para el docente Se cree que el campo magneacutetico de nuestro planeta se genera en las profundidades del nuacutecleo terrestre A medida que la Tierra gira se arremolinan los materiales fundidos situados en el nuacutecleo del planeta El hierro liacutequido conduce la electricidad y genera corrientes eleacutectricas que a su vez crean campos magneacuteticos Los cientiacuteficos han desarrollado un meacutetodo para calcular el campo magneacutetico de un planeta extrasolar distante que orbite alrededor de una estrella distinta de la nuestra El meacutetodo consiste en utilizar el telescopio espacial Hubble para observar el paso de un planeta por delante de su estrella y entonces estudiar la absorcioacuten de la radiacioacuten de la estrella por parte de la atmoacutesfera del planeta para por uacuteltimo estimar el tamantildeo de los campos magneacuteticos que actuacutean alrededor del planeta
Los campos magneacuteticos se producen cuando todos los electrones de un objeto de metal giran en la misma direccioacuten Un electroimaacuten es un tipo de imaacuten que usa electricidad y un material magneacutetico como el hierro para crear campos magneacuteticos Los campos magneacuteticos no se ven pero siacute se pueden medir sus efectos
Para construir un electroimaacuten simple bull Pela los extremos de un cable para despojarlos del aislamiento de
plaacutestico que los recubre bull Coloca los materiales dentro de un contenedor de plaacutestico que no
conduzca la electricidadbull Sujeta el cable de unos 20 cm de largo por uno de sus extremos
coloacutecalo en la cabeza de un clavo de hierro y enroacutellalo a lo largo de eacutel sin que se superponga en ninguacuten lugar hasta la punta del clavo
bull Aseguacuterate de que enrollas el cable en el clavo dando las vueltas siempre hacia el mismo lado para que la electricidad fluya en un solo sentido
bull Conecta los extremos del cable a los dos lados (el positivo y el ne-gativo) de la pila sujetaacutendolo a ellos con un trozo de cinta aislante para que no dejen de hacer contacto
bull Cuando hayas conectado el segundo extremo del cable la pila em-pezaraacute a conducir electricidad por las espiras de alambre y el clavo quedaraacute imantado
bull Si permutas las conexiones tambieacuten cambiaraacutes la polaridad del campo magneacutetico creado
bull Prueba el electroimaacuten colocaacutendolo cerca de un clip de papeleriacutea o cualquier otro metal
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Los alumnos investigaraacuten el exoplaneta HD 209458b apodado Osiris un juacutepiter caliente que viene a ser una tercera parte maacutes grande y maacutes brillante que Juacutepiter Tambieacuten podriacutean investigar Proxima b para lo que podraacuten apo-yarse en la informacioacuten que encontraraacuten aquiacute
httpsenwikipediaorgwikiProxima_Cen-tauri_b
httpswwwnasagovcontentgoddardhub-bles-new-shot-of-proxima-centauri-our-nea-rest-neighbor
CONFECCIOacuteN DE UN INTERRUPTOR SIMPLE
Clava dos puntillas pequentildeas en un taco pequentildeo de madera y ensarta en cada una de ellas un clip de papeleriacutea Sujeta los cables a la cabeza de cada puntilla con pinzas de coco-drilo El circuito se cierra al desplazar los clips para que esteacuten en contacto Usa este enlace para consultar las instrucciones para hacerlo y otros ejemplos de interruptores simples
httphomeschoolandthingsblogspotcouk201303making-simple-switch-for-elec-tricalhtml
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que las ondas electromagneacuteticas viajan por el
espaciobull que los cientiacuteficos captan esas ondas usando
radiotelescopios bull que esas ondas se traducen entonces a sonidosbull a trabajar siguiendo el meacutetodo cientiacutefico mediante
la formulacioacuten de predicciones la realizacioacuten de experimentos sin sesgos y la recopilacioacuten e interpretacioacuten de datos
Contexto
Los cuatro sateacutelites Cluster de ESA han descubierto que la Tierra y otros planetas con campos magneacuteticos como Juacutepiter y Saturno emiten sentildeales de radio que viajan por el espacio en un haz delgado Estas emisiones solo se pueden detectar e interpretar usando radiotelescopios de gran tamantildeo
En esta actividad el alumnado recrearaacute diversos sistemas para enviar mensajes a distancia incluido el recorrido de las ondas de radio por el espacio usaraacute el meacutetodo cientiacutefico para estudiar los teleacutefonos con cuerda y escucharaacute los sonidos
naturales de la Tierra
gt Representacioacuten artiacutestica de los sateacutelites CLUSTER Copyright NASA
55
tema 7iquestHAY ALGUIEN A LA ESCUCHA
Comunicacioacuten a traveacutes del espacio
2 vasos desechables
56 T7
CuerdaHilo de nailon
Material necesario para realizar la actividad A
Bazuca de aire o caja de cartoacuten
Pelotas de espuma de diferentes
coloresVasos
desechablesParaguasPapel Radio analoacutegica
Ademaacutes necesitaraacutes para realizar la actividad A
Ademaacutes necesitaraacutes para realizar la actividad B
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Radioastroacutenomo
e Ingeniero de Sonido
2 platillos (muacutesica)
1 velaFicha de
actividades 2b
Linterna
Tabla con Coacutedigo Morse
o aplicacioacuten para moacutevil
Una caja de cartoacuten Compaacutes Tijeras Cinta adhesiva
Material opcional
Material necesario para construir un bazuca de aire
57T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Para preparar con antelacioacutenEl docente puede conseguir un bazuca de aire por Internet o se puede construir uno con una caja de car-toacuten (consulte el apartado titulado ldquoInformacioacuten para el docenterdquo)
Ten a mano una radio analoacutegica
Para la construccioacuten del teleacutefono deberemos practicar un orificio en la base de cada vaso previamente Para esta investigacioacuten se pueden preparar etiquetas identificativas con las profesiones de Radioastroacuteno-mo e Ingeniero de Sonido
Actividad AAveriguar maneras de enviar mensajes a distancia
Introduccioacuten Comienza el tema con una demostracioacuten para despertar la imaginacioacuten del alumnado Tiende una cuerda por el aula y cuelga de ella un trozo de papel o pide a alguien de la clase que lo sostenga en alto Utiliza un ba-zuca de aire para lanzar una onda de aire a traveacutes del aula que haga vibrar el papel Luego pide que un par de voluntarios se coloquen los vasos desechables en la cabeza Apunta con el bazuca hacia cada uno de los vasos y dispara Los vasos se tambalearaacuten y se caeraacuten Pregunta en clase queacute creen que pasa
Tambieacuten se pueden chocar dos platillos para demostrar que el aire que desplazan apaga la llama de una vela
Explica a la clase que aunque no vemos el aire moverse hasta el papel o los vasos siacute vemos o percibimos las consecuencias de ese desplazamiento De manera anaacuteloga las ondas de radio que recorren distancias inmen-sas por el espacio no se ven pero sabemos que estaacuten ahiacute al capturarlas y transformarlas en sonido Pregunta en clase si se les ocurre alguna manera de enviar mensajes a distancia aquiacute en el planeta Tierra Deja que debatan sus propuestas Ensentildea en clase dos objetos sencillos (vasos de papel y cuerda) que podriacutean utilizarse para enviar un mensaje iquestSe le ocurre a alguien coacutemo Aniacutemalos a comprobar sus propuestas A continuacioacuten los chicos probaraacuten por parejas a usar vasos de papel y cuerda para mandar mensajes Organizados ya por grupos debe-raacuten identificar queacute variables pueden cambiarse y coacutemo planificariacutean la investigacioacuten Tal vez quieran apoyarse en la ficha de actividades 2b (del tema 2) para planificar la resolucioacuten de interrogantes como
mdash iquestAfecta la longitud de la cuerda o el tipo de cuerda al sonido recibido
mdash iquestQueacute pasa cuando la cuerda estaacute tensa o flojamdash iquestTiene alguna repercusioacuten el material del
que estaacute hecho el vasomdash iquestFuncionariacutea el teleacutefono de cuerda
doblando una esquina
58 T7 Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
mdash El alumnado recopilaraacute y anotaraacute los datos y compartiraacute los resultados con la clase
mdash iquestQueacute tipo de cuerda o vaso recomendariacutean y por queacute
Puesta en comuacutenExplica en clase que los sonidos se generan mediante vibraciones que se desplazan a traveacutes del aire de soacute-lidos y de liacutequidos Las vibraciones que se producen al hablar dentro del vaso viajan por la cuerda hasta lle-gar al otro vaso el aire que hay dentro del vaso y los huesos que hay en el craacuteneo vibran y esas vibraciones llegan hasta los oiacutedos y entonces el cerebro descifra esa informacioacuten en forma de sonidos reconocibles
Para afianzar estos conocimientos se puede utilizar este viacutedeo
httpswwwyoutubecomwatchv=HMXoHKwWmU8
Actividad BEstudio de las ondas de radio
IntroduccioacutenHaz hincapieacute en que las ondas de radio son muy diferentes de las ondas del sonido Explica que las ondas electromagneacuteticas pueden viajar por el espacio sin necesidad de que haya aire Algunas de estas ondas se denominan ondas de radio Los cientiacuteficos han descubierto una manera de captar ondas de radio y convertirlas en sentildeales que viajan hasta nuestro oiacutedo
A continuacioacuten el alumnado reproduciraacute en clase el viaje que siguen las ondas electromagneacuteticas por el espacio hasta llegar al radiotelescopio Varios voluntarios se colocaraacuten en un extremo del aula con pelotas de espuma de diferentes colores que lanzaraacuten hacia el laquoradiotelescopioraquo un paraguas abierto que otro voluntario sujetaraacute desde el lado opuesto del aula de manera que la parte coacutencava mire hacia la clase Alguien decidiraacute queacute colores representaraacuten las ondas de radio uacutetiles Cuando se hayan lanzado todas las pelotas solo se conservaraacuten las pelotas de los colores elegidos que haya atrapado el paraguas mientras que el resto se desecharaacute Explica en clase que las estrellas (representadas por los alumnos voluntarios) emiten un montoacuten de radiacioacuten (representada aquiacute por todas las pelotas de diferentes colores) que viaja por el espacio el radiotelescopio (representado por el paraguas) capta toda esa radiacioacuten pero este instrumento solo podraacute utilizar la radiacioacuten de ciertas longitudes de onda las denominas ondas de radio las cuales transformaraacute en sentildeales comprensibles para nosotros
59T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Demostracioacuten del docenteUtiliza una radio analoacutegica para que el alumnado perciba el sonido que se oye cuando no estaacute sintonizada ninguna emisora mientras que al sintonizar alguna el sonido se vuelve niacutetido De forma anaacuteloga seriacutea-mos incapaces de atribuir un sentido a las ondas de radio si su energiacutea no se transformara en vibraciones que percibimos en forma de sonidos
Explica en clase que la Tierra y otros planetas tienen una manera de gritarle al resto de la Galaxia laquoiexclEstoy aquiacuteraquo Lo que ocurre es que ese mensaje solo se percibe y se entiende mediante radiotelescopios de gran tamantildeo
En este enlace escucharaacutes una grabacioacuten con los laquosonidosraquo
naturales de la Tierra
httpwwwesaintesaKIDSenSEM5QPSHKHF_LifeinSpace_0html
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Los maacutes entusiastas podriacutean construir o com-prar un transmisor que permita al alumnado enviar mensajes Los chicos tambieacuten podriacutean realizar su propia grabacioacuten de radio
Tambieacuten podriacutea estudiarse el coacutedigo Morse Existe una aplicacioacuten para teleacutefonos moacuteviles llamada Morse-It que traduce textos a pitidos en coacutedigo Morse Una laacutempara led podriacutea sustituirse por un timbre Otra alternativa seriacutea utilizar una linterna para enviar mensajes con patrones de haces de luz Explica que la luz se puede usar de este modo para enviar informacioacuten
Imagen 1 El Observatorio IRAM Pico Veleta o IRAM 30m es un radiotelescopio pertenecien-te al Instituto de Radioastronomiacutea Milimeacutetrica que estaacute situado en la loma de Dilar en Sierra Nevada a una altura de 2850 m sobre el nivel del mar
gt Radiotelescopio del observatorio de Sierra Nevada desde las pistas de esquiacute
60 T7 Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
A - J --- S 1 ----
B - K -- T - 2 ---
C -- L - U - 3 --
D - M -- V - 4 -
E N - W -- 5
F - O --- X -- 6 -
G -- P -- Y --- 7 --
H Q --- Z -- 8 ---
I R - 0 -----
9 ----
gt Tabla con el coacutedigo Morse
61T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Informacioacuten para el docente Los objetos que pueblan el espacio como planetas exoplanetas estrellas polvo y gas emiten ondas elec-tromagneacuteticas de diferentes longitudes de onda Parte de la luz que emiten tiene longitudes de onda muy largas algunas de hasta kiloacutemetro y medio de longitud Estas ondas largas reciben el nombre de ondas de radio y son parte de una serie maacutes grande de ondas denominadas en su conjunto espectro electromag-neacutetico Como las ondas de radio son tan largas para captarlas se utilizan telescopios especiales llamados radiotelescopios Estos son mucho maacutes grandes que los telescopios que se usan para captar la luz visible Estos instrumentos inmensos se apuntan hacia las estrellas o planetas y permiten conocer su estructura movimiento y composicioacuten a partir del estudio de las ondas de radio que provienen de esos objetos En astronomiacutea se utilizan ciertos instrumentos para convertir las ondas de radio en imaacutegenes y sonidos
Construccioacuten de un bazuca de aire1 Sella por completo todos los bordes de la caja con la cinta adhesiva 2 Traza un ciacuterculo en el centro de uno de sus lados recoacutertalo y sella los bordes de este orificio
con cinta 3 Golpea con las manos simultaacuteneamente dos lados opuestos de la caja de manera que el aire que
hay en su interior se vea forzado a salir por el orificio circular 4 Dirige el aire saliente hacia el objetivo como un montoacuten de vasos de papel para intentar tumbarlos
con la raacutefaga
gt Bazuka de aire
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los sonidos se producen por vibracionesbull que el tono de un sonido se puede cambiarbull que los exoplanetas pueden transitar ante el disco
de sus estrellas siguiendo un patroacuten regular
Contexto
El telescopio espacial Spitzer reveloacute hace poco que alrededor de la estrella TRAPPIST-1 orbitan siete planetas similares a la Tierra cuyo nombre astronoacutemico es b c d e f g y h Los planetas se detectaron debido a sus traacutensito por delante de la estrella lo que eclipsa perioacutedicamente una parte minuacutescula de la luz estelar Los planetas orbitan esta estrella siguiendo un patroacuten
En este tema el alumnado usaraacute materiales cotidianos para confeccionar instrumentos sencillos como flautas de pan a partir de pajitas de refrescos y producir con ellos siete notas que combinaraacuten al
antojo de su imaginacioacuten para crear melodiacuteas
gt Sistema solar de TRAPPIST-1 Copyright de la ilustracioacuten NASA
63
tema 8LA MUacuteSICA DE LOS PLANETAS EXTRASOLARES
Sonidos del espacio
64 T8
Ordenador con conexioacuten a
internet
Material necesario para realizar la actividad
Pajitas de refresco
Ademaacutes necesitaraacutes
Vasos desechables
Cinta adhesiva
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Ingeniero de
sonido y Cientiacutefico planetario
Botellas o vasos Baquetas Cajas de cartoacuten vaciacuteas
Gomas elaacutesticas Reglas de plaacutestico
65T8Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
Para preparar con antelacioacutenPara esta actividad se pueden preparar etiquetas indentificativas para la profesioacuten de ingeniero de sonido
ActividadIntroduccioacutenExplica en clase que el telescopio espacial Spitzer descubrioacute la estrella TRAPPIST-1 y sus siete planetas
Muestra la imagen de TRAPPIST-1
httpcdnsci-newscomimagesenlarge3image_4728e-TRAPPIST-1jpg
Reproduce en clase la animacioacuten de los traacutensitos ante TRAPPIST que aparece en el siguiente viacutedeo Las oacuterbitas se han acelerado para que el viacutedeo dure un solo minutohttpwwwspitzercaltecheduexploreblog371-Making-Music-from-Exoplanets
Explica que usando los patrones de los traacutensitos de estos siete planetas similares a la Tierra ante el disco de su estrella ha inspirado a un muacutesico a componer una melodiacutea basada en los tiempos en los que se produ-cen esos traacutensitos Asignoacute al traacutensito de cada planeta una nota musical acorde con su nombre (en ingleacutes b es la nota si c es do d es re e es la nota mi f es fa g es sol y h no se corresponde con ninguna nota musical) y antildeadioacute al conjunto una instrumentacioacuten sencilla de fondo y el ritmo de un tambor
Pon ejemplos de alguacuten otro sistema planetario extrasolar como Gliese o Kepler
con una cantidad diversa de planetas en oacuterbita alrededor de la estrella central
httpsexoplanetsnasagovresources174 httpswwwnasagovameskeplerkepler-186-and-the-solar-system
El alumnado cortaraacute las pajitas de papel para construir siete laquoflautas de panraquo de distintas longitudes Todas ellas deberaacuten tener uno de sus extremos aplanado de manera que al soplar por eacutel se produzca una nota o vibracioacuten diferente iquestSon capaces los alumnos de usar las flautas por turnos para crear una melodiacutea Organizados en grupos los chicos usaraacuten esas siete notas para crear una melodiacutea baacutesica a la que antildeadiraacuten la muacutesica que deseen
Ya han compuesto una muacutesica basada en los traacutensitos de TRAPPIST iquestPodraacuten crear ahora una melodiacutea basada en otros sistemas Podriacutean probar a llenar botellas o jarras con agua hasta distintas alturas a tamborilear con las baquetas a hacer vibrar reglas sobre el borde de una mesa o a hacer vibrar gomillas elaacutesticas tensadas a lo ancho de una caja de pantildeuelos vaciacutea
mdash iquestSeriacutea capaz alguacuten grupo de componer un rap para acompantildear sus melodiacuteas
66 T8 Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
Puesta en comuacutenCada grupo interpretaraacute su composicioacuten para toda la clase iquestSe les ocurre alguna aportacioacuten para mejorar las piezas musicales
En el tema 7 el alumnado aprendioacute que los planetas con un cam-po magneacutetico producen sentildeales que se pueden detectar mediante radiotelescopios Si una raza alieniacutegena captara las sentildeales de radio naturales que emite la Tierra oiriacutea una serie de chasquidos y silbidos iexclparecidos a los de R2-D2 el robot de Star Wars
Vuelve a oiacuter los chasquidos y silbidos de la Tierra en el sitio ESA Kids
httpwwwesaintesaKIDSenSEM5QPSHKHF_LifeinSpace_0html
Oiacuted en clase un corte de Star Wars la firma de cinco notas de la peliacute-cula Encuentros en la tercera fase o cualquier otra muacutesica relacionada con el espacio
Actividad B El programa ScratchCada uno de los planetas de Trappist-1 tarda un tiempo diferente en completar una oacuterbita alrededor de su estrella central Las leyes de Ke-pler dicen que cuanto maacutes lejos se encuentra un planeta de su estrella maacutes tarda en recorrer su oacuterbita
En este proyecto en Scratch el periodo de cada oacuterbita es propor-cional a los periodos orbitales reales de los planetas de Trappist Cada vez que un planeta completa una oacuterbita el modelo emite un sonido diferente
httpsscratchmiteduprojects153216618
Los sonidos estaacuten asignados de la siguiente manera pero es faacutecil cam-biar esto dentro del modelo
B ndash Chomp C ndash Boing D ndash CricketE ndash Meow F ndash Alien Creak2 G ndash Bass BeatboxH ndash Goose
El tiempo que dura cada oacuterbita se puede encontrar en el programa Scratch y se da en segundos
El cursor proporcional del modelo se puede utilizar para obtener muacuteltiplos de cada periodo orbital Por ejemplo si la proporcioacuten se es-tablece en 2 entonces el periodo de Trappist-1b ascenderaacute a 302 se-gundos y el de Trappist-1h seraacute de 40 segundos
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
El alumnado podriacutea iniciarse en el empleo de un programa informaacutetico para crear sus propias composiciones musicales basadas en los patrones orbitales de los planetas de TRAPPIST-1 Beatwave es una aplicacioacuten interesante que se puede usar con teleacutefonos moacuteviles y que ofrece la posibilidad de crear ritmos simples melodiacuteas melodiacuteas paralelas y de antildeadir instrumentos de fondo
67T8Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
1 Pulsa la flecha identifica los distintos sonidos que se oyen 2 Ordeacutenalos por periodos (del maacutes corto al maacutes largo) Pulsa stop
para detener los sonidos3 Cronometra cada uno crea una tabla con los periodos orbitales
(en segundos) 4 Pulsa en cada planeta para comprobar que cada sonido se re-
produce por separado Los datos reales de los planetas se pue-den encontrar en Wikipedia
httpsenwikiped iaorgwikiTRAPPIST-1mediaFile-PIA21425_-_TRAPPIST-1_Statistics_Tablejpg
El alumnado podriacutea recrear las oacuterbitas intentando cronometrar sus perio-dos mientras caminan en torno a una laquoestrellaraquo de manera que siempre pasen por el mismo punto cada vez que oigan el sonido de su planeta Esta recreacioacuten fiacutesica de las oacuterbitas con alumnos representando cada uno de los planetas orbitando alrededor de una estrella central podriacutea ayudar al grupo a entender la distancia a la que se encuentra cada planeta de la estrella y la velocidad a la que se desplaza en relacioacuten con los demaacutes pla-netas del sistema Asimismo podriacutea ayudarles a entender queacute hicieron en realidad durante la actividad con el programa Scratch que cada sonido re-presenta una oacuterbita completa Tendriacutean que poner a escala la distancia de las oacuterbitas porque si no algunos tardariacutean diacuteas en completar una vuelta de modo que un ejercicio matemaacutetico uacutetil consistiriacutea en crear una escala adecuada que pudiera representarse dentro de la clase Para ello deberaacuten asumir que las oacuterbitas son circulares Si juegan con el cursor proporcional del modelo encontraraacuten la mejor opcioacuten para que todos los planetas com-pleten sanos y salvos sus oacuterbitas respectivas Deberaacuten calcular la longitud del periodo de su sonido particular y luego lo comprobaraacuten
Quien tenga habilidad programando podraacute ampliar el ejercicio in-troduciendo las oacuterbitas de los planetas en el modelo
En este enlace se puede encontrar un ejemplo de movimiento circular
en Scratch
httpsscratchmiteduprojects11439426
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Usar los datos del periodo orbital para crear una composicioacuten musical similar para nuestro Sistema Solar y compara los dos sistemas
Crear una animacioacuten con Scratch para ilustrar la rotacioacuten de los planetas del sistema TRAPPIST-1 en torno a su estrella
gt Captura de pantalla del programa Scratch
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los planetas extrasolares y sus estrellas se
encuentran a millones de antildeos-luz de distancia del Sistema Solar
bull que las condiciones ambientales que se dan en esos planetas son diversas
bull que los seres vivos experimentan adaptaciones a lo largo del tiempo para sobrevivir en las condiciones ambientales que existen en cada momento
bull que en otros sistemas planetarios podriacutea haber formas de vida diferentes a las de la Tierra
Contexto
En esta actividad el alumnado recopilaraacute informacioacuten sobre planetas extrasolares y basaacutendose en ella usaraacute la imaginacioacuten y trabajaraacute de manera creativa para disentildear y describir un nuevo exoplaneta Para ello tendraacute en cuenta rasgos clave y las adaptaciones que necesitariacutean desarrollar los seres vivos para sobrevivir en las condiciones ambientales de ese
planeta
gt ExoMars Rover ESAATG medialab
69
tema 9AGENCIA DE VIAJES A PLANETAS EXTRASOLARES
Exploracioacuten de mundos alieniacutegenas
Libros tabletas y ordenadores
de consulta
Rotuladores y laacutepices
de colores
70 T9
Ordenador con conexioacuten a
internet
Material necesario para realizar la actividad
Papel
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astroacutenomo
galaacutectico y extragalaacutectico y Astrobioacutelogo
71T9Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
Para preparar con antelacioacutenPara esta actividad se pueden preparar etiquetas identificativas para las profesiones de astroacutenomo extra-galaacutectico y astrobioacutelogo
IntroduccioacutenExplica en clase que en este tema deben actuar en primer lugar como astroacutenomos extragalaacutecticos para estudiar y disentildear un planeta extrasolar distante Despueacutes haraacuten las veces de astrobioacutelogos para estudiar y disentildear alguna forma de vida alieniacutegena uacutenica y tendraacuten que describir coacutemo se ha adaptado a las condi-ciones ambientales que imperan en su lejano mundo
Empieza la actividad con un emocionante viaje a mundos distantes usando la herramienta interactiva httpeyesjplnasagoveyes-on-exoplanetshtml
Muestra en clase las imaacutegenes del sitio en Internet de la NASAhttpsexoplanetsnasagovalien-worldsexoplanet-travel-bureau
En este sitio encontraraacutes una seleccioacuten de carteles con gran variedad de exoplanetas que ilustran los rasgos uacutenicos de cada uno de ellos
bull TRAPPIST-1_Planet hop from TRAPPIST-1 (de planeta en planeta desde TRAPPIST-1)
bull PSOJ31885-22 _Where the night life never ends (Donde la vida nocturna nunca cesa)
bull HD4037G_Experience the gravity of a super earth (Experimenta la gravedad de una supertierra)
bull KEPLER-16B_Where your shadow always has company (Donde tu sombra siempre tiene compantildeiacutea)
bull 51 Pegasi-b_Greetings from your first exoplanet (Saludos desde tu primer exoplaneta)
bull KEPLER-186F_Where the grass is always redder (Donde la hierba siempre es maacutes roja)
El tamantildeos de estos exoplanetas va desde las supertierras hasta los minineptunos algunos son rocosos otros son aacuteridos como desiertos los hay volcaacutenicos achicharrantes geacutelidos unos son asolados por potentes vientos otros son bombardeados por radiacioacuten intensa
gt Muestra de carteles sobre exoplanetas del sitio web de la NASA
72 T9 Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
Actividad ACada grupo estudiaraacute varios sistemas de planetas extrasolares y con la informacioacuten obtenida crearaacute una descripcioacuten detallada del mundo distante inventado por ellos A continuacioacuten disentildearaacuten un cartel en el que figuren los principales rasgos de ese planeta
Actividad BSi en ese mundo pudiera haber vida iquestqueacute forma tendriacutea iquestQueacute clase de adaptaciones tendriacutean que desarrollar los seres vivos para sobrevivir en las condiciones ambientales de este planeta La astrobiologiacutea aspira a descubrir cuaacuteles son las condiciones necesarias para la vida y queacute formas puede adoptar la vida Los alumnos asumiraacuten el papel de as-trobioacutelogos para estudiar los entornos extremos que hay en la Tierra y las adaptaciones que han desarrollado los seres vivos para sobrevivir en ellos Usaraacuten esta informacioacuten para describir la clase de vida alieniacutegena que podriacutea existir en el nuevo mundo que han imaginado Dibujaraacuten y pondraacuten nombre a esta nueva forma de vida y sentildealaraacuten sus rasgos principales
Puesta en comuacutenLos grupos presentaraacuten sus disentildeos ante su clase o ante otra clase y describiraacuten con detalle el mundo alieniacutegena que han inventado Expli-caraacuten queacute adaptaciones han desarrollado los seres vivos para adaptar-se a ese entorno
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Si fuera posible iquesta cuaacutel de esos exoplanetas viajariacutean los chicos o enviariacutean una sonda para estudiarlo y por queacute El docente haraacute hincapieacute en que es imposible viajar a estos exoplanetas distantes debido a las inmensas distancias que nos separan de ellos iquestCoacutemo seriacutea ese lugar Si pudieran elegir sus caracteriacutesticas iquestcuaacuteles creen que seriacutean las ideales para vivir felices y con bienestar
Puede que los grupos quieran componer una muacutesica para acompantildear su mural Tambieacuten podriacutean disentildear confeccionar y decorar una maqueta para ilustrar los rasgos principales del mundo distante que han elegido Esta actividad podriacutea relacionarse con otros temas interdisciplinares del curriacuteculo como dibujo teatro tecnologiacutea ingenieriacutea geografiacutea lecto-escritura e informaacutetica
73T9Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
VoyagerEn 1977 se lanzaron las dos sondas gemelas Voyager 1 y 2 para explo-rar regiones del espacio a las que ninguacuten otro artefacto terrestre habiacutea llegado jamaacutes Ambas estaacuten maacutes lejos del Sol que Plutoacuten y a traveacutes de los datos que siguen enviando a la Tierra los cientiacuteficos confiacutean en co-nocer mejor el espacio que media entre las estrellas llamado espacio interestelar La nave lleva a bordo un disco de cobre chapado en oro de unos 30 cm con sonidos e imaacutegenes seleccionados para retratar la diversidad de la vida y la cultura en la Tierra
mdash iquestQueacute pondriacutean los chicos en un disco asiacute para enviar en una misioacuten con destino a un planeta distante situado fuera de los confines de nuestra propia Galaxia
mdash iquestCoacutemo describiriacutean a los seres humanos
mdash iquestQueacute los hace felicesmdash iquestQueacute cualidades consideran
deseables en un ser humano
mdash iquestQueacute aficiones animales accidentes geograacuteficos o muacutesica incluiriacutean en el disco
mdash Si tuvieran que escribir una carta a un ser alieniacutegena iquestqueacute le diriacutean
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
El alumnado podriacutea grabar un viacutedeo o un mensaje de voz composiciones musicales programas informaacuteticos robots creaciones artiacutesticas o fotografiacuteas Esta actividad ofrece muchas posibilidades para seguir un plantea-miento interdisciplinar amplio atractivo para todas las edades y todo tipo de capacidades
Otros cuadernos didaacutecticosConsulta todos los disponibles y descaacutergalos de la web wwweseroes
Deteccioacuten de exoplanetasESCONDIDOS EN LA LUZModelado de traacutensitos de exoplanetas
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Modelado de traacutensitos de exoplanetas
exoplanetasDeteccioacuten de
ESCONDIDOS EN LA LUZ
PrimariaCuaderno del profesorado
DE-P-01
Colaboradores ESERO Spain Mayo 2019
ANDALUCIacuteA Consejeriacutea de Educacioacuten y Deporte de la Junta de Andaluciacutea
ARAGOacuteN Fundacioacuten Centro Astronoacutemica Aragoneacutes Espacio 042
Fundacioacuten Ibercivis
ASTURIAS Consejeriacutea de Educacioacuten y Cultura del Gobierno del Principado de Asturias
CANARIAS Consejeriacutea de Educacioacuten y Universidades del Gobierno de Canarias
CATALUNtildeA CESIRE (Centre de Recursos Pedagogravegics Especiacutefics de Suport a la Innovacioacute i la Recerca Educativa) Departament drsquoEnsenyament Generalitat de Catalunya
GALICIA Conselleriacutea de Educacioacuten Universidade e Formacioacuten Profesional de la Xunta de Galicia
I BALEARES Conselleria De Educacioacuten y Universidad Govern Illes Balears
LA MANCHA Consejeriacutea de Eduacioacuten Cultura y Deportes Gobierno de Castilla La Mancha
MADRID Consejeriacutea de Educacioacuten e Investigacioacuten de la Comunidad de Madrid
Grupo de Investigacioacuten en Nutricioacuten Ejercicio y Estilo de Vida Saludable INEF Universidad Politeacutecnica de Madrid
MURCIA Consejeriacutea de Empleo Universidades y Empresa Regioacuten de Murcia
NAVARRA Pamplonetario
PAIacuteS VASCO Departamento de educacioacuten Gobierno Vasco
VALENCIA Ciutat de les Arts i les Ciegravencies Generalitat Valenciana
4
La Tierra es el uacutenico lugar que conocemos que tiene vida Es especial porque estaacute cubierta de agua en forma liacutequida debido a que se encuentra a la distancia correcta de nuestra estrella el Sol en la ldquozona de habitabilidadrdquo ni demasiado caliente ni demasiado friacutea Pero iquestpodriacutea haber otra ldquoTierrardquo en alguacuten lugar de la inmensidad del espacio orbitando a su propia estrella iquestTendraacute condi-ciones para albergar vida Los instrumentos modernos estaacuten ayudando a cientiacuteficos a aprender maacutes sobre estos mundos alieniacutegenas y las atmoacutesferas que los rodean El primer exoplaneta descubierto se parece a lo que co-
nocemos como ldquoJuacutepiter calienterdquo un planeta gigante que orbita cerca de su estrella Lo descubrioacute el profesor Michel Mayor de la Universidad de Ginebra en 1995 Entonces fue considerado una revolucioacuten para la astro-nomiacutea En 2018 se han conseguido localizar casi 4000 exoplanetas y el contador sigue activo
En las uacuteltimas dos deacutecadas los expertos se han foca-lizado en la caza de planetas pequentildeos como el nuestro
La mayoriacutea de los exoplanetas no pueden ser obser-vados directamente porque su visibilidad es muy deacutebil comparada con la estrella alrededor de la cual orbitan
ExoplanetasESCONDIDOS EN LA LUZ
5
pero los cientiacuteficos se las han ingeniado para detectarlos a distancia Uno de estos meacutetodos consiste en registrar los movimientos de la estrella perturbados debido a la traslacioacuten del planeta y asiacute se puede medir su masa
En ciertas ocasiones tenemos suerte y podemos ver al planeta pasar delante de su estrella un pequentildeo eclipse que nos revela el tamantildeo del planeta Eso es precisamen-te lo va a medir desde el espacio la misioacuten CHEOPS
CHEOPS es un telescopio espacial de la Agencia Es-pacial Europea que seraacute lanzado al espacio en el 2018 Seraacute capaz de medir el radio de los exoplanetas con una precisioacuten hasta ahora desconocida
iquestPodremos descubrir otro planeta como el nuestro rocoso con agua liacutequida y una atmoacutesfera respirable
Cazar exoplanetas parecidos a la Tierra requiere una alta precisioacuten El mundo de la ciencia recompensa este tipo de buacutesqueda incitando a que nuevos investi-gadores secunden los pasos de los pioneros
Desde gigantes gaseosos a pequentildeos planetas ro-cosos parecidos a la Tierra se cree que nuestra Viacutea Laacutec-tea estaacute poblada por miles de millones de exoplanetas iexcly muchos miles de millones maacutes en el Universo
Este recurso emocionante innovador interdisci-plinar y basado en STEM se compone de 9 temas que contienen actividades praacutecticas basadas en la buacutesqueda de planetas maacutes allaacute de nuestro sistema solar Las ac-tividades creativas orientadas para alumnado de 6-11 antildeos de edad fomentan un enfoque investigativo y tra-bajo cientiacutefico Asumiendo el papel de especialistas en astronomiacutea ingenieriacutea y matemaacuteticas aprenderaacuten sobre la amplia variedad de disciplinas relacionadas con el es-pacio que la industria espacial demanda Cada actividad contiene instrucciones faacuteciles de seguir y utiliza recursos cotidianos para motivar e inspirar al alumnado
Aunque se escondan en la luz nuestros detectives de exoplanetas los encontraraacuten
gt ESANASA Geneva University Observatory(Frederic Pont)
Deteccioacuten de exoplanetasEscondidos en la luzModelado de traacutensitos de exoplanetas
3ordf Edicioacuten Mayo 2019
Guiacutea para el profesorado
CicloPrimaria
Imagen de portadaIlustracioacuten de un planeta extrasolarESA NASA UCL (G Tinetti)
EditaESERO SpainParque de las Ciencias Granada
Esero Spain 2018 copy
DireccioacutenParque de las Ciencias Granada
ESERO SpainDomingo Escutia Muntildeoz Director Proyectos ESERO SpainMariacutea del Carmen Botella Almagro Teacutecnica ESERO Spain
AutoraSue Andrews
Las siguientes personas colaboraron en el desarrollo de este recurso y la autora agradece a todas ellas la ayuda y el asesoramiento que le brindaron
Alex Brown Responsable de ESERO Reino Unido Tom Lyons Docente asociado de ESERO Reino UnidoRachel Jackson Especialista en educacioacuten primaria de ESERO RU
Dave Gibbs National STEM Centre University of York Reino UnidoJulie Wiskow Rode Heath Primary School Reino UnidoYvonne Wright Derbyshire County Council Reiuno UnidoTaj Bhutta Institute of Physics (IoP) Reino UnidoSheila Kanani Royal Astronomical Society (RAS) Londres Reino UnidoOlivia Johnson Science and Technology Facilities Council (STFC)
Royal Observatory Edinburgh (ROE) UK Astronomy Technology Centre (UKATC) Reino Unido
Wendy Cotterill Science and Technology Facilities Council (STFC) Daresbury Reino Unido
Phill Day Science and Technology Facilities Council (STFC) Daresbury Reino Unido
Rebecca Barnes European Space and Technology Centre (ESTEC)Joseacute Miguel Gonzaacutelez Peacuterez ESERO NoruegaDomingo Escutia ESERO EspantildeaKaty McKay Directora de marketing STEM LearningCathy Callus y alumnado de 5ordm curso Escuela de Ensentildeanza Primaria
Edisford Clitheroe Reino Unido
Material didaacutectico basado en las publicaciones
bull Exoplanets detective Secundaria Coleccioacuten Teach with space ESA Education
bull Are we alone Primaria Sue Andrews y colaboradores ESERO UK wwweseroorguk
02 Del espacio al aula
04 Exoplanetas escondidos en la luz
08 Bloque 1 Actividades
10 Tema 1 Hasta el infinito y maacutes allaacute
20 Tema 2 Signos de vida
28 Tema 3 La atmoacutesfera
34 Tema 4 Ni demasiado friacutea ni demasiado caliente
sumario
Dave Gibbs National STEM Centre University of York Reino UnidoJulie Wiskow Rode Heath Primary School Reino UnidoYvonne Wright Derbyshire County Council Reiuno UnidoTaj Bhutta Institute of Physics (IoP) Reino UnidoSheila Kanani Royal Astronomical Society (RAS) Londres Reino UnidoOlivia Johnson Science and Technology Facilities Council (STFC)
Royal Observatory Edinburgh (ROE) UK Astronomy Technology Centre (UKATC) Reino Unido
Wendy Cotterill Science and Technology Facilities Council (STFC) Daresbury Reino Unido
Phill Day Science and Technology Facilities Council (STFC) Daresbury Reino Unido
Rebecca Barnes European Space and Technology Centre (ESTEC)Joseacute Miguel Gonzaacutelez Peacuterez ESERO NoruegaDomingo Escutia ESERO EspantildeaKaty McKay Directora de marketing STEM LearningCathy Callus y alumnado de 5ordm curso Escuela de Ensentildeanza Primaria
Edisford Clitheroe Reino Unido
Material didaacutectico basado en las publicaciones
bull Exoplanets detective Secundaria Coleccioacuten Teach with space ESA Education
bull Are we alone Primaria Sue Andrews y colaboradores ESERO UK wwweseroorguk
40 Tema 5 En traacutensito
48 Tema 6 Que la fuerza te acompantildee
54 Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
62 Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
68 Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
actividadesbloque 1
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que nuestro Sistema Solar estaacute formado por ocho
planetas que orbitan alrededor de nuestra estrella el Sol
bull que la Tierra orbita alrededor del Sol desde la zona habitable tambieacuten conocida como la laquozona de Ricitos de Ororaquo
bull que en el cosmos existen otros sistemas solares aparte del nuestro
bull a interpretar la informacioacuten y las escalas y a usar decimales para trazar la distancia orbital de los planetas
Contexto
Las distancias que median entre los planetas y
las estrellas que orbitan se miden en unidades
astronoacutemicas o au La Tierra dista 1 au de nuestra
estrella el Sol La regioacuten en torno a la estrella que
no es ni demasiado caliente ni demasiado friacutea como
para que exista agua en estado liacutequido se denomina
zona habitable aunque tambieacuten se conoce como
laquozona de Ricitos de Ororaquo En esta actividad el
alumnado traza la posicioacuten y las oacuterbitas de la Tierra
y el resto del planetas del Sistema Solar y despueacutes
calcula la ubicacioacuten de la zona habitable Con ello
aprende que existen otros sistemas solares con
planetas en oacuterbita alrededor de estrellas distintas
al Sol al trazar las posiciones de esos planetas
extrasolares distantes descubren cuaacuteles podriacutean ser
habitables
gt Copyright ESA 2003 Ilustracioacuten de AOES Medialab
11
tema 1HASTA EL INFINITO Y MAacuteS ALLAacute
Trazado de las oacuterbitas de los planetas del Sistema Solar y de otros sistemas solares
Cartulinasde color negro y Planchas
de poliestireno o espuma
(60x60 cm)
Tablero 60x60para caacutelculo de zona
de habitabilidad
Plantilla con los planetas
del Sistema Solar a escala de tamantildeo
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astroacutenomo
galaacutectico y Cientiacutefico planetario
Plantilla con los planetas del Sistema Solar
a escala de distancia
Gometsredondos (planetas)
7 fichascon datos
de planetas extrasolares
Tizas y cordelpara trazar oacuterbitas
5 fichascon datos del Sistema Solar
1 fichapara calcular las
zonas habitables del Sistema Solar y los 7 exoplanetas (para
fotocopiar)
Calculadora
Tijeras yPegamento en
barra
Plastilina de varios colores y palillos de
cocina
12 T1
Papel Laacutepices o boliacutegrafos
Rotuladores opacos tizas o laacutepices de
colores
Trapo o bayeta para limpiar el tablero
Material necesario para realizar la actividad
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Tema 1 Hasta el infinito y maacutes allaacute 13T1
Para preparar con antelacioacuten
Todas las sesiones en el aula estaacuten pensadas para que el alumnado trabaje en grupos de cuatro personas Antes de iniciar la actividad se pueden preparar varias etiquetas identificativas con la profesioacuten de laquoastroacute-nomo galaacutecticoraquo Veacutease las cartas de roles
Dibuja los dos ejes sobre las cartulinas negras y maacutercalos a intervalos de 1 cm empezando por el pun-to en el que se cruzan ambos ejes antes de pegar las cartulinas sobre las planchas de material riacutegido
Veacutease el diagrama en el apartado laquoInformacioacuten para el docenteraquo
Las planchas riacutegidas se pueden utilizar por ambos lados para no tener que utilizar dos diferentes si se pega una cartulina negra por cada uno de sus lados Otra posibilidad consiste en recortar ciacuterculos de papel coloreados para confeccionar los planetas y pegarlos sobre sus oacuterbitas trazadas previamente en la cartulina negra sin necesidad de fijarla despueacutes a la plancha de material riacutegido
Reparte entre los alumnos las fichas rellenables para el caacutelculo Entrega tambieacutena cada grupo de alum-nos una ficha con los datos del Sistema Solar Y junto a esta reparte las fichas diferentes con informacioacuten sobre planetas extrasolares entre los grupos Todos los grupos deben tener demaacutes de la ficha del Sol y la del planeta extrasolar la ficha del caacutelcu que les permita calcular las zonas de habitabilidad
Presentacioacuten de la actividad
Pregunta a los escolares si saben queacute es un planeta iquestSaben cuaacuteles son los planetas del Sistema Solar iquestCuaacutentos hay iquestSaben en cuaacutel de ellos vivimos y el nombre de nuestra estrella
Muestra en clase una animacioacuten que recree un sistema solar por ejemplo la de Paxi (la mascota de la ESA) y el Sistema Solar httpswwwstemorgukrx34sc
Pide a los chicos que tracen por grupos las oacuterbitas de la Tierra y la Luna alrededor del Sol Tambieacuten pueden plasmar las oacuterbitas de otros planetas del Sistema Solar Si se dispone de ellos el docente po-draacute mostrar al alumnado modelos tridimensionales de los planetas Una actividad del Royal Observatory Greenwich utiliza piezas de fruta para ilustrar las masas relativas de los planetas colocadas por orden de distancia al Sol wwwstemorgukelibraryresource31649fruit-solar-system
Explica en clase que necesitamos agua para existir y que en nuestro planeta repleto de agua hay vida pero que puede haber muchos planetas con agua y con unas condiciones favorables para la vida que no alberguen seres vivos Cuaacutentos de esos planetas habitables tienen vida sigue siendo un gran misterio sin respuesta iexcly apasionante De momento tenemos la capacidad de efectuar observaciones que revelan queacute planetas podriacutean albergar vida pero solo eso no nos sirve para saber si realmente hay vida extraterrestre
Los planetas demasiado proacuteximos al Sol son demasiado toacuterridos para albergar agua liacutequida porque se convertiriacutea en vapor y se esfumariacutea mientras que en un lugar alejado del Sol en exceso el agua se congelariacutea La oacuterbita de la Tierra es justo la idoacutenea ni demasiado caliente ni demasiado friacutea Esta regioacuten se denomina zona habitable o laquozona de Ricitos de Ororaquo En esta actividad los alumnos se convertiraacuten en astroacutenomos galaacutecticos y usaraacuten las matemaacuteticas y una serie de datos para trazar las oacuterbitas de la Tierra y de los planetas del Sistema Solar antes de pasar a representar las oacuterbitas que recorren algunos planetas extrasolares alrededor de sus estrellas centrales
14 Tema 1 Hasta el infinito y maacutes allaacuteT1
Actividad
La ficha de actividades 1a (ficha del Sol y su sistema de planetas) ofrece informacioacuten sobre la distancia de la Tierra y el resto de planetas al Sol en unidades astronoacutemicas o au Entrega a cada grupo de la clase varias fichas con datos sobre el Sistema Solar y una cartulina de color negro unida a una plancha de material riacutegido en la que ya esteacuten trazados dos ejes que se crucen en el centro y divididos en intervalos de un centiacutemetro Puede que el docente prefiera proporcionar al alumnado una cartulina negra sin maacutes sin fijarla a una plancha de material riacutegido La escala puede darse ya trazada sobre cada eje o tambieacuten se puede optar por que la sentildeale el propio alumnado dependiendo de sus capacidades La actividad permite trabajar con nuacutemeros de hasta dos decimales
En un primer momento el alumnado trabaja como un solo grupo formado por toda la clase mientras el do-cente expone la actividad La posicioacuten del Sol se corresponde con el punto de la cartulina donde se cruzan ambos ejes Conviene explicar que las distancias que median entre los planetas y el astro central se miden en unidades astronoacutemicas o au La Tierra dista 1 au de nuestra estrella el Sol Con un rotulador opaco o un laacutepiz de color se marcaraacute la distancia que separa la Tierra del Sol en los puntos adecuados de los ejes norte sur este y oeste em-pezando a contar desde la interseccioacuten de ambos ejes A continuacioacuten se uniraacuten los cuatro puntos mediante una circunferencia para representar la oacuterbita Si se utiliza la plancha riacutegida se pincharaacute sobre ella un palillo de cocina con una pequentildea bola de plastilina en uno de sus extremos que represente la Tierra situada sobre su oacuterbita Otra posibilidad consiste en colocar una pegatina o un ciacuterculo pequentildeo de papel coloreado para ilustrar la Tierra sobre la cartulina negra en alguacuten punto de su oacuterbita El alumnado representaraacute por siacute solo la distancia y las oacuterbitas del resto de los planetas Por uacuteltimo deberaacute calcular y sentildealar la zona habitable usando la informacioacuten que figura en la ficha correspondiente (ficha de actividades 1b) Recueacuterdese a los estudiantes que esta regioacuten se denomina zona habitable (o laquozona de Ricitos de Ororaquo) porque no es ni demasiado caliente ni demasiado friacutea
Si se dispone de planchas de material riacutegido se confeccionaraacute un modelo de cada planeta por orden de masa con plastilina de un color adecuado de acuerdo con los rasgos que el alumnado conozca de cada planeta Conviene recordarles que disponen de alguna informacioacuten sobre los planetas (su masa y el tama-ntildeo de su oacuterbita) que les serviraacuten para decidir coacutemo representarlos
mdash iquestSe parecen maacutes a la Tierra (planetas rocosos) o a Juacutepiter (planetas gaseosos) iquestCuaacuteles tienen maacutes posibilidades de ser habitables (los rocosos)
A continuacioacuten fijaraacuten cada planeta de plastilina a un palillo de cocina y pincharaacuten los palillos sobre la plan-cha de material riacutegido en el lugar que les corresponda sobre los anillos orbitales que hayan trazado en la cartulina Los modelos de plastilina se pueden sustituir por ciacuterculos de papel o pegatinas que representen los planetas y se fijaraacuten con pegamento sobre la cartulina negra
A continuacioacuten los grupos necesitaraacuten otra cartulina de color negro fijada sobre una plancha riacutegida que tambieacuten tenga marcados de antemano ambos ejes y la escala formada por segmentos de 1 cm Otra posibilidad consiste en retirar los planetas de plastilina de la plancha riacutegida utilizada en la actividad anterior y aprovechar su reverso para fijar sobre este otro lado la segunda cartulina negra o incluso limitarse a usar la cartulina negra sin ninguacuten soporte riacutegido
Tema 1 Hasta el infinito y maacutes allaacute 15T1
mdash iquestTienen los chicos alguna idea de cuaacutentas estrellas puede haber tan solo en nuestra Galaxia que esteacuten orbitadas por planetas
Expliacutecales que se han descubierto cientos de sistemas con maacutes de un planeta y miles de estrellas con al menos un planeta a su alrededor tan solo en nuestra Galaxia y que se calcula que puede haber decenas de miles de millones maacutes Cada grupo recibiraacute una ficha (ficha de actividades 1a) con los datos del sistema estelar de un planeta extrasolar para que utilizando esa informacioacuten sentildeale la distancia a la que se en-cuentra el planeta de la estrella central Los planetas extrasolares de los que se proporcionan datos son 55 Cancri HR 8799 Gliese 581 Gliese 876 Kepler 62 Kepler 186 e iacutepsilon Andromedae
Por uacuteltimo se repartiraacuten las fichas que muestran coacutemo calcular los liacutemites interior y exterior de la zona de habitabilidad para cada una de esas estrellas Cada grupo usaraacute los caacutelculos para sentildealar esta zona sobre la cartulina donde hayan representado el sistema solar en cuestioacuten para ver si alguno de los planetas cae dentro de esta zona y podriacutea ser habitable
Puesta en comuacutenLos grupos compartiraacuten sus resultados con el resto de la clase los cuales podraacuten exponerse en la pizarra electroacutenica
1 iquestQueacute grupos encontraron un planeta que orbita alrededor de su estrella central dentro de la zona habitable
2 iquestPor queacute algunos de ellos no seriacutean habitables Recueacuterdales que tienen a su disposicioacuten gran varie-dad de informacioacuten relevante sobre los planetas relacionada con este tema
3 iquestCuaacutel de esos planetas seriacutea demasiado caliente o demasiado friacuteo para albergar vida
gt Muestras del trabajo realizado por el alumnado de 5ordm curso
Tema 1 Hasta el infinito y maacutes allaacute16 T1
Informacioacuten para el docente
Unidad astronoacutemicaUna unidad astronoacutemica (siacutembolo au) es la distancia que media entre la Tierra y el Sol esta distancia variacutea a medida que la Tierra recorre su oacuterbita alrededor del Sol la cual asciende a 149 597 870 700 metros
PlanetaUn planeta se define como un objeto que gira alrededor de una es-trella que es lo bastante masivo como para que su propia gravedad le confiera forma esfeacuterica y que haya logrado laquolimpiarraquo su recorrido orbital de otros objetos menores
Antildeo-luzUn antildeo-luz (a-l) es la distancia que recorre la luz en un antildeo a una ve-locidad de unos 300 000 kiloacutemetrossegundo
LuminosidadLuminosidad es una medida del brillo o la potencia de una estrella la cantidad de energiacutea que emite una estrella desde su superficie Suele expresarse en vatios y se mide en relacioacuten con la luminosidad del Sol
Exoplanetas en la zona habitableLa zona habitable o laquozona de Ricitos de Ororaquo es la regioacuten en torno a la estrella donde imperan temperaturas que no son ni demasiado calientes ni demasiado friacuteas para que haya agua en estado liacutequido Los liacutemites maacutes cercano y maacutes alejado de la estrella donde puede haber agua liacutequida dependen entre otras cosas del tamantildeo y la temperatu-ra de la estrella Se cree que las estrellas iacutepsilon Andromedae Gliese 581 55 Cancri Kepler 62 y Kepler 186 cuentan con planetas que las orbitan dentro de la zona habitable Sin embargo los datos sobre los sistemas planetarios extrasolares pueden variar a medida que se reuacutena maacutes informacioacuten Los datos que se dan en las fichas son los correctos en el momento de su confeccioacuten pero deberaacuten revisarse a medida que se logren nuevos hallazgos y los telescopios maacutes modernos efectuacuteen mediciones maacutes precisas Asiacute es la ciencia
Los alumnos maacutes capaces disfrutaraacuten calculando la distancia en au de la zona habitable de las estrellas que figuren en sus fichas de ac-tividades utilizando la foacutermula 07 times radicluminosidad de la estrella para hallar el borde interior de la zona habitable y 15 times radicluminosidad para el liacutemite exterior de dicha zona Noacutetese que la luminosidad se da en unidades solares o laquosolesraquo es decir tomando como referencia la lumi-nosidad de nuestro Sol
Enana rojaEstrella pequentildea vieja y relativamente friacutea
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Los grupos pueden efectuar una buacutesqueda de otros exoplanetas y estrellas descubiertos en nuestra Galaxia y preparar un mural o una presentacioacuten para exponer sus averiguaciones
Tema 1 Hasta el infinito y maacutes allaacute 17T1
Enana marroacutenObjeto celeste con una masa intermedia entre la de un planeta gigante gaseoso y una estrella pequentildea que se cree que emite radiacioacuten infra-rroja Son de colores diversos a pesar de su nombre
Enana naranja Tambieacuten conocida como estrella de tipo K de la secuencia principal (quema hidroacutegeno) o enana K Tiene un tamantildeo intermedio entre una estrella roja de tipo M de la secuencia principal y una estrella amarilla de tipo G de la secuencia principal
Enana amarillaNuestro Sol es una estrella enana amarilla Estos astros tienen una masa similar a la del Sol A medida que se van enfriando se los conoce como estrellas enanas blanco-amarillentas
Telescopia espacial James WebbEl telescopio espacial James Webb es el sucesor del telescopio espacial Hubble y supone una colaboracioacuten internacional de la Agencia Espacial Europea la Agencia Espacial Canadiense y NASA Portaraacute en su inte-rior un instrumento desarrollado en Reino Unido que permitiraacute tomar medidas espectroscoacutepicas que se espera que revolucionen el estudio de las atmoacutesferas de planetas extrasolares Este telescopio lograraacute ob-servar las primeras galaxias que se formaron en el universo y estudiaraacute sucesos y objetos distantes del cosmos que ahora son inaccesibles a los instrumentos instalados en la superficie terrestre Otro de sus objetivos consiste en desentrantildear coacutemo se forman las estrellas y los planetas lo que incluiraacute imaacutegenes directas de exoplanetas
ENLACES
Para introducirse en el tema de los planetas extrasolares consuacuteltese
httpwwwesaintesaKIDSenSEM3NFXPX-PF_LifeinSpace_0html
httpsexoplanetsnasagov
httpeyesjplnasagoveyes-on-exoplanetshtml
httpswwwstemorgukelibraryresour-ce31030exoplanets
Para diponer de maacutes informacioacuten sobre el telescopio espacial James Webb veacutease
httpjwst-miriroeacuk
httpswwwjwstnasagov
gt Muestra del tablero de trazado de oacuterbitas de exoplanetas con dos ejes que se cruzan en el centro
18 Tema 1 Hasta el infinito y maacutes allaacuteT1
EstrellaIntervalo espacial de la zona habitable
Planetas dentro de la zona
Sol 07ndash15 Tierra Marte Venus
Gliese 581 0077ndash0165 o 008ndash0165
c g o solo g
HR 8799 154ndash331 Ninguno
55 Cancri 05ndash1125 f
Kepler 62 031ndash067 e
Kepler 186 004ndash033 b c d e
Gliese 876 007ndash015 c
iacutepsilon Andromedae 132ndash283 d
Si se usa el valor real de 0077 los planetas c y g caen dentro de la zona habitable si el nuacutemero se redondea a 008 entonces solo se encuentra en ella el planeta g Esto puede originar un debate sobre cuaacutendo es adecuado redondear un valor hasta dos decimales iexclEn este caso la diferencia entre ambos resultados es enorme
Tema 1 Hasta el infinito y maacutes allaacute 19T1
Muestras de fichas con datos (ficha de actividades 1a Sol y sistemas exoplanetarios)
Muestra de ficha rellenable(ficha de actividades 1b)
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los seres vivos producen dioacutexido de carbonobull que se ha detectado dioacutexido de carbono en la
atmoacutesfera de planetas distantesbull que la deteccioacuten de dioacutexido de carbono puede ser
un signo de que hay vidabull a trabajar siguiendo un meacutetodo cientiacutefico
Contexto
La ciencia estaacute descubriendo planetas en oacuterbita
alrededor de estrellas de nuestra Galaxia y algunos
de ellos podriacutean ser similares a la Tierra con unas
condiciones adecuadas para la vida Por tanto
iquestqueacute se busca cuando se estudian estos mundos
lejanos En este tema el alumnado aprenderaacute que
la deteccioacuten de dioacutexido de carbono puede ser un
signo de vida y para ello realizaraacute una investigacioacuten
para recolectar el dioacutexido de carbono que produce
un organismo vivo la levadura
gt Gran Fuente Prismaacutetica del Parque Nacional Yellowstone Fotografiacutea de Jim Peaco National Park Service a traveacutes de Wikimedia Commons
21
tema 2SIGNOS DE VIDA
En busca de vida en planetas extrasolares
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astrobioacutelogo
y Astroacutenomo
Botellas de plaacutestico
de 500 mlVinagre100 ml
Bicarbonato soacutedico
media taza
Pajitas de refresco y cucharilla
Vasos desechables
Material necesario para realizar la actividad B
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Material necesario para realizar la actividad A
22 T2
1 comprimidoefervescente
de Vitamina CGasificante
Ficha de actividades
2b (para fotocopiar)
TermoacutemetroLevadura en polvo y azuacutecarGlobos
Matraz 125 ml 1 vela
Agua caliente(temperatura entre
45ordm y 50ordm C)Agua
Tema 2 Signos de vida 23T2
Para preparar con antelacioacuten
Inflar y desinflar varias veces los globos antes de iniciar el estudio de la levadura Calentar el agua y guar-darla caliente en un termo Para trabajar este tema se pueden preparar etiquetas identificativas con la profesioacuten de astrobioacutelogo
ActividadIntroduccioacutenLa actividad se introduciraacute explicando que la humanidad estaacute buscando signos de vida en planetas si-tuados fuera del Sistema Solar Para ello se utilizan telescopios muy potentes En la pizarra electroacutenica se pueden mostrar imaacutegenes obtenidas por el telescopio espacial Hubble por el telescopio COROT de ESA y por el telescopio espacial Spitzer (Consuacuteltense los enlaces que figuran en el apartado titulado laquoInforma-cioacuten para el docenteraquo) Conviene explicar al alumnado que estos telescopios permiten reunir informacioacuten sobre las atmoacutesferas de las estrellas y los planetas distantes aparte de la toma de imaacutegenes espleacutendidas desde el espacio
Actividad A Explica al alumnado que los organismos vivos producen dioacutexido de carbono como material de desecho y que los especialistas que buscan signos de vida fuera del Sistema Solar usan telescopios especiales para de-tectar sustancias como dioacutexido de carbono en las atmoacutesferas de planetas distantes Se puede seguir gran variedad de procedimientos para crear burbujas de dioacutexido de carbono Los chicos usaraacuten las pajitas para soplar con ellas dentro del agua y formar burbujas introduciraacuten un comprimido efervescente de vitamina C en el agua y observaraacuten las burbujas que aparezcan o antildeadiraacuten vinagre a una cucharilla llena de bicar-bonato soacutedico y comprobaraacuten que se forma espuma a medida que se produzca el dioacutexido de carbono
El docente se aseguraraacute de que los comprimidos efervescentes se usan tan solo para realizar el experi-mento y advertiraacute a los alumnos de que no deben ingerirlos
Actividad BEn esta ocasioacuten usaremos un organismo llamado levadura que produce dioacutexido de carbono a partir de un nutriente el azuacutecar Para ello se explicaraacute a los chicos coacutemo hay que realizar la investigacioacuten1 Asegurarse de que el globo se ha estirado tras inflarlo y desinflarlo varias veces2 Verter el contenido de un sobre de levadura y una cucharilla de azuacutecar en un vaso con agua caliente
(entre 45 y 50 ordmC) y remover la mezcla3 Asegurarse de que el azuacutecar y la levadura se han disuelto y verter la mezcla en una botella Deberiacutean ver-
se las burbujas de dioacutexido de carbono que formaraacute la levadura a medida que se alimente con el azuacutecar4 Colocar y fijar la boca del globo en el cuello de la botella5 Unos minutos despueacutes el globo deberiacutea inflarse
Conviene explicar que la levadura es un organismo vivo y que a medida que se alimenta con el azuacutecar produce dioacutexido de carbono
Tema 1 Hasta el infinito y maacutes allaacute24 T2
mdash iquestSon capaces de averiguar los chicos queacute condiciones afectan a la produccioacuten de dioacutexido de carbono por parte de la levadura
A continuacioacuten cada grupo debatiraacute queacute variables podriacutean alterarse en este experimento Algunas de sus sugerencias podriacutean ser cambiar la cantidad de azuacutecar o de levadura el tipo de azuacutecar o la temperatura del agua Planificaraacuten su investigacioacuten
mdash iquestQueacute quieren mantener igual iquestQueacute quieren medir iquestQueacute van a registrar iquestQueacute creen
que ocurriraacute y por queacute Tambieacuten pueden tomar fotografiacuteas o viacutedeos de las distintas fases de expansioacuten que experimenten los globos
Puesta en comuacutenEl alumnado mostraraacute sus resultados en tabletas graacuteficas murales viacute-deos o presentaciones de PowerPoint explicaraacute queacute significan y justifi-caraacute sus conclusiones iquestCoacutemo proseguiriacutean con la investigacioacuten Con-viene hacer hincapieacute en que la existencia de dioacutexido de carbono en la atmoacutesfera de un planeta no demuestra que haya vida en eacutel
Demostracioacuten del docenteEl docente explicaraacute que una de las propiedades del dioacutexido de carbo-no es que es maacutes pesado que el aire y que puede utilizarse para apagar una llama Para demostrarlo se introduciraacuten varias cucharadas de bi-carbonato soacutedico en una jarra y se antildeadiraacute vinagre Un par de minutos despueacutes se produciraacute una reaccioacuten que formaraacute un gas Entonces se laquoverteraacuteraquo este gas (pero no el liacutequido ni la espuma) sobre una vela encendida dentro de un recipiente poco hondo y se observaraacute que la llama se apaga El docente explicaraacute entonces que la llama necesita el oxiacutegeno del aire para arder como el dioacutexido de carbono es maacutes denso
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
El alumnado podraacute disentildear un extremoacutefilo usando la informacioacuten que figura en la ficha de actividades 2a y describir en queacute condicio-nes vive y coacutemo se ha adaptado a ellas antes de concluir la actividad daacutendole un nombreTambieacuten pueden estudiar el telescopio espacial Hubble o el planeta extrasolar HD 189733b
ENLACES
Para ampliar informacioacuten sobre telescopios veacutease
httphubblestscieduthe_telescopehub-ble_essentials
httpwwwbbccouksciencespaceuniverseexplorationkepler_mission
httpsenmwikipediaorgwikiKepler_(spa-cecraft)
httpwwwspitzercaltechedu
httpwwwesaintOur_ActivitiesSpace_ScienceCOROT_overview
Para maacutes informacioacuten sobre extremoacutefilos veacutease
httpsastrobiologynasagov
La vida de los extremoacutefilos de Christopher Brooks BBC Scotland
httpwwwbbccouknature21923937
Tema 2 Signos de vida 25T2
que el aire se hunde hasta el fondo del recipiente desplaza el aire y apaga la llama iquestHay alguna manera de demostrar queacute gas se forma durante el experimento Intenta laquoverterraquo con cuidado el gas que hay den-tro de los globos cerca de una vela encendida y observa que la llama se apaga Esta prueba no demuestra por supuesto que se trate de dioacutexido de carbono en lugar de cualquier otro gas maacutes denso que el aire pero siacute revela una de las propiedades del dioacutexido de carbono La demostracioacuten es visual y fomenta el ra-zonamiento loacutegico
Siempre hay que tener cuidado cuando se usan velas encendidas Hay que advertir al alumnado de los peligros de tocar o acercarse demasiado a una llama
Informacioacuten para el docente AstrobiologiacuteaLa astrobiologiacutea estudia el origen la evolucioacuten la distribucioacuten y el futuro de la vida en el universo tanto la vida extraterrestre como la vida en la Tierra
Levadura Se conocen unas 160 especies de levadura La levadura es un hongo un organismo diminuto un solo gramo contiene 25 000 millones de ceacutelulas Es capaz de producir una cantidad inmensa de dioacutexido de car-bono siempre que disponga de los azuacutecares que necesita para alimentarse La levadura utiliza sus propias enzimas para descomponer azuacutecares maacutes complejos como azuacutecar granulado y conferirle una forma en la que pueda consumirlo
ExtremoacutefilosHasta donde sabemos la Tierra es el uacutenico planeta que alberga vida y esta vida comenzoacute a existir hace al menos 3800 millones de antildeos cuando la Tierra se habiacutea enfriado lo bastante como para desarrollar una capa exterior de roca Puede que surgiera en una laguna de roca o en el oceacuteano Ninguna forma de vida de este planeta puede sobrevivir sin agua Algunos especialistas creen que los ingredientes necesarios para la aparicioacuten de la vida pudieron llegar del espacio a lomos de cometas o asteroides En todos los lugares donde se mire se encuentra vida de alguna clase Antes se creiacutea que las plantas y animales solo podiacutean vivir cerca de la superficie terrestre donde llega la luz del Sol Pero hay bacterias que metabolizan minerales y se han descubierto gases de origen bioloacutegico varios kiloacutemetros por debajo de la roca soacutelida algunos organismos viven en ambientes muy aacutecidos en surtidores calientes situados en el fondo de los oceacuteanos maacutes profundos en charcas hidrotermales con agua hirviendo en las estepas heladas de la Antaacutertida en entornos altamente radiactivos y hasta en burbujas de gas metano Estos organismos supervivientes se denominan extremoacutefilos y da la impresioacuten de que la vida es capaz de sobrevivir en cualquier lugar donde haya agua Como la vida es tan resistente hay razones para pensar que en el cosmos puede existir alguacuten tipo de vida extraterrestre Uno de los indicadores de la vida lo constituye el dioacutexido de carbono un gas generado por la vida y que las plantas expulsan y utilizan para crecer El carbono es uno de los principales elementos quiacutemicos de la vida En 2008 el telescopio espacial Hubble descubrioacute dioacutexido de carbono en la atmoacutesfera del planeta HD 189733b que orbita alrededor de una estrella distante con un tamantildeo similar al de Juacutepiter
26 T2 Tema 2 Signos de vida
Tardiacutegrados
Los tardiacutegrados u osos de agua son animales diminutos que viven en el agua y pueden sobrevivir en entornos extremos Por ejemplo soportan unas temperaturas extremadamente altas y bajas unos iacutendices de presioacuten y de radiacioacuten extremos que resultariacutean letales para la mayoriacutea de los animales y pueden sobrevivir sin alimento y sin agua durante maacutes de diez antildeos
Deinococcus radiodurans
Este organismo unicelular soporta altas dosis de radiacioacuten casi 3000 veces maacutes que el ser humano
Hesiocaeca methanicola gusano de hielo
Especie de gusano poliqueto plano rosaacuteceo y de 5 cm de longitud que vive en depoacutesitos de hielo de metano en los fondos oceaacutenicos
Termoacutefilos
Conjunto de bacterias capaces de soportar el calor extremo y productoras de los vivos colores que se forman alrededor de los surtidores termales del Parque Nacional Yellowstone de EE UU El agua de los geacuteiseres y los surtidores de este parque alcanza temperaturas de hasta 70 ordmC
Algas termoacutefilas
Las algas termoacutefilas son capaces de sobrevivir y proliferar a temperaturas extremadamente elevadas Las algas verdes que aparecen en esta imagen del Parque Nacional Yellowstone viven en un agua que ronda los 50 ordmC
Microcystis
Los organismos Microcystis son una clase de algas bacterianas que crecen en aguas con unos niveles muy elevados de pH como el lago Mono de California Estas cianobacterias suelen organizarse en colonias como la de la figura y producen y liberan toxinas nocivas
Arenaria de mar
La Honckenya peploides tambieacuten conocida como arenaria de mar o hierba de la sal es una planta haloacutefila lo que significa que puede vivir en unas condiciones de salinidad extrema por lo que suele encontrarse cerca de las playas
Microalgas Dunaliella salina
Las microalgas Dunaliella salina amantes de entornos con una salinidad extrema son las causantes del intenso color rosa que se ve en esta imagen aeacuterea de una laguna hipersalina
Ficha informativa 2a
H O J A D E A C T I V I D A D E Sw w w e s e r o e s
actividades27T2
Cuaderno del profesoradoD E T E C C I Oacute N D E E X O P L A N E TA SFicha 2b
Nuestra pregunta es
Cambiaremos
Mediremos
Dejaremos igual las condiciones siguientes
Resultados obtenidos
Hemos descubierto
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que la luz se compone de diversos coloresbull que se pueden detectar ingredientes clave
en la atmoacutesfera de un planetabull que la deteccioacuten de agua dioacutexido de carbono
u oxiacutegeno en una atmoacutesfera planetaria puede ser un signo de que alberga vida
bull a interpretar datos e identificar rasgos determinantes
Contexto
Se ha observado que varios planetas extrasolares
poseen atmoacutesfera Cuando uno de estos planetas
transita por delante de su estrella central no solo se
puede medir su tamantildeo sino que tambieacuten se puede
averiguar exactamente queacute elementos quiacutemicos
componen la atmoacutesfera que lo envuelve mediante
el empleo de un espectroacutegrafo para captar su
espectro
En esta actividad el alumnado averiguaraacute
coacutemo descomponer tintas de colores usando la
cromatografiacutea coacutemo descomponer la luz blanca en
los colores que la conforman recurriendo a un CD a
modo de red de difraccioacuten y coacutemo interpretar los
espectros de planetas extrasolares para identificar
elementos clave de sus respectivas atmoacutesferas
gt Planeta extrasolar visto desde su sateacutelite Creacutedito IAUL Calcada
29
tema 3LA ATMOacuteSFERA
La firma especiacutefica de un planeta
Rotularesnegros
Rotuladores de colores
Fuentes de luz variadas
Pegatinas de colores
2 pipetasFichas de
actividades3a y 3b
Papel de filtro CaramelosSmaties o MampMs
Plantilla de espectroscopio (para fotocopiar)
y 1 CD
30 T3
Material necesario para realizar la actividad
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Botella con tapoacuten tipo sport
Cerillas
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Espectrocopista
y AstroacutenomoAgua caliente
Tema 3 La atmoacutesfera 31T3
Para preparar con antelacioacutenPrepara algunos ejemplos de los patrones de color que se producen cuando se dejan caer gotas de agua sobre ciacuterculos de color pintados con rotulador sobre un trozo de filtro de papel
Ten preparada una botella de plaacutestico transparente de 500 ml de capacidad con tapoacuten tipo sport y cerillas para crear una nube dentro de la botella Conviene practicarlo con antelacioacuten
Se pueden preparar etiquetas identificativas con la profesioacuten de espectroscopista del apeacutendice 1 para usarlas cuando los chicos estudien los patrones de la luz
IntroduccioacutenExplica al alumnado que la cromatografiacutea es una teacutecnica que se usa para separar mezclas Mueacutestrales coacutemo se usa la cromatografiacutea para separar pigmentos en tintes y tintas Ensentildea en clase las muestras preparadas de patrones creados al verter gotas de agua sobre ciacuterculos de colores dibujados con rotulador en filtros de papel Pide a los chicos que adivinen queacute rotuladores crearon los patrones de cada una de las muestras iquestQueacute colores permanecen igual iquestCuaacuteles se descomponen en distintos tonos
Explica en clase que igual que algunas tintas de color consisten en muchos colores las atmoacutesferas que envuelven los planetas contienen muchos ingredientes diferentes Los cientiacuteficos reuacutenen informacioacuten pro-cedente del espacio para averiguar exactamente queacute gases y queacute otras sustancias rodean estos planetas La deteccioacuten de algunos de ellos como el hidroacutegeno el dioacutexido de carbono o el oxiacutegeno puede indicar que se trata de un planeta habitable en el que podriacutea haber vida
ActividadEl alumnado estudiaraacute la teacutecnica usando rotuladores de varios colores incluido el color negro Pegaraacuten una pequentildea pegatina de color en el centro de un trozo de filtro de papel para representar un planeta y a su alrededor pintaraacuten un ciacuterculo con rotulador Antildeadiraacuten un par de gotas de agua al ciacuterculo recieacuten pintado esperaraacuten y observaraacuten queacute efectos se producen Los chicos podraacuten probar con distintos colores incluido el negro iquestQueacute ocurre Tambieacuten pueden probar a verter gotas de agua sobre Smarties o cualquier otro tipo de caramelo recubierto de color colocados sobre un papel en blanco para observar queacute pasa Expliacutecales que algunas tintas se componen de una mezcla de pigmentos que se mueven a un ritmo diferente por el papel lo que permite observar diferentes colores
Expliacutecales que la luz tambieacuten se puede descomponer en los colores de los que estaacute formada iquestAlguien ha visto alguna vez un arcoiacuteris Las gotas de lluvia curvan la luz que las atraviesa y dividen la luz visible en colores Esto es lo que llamamos un espectro Se puede usar un CD para descomponer la luz El alumnado investigaraacute este fenoacutemeno o bien orientando un CD hacia la luz del Sol o bien encendiendo una linterna o cualquier otra fuente de luz frente a un CD para ver el espectro de la luz blanca Deberiacutean intentar captar el espectro en una hoja de papel blanco cambiando el aacutengulo del CD Recuerda al alumnado que nunca hay que mirar directamente al Sol
Explica al alumnado que las atmoacutesferas planetarias contienen distintas sustancias quiacutemicas o laquoingre-dientesraquo y que cada uno de estos ingredientes tiene un patroacuten de colores o laquoespectroraquo uacutenico Cuando la luz de una estrella atraviesa las atmoacutesferas los ingredientes absorben parte de esos colores de la luz lo que se ve como liacuteneas negras A partir del patroacuten obtenido se puede saber queacute ingredientes lo causaron
32 T3 Tema 3 La atmoacutesfera
Entrega a cada grupo las fichas de actividades 3a y 3b La fi-cha 3a contiene informacioacuten sobre cuatro exoplanetas los espectros identificativos de ingredientes clave y el espectro de la luz blanca La ficha de actividades 3b es un cuestionario Porta una breve des-cripcioacuten de cada exoplaneta y del espectro de tres planetas A B y C El espectro del planeta D se ha omitido a propoacutesito para que se complete con las actividades complementarias El alumnado deberaacute cotejar estos patrones espectrales con los que aparecen en la ficha de actividades 3a para identificar queacute elementos coinciden con cada espectro Una vez que el alumnado localice queacute ingrediente hay en la atmoacutesfera de un planeta podraacute proceder a asignar un nombre a cada exoplaneta
Puesta en comuacutenCada grupo expondraacute sus resultados ante el resto de la clase identifi-caraacute los planetas A B y C y explicaraacute en queacute se ha basado para llegar a sus conclusiones
mdash iquestQueacute ingredientes consiguioacute localizar cada grupo iquestCuaacutel de los planetas podriacutea albergar vida si es que hubiera alguno iquestPor queacute O iquestpor queacute no
Demostracioacuten del docenteEs bastante sencillo crear una laquoatmoacutesferaraquo o nube en el interior de una botella para simular de manera sencilla la atmoacutesfera de un exoplaneta Vierte 50 ml de agua caliente en una botella de plaacutestico transparen-te con tapoacuten de tipo sport enciende una cerilla apaacutegala y absorbe el humo de la cerilla hacia el interior de la botella comprimieacutendola y soltaacuten-dola varias veces Cierra el tapoacuten La compresioacuten de la botella aumenta la presioacuten en su interior eleva la temperatura y convierte las moleacuteculas de agua en vapor Cuando se libera la presioacuten la temperatura desciende lo que permite que las moleacuteculas de agua se condensen alrededor de las partiacuteculas de humo y formen una laquonuberaquo Tal vez sea necesario practicar el experimento antes de realizarlo ante el alumnado
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Los chavales afianzaraacuten los conocimientos aprendidos recreando el espectro del hidroacute-geno a partir de la informacioacuten disponible Recueacuterdales que tienen el espectro completo de la luz blanca en la ficha de actividades 3a Expliacutecales que se ha detectado hidroacutegeno en la atmoacutesfera del exoplaneta D El hidroacutegeno absorbe algo de luz de color azul violeta y azul oscuro del espectro iquestSeriacutean capaces de trazar el espectro del exoplaneta D
Veacutease el apartado laquoInformacioacuten para el docenteraquo para saber maacutes sobre el espectro del hidroacutegeno
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Se puede confeccionar un espectroscopio sencillo insertando un CD en una caja Las instrucciones para esta actividad junto con otras relacionadas con la luz y el color se pueden consultar en el recurso educativo de la Agencia Espacial Europea titulado laquoThe Magic of Lightraquo consistente en ocho ejercicios de razonamiento inductivo para nintildeos de 8 a 10 antildeos de edad con la finalidad de estudiar la luz y el color usando espectroscopios y ciacutercu-los cromaacuteticos
httpswwwesaintEducationTeachers_CornerThe_Magic_of_Light_Using_spectroscopes_and_colour_wheels_to_study_the_properties_of_light_Teach_with_space_PR06
Tema 3 La atmoacutesfera 33T3
Informacioacuten para el docenteLa luz estaacute formada por radiacioacuten electromagneacutetica de distintas longitudes de onda Las sustancias que emiten luz tienen un espectro de emisioacuten Ademaacutes cada elemento absorbe ciertas longitudes de onda de la luz y crea un espectro de absorcioacuten Cuando un elemento o compuesto quiacutemico se calienta emite energiacutea en forma de luz Esos espectros de frecuencias de radiacioacuten electromagneacutetica se pueden ver me-diante un instrumento llamado espectroacutemetro Cada elemento quiacutemico se identifica porque posee es-pectro uacutenico que es como su huella dactilar Los primeros espectroscopios usaban prismas para desviar la luz pero los modelos posteriores usan sistemas de rendijas denominados red de difraccioacuten a traveacutes de la cual pasa la luz La luz se descompone entonces en distintas longitudes de onda Los CD tienen pequentildeas crestas en su superficie que reflejan la luz en distintas direcciones Funciona como una red de difraccioacuten que descompone la luz visible o luz blanca en los colores del arcoiacuteris
La misioacuten EUCLID de la Agencia Espacial Europea consiste en un sateacutelite que usa un espectroscopio para estudiar por queacute se estaacute expandiendo el universo httpsciesainteuclid
El exoplaneta A se corresponde con HD 189733b un gigante gaseoso En su atmoacutesfera se ha detec-tado hierro El exoplaneta B es HD 209458b un juacutepiter caliente con sodio en la atmoacutesfera El exoplaneta C es el objeto 55 Cancri e en cuya atmoacutesfera se ha detectado helio entre otros elementos quiacutemicos El exoplaneta D es Gliese 436b un neptuno caliente cuya atmoacutesfera contiene hidroacutegeno
En esta actividad se han utilizado los espectros del helio el hierro y el sodio y la deteccioacuten de estos elementos en una atmoacutesfera no debe considerarse un indicador de vida a diferencia de lo que podriacutea ocurrir con el hidroacutegeno El hidroacutegeno es una fuente de energiacutea quiacutemica para algunos microbios terrestres que habitan cerca de los surtidores hidrotermales de los fondos oceaacutenicos La deteccioacuten de una fuente de hidroacutegeno en la atmoacutesfera de un exoplaneta supone un hallazgo apasionante que implica que la existencia de vida extraterrestre en ese lugar no es imposible
Un espectroscopio es un instrumento que mide el espectro de la luzUn espectroacutegrafo es un instrumento que descompone la luz en un espectro de frecuencias y registra
la sentildeal mediante una caacutemaraLos especialistas que usan espectroscopios se denominan espectroscopistas y se dedican a investigar y
medir el espectro de los patrones que se forman cuando ciertas sustancias o laquomateriasraquo emiten radiacioacuten electromagneacutetica o interaccionan con ella
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que el planeta Tierra orbita alrededor del Sol en
la zona habitable (o laquozona de Ricitos de Ororaquo) donde la distancia y la temperatura son idoacuteneas
bull que los planetas extrasolares son muy calientes o muy friacuteos dependiendo de la distancia que los separe de su estrella central
bull que en astronomiacutea se usan telescopios especiales de infrarrojos para detectar estos objetos tan distantes
bull que la energiacutea se transfiere de lo caliente a lo friacuteo y que su intensidad decrece a medida que aumenta la distancia a la fuente
bull a trabajar siguiendo el meacutetodo cientiacutefico formulando predicciones observando registrando y usando datos para extraer conclusiones
Contexto
La luz infrarroja es una forma de radiacioacuten
electromagneacutetica pero no es luz visible A veces
percibimos sus efectos teacutermicos en la piel Todo lo
que estaacute caliente tambieacuten emite radiacioacuten infrarroja
y eso incluye planetas estrellas y personas Cuando
se transfiere energiacutea desde una fuente de calor esta
se dispersa por un aacuterea cada vez mayor Eso significa
que cuanto maacutes lejos se encuentra un objeto maacutes
cuesta detectarlo Los astroacutenomos que buscan
planetas extrasolares usan telescopios de infrarrojos
para captar el tenue fulgor de los objetos del espacio
exterior con ellos detectan objetos muy friacuteos y por
tanto demasiado tenues para observarlos en luz
visible En este tema el alumnado usaraacute registradores
de datos (data loggers) para medir temperaturas a
distancia y usaraacute papel termocromaacutetico para medir
el ritmo al que se transfiere energiacutea entre distintos
materiales
gt NASA AmesJPL-CaltechTim Pyle
35
tema 4NI DEMASIADO FRIacuteA NI DEMASIADO CALIENTE
La zona de Ricitos de Oro
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astrofiacutesico y Espectroscopista
Variedad de materiales y superficiesTablet o moacutevil Cinta adhesiva Cronoacutemetro
Botella de bebida de cola
2 litros
Ademaacutes necesitaraacutes
Placa de Petri de plaacutestico con tapa
Varilla metaacutelica 1 velaPapel termocromaacutetico
Taza termo(por ejemplo taza
para cafeacute con tapadera)
Termoacutemetro
36 T4
Material necesario para realizar la actividad
Material opcional
Tablet o moacutevil con app para tomar imaacutegenes teacutermicas
2 latas 2 termoacutemetros Cronoacutemetro WebCam
Tema 4 Ni demasiado friacutea ni demasiado caliente 37T4
Para preparar con antelacioacuten1 Seleccionar imaacutegenes normales y en infrarrojos para mostrar en clase httpsspaceplacenasagov
ir-photo-albumen2 Registradores de datos (data loggers) y ordenador portaacutetil para las demostraciones3 Retirar las etiquetas de dos latas Pintar una de color negro con pintura acriacutelica mate o cubrirla con
papel negro Si es necesario preparar un lote para cada equipo4 Agua caliente (a una temperatura maacutexima de 50 ordmC)
Actividad
IntroduccioacutenMuestra en la pizarra electroacutenica de clase algunas imaacutegenes de telescopios que contengan informacioacuten sobre el espacio Algunos de estos instrumentos como el telescopio espacial Spitzer reuacutenen informacioacuten sobre la temperatura de planetas estrellas y polvo y se denominan telescopios de infrarrojos Otro ejem-plo lo ofrece el telescopio espacial James Webb cuyo lanzamiento estaacute previsto para 2021
Veacutease httpjwst-miriroeacuk o httpswwwjwstnasagov
Proyecta en la pizarra electroacutenica el juego de httpsspaceplacenasagovir-photo-albumen Al pasar la laquolente de la caacutemararaquo sobre las imaacutegenes el alumnado comprobaraacute coacutemo se veriacutea el mundo si la vista humana pudiera detectar la radiacioacuten infrarroja Explica al grupo que algunos teleacutefonos moacuteviles y tabletas cuentan con tecnologiacutea para detectar radiacioacuten infrarroja El alumnado podraacute investigar coacutemo utilizar las aplicaciones para moacuteviles y tabletas que permiten tomar imaacutegenes teacutermicas o infrarrojas para detectar diferencias de tem-peratura iquestSe les ocurre alguna utilidad que pueda ofrecer esta tecnologiacutea para la vida cotidiana
Demostracioacuten del docente Coloca una vela encendida detraacutes de una botella de cola de 2 litros de manera que la vela no se vea Situacutea la caacutemara de un teleacutefono moacutevil hacia el centro de la botella ahora deberiacutea verse con claridad el ful-gor de la vela en la pantalla del teleacutefono La parte infrarroja maacutes cercana del espectro de la luz se situacutea a continuacioacuten de la luz roja que el ojo humano es capaz de detectar Las caacutemaras fotograacuteficas de algunos teleacutefonos moacuteviles no cuentan con un filtro para el infrarrojo cercano sobre todo en la caacutemara frontal Esto nos permite ver algo de la radiacioacuten electromagneacutetica (luz) que emiten los objetos calientes Un ejemplo de ello lo ofrece la contemplacioacuten de la llama de una vela a traveacutes de una botella llena de refresco de cola La llama se ve mucho maacutes al usar la caacutemara que a simple vista Otra posibilidad consiste en modificar una caacutemara web para despojarla del filtro infrarrojo
Veacutease httpswwwesaintEducationTeachers_CornerInfrared_Webcam_Hack_-_Using_infrared_ light_to_observe_the_world_in_a_new_way_Teach_with_space_P15En el siguiente enlace aparecen maacutes ejemplos de imaacutegenes en luz visible y en luz infrarroja httpcoolcosmosipaccaltecheduimage_galleriesshoehtml
38 T4 Tema 4 Ni demasiado friacutea ni demasiado caliente
Entrega a cada grupo varios cuadraditos de papel termocromaacutetico y deja que los chicos los manipulen para explorar sus propiedades iquestSaben queacute ocurre Explica brevemente coacutemo funciona este material (Consuacuteltese el apartado titulado laquoInformacioacuten para el docenteraquo) Ya en grupos los alumnos seguiraacuten investigando las propiedades del papel termocromaacutetico Pueden probar a colocar el papel en distintas superfi-cies o a sostenerlo con manos friacuteas y calientes para observar sus cam-bios de color
Tras examinar los cambios de color planificaraacuten una investigacioacuten para comparar la eficacia de distintos materiales como conductores del calor Calentaraacuten el papel termocromaacutetico colocando los cuadra-ditos sobre la tapadera de una placa de Petri llena hasta la mitad de agua caliente (a un maacuteximo de 50 ordmC) En cuanto el papel cambie de color deberaacuten colocar los cuadraditos sobre los materiales que quieran comprobar El alumnado podraacute investigar la conductividad teacutermica de diversos materiales y superficies emitiendo una prediccioacuten previa antes de medir cuaacutento tiempo tarda el papel en perder el calor y recupe-rar el tono inicial Deberaacuten decidir queacute meacutetodo seguiraacuten para anotar los resultados de sus mediciones como una tabla o graacutefica donde aparezcan los materiales ordenados de acuerdo con su conductividad teacutermica
Puesta en comuacuten
Los resultados de cada grupo se pueden cotejar y debatir en la pizarra electroacutenica para exponerlos despueacutes en forma de graacutefica
mdash iquestQueacute material fue maacutes eficaz conduciendo el calor iquestQueacute material no fue un buen conductor teacutermico iquestQueacute utilidad tendriacutean estos resultados iquestSe les ocurre alguacuten uso praacutectico para los materiales termocromaacuteticos
Explica en clase que la energiacutea siempre procede de una fuente y viaja a traveacutes de un material cuanto maacutes lejana esteacute la fuente menor seraacute la temperatura Algunos materiales como los metales son buenos con-
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Para ilustrar que los metales conducen ener-giacutea cada grupo llenaraacute de agua caliente (a un maacuteximo de 50 ordmC) hasta la mitad una taza termo Introduciraacute en ella un pincho o una cuchara de metal y volveraacute a cubrir la taza con su tapadera de manera que un extremo del metal quede bajo el agua y el otro extremo asome por el orificio de la tapadera que sirve para beber y taparaacuten los huecos que queden alrededor del metal con cinta adhesiva El alumnado deberaacute emitir una prediccioacuten sobre queacute pasaraacute con la temperatura del extremo de metal que sobresale por fuera de la taza Un miembro del grupo sujetaraacute el extremo del metal al mismo tiempo que otro pone en marcha el cronoacutemetro e informaraacute al grupo cuando detecte que aumenta la temperatu-ra entonces tomaraacuten nota del tiempo Los grupos cotejaraacuten y discutiraacuten despueacutes sus resultados Si se dispone de registradores de datos (data loggers) se podraacuten usar los senso-res de temperatura para detectar cambios de temperatura en los pinchos o las cucharas el docente podraacute conectar entonces el regis-trador de datos a un ordenador portaacutetil para mostrar a la clase una graacutefica con las varia-ciones de temperatura a lo largo del tiempo a partir de los datos recopilados
ENLACES
El siguiente enlace ofrece maacutes ejemplos de imaacutegenes en luz visible e infrarroja
httpcoolcosmosipaccaltecheduimage_ga-lleriesshoehtml
Tema 4 Ni demasiado friacutea ni demasiado caliente 39T4
ductores del calor y permiten que el calor pase a su traveacutes mientras que otros son aislantes lo que sig-nifica que no son muy eficaces dejando pasar el calor a traveacutes de ellos En el espacio la energiacutea caloriacutefica viaja por el vaciacuteo del espacio mediante un proceso denominado radiacioacuten
Para demostrar la radiacioacuten caloriacuteficaEl docente podraacute optar por utilizar este apartado como una demostracioacuten en clase o para que cada grupo realice su propio experimento Vierte el mismo volumen de agua friacutea en dos latas de metal ideacutenticas pero con una de ellas pintada con pintura acriacutelica negra mate o envuelta en papel negro e introduce en cada una un termoacutemetro o una sonda de temperatura de un registrador de datos Pon ambas latas al sol o bajo una fuente de calor como un foco Al cabo de un tiempo el agua de la lata negra deberiacutea estar maacutes ca-liente que la de la otra lata La lata sin pintar absorbe poco calor porque refleja gran parte de la energiacutea ca-loriacutefica En cambio la superficie negra absorbe bien el calor radiante y la temperatura del agua aumenta
Informacioacuten para el docente La energiacutea caloriacutefica se desplaza de los objetos calientes a los friacuteos por tres meacutetodos convencioacuten con-duccioacuten y radiacioacuten De todos ellos la radiacioacuten es el uacutenico que no requiere contacto En el espacio no hay medio material por el que circular y la energiacutea caloriacutefica solo puede viajar en forma de radiacioacuten El infrarrojo es un tipo de luz que cae justo fuera del rango de la luz visible en el espectro electromagneacutetico Las ondas de luz portan energiacutea las longitudes de onda maacutes cortas tienen maacutes energiacutea mientras que las longitudes de onda maacutes largas tienen menos energiacutea Los objetos maacutes friacuteos brillaraacuten con longitudes de onda maacutes largas mientras que los objetos calientes brillaraacuten con longitudes de onda maacutes cortas En este proceso no interviene ninguna partiacutecula a diferencia de cuando se produce la conduccioacuten asiacute que la ra-diacioacuten puede darse en el vaciacuteo del espacio Los astroacutenomos que buscan exoplanetas utilizan telescopios de infrarrojos para detectar el tenue fulgor de objetos situados en el espacio exterior Los exoplanetas se detectan con maacutes facilidad cuando son grandes y completan una oacuterbita alrededor de su estrella cada pocos diacuteas 51 Pegasi b es un ejemplo y se considera un juacutepiter caliente Estos planetas alcanzan tempe-raturas muy elevadas porque se encuentran muy cerca de sus estrellas y fulguran con intensidad en luz infrarroja Spitzer fue el primer telescopio espacial que permitioacute detectar la luz de estos juacutepiter calientes
El papel termocromaacutetico contiene pigmentos sensibles a la temperatura Cambian de color al ca-lentarse o enfriarse Los materiales termocromaacuteticos se pueden utilizar para comprobar la laquoconductividad teacutermicaraquo o la capacidad para conducir el calor de un material
Los metales son materiales de una conductividad extrema La conduccioacuten permite que los aacutetomos calientes energeacuteticos choquen con aacutetomos maacutes friacuteos y alejados del metal lo que los vuelve maacutes energeacute-ticos De este modo la energiacutea caloriacutefica se va desplazando por el objeto
gt Telescopio espacial Spitzer
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que cuando un objeto opaco o transluacutecido
bloquea la luz de una fuente se produce una sombra
bull que cuanto maacutes cerca se encuentra el objeto de la fuente de luz mayor es la sombra que produce
bull que las estrellas emiten luzbull que a medida que los planetas orbitan alrededor
de su estrella bloquean parte de su luzbull que los planetas absorben y reflejan luz
Contexto
A medida que un planeta orbita su estrella puede situarse entre ese astro y la Tierra lo que eclipsa para nosotros parte de la luz de la estrella Esto recibe el nombre de traacutensito La medicioacuten de la intensidad de la luz durante un periodo de tiempo permite detectar planetas distantes y sus estrellas En esta actividad los alumnos aprenderaacuten cuestiones relacionadas con la luz y las sombras el traacutensito de planetas extrasolares ante sus estrellas centrales las estrellas como objetos
que emiten luz y la absorcioacuten de la luz
gt ESAATG medialab CC BY-SA 30 IGO
41
tema 5EN TRAacuteNSITO
Deteccioacuten de planetas extrasolares mediante la medicioacuten del descenso de brillo
Registrador de datos
(data logger)
Pizarra blanca o pared blanca para proyectar
Esferas de poliestirenovarios tamantildeos Tijeras
CartulinaCinta adhesiva
Pinchos de brochetas
o palillos de madera
Fuente de luz linterna o foco
de LED
Ficha de actividades
5a y 5b
42 T5
Material necesario para realizar la actividad
Esferas de distintos tamantildeos
(baloacuten de fuacutetbol pelota tenis pelota
espuma)
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Fotometrista de
traacutensitos e Ingeniero de disentildeo
Caja de cartoacuten (tipo zapatos o tipo toacutener de impresora)
Disco graduadoEncuadernadores
Palillos de dientes
Bolitas pequentildeas de poliexpan o
plastilina
Tema 5 En traacutensito 43T5
Para preparar con antelacioacutenPrepara varias esferas de distintos tamantildeos como un baloacuten de fuacutetbol una pelota de espuma y una pelota de tenis Se pueden preparar etiquetas identificativas con la profesioacuten de fotometrista de traacutensitos
ActividadIntroduccioacuten Pregunta en clase queacute ocurre cuando un objeto opaco pasa por delante de una fuente de luz Haz una demostracioacuten pasando un objeto por delante del foco del proyector de la clase y mostrando su sombra en la pizarra blanca Como alternativa usa una linterna o un foco y proyecta la sombra contra una cartulina blanca o la pizarra blanca del aula
Plantea estas preguntas
mdash iquestQueacute le pasa al tamantildeo de la sombra cuando se acerca o se aleja el objeto de la fuente de luz iquestQueacute hariacuteas para averiguarlo
Cada grupo de alumnos recortaraacute una pequentildea figura de cartulina que deberaacute unir a una base de cartulina para que se mantenga en vertical Los alumnos planearaacuten la investigacioacuten emitiraacuten predicciones y reali-zaraacuten la actividad tomando mediciones meticulosas y tomando registros de los resultados Tal vez quieran usar para sus registros el ejemplo que aparece en la ficha de actividades 5a Los grupos pondraacuten en comuacuten sus hallazgos y explicaraacuten sus conclusiones
mdash iquestQueacute han descubierto iquestQueacute pasoacute con el tamantildeo de la sombra al acercar o alejar la figura de la fuente de luz iquestCoacutemo se aseguraron de que no hubiera desviaciones cada vez que realizaban la prueba iquestPueden usar los datos para trazar una graacutefica que muestre el tamantildeo de la sombra frente a la distancia de la fuente de luz
Muestra en clase esta animacioacuten (titulada laquoTransiting Exoplanet Graphraquo) con la simulacioacuten de la curva de
luz que surge a medida que un planeta orbita alrededor de su estrella httpyoutubeOX_QWa_v5rw
44 T5 Tema 5 En traacutensito
Recrea el traacutensito de un planeta ante su estrella usando la pizarra blanca y el proyector de la clase a modo de estrella central La clase deberiacutea percibir la sombra en la pantalla cuando dos alumnos lancen una pelota desde un lado de la pantalla hasta el otro Prueba a usar pelotas de distintos tamantildeos
El alumnado confeccionaraacute por grupos una maqueta del traacutensito de un planeta ante su estrella usando esferas de poliestireno (o ciacuterculos de cartulina) para representar los exoplanetas y los palillos o brochetas de madera para sostenerlos Una fuente de luz como una linterna o un foco led haraacute las veces de estrella Si se conecta un registrador de datos (data logger) a un ordenador portaacutetil para medir la intensidad de la luz se apreciaraacute un descenso en la luz registrada cuando el planeta pase por delante de la fuente de luz
Muestra al alumnado la ficha de actividades 5b donde aparece una serie de graacuteficas con el nivel de luz registrado a medida que un exo-planeta orbita alrededor de su estrella La graacutefica a tambieacuten ilustra queacute aspecto tendriacutea la graacutefica si el planeta en oacuterbita fuera maacutes grande iquestSeriacutean capaces de trazar una liacutenea en los diagramas b c y d que ilus-tre la graacutefica resultante si cerca de la estrella orbitara un planeta maacutes pequentildeo maacutes veloz o maacutes lento
gt Graacutefica para ilustrar el tamantildeo de la sombra frente a la distancia de la frente de luz (en cm)
Distancia (cm)
Tam
antildeo
de la
som
bra
(cm
)
ENLACES
Muestra en clase este interesante viacutedeo de animacioacuten donde se explica el trabajo de la misioacuten Kepler y coacutemo opera este telescopio para detectar planetas
httpskeplernasagovmultimediaInteracti-vesHowKeplerDiscoversPlanetsElementaryflashcfm
Herramienta Lightgrapher
httpskeplernasagoveducationModelsand-Simulationslightgrapher
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Con una caja de zapatos se puede fabricar una caja de luz Haz un orificio en uno de sus lados con la finalidad de iluminarla a traveacutes de eacutel con alguacuten tipo de foco como una linterna led En el lado opuesto practica otro orificio que quede justo en frente de la fuente de luz Recorta una rendija semicircular en la tapa-dera de la caja cerca del extremo en el que se encuentre la fuente de luz Introduce por este orificio un palillo que en uno de sus extremos porte una bola de plastilina que represente el planeta aseguacuterate de que el haz de luz incide directamente sobre el planeta Desplaza el palillo con el planeta desde un extremo de la rendija semicircular hasta el otro extremo simulando parte de la oacuterbita En lugar de mirar la luz directamente usa un teleacutefono moacutevil o iPad colocado en el orificio por el que se mira y graba un viacutedeo con el paso del planeta mientras lo desplazas de un extremo al otro de la rendija
Ver guiacuteas de construccioacuten de las cajas en el anexo C de este documentohttpeseroeswp-contentuploads201808Cuaderno-ESERO_Detective-de-exoplanetas_DE-SB-01_2C2AA-ED_DIGITALpdf
45T5Tema 5 En traacutensito
Puesta en comuacutenInsta a cada grupo a crear un modelo a partir de una de las curvas de luz que aparecen en la ficha de actividades 5b iquestSaben explicar por queacute cambia la curva de luz con la velocidad del traacutensito o con el tamantildeo del planeta que orbita alrededor de la estrella Aprovecha las actividades praacutecticas para comentar los detalles de conocimiento maacutes relevantes Recuerda al alumnado que la observacioacuten minuciosa del brillo de una es-trella al lo largo de un periodo de tiempo permite detectar un descenso minuacutesculo en la cantidad de luz que vemos de esa estrella Los cientiacuteficos pueden medir ese brillo y representarlo en una graacutefica que se conoce como curva de luz Los planetas suelen ser pequentildeiacutesimos comparados con sus estrellas centrales asiacute que los descensos de luz que provocan en ellas son extremadamente leves Los planetas del tamantildeo de la Tierra son especialmente difiacuteciles de detectar Los exoplanetas maacutes grandes son faacuteciles de divisar sobre todo cuando se detectan varias oacuterbitas
Curvas de luz del traacutensito de un planetaEstas son cuatro copias de la misma curva de luz (fichas 5b) registrada durante el traacutensito de un planeta por delante de su estrella La graacutefica a) tambieacuten muestra la curva (en azul) que se obtiene cuando alrededor de la estrella orbita un planeta maacutes grande Dibuja otra curva en las graacuteficas que muestre b) un planeta maacutes pequentildeo c) un traacutensito maacutes veloz y d) un planeta maacutes lento
ENLACES
La misioacuten Kepler de la NASA dedicoacute antildeos a observar el mismo trozo de cielo casi 100 000 estrellas con la esperanza de captar traacutensitos
httpskeplernasagovindexcfm
GRAacuteFICA A Tiempo
Tiempo
Tiempo
Tiempo
Porc
enta
je d
e br
illo
Porc
enta
je d
e br
illo
Porc
enta
je d
e br
illo
Porc
enta
je d
e br
illo
GRAacuteFICA C
GRAacuteFICA B
GRAacuteFICA D
w w w e s e r o e sH O J A D E A C T I V I D A D E S
acti
vida
des
46 T5
Cuaderno del profesoradoD E T E C C I Oacute N D E E X O P L A N E TA S Ficha 5a (anverso)
Nuestra pregunta es
Predecimos que
Cambiaremos
Mediremos
Dejaremos igual las condiciones siguientes
Resultados obtenidos
H O J A D E A C T I V I D A D E Sw w w e s e r o e s
actividades47T5
Cuaderno del profesoradoD E T E C C I Oacute N D E E X O P L A N E TA SFicha 5a (reverso)
Resultados obtenidos
Distancia a la luz (en cm) Tamantildeo de la sombra (en cm)
Los resultados obtenidos revelan
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los polos magneacuteticos se dan por pares bull que los polos opuestos se atraen y que los polos
iguales se repelenbull que los imanes atraen algunos materialesbull que una corriente eleacutectrica en un cable crea un
campo magneacutetico
Contexto
El descubrimiento del planeta extrasolar Proxima b un posible mundo similar a la Tierra que orbita alrededor de Proxima Centauri (la estrella maacutes cercana al Sol) suscitoacute diversas cuestiones relacionadas con su capacidad para albergar vida Este exoplaneta estaacute bombardeado por cantidades inmensas de radiacioacuten procedente de su estrella Como se encuentra maacutes cerca de su estrella que la Tierra del Sol necesitariacutea contar con un campo magneacutetico muy intenso para que la vida sobreviviera en eacutel Aquiacute en la Tierra el campo magneacutetico que rodea el planeta protege a todos los seres vivos de los peligrosos rayos coacutesmicos
En esta actividad el alumnado estudiaraacute los
imanes fabricaraacute un electroimaacuten sencillo e investigaraacute
sus propiedades
gt Exoplaneta con niveles elevados de radiacioacuten electromagneacutetica Creacutedito NASAJPL-CaltechR Hurt (SSC)
tema 6QUE LA FUERZA TE ACOMPANtildeE
Fabricacioacuten de un electroimaacuten
49
Cinta aislante Tijeras
Ademaacutes necesitaraacutes
Contenedor de plaacutestico
50 T6
Cable con aislamiento
(al menos 2 metros)2 pilas AA2 imanes
2 cables de conexioacuten
con pinzas de cocodrilo
Clips de papeleriacutea
2 varillas o clavos de hierro
grandes(uno fino y otro
grueso)2 portapilas AA
Material necesario para realizar la actividad
Interruptor o interruptor
casero
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astrofiacutesico e Ingeniero de producto
PelacablesTacos de madera
(para interruptor)Puntas
(para interruptor)
Material opcional
51T6Tema 6 Que la fuerza te acompantildee
Para preparar con antelacioacutenEl docente podraacute preparar interruptores eleacutectricos simples con el alumnado si no dispone de interruptores comerciales
Veacuteanse las instrucciones en el apartado titulado laquoInformacioacuten para el docenteraquo
Para esta actividad se pueden preparar etiquetas identificativas con la profesioacuten de astrofiacutesicoConviene confeccionar y probar un electroimaacuten antes de realizar la actividad en clase La fuerza del
imaacuten dependeraacute del nuacutemero de espiras con que se construya
ActividadIntroduccioacuten Muestra en clase una imagen del exoplaneta Proxima b y explica que se trata de un planeta distante que orbita alrededor de una estrella llamada Proxima Centauri que es la maacutes cercana al Sol Aunque la oacuterbita que sigue el planeta alrededor de su estrella estaacute dentro de la zona habitable soporta vientos descomuna-les 2000 veces maacutes fuertes que los que imperan en la Tierra y recibe un bombardeo intenso de radiacioacuten El planeta necesitariacutea contar con un campo magneacutetico potente para proteger cualquier tipo de vida que pudiera albergar
En esta actividad los alumnos investigaraacuten por su cuenta queacute tipos de imanes hay comprobaraacuten la atraccioacuten y repulsioacuten entre sus polos y la fuerza magneacutetica asimismo estudiaraacuten que los imanes atraen algunos materiales Tras discutir sus resultados explicaraacuten que la electricidad se puede usar para construir un imaacuten y lo que se obtiene se denomina electroimaacuten
Cada grupo usaraacute los materiales que hay dentro del recipiente para fabricar un electroimaacuten Primero comprobaraacute su eficacia usando clips de papeleriacutea Despueacutes los grupos debatiraacuten queacute materiales les gusta-riacutea someter a su electroimaacuten antes de reunir una serie de materiales
Averiguaciones
mdash iquestCuaacutentos clips de papeleriacutea atraeraacute el electroimaacuten
mdash iquestVariacutea la fuerza del imaacuten si se cambia la cantidad de espiras de alambre con que se construye
mdash iquestHay alguna relacioacuten entre el nuacutemero de espiras del electroimaacuten y la cantidad de clips de papeleriacutea que consigue atraer
52 T6 Tema 6 Que la fuerza te acompantildee
mdash iquestPuedes antildeadir un interruptor para activar y desactivar el paso de la electricidad y por tanto el imaacuten
mdash iquestCoacutemo afecta al imaacuten un incremento del voltaje con una pila maacutes potente o antildeadiendo maacutes pilas
mdash iquestRepercute en el imaacuten el empleo de un clavo maacutes largo maacutes corto maacutes grueso o maacutes fino
mdash iquestQueacute materiales se pueden levantar usando la atraccioacuten de un imaacuten
Los datos recopilados durante la investigacioacuten de la relacioacuten entre el nuacutemero de espiras y la cantidad de clips de papeleriacutea atraiacutedos se puede plasmar despueacutes en graacuteficas El alumnado deberaacute exponer sus hallaz-gos en forma de presentacioacuten o de mural
Puesta en comuacutenCada grupo elige un meacutetodo para informar de sus hallazgos al resto de la clase y resumiraacute sus resultados en la pizarra electroacutenica iquestEncontraron los grupos alguna conexioacuten entre el nuacutemero de espiras de alambre y la fuerza del electroimaacuten iquestLograron aumentar la potencia de su imaacuten iquestCoacutemo iquestQueacute materiales atrajo el imaacuten iquestCoinciden en sus conclusiones todos los grupos
Nuacutemero de espiras Nuacutemero de clips de papeleriacutea
53T6Tema 6 Que la fuerza te acompantildee
Informacioacuten para el docente Se cree que el campo magneacutetico de nuestro planeta se genera en las profundidades del nuacutecleo terrestre A medida que la Tierra gira se arremolinan los materiales fundidos situados en el nuacutecleo del planeta El hierro liacutequido conduce la electricidad y genera corrientes eleacutectricas que a su vez crean campos magneacuteticos Los cientiacuteficos han desarrollado un meacutetodo para calcular el campo magneacutetico de un planeta extrasolar distante que orbite alrededor de una estrella distinta de la nuestra El meacutetodo consiste en utilizar el telescopio espacial Hubble para observar el paso de un planeta por delante de su estrella y entonces estudiar la absorcioacuten de la radiacioacuten de la estrella por parte de la atmoacutesfera del planeta para por uacuteltimo estimar el tamantildeo de los campos magneacuteticos que actuacutean alrededor del planeta
Los campos magneacuteticos se producen cuando todos los electrones de un objeto de metal giran en la misma direccioacuten Un electroimaacuten es un tipo de imaacuten que usa electricidad y un material magneacutetico como el hierro para crear campos magneacuteticos Los campos magneacuteticos no se ven pero siacute se pueden medir sus efectos
Para construir un electroimaacuten simple bull Pela los extremos de un cable para despojarlos del aislamiento de
plaacutestico que los recubre bull Coloca los materiales dentro de un contenedor de plaacutestico que no
conduzca la electricidadbull Sujeta el cable de unos 20 cm de largo por uno de sus extremos
coloacutecalo en la cabeza de un clavo de hierro y enroacutellalo a lo largo de eacutel sin que se superponga en ninguacuten lugar hasta la punta del clavo
bull Aseguacuterate de que enrollas el cable en el clavo dando las vueltas siempre hacia el mismo lado para que la electricidad fluya en un solo sentido
bull Conecta los extremos del cable a los dos lados (el positivo y el ne-gativo) de la pila sujetaacutendolo a ellos con un trozo de cinta aislante para que no dejen de hacer contacto
bull Cuando hayas conectado el segundo extremo del cable la pila em-pezaraacute a conducir electricidad por las espiras de alambre y el clavo quedaraacute imantado
bull Si permutas las conexiones tambieacuten cambiaraacutes la polaridad del campo magneacutetico creado
bull Prueba el electroimaacuten colocaacutendolo cerca de un clip de papeleriacutea o cualquier otro metal
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Los alumnos investigaraacuten el exoplaneta HD 209458b apodado Osiris un juacutepiter caliente que viene a ser una tercera parte maacutes grande y maacutes brillante que Juacutepiter Tambieacuten podriacutean investigar Proxima b para lo que podraacuten apo-yarse en la informacioacuten que encontraraacuten aquiacute
httpsenwikipediaorgwikiProxima_Cen-tauri_b
httpswwwnasagovcontentgoddardhub-bles-new-shot-of-proxima-centauri-our-nea-rest-neighbor
CONFECCIOacuteN DE UN INTERRUPTOR SIMPLE
Clava dos puntillas pequentildeas en un taco pequentildeo de madera y ensarta en cada una de ellas un clip de papeleriacutea Sujeta los cables a la cabeza de cada puntilla con pinzas de coco-drilo El circuito se cierra al desplazar los clips para que esteacuten en contacto Usa este enlace para consultar las instrucciones para hacerlo y otros ejemplos de interruptores simples
httphomeschoolandthingsblogspotcouk201303making-simple-switch-for-elec-tricalhtml
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que las ondas electromagneacuteticas viajan por el
espaciobull que los cientiacuteficos captan esas ondas usando
radiotelescopios bull que esas ondas se traducen entonces a sonidosbull a trabajar siguiendo el meacutetodo cientiacutefico mediante
la formulacioacuten de predicciones la realizacioacuten de experimentos sin sesgos y la recopilacioacuten e interpretacioacuten de datos
Contexto
Los cuatro sateacutelites Cluster de ESA han descubierto que la Tierra y otros planetas con campos magneacuteticos como Juacutepiter y Saturno emiten sentildeales de radio que viajan por el espacio en un haz delgado Estas emisiones solo se pueden detectar e interpretar usando radiotelescopios de gran tamantildeo
En esta actividad el alumnado recrearaacute diversos sistemas para enviar mensajes a distancia incluido el recorrido de las ondas de radio por el espacio usaraacute el meacutetodo cientiacutefico para estudiar los teleacutefonos con cuerda y escucharaacute los sonidos
naturales de la Tierra
gt Representacioacuten artiacutestica de los sateacutelites CLUSTER Copyright NASA
55
tema 7iquestHAY ALGUIEN A LA ESCUCHA
Comunicacioacuten a traveacutes del espacio
2 vasos desechables
56 T7
CuerdaHilo de nailon
Material necesario para realizar la actividad A
Bazuca de aire o caja de cartoacuten
Pelotas de espuma de diferentes
coloresVasos
desechablesParaguasPapel Radio analoacutegica
Ademaacutes necesitaraacutes para realizar la actividad A
Ademaacutes necesitaraacutes para realizar la actividad B
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Radioastroacutenomo
e Ingeniero de Sonido
2 platillos (muacutesica)
1 velaFicha de
actividades 2b
Linterna
Tabla con Coacutedigo Morse
o aplicacioacuten para moacutevil
Una caja de cartoacuten Compaacutes Tijeras Cinta adhesiva
Material opcional
Material necesario para construir un bazuca de aire
57T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Para preparar con antelacioacutenEl docente puede conseguir un bazuca de aire por Internet o se puede construir uno con una caja de car-toacuten (consulte el apartado titulado ldquoInformacioacuten para el docenterdquo)
Ten a mano una radio analoacutegica
Para la construccioacuten del teleacutefono deberemos practicar un orificio en la base de cada vaso previamente Para esta investigacioacuten se pueden preparar etiquetas identificativas con las profesiones de Radioastroacuteno-mo e Ingeniero de Sonido
Actividad AAveriguar maneras de enviar mensajes a distancia
Introduccioacuten Comienza el tema con una demostracioacuten para despertar la imaginacioacuten del alumnado Tiende una cuerda por el aula y cuelga de ella un trozo de papel o pide a alguien de la clase que lo sostenga en alto Utiliza un ba-zuca de aire para lanzar una onda de aire a traveacutes del aula que haga vibrar el papel Luego pide que un par de voluntarios se coloquen los vasos desechables en la cabeza Apunta con el bazuca hacia cada uno de los vasos y dispara Los vasos se tambalearaacuten y se caeraacuten Pregunta en clase queacute creen que pasa
Tambieacuten se pueden chocar dos platillos para demostrar que el aire que desplazan apaga la llama de una vela
Explica a la clase que aunque no vemos el aire moverse hasta el papel o los vasos siacute vemos o percibimos las consecuencias de ese desplazamiento De manera anaacuteloga las ondas de radio que recorren distancias inmen-sas por el espacio no se ven pero sabemos que estaacuten ahiacute al capturarlas y transformarlas en sonido Pregunta en clase si se les ocurre alguna manera de enviar mensajes a distancia aquiacute en el planeta Tierra Deja que debatan sus propuestas Ensentildea en clase dos objetos sencillos (vasos de papel y cuerda) que podriacutean utilizarse para enviar un mensaje iquestSe le ocurre a alguien coacutemo Aniacutemalos a comprobar sus propuestas A continuacioacuten los chicos probaraacuten por parejas a usar vasos de papel y cuerda para mandar mensajes Organizados ya por grupos debe-raacuten identificar queacute variables pueden cambiarse y coacutemo planificariacutean la investigacioacuten Tal vez quieran apoyarse en la ficha de actividades 2b (del tema 2) para planificar la resolucioacuten de interrogantes como
mdash iquestAfecta la longitud de la cuerda o el tipo de cuerda al sonido recibido
mdash iquestQueacute pasa cuando la cuerda estaacute tensa o flojamdash iquestTiene alguna repercusioacuten el material del
que estaacute hecho el vasomdash iquestFuncionariacutea el teleacutefono de cuerda
doblando una esquina
58 T7 Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
mdash El alumnado recopilaraacute y anotaraacute los datos y compartiraacute los resultados con la clase
mdash iquestQueacute tipo de cuerda o vaso recomendariacutean y por queacute
Puesta en comuacutenExplica en clase que los sonidos se generan mediante vibraciones que se desplazan a traveacutes del aire de soacute-lidos y de liacutequidos Las vibraciones que se producen al hablar dentro del vaso viajan por la cuerda hasta lle-gar al otro vaso el aire que hay dentro del vaso y los huesos que hay en el craacuteneo vibran y esas vibraciones llegan hasta los oiacutedos y entonces el cerebro descifra esa informacioacuten en forma de sonidos reconocibles
Para afianzar estos conocimientos se puede utilizar este viacutedeo
httpswwwyoutubecomwatchv=HMXoHKwWmU8
Actividad BEstudio de las ondas de radio
IntroduccioacutenHaz hincapieacute en que las ondas de radio son muy diferentes de las ondas del sonido Explica que las ondas electromagneacuteticas pueden viajar por el espacio sin necesidad de que haya aire Algunas de estas ondas se denominan ondas de radio Los cientiacuteficos han descubierto una manera de captar ondas de radio y convertirlas en sentildeales que viajan hasta nuestro oiacutedo
A continuacioacuten el alumnado reproduciraacute en clase el viaje que siguen las ondas electromagneacuteticas por el espacio hasta llegar al radiotelescopio Varios voluntarios se colocaraacuten en un extremo del aula con pelotas de espuma de diferentes colores que lanzaraacuten hacia el laquoradiotelescopioraquo un paraguas abierto que otro voluntario sujetaraacute desde el lado opuesto del aula de manera que la parte coacutencava mire hacia la clase Alguien decidiraacute queacute colores representaraacuten las ondas de radio uacutetiles Cuando se hayan lanzado todas las pelotas solo se conservaraacuten las pelotas de los colores elegidos que haya atrapado el paraguas mientras que el resto se desecharaacute Explica en clase que las estrellas (representadas por los alumnos voluntarios) emiten un montoacuten de radiacioacuten (representada aquiacute por todas las pelotas de diferentes colores) que viaja por el espacio el radiotelescopio (representado por el paraguas) capta toda esa radiacioacuten pero este instrumento solo podraacute utilizar la radiacioacuten de ciertas longitudes de onda las denominas ondas de radio las cuales transformaraacute en sentildeales comprensibles para nosotros
59T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Demostracioacuten del docenteUtiliza una radio analoacutegica para que el alumnado perciba el sonido que se oye cuando no estaacute sintonizada ninguna emisora mientras que al sintonizar alguna el sonido se vuelve niacutetido De forma anaacuteloga seriacutea-mos incapaces de atribuir un sentido a las ondas de radio si su energiacutea no se transformara en vibraciones que percibimos en forma de sonidos
Explica en clase que la Tierra y otros planetas tienen una manera de gritarle al resto de la Galaxia laquoiexclEstoy aquiacuteraquo Lo que ocurre es que ese mensaje solo se percibe y se entiende mediante radiotelescopios de gran tamantildeo
En este enlace escucharaacutes una grabacioacuten con los laquosonidosraquo
naturales de la Tierra
httpwwwesaintesaKIDSenSEM5QPSHKHF_LifeinSpace_0html
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Los maacutes entusiastas podriacutean construir o com-prar un transmisor que permita al alumnado enviar mensajes Los chicos tambieacuten podriacutean realizar su propia grabacioacuten de radio
Tambieacuten podriacutea estudiarse el coacutedigo Morse Existe una aplicacioacuten para teleacutefonos moacuteviles llamada Morse-It que traduce textos a pitidos en coacutedigo Morse Una laacutempara led podriacutea sustituirse por un timbre Otra alternativa seriacutea utilizar una linterna para enviar mensajes con patrones de haces de luz Explica que la luz se puede usar de este modo para enviar informacioacuten
Imagen 1 El Observatorio IRAM Pico Veleta o IRAM 30m es un radiotelescopio pertenecien-te al Instituto de Radioastronomiacutea Milimeacutetrica que estaacute situado en la loma de Dilar en Sierra Nevada a una altura de 2850 m sobre el nivel del mar
gt Radiotelescopio del observatorio de Sierra Nevada desde las pistas de esquiacute
60 T7 Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
A - J --- S 1 ----
B - K -- T - 2 ---
C -- L - U - 3 --
D - M -- V - 4 -
E N - W -- 5
F - O --- X -- 6 -
G -- P -- Y --- 7 --
H Q --- Z -- 8 ---
I R - 0 -----
9 ----
gt Tabla con el coacutedigo Morse
61T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Informacioacuten para el docente Los objetos que pueblan el espacio como planetas exoplanetas estrellas polvo y gas emiten ondas elec-tromagneacuteticas de diferentes longitudes de onda Parte de la luz que emiten tiene longitudes de onda muy largas algunas de hasta kiloacutemetro y medio de longitud Estas ondas largas reciben el nombre de ondas de radio y son parte de una serie maacutes grande de ondas denominadas en su conjunto espectro electromag-neacutetico Como las ondas de radio son tan largas para captarlas se utilizan telescopios especiales llamados radiotelescopios Estos son mucho maacutes grandes que los telescopios que se usan para captar la luz visible Estos instrumentos inmensos se apuntan hacia las estrellas o planetas y permiten conocer su estructura movimiento y composicioacuten a partir del estudio de las ondas de radio que provienen de esos objetos En astronomiacutea se utilizan ciertos instrumentos para convertir las ondas de radio en imaacutegenes y sonidos
Construccioacuten de un bazuca de aire1 Sella por completo todos los bordes de la caja con la cinta adhesiva 2 Traza un ciacuterculo en el centro de uno de sus lados recoacutertalo y sella los bordes de este orificio
con cinta 3 Golpea con las manos simultaacuteneamente dos lados opuestos de la caja de manera que el aire que
hay en su interior se vea forzado a salir por el orificio circular 4 Dirige el aire saliente hacia el objetivo como un montoacuten de vasos de papel para intentar tumbarlos
con la raacutefaga
gt Bazuka de aire
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los sonidos se producen por vibracionesbull que el tono de un sonido se puede cambiarbull que los exoplanetas pueden transitar ante el disco
de sus estrellas siguiendo un patroacuten regular
Contexto
El telescopio espacial Spitzer reveloacute hace poco que alrededor de la estrella TRAPPIST-1 orbitan siete planetas similares a la Tierra cuyo nombre astronoacutemico es b c d e f g y h Los planetas se detectaron debido a sus traacutensito por delante de la estrella lo que eclipsa perioacutedicamente una parte minuacutescula de la luz estelar Los planetas orbitan esta estrella siguiendo un patroacuten
En este tema el alumnado usaraacute materiales cotidianos para confeccionar instrumentos sencillos como flautas de pan a partir de pajitas de refrescos y producir con ellos siete notas que combinaraacuten al
antojo de su imaginacioacuten para crear melodiacuteas
gt Sistema solar de TRAPPIST-1 Copyright de la ilustracioacuten NASA
63
tema 8LA MUacuteSICA DE LOS PLANETAS EXTRASOLARES
Sonidos del espacio
64 T8
Ordenador con conexioacuten a
internet
Material necesario para realizar la actividad
Pajitas de refresco
Ademaacutes necesitaraacutes
Vasos desechables
Cinta adhesiva
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Ingeniero de
sonido y Cientiacutefico planetario
Botellas o vasos Baquetas Cajas de cartoacuten vaciacuteas
Gomas elaacutesticas Reglas de plaacutestico
65T8Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
Para preparar con antelacioacutenPara esta actividad se pueden preparar etiquetas indentificativas para la profesioacuten de ingeniero de sonido
ActividadIntroduccioacutenExplica en clase que el telescopio espacial Spitzer descubrioacute la estrella TRAPPIST-1 y sus siete planetas
Muestra la imagen de TRAPPIST-1
httpcdnsci-newscomimagesenlarge3image_4728e-TRAPPIST-1jpg
Reproduce en clase la animacioacuten de los traacutensitos ante TRAPPIST que aparece en el siguiente viacutedeo Las oacuterbitas se han acelerado para que el viacutedeo dure un solo minutohttpwwwspitzercaltecheduexploreblog371-Making-Music-from-Exoplanets
Explica que usando los patrones de los traacutensitos de estos siete planetas similares a la Tierra ante el disco de su estrella ha inspirado a un muacutesico a componer una melodiacutea basada en los tiempos en los que se produ-cen esos traacutensitos Asignoacute al traacutensito de cada planeta una nota musical acorde con su nombre (en ingleacutes b es la nota si c es do d es re e es la nota mi f es fa g es sol y h no se corresponde con ninguna nota musical) y antildeadioacute al conjunto una instrumentacioacuten sencilla de fondo y el ritmo de un tambor
Pon ejemplos de alguacuten otro sistema planetario extrasolar como Gliese o Kepler
con una cantidad diversa de planetas en oacuterbita alrededor de la estrella central
httpsexoplanetsnasagovresources174 httpswwwnasagovameskeplerkepler-186-and-the-solar-system
El alumnado cortaraacute las pajitas de papel para construir siete laquoflautas de panraquo de distintas longitudes Todas ellas deberaacuten tener uno de sus extremos aplanado de manera que al soplar por eacutel se produzca una nota o vibracioacuten diferente iquestSon capaces los alumnos de usar las flautas por turnos para crear una melodiacutea Organizados en grupos los chicos usaraacuten esas siete notas para crear una melodiacutea baacutesica a la que antildeadiraacuten la muacutesica que deseen
Ya han compuesto una muacutesica basada en los traacutensitos de TRAPPIST iquestPodraacuten crear ahora una melodiacutea basada en otros sistemas Podriacutean probar a llenar botellas o jarras con agua hasta distintas alturas a tamborilear con las baquetas a hacer vibrar reglas sobre el borde de una mesa o a hacer vibrar gomillas elaacutesticas tensadas a lo ancho de una caja de pantildeuelos vaciacutea
mdash iquestSeriacutea capaz alguacuten grupo de componer un rap para acompantildear sus melodiacuteas
66 T8 Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
Puesta en comuacutenCada grupo interpretaraacute su composicioacuten para toda la clase iquestSe les ocurre alguna aportacioacuten para mejorar las piezas musicales
En el tema 7 el alumnado aprendioacute que los planetas con un cam-po magneacutetico producen sentildeales que se pueden detectar mediante radiotelescopios Si una raza alieniacutegena captara las sentildeales de radio naturales que emite la Tierra oiriacutea una serie de chasquidos y silbidos iexclparecidos a los de R2-D2 el robot de Star Wars
Vuelve a oiacuter los chasquidos y silbidos de la Tierra en el sitio ESA Kids
httpwwwesaintesaKIDSenSEM5QPSHKHF_LifeinSpace_0html
Oiacuted en clase un corte de Star Wars la firma de cinco notas de la peliacute-cula Encuentros en la tercera fase o cualquier otra muacutesica relacionada con el espacio
Actividad B El programa ScratchCada uno de los planetas de Trappist-1 tarda un tiempo diferente en completar una oacuterbita alrededor de su estrella central Las leyes de Ke-pler dicen que cuanto maacutes lejos se encuentra un planeta de su estrella maacutes tarda en recorrer su oacuterbita
En este proyecto en Scratch el periodo de cada oacuterbita es propor-cional a los periodos orbitales reales de los planetas de Trappist Cada vez que un planeta completa una oacuterbita el modelo emite un sonido diferente
httpsscratchmiteduprojects153216618
Los sonidos estaacuten asignados de la siguiente manera pero es faacutecil cam-biar esto dentro del modelo
B ndash Chomp C ndash Boing D ndash CricketE ndash Meow F ndash Alien Creak2 G ndash Bass BeatboxH ndash Goose
El tiempo que dura cada oacuterbita se puede encontrar en el programa Scratch y se da en segundos
El cursor proporcional del modelo se puede utilizar para obtener muacuteltiplos de cada periodo orbital Por ejemplo si la proporcioacuten se es-tablece en 2 entonces el periodo de Trappist-1b ascenderaacute a 302 se-gundos y el de Trappist-1h seraacute de 40 segundos
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
El alumnado podriacutea iniciarse en el empleo de un programa informaacutetico para crear sus propias composiciones musicales basadas en los patrones orbitales de los planetas de TRAPPIST-1 Beatwave es una aplicacioacuten interesante que se puede usar con teleacutefonos moacuteviles y que ofrece la posibilidad de crear ritmos simples melodiacuteas melodiacuteas paralelas y de antildeadir instrumentos de fondo
67T8Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
1 Pulsa la flecha identifica los distintos sonidos que se oyen 2 Ordeacutenalos por periodos (del maacutes corto al maacutes largo) Pulsa stop
para detener los sonidos3 Cronometra cada uno crea una tabla con los periodos orbitales
(en segundos) 4 Pulsa en cada planeta para comprobar que cada sonido se re-
produce por separado Los datos reales de los planetas se pue-den encontrar en Wikipedia
httpsenwikiped iaorgwikiTRAPPIST-1mediaFile-PIA21425_-_TRAPPIST-1_Statistics_Tablejpg
El alumnado podriacutea recrear las oacuterbitas intentando cronometrar sus perio-dos mientras caminan en torno a una laquoestrellaraquo de manera que siempre pasen por el mismo punto cada vez que oigan el sonido de su planeta Esta recreacioacuten fiacutesica de las oacuterbitas con alumnos representando cada uno de los planetas orbitando alrededor de una estrella central podriacutea ayudar al grupo a entender la distancia a la que se encuentra cada planeta de la estrella y la velocidad a la que se desplaza en relacioacuten con los demaacutes pla-netas del sistema Asimismo podriacutea ayudarles a entender queacute hicieron en realidad durante la actividad con el programa Scratch que cada sonido re-presenta una oacuterbita completa Tendriacutean que poner a escala la distancia de las oacuterbitas porque si no algunos tardariacutean diacuteas en completar una vuelta de modo que un ejercicio matemaacutetico uacutetil consistiriacutea en crear una escala adecuada que pudiera representarse dentro de la clase Para ello deberaacuten asumir que las oacuterbitas son circulares Si juegan con el cursor proporcional del modelo encontraraacuten la mejor opcioacuten para que todos los planetas com-pleten sanos y salvos sus oacuterbitas respectivas Deberaacuten calcular la longitud del periodo de su sonido particular y luego lo comprobaraacuten
Quien tenga habilidad programando podraacute ampliar el ejercicio in-troduciendo las oacuterbitas de los planetas en el modelo
En este enlace se puede encontrar un ejemplo de movimiento circular
en Scratch
httpsscratchmiteduprojects11439426
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Usar los datos del periodo orbital para crear una composicioacuten musical similar para nuestro Sistema Solar y compara los dos sistemas
Crear una animacioacuten con Scratch para ilustrar la rotacioacuten de los planetas del sistema TRAPPIST-1 en torno a su estrella
gt Captura de pantalla del programa Scratch
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los planetas extrasolares y sus estrellas se
encuentran a millones de antildeos-luz de distancia del Sistema Solar
bull que las condiciones ambientales que se dan en esos planetas son diversas
bull que los seres vivos experimentan adaptaciones a lo largo del tiempo para sobrevivir en las condiciones ambientales que existen en cada momento
bull que en otros sistemas planetarios podriacutea haber formas de vida diferentes a las de la Tierra
Contexto
En esta actividad el alumnado recopilaraacute informacioacuten sobre planetas extrasolares y basaacutendose en ella usaraacute la imaginacioacuten y trabajaraacute de manera creativa para disentildear y describir un nuevo exoplaneta Para ello tendraacute en cuenta rasgos clave y las adaptaciones que necesitariacutean desarrollar los seres vivos para sobrevivir en las condiciones ambientales de ese
planeta
gt ExoMars Rover ESAATG medialab
69
tema 9AGENCIA DE VIAJES A PLANETAS EXTRASOLARES
Exploracioacuten de mundos alieniacutegenas
Libros tabletas y ordenadores
de consulta
Rotuladores y laacutepices
de colores
70 T9
Ordenador con conexioacuten a
internet
Material necesario para realizar la actividad
Papel
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astroacutenomo
galaacutectico y extragalaacutectico y Astrobioacutelogo
71T9Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
Para preparar con antelacioacutenPara esta actividad se pueden preparar etiquetas identificativas para las profesiones de astroacutenomo extra-galaacutectico y astrobioacutelogo
IntroduccioacutenExplica en clase que en este tema deben actuar en primer lugar como astroacutenomos extragalaacutecticos para estudiar y disentildear un planeta extrasolar distante Despueacutes haraacuten las veces de astrobioacutelogos para estudiar y disentildear alguna forma de vida alieniacutegena uacutenica y tendraacuten que describir coacutemo se ha adaptado a las condi-ciones ambientales que imperan en su lejano mundo
Empieza la actividad con un emocionante viaje a mundos distantes usando la herramienta interactiva httpeyesjplnasagoveyes-on-exoplanetshtml
Muestra en clase las imaacutegenes del sitio en Internet de la NASAhttpsexoplanetsnasagovalien-worldsexoplanet-travel-bureau
En este sitio encontraraacutes una seleccioacuten de carteles con gran variedad de exoplanetas que ilustran los rasgos uacutenicos de cada uno de ellos
bull TRAPPIST-1_Planet hop from TRAPPIST-1 (de planeta en planeta desde TRAPPIST-1)
bull PSOJ31885-22 _Where the night life never ends (Donde la vida nocturna nunca cesa)
bull HD4037G_Experience the gravity of a super earth (Experimenta la gravedad de una supertierra)
bull KEPLER-16B_Where your shadow always has company (Donde tu sombra siempre tiene compantildeiacutea)
bull 51 Pegasi-b_Greetings from your first exoplanet (Saludos desde tu primer exoplaneta)
bull KEPLER-186F_Where the grass is always redder (Donde la hierba siempre es maacutes roja)
El tamantildeos de estos exoplanetas va desde las supertierras hasta los minineptunos algunos son rocosos otros son aacuteridos como desiertos los hay volcaacutenicos achicharrantes geacutelidos unos son asolados por potentes vientos otros son bombardeados por radiacioacuten intensa
gt Muestra de carteles sobre exoplanetas del sitio web de la NASA
72 T9 Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
Actividad ACada grupo estudiaraacute varios sistemas de planetas extrasolares y con la informacioacuten obtenida crearaacute una descripcioacuten detallada del mundo distante inventado por ellos A continuacioacuten disentildearaacuten un cartel en el que figuren los principales rasgos de ese planeta
Actividad BSi en ese mundo pudiera haber vida iquestqueacute forma tendriacutea iquestQueacute clase de adaptaciones tendriacutean que desarrollar los seres vivos para sobrevivir en las condiciones ambientales de este planeta La astrobiologiacutea aspira a descubrir cuaacuteles son las condiciones necesarias para la vida y queacute formas puede adoptar la vida Los alumnos asumiraacuten el papel de as-trobioacutelogos para estudiar los entornos extremos que hay en la Tierra y las adaptaciones que han desarrollado los seres vivos para sobrevivir en ellos Usaraacuten esta informacioacuten para describir la clase de vida alieniacutegena que podriacutea existir en el nuevo mundo que han imaginado Dibujaraacuten y pondraacuten nombre a esta nueva forma de vida y sentildealaraacuten sus rasgos principales
Puesta en comuacutenLos grupos presentaraacuten sus disentildeos ante su clase o ante otra clase y describiraacuten con detalle el mundo alieniacutegena que han inventado Expli-caraacuten queacute adaptaciones han desarrollado los seres vivos para adaptar-se a ese entorno
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Si fuera posible iquesta cuaacutel de esos exoplanetas viajariacutean los chicos o enviariacutean una sonda para estudiarlo y por queacute El docente haraacute hincapieacute en que es imposible viajar a estos exoplanetas distantes debido a las inmensas distancias que nos separan de ellos iquestCoacutemo seriacutea ese lugar Si pudieran elegir sus caracteriacutesticas iquestcuaacuteles creen que seriacutean las ideales para vivir felices y con bienestar
Puede que los grupos quieran componer una muacutesica para acompantildear su mural Tambieacuten podriacutean disentildear confeccionar y decorar una maqueta para ilustrar los rasgos principales del mundo distante que han elegido Esta actividad podriacutea relacionarse con otros temas interdisciplinares del curriacuteculo como dibujo teatro tecnologiacutea ingenieriacutea geografiacutea lecto-escritura e informaacutetica
73T9Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
VoyagerEn 1977 se lanzaron las dos sondas gemelas Voyager 1 y 2 para explo-rar regiones del espacio a las que ninguacuten otro artefacto terrestre habiacutea llegado jamaacutes Ambas estaacuten maacutes lejos del Sol que Plutoacuten y a traveacutes de los datos que siguen enviando a la Tierra los cientiacuteficos confiacutean en co-nocer mejor el espacio que media entre las estrellas llamado espacio interestelar La nave lleva a bordo un disco de cobre chapado en oro de unos 30 cm con sonidos e imaacutegenes seleccionados para retratar la diversidad de la vida y la cultura en la Tierra
mdash iquestQueacute pondriacutean los chicos en un disco asiacute para enviar en una misioacuten con destino a un planeta distante situado fuera de los confines de nuestra propia Galaxia
mdash iquestCoacutemo describiriacutean a los seres humanos
mdash iquestQueacute los hace felicesmdash iquestQueacute cualidades consideran
deseables en un ser humano
mdash iquestQueacute aficiones animales accidentes geograacuteficos o muacutesica incluiriacutean en el disco
mdash Si tuvieran que escribir una carta a un ser alieniacutegena iquestqueacute le diriacutean
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
El alumnado podriacutea grabar un viacutedeo o un mensaje de voz composiciones musicales programas informaacuteticos robots creaciones artiacutesticas o fotografiacuteas Esta actividad ofrece muchas posibilidades para seguir un plantea-miento interdisciplinar amplio atractivo para todas las edades y todo tipo de capacidades
Otros cuadernos didaacutecticosConsulta todos los disponibles y descaacutergalos de la web wwweseroes
Deteccioacuten de exoplanetasESCONDIDOS EN LA LUZModelado de traacutensitos de exoplanetas
PRIMARIA
Ingenieriacutea de astronavesLA ALEACIOacuteN PERFECTADescubre las distintas propiedades de los materiales
PRIMARIA
Lanzamiento de cohetesTECNOLOGIacuteA ESPACIALCalcula y disentildea tu propio lanzamiento
PRIMARIA
Observador de la tierraCENTINELA INCANSABLERecogida y anaacutelisis de informacioacuten para comprender mejor nuestro planeta
PRIMARIA
Deteccioacuten de exoplanetasESCONDIDOS EN LA LUZModelado de traacutensitos de exoplanetas
SECUNDARIA Y BACHILLERATO
Ingenieriacutea de astronavesLA ALEACIOacuteN PERFECTADescubre las distintas propiedades de los materiales
SECUNDARIA Y BACHILLERATO
Lanzamiento de cohetesTECNOLOGIacuteA ESPACIALCalcula y disentildea tu propio lanzamiento
SECUNDARIA Y BACHILLERATO
Modelado de traacutensitos de exoplanetas
exoplanetasDeteccioacuten de
ESCONDIDOS EN LA LUZ
PrimariaCuaderno del profesorado
DE-P-01
Colaboradores ESERO Spain Mayo 2019
ANDALUCIacuteA Consejeriacutea de Educacioacuten y Deporte de la Junta de Andaluciacutea
ARAGOacuteN Fundacioacuten Centro Astronoacutemica Aragoneacutes Espacio 042
Fundacioacuten Ibercivis
ASTURIAS Consejeriacutea de Educacioacuten y Cultura del Gobierno del Principado de Asturias
CANARIAS Consejeriacutea de Educacioacuten y Universidades del Gobierno de Canarias
CATALUNtildeA CESIRE (Centre de Recursos Pedagogravegics Especiacutefics de Suport a la Innovacioacute i la Recerca Educativa) Departament drsquoEnsenyament Generalitat de Catalunya
GALICIA Conselleriacutea de Educacioacuten Universidade e Formacioacuten Profesional de la Xunta de Galicia
I BALEARES Conselleria De Educacioacuten y Universidad Govern Illes Balears
LA MANCHA Consejeriacutea de Eduacioacuten Cultura y Deportes Gobierno de Castilla La Mancha
MADRID Consejeriacutea de Educacioacuten e Investigacioacuten de la Comunidad de Madrid
Grupo de Investigacioacuten en Nutricioacuten Ejercicio y Estilo de Vida Saludable INEF Universidad Politeacutecnica de Madrid
MURCIA Consejeriacutea de Empleo Universidades y Empresa Regioacuten de Murcia
NAVARRA Pamplonetario
PAIacuteS VASCO Departamento de educacioacuten Gobierno Vasco
VALENCIA Ciutat de les Arts i les Ciegravencies Generalitat Valenciana
5
pero los cientiacuteficos se las han ingeniado para detectarlos a distancia Uno de estos meacutetodos consiste en registrar los movimientos de la estrella perturbados debido a la traslacioacuten del planeta y asiacute se puede medir su masa
En ciertas ocasiones tenemos suerte y podemos ver al planeta pasar delante de su estrella un pequentildeo eclipse que nos revela el tamantildeo del planeta Eso es precisamen-te lo va a medir desde el espacio la misioacuten CHEOPS
CHEOPS es un telescopio espacial de la Agencia Es-pacial Europea que seraacute lanzado al espacio en el 2018 Seraacute capaz de medir el radio de los exoplanetas con una precisioacuten hasta ahora desconocida
iquestPodremos descubrir otro planeta como el nuestro rocoso con agua liacutequida y una atmoacutesfera respirable
Cazar exoplanetas parecidos a la Tierra requiere una alta precisioacuten El mundo de la ciencia recompensa este tipo de buacutesqueda incitando a que nuevos investi-gadores secunden los pasos de los pioneros
Desde gigantes gaseosos a pequentildeos planetas ro-cosos parecidos a la Tierra se cree que nuestra Viacutea Laacutec-tea estaacute poblada por miles de millones de exoplanetas iexcly muchos miles de millones maacutes en el Universo
Este recurso emocionante innovador interdisci-plinar y basado en STEM se compone de 9 temas que contienen actividades praacutecticas basadas en la buacutesqueda de planetas maacutes allaacute de nuestro sistema solar Las ac-tividades creativas orientadas para alumnado de 6-11 antildeos de edad fomentan un enfoque investigativo y tra-bajo cientiacutefico Asumiendo el papel de especialistas en astronomiacutea ingenieriacutea y matemaacuteticas aprenderaacuten sobre la amplia variedad de disciplinas relacionadas con el es-pacio que la industria espacial demanda Cada actividad contiene instrucciones faacuteciles de seguir y utiliza recursos cotidianos para motivar e inspirar al alumnado
Aunque se escondan en la luz nuestros detectives de exoplanetas los encontraraacuten
gt ESANASA Geneva University Observatory(Frederic Pont)
Deteccioacuten de exoplanetasEscondidos en la luzModelado de traacutensitos de exoplanetas
3ordf Edicioacuten Mayo 2019
Guiacutea para el profesorado
CicloPrimaria
Imagen de portadaIlustracioacuten de un planeta extrasolarESA NASA UCL (G Tinetti)
EditaESERO SpainParque de las Ciencias Granada
Esero Spain 2018 copy
DireccioacutenParque de las Ciencias Granada
ESERO SpainDomingo Escutia Muntildeoz Director Proyectos ESERO SpainMariacutea del Carmen Botella Almagro Teacutecnica ESERO Spain
AutoraSue Andrews
Las siguientes personas colaboraron en el desarrollo de este recurso y la autora agradece a todas ellas la ayuda y el asesoramiento que le brindaron
Alex Brown Responsable de ESERO Reino Unido Tom Lyons Docente asociado de ESERO Reino UnidoRachel Jackson Especialista en educacioacuten primaria de ESERO RU
Dave Gibbs National STEM Centre University of York Reino UnidoJulie Wiskow Rode Heath Primary School Reino UnidoYvonne Wright Derbyshire County Council Reiuno UnidoTaj Bhutta Institute of Physics (IoP) Reino UnidoSheila Kanani Royal Astronomical Society (RAS) Londres Reino UnidoOlivia Johnson Science and Technology Facilities Council (STFC)
Royal Observatory Edinburgh (ROE) UK Astronomy Technology Centre (UKATC) Reino Unido
Wendy Cotterill Science and Technology Facilities Council (STFC) Daresbury Reino Unido
Phill Day Science and Technology Facilities Council (STFC) Daresbury Reino Unido
Rebecca Barnes European Space and Technology Centre (ESTEC)Joseacute Miguel Gonzaacutelez Peacuterez ESERO NoruegaDomingo Escutia ESERO EspantildeaKaty McKay Directora de marketing STEM LearningCathy Callus y alumnado de 5ordm curso Escuela de Ensentildeanza Primaria
Edisford Clitheroe Reino Unido
Material didaacutectico basado en las publicaciones
bull Exoplanets detective Secundaria Coleccioacuten Teach with space ESA Education
bull Are we alone Primaria Sue Andrews y colaboradores ESERO UK wwweseroorguk
02 Del espacio al aula
04 Exoplanetas escondidos en la luz
08 Bloque 1 Actividades
10 Tema 1 Hasta el infinito y maacutes allaacute
20 Tema 2 Signos de vida
28 Tema 3 La atmoacutesfera
34 Tema 4 Ni demasiado friacutea ni demasiado caliente
sumario
Dave Gibbs National STEM Centre University of York Reino UnidoJulie Wiskow Rode Heath Primary School Reino UnidoYvonne Wright Derbyshire County Council Reiuno UnidoTaj Bhutta Institute of Physics (IoP) Reino UnidoSheila Kanani Royal Astronomical Society (RAS) Londres Reino UnidoOlivia Johnson Science and Technology Facilities Council (STFC)
Royal Observatory Edinburgh (ROE) UK Astronomy Technology Centre (UKATC) Reino Unido
Wendy Cotterill Science and Technology Facilities Council (STFC) Daresbury Reino Unido
Phill Day Science and Technology Facilities Council (STFC) Daresbury Reino Unido
Rebecca Barnes European Space and Technology Centre (ESTEC)Joseacute Miguel Gonzaacutelez Peacuterez ESERO NoruegaDomingo Escutia ESERO EspantildeaKaty McKay Directora de marketing STEM LearningCathy Callus y alumnado de 5ordm curso Escuela de Ensentildeanza Primaria
Edisford Clitheroe Reino Unido
Material didaacutectico basado en las publicaciones
bull Exoplanets detective Secundaria Coleccioacuten Teach with space ESA Education
bull Are we alone Primaria Sue Andrews y colaboradores ESERO UK wwweseroorguk
40 Tema 5 En traacutensito
48 Tema 6 Que la fuerza te acompantildee
54 Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
62 Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
68 Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
actividadesbloque 1
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que nuestro Sistema Solar estaacute formado por ocho
planetas que orbitan alrededor de nuestra estrella el Sol
bull que la Tierra orbita alrededor del Sol desde la zona habitable tambieacuten conocida como la laquozona de Ricitos de Ororaquo
bull que en el cosmos existen otros sistemas solares aparte del nuestro
bull a interpretar la informacioacuten y las escalas y a usar decimales para trazar la distancia orbital de los planetas
Contexto
Las distancias que median entre los planetas y
las estrellas que orbitan se miden en unidades
astronoacutemicas o au La Tierra dista 1 au de nuestra
estrella el Sol La regioacuten en torno a la estrella que
no es ni demasiado caliente ni demasiado friacutea como
para que exista agua en estado liacutequido se denomina
zona habitable aunque tambieacuten se conoce como
laquozona de Ricitos de Ororaquo En esta actividad el
alumnado traza la posicioacuten y las oacuterbitas de la Tierra
y el resto del planetas del Sistema Solar y despueacutes
calcula la ubicacioacuten de la zona habitable Con ello
aprende que existen otros sistemas solares con
planetas en oacuterbita alrededor de estrellas distintas
al Sol al trazar las posiciones de esos planetas
extrasolares distantes descubren cuaacuteles podriacutean ser
habitables
gt Copyright ESA 2003 Ilustracioacuten de AOES Medialab
11
tema 1HASTA EL INFINITO Y MAacuteS ALLAacute
Trazado de las oacuterbitas de los planetas del Sistema Solar y de otros sistemas solares
Cartulinasde color negro y Planchas
de poliestireno o espuma
(60x60 cm)
Tablero 60x60para caacutelculo de zona
de habitabilidad
Plantilla con los planetas
del Sistema Solar a escala de tamantildeo
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astroacutenomo
galaacutectico y Cientiacutefico planetario
Plantilla con los planetas del Sistema Solar
a escala de distancia
Gometsredondos (planetas)
7 fichascon datos
de planetas extrasolares
Tizas y cordelpara trazar oacuterbitas
5 fichascon datos del Sistema Solar
1 fichapara calcular las
zonas habitables del Sistema Solar y los 7 exoplanetas (para
fotocopiar)
Calculadora
Tijeras yPegamento en
barra
Plastilina de varios colores y palillos de
cocina
12 T1
Papel Laacutepices o boliacutegrafos
Rotuladores opacos tizas o laacutepices de
colores
Trapo o bayeta para limpiar el tablero
Material necesario para realizar la actividad
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Tema 1 Hasta el infinito y maacutes allaacute 13T1
Para preparar con antelacioacuten
Todas las sesiones en el aula estaacuten pensadas para que el alumnado trabaje en grupos de cuatro personas Antes de iniciar la actividad se pueden preparar varias etiquetas identificativas con la profesioacuten de laquoastroacute-nomo galaacutecticoraquo Veacutease las cartas de roles
Dibuja los dos ejes sobre las cartulinas negras y maacutercalos a intervalos de 1 cm empezando por el pun-to en el que se cruzan ambos ejes antes de pegar las cartulinas sobre las planchas de material riacutegido
Veacutease el diagrama en el apartado laquoInformacioacuten para el docenteraquo
Las planchas riacutegidas se pueden utilizar por ambos lados para no tener que utilizar dos diferentes si se pega una cartulina negra por cada uno de sus lados Otra posibilidad consiste en recortar ciacuterculos de papel coloreados para confeccionar los planetas y pegarlos sobre sus oacuterbitas trazadas previamente en la cartulina negra sin necesidad de fijarla despueacutes a la plancha de material riacutegido
Reparte entre los alumnos las fichas rellenables para el caacutelculo Entrega tambieacutena cada grupo de alum-nos una ficha con los datos del Sistema Solar Y junto a esta reparte las fichas diferentes con informacioacuten sobre planetas extrasolares entre los grupos Todos los grupos deben tener demaacutes de la ficha del Sol y la del planeta extrasolar la ficha del caacutelcu que les permita calcular las zonas de habitabilidad
Presentacioacuten de la actividad
Pregunta a los escolares si saben queacute es un planeta iquestSaben cuaacuteles son los planetas del Sistema Solar iquestCuaacutentos hay iquestSaben en cuaacutel de ellos vivimos y el nombre de nuestra estrella
Muestra en clase una animacioacuten que recree un sistema solar por ejemplo la de Paxi (la mascota de la ESA) y el Sistema Solar httpswwwstemorgukrx34sc
Pide a los chicos que tracen por grupos las oacuterbitas de la Tierra y la Luna alrededor del Sol Tambieacuten pueden plasmar las oacuterbitas de otros planetas del Sistema Solar Si se dispone de ellos el docente po-draacute mostrar al alumnado modelos tridimensionales de los planetas Una actividad del Royal Observatory Greenwich utiliza piezas de fruta para ilustrar las masas relativas de los planetas colocadas por orden de distancia al Sol wwwstemorgukelibraryresource31649fruit-solar-system
Explica en clase que necesitamos agua para existir y que en nuestro planeta repleto de agua hay vida pero que puede haber muchos planetas con agua y con unas condiciones favorables para la vida que no alberguen seres vivos Cuaacutentos de esos planetas habitables tienen vida sigue siendo un gran misterio sin respuesta iexcly apasionante De momento tenemos la capacidad de efectuar observaciones que revelan queacute planetas podriacutean albergar vida pero solo eso no nos sirve para saber si realmente hay vida extraterrestre
Los planetas demasiado proacuteximos al Sol son demasiado toacuterridos para albergar agua liacutequida porque se convertiriacutea en vapor y se esfumariacutea mientras que en un lugar alejado del Sol en exceso el agua se congelariacutea La oacuterbita de la Tierra es justo la idoacutenea ni demasiado caliente ni demasiado friacutea Esta regioacuten se denomina zona habitable o laquozona de Ricitos de Ororaquo En esta actividad los alumnos se convertiraacuten en astroacutenomos galaacutecticos y usaraacuten las matemaacuteticas y una serie de datos para trazar las oacuterbitas de la Tierra y de los planetas del Sistema Solar antes de pasar a representar las oacuterbitas que recorren algunos planetas extrasolares alrededor de sus estrellas centrales
14 Tema 1 Hasta el infinito y maacutes allaacuteT1
Actividad
La ficha de actividades 1a (ficha del Sol y su sistema de planetas) ofrece informacioacuten sobre la distancia de la Tierra y el resto de planetas al Sol en unidades astronoacutemicas o au Entrega a cada grupo de la clase varias fichas con datos sobre el Sistema Solar y una cartulina de color negro unida a una plancha de material riacutegido en la que ya esteacuten trazados dos ejes que se crucen en el centro y divididos en intervalos de un centiacutemetro Puede que el docente prefiera proporcionar al alumnado una cartulina negra sin maacutes sin fijarla a una plancha de material riacutegido La escala puede darse ya trazada sobre cada eje o tambieacuten se puede optar por que la sentildeale el propio alumnado dependiendo de sus capacidades La actividad permite trabajar con nuacutemeros de hasta dos decimales
En un primer momento el alumnado trabaja como un solo grupo formado por toda la clase mientras el do-cente expone la actividad La posicioacuten del Sol se corresponde con el punto de la cartulina donde se cruzan ambos ejes Conviene explicar que las distancias que median entre los planetas y el astro central se miden en unidades astronoacutemicas o au La Tierra dista 1 au de nuestra estrella el Sol Con un rotulador opaco o un laacutepiz de color se marcaraacute la distancia que separa la Tierra del Sol en los puntos adecuados de los ejes norte sur este y oeste em-pezando a contar desde la interseccioacuten de ambos ejes A continuacioacuten se uniraacuten los cuatro puntos mediante una circunferencia para representar la oacuterbita Si se utiliza la plancha riacutegida se pincharaacute sobre ella un palillo de cocina con una pequentildea bola de plastilina en uno de sus extremos que represente la Tierra situada sobre su oacuterbita Otra posibilidad consiste en colocar una pegatina o un ciacuterculo pequentildeo de papel coloreado para ilustrar la Tierra sobre la cartulina negra en alguacuten punto de su oacuterbita El alumnado representaraacute por siacute solo la distancia y las oacuterbitas del resto de los planetas Por uacuteltimo deberaacute calcular y sentildealar la zona habitable usando la informacioacuten que figura en la ficha correspondiente (ficha de actividades 1b) Recueacuterdese a los estudiantes que esta regioacuten se denomina zona habitable (o laquozona de Ricitos de Ororaquo) porque no es ni demasiado caliente ni demasiado friacutea
Si se dispone de planchas de material riacutegido se confeccionaraacute un modelo de cada planeta por orden de masa con plastilina de un color adecuado de acuerdo con los rasgos que el alumnado conozca de cada planeta Conviene recordarles que disponen de alguna informacioacuten sobre los planetas (su masa y el tama-ntildeo de su oacuterbita) que les serviraacuten para decidir coacutemo representarlos
mdash iquestSe parecen maacutes a la Tierra (planetas rocosos) o a Juacutepiter (planetas gaseosos) iquestCuaacuteles tienen maacutes posibilidades de ser habitables (los rocosos)
A continuacioacuten fijaraacuten cada planeta de plastilina a un palillo de cocina y pincharaacuten los palillos sobre la plan-cha de material riacutegido en el lugar que les corresponda sobre los anillos orbitales que hayan trazado en la cartulina Los modelos de plastilina se pueden sustituir por ciacuterculos de papel o pegatinas que representen los planetas y se fijaraacuten con pegamento sobre la cartulina negra
A continuacioacuten los grupos necesitaraacuten otra cartulina de color negro fijada sobre una plancha riacutegida que tambieacuten tenga marcados de antemano ambos ejes y la escala formada por segmentos de 1 cm Otra posibilidad consiste en retirar los planetas de plastilina de la plancha riacutegida utilizada en la actividad anterior y aprovechar su reverso para fijar sobre este otro lado la segunda cartulina negra o incluso limitarse a usar la cartulina negra sin ninguacuten soporte riacutegido
Tema 1 Hasta el infinito y maacutes allaacute 15T1
mdash iquestTienen los chicos alguna idea de cuaacutentas estrellas puede haber tan solo en nuestra Galaxia que esteacuten orbitadas por planetas
Expliacutecales que se han descubierto cientos de sistemas con maacutes de un planeta y miles de estrellas con al menos un planeta a su alrededor tan solo en nuestra Galaxia y que se calcula que puede haber decenas de miles de millones maacutes Cada grupo recibiraacute una ficha (ficha de actividades 1a) con los datos del sistema estelar de un planeta extrasolar para que utilizando esa informacioacuten sentildeale la distancia a la que se en-cuentra el planeta de la estrella central Los planetas extrasolares de los que se proporcionan datos son 55 Cancri HR 8799 Gliese 581 Gliese 876 Kepler 62 Kepler 186 e iacutepsilon Andromedae
Por uacuteltimo se repartiraacuten las fichas que muestran coacutemo calcular los liacutemites interior y exterior de la zona de habitabilidad para cada una de esas estrellas Cada grupo usaraacute los caacutelculos para sentildealar esta zona sobre la cartulina donde hayan representado el sistema solar en cuestioacuten para ver si alguno de los planetas cae dentro de esta zona y podriacutea ser habitable
Puesta en comuacutenLos grupos compartiraacuten sus resultados con el resto de la clase los cuales podraacuten exponerse en la pizarra electroacutenica
1 iquestQueacute grupos encontraron un planeta que orbita alrededor de su estrella central dentro de la zona habitable
2 iquestPor queacute algunos de ellos no seriacutean habitables Recueacuterdales que tienen a su disposicioacuten gran varie-dad de informacioacuten relevante sobre los planetas relacionada con este tema
3 iquestCuaacutel de esos planetas seriacutea demasiado caliente o demasiado friacuteo para albergar vida
gt Muestras del trabajo realizado por el alumnado de 5ordm curso
Tema 1 Hasta el infinito y maacutes allaacute16 T1
Informacioacuten para el docente
Unidad astronoacutemicaUna unidad astronoacutemica (siacutembolo au) es la distancia que media entre la Tierra y el Sol esta distancia variacutea a medida que la Tierra recorre su oacuterbita alrededor del Sol la cual asciende a 149 597 870 700 metros
PlanetaUn planeta se define como un objeto que gira alrededor de una es-trella que es lo bastante masivo como para que su propia gravedad le confiera forma esfeacuterica y que haya logrado laquolimpiarraquo su recorrido orbital de otros objetos menores
Antildeo-luzUn antildeo-luz (a-l) es la distancia que recorre la luz en un antildeo a una ve-locidad de unos 300 000 kiloacutemetrossegundo
LuminosidadLuminosidad es una medida del brillo o la potencia de una estrella la cantidad de energiacutea que emite una estrella desde su superficie Suele expresarse en vatios y se mide en relacioacuten con la luminosidad del Sol
Exoplanetas en la zona habitableLa zona habitable o laquozona de Ricitos de Ororaquo es la regioacuten en torno a la estrella donde imperan temperaturas que no son ni demasiado calientes ni demasiado friacuteas para que haya agua en estado liacutequido Los liacutemites maacutes cercano y maacutes alejado de la estrella donde puede haber agua liacutequida dependen entre otras cosas del tamantildeo y la temperatu-ra de la estrella Se cree que las estrellas iacutepsilon Andromedae Gliese 581 55 Cancri Kepler 62 y Kepler 186 cuentan con planetas que las orbitan dentro de la zona habitable Sin embargo los datos sobre los sistemas planetarios extrasolares pueden variar a medida que se reuacutena maacutes informacioacuten Los datos que se dan en las fichas son los correctos en el momento de su confeccioacuten pero deberaacuten revisarse a medida que se logren nuevos hallazgos y los telescopios maacutes modernos efectuacuteen mediciones maacutes precisas Asiacute es la ciencia
Los alumnos maacutes capaces disfrutaraacuten calculando la distancia en au de la zona habitable de las estrellas que figuren en sus fichas de ac-tividades utilizando la foacutermula 07 times radicluminosidad de la estrella para hallar el borde interior de la zona habitable y 15 times radicluminosidad para el liacutemite exterior de dicha zona Noacutetese que la luminosidad se da en unidades solares o laquosolesraquo es decir tomando como referencia la lumi-nosidad de nuestro Sol
Enana rojaEstrella pequentildea vieja y relativamente friacutea
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Los grupos pueden efectuar una buacutesqueda de otros exoplanetas y estrellas descubiertos en nuestra Galaxia y preparar un mural o una presentacioacuten para exponer sus averiguaciones
Tema 1 Hasta el infinito y maacutes allaacute 17T1
Enana marroacutenObjeto celeste con una masa intermedia entre la de un planeta gigante gaseoso y una estrella pequentildea que se cree que emite radiacioacuten infra-rroja Son de colores diversos a pesar de su nombre
Enana naranja Tambieacuten conocida como estrella de tipo K de la secuencia principal (quema hidroacutegeno) o enana K Tiene un tamantildeo intermedio entre una estrella roja de tipo M de la secuencia principal y una estrella amarilla de tipo G de la secuencia principal
Enana amarillaNuestro Sol es una estrella enana amarilla Estos astros tienen una masa similar a la del Sol A medida que se van enfriando se los conoce como estrellas enanas blanco-amarillentas
Telescopia espacial James WebbEl telescopio espacial James Webb es el sucesor del telescopio espacial Hubble y supone una colaboracioacuten internacional de la Agencia Espacial Europea la Agencia Espacial Canadiense y NASA Portaraacute en su inte-rior un instrumento desarrollado en Reino Unido que permitiraacute tomar medidas espectroscoacutepicas que se espera que revolucionen el estudio de las atmoacutesferas de planetas extrasolares Este telescopio lograraacute ob-servar las primeras galaxias que se formaron en el universo y estudiaraacute sucesos y objetos distantes del cosmos que ahora son inaccesibles a los instrumentos instalados en la superficie terrestre Otro de sus objetivos consiste en desentrantildear coacutemo se forman las estrellas y los planetas lo que incluiraacute imaacutegenes directas de exoplanetas
ENLACES
Para introducirse en el tema de los planetas extrasolares consuacuteltese
httpwwwesaintesaKIDSenSEM3NFXPX-PF_LifeinSpace_0html
httpsexoplanetsnasagov
httpeyesjplnasagoveyes-on-exoplanetshtml
httpswwwstemorgukelibraryresour-ce31030exoplanets
Para diponer de maacutes informacioacuten sobre el telescopio espacial James Webb veacutease
httpjwst-miriroeacuk
httpswwwjwstnasagov
gt Muestra del tablero de trazado de oacuterbitas de exoplanetas con dos ejes que se cruzan en el centro
18 Tema 1 Hasta el infinito y maacutes allaacuteT1
EstrellaIntervalo espacial de la zona habitable
Planetas dentro de la zona
Sol 07ndash15 Tierra Marte Venus
Gliese 581 0077ndash0165 o 008ndash0165
c g o solo g
HR 8799 154ndash331 Ninguno
55 Cancri 05ndash1125 f
Kepler 62 031ndash067 e
Kepler 186 004ndash033 b c d e
Gliese 876 007ndash015 c
iacutepsilon Andromedae 132ndash283 d
Si se usa el valor real de 0077 los planetas c y g caen dentro de la zona habitable si el nuacutemero se redondea a 008 entonces solo se encuentra en ella el planeta g Esto puede originar un debate sobre cuaacutendo es adecuado redondear un valor hasta dos decimales iexclEn este caso la diferencia entre ambos resultados es enorme
Tema 1 Hasta el infinito y maacutes allaacute 19T1
Muestras de fichas con datos (ficha de actividades 1a Sol y sistemas exoplanetarios)
Muestra de ficha rellenable(ficha de actividades 1b)
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los seres vivos producen dioacutexido de carbonobull que se ha detectado dioacutexido de carbono en la
atmoacutesfera de planetas distantesbull que la deteccioacuten de dioacutexido de carbono puede ser
un signo de que hay vidabull a trabajar siguiendo un meacutetodo cientiacutefico
Contexto
La ciencia estaacute descubriendo planetas en oacuterbita
alrededor de estrellas de nuestra Galaxia y algunos
de ellos podriacutean ser similares a la Tierra con unas
condiciones adecuadas para la vida Por tanto
iquestqueacute se busca cuando se estudian estos mundos
lejanos En este tema el alumnado aprenderaacute que
la deteccioacuten de dioacutexido de carbono puede ser un
signo de vida y para ello realizaraacute una investigacioacuten
para recolectar el dioacutexido de carbono que produce
un organismo vivo la levadura
gt Gran Fuente Prismaacutetica del Parque Nacional Yellowstone Fotografiacutea de Jim Peaco National Park Service a traveacutes de Wikimedia Commons
21
tema 2SIGNOS DE VIDA
En busca de vida en planetas extrasolares
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astrobioacutelogo
y Astroacutenomo
Botellas de plaacutestico
de 500 mlVinagre100 ml
Bicarbonato soacutedico
media taza
Pajitas de refresco y cucharilla
Vasos desechables
Material necesario para realizar la actividad B
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Material necesario para realizar la actividad A
22 T2
1 comprimidoefervescente
de Vitamina CGasificante
Ficha de actividades
2b (para fotocopiar)
TermoacutemetroLevadura en polvo y azuacutecarGlobos
Matraz 125 ml 1 vela
Agua caliente(temperatura entre
45ordm y 50ordm C)Agua
Tema 2 Signos de vida 23T2
Para preparar con antelacioacuten
Inflar y desinflar varias veces los globos antes de iniciar el estudio de la levadura Calentar el agua y guar-darla caliente en un termo Para trabajar este tema se pueden preparar etiquetas identificativas con la profesioacuten de astrobioacutelogo
ActividadIntroduccioacutenLa actividad se introduciraacute explicando que la humanidad estaacute buscando signos de vida en planetas si-tuados fuera del Sistema Solar Para ello se utilizan telescopios muy potentes En la pizarra electroacutenica se pueden mostrar imaacutegenes obtenidas por el telescopio espacial Hubble por el telescopio COROT de ESA y por el telescopio espacial Spitzer (Consuacuteltense los enlaces que figuran en el apartado titulado laquoInforma-cioacuten para el docenteraquo) Conviene explicar al alumnado que estos telescopios permiten reunir informacioacuten sobre las atmoacutesferas de las estrellas y los planetas distantes aparte de la toma de imaacutegenes espleacutendidas desde el espacio
Actividad A Explica al alumnado que los organismos vivos producen dioacutexido de carbono como material de desecho y que los especialistas que buscan signos de vida fuera del Sistema Solar usan telescopios especiales para de-tectar sustancias como dioacutexido de carbono en las atmoacutesferas de planetas distantes Se puede seguir gran variedad de procedimientos para crear burbujas de dioacutexido de carbono Los chicos usaraacuten las pajitas para soplar con ellas dentro del agua y formar burbujas introduciraacuten un comprimido efervescente de vitamina C en el agua y observaraacuten las burbujas que aparezcan o antildeadiraacuten vinagre a una cucharilla llena de bicar-bonato soacutedico y comprobaraacuten que se forma espuma a medida que se produzca el dioacutexido de carbono
El docente se aseguraraacute de que los comprimidos efervescentes se usan tan solo para realizar el experi-mento y advertiraacute a los alumnos de que no deben ingerirlos
Actividad BEn esta ocasioacuten usaremos un organismo llamado levadura que produce dioacutexido de carbono a partir de un nutriente el azuacutecar Para ello se explicaraacute a los chicos coacutemo hay que realizar la investigacioacuten1 Asegurarse de que el globo se ha estirado tras inflarlo y desinflarlo varias veces2 Verter el contenido de un sobre de levadura y una cucharilla de azuacutecar en un vaso con agua caliente
(entre 45 y 50 ordmC) y remover la mezcla3 Asegurarse de que el azuacutecar y la levadura se han disuelto y verter la mezcla en una botella Deberiacutean ver-
se las burbujas de dioacutexido de carbono que formaraacute la levadura a medida que se alimente con el azuacutecar4 Colocar y fijar la boca del globo en el cuello de la botella5 Unos minutos despueacutes el globo deberiacutea inflarse
Conviene explicar que la levadura es un organismo vivo y que a medida que se alimenta con el azuacutecar produce dioacutexido de carbono
Tema 1 Hasta el infinito y maacutes allaacute24 T2
mdash iquestSon capaces de averiguar los chicos queacute condiciones afectan a la produccioacuten de dioacutexido de carbono por parte de la levadura
A continuacioacuten cada grupo debatiraacute queacute variables podriacutean alterarse en este experimento Algunas de sus sugerencias podriacutean ser cambiar la cantidad de azuacutecar o de levadura el tipo de azuacutecar o la temperatura del agua Planificaraacuten su investigacioacuten
mdash iquestQueacute quieren mantener igual iquestQueacute quieren medir iquestQueacute van a registrar iquestQueacute creen
que ocurriraacute y por queacute Tambieacuten pueden tomar fotografiacuteas o viacutedeos de las distintas fases de expansioacuten que experimenten los globos
Puesta en comuacutenEl alumnado mostraraacute sus resultados en tabletas graacuteficas murales viacute-deos o presentaciones de PowerPoint explicaraacute queacute significan y justifi-caraacute sus conclusiones iquestCoacutemo proseguiriacutean con la investigacioacuten Con-viene hacer hincapieacute en que la existencia de dioacutexido de carbono en la atmoacutesfera de un planeta no demuestra que haya vida en eacutel
Demostracioacuten del docenteEl docente explicaraacute que una de las propiedades del dioacutexido de carbo-no es que es maacutes pesado que el aire y que puede utilizarse para apagar una llama Para demostrarlo se introduciraacuten varias cucharadas de bi-carbonato soacutedico en una jarra y se antildeadiraacute vinagre Un par de minutos despueacutes se produciraacute una reaccioacuten que formaraacute un gas Entonces se laquoverteraacuteraquo este gas (pero no el liacutequido ni la espuma) sobre una vela encendida dentro de un recipiente poco hondo y se observaraacute que la llama se apaga El docente explicaraacute entonces que la llama necesita el oxiacutegeno del aire para arder como el dioacutexido de carbono es maacutes denso
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
El alumnado podraacute disentildear un extremoacutefilo usando la informacioacuten que figura en la ficha de actividades 2a y describir en queacute condicio-nes vive y coacutemo se ha adaptado a ellas antes de concluir la actividad daacutendole un nombreTambieacuten pueden estudiar el telescopio espacial Hubble o el planeta extrasolar HD 189733b
ENLACES
Para ampliar informacioacuten sobre telescopios veacutease
httphubblestscieduthe_telescopehub-ble_essentials
httpwwwbbccouksciencespaceuniverseexplorationkepler_mission
httpsenmwikipediaorgwikiKepler_(spa-cecraft)
httpwwwspitzercaltechedu
httpwwwesaintOur_ActivitiesSpace_ScienceCOROT_overview
Para maacutes informacioacuten sobre extremoacutefilos veacutease
httpsastrobiologynasagov
La vida de los extremoacutefilos de Christopher Brooks BBC Scotland
httpwwwbbccouknature21923937
Tema 2 Signos de vida 25T2
que el aire se hunde hasta el fondo del recipiente desplaza el aire y apaga la llama iquestHay alguna manera de demostrar queacute gas se forma durante el experimento Intenta laquoverterraquo con cuidado el gas que hay den-tro de los globos cerca de una vela encendida y observa que la llama se apaga Esta prueba no demuestra por supuesto que se trate de dioacutexido de carbono en lugar de cualquier otro gas maacutes denso que el aire pero siacute revela una de las propiedades del dioacutexido de carbono La demostracioacuten es visual y fomenta el ra-zonamiento loacutegico
Siempre hay que tener cuidado cuando se usan velas encendidas Hay que advertir al alumnado de los peligros de tocar o acercarse demasiado a una llama
Informacioacuten para el docente AstrobiologiacuteaLa astrobiologiacutea estudia el origen la evolucioacuten la distribucioacuten y el futuro de la vida en el universo tanto la vida extraterrestre como la vida en la Tierra
Levadura Se conocen unas 160 especies de levadura La levadura es un hongo un organismo diminuto un solo gramo contiene 25 000 millones de ceacutelulas Es capaz de producir una cantidad inmensa de dioacutexido de car-bono siempre que disponga de los azuacutecares que necesita para alimentarse La levadura utiliza sus propias enzimas para descomponer azuacutecares maacutes complejos como azuacutecar granulado y conferirle una forma en la que pueda consumirlo
ExtremoacutefilosHasta donde sabemos la Tierra es el uacutenico planeta que alberga vida y esta vida comenzoacute a existir hace al menos 3800 millones de antildeos cuando la Tierra se habiacutea enfriado lo bastante como para desarrollar una capa exterior de roca Puede que surgiera en una laguna de roca o en el oceacuteano Ninguna forma de vida de este planeta puede sobrevivir sin agua Algunos especialistas creen que los ingredientes necesarios para la aparicioacuten de la vida pudieron llegar del espacio a lomos de cometas o asteroides En todos los lugares donde se mire se encuentra vida de alguna clase Antes se creiacutea que las plantas y animales solo podiacutean vivir cerca de la superficie terrestre donde llega la luz del Sol Pero hay bacterias que metabolizan minerales y se han descubierto gases de origen bioloacutegico varios kiloacutemetros por debajo de la roca soacutelida algunos organismos viven en ambientes muy aacutecidos en surtidores calientes situados en el fondo de los oceacuteanos maacutes profundos en charcas hidrotermales con agua hirviendo en las estepas heladas de la Antaacutertida en entornos altamente radiactivos y hasta en burbujas de gas metano Estos organismos supervivientes se denominan extremoacutefilos y da la impresioacuten de que la vida es capaz de sobrevivir en cualquier lugar donde haya agua Como la vida es tan resistente hay razones para pensar que en el cosmos puede existir alguacuten tipo de vida extraterrestre Uno de los indicadores de la vida lo constituye el dioacutexido de carbono un gas generado por la vida y que las plantas expulsan y utilizan para crecer El carbono es uno de los principales elementos quiacutemicos de la vida En 2008 el telescopio espacial Hubble descubrioacute dioacutexido de carbono en la atmoacutesfera del planeta HD 189733b que orbita alrededor de una estrella distante con un tamantildeo similar al de Juacutepiter
26 T2 Tema 2 Signos de vida
Tardiacutegrados
Los tardiacutegrados u osos de agua son animales diminutos que viven en el agua y pueden sobrevivir en entornos extremos Por ejemplo soportan unas temperaturas extremadamente altas y bajas unos iacutendices de presioacuten y de radiacioacuten extremos que resultariacutean letales para la mayoriacutea de los animales y pueden sobrevivir sin alimento y sin agua durante maacutes de diez antildeos
Deinococcus radiodurans
Este organismo unicelular soporta altas dosis de radiacioacuten casi 3000 veces maacutes que el ser humano
Hesiocaeca methanicola gusano de hielo
Especie de gusano poliqueto plano rosaacuteceo y de 5 cm de longitud que vive en depoacutesitos de hielo de metano en los fondos oceaacutenicos
Termoacutefilos
Conjunto de bacterias capaces de soportar el calor extremo y productoras de los vivos colores que se forman alrededor de los surtidores termales del Parque Nacional Yellowstone de EE UU El agua de los geacuteiseres y los surtidores de este parque alcanza temperaturas de hasta 70 ordmC
Algas termoacutefilas
Las algas termoacutefilas son capaces de sobrevivir y proliferar a temperaturas extremadamente elevadas Las algas verdes que aparecen en esta imagen del Parque Nacional Yellowstone viven en un agua que ronda los 50 ordmC
Microcystis
Los organismos Microcystis son una clase de algas bacterianas que crecen en aguas con unos niveles muy elevados de pH como el lago Mono de California Estas cianobacterias suelen organizarse en colonias como la de la figura y producen y liberan toxinas nocivas
Arenaria de mar
La Honckenya peploides tambieacuten conocida como arenaria de mar o hierba de la sal es una planta haloacutefila lo que significa que puede vivir en unas condiciones de salinidad extrema por lo que suele encontrarse cerca de las playas
Microalgas Dunaliella salina
Las microalgas Dunaliella salina amantes de entornos con una salinidad extrema son las causantes del intenso color rosa que se ve en esta imagen aeacuterea de una laguna hipersalina
Ficha informativa 2a
H O J A D E A C T I V I D A D E Sw w w e s e r o e s
actividades27T2
Cuaderno del profesoradoD E T E C C I Oacute N D E E X O P L A N E TA SFicha 2b
Nuestra pregunta es
Cambiaremos
Mediremos
Dejaremos igual las condiciones siguientes
Resultados obtenidos
Hemos descubierto
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que la luz se compone de diversos coloresbull que se pueden detectar ingredientes clave
en la atmoacutesfera de un planetabull que la deteccioacuten de agua dioacutexido de carbono
u oxiacutegeno en una atmoacutesfera planetaria puede ser un signo de que alberga vida
bull a interpretar datos e identificar rasgos determinantes
Contexto
Se ha observado que varios planetas extrasolares
poseen atmoacutesfera Cuando uno de estos planetas
transita por delante de su estrella central no solo se
puede medir su tamantildeo sino que tambieacuten se puede
averiguar exactamente queacute elementos quiacutemicos
componen la atmoacutesfera que lo envuelve mediante
el empleo de un espectroacutegrafo para captar su
espectro
En esta actividad el alumnado averiguaraacute
coacutemo descomponer tintas de colores usando la
cromatografiacutea coacutemo descomponer la luz blanca en
los colores que la conforman recurriendo a un CD a
modo de red de difraccioacuten y coacutemo interpretar los
espectros de planetas extrasolares para identificar
elementos clave de sus respectivas atmoacutesferas
gt Planeta extrasolar visto desde su sateacutelite Creacutedito IAUL Calcada
29
tema 3LA ATMOacuteSFERA
La firma especiacutefica de un planeta
Rotularesnegros
Rotuladores de colores
Fuentes de luz variadas
Pegatinas de colores
2 pipetasFichas de
actividades3a y 3b
Papel de filtro CaramelosSmaties o MampMs
Plantilla de espectroscopio (para fotocopiar)
y 1 CD
30 T3
Material necesario para realizar la actividad
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Botella con tapoacuten tipo sport
Cerillas
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Espectrocopista
y AstroacutenomoAgua caliente
Tema 3 La atmoacutesfera 31T3
Para preparar con antelacioacutenPrepara algunos ejemplos de los patrones de color que se producen cuando se dejan caer gotas de agua sobre ciacuterculos de color pintados con rotulador sobre un trozo de filtro de papel
Ten preparada una botella de plaacutestico transparente de 500 ml de capacidad con tapoacuten tipo sport y cerillas para crear una nube dentro de la botella Conviene practicarlo con antelacioacuten
Se pueden preparar etiquetas identificativas con la profesioacuten de espectroscopista del apeacutendice 1 para usarlas cuando los chicos estudien los patrones de la luz
IntroduccioacutenExplica al alumnado que la cromatografiacutea es una teacutecnica que se usa para separar mezclas Mueacutestrales coacutemo se usa la cromatografiacutea para separar pigmentos en tintes y tintas Ensentildea en clase las muestras preparadas de patrones creados al verter gotas de agua sobre ciacuterculos de colores dibujados con rotulador en filtros de papel Pide a los chicos que adivinen queacute rotuladores crearon los patrones de cada una de las muestras iquestQueacute colores permanecen igual iquestCuaacuteles se descomponen en distintos tonos
Explica en clase que igual que algunas tintas de color consisten en muchos colores las atmoacutesferas que envuelven los planetas contienen muchos ingredientes diferentes Los cientiacuteficos reuacutenen informacioacuten pro-cedente del espacio para averiguar exactamente queacute gases y queacute otras sustancias rodean estos planetas La deteccioacuten de algunos de ellos como el hidroacutegeno el dioacutexido de carbono o el oxiacutegeno puede indicar que se trata de un planeta habitable en el que podriacutea haber vida
ActividadEl alumnado estudiaraacute la teacutecnica usando rotuladores de varios colores incluido el color negro Pegaraacuten una pequentildea pegatina de color en el centro de un trozo de filtro de papel para representar un planeta y a su alrededor pintaraacuten un ciacuterculo con rotulador Antildeadiraacuten un par de gotas de agua al ciacuterculo recieacuten pintado esperaraacuten y observaraacuten queacute efectos se producen Los chicos podraacuten probar con distintos colores incluido el negro iquestQueacute ocurre Tambieacuten pueden probar a verter gotas de agua sobre Smarties o cualquier otro tipo de caramelo recubierto de color colocados sobre un papel en blanco para observar queacute pasa Expliacutecales que algunas tintas se componen de una mezcla de pigmentos que se mueven a un ritmo diferente por el papel lo que permite observar diferentes colores
Expliacutecales que la luz tambieacuten se puede descomponer en los colores de los que estaacute formada iquestAlguien ha visto alguna vez un arcoiacuteris Las gotas de lluvia curvan la luz que las atraviesa y dividen la luz visible en colores Esto es lo que llamamos un espectro Se puede usar un CD para descomponer la luz El alumnado investigaraacute este fenoacutemeno o bien orientando un CD hacia la luz del Sol o bien encendiendo una linterna o cualquier otra fuente de luz frente a un CD para ver el espectro de la luz blanca Deberiacutean intentar captar el espectro en una hoja de papel blanco cambiando el aacutengulo del CD Recuerda al alumnado que nunca hay que mirar directamente al Sol
Explica al alumnado que las atmoacutesferas planetarias contienen distintas sustancias quiacutemicas o laquoingre-dientesraquo y que cada uno de estos ingredientes tiene un patroacuten de colores o laquoespectroraquo uacutenico Cuando la luz de una estrella atraviesa las atmoacutesferas los ingredientes absorben parte de esos colores de la luz lo que se ve como liacuteneas negras A partir del patroacuten obtenido se puede saber queacute ingredientes lo causaron
32 T3 Tema 3 La atmoacutesfera
Entrega a cada grupo las fichas de actividades 3a y 3b La fi-cha 3a contiene informacioacuten sobre cuatro exoplanetas los espectros identificativos de ingredientes clave y el espectro de la luz blanca La ficha de actividades 3b es un cuestionario Porta una breve des-cripcioacuten de cada exoplaneta y del espectro de tres planetas A B y C El espectro del planeta D se ha omitido a propoacutesito para que se complete con las actividades complementarias El alumnado deberaacute cotejar estos patrones espectrales con los que aparecen en la ficha de actividades 3a para identificar queacute elementos coinciden con cada espectro Una vez que el alumnado localice queacute ingrediente hay en la atmoacutesfera de un planeta podraacute proceder a asignar un nombre a cada exoplaneta
Puesta en comuacutenCada grupo expondraacute sus resultados ante el resto de la clase identifi-caraacute los planetas A B y C y explicaraacute en queacute se ha basado para llegar a sus conclusiones
mdash iquestQueacute ingredientes consiguioacute localizar cada grupo iquestCuaacutel de los planetas podriacutea albergar vida si es que hubiera alguno iquestPor queacute O iquestpor queacute no
Demostracioacuten del docenteEs bastante sencillo crear una laquoatmoacutesferaraquo o nube en el interior de una botella para simular de manera sencilla la atmoacutesfera de un exoplaneta Vierte 50 ml de agua caliente en una botella de plaacutestico transparen-te con tapoacuten de tipo sport enciende una cerilla apaacutegala y absorbe el humo de la cerilla hacia el interior de la botella comprimieacutendola y soltaacuten-dola varias veces Cierra el tapoacuten La compresioacuten de la botella aumenta la presioacuten en su interior eleva la temperatura y convierte las moleacuteculas de agua en vapor Cuando se libera la presioacuten la temperatura desciende lo que permite que las moleacuteculas de agua se condensen alrededor de las partiacuteculas de humo y formen una laquonuberaquo Tal vez sea necesario practicar el experimento antes de realizarlo ante el alumnado
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Los chavales afianzaraacuten los conocimientos aprendidos recreando el espectro del hidroacute-geno a partir de la informacioacuten disponible Recueacuterdales que tienen el espectro completo de la luz blanca en la ficha de actividades 3a Expliacutecales que se ha detectado hidroacutegeno en la atmoacutesfera del exoplaneta D El hidroacutegeno absorbe algo de luz de color azul violeta y azul oscuro del espectro iquestSeriacutean capaces de trazar el espectro del exoplaneta D
Veacutease el apartado laquoInformacioacuten para el docenteraquo para saber maacutes sobre el espectro del hidroacutegeno
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Se puede confeccionar un espectroscopio sencillo insertando un CD en una caja Las instrucciones para esta actividad junto con otras relacionadas con la luz y el color se pueden consultar en el recurso educativo de la Agencia Espacial Europea titulado laquoThe Magic of Lightraquo consistente en ocho ejercicios de razonamiento inductivo para nintildeos de 8 a 10 antildeos de edad con la finalidad de estudiar la luz y el color usando espectroscopios y ciacutercu-los cromaacuteticos
httpswwwesaintEducationTeachers_CornerThe_Magic_of_Light_Using_spectroscopes_and_colour_wheels_to_study_the_properties_of_light_Teach_with_space_PR06
Tema 3 La atmoacutesfera 33T3
Informacioacuten para el docenteLa luz estaacute formada por radiacioacuten electromagneacutetica de distintas longitudes de onda Las sustancias que emiten luz tienen un espectro de emisioacuten Ademaacutes cada elemento absorbe ciertas longitudes de onda de la luz y crea un espectro de absorcioacuten Cuando un elemento o compuesto quiacutemico se calienta emite energiacutea en forma de luz Esos espectros de frecuencias de radiacioacuten electromagneacutetica se pueden ver me-diante un instrumento llamado espectroacutemetro Cada elemento quiacutemico se identifica porque posee es-pectro uacutenico que es como su huella dactilar Los primeros espectroscopios usaban prismas para desviar la luz pero los modelos posteriores usan sistemas de rendijas denominados red de difraccioacuten a traveacutes de la cual pasa la luz La luz se descompone entonces en distintas longitudes de onda Los CD tienen pequentildeas crestas en su superficie que reflejan la luz en distintas direcciones Funciona como una red de difraccioacuten que descompone la luz visible o luz blanca en los colores del arcoiacuteris
La misioacuten EUCLID de la Agencia Espacial Europea consiste en un sateacutelite que usa un espectroscopio para estudiar por queacute se estaacute expandiendo el universo httpsciesainteuclid
El exoplaneta A se corresponde con HD 189733b un gigante gaseoso En su atmoacutesfera se ha detec-tado hierro El exoplaneta B es HD 209458b un juacutepiter caliente con sodio en la atmoacutesfera El exoplaneta C es el objeto 55 Cancri e en cuya atmoacutesfera se ha detectado helio entre otros elementos quiacutemicos El exoplaneta D es Gliese 436b un neptuno caliente cuya atmoacutesfera contiene hidroacutegeno
En esta actividad se han utilizado los espectros del helio el hierro y el sodio y la deteccioacuten de estos elementos en una atmoacutesfera no debe considerarse un indicador de vida a diferencia de lo que podriacutea ocurrir con el hidroacutegeno El hidroacutegeno es una fuente de energiacutea quiacutemica para algunos microbios terrestres que habitan cerca de los surtidores hidrotermales de los fondos oceaacutenicos La deteccioacuten de una fuente de hidroacutegeno en la atmoacutesfera de un exoplaneta supone un hallazgo apasionante que implica que la existencia de vida extraterrestre en ese lugar no es imposible
Un espectroscopio es un instrumento que mide el espectro de la luzUn espectroacutegrafo es un instrumento que descompone la luz en un espectro de frecuencias y registra
la sentildeal mediante una caacutemaraLos especialistas que usan espectroscopios se denominan espectroscopistas y se dedican a investigar y
medir el espectro de los patrones que se forman cuando ciertas sustancias o laquomateriasraquo emiten radiacioacuten electromagneacutetica o interaccionan con ella
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que el planeta Tierra orbita alrededor del Sol en
la zona habitable (o laquozona de Ricitos de Ororaquo) donde la distancia y la temperatura son idoacuteneas
bull que los planetas extrasolares son muy calientes o muy friacuteos dependiendo de la distancia que los separe de su estrella central
bull que en astronomiacutea se usan telescopios especiales de infrarrojos para detectar estos objetos tan distantes
bull que la energiacutea se transfiere de lo caliente a lo friacuteo y que su intensidad decrece a medida que aumenta la distancia a la fuente
bull a trabajar siguiendo el meacutetodo cientiacutefico formulando predicciones observando registrando y usando datos para extraer conclusiones
Contexto
La luz infrarroja es una forma de radiacioacuten
electromagneacutetica pero no es luz visible A veces
percibimos sus efectos teacutermicos en la piel Todo lo
que estaacute caliente tambieacuten emite radiacioacuten infrarroja
y eso incluye planetas estrellas y personas Cuando
se transfiere energiacutea desde una fuente de calor esta
se dispersa por un aacuterea cada vez mayor Eso significa
que cuanto maacutes lejos se encuentra un objeto maacutes
cuesta detectarlo Los astroacutenomos que buscan
planetas extrasolares usan telescopios de infrarrojos
para captar el tenue fulgor de los objetos del espacio
exterior con ellos detectan objetos muy friacuteos y por
tanto demasiado tenues para observarlos en luz
visible En este tema el alumnado usaraacute registradores
de datos (data loggers) para medir temperaturas a
distancia y usaraacute papel termocromaacutetico para medir
el ritmo al que se transfiere energiacutea entre distintos
materiales
gt NASA AmesJPL-CaltechTim Pyle
35
tema 4NI DEMASIADO FRIacuteA NI DEMASIADO CALIENTE
La zona de Ricitos de Oro
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astrofiacutesico y Espectroscopista
Variedad de materiales y superficiesTablet o moacutevil Cinta adhesiva Cronoacutemetro
Botella de bebida de cola
2 litros
Ademaacutes necesitaraacutes
Placa de Petri de plaacutestico con tapa
Varilla metaacutelica 1 velaPapel termocromaacutetico
Taza termo(por ejemplo taza
para cafeacute con tapadera)
Termoacutemetro
36 T4
Material necesario para realizar la actividad
Material opcional
Tablet o moacutevil con app para tomar imaacutegenes teacutermicas
2 latas 2 termoacutemetros Cronoacutemetro WebCam
Tema 4 Ni demasiado friacutea ni demasiado caliente 37T4
Para preparar con antelacioacuten1 Seleccionar imaacutegenes normales y en infrarrojos para mostrar en clase httpsspaceplacenasagov
ir-photo-albumen2 Registradores de datos (data loggers) y ordenador portaacutetil para las demostraciones3 Retirar las etiquetas de dos latas Pintar una de color negro con pintura acriacutelica mate o cubrirla con
papel negro Si es necesario preparar un lote para cada equipo4 Agua caliente (a una temperatura maacutexima de 50 ordmC)
Actividad
IntroduccioacutenMuestra en la pizarra electroacutenica de clase algunas imaacutegenes de telescopios que contengan informacioacuten sobre el espacio Algunos de estos instrumentos como el telescopio espacial Spitzer reuacutenen informacioacuten sobre la temperatura de planetas estrellas y polvo y se denominan telescopios de infrarrojos Otro ejem-plo lo ofrece el telescopio espacial James Webb cuyo lanzamiento estaacute previsto para 2021
Veacutease httpjwst-miriroeacuk o httpswwwjwstnasagov
Proyecta en la pizarra electroacutenica el juego de httpsspaceplacenasagovir-photo-albumen Al pasar la laquolente de la caacutemararaquo sobre las imaacutegenes el alumnado comprobaraacute coacutemo se veriacutea el mundo si la vista humana pudiera detectar la radiacioacuten infrarroja Explica al grupo que algunos teleacutefonos moacuteviles y tabletas cuentan con tecnologiacutea para detectar radiacioacuten infrarroja El alumnado podraacute investigar coacutemo utilizar las aplicaciones para moacuteviles y tabletas que permiten tomar imaacutegenes teacutermicas o infrarrojas para detectar diferencias de tem-peratura iquestSe les ocurre alguna utilidad que pueda ofrecer esta tecnologiacutea para la vida cotidiana
Demostracioacuten del docente Coloca una vela encendida detraacutes de una botella de cola de 2 litros de manera que la vela no se vea Situacutea la caacutemara de un teleacutefono moacutevil hacia el centro de la botella ahora deberiacutea verse con claridad el ful-gor de la vela en la pantalla del teleacutefono La parte infrarroja maacutes cercana del espectro de la luz se situacutea a continuacioacuten de la luz roja que el ojo humano es capaz de detectar Las caacutemaras fotograacuteficas de algunos teleacutefonos moacuteviles no cuentan con un filtro para el infrarrojo cercano sobre todo en la caacutemara frontal Esto nos permite ver algo de la radiacioacuten electromagneacutetica (luz) que emiten los objetos calientes Un ejemplo de ello lo ofrece la contemplacioacuten de la llama de una vela a traveacutes de una botella llena de refresco de cola La llama se ve mucho maacutes al usar la caacutemara que a simple vista Otra posibilidad consiste en modificar una caacutemara web para despojarla del filtro infrarrojo
Veacutease httpswwwesaintEducationTeachers_CornerInfrared_Webcam_Hack_-_Using_infrared_ light_to_observe_the_world_in_a_new_way_Teach_with_space_P15En el siguiente enlace aparecen maacutes ejemplos de imaacutegenes en luz visible y en luz infrarroja httpcoolcosmosipaccaltecheduimage_galleriesshoehtml
38 T4 Tema 4 Ni demasiado friacutea ni demasiado caliente
Entrega a cada grupo varios cuadraditos de papel termocromaacutetico y deja que los chicos los manipulen para explorar sus propiedades iquestSaben queacute ocurre Explica brevemente coacutemo funciona este material (Consuacuteltese el apartado titulado laquoInformacioacuten para el docenteraquo) Ya en grupos los alumnos seguiraacuten investigando las propiedades del papel termocromaacutetico Pueden probar a colocar el papel en distintas superfi-cies o a sostenerlo con manos friacuteas y calientes para observar sus cam-bios de color
Tras examinar los cambios de color planificaraacuten una investigacioacuten para comparar la eficacia de distintos materiales como conductores del calor Calentaraacuten el papel termocromaacutetico colocando los cuadra-ditos sobre la tapadera de una placa de Petri llena hasta la mitad de agua caliente (a un maacuteximo de 50 ordmC) En cuanto el papel cambie de color deberaacuten colocar los cuadraditos sobre los materiales que quieran comprobar El alumnado podraacute investigar la conductividad teacutermica de diversos materiales y superficies emitiendo una prediccioacuten previa antes de medir cuaacutento tiempo tarda el papel en perder el calor y recupe-rar el tono inicial Deberaacuten decidir queacute meacutetodo seguiraacuten para anotar los resultados de sus mediciones como una tabla o graacutefica donde aparezcan los materiales ordenados de acuerdo con su conductividad teacutermica
Puesta en comuacuten
Los resultados de cada grupo se pueden cotejar y debatir en la pizarra electroacutenica para exponerlos despueacutes en forma de graacutefica
mdash iquestQueacute material fue maacutes eficaz conduciendo el calor iquestQueacute material no fue un buen conductor teacutermico iquestQueacute utilidad tendriacutean estos resultados iquestSe les ocurre alguacuten uso praacutectico para los materiales termocromaacuteticos
Explica en clase que la energiacutea siempre procede de una fuente y viaja a traveacutes de un material cuanto maacutes lejana esteacute la fuente menor seraacute la temperatura Algunos materiales como los metales son buenos con-
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Para ilustrar que los metales conducen ener-giacutea cada grupo llenaraacute de agua caliente (a un maacuteximo de 50 ordmC) hasta la mitad una taza termo Introduciraacute en ella un pincho o una cuchara de metal y volveraacute a cubrir la taza con su tapadera de manera que un extremo del metal quede bajo el agua y el otro extremo asome por el orificio de la tapadera que sirve para beber y taparaacuten los huecos que queden alrededor del metal con cinta adhesiva El alumnado deberaacute emitir una prediccioacuten sobre queacute pasaraacute con la temperatura del extremo de metal que sobresale por fuera de la taza Un miembro del grupo sujetaraacute el extremo del metal al mismo tiempo que otro pone en marcha el cronoacutemetro e informaraacute al grupo cuando detecte que aumenta la temperatu-ra entonces tomaraacuten nota del tiempo Los grupos cotejaraacuten y discutiraacuten despueacutes sus resultados Si se dispone de registradores de datos (data loggers) se podraacuten usar los senso-res de temperatura para detectar cambios de temperatura en los pinchos o las cucharas el docente podraacute conectar entonces el regis-trador de datos a un ordenador portaacutetil para mostrar a la clase una graacutefica con las varia-ciones de temperatura a lo largo del tiempo a partir de los datos recopilados
ENLACES
El siguiente enlace ofrece maacutes ejemplos de imaacutegenes en luz visible e infrarroja
httpcoolcosmosipaccaltecheduimage_ga-lleriesshoehtml
Tema 4 Ni demasiado friacutea ni demasiado caliente 39T4
ductores del calor y permiten que el calor pase a su traveacutes mientras que otros son aislantes lo que sig-nifica que no son muy eficaces dejando pasar el calor a traveacutes de ellos En el espacio la energiacutea caloriacutefica viaja por el vaciacuteo del espacio mediante un proceso denominado radiacioacuten
Para demostrar la radiacioacuten caloriacuteficaEl docente podraacute optar por utilizar este apartado como una demostracioacuten en clase o para que cada grupo realice su propio experimento Vierte el mismo volumen de agua friacutea en dos latas de metal ideacutenticas pero con una de ellas pintada con pintura acriacutelica negra mate o envuelta en papel negro e introduce en cada una un termoacutemetro o una sonda de temperatura de un registrador de datos Pon ambas latas al sol o bajo una fuente de calor como un foco Al cabo de un tiempo el agua de la lata negra deberiacutea estar maacutes ca-liente que la de la otra lata La lata sin pintar absorbe poco calor porque refleja gran parte de la energiacutea ca-loriacutefica En cambio la superficie negra absorbe bien el calor radiante y la temperatura del agua aumenta
Informacioacuten para el docente La energiacutea caloriacutefica se desplaza de los objetos calientes a los friacuteos por tres meacutetodos convencioacuten con-duccioacuten y radiacioacuten De todos ellos la radiacioacuten es el uacutenico que no requiere contacto En el espacio no hay medio material por el que circular y la energiacutea caloriacutefica solo puede viajar en forma de radiacioacuten El infrarrojo es un tipo de luz que cae justo fuera del rango de la luz visible en el espectro electromagneacutetico Las ondas de luz portan energiacutea las longitudes de onda maacutes cortas tienen maacutes energiacutea mientras que las longitudes de onda maacutes largas tienen menos energiacutea Los objetos maacutes friacuteos brillaraacuten con longitudes de onda maacutes largas mientras que los objetos calientes brillaraacuten con longitudes de onda maacutes cortas En este proceso no interviene ninguna partiacutecula a diferencia de cuando se produce la conduccioacuten asiacute que la ra-diacioacuten puede darse en el vaciacuteo del espacio Los astroacutenomos que buscan exoplanetas utilizan telescopios de infrarrojos para detectar el tenue fulgor de objetos situados en el espacio exterior Los exoplanetas se detectan con maacutes facilidad cuando son grandes y completan una oacuterbita alrededor de su estrella cada pocos diacuteas 51 Pegasi b es un ejemplo y se considera un juacutepiter caliente Estos planetas alcanzan tempe-raturas muy elevadas porque se encuentran muy cerca de sus estrellas y fulguran con intensidad en luz infrarroja Spitzer fue el primer telescopio espacial que permitioacute detectar la luz de estos juacutepiter calientes
El papel termocromaacutetico contiene pigmentos sensibles a la temperatura Cambian de color al ca-lentarse o enfriarse Los materiales termocromaacuteticos se pueden utilizar para comprobar la laquoconductividad teacutermicaraquo o la capacidad para conducir el calor de un material
Los metales son materiales de una conductividad extrema La conduccioacuten permite que los aacutetomos calientes energeacuteticos choquen con aacutetomos maacutes friacuteos y alejados del metal lo que los vuelve maacutes energeacute-ticos De este modo la energiacutea caloriacutefica se va desplazando por el objeto
gt Telescopio espacial Spitzer
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que cuando un objeto opaco o transluacutecido
bloquea la luz de una fuente se produce una sombra
bull que cuanto maacutes cerca se encuentra el objeto de la fuente de luz mayor es la sombra que produce
bull que las estrellas emiten luzbull que a medida que los planetas orbitan alrededor
de su estrella bloquean parte de su luzbull que los planetas absorben y reflejan luz
Contexto
A medida que un planeta orbita su estrella puede situarse entre ese astro y la Tierra lo que eclipsa para nosotros parte de la luz de la estrella Esto recibe el nombre de traacutensito La medicioacuten de la intensidad de la luz durante un periodo de tiempo permite detectar planetas distantes y sus estrellas En esta actividad los alumnos aprenderaacuten cuestiones relacionadas con la luz y las sombras el traacutensito de planetas extrasolares ante sus estrellas centrales las estrellas como objetos
que emiten luz y la absorcioacuten de la luz
gt ESAATG medialab CC BY-SA 30 IGO
41
tema 5EN TRAacuteNSITO
Deteccioacuten de planetas extrasolares mediante la medicioacuten del descenso de brillo
Registrador de datos
(data logger)
Pizarra blanca o pared blanca para proyectar
Esferas de poliestirenovarios tamantildeos Tijeras
CartulinaCinta adhesiva
Pinchos de brochetas
o palillos de madera
Fuente de luz linterna o foco
de LED
Ficha de actividades
5a y 5b
42 T5
Material necesario para realizar la actividad
Esferas de distintos tamantildeos
(baloacuten de fuacutetbol pelota tenis pelota
espuma)
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Fotometrista de
traacutensitos e Ingeniero de disentildeo
Caja de cartoacuten (tipo zapatos o tipo toacutener de impresora)
Disco graduadoEncuadernadores
Palillos de dientes
Bolitas pequentildeas de poliexpan o
plastilina
Tema 5 En traacutensito 43T5
Para preparar con antelacioacutenPrepara varias esferas de distintos tamantildeos como un baloacuten de fuacutetbol una pelota de espuma y una pelota de tenis Se pueden preparar etiquetas identificativas con la profesioacuten de fotometrista de traacutensitos
ActividadIntroduccioacuten Pregunta en clase queacute ocurre cuando un objeto opaco pasa por delante de una fuente de luz Haz una demostracioacuten pasando un objeto por delante del foco del proyector de la clase y mostrando su sombra en la pizarra blanca Como alternativa usa una linterna o un foco y proyecta la sombra contra una cartulina blanca o la pizarra blanca del aula
Plantea estas preguntas
mdash iquestQueacute le pasa al tamantildeo de la sombra cuando se acerca o se aleja el objeto de la fuente de luz iquestQueacute hariacuteas para averiguarlo
Cada grupo de alumnos recortaraacute una pequentildea figura de cartulina que deberaacute unir a una base de cartulina para que se mantenga en vertical Los alumnos planearaacuten la investigacioacuten emitiraacuten predicciones y reali-zaraacuten la actividad tomando mediciones meticulosas y tomando registros de los resultados Tal vez quieran usar para sus registros el ejemplo que aparece en la ficha de actividades 5a Los grupos pondraacuten en comuacuten sus hallazgos y explicaraacuten sus conclusiones
mdash iquestQueacute han descubierto iquestQueacute pasoacute con el tamantildeo de la sombra al acercar o alejar la figura de la fuente de luz iquestCoacutemo se aseguraron de que no hubiera desviaciones cada vez que realizaban la prueba iquestPueden usar los datos para trazar una graacutefica que muestre el tamantildeo de la sombra frente a la distancia de la fuente de luz
Muestra en clase esta animacioacuten (titulada laquoTransiting Exoplanet Graphraquo) con la simulacioacuten de la curva de
luz que surge a medida que un planeta orbita alrededor de su estrella httpyoutubeOX_QWa_v5rw
44 T5 Tema 5 En traacutensito
Recrea el traacutensito de un planeta ante su estrella usando la pizarra blanca y el proyector de la clase a modo de estrella central La clase deberiacutea percibir la sombra en la pantalla cuando dos alumnos lancen una pelota desde un lado de la pantalla hasta el otro Prueba a usar pelotas de distintos tamantildeos
El alumnado confeccionaraacute por grupos una maqueta del traacutensito de un planeta ante su estrella usando esferas de poliestireno (o ciacuterculos de cartulina) para representar los exoplanetas y los palillos o brochetas de madera para sostenerlos Una fuente de luz como una linterna o un foco led haraacute las veces de estrella Si se conecta un registrador de datos (data logger) a un ordenador portaacutetil para medir la intensidad de la luz se apreciaraacute un descenso en la luz registrada cuando el planeta pase por delante de la fuente de luz
Muestra al alumnado la ficha de actividades 5b donde aparece una serie de graacuteficas con el nivel de luz registrado a medida que un exo-planeta orbita alrededor de su estrella La graacutefica a tambieacuten ilustra queacute aspecto tendriacutea la graacutefica si el planeta en oacuterbita fuera maacutes grande iquestSeriacutean capaces de trazar una liacutenea en los diagramas b c y d que ilus-tre la graacutefica resultante si cerca de la estrella orbitara un planeta maacutes pequentildeo maacutes veloz o maacutes lento
gt Graacutefica para ilustrar el tamantildeo de la sombra frente a la distancia de la frente de luz (en cm)
Distancia (cm)
Tam
antildeo
de la
som
bra
(cm
)
ENLACES
Muestra en clase este interesante viacutedeo de animacioacuten donde se explica el trabajo de la misioacuten Kepler y coacutemo opera este telescopio para detectar planetas
httpskeplernasagovmultimediaInteracti-vesHowKeplerDiscoversPlanetsElementaryflashcfm
Herramienta Lightgrapher
httpskeplernasagoveducationModelsand-Simulationslightgrapher
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Con una caja de zapatos se puede fabricar una caja de luz Haz un orificio en uno de sus lados con la finalidad de iluminarla a traveacutes de eacutel con alguacuten tipo de foco como una linterna led En el lado opuesto practica otro orificio que quede justo en frente de la fuente de luz Recorta una rendija semicircular en la tapa-dera de la caja cerca del extremo en el que se encuentre la fuente de luz Introduce por este orificio un palillo que en uno de sus extremos porte una bola de plastilina que represente el planeta aseguacuterate de que el haz de luz incide directamente sobre el planeta Desplaza el palillo con el planeta desde un extremo de la rendija semicircular hasta el otro extremo simulando parte de la oacuterbita En lugar de mirar la luz directamente usa un teleacutefono moacutevil o iPad colocado en el orificio por el que se mira y graba un viacutedeo con el paso del planeta mientras lo desplazas de un extremo al otro de la rendija
Ver guiacuteas de construccioacuten de las cajas en el anexo C de este documentohttpeseroeswp-contentuploads201808Cuaderno-ESERO_Detective-de-exoplanetas_DE-SB-01_2C2AA-ED_DIGITALpdf
45T5Tema 5 En traacutensito
Puesta en comuacutenInsta a cada grupo a crear un modelo a partir de una de las curvas de luz que aparecen en la ficha de actividades 5b iquestSaben explicar por queacute cambia la curva de luz con la velocidad del traacutensito o con el tamantildeo del planeta que orbita alrededor de la estrella Aprovecha las actividades praacutecticas para comentar los detalles de conocimiento maacutes relevantes Recuerda al alumnado que la observacioacuten minuciosa del brillo de una es-trella al lo largo de un periodo de tiempo permite detectar un descenso minuacutesculo en la cantidad de luz que vemos de esa estrella Los cientiacuteficos pueden medir ese brillo y representarlo en una graacutefica que se conoce como curva de luz Los planetas suelen ser pequentildeiacutesimos comparados con sus estrellas centrales asiacute que los descensos de luz que provocan en ellas son extremadamente leves Los planetas del tamantildeo de la Tierra son especialmente difiacuteciles de detectar Los exoplanetas maacutes grandes son faacuteciles de divisar sobre todo cuando se detectan varias oacuterbitas
Curvas de luz del traacutensito de un planetaEstas son cuatro copias de la misma curva de luz (fichas 5b) registrada durante el traacutensito de un planeta por delante de su estrella La graacutefica a) tambieacuten muestra la curva (en azul) que se obtiene cuando alrededor de la estrella orbita un planeta maacutes grande Dibuja otra curva en las graacuteficas que muestre b) un planeta maacutes pequentildeo c) un traacutensito maacutes veloz y d) un planeta maacutes lento
ENLACES
La misioacuten Kepler de la NASA dedicoacute antildeos a observar el mismo trozo de cielo casi 100 000 estrellas con la esperanza de captar traacutensitos
httpskeplernasagovindexcfm
GRAacuteFICA A Tiempo
Tiempo
Tiempo
Tiempo
Porc
enta
je d
e br
illo
Porc
enta
je d
e br
illo
Porc
enta
je d
e br
illo
Porc
enta
je d
e br
illo
GRAacuteFICA C
GRAacuteFICA B
GRAacuteFICA D
w w w e s e r o e sH O J A D E A C T I V I D A D E S
acti
vida
des
46 T5
Cuaderno del profesoradoD E T E C C I Oacute N D E E X O P L A N E TA S Ficha 5a (anverso)
Nuestra pregunta es
Predecimos que
Cambiaremos
Mediremos
Dejaremos igual las condiciones siguientes
Resultados obtenidos
H O J A D E A C T I V I D A D E Sw w w e s e r o e s
actividades47T5
Cuaderno del profesoradoD E T E C C I Oacute N D E E X O P L A N E TA SFicha 5a (reverso)
Resultados obtenidos
Distancia a la luz (en cm) Tamantildeo de la sombra (en cm)
Los resultados obtenidos revelan
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los polos magneacuteticos se dan por pares bull que los polos opuestos se atraen y que los polos
iguales se repelenbull que los imanes atraen algunos materialesbull que una corriente eleacutectrica en un cable crea un
campo magneacutetico
Contexto
El descubrimiento del planeta extrasolar Proxima b un posible mundo similar a la Tierra que orbita alrededor de Proxima Centauri (la estrella maacutes cercana al Sol) suscitoacute diversas cuestiones relacionadas con su capacidad para albergar vida Este exoplaneta estaacute bombardeado por cantidades inmensas de radiacioacuten procedente de su estrella Como se encuentra maacutes cerca de su estrella que la Tierra del Sol necesitariacutea contar con un campo magneacutetico muy intenso para que la vida sobreviviera en eacutel Aquiacute en la Tierra el campo magneacutetico que rodea el planeta protege a todos los seres vivos de los peligrosos rayos coacutesmicos
En esta actividad el alumnado estudiaraacute los
imanes fabricaraacute un electroimaacuten sencillo e investigaraacute
sus propiedades
gt Exoplaneta con niveles elevados de radiacioacuten electromagneacutetica Creacutedito NASAJPL-CaltechR Hurt (SSC)
tema 6QUE LA FUERZA TE ACOMPANtildeE
Fabricacioacuten de un electroimaacuten
49
Cinta aislante Tijeras
Ademaacutes necesitaraacutes
Contenedor de plaacutestico
50 T6
Cable con aislamiento
(al menos 2 metros)2 pilas AA2 imanes
2 cables de conexioacuten
con pinzas de cocodrilo
Clips de papeleriacutea
2 varillas o clavos de hierro
grandes(uno fino y otro
grueso)2 portapilas AA
Material necesario para realizar la actividad
Interruptor o interruptor
casero
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astrofiacutesico e Ingeniero de producto
PelacablesTacos de madera
(para interruptor)Puntas
(para interruptor)
Material opcional
51T6Tema 6 Que la fuerza te acompantildee
Para preparar con antelacioacutenEl docente podraacute preparar interruptores eleacutectricos simples con el alumnado si no dispone de interruptores comerciales
Veacuteanse las instrucciones en el apartado titulado laquoInformacioacuten para el docenteraquo
Para esta actividad se pueden preparar etiquetas identificativas con la profesioacuten de astrofiacutesicoConviene confeccionar y probar un electroimaacuten antes de realizar la actividad en clase La fuerza del
imaacuten dependeraacute del nuacutemero de espiras con que se construya
ActividadIntroduccioacuten Muestra en clase una imagen del exoplaneta Proxima b y explica que se trata de un planeta distante que orbita alrededor de una estrella llamada Proxima Centauri que es la maacutes cercana al Sol Aunque la oacuterbita que sigue el planeta alrededor de su estrella estaacute dentro de la zona habitable soporta vientos descomuna-les 2000 veces maacutes fuertes que los que imperan en la Tierra y recibe un bombardeo intenso de radiacioacuten El planeta necesitariacutea contar con un campo magneacutetico potente para proteger cualquier tipo de vida que pudiera albergar
En esta actividad los alumnos investigaraacuten por su cuenta queacute tipos de imanes hay comprobaraacuten la atraccioacuten y repulsioacuten entre sus polos y la fuerza magneacutetica asimismo estudiaraacuten que los imanes atraen algunos materiales Tras discutir sus resultados explicaraacuten que la electricidad se puede usar para construir un imaacuten y lo que se obtiene se denomina electroimaacuten
Cada grupo usaraacute los materiales que hay dentro del recipiente para fabricar un electroimaacuten Primero comprobaraacute su eficacia usando clips de papeleriacutea Despueacutes los grupos debatiraacuten queacute materiales les gusta-riacutea someter a su electroimaacuten antes de reunir una serie de materiales
Averiguaciones
mdash iquestCuaacutentos clips de papeleriacutea atraeraacute el electroimaacuten
mdash iquestVariacutea la fuerza del imaacuten si se cambia la cantidad de espiras de alambre con que se construye
mdash iquestHay alguna relacioacuten entre el nuacutemero de espiras del electroimaacuten y la cantidad de clips de papeleriacutea que consigue atraer
52 T6 Tema 6 Que la fuerza te acompantildee
mdash iquestPuedes antildeadir un interruptor para activar y desactivar el paso de la electricidad y por tanto el imaacuten
mdash iquestCoacutemo afecta al imaacuten un incremento del voltaje con una pila maacutes potente o antildeadiendo maacutes pilas
mdash iquestRepercute en el imaacuten el empleo de un clavo maacutes largo maacutes corto maacutes grueso o maacutes fino
mdash iquestQueacute materiales se pueden levantar usando la atraccioacuten de un imaacuten
Los datos recopilados durante la investigacioacuten de la relacioacuten entre el nuacutemero de espiras y la cantidad de clips de papeleriacutea atraiacutedos se puede plasmar despueacutes en graacuteficas El alumnado deberaacute exponer sus hallaz-gos en forma de presentacioacuten o de mural
Puesta en comuacutenCada grupo elige un meacutetodo para informar de sus hallazgos al resto de la clase y resumiraacute sus resultados en la pizarra electroacutenica iquestEncontraron los grupos alguna conexioacuten entre el nuacutemero de espiras de alambre y la fuerza del electroimaacuten iquestLograron aumentar la potencia de su imaacuten iquestCoacutemo iquestQueacute materiales atrajo el imaacuten iquestCoinciden en sus conclusiones todos los grupos
Nuacutemero de espiras Nuacutemero de clips de papeleriacutea
53T6Tema 6 Que la fuerza te acompantildee
Informacioacuten para el docente Se cree que el campo magneacutetico de nuestro planeta se genera en las profundidades del nuacutecleo terrestre A medida que la Tierra gira se arremolinan los materiales fundidos situados en el nuacutecleo del planeta El hierro liacutequido conduce la electricidad y genera corrientes eleacutectricas que a su vez crean campos magneacuteticos Los cientiacuteficos han desarrollado un meacutetodo para calcular el campo magneacutetico de un planeta extrasolar distante que orbite alrededor de una estrella distinta de la nuestra El meacutetodo consiste en utilizar el telescopio espacial Hubble para observar el paso de un planeta por delante de su estrella y entonces estudiar la absorcioacuten de la radiacioacuten de la estrella por parte de la atmoacutesfera del planeta para por uacuteltimo estimar el tamantildeo de los campos magneacuteticos que actuacutean alrededor del planeta
Los campos magneacuteticos se producen cuando todos los electrones de un objeto de metal giran en la misma direccioacuten Un electroimaacuten es un tipo de imaacuten que usa electricidad y un material magneacutetico como el hierro para crear campos magneacuteticos Los campos magneacuteticos no se ven pero siacute se pueden medir sus efectos
Para construir un electroimaacuten simple bull Pela los extremos de un cable para despojarlos del aislamiento de
plaacutestico que los recubre bull Coloca los materiales dentro de un contenedor de plaacutestico que no
conduzca la electricidadbull Sujeta el cable de unos 20 cm de largo por uno de sus extremos
coloacutecalo en la cabeza de un clavo de hierro y enroacutellalo a lo largo de eacutel sin que se superponga en ninguacuten lugar hasta la punta del clavo
bull Aseguacuterate de que enrollas el cable en el clavo dando las vueltas siempre hacia el mismo lado para que la electricidad fluya en un solo sentido
bull Conecta los extremos del cable a los dos lados (el positivo y el ne-gativo) de la pila sujetaacutendolo a ellos con un trozo de cinta aislante para que no dejen de hacer contacto
bull Cuando hayas conectado el segundo extremo del cable la pila em-pezaraacute a conducir electricidad por las espiras de alambre y el clavo quedaraacute imantado
bull Si permutas las conexiones tambieacuten cambiaraacutes la polaridad del campo magneacutetico creado
bull Prueba el electroimaacuten colocaacutendolo cerca de un clip de papeleriacutea o cualquier otro metal
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Los alumnos investigaraacuten el exoplaneta HD 209458b apodado Osiris un juacutepiter caliente que viene a ser una tercera parte maacutes grande y maacutes brillante que Juacutepiter Tambieacuten podriacutean investigar Proxima b para lo que podraacuten apo-yarse en la informacioacuten que encontraraacuten aquiacute
httpsenwikipediaorgwikiProxima_Cen-tauri_b
httpswwwnasagovcontentgoddardhub-bles-new-shot-of-proxima-centauri-our-nea-rest-neighbor
CONFECCIOacuteN DE UN INTERRUPTOR SIMPLE
Clava dos puntillas pequentildeas en un taco pequentildeo de madera y ensarta en cada una de ellas un clip de papeleriacutea Sujeta los cables a la cabeza de cada puntilla con pinzas de coco-drilo El circuito se cierra al desplazar los clips para que esteacuten en contacto Usa este enlace para consultar las instrucciones para hacerlo y otros ejemplos de interruptores simples
httphomeschoolandthingsblogspotcouk201303making-simple-switch-for-elec-tricalhtml
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que las ondas electromagneacuteticas viajan por el
espaciobull que los cientiacuteficos captan esas ondas usando
radiotelescopios bull que esas ondas se traducen entonces a sonidosbull a trabajar siguiendo el meacutetodo cientiacutefico mediante
la formulacioacuten de predicciones la realizacioacuten de experimentos sin sesgos y la recopilacioacuten e interpretacioacuten de datos
Contexto
Los cuatro sateacutelites Cluster de ESA han descubierto que la Tierra y otros planetas con campos magneacuteticos como Juacutepiter y Saturno emiten sentildeales de radio que viajan por el espacio en un haz delgado Estas emisiones solo se pueden detectar e interpretar usando radiotelescopios de gran tamantildeo
En esta actividad el alumnado recrearaacute diversos sistemas para enviar mensajes a distancia incluido el recorrido de las ondas de radio por el espacio usaraacute el meacutetodo cientiacutefico para estudiar los teleacutefonos con cuerda y escucharaacute los sonidos
naturales de la Tierra
gt Representacioacuten artiacutestica de los sateacutelites CLUSTER Copyright NASA
55
tema 7iquestHAY ALGUIEN A LA ESCUCHA
Comunicacioacuten a traveacutes del espacio
2 vasos desechables
56 T7
CuerdaHilo de nailon
Material necesario para realizar la actividad A
Bazuca de aire o caja de cartoacuten
Pelotas de espuma de diferentes
coloresVasos
desechablesParaguasPapel Radio analoacutegica
Ademaacutes necesitaraacutes para realizar la actividad A
Ademaacutes necesitaraacutes para realizar la actividad B
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Radioastroacutenomo
e Ingeniero de Sonido
2 platillos (muacutesica)
1 velaFicha de
actividades 2b
Linterna
Tabla con Coacutedigo Morse
o aplicacioacuten para moacutevil
Una caja de cartoacuten Compaacutes Tijeras Cinta adhesiva
Material opcional
Material necesario para construir un bazuca de aire
57T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Para preparar con antelacioacutenEl docente puede conseguir un bazuca de aire por Internet o se puede construir uno con una caja de car-toacuten (consulte el apartado titulado ldquoInformacioacuten para el docenterdquo)
Ten a mano una radio analoacutegica
Para la construccioacuten del teleacutefono deberemos practicar un orificio en la base de cada vaso previamente Para esta investigacioacuten se pueden preparar etiquetas identificativas con las profesiones de Radioastroacuteno-mo e Ingeniero de Sonido
Actividad AAveriguar maneras de enviar mensajes a distancia
Introduccioacuten Comienza el tema con una demostracioacuten para despertar la imaginacioacuten del alumnado Tiende una cuerda por el aula y cuelga de ella un trozo de papel o pide a alguien de la clase que lo sostenga en alto Utiliza un ba-zuca de aire para lanzar una onda de aire a traveacutes del aula que haga vibrar el papel Luego pide que un par de voluntarios se coloquen los vasos desechables en la cabeza Apunta con el bazuca hacia cada uno de los vasos y dispara Los vasos se tambalearaacuten y se caeraacuten Pregunta en clase queacute creen que pasa
Tambieacuten se pueden chocar dos platillos para demostrar que el aire que desplazan apaga la llama de una vela
Explica a la clase que aunque no vemos el aire moverse hasta el papel o los vasos siacute vemos o percibimos las consecuencias de ese desplazamiento De manera anaacuteloga las ondas de radio que recorren distancias inmen-sas por el espacio no se ven pero sabemos que estaacuten ahiacute al capturarlas y transformarlas en sonido Pregunta en clase si se les ocurre alguna manera de enviar mensajes a distancia aquiacute en el planeta Tierra Deja que debatan sus propuestas Ensentildea en clase dos objetos sencillos (vasos de papel y cuerda) que podriacutean utilizarse para enviar un mensaje iquestSe le ocurre a alguien coacutemo Aniacutemalos a comprobar sus propuestas A continuacioacuten los chicos probaraacuten por parejas a usar vasos de papel y cuerda para mandar mensajes Organizados ya por grupos debe-raacuten identificar queacute variables pueden cambiarse y coacutemo planificariacutean la investigacioacuten Tal vez quieran apoyarse en la ficha de actividades 2b (del tema 2) para planificar la resolucioacuten de interrogantes como
mdash iquestAfecta la longitud de la cuerda o el tipo de cuerda al sonido recibido
mdash iquestQueacute pasa cuando la cuerda estaacute tensa o flojamdash iquestTiene alguna repercusioacuten el material del
que estaacute hecho el vasomdash iquestFuncionariacutea el teleacutefono de cuerda
doblando una esquina
58 T7 Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
mdash El alumnado recopilaraacute y anotaraacute los datos y compartiraacute los resultados con la clase
mdash iquestQueacute tipo de cuerda o vaso recomendariacutean y por queacute
Puesta en comuacutenExplica en clase que los sonidos se generan mediante vibraciones que se desplazan a traveacutes del aire de soacute-lidos y de liacutequidos Las vibraciones que se producen al hablar dentro del vaso viajan por la cuerda hasta lle-gar al otro vaso el aire que hay dentro del vaso y los huesos que hay en el craacuteneo vibran y esas vibraciones llegan hasta los oiacutedos y entonces el cerebro descifra esa informacioacuten en forma de sonidos reconocibles
Para afianzar estos conocimientos se puede utilizar este viacutedeo
httpswwwyoutubecomwatchv=HMXoHKwWmU8
Actividad BEstudio de las ondas de radio
IntroduccioacutenHaz hincapieacute en que las ondas de radio son muy diferentes de las ondas del sonido Explica que las ondas electromagneacuteticas pueden viajar por el espacio sin necesidad de que haya aire Algunas de estas ondas se denominan ondas de radio Los cientiacuteficos han descubierto una manera de captar ondas de radio y convertirlas en sentildeales que viajan hasta nuestro oiacutedo
A continuacioacuten el alumnado reproduciraacute en clase el viaje que siguen las ondas electromagneacuteticas por el espacio hasta llegar al radiotelescopio Varios voluntarios se colocaraacuten en un extremo del aula con pelotas de espuma de diferentes colores que lanzaraacuten hacia el laquoradiotelescopioraquo un paraguas abierto que otro voluntario sujetaraacute desde el lado opuesto del aula de manera que la parte coacutencava mire hacia la clase Alguien decidiraacute queacute colores representaraacuten las ondas de radio uacutetiles Cuando se hayan lanzado todas las pelotas solo se conservaraacuten las pelotas de los colores elegidos que haya atrapado el paraguas mientras que el resto se desecharaacute Explica en clase que las estrellas (representadas por los alumnos voluntarios) emiten un montoacuten de radiacioacuten (representada aquiacute por todas las pelotas de diferentes colores) que viaja por el espacio el radiotelescopio (representado por el paraguas) capta toda esa radiacioacuten pero este instrumento solo podraacute utilizar la radiacioacuten de ciertas longitudes de onda las denominas ondas de radio las cuales transformaraacute en sentildeales comprensibles para nosotros
59T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Demostracioacuten del docenteUtiliza una radio analoacutegica para que el alumnado perciba el sonido que se oye cuando no estaacute sintonizada ninguna emisora mientras que al sintonizar alguna el sonido se vuelve niacutetido De forma anaacuteloga seriacutea-mos incapaces de atribuir un sentido a las ondas de radio si su energiacutea no se transformara en vibraciones que percibimos en forma de sonidos
Explica en clase que la Tierra y otros planetas tienen una manera de gritarle al resto de la Galaxia laquoiexclEstoy aquiacuteraquo Lo que ocurre es que ese mensaje solo se percibe y se entiende mediante radiotelescopios de gran tamantildeo
En este enlace escucharaacutes una grabacioacuten con los laquosonidosraquo
naturales de la Tierra
httpwwwesaintesaKIDSenSEM5QPSHKHF_LifeinSpace_0html
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Los maacutes entusiastas podriacutean construir o com-prar un transmisor que permita al alumnado enviar mensajes Los chicos tambieacuten podriacutean realizar su propia grabacioacuten de radio
Tambieacuten podriacutea estudiarse el coacutedigo Morse Existe una aplicacioacuten para teleacutefonos moacuteviles llamada Morse-It que traduce textos a pitidos en coacutedigo Morse Una laacutempara led podriacutea sustituirse por un timbre Otra alternativa seriacutea utilizar una linterna para enviar mensajes con patrones de haces de luz Explica que la luz se puede usar de este modo para enviar informacioacuten
Imagen 1 El Observatorio IRAM Pico Veleta o IRAM 30m es un radiotelescopio pertenecien-te al Instituto de Radioastronomiacutea Milimeacutetrica que estaacute situado en la loma de Dilar en Sierra Nevada a una altura de 2850 m sobre el nivel del mar
gt Radiotelescopio del observatorio de Sierra Nevada desde las pistas de esquiacute
60 T7 Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
A - J --- S 1 ----
B - K -- T - 2 ---
C -- L - U - 3 --
D - M -- V - 4 -
E N - W -- 5
F - O --- X -- 6 -
G -- P -- Y --- 7 --
H Q --- Z -- 8 ---
I R - 0 -----
9 ----
gt Tabla con el coacutedigo Morse
61T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Informacioacuten para el docente Los objetos que pueblan el espacio como planetas exoplanetas estrellas polvo y gas emiten ondas elec-tromagneacuteticas de diferentes longitudes de onda Parte de la luz que emiten tiene longitudes de onda muy largas algunas de hasta kiloacutemetro y medio de longitud Estas ondas largas reciben el nombre de ondas de radio y son parte de una serie maacutes grande de ondas denominadas en su conjunto espectro electromag-neacutetico Como las ondas de radio son tan largas para captarlas se utilizan telescopios especiales llamados radiotelescopios Estos son mucho maacutes grandes que los telescopios que se usan para captar la luz visible Estos instrumentos inmensos se apuntan hacia las estrellas o planetas y permiten conocer su estructura movimiento y composicioacuten a partir del estudio de las ondas de radio que provienen de esos objetos En astronomiacutea se utilizan ciertos instrumentos para convertir las ondas de radio en imaacutegenes y sonidos
Construccioacuten de un bazuca de aire1 Sella por completo todos los bordes de la caja con la cinta adhesiva 2 Traza un ciacuterculo en el centro de uno de sus lados recoacutertalo y sella los bordes de este orificio
con cinta 3 Golpea con las manos simultaacuteneamente dos lados opuestos de la caja de manera que el aire que
hay en su interior se vea forzado a salir por el orificio circular 4 Dirige el aire saliente hacia el objetivo como un montoacuten de vasos de papel para intentar tumbarlos
con la raacutefaga
gt Bazuka de aire
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los sonidos se producen por vibracionesbull que el tono de un sonido se puede cambiarbull que los exoplanetas pueden transitar ante el disco
de sus estrellas siguiendo un patroacuten regular
Contexto
El telescopio espacial Spitzer reveloacute hace poco que alrededor de la estrella TRAPPIST-1 orbitan siete planetas similares a la Tierra cuyo nombre astronoacutemico es b c d e f g y h Los planetas se detectaron debido a sus traacutensito por delante de la estrella lo que eclipsa perioacutedicamente una parte minuacutescula de la luz estelar Los planetas orbitan esta estrella siguiendo un patroacuten
En este tema el alumnado usaraacute materiales cotidianos para confeccionar instrumentos sencillos como flautas de pan a partir de pajitas de refrescos y producir con ellos siete notas que combinaraacuten al
antojo de su imaginacioacuten para crear melodiacuteas
gt Sistema solar de TRAPPIST-1 Copyright de la ilustracioacuten NASA
63
tema 8LA MUacuteSICA DE LOS PLANETAS EXTRASOLARES
Sonidos del espacio
64 T8
Ordenador con conexioacuten a
internet
Material necesario para realizar la actividad
Pajitas de refresco
Ademaacutes necesitaraacutes
Vasos desechables
Cinta adhesiva
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Ingeniero de
sonido y Cientiacutefico planetario
Botellas o vasos Baquetas Cajas de cartoacuten vaciacuteas
Gomas elaacutesticas Reglas de plaacutestico
65T8Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
Para preparar con antelacioacutenPara esta actividad se pueden preparar etiquetas indentificativas para la profesioacuten de ingeniero de sonido
ActividadIntroduccioacutenExplica en clase que el telescopio espacial Spitzer descubrioacute la estrella TRAPPIST-1 y sus siete planetas
Muestra la imagen de TRAPPIST-1
httpcdnsci-newscomimagesenlarge3image_4728e-TRAPPIST-1jpg
Reproduce en clase la animacioacuten de los traacutensitos ante TRAPPIST que aparece en el siguiente viacutedeo Las oacuterbitas se han acelerado para que el viacutedeo dure un solo minutohttpwwwspitzercaltecheduexploreblog371-Making-Music-from-Exoplanets
Explica que usando los patrones de los traacutensitos de estos siete planetas similares a la Tierra ante el disco de su estrella ha inspirado a un muacutesico a componer una melodiacutea basada en los tiempos en los que se produ-cen esos traacutensitos Asignoacute al traacutensito de cada planeta una nota musical acorde con su nombre (en ingleacutes b es la nota si c es do d es re e es la nota mi f es fa g es sol y h no se corresponde con ninguna nota musical) y antildeadioacute al conjunto una instrumentacioacuten sencilla de fondo y el ritmo de un tambor
Pon ejemplos de alguacuten otro sistema planetario extrasolar como Gliese o Kepler
con una cantidad diversa de planetas en oacuterbita alrededor de la estrella central
httpsexoplanetsnasagovresources174 httpswwwnasagovameskeplerkepler-186-and-the-solar-system
El alumnado cortaraacute las pajitas de papel para construir siete laquoflautas de panraquo de distintas longitudes Todas ellas deberaacuten tener uno de sus extremos aplanado de manera que al soplar por eacutel se produzca una nota o vibracioacuten diferente iquestSon capaces los alumnos de usar las flautas por turnos para crear una melodiacutea Organizados en grupos los chicos usaraacuten esas siete notas para crear una melodiacutea baacutesica a la que antildeadiraacuten la muacutesica que deseen
Ya han compuesto una muacutesica basada en los traacutensitos de TRAPPIST iquestPodraacuten crear ahora una melodiacutea basada en otros sistemas Podriacutean probar a llenar botellas o jarras con agua hasta distintas alturas a tamborilear con las baquetas a hacer vibrar reglas sobre el borde de una mesa o a hacer vibrar gomillas elaacutesticas tensadas a lo ancho de una caja de pantildeuelos vaciacutea
mdash iquestSeriacutea capaz alguacuten grupo de componer un rap para acompantildear sus melodiacuteas
66 T8 Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
Puesta en comuacutenCada grupo interpretaraacute su composicioacuten para toda la clase iquestSe les ocurre alguna aportacioacuten para mejorar las piezas musicales
En el tema 7 el alumnado aprendioacute que los planetas con un cam-po magneacutetico producen sentildeales que se pueden detectar mediante radiotelescopios Si una raza alieniacutegena captara las sentildeales de radio naturales que emite la Tierra oiriacutea una serie de chasquidos y silbidos iexclparecidos a los de R2-D2 el robot de Star Wars
Vuelve a oiacuter los chasquidos y silbidos de la Tierra en el sitio ESA Kids
httpwwwesaintesaKIDSenSEM5QPSHKHF_LifeinSpace_0html
Oiacuted en clase un corte de Star Wars la firma de cinco notas de la peliacute-cula Encuentros en la tercera fase o cualquier otra muacutesica relacionada con el espacio
Actividad B El programa ScratchCada uno de los planetas de Trappist-1 tarda un tiempo diferente en completar una oacuterbita alrededor de su estrella central Las leyes de Ke-pler dicen que cuanto maacutes lejos se encuentra un planeta de su estrella maacutes tarda en recorrer su oacuterbita
En este proyecto en Scratch el periodo de cada oacuterbita es propor-cional a los periodos orbitales reales de los planetas de Trappist Cada vez que un planeta completa una oacuterbita el modelo emite un sonido diferente
httpsscratchmiteduprojects153216618
Los sonidos estaacuten asignados de la siguiente manera pero es faacutecil cam-biar esto dentro del modelo
B ndash Chomp C ndash Boing D ndash CricketE ndash Meow F ndash Alien Creak2 G ndash Bass BeatboxH ndash Goose
El tiempo que dura cada oacuterbita se puede encontrar en el programa Scratch y se da en segundos
El cursor proporcional del modelo se puede utilizar para obtener muacuteltiplos de cada periodo orbital Por ejemplo si la proporcioacuten se es-tablece en 2 entonces el periodo de Trappist-1b ascenderaacute a 302 se-gundos y el de Trappist-1h seraacute de 40 segundos
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
El alumnado podriacutea iniciarse en el empleo de un programa informaacutetico para crear sus propias composiciones musicales basadas en los patrones orbitales de los planetas de TRAPPIST-1 Beatwave es una aplicacioacuten interesante que se puede usar con teleacutefonos moacuteviles y que ofrece la posibilidad de crear ritmos simples melodiacuteas melodiacuteas paralelas y de antildeadir instrumentos de fondo
67T8Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
1 Pulsa la flecha identifica los distintos sonidos que se oyen 2 Ordeacutenalos por periodos (del maacutes corto al maacutes largo) Pulsa stop
para detener los sonidos3 Cronometra cada uno crea una tabla con los periodos orbitales
(en segundos) 4 Pulsa en cada planeta para comprobar que cada sonido se re-
produce por separado Los datos reales de los planetas se pue-den encontrar en Wikipedia
httpsenwikiped iaorgwikiTRAPPIST-1mediaFile-PIA21425_-_TRAPPIST-1_Statistics_Tablejpg
El alumnado podriacutea recrear las oacuterbitas intentando cronometrar sus perio-dos mientras caminan en torno a una laquoestrellaraquo de manera que siempre pasen por el mismo punto cada vez que oigan el sonido de su planeta Esta recreacioacuten fiacutesica de las oacuterbitas con alumnos representando cada uno de los planetas orbitando alrededor de una estrella central podriacutea ayudar al grupo a entender la distancia a la que se encuentra cada planeta de la estrella y la velocidad a la que se desplaza en relacioacuten con los demaacutes pla-netas del sistema Asimismo podriacutea ayudarles a entender queacute hicieron en realidad durante la actividad con el programa Scratch que cada sonido re-presenta una oacuterbita completa Tendriacutean que poner a escala la distancia de las oacuterbitas porque si no algunos tardariacutean diacuteas en completar una vuelta de modo que un ejercicio matemaacutetico uacutetil consistiriacutea en crear una escala adecuada que pudiera representarse dentro de la clase Para ello deberaacuten asumir que las oacuterbitas son circulares Si juegan con el cursor proporcional del modelo encontraraacuten la mejor opcioacuten para que todos los planetas com-pleten sanos y salvos sus oacuterbitas respectivas Deberaacuten calcular la longitud del periodo de su sonido particular y luego lo comprobaraacuten
Quien tenga habilidad programando podraacute ampliar el ejercicio in-troduciendo las oacuterbitas de los planetas en el modelo
En este enlace se puede encontrar un ejemplo de movimiento circular
en Scratch
httpsscratchmiteduprojects11439426
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Usar los datos del periodo orbital para crear una composicioacuten musical similar para nuestro Sistema Solar y compara los dos sistemas
Crear una animacioacuten con Scratch para ilustrar la rotacioacuten de los planetas del sistema TRAPPIST-1 en torno a su estrella
gt Captura de pantalla del programa Scratch
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los planetas extrasolares y sus estrellas se
encuentran a millones de antildeos-luz de distancia del Sistema Solar
bull que las condiciones ambientales que se dan en esos planetas son diversas
bull que los seres vivos experimentan adaptaciones a lo largo del tiempo para sobrevivir en las condiciones ambientales que existen en cada momento
bull que en otros sistemas planetarios podriacutea haber formas de vida diferentes a las de la Tierra
Contexto
En esta actividad el alumnado recopilaraacute informacioacuten sobre planetas extrasolares y basaacutendose en ella usaraacute la imaginacioacuten y trabajaraacute de manera creativa para disentildear y describir un nuevo exoplaneta Para ello tendraacute en cuenta rasgos clave y las adaptaciones que necesitariacutean desarrollar los seres vivos para sobrevivir en las condiciones ambientales de ese
planeta
gt ExoMars Rover ESAATG medialab
69
tema 9AGENCIA DE VIAJES A PLANETAS EXTRASOLARES
Exploracioacuten de mundos alieniacutegenas
Libros tabletas y ordenadores
de consulta
Rotuladores y laacutepices
de colores
70 T9
Ordenador con conexioacuten a
internet
Material necesario para realizar la actividad
Papel
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astroacutenomo
galaacutectico y extragalaacutectico y Astrobioacutelogo
71T9Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
Para preparar con antelacioacutenPara esta actividad se pueden preparar etiquetas identificativas para las profesiones de astroacutenomo extra-galaacutectico y astrobioacutelogo
IntroduccioacutenExplica en clase que en este tema deben actuar en primer lugar como astroacutenomos extragalaacutecticos para estudiar y disentildear un planeta extrasolar distante Despueacutes haraacuten las veces de astrobioacutelogos para estudiar y disentildear alguna forma de vida alieniacutegena uacutenica y tendraacuten que describir coacutemo se ha adaptado a las condi-ciones ambientales que imperan en su lejano mundo
Empieza la actividad con un emocionante viaje a mundos distantes usando la herramienta interactiva httpeyesjplnasagoveyes-on-exoplanetshtml
Muestra en clase las imaacutegenes del sitio en Internet de la NASAhttpsexoplanetsnasagovalien-worldsexoplanet-travel-bureau
En este sitio encontraraacutes una seleccioacuten de carteles con gran variedad de exoplanetas que ilustran los rasgos uacutenicos de cada uno de ellos
bull TRAPPIST-1_Planet hop from TRAPPIST-1 (de planeta en planeta desde TRAPPIST-1)
bull PSOJ31885-22 _Where the night life never ends (Donde la vida nocturna nunca cesa)
bull HD4037G_Experience the gravity of a super earth (Experimenta la gravedad de una supertierra)
bull KEPLER-16B_Where your shadow always has company (Donde tu sombra siempre tiene compantildeiacutea)
bull 51 Pegasi-b_Greetings from your first exoplanet (Saludos desde tu primer exoplaneta)
bull KEPLER-186F_Where the grass is always redder (Donde la hierba siempre es maacutes roja)
El tamantildeos de estos exoplanetas va desde las supertierras hasta los minineptunos algunos son rocosos otros son aacuteridos como desiertos los hay volcaacutenicos achicharrantes geacutelidos unos son asolados por potentes vientos otros son bombardeados por radiacioacuten intensa
gt Muestra de carteles sobre exoplanetas del sitio web de la NASA
72 T9 Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
Actividad ACada grupo estudiaraacute varios sistemas de planetas extrasolares y con la informacioacuten obtenida crearaacute una descripcioacuten detallada del mundo distante inventado por ellos A continuacioacuten disentildearaacuten un cartel en el que figuren los principales rasgos de ese planeta
Actividad BSi en ese mundo pudiera haber vida iquestqueacute forma tendriacutea iquestQueacute clase de adaptaciones tendriacutean que desarrollar los seres vivos para sobrevivir en las condiciones ambientales de este planeta La astrobiologiacutea aspira a descubrir cuaacuteles son las condiciones necesarias para la vida y queacute formas puede adoptar la vida Los alumnos asumiraacuten el papel de as-trobioacutelogos para estudiar los entornos extremos que hay en la Tierra y las adaptaciones que han desarrollado los seres vivos para sobrevivir en ellos Usaraacuten esta informacioacuten para describir la clase de vida alieniacutegena que podriacutea existir en el nuevo mundo que han imaginado Dibujaraacuten y pondraacuten nombre a esta nueva forma de vida y sentildealaraacuten sus rasgos principales
Puesta en comuacutenLos grupos presentaraacuten sus disentildeos ante su clase o ante otra clase y describiraacuten con detalle el mundo alieniacutegena que han inventado Expli-caraacuten queacute adaptaciones han desarrollado los seres vivos para adaptar-se a ese entorno
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Si fuera posible iquesta cuaacutel de esos exoplanetas viajariacutean los chicos o enviariacutean una sonda para estudiarlo y por queacute El docente haraacute hincapieacute en que es imposible viajar a estos exoplanetas distantes debido a las inmensas distancias que nos separan de ellos iquestCoacutemo seriacutea ese lugar Si pudieran elegir sus caracteriacutesticas iquestcuaacuteles creen que seriacutean las ideales para vivir felices y con bienestar
Puede que los grupos quieran componer una muacutesica para acompantildear su mural Tambieacuten podriacutean disentildear confeccionar y decorar una maqueta para ilustrar los rasgos principales del mundo distante que han elegido Esta actividad podriacutea relacionarse con otros temas interdisciplinares del curriacuteculo como dibujo teatro tecnologiacutea ingenieriacutea geografiacutea lecto-escritura e informaacutetica
73T9Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
VoyagerEn 1977 se lanzaron las dos sondas gemelas Voyager 1 y 2 para explo-rar regiones del espacio a las que ninguacuten otro artefacto terrestre habiacutea llegado jamaacutes Ambas estaacuten maacutes lejos del Sol que Plutoacuten y a traveacutes de los datos que siguen enviando a la Tierra los cientiacuteficos confiacutean en co-nocer mejor el espacio que media entre las estrellas llamado espacio interestelar La nave lleva a bordo un disco de cobre chapado en oro de unos 30 cm con sonidos e imaacutegenes seleccionados para retratar la diversidad de la vida y la cultura en la Tierra
mdash iquestQueacute pondriacutean los chicos en un disco asiacute para enviar en una misioacuten con destino a un planeta distante situado fuera de los confines de nuestra propia Galaxia
mdash iquestCoacutemo describiriacutean a los seres humanos
mdash iquestQueacute los hace felicesmdash iquestQueacute cualidades consideran
deseables en un ser humano
mdash iquestQueacute aficiones animales accidentes geograacuteficos o muacutesica incluiriacutean en el disco
mdash Si tuvieran que escribir una carta a un ser alieniacutegena iquestqueacute le diriacutean
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
El alumnado podriacutea grabar un viacutedeo o un mensaje de voz composiciones musicales programas informaacuteticos robots creaciones artiacutesticas o fotografiacuteas Esta actividad ofrece muchas posibilidades para seguir un plantea-miento interdisciplinar amplio atractivo para todas las edades y todo tipo de capacidades
Otros cuadernos didaacutecticosConsulta todos los disponibles y descaacutergalos de la web wwweseroes
Deteccioacuten de exoplanetasESCONDIDOS EN LA LUZModelado de traacutensitos de exoplanetas
PRIMARIA
Ingenieriacutea de astronavesLA ALEACIOacuteN PERFECTADescubre las distintas propiedades de los materiales
PRIMARIA
Lanzamiento de cohetesTECNOLOGIacuteA ESPACIALCalcula y disentildea tu propio lanzamiento
PRIMARIA
Observador de la tierraCENTINELA INCANSABLERecogida y anaacutelisis de informacioacuten para comprender mejor nuestro planeta
PRIMARIA
Deteccioacuten de exoplanetasESCONDIDOS EN LA LUZModelado de traacutensitos de exoplanetas
SECUNDARIA Y BACHILLERATO
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SECUNDARIA Y BACHILLERATO
Modelado de traacutensitos de exoplanetas
exoplanetasDeteccioacuten de
ESCONDIDOS EN LA LUZ
PrimariaCuaderno del profesorado
DE-P-01
Colaboradores ESERO Spain Mayo 2019
ANDALUCIacuteA Consejeriacutea de Educacioacuten y Deporte de la Junta de Andaluciacutea
ARAGOacuteN Fundacioacuten Centro Astronoacutemica Aragoneacutes Espacio 042
Fundacioacuten Ibercivis
ASTURIAS Consejeriacutea de Educacioacuten y Cultura del Gobierno del Principado de Asturias
CANARIAS Consejeriacutea de Educacioacuten y Universidades del Gobierno de Canarias
CATALUNtildeA CESIRE (Centre de Recursos Pedagogravegics Especiacutefics de Suport a la Innovacioacute i la Recerca Educativa) Departament drsquoEnsenyament Generalitat de Catalunya
GALICIA Conselleriacutea de Educacioacuten Universidade e Formacioacuten Profesional de la Xunta de Galicia
I BALEARES Conselleria De Educacioacuten y Universidad Govern Illes Balears
LA MANCHA Consejeriacutea de Eduacioacuten Cultura y Deportes Gobierno de Castilla La Mancha
MADRID Consejeriacutea de Educacioacuten e Investigacioacuten de la Comunidad de Madrid
Grupo de Investigacioacuten en Nutricioacuten Ejercicio y Estilo de Vida Saludable INEF Universidad Politeacutecnica de Madrid
MURCIA Consejeriacutea de Empleo Universidades y Empresa Regioacuten de Murcia
NAVARRA Pamplonetario
PAIacuteS VASCO Departamento de educacioacuten Gobierno Vasco
VALENCIA Ciutat de les Arts i les Ciegravencies Generalitat Valenciana
Deteccioacuten de exoplanetasEscondidos en la luzModelado de traacutensitos de exoplanetas
3ordf Edicioacuten Mayo 2019
Guiacutea para el profesorado
CicloPrimaria
Imagen de portadaIlustracioacuten de un planeta extrasolarESA NASA UCL (G Tinetti)
EditaESERO SpainParque de las Ciencias Granada
Esero Spain 2018 copy
DireccioacutenParque de las Ciencias Granada
ESERO SpainDomingo Escutia Muntildeoz Director Proyectos ESERO SpainMariacutea del Carmen Botella Almagro Teacutecnica ESERO Spain
AutoraSue Andrews
Las siguientes personas colaboraron en el desarrollo de este recurso y la autora agradece a todas ellas la ayuda y el asesoramiento que le brindaron
Alex Brown Responsable de ESERO Reino Unido Tom Lyons Docente asociado de ESERO Reino UnidoRachel Jackson Especialista en educacioacuten primaria de ESERO RU
Dave Gibbs National STEM Centre University of York Reino UnidoJulie Wiskow Rode Heath Primary School Reino UnidoYvonne Wright Derbyshire County Council Reiuno UnidoTaj Bhutta Institute of Physics (IoP) Reino UnidoSheila Kanani Royal Astronomical Society (RAS) Londres Reino UnidoOlivia Johnson Science and Technology Facilities Council (STFC)
Royal Observatory Edinburgh (ROE) UK Astronomy Technology Centre (UKATC) Reino Unido
Wendy Cotterill Science and Technology Facilities Council (STFC) Daresbury Reino Unido
Phill Day Science and Technology Facilities Council (STFC) Daresbury Reino Unido
Rebecca Barnes European Space and Technology Centre (ESTEC)Joseacute Miguel Gonzaacutelez Peacuterez ESERO NoruegaDomingo Escutia ESERO EspantildeaKaty McKay Directora de marketing STEM LearningCathy Callus y alumnado de 5ordm curso Escuela de Ensentildeanza Primaria
Edisford Clitheroe Reino Unido
Material didaacutectico basado en las publicaciones
bull Exoplanets detective Secundaria Coleccioacuten Teach with space ESA Education
bull Are we alone Primaria Sue Andrews y colaboradores ESERO UK wwweseroorguk
02 Del espacio al aula
04 Exoplanetas escondidos en la luz
08 Bloque 1 Actividades
10 Tema 1 Hasta el infinito y maacutes allaacute
20 Tema 2 Signos de vida
28 Tema 3 La atmoacutesfera
34 Tema 4 Ni demasiado friacutea ni demasiado caliente
sumario
Dave Gibbs National STEM Centre University of York Reino UnidoJulie Wiskow Rode Heath Primary School Reino UnidoYvonne Wright Derbyshire County Council Reiuno UnidoTaj Bhutta Institute of Physics (IoP) Reino UnidoSheila Kanani Royal Astronomical Society (RAS) Londres Reino UnidoOlivia Johnson Science and Technology Facilities Council (STFC)
Royal Observatory Edinburgh (ROE) UK Astronomy Technology Centre (UKATC) Reino Unido
Wendy Cotterill Science and Technology Facilities Council (STFC) Daresbury Reino Unido
Phill Day Science and Technology Facilities Council (STFC) Daresbury Reino Unido
Rebecca Barnes European Space and Technology Centre (ESTEC)Joseacute Miguel Gonzaacutelez Peacuterez ESERO NoruegaDomingo Escutia ESERO EspantildeaKaty McKay Directora de marketing STEM LearningCathy Callus y alumnado de 5ordm curso Escuela de Ensentildeanza Primaria
Edisford Clitheroe Reino Unido
Material didaacutectico basado en las publicaciones
bull Exoplanets detective Secundaria Coleccioacuten Teach with space ESA Education
bull Are we alone Primaria Sue Andrews y colaboradores ESERO UK wwweseroorguk
40 Tema 5 En traacutensito
48 Tema 6 Que la fuerza te acompantildee
54 Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
62 Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
68 Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
actividadesbloque 1
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que nuestro Sistema Solar estaacute formado por ocho
planetas que orbitan alrededor de nuestra estrella el Sol
bull que la Tierra orbita alrededor del Sol desde la zona habitable tambieacuten conocida como la laquozona de Ricitos de Ororaquo
bull que en el cosmos existen otros sistemas solares aparte del nuestro
bull a interpretar la informacioacuten y las escalas y a usar decimales para trazar la distancia orbital de los planetas
Contexto
Las distancias que median entre los planetas y
las estrellas que orbitan se miden en unidades
astronoacutemicas o au La Tierra dista 1 au de nuestra
estrella el Sol La regioacuten en torno a la estrella que
no es ni demasiado caliente ni demasiado friacutea como
para que exista agua en estado liacutequido se denomina
zona habitable aunque tambieacuten se conoce como
laquozona de Ricitos de Ororaquo En esta actividad el
alumnado traza la posicioacuten y las oacuterbitas de la Tierra
y el resto del planetas del Sistema Solar y despueacutes
calcula la ubicacioacuten de la zona habitable Con ello
aprende que existen otros sistemas solares con
planetas en oacuterbita alrededor de estrellas distintas
al Sol al trazar las posiciones de esos planetas
extrasolares distantes descubren cuaacuteles podriacutean ser
habitables
gt Copyright ESA 2003 Ilustracioacuten de AOES Medialab
11
tema 1HASTA EL INFINITO Y MAacuteS ALLAacute
Trazado de las oacuterbitas de los planetas del Sistema Solar y de otros sistemas solares
Cartulinasde color negro y Planchas
de poliestireno o espuma
(60x60 cm)
Tablero 60x60para caacutelculo de zona
de habitabilidad
Plantilla con los planetas
del Sistema Solar a escala de tamantildeo
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astroacutenomo
galaacutectico y Cientiacutefico planetario
Plantilla con los planetas del Sistema Solar
a escala de distancia
Gometsredondos (planetas)
7 fichascon datos
de planetas extrasolares
Tizas y cordelpara trazar oacuterbitas
5 fichascon datos del Sistema Solar
1 fichapara calcular las
zonas habitables del Sistema Solar y los 7 exoplanetas (para
fotocopiar)
Calculadora
Tijeras yPegamento en
barra
Plastilina de varios colores y palillos de
cocina
12 T1
Papel Laacutepices o boliacutegrafos
Rotuladores opacos tizas o laacutepices de
colores
Trapo o bayeta para limpiar el tablero
Material necesario para realizar la actividad
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Tema 1 Hasta el infinito y maacutes allaacute 13T1
Para preparar con antelacioacuten
Todas las sesiones en el aula estaacuten pensadas para que el alumnado trabaje en grupos de cuatro personas Antes de iniciar la actividad se pueden preparar varias etiquetas identificativas con la profesioacuten de laquoastroacute-nomo galaacutecticoraquo Veacutease las cartas de roles
Dibuja los dos ejes sobre las cartulinas negras y maacutercalos a intervalos de 1 cm empezando por el pun-to en el que se cruzan ambos ejes antes de pegar las cartulinas sobre las planchas de material riacutegido
Veacutease el diagrama en el apartado laquoInformacioacuten para el docenteraquo
Las planchas riacutegidas se pueden utilizar por ambos lados para no tener que utilizar dos diferentes si se pega una cartulina negra por cada uno de sus lados Otra posibilidad consiste en recortar ciacuterculos de papel coloreados para confeccionar los planetas y pegarlos sobre sus oacuterbitas trazadas previamente en la cartulina negra sin necesidad de fijarla despueacutes a la plancha de material riacutegido
Reparte entre los alumnos las fichas rellenables para el caacutelculo Entrega tambieacutena cada grupo de alum-nos una ficha con los datos del Sistema Solar Y junto a esta reparte las fichas diferentes con informacioacuten sobre planetas extrasolares entre los grupos Todos los grupos deben tener demaacutes de la ficha del Sol y la del planeta extrasolar la ficha del caacutelcu que les permita calcular las zonas de habitabilidad
Presentacioacuten de la actividad
Pregunta a los escolares si saben queacute es un planeta iquestSaben cuaacuteles son los planetas del Sistema Solar iquestCuaacutentos hay iquestSaben en cuaacutel de ellos vivimos y el nombre de nuestra estrella
Muestra en clase una animacioacuten que recree un sistema solar por ejemplo la de Paxi (la mascota de la ESA) y el Sistema Solar httpswwwstemorgukrx34sc
Pide a los chicos que tracen por grupos las oacuterbitas de la Tierra y la Luna alrededor del Sol Tambieacuten pueden plasmar las oacuterbitas de otros planetas del Sistema Solar Si se dispone de ellos el docente po-draacute mostrar al alumnado modelos tridimensionales de los planetas Una actividad del Royal Observatory Greenwich utiliza piezas de fruta para ilustrar las masas relativas de los planetas colocadas por orden de distancia al Sol wwwstemorgukelibraryresource31649fruit-solar-system
Explica en clase que necesitamos agua para existir y que en nuestro planeta repleto de agua hay vida pero que puede haber muchos planetas con agua y con unas condiciones favorables para la vida que no alberguen seres vivos Cuaacutentos de esos planetas habitables tienen vida sigue siendo un gran misterio sin respuesta iexcly apasionante De momento tenemos la capacidad de efectuar observaciones que revelan queacute planetas podriacutean albergar vida pero solo eso no nos sirve para saber si realmente hay vida extraterrestre
Los planetas demasiado proacuteximos al Sol son demasiado toacuterridos para albergar agua liacutequida porque se convertiriacutea en vapor y se esfumariacutea mientras que en un lugar alejado del Sol en exceso el agua se congelariacutea La oacuterbita de la Tierra es justo la idoacutenea ni demasiado caliente ni demasiado friacutea Esta regioacuten se denomina zona habitable o laquozona de Ricitos de Ororaquo En esta actividad los alumnos se convertiraacuten en astroacutenomos galaacutecticos y usaraacuten las matemaacuteticas y una serie de datos para trazar las oacuterbitas de la Tierra y de los planetas del Sistema Solar antes de pasar a representar las oacuterbitas que recorren algunos planetas extrasolares alrededor de sus estrellas centrales
14 Tema 1 Hasta el infinito y maacutes allaacuteT1
Actividad
La ficha de actividades 1a (ficha del Sol y su sistema de planetas) ofrece informacioacuten sobre la distancia de la Tierra y el resto de planetas al Sol en unidades astronoacutemicas o au Entrega a cada grupo de la clase varias fichas con datos sobre el Sistema Solar y una cartulina de color negro unida a una plancha de material riacutegido en la que ya esteacuten trazados dos ejes que se crucen en el centro y divididos en intervalos de un centiacutemetro Puede que el docente prefiera proporcionar al alumnado una cartulina negra sin maacutes sin fijarla a una plancha de material riacutegido La escala puede darse ya trazada sobre cada eje o tambieacuten se puede optar por que la sentildeale el propio alumnado dependiendo de sus capacidades La actividad permite trabajar con nuacutemeros de hasta dos decimales
En un primer momento el alumnado trabaja como un solo grupo formado por toda la clase mientras el do-cente expone la actividad La posicioacuten del Sol se corresponde con el punto de la cartulina donde se cruzan ambos ejes Conviene explicar que las distancias que median entre los planetas y el astro central se miden en unidades astronoacutemicas o au La Tierra dista 1 au de nuestra estrella el Sol Con un rotulador opaco o un laacutepiz de color se marcaraacute la distancia que separa la Tierra del Sol en los puntos adecuados de los ejes norte sur este y oeste em-pezando a contar desde la interseccioacuten de ambos ejes A continuacioacuten se uniraacuten los cuatro puntos mediante una circunferencia para representar la oacuterbita Si se utiliza la plancha riacutegida se pincharaacute sobre ella un palillo de cocina con una pequentildea bola de plastilina en uno de sus extremos que represente la Tierra situada sobre su oacuterbita Otra posibilidad consiste en colocar una pegatina o un ciacuterculo pequentildeo de papel coloreado para ilustrar la Tierra sobre la cartulina negra en alguacuten punto de su oacuterbita El alumnado representaraacute por siacute solo la distancia y las oacuterbitas del resto de los planetas Por uacuteltimo deberaacute calcular y sentildealar la zona habitable usando la informacioacuten que figura en la ficha correspondiente (ficha de actividades 1b) Recueacuterdese a los estudiantes que esta regioacuten se denomina zona habitable (o laquozona de Ricitos de Ororaquo) porque no es ni demasiado caliente ni demasiado friacutea
Si se dispone de planchas de material riacutegido se confeccionaraacute un modelo de cada planeta por orden de masa con plastilina de un color adecuado de acuerdo con los rasgos que el alumnado conozca de cada planeta Conviene recordarles que disponen de alguna informacioacuten sobre los planetas (su masa y el tama-ntildeo de su oacuterbita) que les serviraacuten para decidir coacutemo representarlos
mdash iquestSe parecen maacutes a la Tierra (planetas rocosos) o a Juacutepiter (planetas gaseosos) iquestCuaacuteles tienen maacutes posibilidades de ser habitables (los rocosos)
A continuacioacuten fijaraacuten cada planeta de plastilina a un palillo de cocina y pincharaacuten los palillos sobre la plan-cha de material riacutegido en el lugar que les corresponda sobre los anillos orbitales que hayan trazado en la cartulina Los modelos de plastilina se pueden sustituir por ciacuterculos de papel o pegatinas que representen los planetas y se fijaraacuten con pegamento sobre la cartulina negra
A continuacioacuten los grupos necesitaraacuten otra cartulina de color negro fijada sobre una plancha riacutegida que tambieacuten tenga marcados de antemano ambos ejes y la escala formada por segmentos de 1 cm Otra posibilidad consiste en retirar los planetas de plastilina de la plancha riacutegida utilizada en la actividad anterior y aprovechar su reverso para fijar sobre este otro lado la segunda cartulina negra o incluso limitarse a usar la cartulina negra sin ninguacuten soporte riacutegido
Tema 1 Hasta el infinito y maacutes allaacute 15T1
mdash iquestTienen los chicos alguna idea de cuaacutentas estrellas puede haber tan solo en nuestra Galaxia que esteacuten orbitadas por planetas
Expliacutecales que se han descubierto cientos de sistemas con maacutes de un planeta y miles de estrellas con al menos un planeta a su alrededor tan solo en nuestra Galaxia y que se calcula que puede haber decenas de miles de millones maacutes Cada grupo recibiraacute una ficha (ficha de actividades 1a) con los datos del sistema estelar de un planeta extrasolar para que utilizando esa informacioacuten sentildeale la distancia a la que se en-cuentra el planeta de la estrella central Los planetas extrasolares de los que se proporcionan datos son 55 Cancri HR 8799 Gliese 581 Gliese 876 Kepler 62 Kepler 186 e iacutepsilon Andromedae
Por uacuteltimo se repartiraacuten las fichas que muestran coacutemo calcular los liacutemites interior y exterior de la zona de habitabilidad para cada una de esas estrellas Cada grupo usaraacute los caacutelculos para sentildealar esta zona sobre la cartulina donde hayan representado el sistema solar en cuestioacuten para ver si alguno de los planetas cae dentro de esta zona y podriacutea ser habitable
Puesta en comuacutenLos grupos compartiraacuten sus resultados con el resto de la clase los cuales podraacuten exponerse en la pizarra electroacutenica
1 iquestQueacute grupos encontraron un planeta que orbita alrededor de su estrella central dentro de la zona habitable
2 iquestPor queacute algunos de ellos no seriacutean habitables Recueacuterdales que tienen a su disposicioacuten gran varie-dad de informacioacuten relevante sobre los planetas relacionada con este tema
3 iquestCuaacutel de esos planetas seriacutea demasiado caliente o demasiado friacuteo para albergar vida
gt Muestras del trabajo realizado por el alumnado de 5ordm curso
Tema 1 Hasta el infinito y maacutes allaacute16 T1
Informacioacuten para el docente
Unidad astronoacutemicaUna unidad astronoacutemica (siacutembolo au) es la distancia que media entre la Tierra y el Sol esta distancia variacutea a medida que la Tierra recorre su oacuterbita alrededor del Sol la cual asciende a 149 597 870 700 metros
PlanetaUn planeta se define como un objeto que gira alrededor de una es-trella que es lo bastante masivo como para que su propia gravedad le confiera forma esfeacuterica y que haya logrado laquolimpiarraquo su recorrido orbital de otros objetos menores
Antildeo-luzUn antildeo-luz (a-l) es la distancia que recorre la luz en un antildeo a una ve-locidad de unos 300 000 kiloacutemetrossegundo
LuminosidadLuminosidad es una medida del brillo o la potencia de una estrella la cantidad de energiacutea que emite una estrella desde su superficie Suele expresarse en vatios y se mide en relacioacuten con la luminosidad del Sol
Exoplanetas en la zona habitableLa zona habitable o laquozona de Ricitos de Ororaquo es la regioacuten en torno a la estrella donde imperan temperaturas que no son ni demasiado calientes ni demasiado friacuteas para que haya agua en estado liacutequido Los liacutemites maacutes cercano y maacutes alejado de la estrella donde puede haber agua liacutequida dependen entre otras cosas del tamantildeo y la temperatu-ra de la estrella Se cree que las estrellas iacutepsilon Andromedae Gliese 581 55 Cancri Kepler 62 y Kepler 186 cuentan con planetas que las orbitan dentro de la zona habitable Sin embargo los datos sobre los sistemas planetarios extrasolares pueden variar a medida que se reuacutena maacutes informacioacuten Los datos que se dan en las fichas son los correctos en el momento de su confeccioacuten pero deberaacuten revisarse a medida que se logren nuevos hallazgos y los telescopios maacutes modernos efectuacuteen mediciones maacutes precisas Asiacute es la ciencia
Los alumnos maacutes capaces disfrutaraacuten calculando la distancia en au de la zona habitable de las estrellas que figuren en sus fichas de ac-tividades utilizando la foacutermula 07 times radicluminosidad de la estrella para hallar el borde interior de la zona habitable y 15 times radicluminosidad para el liacutemite exterior de dicha zona Noacutetese que la luminosidad se da en unidades solares o laquosolesraquo es decir tomando como referencia la lumi-nosidad de nuestro Sol
Enana rojaEstrella pequentildea vieja y relativamente friacutea
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Los grupos pueden efectuar una buacutesqueda de otros exoplanetas y estrellas descubiertos en nuestra Galaxia y preparar un mural o una presentacioacuten para exponer sus averiguaciones
Tema 1 Hasta el infinito y maacutes allaacute 17T1
Enana marroacutenObjeto celeste con una masa intermedia entre la de un planeta gigante gaseoso y una estrella pequentildea que se cree que emite radiacioacuten infra-rroja Son de colores diversos a pesar de su nombre
Enana naranja Tambieacuten conocida como estrella de tipo K de la secuencia principal (quema hidroacutegeno) o enana K Tiene un tamantildeo intermedio entre una estrella roja de tipo M de la secuencia principal y una estrella amarilla de tipo G de la secuencia principal
Enana amarillaNuestro Sol es una estrella enana amarilla Estos astros tienen una masa similar a la del Sol A medida que se van enfriando se los conoce como estrellas enanas blanco-amarillentas
Telescopia espacial James WebbEl telescopio espacial James Webb es el sucesor del telescopio espacial Hubble y supone una colaboracioacuten internacional de la Agencia Espacial Europea la Agencia Espacial Canadiense y NASA Portaraacute en su inte-rior un instrumento desarrollado en Reino Unido que permitiraacute tomar medidas espectroscoacutepicas que se espera que revolucionen el estudio de las atmoacutesferas de planetas extrasolares Este telescopio lograraacute ob-servar las primeras galaxias que se formaron en el universo y estudiaraacute sucesos y objetos distantes del cosmos que ahora son inaccesibles a los instrumentos instalados en la superficie terrestre Otro de sus objetivos consiste en desentrantildear coacutemo se forman las estrellas y los planetas lo que incluiraacute imaacutegenes directas de exoplanetas
ENLACES
Para introducirse en el tema de los planetas extrasolares consuacuteltese
httpwwwesaintesaKIDSenSEM3NFXPX-PF_LifeinSpace_0html
httpsexoplanetsnasagov
httpeyesjplnasagoveyes-on-exoplanetshtml
httpswwwstemorgukelibraryresour-ce31030exoplanets
Para diponer de maacutes informacioacuten sobre el telescopio espacial James Webb veacutease
httpjwst-miriroeacuk
httpswwwjwstnasagov
gt Muestra del tablero de trazado de oacuterbitas de exoplanetas con dos ejes que se cruzan en el centro
18 Tema 1 Hasta el infinito y maacutes allaacuteT1
EstrellaIntervalo espacial de la zona habitable
Planetas dentro de la zona
Sol 07ndash15 Tierra Marte Venus
Gliese 581 0077ndash0165 o 008ndash0165
c g o solo g
HR 8799 154ndash331 Ninguno
55 Cancri 05ndash1125 f
Kepler 62 031ndash067 e
Kepler 186 004ndash033 b c d e
Gliese 876 007ndash015 c
iacutepsilon Andromedae 132ndash283 d
Si se usa el valor real de 0077 los planetas c y g caen dentro de la zona habitable si el nuacutemero se redondea a 008 entonces solo se encuentra en ella el planeta g Esto puede originar un debate sobre cuaacutendo es adecuado redondear un valor hasta dos decimales iexclEn este caso la diferencia entre ambos resultados es enorme
Tema 1 Hasta el infinito y maacutes allaacute 19T1
Muestras de fichas con datos (ficha de actividades 1a Sol y sistemas exoplanetarios)
Muestra de ficha rellenable(ficha de actividades 1b)
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los seres vivos producen dioacutexido de carbonobull que se ha detectado dioacutexido de carbono en la
atmoacutesfera de planetas distantesbull que la deteccioacuten de dioacutexido de carbono puede ser
un signo de que hay vidabull a trabajar siguiendo un meacutetodo cientiacutefico
Contexto
La ciencia estaacute descubriendo planetas en oacuterbita
alrededor de estrellas de nuestra Galaxia y algunos
de ellos podriacutean ser similares a la Tierra con unas
condiciones adecuadas para la vida Por tanto
iquestqueacute se busca cuando se estudian estos mundos
lejanos En este tema el alumnado aprenderaacute que
la deteccioacuten de dioacutexido de carbono puede ser un
signo de vida y para ello realizaraacute una investigacioacuten
para recolectar el dioacutexido de carbono que produce
un organismo vivo la levadura
gt Gran Fuente Prismaacutetica del Parque Nacional Yellowstone Fotografiacutea de Jim Peaco National Park Service a traveacutes de Wikimedia Commons
21
tema 2SIGNOS DE VIDA
En busca de vida en planetas extrasolares
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astrobioacutelogo
y Astroacutenomo
Botellas de plaacutestico
de 500 mlVinagre100 ml
Bicarbonato soacutedico
media taza
Pajitas de refresco y cucharilla
Vasos desechables
Material necesario para realizar la actividad B
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Material necesario para realizar la actividad A
22 T2
1 comprimidoefervescente
de Vitamina CGasificante
Ficha de actividades
2b (para fotocopiar)
TermoacutemetroLevadura en polvo y azuacutecarGlobos
Matraz 125 ml 1 vela
Agua caliente(temperatura entre
45ordm y 50ordm C)Agua
Tema 2 Signos de vida 23T2
Para preparar con antelacioacuten
Inflar y desinflar varias veces los globos antes de iniciar el estudio de la levadura Calentar el agua y guar-darla caliente en un termo Para trabajar este tema se pueden preparar etiquetas identificativas con la profesioacuten de astrobioacutelogo
ActividadIntroduccioacutenLa actividad se introduciraacute explicando que la humanidad estaacute buscando signos de vida en planetas si-tuados fuera del Sistema Solar Para ello se utilizan telescopios muy potentes En la pizarra electroacutenica se pueden mostrar imaacutegenes obtenidas por el telescopio espacial Hubble por el telescopio COROT de ESA y por el telescopio espacial Spitzer (Consuacuteltense los enlaces que figuran en el apartado titulado laquoInforma-cioacuten para el docenteraquo) Conviene explicar al alumnado que estos telescopios permiten reunir informacioacuten sobre las atmoacutesferas de las estrellas y los planetas distantes aparte de la toma de imaacutegenes espleacutendidas desde el espacio
Actividad A Explica al alumnado que los organismos vivos producen dioacutexido de carbono como material de desecho y que los especialistas que buscan signos de vida fuera del Sistema Solar usan telescopios especiales para de-tectar sustancias como dioacutexido de carbono en las atmoacutesferas de planetas distantes Se puede seguir gran variedad de procedimientos para crear burbujas de dioacutexido de carbono Los chicos usaraacuten las pajitas para soplar con ellas dentro del agua y formar burbujas introduciraacuten un comprimido efervescente de vitamina C en el agua y observaraacuten las burbujas que aparezcan o antildeadiraacuten vinagre a una cucharilla llena de bicar-bonato soacutedico y comprobaraacuten que se forma espuma a medida que se produzca el dioacutexido de carbono
El docente se aseguraraacute de que los comprimidos efervescentes se usan tan solo para realizar el experi-mento y advertiraacute a los alumnos de que no deben ingerirlos
Actividad BEn esta ocasioacuten usaremos un organismo llamado levadura que produce dioacutexido de carbono a partir de un nutriente el azuacutecar Para ello se explicaraacute a los chicos coacutemo hay que realizar la investigacioacuten1 Asegurarse de que el globo se ha estirado tras inflarlo y desinflarlo varias veces2 Verter el contenido de un sobre de levadura y una cucharilla de azuacutecar en un vaso con agua caliente
(entre 45 y 50 ordmC) y remover la mezcla3 Asegurarse de que el azuacutecar y la levadura se han disuelto y verter la mezcla en una botella Deberiacutean ver-
se las burbujas de dioacutexido de carbono que formaraacute la levadura a medida que se alimente con el azuacutecar4 Colocar y fijar la boca del globo en el cuello de la botella5 Unos minutos despueacutes el globo deberiacutea inflarse
Conviene explicar que la levadura es un organismo vivo y que a medida que se alimenta con el azuacutecar produce dioacutexido de carbono
Tema 1 Hasta el infinito y maacutes allaacute24 T2
mdash iquestSon capaces de averiguar los chicos queacute condiciones afectan a la produccioacuten de dioacutexido de carbono por parte de la levadura
A continuacioacuten cada grupo debatiraacute queacute variables podriacutean alterarse en este experimento Algunas de sus sugerencias podriacutean ser cambiar la cantidad de azuacutecar o de levadura el tipo de azuacutecar o la temperatura del agua Planificaraacuten su investigacioacuten
mdash iquestQueacute quieren mantener igual iquestQueacute quieren medir iquestQueacute van a registrar iquestQueacute creen
que ocurriraacute y por queacute Tambieacuten pueden tomar fotografiacuteas o viacutedeos de las distintas fases de expansioacuten que experimenten los globos
Puesta en comuacutenEl alumnado mostraraacute sus resultados en tabletas graacuteficas murales viacute-deos o presentaciones de PowerPoint explicaraacute queacute significan y justifi-caraacute sus conclusiones iquestCoacutemo proseguiriacutean con la investigacioacuten Con-viene hacer hincapieacute en que la existencia de dioacutexido de carbono en la atmoacutesfera de un planeta no demuestra que haya vida en eacutel
Demostracioacuten del docenteEl docente explicaraacute que una de las propiedades del dioacutexido de carbo-no es que es maacutes pesado que el aire y que puede utilizarse para apagar una llama Para demostrarlo se introduciraacuten varias cucharadas de bi-carbonato soacutedico en una jarra y se antildeadiraacute vinagre Un par de minutos despueacutes se produciraacute una reaccioacuten que formaraacute un gas Entonces se laquoverteraacuteraquo este gas (pero no el liacutequido ni la espuma) sobre una vela encendida dentro de un recipiente poco hondo y se observaraacute que la llama se apaga El docente explicaraacute entonces que la llama necesita el oxiacutegeno del aire para arder como el dioacutexido de carbono es maacutes denso
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
El alumnado podraacute disentildear un extremoacutefilo usando la informacioacuten que figura en la ficha de actividades 2a y describir en queacute condicio-nes vive y coacutemo se ha adaptado a ellas antes de concluir la actividad daacutendole un nombreTambieacuten pueden estudiar el telescopio espacial Hubble o el planeta extrasolar HD 189733b
ENLACES
Para ampliar informacioacuten sobre telescopios veacutease
httphubblestscieduthe_telescopehub-ble_essentials
httpwwwbbccouksciencespaceuniverseexplorationkepler_mission
httpsenmwikipediaorgwikiKepler_(spa-cecraft)
httpwwwspitzercaltechedu
httpwwwesaintOur_ActivitiesSpace_ScienceCOROT_overview
Para maacutes informacioacuten sobre extremoacutefilos veacutease
httpsastrobiologynasagov
La vida de los extremoacutefilos de Christopher Brooks BBC Scotland
httpwwwbbccouknature21923937
Tema 2 Signos de vida 25T2
que el aire se hunde hasta el fondo del recipiente desplaza el aire y apaga la llama iquestHay alguna manera de demostrar queacute gas se forma durante el experimento Intenta laquoverterraquo con cuidado el gas que hay den-tro de los globos cerca de una vela encendida y observa que la llama se apaga Esta prueba no demuestra por supuesto que se trate de dioacutexido de carbono en lugar de cualquier otro gas maacutes denso que el aire pero siacute revela una de las propiedades del dioacutexido de carbono La demostracioacuten es visual y fomenta el ra-zonamiento loacutegico
Siempre hay que tener cuidado cuando se usan velas encendidas Hay que advertir al alumnado de los peligros de tocar o acercarse demasiado a una llama
Informacioacuten para el docente AstrobiologiacuteaLa astrobiologiacutea estudia el origen la evolucioacuten la distribucioacuten y el futuro de la vida en el universo tanto la vida extraterrestre como la vida en la Tierra
Levadura Se conocen unas 160 especies de levadura La levadura es un hongo un organismo diminuto un solo gramo contiene 25 000 millones de ceacutelulas Es capaz de producir una cantidad inmensa de dioacutexido de car-bono siempre que disponga de los azuacutecares que necesita para alimentarse La levadura utiliza sus propias enzimas para descomponer azuacutecares maacutes complejos como azuacutecar granulado y conferirle una forma en la que pueda consumirlo
ExtremoacutefilosHasta donde sabemos la Tierra es el uacutenico planeta que alberga vida y esta vida comenzoacute a existir hace al menos 3800 millones de antildeos cuando la Tierra se habiacutea enfriado lo bastante como para desarrollar una capa exterior de roca Puede que surgiera en una laguna de roca o en el oceacuteano Ninguna forma de vida de este planeta puede sobrevivir sin agua Algunos especialistas creen que los ingredientes necesarios para la aparicioacuten de la vida pudieron llegar del espacio a lomos de cometas o asteroides En todos los lugares donde se mire se encuentra vida de alguna clase Antes se creiacutea que las plantas y animales solo podiacutean vivir cerca de la superficie terrestre donde llega la luz del Sol Pero hay bacterias que metabolizan minerales y se han descubierto gases de origen bioloacutegico varios kiloacutemetros por debajo de la roca soacutelida algunos organismos viven en ambientes muy aacutecidos en surtidores calientes situados en el fondo de los oceacuteanos maacutes profundos en charcas hidrotermales con agua hirviendo en las estepas heladas de la Antaacutertida en entornos altamente radiactivos y hasta en burbujas de gas metano Estos organismos supervivientes se denominan extremoacutefilos y da la impresioacuten de que la vida es capaz de sobrevivir en cualquier lugar donde haya agua Como la vida es tan resistente hay razones para pensar que en el cosmos puede existir alguacuten tipo de vida extraterrestre Uno de los indicadores de la vida lo constituye el dioacutexido de carbono un gas generado por la vida y que las plantas expulsan y utilizan para crecer El carbono es uno de los principales elementos quiacutemicos de la vida En 2008 el telescopio espacial Hubble descubrioacute dioacutexido de carbono en la atmoacutesfera del planeta HD 189733b que orbita alrededor de una estrella distante con un tamantildeo similar al de Juacutepiter
26 T2 Tema 2 Signos de vida
Tardiacutegrados
Los tardiacutegrados u osos de agua son animales diminutos que viven en el agua y pueden sobrevivir en entornos extremos Por ejemplo soportan unas temperaturas extremadamente altas y bajas unos iacutendices de presioacuten y de radiacioacuten extremos que resultariacutean letales para la mayoriacutea de los animales y pueden sobrevivir sin alimento y sin agua durante maacutes de diez antildeos
Deinococcus radiodurans
Este organismo unicelular soporta altas dosis de radiacioacuten casi 3000 veces maacutes que el ser humano
Hesiocaeca methanicola gusano de hielo
Especie de gusano poliqueto plano rosaacuteceo y de 5 cm de longitud que vive en depoacutesitos de hielo de metano en los fondos oceaacutenicos
Termoacutefilos
Conjunto de bacterias capaces de soportar el calor extremo y productoras de los vivos colores que se forman alrededor de los surtidores termales del Parque Nacional Yellowstone de EE UU El agua de los geacuteiseres y los surtidores de este parque alcanza temperaturas de hasta 70 ordmC
Algas termoacutefilas
Las algas termoacutefilas son capaces de sobrevivir y proliferar a temperaturas extremadamente elevadas Las algas verdes que aparecen en esta imagen del Parque Nacional Yellowstone viven en un agua que ronda los 50 ordmC
Microcystis
Los organismos Microcystis son una clase de algas bacterianas que crecen en aguas con unos niveles muy elevados de pH como el lago Mono de California Estas cianobacterias suelen organizarse en colonias como la de la figura y producen y liberan toxinas nocivas
Arenaria de mar
La Honckenya peploides tambieacuten conocida como arenaria de mar o hierba de la sal es una planta haloacutefila lo que significa que puede vivir en unas condiciones de salinidad extrema por lo que suele encontrarse cerca de las playas
Microalgas Dunaliella salina
Las microalgas Dunaliella salina amantes de entornos con una salinidad extrema son las causantes del intenso color rosa que se ve en esta imagen aeacuterea de una laguna hipersalina
Ficha informativa 2a
H O J A D E A C T I V I D A D E Sw w w e s e r o e s
actividades27T2
Cuaderno del profesoradoD E T E C C I Oacute N D E E X O P L A N E TA SFicha 2b
Nuestra pregunta es
Cambiaremos
Mediremos
Dejaremos igual las condiciones siguientes
Resultados obtenidos
Hemos descubierto
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que la luz se compone de diversos coloresbull que se pueden detectar ingredientes clave
en la atmoacutesfera de un planetabull que la deteccioacuten de agua dioacutexido de carbono
u oxiacutegeno en una atmoacutesfera planetaria puede ser un signo de que alberga vida
bull a interpretar datos e identificar rasgos determinantes
Contexto
Se ha observado que varios planetas extrasolares
poseen atmoacutesfera Cuando uno de estos planetas
transita por delante de su estrella central no solo se
puede medir su tamantildeo sino que tambieacuten se puede
averiguar exactamente queacute elementos quiacutemicos
componen la atmoacutesfera que lo envuelve mediante
el empleo de un espectroacutegrafo para captar su
espectro
En esta actividad el alumnado averiguaraacute
coacutemo descomponer tintas de colores usando la
cromatografiacutea coacutemo descomponer la luz blanca en
los colores que la conforman recurriendo a un CD a
modo de red de difraccioacuten y coacutemo interpretar los
espectros de planetas extrasolares para identificar
elementos clave de sus respectivas atmoacutesferas
gt Planeta extrasolar visto desde su sateacutelite Creacutedito IAUL Calcada
29
tema 3LA ATMOacuteSFERA
La firma especiacutefica de un planeta
Rotularesnegros
Rotuladores de colores
Fuentes de luz variadas
Pegatinas de colores
2 pipetasFichas de
actividades3a y 3b
Papel de filtro CaramelosSmaties o MampMs
Plantilla de espectroscopio (para fotocopiar)
y 1 CD
30 T3
Material necesario para realizar la actividad
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Botella con tapoacuten tipo sport
Cerillas
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Espectrocopista
y AstroacutenomoAgua caliente
Tema 3 La atmoacutesfera 31T3
Para preparar con antelacioacutenPrepara algunos ejemplos de los patrones de color que se producen cuando se dejan caer gotas de agua sobre ciacuterculos de color pintados con rotulador sobre un trozo de filtro de papel
Ten preparada una botella de plaacutestico transparente de 500 ml de capacidad con tapoacuten tipo sport y cerillas para crear una nube dentro de la botella Conviene practicarlo con antelacioacuten
Se pueden preparar etiquetas identificativas con la profesioacuten de espectroscopista del apeacutendice 1 para usarlas cuando los chicos estudien los patrones de la luz
IntroduccioacutenExplica al alumnado que la cromatografiacutea es una teacutecnica que se usa para separar mezclas Mueacutestrales coacutemo se usa la cromatografiacutea para separar pigmentos en tintes y tintas Ensentildea en clase las muestras preparadas de patrones creados al verter gotas de agua sobre ciacuterculos de colores dibujados con rotulador en filtros de papel Pide a los chicos que adivinen queacute rotuladores crearon los patrones de cada una de las muestras iquestQueacute colores permanecen igual iquestCuaacuteles se descomponen en distintos tonos
Explica en clase que igual que algunas tintas de color consisten en muchos colores las atmoacutesferas que envuelven los planetas contienen muchos ingredientes diferentes Los cientiacuteficos reuacutenen informacioacuten pro-cedente del espacio para averiguar exactamente queacute gases y queacute otras sustancias rodean estos planetas La deteccioacuten de algunos de ellos como el hidroacutegeno el dioacutexido de carbono o el oxiacutegeno puede indicar que se trata de un planeta habitable en el que podriacutea haber vida
ActividadEl alumnado estudiaraacute la teacutecnica usando rotuladores de varios colores incluido el color negro Pegaraacuten una pequentildea pegatina de color en el centro de un trozo de filtro de papel para representar un planeta y a su alrededor pintaraacuten un ciacuterculo con rotulador Antildeadiraacuten un par de gotas de agua al ciacuterculo recieacuten pintado esperaraacuten y observaraacuten queacute efectos se producen Los chicos podraacuten probar con distintos colores incluido el negro iquestQueacute ocurre Tambieacuten pueden probar a verter gotas de agua sobre Smarties o cualquier otro tipo de caramelo recubierto de color colocados sobre un papel en blanco para observar queacute pasa Expliacutecales que algunas tintas se componen de una mezcla de pigmentos que se mueven a un ritmo diferente por el papel lo que permite observar diferentes colores
Expliacutecales que la luz tambieacuten se puede descomponer en los colores de los que estaacute formada iquestAlguien ha visto alguna vez un arcoiacuteris Las gotas de lluvia curvan la luz que las atraviesa y dividen la luz visible en colores Esto es lo que llamamos un espectro Se puede usar un CD para descomponer la luz El alumnado investigaraacute este fenoacutemeno o bien orientando un CD hacia la luz del Sol o bien encendiendo una linterna o cualquier otra fuente de luz frente a un CD para ver el espectro de la luz blanca Deberiacutean intentar captar el espectro en una hoja de papel blanco cambiando el aacutengulo del CD Recuerda al alumnado que nunca hay que mirar directamente al Sol
Explica al alumnado que las atmoacutesferas planetarias contienen distintas sustancias quiacutemicas o laquoingre-dientesraquo y que cada uno de estos ingredientes tiene un patroacuten de colores o laquoespectroraquo uacutenico Cuando la luz de una estrella atraviesa las atmoacutesferas los ingredientes absorben parte de esos colores de la luz lo que se ve como liacuteneas negras A partir del patroacuten obtenido se puede saber queacute ingredientes lo causaron
32 T3 Tema 3 La atmoacutesfera
Entrega a cada grupo las fichas de actividades 3a y 3b La fi-cha 3a contiene informacioacuten sobre cuatro exoplanetas los espectros identificativos de ingredientes clave y el espectro de la luz blanca La ficha de actividades 3b es un cuestionario Porta una breve des-cripcioacuten de cada exoplaneta y del espectro de tres planetas A B y C El espectro del planeta D se ha omitido a propoacutesito para que se complete con las actividades complementarias El alumnado deberaacute cotejar estos patrones espectrales con los que aparecen en la ficha de actividades 3a para identificar queacute elementos coinciden con cada espectro Una vez que el alumnado localice queacute ingrediente hay en la atmoacutesfera de un planeta podraacute proceder a asignar un nombre a cada exoplaneta
Puesta en comuacutenCada grupo expondraacute sus resultados ante el resto de la clase identifi-caraacute los planetas A B y C y explicaraacute en queacute se ha basado para llegar a sus conclusiones
mdash iquestQueacute ingredientes consiguioacute localizar cada grupo iquestCuaacutel de los planetas podriacutea albergar vida si es que hubiera alguno iquestPor queacute O iquestpor queacute no
Demostracioacuten del docenteEs bastante sencillo crear una laquoatmoacutesferaraquo o nube en el interior de una botella para simular de manera sencilla la atmoacutesfera de un exoplaneta Vierte 50 ml de agua caliente en una botella de plaacutestico transparen-te con tapoacuten de tipo sport enciende una cerilla apaacutegala y absorbe el humo de la cerilla hacia el interior de la botella comprimieacutendola y soltaacuten-dola varias veces Cierra el tapoacuten La compresioacuten de la botella aumenta la presioacuten en su interior eleva la temperatura y convierte las moleacuteculas de agua en vapor Cuando se libera la presioacuten la temperatura desciende lo que permite que las moleacuteculas de agua se condensen alrededor de las partiacuteculas de humo y formen una laquonuberaquo Tal vez sea necesario practicar el experimento antes de realizarlo ante el alumnado
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Los chavales afianzaraacuten los conocimientos aprendidos recreando el espectro del hidroacute-geno a partir de la informacioacuten disponible Recueacuterdales que tienen el espectro completo de la luz blanca en la ficha de actividades 3a Expliacutecales que se ha detectado hidroacutegeno en la atmoacutesfera del exoplaneta D El hidroacutegeno absorbe algo de luz de color azul violeta y azul oscuro del espectro iquestSeriacutean capaces de trazar el espectro del exoplaneta D
Veacutease el apartado laquoInformacioacuten para el docenteraquo para saber maacutes sobre el espectro del hidroacutegeno
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Se puede confeccionar un espectroscopio sencillo insertando un CD en una caja Las instrucciones para esta actividad junto con otras relacionadas con la luz y el color se pueden consultar en el recurso educativo de la Agencia Espacial Europea titulado laquoThe Magic of Lightraquo consistente en ocho ejercicios de razonamiento inductivo para nintildeos de 8 a 10 antildeos de edad con la finalidad de estudiar la luz y el color usando espectroscopios y ciacutercu-los cromaacuteticos
httpswwwesaintEducationTeachers_CornerThe_Magic_of_Light_Using_spectroscopes_and_colour_wheels_to_study_the_properties_of_light_Teach_with_space_PR06
Tema 3 La atmoacutesfera 33T3
Informacioacuten para el docenteLa luz estaacute formada por radiacioacuten electromagneacutetica de distintas longitudes de onda Las sustancias que emiten luz tienen un espectro de emisioacuten Ademaacutes cada elemento absorbe ciertas longitudes de onda de la luz y crea un espectro de absorcioacuten Cuando un elemento o compuesto quiacutemico se calienta emite energiacutea en forma de luz Esos espectros de frecuencias de radiacioacuten electromagneacutetica se pueden ver me-diante un instrumento llamado espectroacutemetro Cada elemento quiacutemico se identifica porque posee es-pectro uacutenico que es como su huella dactilar Los primeros espectroscopios usaban prismas para desviar la luz pero los modelos posteriores usan sistemas de rendijas denominados red de difraccioacuten a traveacutes de la cual pasa la luz La luz se descompone entonces en distintas longitudes de onda Los CD tienen pequentildeas crestas en su superficie que reflejan la luz en distintas direcciones Funciona como una red de difraccioacuten que descompone la luz visible o luz blanca en los colores del arcoiacuteris
La misioacuten EUCLID de la Agencia Espacial Europea consiste en un sateacutelite que usa un espectroscopio para estudiar por queacute se estaacute expandiendo el universo httpsciesainteuclid
El exoplaneta A se corresponde con HD 189733b un gigante gaseoso En su atmoacutesfera se ha detec-tado hierro El exoplaneta B es HD 209458b un juacutepiter caliente con sodio en la atmoacutesfera El exoplaneta C es el objeto 55 Cancri e en cuya atmoacutesfera se ha detectado helio entre otros elementos quiacutemicos El exoplaneta D es Gliese 436b un neptuno caliente cuya atmoacutesfera contiene hidroacutegeno
En esta actividad se han utilizado los espectros del helio el hierro y el sodio y la deteccioacuten de estos elementos en una atmoacutesfera no debe considerarse un indicador de vida a diferencia de lo que podriacutea ocurrir con el hidroacutegeno El hidroacutegeno es una fuente de energiacutea quiacutemica para algunos microbios terrestres que habitan cerca de los surtidores hidrotermales de los fondos oceaacutenicos La deteccioacuten de una fuente de hidroacutegeno en la atmoacutesfera de un exoplaneta supone un hallazgo apasionante que implica que la existencia de vida extraterrestre en ese lugar no es imposible
Un espectroscopio es un instrumento que mide el espectro de la luzUn espectroacutegrafo es un instrumento que descompone la luz en un espectro de frecuencias y registra
la sentildeal mediante una caacutemaraLos especialistas que usan espectroscopios se denominan espectroscopistas y se dedican a investigar y
medir el espectro de los patrones que se forman cuando ciertas sustancias o laquomateriasraquo emiten radiacioacuten electromagneacutetica o interaccionan con ella
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que el planeta Tierra orbita alrededor del Sol en
la zona habitable (o laquozona de Ricitos de Ororaquo) donde la distancia y la temperatura son idoacuteneas
bull que los planetas extrasolares son muy calientes o muy friacuteos dependiendo de la distancia que los separe de su estrella central
bull que en astronomiacutea se usan telescopios especiales de infrarrojos para detectar estos objetos tan distantes
bull que la energiacutea se transfiere de lo caliente a lo friacuteo y que su intensidad decrece a medida que aumenta la distancia a la fuente
bull a trabajar siguiendo el meacutetodo cientiacutefico formulando predicciones observando registrando y usando datos para extraer conclusiones
Contexto
La luz infrarroja es una forma de radiacioacuten
electromagneacutetica pero no es luz visible A veces
percibimos sus efectos teacutermicos en la piel Todo lo
que estaacute caliente tambieacuten emite radiacioacuten infrarroja
y eso incluye planetas estrellas y personas Cuando
se transfiere energiacutea desde una fuente de calor esta
se dispersa por un aacuterea cada vez mayor Eso significa
que cuanto maacutes lejos se encuentra un objeto maacutes
cuesta detectarlo Los astroacutenomos que buscan
planetas extrasolares usan telescopios de infrarrojos
para captar el tenue fulgor de los objetos del espacio
exterior con ellos detectan objetos muy friacuteos y por
tanto demasiado tenues para observarlos en luz
visible En este tema el alumnado usaraacute registradores
de datos (data loggers) para medir temperaturas a
distancia y usaraacute papel termocromaacutetico para medir
el ritmo al que se transfiere energiacutea entre distintos
materiales
gt NASA AmesJPL-CaltechTim Pyle
35
tema 4NI DEMASIADO FRIacuteA NI DEMASIADO CALIENTE
La zona de Ricitos de Oro
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astrofiacutesico y Espectroscopista
Variedad de materiales y superficiesTablet o moacutevil Cinta adhesiva Cronoacutemetro
Botella de bebida de cola
2 litros
Ademaacutes necesitaraacutes
Placa de Petri de plaacutestico con tapa
Varilla metaacutelica 1 velaPapel termocromaacutetico
Taza termo(por ejemplo taza
para cafeacute con tapadera)
Termoacutemetro
36 T4
Material necesario para realizar la actividad
Material opcional
Tablet o moacutevil con app para tomar imaacutegenes teacutermicas
2 latas 2 termoacutemetros Cronoacutemetro WebCam
Tema 4 Ni demasiado friacutea ni demasiado caliente 37T4
Para preparar con antelacioacuten1 Seleccionar imaacutegenes normales y en infrarrojos para mostrar en clase httpsspaceplacenasagov
ir-photo-albumen2 Registradores de datos (data loggers) y ordenador portaacutetil para las demostraciones3 Retirar las etiquetas de dos latas Pintar una de color negro con pintura acriacutelica mate o cubrirla con
papel negro Si es necesario preparar un lote para cada equipo4 Agua caliente (a una temperatura maacutexima de 50 ordmC)
Actividad
IntroduccioacutenMuestra en la pizarra electroacutenica de clase algunas imaacutegenes de telescopios que contengan informacioacuten sobre el espacio Algunos de estos instrumentos como el telescopio espacial Spitzer reuacutenen informacioacuten sobre la temperatura de planetas estrellas y polvo y se denominan telescopios de infrarrojos Otro ejem-plo lo ofrece el telescopio espacial James Webb cuyo lanzamiento estaacute previsto para 2021
Veacutease httpjwst-miriroeacuk o httpswwwjwstnasagov
Proyecta en la pizarra electroacutenica el juego de httpsspaceplacenasagovir-photo-albumen Al pasar la laquolente de la caacutemararaquo sobre las imaacutegenes el alumnado comprobaraacute coacutemo se veriacutea el mundo si la vista humana pudiera detectar la radiacioacuten infrarroja Explica al grupo que algunos teleacutefonos moacuteviles y tabletas cuentan con tecnologiacutea para detectar radiacioacuten infrarroja El alumnado podraacute investigar coacutemo utilizar las aplicaciones para moacuteviles y tabletas que permiten tomar imaacutegenes teacutermicas o infrarrojas para detectar diferencias de tem-peratura iquestSe les ocurre alguna utilidad que pueda ofrecer esta tecnologiacutea para la vida cotidiana
Demostracioacuten del docente Coloca una vela encendida detraacutes de una botella de cola de 2 litros de manera que la vela no se vea Situacutea la caacutemara de un teleacutefono moacutevil hacia el centro de la botella ahora deberiacutea verse con claridad el ful-gor de la vela en la pantalla del teleacutefono La parte infrarroja maacutes cercana del espectro de la luz se situacutea a continuacioacuten de la luz roja que el ojo humano es capaz de detectar Las caacutemaras fotograacuteficas de algunos teleacutefonos moacuteviles no cuentan con un filtro para el infrarrojo cercano sobre todo en la caacutemara frontal Esto nos permite ver algo de la radiacioacuten electromagneacutetica (luz) que emiten los objetos calientes Un ejemplo de ello lo ofrece la contemplacioacuten de la llama de una vela a traveacutes de una botella llena de refresco de cola La llama se ve mucho maacutes al usar la caacutemara que a simple vista Otra posibilidad consiste en modificar una caacutemara web para despojarla del filtro infrarrojo
Veacutease httpswwwesaintEducationTeachers_CornerInfrared_Webcam_Hack_-_Using_infrared_ light_to_observe_the_world_in_a_new_way_Teach_with_space_P15En el siguiente enlace aparecen maacutes ejemplos de imaacutegenes en luz visible y en luz infrarroja httpcoolcosmosipaccaltecheduimage_galleriesshoehtml
38 T4 Tema 4 Ni demasiado friacutea ni demasiado caliente
Entrega a cada grupo varios cuadraditos de papel termocromaacutetico y deja que los chicos los manipulen para explorar sus propiedades iquestSaben queacute ocurre Explica brevemente coacutemo funciona este material (Consuacuteltese el apartado titulado laquoInformacioacuten para el docenteraquo) Ya en grupos los alumnos seguiraacuten investigando las propiedades del papel termocromaacutetico Pueden probar a colocar el papel en distintas superfi-cies o a sostenerlo con manos friacuteas y calientes para observar sus cam-bios de color
Tras examinar los cambios de color planificaraacuten una investigacioacuten para comparar la eficacia de distintos materiales como conductores del calor Calentaraacuten el papel termocromaacutetico colocando los cuadra-ditos sobre la tapadera de una placa de Petri llena hasta la mitad de agua caliente (a un maacuteximo de 50 ordmC) En cuanto el papel cambie de color deberaacuten colocar los cuadraditos sobre los materiales que quieran comprobar El alumnado podraacute investigar la conductividad teacutermica de diversos materiales y superficies emitiendo una prediccioacuten previa antes de medir cuaacutento tiempo tarda el papel en perder el calor y recupe-rar el tono inicial Deberaacuten decidir queacute meacutetodo seguiraacuten para anotar los resultados de sus mediciones como una tabla o graacutefica donde aparezcan los materiales ordenados de acuerdo con su conductividad teacutermica
Puesta en comuacuten
Los resultados de cada grupo se pueden cotejar y debatir en la pizarra electroacutenica para exponerlos despueacutes en forma de graacutefica
mdash iquestQueacute material fue maacutes eficaz conduciendo el calor iquestQueacute material no fue un buen conductor teacutermico iquestQueacute utilidad tendriacutean estos resultados iquestSe les ocurre alguacuten uso praacutectico para los materiales termocromaacuteticos
Explica en clase que la energiacutea siempre procede de una fuente y viaja a traveacutes de un material cuanto maacutes lejana esteacute la fuente menor seraacute la temperatura Algunos materiales como los metales son buenos con-
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Para ilustrar que los metales conducen ener-giacutea cada grupo llenaraacute de agua caliente (a un maacuteximo de 50 ordmC) hasta la mitad una taza termo Introduciraacute en ella un pincho o una cuchara de metal y volveraacute a cubrir la taza con su tapadera de manera que un extremo del metal quede bajo el agua y el otro extremo asome por el orificio de la tapadera que sirve para beber y taparaacuten los huecos que queden alrededor del metal con cinta adhesiva El alumnado deberaacute emitir una prediccioacuten sobre queacute pasaraacute con la temperatura del extremo de metal que sobresale por fuera de la taza Un miembro del grupo sujetaraacute el extremo del metal al mismo tiempo que otro pone en marcha el cronoacutemetro e informaraacute al grupo cuando detecte que aumenta la temperatu-ra entonces tomaraacuten nota del tiempo Los grupos cotejaraacuten y discutiraacuten despueacutes sus resultados Si se dispone de registradores de datos (data loggers) se podraacuten usar los senso-res de temperatura para detectar cambios de temperatura en los pinchos o las cucharas el docente podraacute conectar entonces el regis-trador de datos a un ordenador portaacutetil para mostrar a la clase una graacutefica con las varia-ciones de temperatura a lo largo del tiempo a partir de los datos recopilados
ENLACES
El siguiente enlace ofrece maacutes ejemplos de imaacutegenes en luz visible e infrarroja
httpcoolcosmosipaccaltecheduimage_ga-lleriesshoehtml
Tema 4 Ni demasiado friacutea ni demasiado caliente 39T4
ductores del calor y permiten que el calor pase a su traveacutes mientras que otros son aislantes lo que sig-nifica que no son muy eficaces dejando pasar el calor a traveacutes de ellos En el espacio la energiacutea caloriacutefica viaja por el vaciacuteo del espacio mediante un proceso denominado radiacioacuten
Para demostrar la radiacioacuten caloriacuteficaEl docente podraacute optar por utilizar este apartado como una demostracioacuten en clase o para que cada grupo realice su propio experimento Vierte el mismo volumen de agua friacutea en dos latas de metal ideacutenticas pero con una de ellas pintada con pintura acriacutelica negra mate o envuelta en papel negro e introduce en cada una un termoacutemetro o una sonda de temperatura de un registrador de datos Pon ambas latas al sol o bajo una fuente de calor como un foco Al cabo de un tiempo el agua de la lata negra deberiacutea estar maacutes ca-liente que la de la otra lata La lata sin pintar absorbe poco calor porque refleja gran parte de la energiacutea ca-loriacutefica En cambio la superficie negra absorbe bien el calor radiante y la temperatura del agua aumenta
Informacioacuten para el docente La energiacutea caloriacutefica se desplaza de los objetos calientes a los friacuteos por tres meacutetodos convencioacuten con-duccioacuten y radiacioacuten De todos ellos la radiacioacuten es el uacutenico que no requiere contacto En el espacio no hay medio material por el que circular y la energiacutea caloriacutefica solo puede viajar en forma de radiacioacuten El infrarrojo es un tipo de luz que cae justo fuera del rango de la luz visible en el espectro electromagneacutetico Las ondas de luz portan energiacutea las longitudes de onda maacutes cortas tienen maacutes energiacutea mientras que las longitudes de onda maacutes largas tienen menos energiacutea Los objetos maacutes friacuteos brillaraacuten con longitudes de onda maacutes largas mientras que los objetos calientes brillaraacuten con longitudes de onda maacutes cortas En este proceso no interviene ninguna partiacutecula a diferencia de cuando se produce la conduccioacuten asiacute que la ra-diacioacuten puede darse en el vaciacuteo del espacio Los astroacutenomos que buscan exoplanetas utilizan telescopios de infrarrojos para detectar el tenue fulgor de objetos situados en el espacio exterior Los exoplanetas se detectan con maacutes facilidad cuando son grandes y completan una oacuterbita alrededor de su estrella cada pocos diacuteas 51 Pegasi b es un ejemplo y se considera un juacutepiter caliente Estos planetas alcanzan tempe-raturas muy elevadas porque se encuentran muy cerca de sus estrellas y fulguran con intensidad en luz infrarroja Spitzer fue el primer telescopio espacial que permitioacute detectar la luz de estos juacutepiter calientes
El papel termocromaacutetico contiene pigmentos sensibles a la temperatura Cambian de color al ca-lentarse o enfriarse Los materiales termocromaacuteticos se pueden utilizar para comprobar la laquoconductividad teacutermicaraquo o la capacidad para conducir el calor de un material
Los metales son materiales de una conductividad extrema La conduccioacuten permite que los aacutetomos calientes energeacuteticos choquen con aacutetomos maacutes friacuteos y alejados del metal lo que los vuelve maacutes energeacute-ticos De este modo la energiacutea caloriacutefica se va desplazando por el objeto
gt Telescopio espacial Spitzer
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que cuando un objeto opaco o transluacutecido
bloquea la luz de una fuente se produce una sombra
bull que cuanto maacutes cerca se encuentra el objeto de la fuente de luz mayor es la sombra que produce
bull que las estrellas emiten luzbull que a medida que los planetas orbitan alrededor
de su estrella bloquean parte de su luzbull que los planetas absorben y reflejan luz
Contexto
A medida que un planeta orbita su estrella puede situarse entre ese astro y la Tierra lo que eclipsa para nosotros parte de la luz de la estrella Esto recibe el nombre de traacutensito La medicioacuten de la intensidad de la luz durante un periodo de tiempo permite detectar planetas distantes y sus estrellas En esta actividad los alumnos aprenderaacuten cuestiones relacionadas con la luz y las sombras el traacutensito de planetas extrasolares ante sus estrellas centrales las estrellas como objetos
que emiten luz y la absorcioacuten de la luz
gt ESAATG medialab CC BY-SA 30 IGO
41
tema 5EN TRAacuteNSITO
Deteccioacuten de planetas extrasolares mediante la medicioacuten del descenso de brillo
Registrador de datos
(data logger)
Pizarra blanca o pared blanca para proyectar
Esferas de poliestirenovarios tamantildeos Tijeras
CartulinaCinta adhesiva
Pinchos de brochetas
o palillos de madera
Fuente de luz linterna o foco
de LED
Ficha de actividades
5a y 5b
42 T5
Material necesario para realizar la actividad
Esferas de distintos tamantildeos
(baloacuten de fuacutetbol pelota tenis pelota
espuma)
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Fotometrista de
traacutensitos e Ingeniero de disentildeo
Caja de cartoacuten (tipo zapatos o tipo toacutener de impresora)
Disco graduadoEncuadernadores
Palillos de dientes
Bolitas pequentildeas de poliexpan o
plastilina
Tema 5 En traacutensito 43T5
Para preparar con antelacioacutenPrepara varias esferas de distintos tamantildeos como un baloacuten de fuacutetbol una pelota de espuma y una pelota de tenis Se pueden preparar etiquetas identificativas con la profesioacuten de fotometrista de traacutensitos
ActividadIntroduccioacuten Pregunta en clase queacute ocurre cuando un objeto opaco pasa por delante de una fuente de luz Haz una demostracioacuten pasando un objeto por delante del foco del proyector de la clase y mostrando su sombra en la pizarra blanca Como alternativa usa una linterna o un foco y proyecta la sombra contra una cartulina blanca o la pizarra blanca del aula
Plantea estas preguntas
mdash iquestQueacute le pasa al tamantildeo de la sombra cuando se acerca o se aleja el objeto de la fuente de luz iquestQueacute hariacuteas para averiguarlo
Cada grupo de alumnos recortaraacute una pequentildea figura de cartulina que deberaacute unir a una base de cartulina para que se mantenga en vertical Los alumnos planearaacuten la investigacioacuten emitiraacuten predicciones y reali-zaraacuten la actividad tomando mediciones meticulosas y tomando registros de los resultados Tal vez quieran usar para sus registros el ejemplo que aparece en la ficha de actividades 5a Los grupos pondraacuten en comuacuten sus hallazgos y explicaraacuten sus conclusiones
mdash iquestQueacute han descubierto iquestQueacute pasoacute con el tamantildeo de la sombra al acercar o alejar la figura de la fuente de luz iquestCoacutemo se aseguraron de que no hubiera desviaciones cada vez que realizaban la prueba iquestPueden usar los datos para trazar una graacutefica que muestre el tamantildeo de la sombra frente a la distancia de la fuente de luz
Muestra en clase esta animacioacuten (titulada laquoTransiting Exoplanet Graphraquo) con la simulacioacuten de la curva de
luz que surge a medida que un planeta orbita alrededor de su estrella httpyoutubeOX_QWa_v5rw
44 T5 Tema 5 En traacutensito
Recrea el traacutensito de un planeta ante su estrella usando la pizarra blanca y el proyector de la clase a modo de estrella central La clase deberiacutea percibir la sombra en la pantalla cuando dos alumnos lancen una pelota desde un lado de la pantalla hasta el otro Prueba a usar pelotas de distintos tamantildeos
El alumnado confeccionaraacute por grupos una maqueta del traacutensito de un planeta ante su estrella usando esferas de poliestireno (o ciacuterculos de cartulina) para representar los exoplanetas y los palillos o brochetas de madera para sostenerlos Una fuente de luz como una linterna o un foco led haraacute las veces de estrella Si se conecta un registrador de datos (data logger) a un ordenador portaacutetil para medir la intensidad de la luz se apreciaraacute un descenso en la luz registrada cuando el planeta pase por delante de la fuente de luz
Muestra al alumnado la ficha de actividades 5b donde aparece una serie de graacuteficas con el nivel de luz registrado a medida que un exo-planeta orbita alrededor de su estrella La graacutefica a tambieacuten ilustra queacute aspecto tendriacutea la graacutefica si el planeta en oacuterbita fuera maacutes grande iquestSeriacutean capaces de trazar una liacutenea en los diagramas b c y d que ilus-tre la graacutefica resultante si cerca de la estrella orbitara un planeta maacutes pequentildeo maacutes veloz o maacutes lento
gt Graacutefica para ilustrar el tamantildeo de la sombra frente a la distancia de la frente de luz (en cm)
Distancia (cm)
Tam
antildeo
de la
som
bra
(cm
)
ENLACES
Muestra en clase este interesante viacutedeo de animacioacuten donde se explica el trabajo de la misioacuten Kepler y coacutemo opera este telescopio para detectar planetas
httpskeplernasagovmultimediaInteracti-vesHowKeplerDiscoversPlanetsElementaryflashcfm
Herramienta Lightgrapher
httpskeplernasagoveducationModelsand-Simulationslightgrapher
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Con una caja de zapatos se puede fabricar una caja de luz Haz un orificio en uno de sus lados con la finalidad de iluminarla a traveacutes de eacutel con alguacuten tipo de foco como una linterna led En el lado opuesto practica otro orificio que quede justo en frente de la fuente de luz Recorta una rendija semicircular en la tapa-dera de la caja cerca del extremo en el que se encuentre la fuente de luz Introduce por este orificio un palillo que en uno de sus extremos porte una bola de plastilina que represente el planeta aseguacuterate de que el haz de luz incide directamente sobre el planeta Desplaza el palillo con el planeta desde un extremo de la rendija semicircular hasta el otro extremo simulando parte de la oacuterbita En lugar de mirar la luz directamente usa un teleacutefono moacutevil o iPad colocado en el orificio por el que se mira y graba un viacutedeo con el paso del planeta mientras lo desplazas de un extremo al otro de la rendija
Ver guiacuteas de construccioacuten de las cajas en el anexo C de este documentohttpeseroeswp-contentuploads201808Cuaderno-ESERO_Detective-de-exoplanetas_DE-SB-01_2C2AA-ED_DIGITALpdf
45T5Tema 5 En traacutensito
Puesta en comuacutenInsta a cada grupo a crear un modelo a partir de una de las curvas de luz que aparecen en la ficha de actividades 5b iquestSaben explicar por queacute cambia la curva de luz con la velocidad del traacutensito o con el tamantildeo del planeta que orbita alrededor de la estrella Aprovecha las actividades praacutecticas para comentar los detalles de conocimiento maacutes relevantes Recuerda al alumnado que la observacioacuten minuciosa del brillo de una es-trella al lo largo de un periodo de tiempo permite detectar un descenso minuacutesculo en la cantidad de luz que vemos de esa estrella Los cientiacuteficos pueden medir ese brillo y representarlo en una graacutefica que se conoce como curva de luz Los planetas suelen ser pequentildeiacutesimos comparados con sus estrellas centrales asiacute que los descensos de luz que provocan en ellas son extremadamente leves Los planetas del tamantildeo de la Tierra son especialmente difiacuteciles de detectar Los exoplanetas maacutes grandes son faacuteciles de divisar sobre todo cuando se detectan varias oacuterbitas
Curvas de luz del traacutensito de un planetaEstas son cuatro copias de la misma curva de luz (fichas 5b) registrada durante el traacutensito de un planeta por delante de su estrella La graacutefica a) tambieacuten muestra la curva (en azul) que se obtiene cuando alrededor de la estrella orbita un planeta maacutes grande Dibuja otra curva en las graacuteficas que muestre b) un planeta maacutes pequentildeo c) un traacutensito maacutes veloz y d) un planeta maacutes lento
ENLACES
La misioacuten Kepler de la NASA dedicoacute antildeos a observar el mismo trozo de cielo casi 100 000 estrellas con la esperanza de captar traacutensitos
httpskeplernasagovindexcfm
GRAacuteFICA A Tiempo
Tiempo
Tiempo
Tiempo
Porc
enta
je d
e br
illo
Porc
enta
je d
e br
illo
Porc
enta
je d
e br
illo
Porc
enta
je d
e br
illo
GRAacuteFICA C
GRAacuteFICA B
GRAacuteFICA D
w w w e s e r o e sH O J A D E A C T I V I D A D E S
acti
vida
des
46 T5
Cuaderno del profesoradoD E T E C C I Oacute N D E E X O P L A N E TA S Ficha 5a (anverso)
Nuestra pregunta es
Predecimos que
Cambiaremos
Mediremos
Dejaremos igual las condiciones siguientes
Resultados obtenidos
H O J A D E A C T I V I D A D E Sw w w e s e r o e s
actividades47T5
Cuaderno del profesoradoD E T E C C I Oacute N D E E X O P L A N E TA SFicha 5a (reverso)
Resultados obtenidos
Distancia a la luz (en cm) Tamantildeo de la sombra (en cm)
Los resultados obtenidos revelan
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los polos magneacuteticos se dan por pares bull que los polos opuestos se atraen y que los polos
iguales se repelenbull que los imanes atraen algunos materialesbull que una corriente eleacutectrica en un cable crea un
campo magneacutetico
Contexto
El descubrimiento del planeta extrasolar Proxima b un posible mundo similar a la Tierra que orbita alrededor de Proxima Centauri (la estrella maacutes cercana al Sol) suscitoacute diversas cuestiones relacionadas con su capacidad para albergar vida Este exoplaneta estaacute bombardeado por cantidades inmensas de radiacioacuten procedente de su estrella Como se encuentra maacutes cerca de su estrella que la Tierra del Sol necesitariacutea contar con un campo magneacutetico muy intenso para que la vida sobreviviera en eacutel Aquiacute en la Tierra el campo magneacutetico que rodea el planeta protege a todos los seres vivos de los peligrosos rayos coacutesmicos
En esta actividad el alumnado estudiaraacute los
imanes fabricaraacute un electroimaacuten sencillo e investigaraacute
sus propiedades
gt Exoplaneta con niveles elevados de radiacioacuten electromagneacutetica Creacutedito NASAJPL-CaltechR Hurt (SSC)
tema 6QUE LA FUERZA TE ACOMPANtildeE
Fabricacioacuten de un electroimaacuten
49
Cinta aislante Tijeras
Ademaacutes necesitaraacutes
Contenedor de plaacutestico
50 T6
Cable con aislamiento
(al menos 2 metros)2 pilas AA2 imanes
2 cables de conexioacuten
con pinzas de cocodrilo
Clips de papeleriacutea
2 varillas o clavos de hierro
grandes(uno fino y otro
grueso)2 portapilas AA
Material necesario para realizar la actividad
Interruptor o interruptor
casero
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astrofiacutesico e Ingeniero de producto
PelacablesTacos de madera
(para interruptor)Puntas
(para interruptor)
Material opcional
51T6Tema 6 Que la fuerza te acompantildee
Para preparar con antelacioacutenEl docente podraacute preparar interruptores eleacutectricos simples con el alumnado si no dispone de interruptores comerciales
Veacuteanse las instrucciones en el apartado titulado laquoInformacioacuten para el docenteraquo
Para esta actividad se pueden preparar etiquetas identificativas con la profesioacuten de astrofiacutesicoConviene confeccionar y probar un electroimaacuten antes de realizar la actividad en clase La fuerza del
imaacuten dependeraacute del nuacutemero de espiras con que se construya
ActividadIntroduccioacuten Muestra en clase una imagen del exoplaneta Proxima b y explica que se trata de un planeta distante que orbita alrededor de una estrella llamada Proxima Centauri que es la maacutes cercana al Sol Aunque la oacuterbita que sigue el planeta alrededor de su estrella estaacute dentro de la zona habitable soporta vientos descomuna-les 2000 veces maacutes fuertes que los que imperan en la Tierra y recibe un bombardeo intenso de radiacioacuten El planeta necesitariacutea contar con un campo magneacutetico potente para proteger cualquier tipo de vida que pudiera albergar
En esta actividad los alumnos investigaraacuten por su cuenta queacute tipos de imanes hay comprobaraacuten la atraccioacuten y repulsioacuten entre sus polos y la fuerza magneacutetica asimismo estudiaraacuten que los imanes atraen algunos materiales Tras discutir sus resultados explicaraacuten que la electricidad se puede usar para construir un imaacuten y lo que se obtiene se denomina electroimaacuten
Cada grupo usaraacute los materiales que hay dentro del recipiente para fabricar un electroimaacuten Primero comprobaraacute su eficacia usando clips de papeleriacutea Despueacutes los grupos debatiraacuten queacute materiales les gusta-riacutea someter a su electroimaacuten antes de reunir una serie de materiales
Averiguaciones
mdash iquestCuaacutentos clips de papeleriacutea atraeraacute el electroimaacuten
mdash iquestVariacutea la fuerza del imaacuten si se cambia la cantidad de espiras de alambre con que se construye
mdash iquestHay alguna relacioacuten entre el nuacutemero de espiras del electroimaacuten y la cantidad de clips de papeleriacutea que consigue atraer
52 T6 Tema 6 Que la fuerza te acompantildee
mdash iquestPuedes antildeadir un interruptor para activar y desactivar el paso de la electricidad y por tanto el imaacuten
mdash iquestCoacutemo afecta al imaacuten un incremento del voltaje con una pila maacutes potente o antildeadiendo maacutes pilas
mdash iquestRepercute en el imaacuten el empleo de un clavo maacutes largo maacutes corto maacutes grueso o maacutes fino
mdash iquestQueacute materiales se pueden levantar usando la atraccioacuten de un imaacuten
Los datos recopilados durante la investigacioacuten de la relacioacuten entre el nuacutemero de espiras y la cantidad de clips de papeleriacutea atraiacutedos se puede plasmar despueacutes en graacuteficas El alumnado deberaacute exponer sus hallaz-gos en forma de presentacioacuten o de mural
Puesta en comuacutenCada grupo elige un meacutetodo para informar de sus hallazgos al resto de la clase y resumiraacute sus resultados en la pizarra electroacutenica iquestEncontraron los grupos alguna conexioacuten entre el nuacutemero de espiras de alambre y la fuerza del electroimaacuten iquestLograron aumentar la potencia de su imaacuten iquestCoacutemo iquestQueacute materiales atrajo el imaacuten iquestCoinciden en sus conclusiones todos los grupos
Nuacutemero de espiras Nuacutemero de clips de papeleriacutea
53T6Tema 6 Que la fuerza te acompantildee
Informacioacuten para el docente Se cree que el campo magneacutetico de nuestro planeta se genera en las profundidades del nuacutecleo terrestre A medida que la Tierra gira se arremolinan los materiales fundidos situados en el nuacutecleo del planeta El hierro liacutequido conduce la electricidad y genera corrientes eleacutectricas que a su vez crean campos magneacuteticos Los cientiacuteficos han desarrollado un meacutetodo para calcular el campo magneacutetico de un planeta extrasolar distante que orbite alrededor de una estrella distinta de la nuestra El meacutetodo consiste en utilizar el telescopio espacial Hubble para observar el paso de un planeta por delante de su estrella y entonces estudiar la absorcioacuten de la radiacioacuten de la estrella por parte de la atmoacutesfera del planeta para por uacuteltimo estimar el tamantildeo de los campos magneacuteticos que actuacutean alrededor del planeta
Los campos magneacuteticos se producen cuando todos los electrones de un objeto de metal giran en la misma direccioacuten Un electroimaacuten es un tipo de imaacuten que usa electricidad y un material magneacutetico como el hierro para crear campos magneacuteticos Los campos magneacuteticos no se ven pero siacute se pueden medir sus efectos
Para construir un electroimaacuten simple bull Pela los extremos de un cable para despojarlos del aislamiento de
plaacutestico que los recubre bull Coloca los materiales dentro de un contenedor de plaacutestico que no
conduzca la electricidadbull Sujeta el cable de unos 20 cm de largo por uno de sus extremos
coloacutecalo en la cabeza de un clavo de hierro y enroacutellalo a lo largo de eacutel sin que se superponga en ninguacuten lugar hasta la punta del clavo
bull Aseguacuterate de que enrollas el cable en el clavo dando las vueltas siempre hacia el mismo lado para que la electricidad fluya en un solo sentido
bull Conecta los extremos del cable a los dos lados (el positivo y el ne-gativo) de la pila sujetaacutendolo a ellos con un trozo de cinta aislante para que no dejen de hacer contacto
bull Cuando hayas conectado el segundo extremo del cable la pila em-pezaraacute a conducir electricidad por las espiras de alambre y el clavo quedaraacute imantado
bull Si permutas las conexiones tambieacuten cambiaraacutes la polaridad del campo magneacutetico creado
bull Prueba el electroimaacuten colocaacutendolo cerca de un clip de papeleriacutea o cualquier otro metal
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Los alumnos investigaraacuten el exoplaneta HD 209458b apodado Osiris un juacutepiter caliente que viene a ser una tercera parte maacutes grande y maacutes brillante que Juacutepiter Tambieacuten podriacutean investigar Proxima b para lo que podraacuten apo-yarse en la informacioacuten que encontraraacuten aquiacute
httpsenwikipediaorgwikiProxima_Cen-tauri_b
httpswwwnasagovcontentgoddardhub-bles-new-shot-of-proxima-centauri-our-nea-rest-neighbor
CONFECCIOacuteN DE UN INTERRUPTOR SIMPLE
Clava dos puntillas pequentildeas en un taco pequentildeo de madera y ensarta en cada una de ellas un clip de papeleriacutea Sujeta los cables a la cabeza de cada puntilla con pinzas de coco-drilo El circuito se cierra al desplazar los clips para que esteacuten en contacto Usa este enlace para consultar las instrucciones para hacerlo y otros ejemplos de interruptores simples
httphomeschoolandthingsblogspotcouk201303making-simple-switch-for-elec-tricalhtml
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que las ondas electromagneacuteticas viajan por el
espaciobull que los cientiacuteficos captan esas ondas usando
radiotelescopios bull que esas ondas se traducen entonces a sonidosbull a trabajar siguiendo el meacutetodo cientiacutefico mediante
la formulacioacuten de predicciones la realizacioacuten de experimentos sin sesgos y la recopilacioacuten e interpretacioacuten de datos
Contexto
Los cuatro sateacutelites Cluster de ESA han descubierto que la Tierra y otros planetas con campos magneacuteticos como Juacutepiter y Saturno emiten sentildeales de radio que viajan por el espacio en un haz delgado Estas emisiones solo se pueden detectar e interpretar usando radiotelescopios de gran tamantildeo
En esta actividad el alumnado recrearaacute diversos sistemas para enviar mensajes a distancia incluido el recorrido de las ondas de radio por el espacio usaraacute el meacutetodo cientiacutefico para estudiar los teleacutefonos con cuerda y escucharaacute los sonidos
naturales de la Tierra
gt Representacioacuten artiacutestica de los sateacutelites CLUSTER Copyright NASA
55
tema 7iquestHAY ALGUIEN A LA ESCUCHA
Comunicacioacuten a traveacutes del espacio
2 vasos desechables
56 T7
CuerdaHilo de nailon
Material necesario para realizar la actividad A
Bazuca de aire o caja de cartoacuten
Pelotas de espuma de diferentes
coloresVasos
desechablesParaguasPapel Radio analoacutegica
Ademaacutes necesitaraacutes para realizar la actividad A
Ademaacutes necesitaraacutes para realizar la actividad B
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Radioastroacutenomo
e Ingeniero de Sonido
2 platillos (muacutesica)
1 velaFicha de
actividades 2b
Linterna
Tabla con Coacutedigo Morse
o aplicacioacuten para moacutevil
Una caja de cartoacuten Compaacutes Tijeras Cinta adhesiva
Material opcional
Material necesario para construir un bazuca de aire
57T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Para preparar con antelacioacutenEl docente puede conseguir un bazuca de aire por Internet o se puede construir uno con una caja de car-toacuten (consulte el apartado titulado ldquoInformacioacuten para el docenterdquo)
Ten a mano una radio analoacutegica
Para la construccioacuten del teleacutefono deberemos practicar un orificio en la base de cada vaso previamente Para esta investigacioacuten se pueden preparar etiquetas identificativas con las profesiones de Radioastroacuteno-mo e Ingeniero de Sonido
Actividad AAveriguar maneras de enviar mensajes a distancia
Introduccioacuten Comienza el tema con una demostracioacuten para despertar la imaginacioacuten del alumnado Tiende una cuerda por el aula y cuelga de ella un trozo de papel o pide a alguien de la clase que lo sostenga en alto Utiliza un ba-zuca de aire para lanzar una onda de aire a traveacutes del aula que haga vibrar el papel Luego pide que un par de voluntarios se coloquen los vasos desechables en la cabeza Apunta con el bazuca hacia cada uno de los vasos y dispara Los vasos se tambalearaacuten y se caeraacuten Pregunta en clase queacute creen que pasa
Tambieacuten se pueden chocar dos platillos para demostrar que el aire que desplazan apaga la llama de una vela
Explica a la clase que aunque no vemos el aire moverse hasta el papel o los vasos siacute vemos o percibimos las consecuencias de ese desplazamiento De manera anaacuteloga las ondas de radio que recorren distancias inmen-sas por el espacio no se ven pero sabemos que estaacuten ahiacute al capturarlas y transformarlas en sonido Pregunta en clase si se les ocurre alguna manera de enviar mensajes a distancia aquiacute en el planeta Tierra Deja que debatan sus propuestas Ensentildea en clase dos objetos sencillos (vasos de papel y cuerda) que podriacutean utilizarse para enviar un mensaje iquestSe le ocurre a alguien coacutemo Aniacutemalos a comprobar sus propuestas A continuacioacuten los chicos probaraacuten por parejas a usar vasos de papel y cuerda para mandar mensajes Organizados ya por grupos debe-raacuten identificar queacute variables pueden cambiarse y coacutemo planificariacutean la investigacioacuten Tal vez quieran apoyarse en la ficha de actividades 2b (del tema 2) para planificar la resolucioacuten de interrogantes como
mdash iquestAfecta la longitud de la cuerda o el tipo de cuerda al sonido recibido
mdash iquestQueacute pasa cuando la cuerda estaacute tensa o flojamdash iquestTiene alguna repercusioacuten el material del
que estaacute hecho el vasomdash iquestFuncionariacutea el teleacutefono de cuerda
doblando una esquina
58 T7 Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
mdash El alumnado recopilaraacute y anotaraacute los datos y compartiraacute los resultados con la clase
mdash iquestQueacute tipo de cuerda o vaso recomendariacutean y por queacute
Puesta en comuacutenExplica en clase que los sonidos se generan mediante vibraciones que se desplazan a traveacutes del aire de soacute-lidos y de liacutequidos Las vibraciones que se producen al hablar dentro del vaso viajan por la cuerda hasta lle-gar al otro vaso el aire que hay dentro del vaso y los huesos que hay en el craacuteneo vibran y esas vibraciones llegan hasta los oiacutedos y entonces el cerebro descifra esa informacioacuten en forma de sonidos reconocibles
Para afianzar estos conocimientos se puede utilizar este viacutedeo
httpswwwyoutubecomwatchv=HMXoHKwWmU8
Actividad BEstudio de las ondas de radio
IntroduccioacutenHaz hincapieacute en que las ondas de radio son muy diferentes de las ondas del sonido Explica que las ondas electromagneacuteticas pueden viajar por el espacio sin necesidad de que haya aire Algunas de estas ondas se denominan ondas de radio Los cientiacuteficos han descubierto una manera de captar ondas de radio y convertirlas en sentildeales que viajan hasta nuestro oiacutedo
A continuacioacuten el alumnado reproduciraacute en clase el viaje que siguen las ondas electromagneacuteticas por el espacio hasta llegar al radiotelescopio Varios voluntarios se colocaraacuten en un extremo del aula con pelotas de espuma de diferentes colores que lanzaraacuten hacia el laquoradiotelescopioraquo un paraguas abierto que otro voluntario sujetaraacute desde el lado opuesto del aula de manera que la parte coacutencava mire hacia la clase Alguien decidiraacute queacute colores representaraacuten las ondas de radio uacutetiles Cuando se hayan lanzado todas las pelotas solo se conservaraacuten las pelotas de los colores elegidos que haya atrapado el paraguas mientras que el resto se desecharaacute Explica en clase que las estrellas (representadas por los alumnos voluntarios) emiten un montoacuten de radiacioacuten (representada aquiacute por todas las pelotas de diferentes colores) que viaja por el espacio el radiotelescopio (representado por el paraguas) capta toda esa radiacioacuten pero este instrumento solo podraacute utilizar la radiacioacuten de ciertas longitudes de onda las denominas ondas de radio las cuales transformaraacute en sentildeales comprensibles para nosotros
59T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Demostracioacuten del docenteUtiliza una radio analoacutegica para que el alumnado perciba el sonido que se oye cuando no estaacute sintonizada ninguna emisora mientras que al sintonizar alguna el sonido se vuelve niacutetido De forma anaacuteloga seriacutea-mos incapaces de atribuir un sentido a las ondas de radio si su energiacutea no se transformara en vibraciones que percibimos en forma de sonidos
Explica en clase que la Tierra y otros planetas tienen una manera de gritarle al resto de la Galaxia laquoiexclEstoy aquiacuteraquo Lo que ocurre es que ese mensaje solo se percibe y se entiende mediante radiotelescopios de gran tamantildeo
En este enlace escucharaacutes una grabacioacuten con los laquosonidosraquo
naturales de la Tierra
httpwwwesaintesaKIDSenSEM5QPSHKHF_LifeinSpace_0html
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Los maacutes entusiastas podriacutean construir o com-prar un transmisor que permita al alumnado enviar mensajes Los chicos tambieacuten podriacutean realizar su propia grabacioacuten de radio
Tambieacuten podriacutea estudiarse el coacutedigo Morse Existe una aplicacioacuten para teleacutefonos moacuteviles llamada Morse-It que traduce textos a pitidos en coacutedigo Morse Una laacutempara led podriacutea sustituirse por un timbre Otra alternativa seriacutea utilizar una linterna para enviar mensajes con patrones de haces de luz Explica que la luz se puede usar de este modo para enviar informacioacuten
Imagen 1 El Observatorio IRAM Pico Veleta o IRAM 30m es un radiotelescopio pertenecien-te al Instituto de Radioastronomiacutea Milimeacutetrica que estaacute situado en la loma de Dilar en Sierra Nevada a una altura de 2850 m sobre el nivel del mar
gt Radiotelescopio del observatorio de Sierra Nevada desde las pistas de esquiacute
60 T7 Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
A - J --- S 1 ----
B - K -- T - 2 ---
C -- L - U - 3 --
D - M -- V - 4 -
E N - W -- 5
F - O --- X -- 6 -
G -- P -- Y --- 7 --
H Q --- Z -- 8 ---
I R - 0 -----
9 ----
gt Tabla con el coacutedigo Morse
61T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Informacioacuten para el docente Los objetos que pueblan el espacio como planetas exoplanetas estrellas polvo y gas emiten ondas elec-tromagneacuteticas de diferentes longitudes de onda Parte de la luz que emiten tiene longitudes de onda muy largas algunas de hasta kiloacutemetro y medio de longitud Estas ondas largas reciben el nombre de ondas de radio y son parte de una serie maacutes grande de ondas denominadas en su conjunto espectro electromag-neacutetico Como las ondas de radio son tan largas para captarlas se utilizan telescopios especiales llamados radiotelescopios Estos son mucho maacutes grandes que los telescopios que se usan para captar la luz visible Estos instrumentos inmensos se apuntan hacia las estrellas o planetas y permiten conocer su estructura movimiento y composicioacuten a partir del estudio de las ondas de radio que provienen de esos objetos En astronomiacutea se utilizan ciertos instrumentos para convertir las ondas de radio en imaacutegenes y sonidos
Construccioacuten de un bazuca de aire1 Sella por completo todos los bordes de la caja con la cinta adhesiva 2 Traza un ciacuterculo en el centro de uno de sus lados recoacutertalo y sella los bordes de este orificio
con cinta 3 Golpea con las manos simultaacuteneamente dos lados opuestos de la caja de manera que el aire que
hay en su interior se vea forzado a salir por el orificio circular 4 Dirige el aire saliente hacia el objetivo como un montoacuten de vasos de papel para intentar tumbarlos
con la raacutefaga
gt Bazuka de aire
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los sonidos se producen por vibracionesbull que el tono de un sonido se puede cambiarbull que los exoplanetas pueden transitar ante el disco
de sus estrellas siguiendo un patroacuten regular
Contexto
El telescopio espacial Spitzer reveloacute hace poco que alrededor de la estrella TRAPPIST-1 orbitan siete planetas similares a la Tierra cuyo nombre astronoacutemico es b c d e f g y h Los planetas se detectaron debido a sus traacutensito por delante de la estrella lo que eclipsa perioacutedicamente una parte minuacutescula de la luz estelar Los planetas orbitan esta estrella siguiendo un patroacuten
En este tema el alumnado usaraacute materiales cotidianos para confeccionar instrumentos sencillos como flautas de pan a partir de pajitas de refrescos y producir con ellos siete notas que combinaraacuten al
antojo de su imaginacioacuten para crear melodiacuteas
gt Sistema solar de TRAPPIST-1 Copyright de la ilustracioacuten NASA
63
tema 8LA MUacuteSICA DE LOS PLANETAS EXTRASOLARES
Sonidos del espacio
64 T8
Ordenador con conexioacuten a
internet
Material necesario para realizar la actividad
Pajitas de refresco
Ademaacutes necesitaraacutes
Vasos desechables
Cinta adhesiva
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Ingeniero de
sonido y Cientiacutefico planetario
Botellas o vasos Baquetas Cajas de cartoacuten vaciacuteas
Gomas elaacutesticas Reglas de plaacutestico
65T8Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
Para preparar con antelacioacutenPara esta actividad se pueden preparar etiquetas indentificativas para la profesioacuten de ingeniero de sonido
ActividadIntroduccioacutenExplica en clase que el telescopio espacial Spitzer descubrioacute la estrella TRAPPIST-1 y sus siete planetas
Muestra la imagen de TRAPPIST-1
httpcdnsci-newscomimagesenlarge3image_4728e-TRAPPIST-1jpg
Reproduce en clase la animacioacuten de los traacutensitos ante TRAPPIST que aparece en el siguiente viacutedeo Las oacuterbitas se han acelerado para que el viacutedeo dure un solo minutohttpwwwspitzercaltecheduexploreblog371-Making-Music-from-Exoplanets
Explica que usando los patrones de los traacutensitos de estos siete planetas similares a la Tierra ante el disco de su estrella ha inspirado a un muacutesico a componer una melodiacutea basada en los tiempos en los que se produ-cen esos traacutensitos Asignoacute al traacutensito de cada planeta una nota musical acorde con su nombre (en ingleacutes b es la nota si c es do d es re e es la nota mi f es fa g es sol y h no se corresponde con ninguna nota musical) y antildeadioacute al conjunto una instrumentacioacuten sencilla de fondo y el ritmo de un tambor
Pon ejemplos de alguacuten otro sistema planetario extrasolar como Gliese o Kepler
con una cantidad diversa de planetas en oacuterbita alrededor de la estrella central
httpsexoplanetsnasagovresources174 httpswwwnasagovameskeplerkepler-186-and-the-solar-system
El alumnado cortaraacute las pajitas de papel para construir siete laquoflautas de panraquo de distintas longitudes Todas ellas deberaacuten tener uno de sus extremos aplanado de manera que al soplar por eacutel se produzca una nota o vibracioacuten diferente iquestSon capaces los alumnos de usar las flautas por turnos para crear una melodiacutea Organizados en grupos los chicos usaraacuten esas siete notas para crear una melodiacutea baacutesica a la que antildeadiraacuten la muacutesica que deseen
Ya han compuesto una muacutesica basada en los traacutensitos de TRAPPIST iquestPodraacuten crear ahora una melodiacutea basada en otros sistemas Podriacutean probar a llenar botellas o jarras con agua hasta distintas alturas a tamborilear con las baquetas a hacer vibrar reglas sobre el borde de una mesa o a hacer vibrar gomillas elaacutesticas tensadas a lo ancho de una caja de pantildeuelos vaciacutea
mdash iquestSeriacutea capaz alguacuten grupo de componer un rap para acompantildear sus melodiacuteas
66 T8 Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
Puesta en comuacutenCada grupo interpretaraacute su composicioacuten para toda la clase iquestSe les ocurre alguna aportacioacuten para mejorar las piezas musicales
En el tema 7 el alumnado aprendioacute que los planetas con un cam-po magneacutetico producen sentildeales que se pueden detectar mediante radiotelescopios Si una raza alieniacutegena captara las sentildeales de radio naturales que emite la Tierra oiriacutea una serie de chasquidos y silbidos iexclparecidos a los de R2-D2 el robot de Star Wars
Vuelve a oiacuter los chasquidos y silbidos de la Tierra en el sitio ESA Kids
httpwwwesaintesaKIDSenSEM5QPSHKHF_LifeinSpace_0html
Oiacuted en clase un corte de Star Wars la firma de cinco notas de la peliacute-cula Encuentros en la tercera fase o cualquier otra muacutesica relacionada con el espacio
Actividad B El programa ScratchCada uno de los planetas de Trappist-1 tarda un tiempo diferente en completar una oacuterbita alrededor de su estrella central Las leyes de Ke-pler dicen que cuanto maacutes lejos se encuentra un planeta de su estrella maacutes tarda en recorrer su oacuterbita
En este proyecto en Scratch el periodo de cada oacuterbita es propor-cional a los periodos orbitales reales de los planetas de Trappist Cada vez que un planeta completa una oacuterbita el modelo emite un sonido diferente
httpsscratchmiteduprojects153216618
Los sonidos estaacuten asignados de la siguiente manera pero es faacutecil cam-biar esto dentro del modelo
B ndash Chomp C ndash Boing D ndash CricketE ndash Meow F ndash Alien Creak2 G ndash Bass BeatboxH ndash Goose
El tiempo que dura cada oacuterbita se puede encontrar en el programa Scratch y se da en segundos
El cursor proporcional del modelo se puede utilizar para obtener muacuteltiplos de cada periodo orbital Por ejemplo si la proporcioacuten se es-tablece en 2 entonces el periodo de Trappist-1b ascenderaacute a 302 se-gundos y el de Trappist-1h seraacute de 40 segundos
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
El alumnado podriacutea iniciarse en el empleo de un programa informaacutetico para crear sus propias composiciones musicales basadas en los patrones orbitales de los planetas de TRAPPIST-1 Beatwave es una aplicacioacuten interesante que se puede usar con teleacutefonos moacuteviles y que ofrece la posibilidad de crear ritmos simples melodiacuteas melodiacuteas paralelas y de antildeadir instrumentos de fondo
67T8Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
1 Pulsa la flecha identifica los distintos sonidos que se oyen 2 Ordeacutenalos por periodos (del maacutes corto al maacutes largo) Pulsa stop
para detener los sonidos3 Cronometra cada uno crea una tabla con los periodos orbitales
(en segundos) 4 Pulsa en cada planeta para comprobar que cada sonido se re-
produce por separado Los datos reales de los planetas se pue-den encontrar en Wikipedia
httpsenwikiped iaorgwikiTRAPPIST-1mediaFile-PIA21425_-_TRAPPIST-1_Statistics_Tablejpg
El alumnado podriacutea recrear las oacuterbitas intentando cronometrar sus perio-dos mientras caminan en torno a una laquoestrellaraquo de manera que siempre pasen por el mismo punto cada vez que oigan el sonido de su planeta Esta recreacioacuten fiacutesica de las oacuterbitas con alumnos representando cada uno de los planetas orbitando alrededor de una estrella central podriacutea ayudar al grupo a entender la distancia a la que se encuentra cada planeta de la estrella y la velocidad a la que se desplaza en relacioacuten con los demaacutes pla-netas del sistema Asimismo podriacutea ayudarles a entender queacute hicieron en realidad durante la actividad con el programa Scratch que cada sonido re-presenta una oacuterbita completa Tendriacutean que poner a escala la distancia de las oacuterbitas porque si no algunos tardariacutean diacuteas en completar una vuelta de modo que un ejercicio matemaacutetico uacutetil consistiriacutea en crear una escala adecuada que pudiera representarse dentro de la clase Para ello deberaacuten asumir que las oacuterbitas son circulares Si juegan con el cursor proporcional del modelo encontraraacuten la mejor opcioacuten para que todos los planetas com-pleten sanos y salvos sus oacuterbitas respectivas Deberaacuten calcular la longitud del periodo de su sonido particular y luego lo comprobaraacuten
Quien tenga habilidad programando podraacute ampliar el ejercicio in-troduciendo las oacuterbitas de los planetas en el modelo
En este enlace se puede encontrar un ejemplo de movimiento circular
en Scratch
httpsscratchmiteduprojects11439426
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Usar los datos del periodo orbital para crear una composicioacuten musical similar para nuestro Sistema Solar y compara los dos sistemas
Crear una animacioacuten con Scratch para ilustrar la rotacioacuten de los planetas del sistema TRAPPIST-1 en torno a su estrella
gt Captura de pantalla del programa Scratch
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los planetas extrasolares y sus estrellas se
encuentran a millones de antildeos-luz de distancia del Sistema Solar
bull que las condiciones ambientales que se dan en esos planetas son diversas
bull que los seres vivos experimentan adaptaciones a lo largo del tiempo para sobrevivir en las condiciones ambientales que existen en cada momento
bull que en otros sistemas planetarios podriacutea haber formas de vida diferentes a las de la Tierra
Contexto
En esta actividad el alumnado recopilaraacute informacioacuten sobre planetas extrasolares y basaacutendose en ella usaraacute la imaginacioacuten y trabajaraacute de manera creativa para disentildear y describir un nuevo exoplaneta Para ello tendraacute en cuenta rasgos clave y las adaptaciones que necesitariacutean desarrollar los seres vivos para sobrevivir en las condiciones ambientales de ese
planeta
gt ExoMars Rover ESAATG medialab
69
tema 9AGENCIA DE VIAJES A PLANETAS EXTRASOLARES
Exploracioacuten de mundos alieniacutegenas
Libros tabletas y ordenadores
de consulta
Rotuladores y laacutepices
de colores
70 T9
Ordenador con conexioacuten a
internet
Material necesario para realizar la actividad
Papel
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astroacutenomo
galaacutectico y extragalaacutectico y Astrobioacutelogo
71T9Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
Para preparar con antelacioacutenPara esta actividad se pueden preparar etiquetas identificativas para las profesiones de astroacutenomo extra-galaacutectico y astrobioacutelogo
IntroduccioacutenExplica en clase que en este tema deben actuar en primer lugar como astroacutenomos extragalaacutecticos para estudiar y disentildear un planeta extrasolar distante Despueacutes haraacuten las veces de astrobioacutelogos para estudiar y disentildear alguna forma de vida alieniacutegena uacutenica y tendraacuten que describir coacutemo se ha adaptado a las condi-ciones ambientales que imperan en su lejano mundo
Empieza la actividad con un emocionante viaje a mundos distantes usando la herramienta interactiva httpeyesjplnasagoveyes-on-exoplanetshtml
Muestra en clase las imaacutegenes del sitio en Internet de la NASAhttpsexoplanetsnasagovalien-worldsexoplanet-travel-bureau
En este sitio encontraraacutes una seleccioacuten de carteles con gran variedad de exoplanetas que ilustran los rasgos uacutenicos de cada uno de ellos
bull TRAPPIST-1_Planet hop from TRAPPIST-1 (de planeta en planeta desde TRAPPIST-1)
bull PSOJ31885-22 _Where the night life never ends (Donde la vida nocturna nunca cesa)
bull HD4037G_Experience the gravity of a super earth (Experimenta la gravedad de una supertierra)
bull KEPLER-16B_Where your shadow always has company (Donde tu sombra siempre tiene compantildeiacutea)
bull 51 Pegasi-b_Greetings from your first exoplanet (Saludos desde tu primer exoplaneta)
bull KEPLER-186F_Where the grass is always redder (Donde la hierba siempre es maacutes roja)
El tamantildeos de estos exoplanetas va desde las supertierras hasta los minineptunos algunos son rocosos otros son aacuteridos como desiertos los hay volcaacutenicos achicharrantes geacutelidos unos son asolados por potentes vientos otros son bombardeados por radiacioacuten intensa
gt Muestra de carteles sobre exoplanetas del sitio web de la NASA
72 T9 Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
Actividad ACada grupo estudiaraacute varios sistemas de planetas extrasolares y con la informacioacuten obtenida crearaacute una descripcioacuten detallada del mundo distante inventado por ellos A continuacioacuten disentildearaacuten un cartel en el que figuren los principales rasgos de ese planeta
Actividad BSi en ese mundo pudiera haber vida iquestqueacute forma tendriacutea iquestQueacute clase de adaptaciones tendriacutean que desarrollar los seres vivos para sobrevivir en las condiciones ambientales de este planeta La astrobiologiacutea aspira a descubrir cuaacuteles son las condiciones necesarias para la vida y queacute formas puede adoptar la vida Los alumnos asumiraacuten el papel de as-trobioacutelogos para estudiar los entornos extremos que hay en la Tierra y las adaptaciones que han desarrollado los seres vivos para sobrevivir en ellos Usaraacuten esta informacioacuten para describir la clase de vida alieniacutegena que podriacutea existir en el nuevo mundo que han imaginado Dibujaraacuten y pondraacuten nombre a esta nueva forma de vida y sentildealaraacuten sus rasgos principales
Puesta en comuacutenLos grupos presentaraacuten sus disentildeos ante su clase o ante otra clase y describiraacuten con detalle el mundo alieniacutegena que han inventado Expli-caraacuten queacute adaptaciones han desarrollado los seres vivos para adaptar-se a ese entorno
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Si fuera posible iquesta cuaacutel de esos exoplanetas viajariacutean los chicos o enviariacutean una sonda para estudiarlo y por queacute El docente haraacute hincapieacute en que es imposible viajar a estos exoplanetas distantes debido a las inmensas distancias que nos separan de ellos iquestCoacutemo seriacutea ese lugar Si pudieran elegir sus caracteriacutesticas iquestcuaacuteles creen que seriacutean las ideales para vivir felices y con bienestar
Puede que los grupos quieran componer una muacutesica para acompantildear su mural Tambieacuten podriacutean disentildear confeccionar y decorar una maqueta para ilustrar los rasgos principales del mundo distante que han elegido Esta actividad podriacutea relacionarse con otros temas interdisciplinares del curriacuteculo como dibujo teatro tecnologiacutea ingenieriacutea geografiacutea lecto-escritura e informaacutetica
73T9Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
VoyagerEn 1977 se lanzaron las dos sondas gemelas Voyager 1 y 2 para explo-rar regiones del espacio a las que ninguacuten otro artefacto terrestre habiacutea llegado jamaacutes Ambas estaacuten maacutes lejos del Sol que Plutoacuten y a traveacutes de los datos que siguen enviando a la Tierra los cientiacuteficos confiacutean en co-nocer mejor el espacio que media entre las estrellas llamado espacio interestelar La nave lleva a bordo un disco de cobre chapado en oro de unos 30 cm con sonidos e imaacutegenes seleccionados para retratar la diversidad de la vida y la cultura en la Tierra
mdash iquestQueacute pondriacutean los chicos en un disco asiacute para enviar en una misioacuten con destino a un planeta distante situado fuera de los confines de nuestra propia Galaxia
mdash iquestCoacutemo describiriacutean a los seres humanos
mdash iquestQueacute los hace felicesmdash iquestQueacute cualidades consideran
deseables en un ser humano
mdash iquestQueacute aficiones animales accidentes geograacuteficos o muacutesica incluiriacutean en el disco
mdash Si tuvieran que escribir una carta a un ser alieniacutegena iquestqueacute le diriacutean
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
El alumnado podriacutea grabar un viacutedeo o un mensaje de voz composiciones musicales programas informaacuteticos robots creaciones artiacutesticas o fotografiacuteas Esta actividad ofrece muchas posibilidades para seguir un plantea-miento interdisciplinar amplio atractivo para todas las edades y todo tipo de capacidades
Otros cuadernos didaacutecticosConsulta todos los disponibles y descaacutergalos de la web wwweseroes
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ESCONDIDOS EN LA LUZ
PrimariaCuaderno del profesorado
DE-P-01
Colaboradores ESERO Spain Mayo 2019
ANDALUCIacuteA Consejeriacutea de Educacioacuten y Deporte de la Junta de Andaluciacutea
ARAGOacuteN Fundacioacuten Centro Astronoacutemica Aragoneacutes Espacio 042
Fundacioacuten Ibercivis
ASTURIAS Consejeriacutea de Educacioacuten y Cultura del Gobierno del Principado de Asturias
CANARIAS Consejeriacutea de Educacioacuten y Universidades del Gobierno de Canarias
CATALUNtildeA CESIRE (Centre de Recursos Pedagogravegics Especiacutefics de Suport a la Innovacioacute i la Recerca Educativa) Departament drsquoEnsenyament Generalitat de Catalunya
GALICIA Conselleriacutea de Educacioacuten Universidade e Formacioacuten Profesional de la Xunta de Galicia
I BALEARES Conselleria De Educacioacuten y Universidad Govern Illes Balears
LA MANCHA Consejeriacutea de Eduacioacuten Cultura y Deportes Gobierno de Castilla La Mancha
MADRID Consejeriacutea de Educacioacuten e Investigacioacuten de la Comunidad de Madrid
Grupo de Investigacioacuten en Nutricioacuten Ejercicio y Estilo de Vida Saludable INEF Universidad Politeacutecnica de Madrid
MURCIA Consejeriacutea de Empleo Universidades y Empresa Regioacuten de Murcia
NAVARRA Pamplonetario
PAIacuteS VASCO Departamento de educacioacuten Gobierno Vasco
VALENCIA Ciutat de les Arts i les Ciegravencies Generalitat Valenciana
sumario
Dave Gibbs National STEM Centre University of York Reino UnidoJulie Wiskow Rode Heath Primary School Reino UnidoYvonne Wright Derbyshire County Council Reiuno UnidoTaj Bhutta Institute of Physics (IoP) Reino UnidoSheila Kanani Royal Astronomical Society (RAS) Londres Reino UnidoOlivia Johnson Science and Technology Facilities Council (STFC)
Royal Observatory Edinburgh (ROE) UK Astronomy Technology Centre (UKATC) Reino Unido
Wendy Cotterill Science and Technology Facilities Council (STFC) Daresbury Reino Unido
Phill Day Science and Technology Facilities Council (STFC) Daresbury Reino Unido
Rebecca Barnes European Space and Technology Centre (ESTEC)Joseacute Miguel Gonzaacutelez Peacuterez ESERO NoruegaDomingo Escutia ESERO EspantildeaKaty McKay Directora de marketing STEM LearningCathy Callus y alumnado de 5ordm curso Escuela de Ensentildeanza Primaria
Edisford Clitheroe Reino Unido
Material didaacutectico basado en las publicaciones
bull Exoplanets detective Secundaria Coleccioacuten Teach with space ESA Education
bull Are we alone Primaria Sue Andrews y colaboradores ESERO UK wwweseroorguk
40 Tema 5 En traacutensito
48 Tema 6 Que la fuerza te acompantildee
54 Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
62 Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
68 Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
actividadesbloque 1
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que nuestro Sistema Solar estaacute formado por ocho
planetas que orbitan alrededor de nuestra estrella el Sol
bull que la Tierra orbita alrededor del Sol desde la zona habitable tambieacuten conocida como la laquozona de Ricitos de Ororaquo
bull que en el cosmos existen otros sistemas solares aparte del nuestro
bull a interpretar la informacioacuten y las escalas y a usar decimales para trazar la distancia orbital de los planetas
Contexto
Las distancias que median entre los planetas y
las estrellas que orbitan se miden en unidades
astronoacutemicas o au La Tierra dista 1 au de nuestra
estrella el Sol La regioacuten en torno a la estrella que
no es ni demasiado caliente ni demasiado friacutea como
para que exista agua en estado liacutequido se denomina
zona habitable aunque tambieacuten se conoce como
laquozona de Ricitos de Ororaquo En esta actividad el
alumnado traza la posicioacuten y las oacuterbitas de la Tierra
y el resto del planetas del Sistema Solar y despueacutes
calcula la ubicacioacuten de la zona habitable Con ello
aprende que existen otros sistemas solares con
planetas en oacuterbita alrededor de estrellas distintas
al Sol al trazar las posiciones de esos planetas
extrasolares distantes descubren cuaacuteles podriacutean ser
habitables
gt Copyright ESA 2003 Ilustracioacuten de AOES Medialab
11
tema 1HASTA EL INFINITO Y MAacuteS ALLAacute
Trazado de las oacuterbitas de los planetas del Sistema Solar y de otros sistemas solares
Cartulinasde color negro y Planchas
de poliestireno o espuma
(60x60 cm)
Tablero 60x60para caacutelculo de zona
de habitabilidad
Plantilla con los planetas
del Sistema Solar a escala de tamantildeo
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astroacutenomo
galaacutectico y Cientiacutefico planetario
Plantilla con los planetas del Sistema Solar
a escala de distancia
Gometsredondos (planetas)
7 fichascon datos
de planetas extrasolares
Tizas y cordelpara trazar oacuterbitas
5 fichascon datos del Sistema Solar
1 fichapara calcular las
zonas habitables del Sistema Solar y los 7 exoplanetas (para
fotocopiar)
Calculadora
Tijeras yPegamento en
barra
Plastilina de varios colores y palillos de
cocina
12 T1
Papel Laacutepices o boliacutegrafos
Rotuladores opacos tizas o laacutepices de
colores
Trapo o bayeta para limpiar el tablero
Material necesario para realizar la actividad
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Tema 1 Hasta el infinito y maacutes allaacute 13T1
Para preparar con antelacioacuten
Todas las sesiones en el aula estaacuten pensadas para que el alumnado trabaje en grupos de cuatro personas Antes de iniciar la actividad se pueden preparar varias etiquetas identificativas con la profesioacuten de laquoastroacute-nomo galaacutecticoraquo Veacutease las cartas de roles
Dibuja los dos ejes sobre las cartulinas negras y maacutercalos a intervalos de 1 cm empezando por el pun-to en el que se cruzan ambos ejes antes de pegar las cartulinas sobre las planchas de material riacutegido
Veacutease el diagrama en el apartado laquoInformacioacuten para el docenteraquo
Las planchas riacutegidas se pueden utilizar por ambos lados para no tener que utilizar dos diferentes si se pega una cartulina negra por cada uno de sus lados Otra posibilidad consiste en recortar ciacuterculos de papel coloreados para confeccionar los planetas y pegarlos sobre sus oacuterbitas trazadas previamente en la cartulina negra sin necesidad de fijarla despueacutes a la plancha de material riacutegido
Reparte entre los alumnos las fichas rellenables para el caacutelculo Entrega tambieacutena cada grupo de alum-nos una ficha con los datos del Sistema Solar Y junto a esta reparte las fichas diferentes con informacioacuten sobre planetas extrasolares entre los grupos Todos los grupos deben tener demaacutes de la ficha del Sol y la del planeta extrasolar la ficha del caacutelcu que les permita calcular las zonas de habitabilidad
Presentacioacuten de la actividad
Pregunta a los escolares si saben queacute es un planeta iquestSaben cuaacuteles son los planetas del Sistema Solar iquestCuaacutentos hay iquestSaben en cuaacutel de ellos vivimos y el nombre de nuestra estrella
Muestra en clase una animacioacuten que recree un sistema solar por ejemplo la de Paxi (la mascota de la ESA) y el Sistema Solar httpswwwstemorgukrx34sc
Pide a los chicos que tracen por grupos las oacuterbitas de la Tierra y la Luna alrededor del Sol Tambieacuten pueden plasmar las oacuterbitas de otros planetas del Sistema Solar Si se dispone de ellos el docente po-draacute mostrar al alumnado modelos tridimensionales de los planetas Una actividad del Royal Observatory Greenwich utiliza piezas de fruta para ilustrar las masas relativas de los planetas colocadas por orden de distancia al Sol wwwstemorgukelibraryresource31649fruit-solar-system
Explica en clase que necesitamos agua para existir y que en nuestro planeta repleto de agua hay vida pero que puede haber muchos planetas con agua y con unas condiciones favorables para la vida que no alberguen seres vivos Cuaacutentos de esos planetas habitables tienen vida sigue siendo un gran misterio sin respuesta iexcly apasionante De momento tenemos la capacidad de efectuar observaciones que revelan queacute planetas podriacutean albergar vida pero solo eso no nos sirve para saber si realmente hay vida extraterrestre
Los planetas demasiado proacuteximos al Sol son demasiado toacuterridos para albergar agua liacutequida porque se convertiriacutea en vapor y se esfumariacutea mientras que en un lugar alejado del Sol en exceso el agua se congelariacutea La oacuterbita de la Tierra es justo la idoacutenea ni demasiado caliente ni demasiado friacutea Esta regioacuten se denomina zona habitable o laquozona de Ricitos de Ororaquo En esta actividad los alumnos se convertiraacuten en astroacutenomos galaacutecticos y usaraacuten las matemaacuteticas y una serie de datos para trazar las oacuterbitas de la Tierra y de los planetas del Sistema Solar antes de pasar a representar las oacuterbitas que recorren algunos planetas extrasolares alrededor de sus estrellas centrales
14 Tema 1 Hasta el infinito y maacutes allaacuteT1
Actividad
La ficha de actividades 1a (ficha del Sol y su sistema de planetas) ofrece informacioacuten sobre la distancia de la Tierra y el resto de planetas al Sol en unidades astronoacutemicas o au Entrega a cada grupo de la clase varias fichas con datos sobre el Sistema Solar y una cartulina de color negro unida a una plancha de material riacutegido en la que ya esteacuten trazados dos ejes que se crucen en el centro y divididos en intervalos de un centiacutemetro Puede que el docente prefiera proporcionar al alumnado una cartulina negra sin maacutes sin fijarla a una plancha de material riacutegido La escala puede darse ya trazada sobre cada eje o tambieacuten se puede optar por que la sentildeale el propio alumnado dependiendo de sus capacidades La actividad permite trabajar con nuacutemeros de hasta dos decimales
En un primer momento el alumnado trabaja como un solo grupo formado por toda la clase mientras el do-cente expone la actividad La posicioacuten del Sol se corresponde con el punto de la cartulina donde se cruzan ambos ejes Conviene explicar que las distancias que median entre los planetas y el astro central se miden en unidades astronoacutemicas o au La Tierra dista 1 au de nuestra estrella el Sol Con un rotulador opaco o un laacutepiz de color se marcaraacute la distancia que separa la Tierra del Sol en los puntos adecuados de los ejes norte sur este y oeste em-pezando a contar desde la interseccioacuten de ambos ejes A continuacioacuten se uniraacuten los cuatro puntos mediante una circunferencia para representar la oacuterbita Si se utiliza la plancha riacutegida se pincharaacute sobre ella un palillo de cocina con una pequentildea bola de plastilina en uno de sus extremos que represente la Tierra situada sobre su oacuterbita Otra posibilidad consiste en colocar una pegatina o un ciacuterculo pequentildeo de papel coloreado para ilustrar la Tierra sobre la cartulina negra en alguacuten punto de su oacuterbita El alumnado representaraacute por siacute solo la distancia y las oacuterbitas del resto de los planetas Por uacuteltimo deberaacute calcular y sentildealar la zona habitable usando la informacioacuten que figura en la ficha correspondiente (ficha de actividades 1b) Recueacuterdese a los estudiantes que esta regioacuten se denomina zona habitable (o laquozona de Ricitos de Ororaquo) porque no es ni demasiado caliente ni demasiado friacutea
Si se dispone de planchas de material riacutegido se confeccionaraacute un modelo de cada planeta por orden de masa con plastilina de un color adecuado de acuerdo con los rasgos que el alumnado conozca de cada planeta Conviene recordarles que disponen de alguna informacioacuten sobre los planetas (su masa y el tama-ntildeo de su oacuterbita) que les serviraacuten para decidir coacutemo representarlos
mdash iquestSe parecen maacutes a la Tierra (planetas rocosos) o a Juacutepiter (planetas gaseosos) iquestCuaacuteles tienen maacutes posibilidades de ser habitables (los rocosos)
A continuacioacuten fijaraacuten cada planeta de plastilina a un palillo de cocina y pincharaacuten los palillos sobre la plan-cha de material riacutegido en el lugar que les corresponda sobre los anillos orbitales que hayan trazado en la cartulina Los modelos de plastilina se pueden sustituir por ciacuterculos de papel o pegatinas que representen los planetas y se fijaraacuten con pegamento sobre la cartulina negra
A continuacioacuten los grupos necesitaraacuten otra cartulina de color negro fijada sobre una plancha riacutegida que tambieacuten tenga marcados de antemano ambos ejes y la escala formada por segmentos de 1 cm Otra posibilidad consiste en retirar los planetas de plastilina de la plancha riacutegida utilizada en la actividad anterior y aprovechar su reverso para fijar sobre este otro lado la segunda cartulina negra o incluso limitarse a usar la cartulina negra sin ninguacuten soporte riacutegido
Tema 1 Hasta el infinito y maacutes allaacute 15T1
mdash iquestTienen los chicos alguna idea de cuaacutentas estrellas puede haber tan solo en nuestra Galaxia que esteacuten orbitadas por planetas
Expliacutecales que se han descubierto cientos de sistemas con maacutes de un planeta y miles de estrellas con al menos un planeta a su alrededor tan solo en nuestra Galaxia y que se calcula que puede haber decenas de miles de millones maacutes Cada grupo recibiraacute una ficha (ficha de actividades 1a) con los datos del sistema estelar de un planeta extrasolar para que utilizando esa informacioacuten sentildeale la distancia a la que se en-cuentra el planeta de la estrella central Los planetas extrasolares de los que se proporcionan datos son 55 Cancri HR 8799 Gliese 581 Gliese 876 Kepler 62 Kepler 186 e iacutepsilon Andromedae
Por uacuteltimo se repartiraacuten las fichas que muestran coacutemo calcular los liacutemites interior y exterior de la zona de habitabilidad para cada una de esas estrellas Cada grupo usaraacute los caacutelculos para sentildealar esta zona sobre la cartulina donde hayan representado el sistema solar en cuestioacuten para ver si alguno de los planetas cae dentro de esta zona y podriacutea ser habitable
Puesta en comuacutenLos grupos compartiraacuten sus resultados con el resto de la clase los cuales podraacuten exponerse en la pizarra electroacutenica
1 iquestQueacute grupos encontraron un planeta que orbita alrededor de su estrella central dentro de la zona habitable
2 iquestPor queacute algunos de ellos no seriacutean habitables Recueacuterdales que tienen a su disposicioacuten gran varie-dad de informacioacuten relevante sobre los planetas relacionada con este tema
3 iquestCuaacutel de esos planetas seriacutea demasiado caliente o demasiado friacuteo para albergar vida
gt Muestras del trabajo realizado por el alumnado de 5ordm curso
Tema 1 Hasta el infinito y maacutes allaacute16 T1
Informacioacuten para el docente
Unidad astronoacutemicaUna unidad astronoacutemica (siacutembolo au) es la distancia que media entre la Tierra y el Sol esta distancia variacutea a medida que la Tierra recorre su oacuterbita alrededor del Sol la cual asciende a 149 597 870 700 metros
PlanetaUn planeta se define como un objeto que gira alrededor de una es-trella que es lo bastante masivo como para que su propia gravedad le confiera forma esfeacuterica y que haya logrado laquolimpiarraquo su recorrido orbital de otros objetos menores
Antildeo-luzUn antildeo-luz (a-l) es la distancia que recorre la luz en un antildeo a una ve-locidad de unos 300 000 kiloacutemetrossegundo
LuminosidadLuminosidad es una medida del brillo o la potencia de una estrella la cantidad de energiacutea que emite una estrella desde su superficie Suele expresarse en vatios y se mide en relacioacuten con la luminosidad del Sol
Exoplanetas en la zona habitableLa zona habitable o laquozona de Ricitos de Ororaquo es la regioacuten en torno a la estrella donde imperan temperaturas que no son ni demasiado calientes ni demasiado friacuteas para que haya agua en estado liacutequido Los liacutemites maacutes cercano y maacutes alejado de la estrella donde puede haber agua liacutequida dependen entre otras cosas del tamantildeo y la temperatu-ra de la estrella Se cree que las estrellas iacutepsilon Andromedae Gliese 581 55 Cancri Kepler 62 y Kepler 186 cuentan con planetas que las orbitan dentro de la zona habitable Sin embargo los datos sobre los sistemas planetarios extrasolares pueden variar a medida que se reuacutena maacutes informacioacuten Los datos que se dan en las fichas son los correctos en el momento de su confeccioacuten pero deberaacuten revisarse a medida que se logren nuevos hallazgos y los telescopios maacutes modernos efectuacuteen mediciones maacutes precisas Asiacute es la ciencia
Los alumnos maacutes capaces disfrutaraacuten calculando la distancia en au de la zona habitable de las estrellas que figuren en sus fichas de ac-tividades utilizando la foacutermula 07 times radicluminosidad de la estrella para hallar el borde interior de la zona habitable y 15 times radicluminosidad para el liacutemite exterior de dicha zona Noacutetese que la luminosidad se da en unidades solares o laquosolesraquo es decir tomando como referencia la lumi-nosidad de nuestro Sol
Enana rojaEstrella pequentildea vieja y relativamente friacutea
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Los grupos pueden efectuar una buacutesqueda de otros exoplanetas y estrellas descubiertos en nuestra Galaxia y preparar un mural o una presentacioacuten para exponer sus averiguaciones
Tema 1 Hasta el infinito y maacutes allaacute 17T1
Enana marroacutenObjeto celeste con una masa intermedia entre la de un planeta gigante gaseoso y una estrella pequentildea que se cree que emite radiacioacuten infra-rroja Son de colores diversos a pesar de su nombre
Enana naranja Tambieacuten conocida como estrella de tipo K de la secuencia principal (quema hidroacutegeno) o enana K Tiene un tamantildeo intermedio entre una estrella roja de tipo M de la secuencia principal y una estrella amarilla de tipo G de la secuencia principal
Enana amarillaNuestro Sol es una estrella enana amarilla Estos astros tienen una masa similar a la del Sol A medida que se van enfriando se los conoce como estrellas enanas blanco-amarillentas
Telescopia espacial James WebbEl telescopio espacial James Webb es el sucesor del telescopio espacial Hubble y supone una colaboracioacuten internacional de la Agencia Espacial Europea la Agencia Espacial Canadiense y NASA Portaraacute en su inte-rior un instrumento desarrollado en Reino Unido que permitiraacute tomar medidas espectroscoacutepicas que se espera que revolucionen el estudio de las atmoacutesferas de planetas extrasolares Este telescopio lograraacute ob-servar las primeras galaxias que se formaron en el universo y estudiaraacute sucesos y objetos distantes del cosmos que ahora son inaccesibles a los instrumentos instalados en la superficie terrestre Otro de sus objetivos consiste en desentrantildear coacutemo se forman las estrellas y los planetas lo que incluiraacute imaacutegenes directas de exoplanetas
ENLACES
Para introducirse en el tema de los planetas extrasolares consuacuteltese
httpwwwesaintesaKIDSenSEM3NFXPX-PF_LifeinSpace_0html
httpsexoplanetsnasagov
httpeyesjplnasagoveyes-on-exoplanetshtml
httpswwwstemorgukelibraryresour-ce31030exoplanets
Para diponer de maacutes informacioacuten sobre el telescopio espacial James Webb veacutease
httpjwst-miriroeacuk
httpswwwjwstnasagov
gt Muestra del tablero de trazado de oacuterbitas de exoplanetas con dos ejes que se cruzan en el centro
18 Tema 1 Hasta el infinito y maacutes allaacuteT1
EstrellaIntervalo espacial de la zona habitable
Planetas dentro de la zona
Sol 07ndash15 Tierra Marte Venus
Gliese 581 0077ndash0165 o 008ndash0165
c g o solo g
HR 8799 154ndash331 Ninguno
55 Cancri 05ndash1125 f
Kepler 62 031ndash067 e
Kepler 186 004ndash033 b c d e
Gliese 876 007ndash015 c
iacutepsilon Andromedae 132ndash283 d
Si se usa el valor real de 0077 los planetas c y g caen dentro de la zona habitable si el nuacutemero se redondea a 008 entonces solo se encuentra en ella el planeta g Esto puede originar un debate sobre cuaacutendo es adecuado redondear un valor hasta dos decimales iexclEn este caso la diferencia entre ambos resultados es enorme
Tema 1 Hasta el infinito y maacutes allaacute 19T1
Muestras de fichas con datos (ficha de actividades 1a Sol y sistemas exoplanetarios)
Muestra de ficha rellenable(ficha de actividades 1b)
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los seres vivos producen dioacutexido de carbonobull que se ha detectado dioacutexido de carbono en la
atmoacutesfera de planetas distantesbull que la deteccioacuten de dioacutexido de carbono puede ser
un signo de que hay vidabull a trabajar siguiendo un meacutetodo cientiacutefico
Contexto
La ciencia estaacute descubriendo planetas en oacuterbita
alrededor de estrellas de nuestra Galaxia y algunos
de ellos podriacutean ser similares a la Tierra con unas
condiciones adecuadas para la vida Por tanto
iquestqueacute se busca cuando se estudian estos mundos
lejanos En este tema el alumnado aprenderaacute que
la deteccioacuten de dioacutexido de carbono puede ser un
signo de vida y para ello realizaraacute una investigacioacuten
para recolectar el dioacutexido de carbono que produce
un organismo vivo la levadura
gt Gran Fuente Prismaacutetica del Parque Nacional Yellowstone Fotografiacutea de Jim Peaco National Park Service a traveacutes de Wikimedia Commons
21
tema 2SIGNOS DE VIDA
En busca de vida en planetas extrasolares
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astrobioacutelogo
y Astroacutenomo
Botellas de plaacutestico
de 500 mlVinagre100 ml
Bicarbonato soacutedico
media taza
Pajitas de refresco y cucharilla
Vasos desechables
Material necesario para realizar la actividad B
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Material necesario para realizar la actividad A
22 T2
1 comprimidoefervescente
de Vitamina CGasificante
Ficha de actividades
2b (para fotocopiar)
TermoacutemetroLevadura en polvo y azuacutecarGlobos
Matraz 125 ml 1 vela
Agua caliente(temperatura entre
45ordm y 50ordm C)Agua
Tema 2 Signos de vida 23T2
Para preparar con antelacioacuten
Inflar y desinflar varias veces los globos antes de iniciar el estudio de la levadura Calentar el agua y guar-darla caliente en un termo Para trabajar este tema se pueden preparar etiquetas identificativas con la profesioacuten de astrobioacutelogo
ActividadIntroduccioacutenLa actividad se introduciraacute explicando que la humanidad estaacute buscando signos de vida en planetas si-tuados fuera del Sistema Solar Para ello se utilizan telescopios muy potentes En la pizarra electroacutenica se pueden mostrar imaacutegenes obtenidas por el telescopio espacial Hubble por el telescopio COROT de ESA y por el telescopio espacial Spitzer (Consuacuteltense los enlaces que figuran en el apartado titulado laquoInforma-cioacuten para el docenteraquo) Conviene explicar al alumnado que estos telescopios permiten reunir informacioacuten sobre las atmoacutesferas de las estrellas y los planetas distantes aparte de la toma de imaacutegenes espleacutendidas desde el espacio
Actividad A Explica al alumnado que los organismos vivos producen dioacutexido de carbono como material de desecho y que los especialistas que buscan signos de vida fuera del Sistema Solar usan telescopios especiales para de-tectar sustancias como dioacutexido de carbono en las atmoacutesferas de planetas distantes Se puede seguir gran variedad de procedimientos para crear burbujas de dioacutexido de carbono Los chicos usaraacuten las pajitas para soplar con ellas dentro del agua y formar burbujas introduciraacuten un comprimido efervescente de vitamina C en el agua y observaraacuten las burbujas que aparezcan o antildeadiraacuten vinagre a una cucharilla llena de bicar-bonato soacutedico y comprobaraacuten que se forma espuma a medida que se produzca el dioacutexido de carbono
El docente se aseguraraacute de que los comprimidos efervescentes se usan tan solo para realizar el experi-mento y advertiraacute a los alumnos de que no deben ingerirlos
Actividad BEn esta ocasioacuten usaremos un organismo llamado levadura que produce dioacutexido de carbono a partir de un nutriente el azuacutecar Para ello se explicaraacute a los chicos coacutemo hay que realizar la investigacioacuten1 Asegurarse de que el globo se ha estirado tras inflarlo y desinflarlo varias veces2 Verter el contenido de un sobre de levadura y una cucharilla de azuacutecar en un vaso con agua caliente
(entre 45 y 50 ordmC) y remover la mezcla3 Asegurarse de que el azuacutecar y la levadura se han disuelto y verter la mezcla en una botella Deberiacutean ver-
se las burbujas de dioacutexido de carbono que formaraacute la levadura a medida que se alimente con el azuacutecar4 Colocar y fijar la boca del globo en el cuello de la botella5 Unos minutos despueacutes el globo deberiacutea inflarse
Conviene explicar que la levadura es un organismo vivo y que a medida que se alimenta con el azuacutecar produce dioacutexido de carbono
Tema 1 Hasta el infinito y maacutes allaacute24 T2
mdash iquestSon capaces de averiguar los chicos queacute condiciones afectan a la produccioacuten de dioacutexido de carbono por parte de la levadura
A continuacioacuten cada grupo debatiraacute queacute variables podriacutean alterarse en este experimento Algunas de sus sugerencias podriacutean ser cambiar la cantidad de azuacutecar o de levadura el tipo de azuacutecar o la temperatura del agua Planificaraacuten su investigacioacuten
mdash iquestQueacute quieren mantener igual iquestQueacute quieren medir iquestQueacute van a registrar iquestQueacute creen
que ocurriraacute y por queacute Tambieacuten pueden tomar fotografiacuteas o viacutedeos de las distintas fases de expansioacuten que experimenten los globos
Puesta en comuacutenEl alumnado mostraraacute sus resultados en tabletas graacuteficas murales viacute-deos o presentaciones de PowerPoint explicaraacute queacute significan y justifi-caraacute sus conclusiones iquestCoacutemo proseguiriacutean con la investigacioacuten Con-viene hacer hincapieacute en que la existencia de dioacutexido de carbono en la atmoacutesfera de un planeta no demuestra que haya vida en eacutel
Demostracioacuten del docenteEl docente explicaraacute que una de las propiedades del dioacutexido de carbo-no es que es maacutes pesado que el aire y que puede utilizarse para apagar una llama Para demostrarlo se introduciraacuten varias cucharadas de bi-carbonato soacutedico en una jarra y se antildeadiraacute vinagre Un par de minutos despueacutes se produciraacute una reaccioacuten que formaraacute un gas Entonces se laquoverteraacuteraquo este gas (pero no el liacutequido ni la espuma) sobre una vela encendida dentro de un recipiente poco hondo y se observaraacute que la llama se apaga El docente explicaraacute entonces que la llama necesita el oxiacutegeno del aire para arder como el dioacutexido de carbono es maacutes denso
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
El alumnado podraacute disentildear un extremoacutefilo usando la informacioacuten que figura en la ficha de actividades 2a y describir en queacute condicio-nes vive y coacutemo se ha adaptado a ellas antes de concluir la actividad daacutendole un nombreTambieacuten pueden estudiar el telescopio espacial Hubble o el planeta extrasolar HD 189733b
ENLACES
Para ampliar informacioacuten sobre telescopios veacutease
httphubblestscieduthe_telescopehub-ble_essentials
httpwwwbbccouksciencespaceuniverseexplorationkepler_mission
httpsenmwikipediaorgwikiKepler_(spa-cecraft)
httpwwwspitzercaltechedu
httpwwwesaintOur_ActivitiesSpace_ScienceCOROT_overview
Para maacutes informacioacuten sobre extremoacutefilos veacutease
httpsastrobiologynasagov
La vida de los extremoacutefilos de Christopher Brooks BBC Scotland
httpwwwbbccouknature21923937
Tema 2 Signos de vida 25T2
que el aire se hunde hasta el fondo del recipiente desplaza el aire y apaga la llama iquestHay alguna manera de demostrar queacute gas se forma durante el experimento Intenta laquoverterraquo con cuidado el gas que hay den-tro de los globos cerca de una vela encendida y observa que la llama se apaga Esta prueba no demuestra por supuesto que se trate de dioacutexido de carbono en lugar de cualquier otro gas maacutes denso que el aire pero siacute revela una de las propiedades del dioacutexido de carbono La demostracioacuten es visual y fomenta el ra-zonamiento loacutegico
Siempre hay que tener cuidado cuando se usan velas encendidas Hay que advertir al alumnado de los peligros de tocar o acercarse demasiado a una llama
Informacioacuten para el docente AstrobiologiacuteaLa astrobiologiacutea estudia el origen la evolucioacuten la distribucioacuten y el futuro de la vida en el universo tanto la vida extraterrestre como la vida en la Tierra
Levadura Se conocen unas 160 especies de levadura La levadura es un hongo un organismo diminuto un solo gramo contiene 25 000 millones de ceacutelulas Es capaz de producir una cantidad inmensa de dioacutexido de car-bono siempre que disponga de los azuacutecares que necesita para alimentarse La levadura utiliza sus propias enzimas para descomponer azuacutecares maacutes complejos como azuacutecar granulado y conferirle una forma en la que pueda consumirlo
ExtremoacutefilosHasta donde sabemos la Tierra es el uacutenico planeta que alberga vida y esta vida comenzoacute a existir hace al menos 3800 millones de antildeos cuando la Tierra se habiacutea enfriado lo bastante como para desarrollar una capa exterior de roca Puede que surgiera en una laguna de roca o en el oceacuteano Ninguna forma de vida de este planeta puede sobrevivir sin agua Algunos especialistas creen que los ingredientes necesarios para la aparicioacuten de la vida pudieron llegar del espacio a lomos de cometas o asteroides En todos los lugares donde se mire se encuentra vida de alguna clase Antes se creiacutea que las plantas y animales solo podiacutean vivir cerca de la superficie terrestre donde llega la luz del Sol Pero hay bacterias que metabolizan minerales y se han descubierto gases de origen bioloacutegico varios kiloacutemetros por debajo de la roca soacutelida algunos organismos viven en ambientes muy aacutecidos en surtidores calientes situados en el fondo de los oceacuteanos maacutes profundos en charcas hidrotermales con agua hirviendo en las estepas heladas de la Antaacutertida en entornos altamente radiactivos y hasta en burbujas de gas metano Estos organismos supervivientes se denominan extremoacutefilos y da la impresioacuten de que la vida es capaz de sobrevivir en cualquier lugar donde haya agua Como la vida es tan resistente hay razones para pensar que en el cosmos puede existir alguacuten tipo de vida extraterrestre Uno de los indicadores de la vida lo constituye el dioacutexido de carbono un gas generado por la vida y que las plantas expulsan y utilizan para crecer El carbono es uno de los principales elementos quiacutemicos de la vida En 2008 el telescopio espacial Hubble descubrioacute dioacutexido de carbono en la atmoacutesfera del planeta HD 189733b que orbita alrededor de una estrella distante con un tamantildeo similar al de Juacutepiter
26 T2 Tema 2 Signos de vida
Tardiacutegrados
Los tardiacutegrados u osos de agua son animales diminutos que viven en el agua y pueden sobrevivir en entornos extremos Por ejemplo soportan unas temperaturas extremadamente altas y bajas unos iacutendices de presioacuten y de radiacioacuten extremos que resultariacutean letales para la mayoriacutea de los animales y pueden sobrevivir sin alimento y sin agua durante maacutes de diez antildeos
Deinococcus radiodurans
Este organismo unicelular soporta altas dosis de radiacioacuten casi 3000 veces maacutes que el ser humano
Hesiocaeca methanicola gusano de hielo
Especie de gusano poliqueto plano rosaacuteceo y de 5 cm de longitud que vive en depoacutesitos de hielo de metano en los fondos oceaacutenicos
Termoacutefilos
Conjunto de bacterias capaces de soportar el calor extremo y productoras de los vivos colores que se forman alrededor de los surtidores termales del Parque Nacional Yellowstone de EE UU El agua de los geacuteiseres y los surtidores de este parque alcanza temperaturas de hasta 70 ordmC
Algas termoacutefilas
Las algas termoacutefilas son capaces de sobrevivir y proliferar a temperaturas extremadamente elevadas Las algas verdes que aparecen en esta imagen del Parque Nacional Yellowstone viven en un agua que ronda los 50 ordmC
Microcystis
Los organismos Microcystis son una clase de algas bacterianas que crecen en aguas con unos niveles muy elevados de pH como el lago Mono de California Estas cianobacterias suelen organizarse en colonias como la de la figura y producen y liberan toxinas nocivas
Arenaria de mar
La Honckenya peploides tambieacuten conocida como arenaria de mar o hierba de la sal es una planta haloacutefila lo que significa que puede vivir en unas condiciones de salinidad extrema por lo que suele encontrarse cerca de las playas
Microalgas Dunaliella salina
Las microalgas Dunaliella salina amantes de entornos con una salinidad extrema son las causantes del intenso color rosa que se ve en esta imagen aeacuterea de una laguna hipersalina
Ficha informativa 2a
H O J A D E A C T I V I D A D E Sw w w e s e r o e s
actividades27T2
Cuaderno del profesoradoD E T E C C I Oacute N D E E X O P L A N E TA SFicha 2b
Nuestra pregunta es
Cambiaremos
Mediremos
Dejaremos igual las condiciones siguientes
Resultados obtenidos
Hemos descubierto
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que la luz se compone de diversos coloresbull que se pueden detectar ingredientes clave
en la atmoacutesfera de un planetabull que la deteccioacuten de agua dioacutexido de carbono
u oxiacutegeno en una atmoacutesfera planetaria puede ser un signo de que alberga vida
bull a interpretar datos e identificar rasgos determinantes
Contexto
Se ha observado que varios planetas extrasolares
poseen atmoacutesfera Cuando uno de estos planetas
transita por delante de su estrella central no solo se
puede medir su tamantildeo sino que tambieacuten se puede
averiguar exactamente queacute elementos quiacutemicos
componen la atmoacutesfera que lo envuelve mediante
el empleo de un espectroacutegrafo para captar su
espectro
En esta actividad el alumnado averiguaraacute
coacutemo descomponer tintas de colores usando la
cromatografiacutea coacutemo descomponer la luz blanca en
los colores que la conforman recurriendo a un CD a
modo de red de difraccioacuten y coacutemo interpretar los
espectros de planetas extrasolares para identificar
elementos clave de sus respectivas atmoacutesferas
gt Planeta extrasolar visto desde su sateacutelite Creacutedito IAUL Calcada
29
tema 3LA ATMOacuteSFERA
La firma especiacutefica de un planeta
Rotularesnegros
Rotuladores de colores
Fuentes de luz variadas
Pegatinas de colores
2 pipetasFichas de
actividades3a y 3b
Papel de filtro CaramelosSmaties o MampMs
Plantilla de espectroscopio (para fotocopiar)
y 1 CD
30 T3
Material necesario para realizar la actividad
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Botella con tapoacuten tipo sport
Cerillas
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Espectrocopista
y AstroacutenomoAgua caliente
Tema 3 La atmoacutesfera 31T3
Para preparar con antelacioacutenPrepara algunos ejemplos de los patrones de color que se producen cuando se dejan caer gotas de agua sobre ciacuterculos de color pintados con rotulador sobre un trozo de filtro de papel
Ten preparada una botella de plaacutestico transparente de 500 ml de capacidad con tapoacuten tipo sport y cerillas para crear una nube dentro de la botella Conviene practicarlo con antelacioacuten
Se pueden preparar etiquetas identificativas con la profesioacuten de espectroscopista del apeacutendice 1 para usarlas cuando los chicos estudien los patrones de la luz
IntroduccioacutenExplica al alumnado que la cromatografiacutea es una teacutecnica que se usa para separar mezclas Mueacutestrales coacutemo se usa la cromatografiacutea para separar pigmentos en tintes y tintas Ensentildea en clase las muestras preparadas de patrones creados al verter gotas de agua sobre ciacuterculos de colores dibujados con rotulador en filtros de papel Pide a los chicos que adivinen queacute rotuladores crearon los patrones de cada una de las muestras iquestQueacute colores permanecen igual iquestCuaacuteles se descomponen en distintos tonos
Explica en clase que igual que algunas tintas de color consisten en muchos colores las atmoacutesferas que envuelven los planetas contienen muchos ingredientes diferentes Los cientiacuteficos reuacutenen informacioacuten pro-cedente del espacio para averiguar exactamente queacute gases y queacute otras sustancias rodean estos planetas La deteccioacuten de algunos de ellos como el hidroacutegeno el dioacutexido de carbono o el oxiacutegeno puede indicar que se trata de un planeta habitable en el que podriacutea haber vida
ActividadEl alumnado estudiaraacute la teacutecnica usando rotuladores de varios colores incluido el color negro Pegaraacuten una pequentildea pegatina de color en el centro de un trozo de filtro de papel para representar un planeta y a su alrededor pintaraacuten un ciacuterculo con rotulador Antildeadiraacuten un par de gotas de agua al ciacuterculo recieacuten pintado esperaraacuten y observaraacuten queacute efectos se producen Los chicos podraacuten probar con distintos colores incluido el negro iquestQueacute ocurre Tambieacuten pueden probar a verter gotas de agua sobre Smarties o cualquier otro tipo de caramelo recubierto de color colocados sobre un papel en blanco para observar queacute pasa Expliacutecales que algunas tintas se componen de una mezcla de pigmentos que se mueven a un ritmo diferente por el papel lo que permite observar diferentes colores
Expliacutecales que la luz tambieacuten se puede descomponer en los colores de los que estaacute formada iquestAlguien ha visto alguna vez un arcoiacuteris Las gotas de lluvia curvan la luz que las atraviesa y dividen la luz visible en colores Esto es lo que llamamos un espectro Se puede usar un CD para descomponer la luz El alumnado investigaraacute este fenoacutemeno o bien orientando un CD hacia la luz del Sol o bien encendiendo una linterna o cualquier otra fuente de luz frente a un CD para ver el espectro de la luz blanca Deberiacutean intentar captar el espectro en una hoja de papel blanco cambiando el aacutengulo del CD Recuerda al alumnado que nunca hay que mirar directamente al Sol
Explica al alumnado que las atmoacutesferas planetarias contienen distintas sustancias quiacutemicas o laquoingre-dientesraquo y que cada uno de estos ingredientes tiene un patroacuten de colores o laquoespectroraquo uacutenico Cuando la luz de una estrella atraviesa las atmoacutesferas los ingredientes absorben parte de esos colores de la luz lo que se ve como liacuteneas negras A partir del patroacuten obtenido se puede saber queacute ingredientes lo causaron
32 T3 Tema 3 La atmoacutesfera
Entrega a cada grupo las fichas de actividades 3a y 3b La fi-cha 3a contiene informacioacuten sobre cuatro exoplanetas los espectros identificativos de ingredientes clave y el espectro de la luz blanca La ficha de actividades 3b es un cuestionario Porta una breve des-cripcioacuten de cada exoplaneta y del espectro de tres planetas A B y C El espectro del planeta D se ha omitido a propoacutesito para que se complete con las actividades complementarias El alumnado deberaacute cotejar estos patrones espectrales con los que aparecen en la ficha de actividades 3a para identificar queacute elementos coinciden con cada espectro Una vez que el alumnado localice queacute ingrediente hay en la atmoacutesfera de un planeta podraacute proceder a asignar un nombre a cada exoplaneta
Puesta en comuacutenCada grupo expondraacute sus resultados ante el resto de la clase identifi-caraacute los planetas A B y C y explicaraacute en queacute se ha basado para llegar a sus conclusiones
mdash iquestQueacute ingredientes consiguioacute localizar cada grupo iquestCuaacutel de los planetas podriacutea albergar vida si es que hubiera alguno iquestPor queacute O iquestpor queacute no
Demostracioacuten del docenteEs bastante sencillo crear una laquoatmoacutesferaraquo o nube en el interior de una botella para simular de manera sencilla la atmoacutesfera de un exoplaneta Vierte 50 ml de agua caliente en una botella de plaacutestico transparen-te con tapoacuten de tipo sport enciende una cerilla apaacutegala y absorbe el humo de la cerilla hacia el interior de la botella comprimieacutendola y soltaacuten-dola varias veces Cierra el tapoacuten La compresioacuten de la botella aumenta la presioacuten en su interior eleva la temperatura y convierte las moleacuteculas de agua en vapor Cuando se libera la presioacuten la temperatura desciende lo que permite que las moleacuteculas de agua se condensen alrededor de las partiacuteculas de humo y formen una laquonuberaquo Tal vez sea necesario practicar el experimento antes de realizarlo ante el alumnado
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Los chavales afianzaraacuten los conocimientos aprendidos recreando el espectro del hidroacute-geno a partir de la informacioacuten disponible Recueacuterdales que tienen el espectro completo de la luz blanca en la ficha de actividades 3a Expliacutecales que se ha detectado hidroacutegeno en la atmoacutesfera del exoplaneta D El hidroacutegeno absorbe algo de luz de color azul violeta y azul oscuro del espectro iquestSeriacutean capaces de trazar el espectro del exoplaneta D
Veacutease el apartado laquoInformacioacuten para el docenteraquo para saber maacutes sobre el espectro del hidroacutegeno
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Se puede confeccionar un espectroscopio sencillo insertando un CD en una caja Las instrucciones para esta actividad junto con otras relacionadas con la luz y el color se pueden consultar en el recurso educativo de la Agencia Espacial Europea titulado laquoThe Magic of Lightraquo consistente en ocho ejercicios de razonamiento inductivo para nintildeos de 8 a 10 antildeos de edad con la finalidad de estudiar la luz y el color usando espectroscopios y ciacutercu-los cromaacuteticos
httpswwwesaintEducationTeachers_CornerThe_Magic_of_Light_Using_spectroscopes_and_colour_wheels_to_study_the_properties_of_light_Teach_with_space_PR06
Tema 3 La atmoacutesfera 33T3
Informacioacuten para el docenteLa luz estaacute formada por radiacioacuten electromagneacutetica de distintas longitudes de onda Las sustancias que emiten luz tienen un espectro de emisioacuten Ademaacutes cada elemento absorbe ciertas longitudes de onda de la luz y crea un espectro de absorcioacuten Cuando un elemento o compuesto quiacutemico se calienta emite energiacutea en forma de luz Esos espectros de frecuencias de radiacioacuten electromagneacutetica se pueden ver me-diante un instrumento llamado espectroacutemetro Cada elemento quiacutemico se identifica porque posee es-pectro uacutenico que es como su huella dactilar Los primeros espectroscopios usaban prismas para desviar la luz pero los modelos posteriores usan sistemas de rendijas denominados red de difraccioacuten a traveacutes de la cual pasa la luz La luz se descompone entonces en distintas longitudes de onda Los CD tienen pequentildeas crestas en su superficie que reflejan la luz en distintas direcciones Funciona como una red de difraccioacuten que descompone la luz visible o luz blanca en los colores del arcoiacuteris
La misioacuten EUCLID de la Agencia Espacial Europea consiste en un sateacutelite que usa un espectroscopio para estudiar por queacute se estaacute expandiendo el universo httpsciesainteuclid
El exoplaneta A se corresponde con HD 189733b un gigante gaseoso En su atmoacutesfera se ha detec-tado hierro El exoplaneta B es HD 209458b un juacutepiter caliente con sodio en la atmoacutesfera El exoplaneta C es el objeto 55 Cancri e en cuya atmoacutesfera se ha detectado helio entre otros elementos quiacutemicos El exoplaneta D es Gliese 436b un neptuno caliente cuya atmoacutesfera contiene hidroacutegeno
En esta actividad se han utilizado los espectros del helio el hierro y el sodio y la deteccioacuten de estos elementos en una atmoacutesfera no debe considerarse un indicador de vida a diferencia de lo que podriacutea ocurrir con el hidroacutegeno El hidroacutegeno es una fuente de energiacutea quiacutemica para algunos microbios terrestres que habitan cerca de los surtidores hidrotermales de los fondos oceaacutenicos La deteccioacuten de una fuente de hidroacutegeno en la atmoacutesfera de un exoplaneta supone un hallazgo apasionante que implica que la existencia de vida extraterrestre en ese lugar no es imposible
Un espectroscopio es un instrumento que mide el espectro de la luzUn espectroacutegrafo es un instrumento que descompone la luz en un espectro de frecuencias y registra
la sentildeal mediante una caacutemaraLos especialistas que usan espectroscopios se denominan espectroscopistas y se dedican a investigar y
medir el espectro de los patrones que se forman cuando ciertas sustancias o laquomateriasraquo emiten radiacioacuten electromagneacutetica o interaccionan con ella
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que el planeta Tierra orbita alrededor del Sol en
la zona habitable (o laquozona de Ricitos de Ororaquo) donde la distancia y la temperatura son idoacuteneas
bull que los planetas extrasolares son muy calientes o muy friacuteos dependiendo de la distancia que los separe de su estrella central
bull que en astronomiacutea se usan telescopios especiales de infrarrojos para detectar estos objetos tan distantes
bull que la energiacutea se transfiere de lo caliente a lo friacuteo y que su intensidad decrece a medida que aumenta la distancia a la fuente
bull a trabajar siguiendo el meacutetodo cientiacutefico formulando predicciones observando registrando y usando datos para extraer conclusiones
Contexto
La luz infrarroja es una forma de radiacioacuten
electromagneacutetica pero no es luz visible A veces
percibimos sus efectos teacutermicos en la piel Todo lo
que estaacute caliente tambieacuten emite radiacioacuten infrarroja
y eso incluye planetas estrellas y personas Cuando
se transfiere energiacutea desde una fuente de calor esta
se dispersa por un aacuterea cada vez mayor Eso significa
que cuanto maacutes lejos se encuentra un objeto maacutes
cuesta detectarlo Los astroacutenomos que buscan
planetas extrasolares usan telescopios de infrarrojos
para captar el tenue fulgor de los objetos del espacio
exterior con ellos detectan objetos muy friacuteos y por
tanto demasiado tenues para observarlos en luz
visible En este tema el alumnado usaraacute registradores
de datos (data loggers) para medir temperaturas a
distancia y usaraacute papel termocromaacutetico para medir
el ritmo al que se transfiere energiacutea entre distintos
materiales
gt NASA AmesJPL-CaltechTim Pyle
35
tema 4NI DEMASIADO FRIacuteA NI DEMASIADO CALIENTE
La zona de Ricitos de Oro
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astrofiacutesico y Espectroscopista
Variedad de materiales y superficiesTablet o moacutevil Cinta adhesiva Cronoacutemetro
Botella de bebida de cola
2 litros
Ademaacutes necesitaraacutes
Placa de Petri de plaacutestico con tapa
Varilla metaacutelica 1 velaPapel termocromaacutetico
Taza termo(por ejemplo taza
para cafeacute con tapadera)
Termoacutemetro
36 T4
Material necesario para realizar la actividad
Material opcional
Tablet o moacutevil con app para tomar imaacutegenes teacutermicas
2 latas 2 termoacutemetros Cronoacutemetro WebCam
Tema 4 Ni demasiado friacutea ni demasiado caliente 37T4
Para preparar con antelacioacuten1 Seleccionar imaacutegenes normales y en infrarrojos para mostrar en clase httpsspaceplacenasagov
ir-photo-albumen2 Registradores de datos (data loggers) y ordenador portaacutetil para las demostraciones3 Retirar las etiquetas de dos latas Pintar una de color negro con pintura acriacutelica mate o cubrirla con
papel negro Si es necesario preparar un lote para cada equipo4 Agua caliente (a una temperatura maacutexima de 50 ordmC)
Actividad
IntroduccioacutenMuestra en la pizarra electroacutenica de clase algunas imaacutegenes de telescopios que contengan informacioacuten sobre el espacio Algunos de estos instrumentos como el telescopio espacial Spitzer reuacutenen informacioacuten sobre la temperatura de planetas estrellas y polvo y se denominan telescopios de infrarrojos Otro ejem-plo lo ofrece el telescopio espacial James Webb cuyo lanzamiento estaacute previsto para 2021
Veacutease httpjwst-miriroeacuk o httpswwwjwstnasagov
Proyecta en la pizarra electroacutenica el juego de httpsspaceplacenasagovir-photo-albumen Al pasar la laquolente de la caacutemararaquo sobre las imaacutegenes el alumnado comprobaraacute coacutemo se veriacutea el mundo si la vista humana pudiera detectar la radiacioacuten infrarroja Explica al grupo que algunos teleacutefonos moacuteviles y tabletas cuentan con tecnologiacutea para detectar radiacioacuten infrarroja El alumnado podraacute investigar coacutemo utilizar las aplicaciones para moacuteviles y tabletas que permiten tomar imaacutegenes teacutermicas o infrarrojas para detectar diferencias de tem-peratura iquestSe les ocurre alguna utilidad que pueda ofrecer esta tecnologiacutea para la vida cotidiana
Demostracioacuten del docente Coloca una vela encendida detraacutes de una botella de cola de 2 litros de manera que la vela no se vea Situacutea la caacutemara de un teleacutefono moacutevil hacia el centro de la botella ahora deberiacutea verse con claridad el ful-gor de la vela en la pantalla del teleacutefono La parte infrarroja maacutes cercana del espectro de la luz se situacutea a continuacioacuten de la luz roja que el ojo humano es capaz de detectar Las caacutemaras fotograacuteficas de algunos teleacutefonos moacuteviles no cuentan con un filtro para el infrarrojo cercano sobre todo en la caacutemara frontal Esto nos permite ver algo de la radiacioacuten electromagneacutetica (luz) que emiten los objetos calientes Un ejemplo de ello lo ofrece la contemplacioacuten de la llama de una vela a traveacutes de una botella llena de refresco de cola La llama se ve mucho maacutes al usar la caacutemara que a simple vista Otra posibilidad consiste en modificar una caacutemara web para despojarla del filtro infrarrojo
Veacutease httpswwwesaintEducationTeachers_CornerInfrared_Webcam_Hack_-_Using_infrared_ light_to_observe_the_world_in_a_new_way_Teach_with_space_P15En el siguiente enlace aparecen maacutes ejemplos de imaacutegenes en luz visible y en luz infrarroja httpcoolcosmosipaccaltecheduimage_galleriesshoehtml
38 T4 Tema 4 Ni demasiado friacutea ni demasiado caliente
Entrega a cada grupo varios cuadraditos de papel termocromaacutetico y deja que los chicos los manipulen para explorar sus propiedades iquestSaben queacute ocurre Explica brevemente coacutemo funciona este material (Consuacuteltese el apartado titulado laquoInformacioacuten para el docenteraquo) Ya en grupos los alumnos seguiraacuten investigando las propiedades del papel termocromaacutetico Pueden probar a colocar el papel en distintas superfi-cies o a sostenerlo con manos friacuteas y calientes para observar sus cam-bios de color
Tras examinar los cambios de color planificaraacuten una investigacioacuten para comparar la eficacia de distintos materiales como conductores del calor Calentaraacuten el papel termocromaacutetico colocando los cuadra-ditos sobre la tapadera de una placa de Petri llena hasta la mitad de agua caliente (a un maacuteximo de 50 ordmC) En cuanto el papel cambie de color deberaacuten colocar los cuadraditos sobre los materiales que quieran comprobar El alumnado podraacute investigar la conductividad teacutermica de diversos materiales y superficies emitiendo una prediccioacuten previa antes de medir cuaacutento tiempo tarda el papel en perder el calor y recupe-rar el tono inicial Deberaacuten decidir queacute meacutetodo seguiraacuten para anotar los resultados de sus mediciones como una tabla o graacutefica donde aparezcan los materiales ordenados de acuerdo con su conductividad teacutermica
Puesta en comuacuten
Los resultados de cada grupo se pueden cotejar y debatir en la pizarra electroacutenica para exponerlos despueacutes en forma de graacutefica
mdash iquestQueacute material fue maacutes eficaz conduciendo el calor iquestQueacute material no fue un buen conductor teacutermico iquestQueacute utilidad tendriacutean estos resultados iquestSe les ocurre alguacuten uso praacutectico para los materiales termocromaacuteticos
Explica en clase que la energiacutea siempre procede de una fuente y viaja a traveacutes de un material cuanto maacutes lejana esteacute la fuente menor seraacute la temperatura Algunos materiales como los metales son buenos con-
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Para ilustrar que los metales conducen ener-giacutea cada grupo llenaraacute de agua caliente (a un maacuteximo de 50 ordmC) hasta la mitad una taza termo Introduciraacute en ella un pincho o una cuchara de metal y volveraacute a cubrir la taza con su tapadera de manera que un extremo del metal quede bajo el agua y el otro extremo asome por el orificio de la tapadera que sirve para beber y taparaacuten los huecos que queden alrededor del metal con cinta adhesiva El alumnado deberaacute emitir una prediccioacuten sobre queacute pasaraacute con la temperatura del extremo de metal que sobresale por fuera de la taza Un miembro del grupo sujetaraacute el extremo del metal al mismo tiempo que otro pone en marcha el cronoacutemetro e informaraacute al grupo cuando detecte que aumenta la temperatu-ra entonces tomaraacuten nota del tiempo Los grupos cotejaraacuten y discutiraacuten despueacutes sus resultados Si se dispone de registradores de datos (data loggers) se podraacuten usar los senso-res de temperatura para detectar cambios de temperatura en los pinchos o las cucharas el docente podraacute conectar entonces el regis-trador de datos a un ordenador portaacutetil para mostrar a la clase una graacutefica con las varia-ciones de temperatura a lo largo del tiempo a partir de los datos recopilados
ENLACES
El siguiente enlace ofrece maacutes ejemplos de imaacutegenes en luz visible e infrarroja
httpcoolcosmosipaccaltecheduimage_ga-lleriesshoehtml
Tema 4 Ni demasiado friacutea ni demasiado caliente 39T4
ductores del calor y permiten que el calor pase a su traveacutes mientras que otros son aislantes lo que sig-nifica que no son muy eficaces dejando pasar el calor a traveacutes de ellos En el espacio la energiacutea caloriacutefica viaja por el vaciacuteo del espacio mediante un proceso denominado radiacioacuten
Para demostrar la radiacioacuten caloriacuteficaEl docente podraacute optar por utilizar este apartado como una demostracioacuten en clase o para que cada grupo realice su propio experimento Vierte el mismo volumen de agua friacutea en dos latas de metal ideacutenticas pero con una de ellas pintada con pintura acriacutelica negra mate o envuelta en papel negro e introduce en cada una un termoacutemetro o una sonda de temperatura de un registrador de datos Pon ambas latas al sol o bajo una fuente de calor como un foco Al cabo de un tiempo el agua de la lata negra deberiacutea estar maacutes ca-liente que la de la otra lata La lata sin pintar absorbe poco calor porque refleja gran parte de la energiacutea ca-loriacutefica En cambio la superficie negra absorbe bien el calor radiante y la temperatura del agua aumenta
Informacioacuten para el docente La energiacutea caloriacutefica se desplaza de los objetos calientes a los friacuteos por tres meacutetodos convencioacuten con-duccioacuten y radiacioacuten De todos ellos la radiacioacuten es el uacutenico que no requiere contacto En el espacio no hay medio material por el que circular y la energiacutea caloriacutefica solo puede viajar en forma de radiacioacuten El infrarrojo es un tipo de luz que cae justo fuera del rango de la luz visible en el espectro electromagneacutetico Las ondas de luz portan energiacutea las longitudes de onda maacutes cortas tienen maacutes energiacutea mientras que las longitudes de onda maacutes largas tienen menos energiacutea Los objetos maacutes friacuteos brillaraacuten con longitudes de onda maacutes largas mientras que los objetos calientes brillaraacuten con longitudes de onda maacutes cortas En este proceso no interviene ninguna partiacutecula a diferencia de cuando se produce la conduccioacuten asiacute que la ra-diacioacuten puede darse en el vaciacuteo del espacio Los astroacutenomos que buscan exoplanetas utilizan telescopios de infrarrojos para detectar el tenue fulgor de objetos situados en el espacio exterior Los exoplanetas se detectan con maacutes facilidad cuando son grandes y completan una oacuterbita alrededor de su estrella cada pocos diacuteas 51 Pegasi b es un ejemplo y se considera un juacutepiter caliente Estos planetas alcanzan tempe-raturas muy elevadas porque se encuentran muy cerca de sus estrellas y fulguran con intensidad en luz infrarroja Spitzer fue el primer telescopio espacial que permitioacute detectar la luz de estos juacutepiter calientes
El papel termocromaacutetico contiene pigmentos sensibles a la temperatura Cambian de color al ca-lentarse o enfriarse Los materiales termocromaacuteticos se pueden utilizar para comprobar la laquoconductividad teacutermicaraquo o la capacidad para conducir el calor de un material
Los metales son materiales de una conductividad extrema La conduccioacuten permite que los aacutetomos calientes energeacuteticos choquen con aacutetomos maacutes friacuteos y alejados del metal lo que los vuelve maacutes energeacute-ticos De este modo la energiacutea caloriacutefica se va desplazando por el objeto
gt Telescopio espacial Spitzer
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que cuando un objeto opaco o transluacutecido
bloquea la luz de una fuente se produce una sombra
bull que cuanto maacutes cerca se encuentra el objeto de la fuente de luz mayor es la sombra que produce
bull que las estrellas emiten luzbull que a medida que los planetas orbitan alrededor
de su estrella bloquean parte de su luzbull que los planetas absorben y reflejan luz
Contexto
A medida que un planeta orbita su estrella puede situarse entre ese astro y la Tierra lo que eclipsa para nosotros parte de la luz de la estrella Esto recibe el nombre de traacutensito La medicioacuten de la intensidad de la luz durante un periodo de tiempo permite detectar planetas distantes y sus estrellas En esta actividad los alumnos aprenderaacuten cuestiones relacionadas con la luz y las sombras el traacutensito de planetas extrasolares ante sus estrellas centrales las estrellas como objetos
que emiten luz y la absorcioacuten de la luz
gt ESAATG medialab CC BY-SA 30 IGO
41
tema 5EN TRAacuteNSITO
Deteccioacuten de planetas extrasolares mediante la medicioacuten del descenso de brillo
Registrador de datos
(data logger)
Pizarra blanca o pared blanca para proyectar
Esferas de poliestirenovarios tamantildeos Tijeras
CartulinaCinta adhesiva
Pinchos de brochetas
o palillos de madera
Fuente de luz linterna o foco
de LED
Ficha de actividades
5a y 5b
42 T5
Material necesario para realizar la actividad
Esferas de distintos tamantildeos
(baloacuten de fuacutetbol pelota tenis pelota
espuma)
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Fotometrista de
traacutensitos e Ingeniero de disentildeo
Caja de cartoacuten (tipo zapatos o tipo toacutener de impresora)
Disco graduadoEncuadernadores
Palillos de dientes
Bolitas pequentildeas de poliexpan o
plastilina
Tema 5 En traacutensito 43T5
Para preparar con antelacioacutenPrepara varias esferas de distintos tamantildeos como un baloacuten de fuacutetbol una pelota de espuma y una pelota de tenis Se pueden preparar etiquetas identificativas con la profesioacuten de fotometrista de traacutensitos
ActividadIntroduccioacuten Pregunta en clase queacute ocurre cuando un objeto opaco pasa por delante de una fuente de luz Haz una demostracioacuten pasando un objeto por delante del foco del proyector de la clase y mostrando su sombra en la pizarra blanca Como alternativa usa una linterna o un foco y proyecta la sombra contra una cartulina blanca o la pizarra blanca del aula
Plantea estas preguntas
mdash iquestQueacute le pasa al tamantildeo de la sombra cuando se acerca o se aleja el objeto de la fuente de luz iquestQueacute hariacuteas para averiguarlo
Cada grupo de alumnos recortaraacute una pequentildea figura de cartulina que deberaacute unir a una base de cartulina para que se mantenga en vertical Los alumnos planearaacuten la investigacioacuten emitiraacuten predicciones y reali-zaraacuten la actividad tomando mediciones meticulosas y tomando registros de los resultados Tal vez quieran usar para sus registros el ejemplo que aparece en la ficha de actividades 5a Los grupos pondraacuten en comuacuten sus hallazgos y explicaraacuten sus conclusiones
mdash iquestQueacute han descubierto iquestQueacute pasoacute con el tamantildeo de la sombra al acercar o alejar la figura de la fuente de luz iquestCoacutemo se aseguraron de que no hubiera desviaciones cada vez que realizaban la prueba iquestPueden usar los datos para trazar una graacutefica que muestre el tamantildeo de la sombra frente a la distancia de la fuente de luz
Muestra en clase esta animacioacuten (titulada laquoTransiting Exoplanet Graphraquo) con la simulacioacuten de la curva de
luz que surge a medida que un planeta orbita alrededor de su estrella httpyoutubeOX_QWa_v5rw
44 T5 Tema 5 En traacutensito
Recrea el traacutensito de un planeta ante su estrella usando la pizarra blanca y el proyector de la clase a modo de estrella central La clase deberiacutea percibir la sombra en la pantalla cuando dos alumnos lancen una pelota desde un lado de la pantalla hasta el otro Prueba a usar pelotas de distintos tamantildeos
El alumnado confeccionaraacute por grupos una maqueta del traacutensito de un planeta ante su estrella usando esferas de poliestireno (o ciacuterculos de cartulina) para representar los exoplanetas y los palillos o brochetas de madera para sostenerlos Una fuente de luz como una linterna o un foco led haraacute las veces de estrella Si se conecta un registrador de datos (data logger) a un ordenador portaacutetil para medir la intensidad de la luz se apreciaraacute un descenso en la luz registrada cuando el planeta pase por delante de la fuente de luz
Muestra al alumnado la ficha de actividades 5b donde aparece una serie de graacuteficas con el nivel de luz registrado a medida que un exo-planeta orbita alrededor de su estrella La graacutefica a tambieacuten ilustra queacute aspecto tendriacutea la graacutefica si el planeta en oacuterbita fuera maacutes grande iquestSeriacutean capaces de trazar una liacutenea en los diagramas b c y d que ilus-tre la graacutefica resultante si cerca de la estrella orbitara un planeta maacutes pequentildeo maacutes veloz o maacutes lento
gt Graacutefica para ilustrar el tamantildeo de la sombra frente a la distancia de la frente de luz (en cm)
Distancia (cm)
Tam
antildeo
de la
som
bra
(cm
)
ENLACES
Muestra en clase este interesante viacutedeo de animacioacuten donde se explica el trabajo de la misioacuten Kepler y coacutemo opera este telescopio para detectar planetas
httpskeplernasagovmultimediaInteracti-vesHowKeplerDiscoversPlanetsElementaryflashcfm
Herramienta Lightgrapher
httpskeplernasagoveducationModelsand-Simulationslightgrapher
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Con una caja de zapatos se puede fabricar una caja de luz Haz un orificio en uno de sus lados con la finalidad de iluminarla a traveacutes de eacutel con alguacuten tipo de foco como una linterna led En el lado opuesto practica otro orificio que quede justo en frente de la fuente de luz Recorta una rendija semicircular en la tapa-dera de la caja cerca del extremo en el que se encuentre la fuente de luz Introduce por este orificio un palillo que en uno de sus extremos porte una bola de plastilina que represente el planeta aseguacuterate de que el haz de luz incide directamente sobre el planeta Desplaza el palillo con el planeta desde un extremo de la rendija semicircular hasta el otro extremo simulando parte de la oacuterbita En lugar de mirar la luz directamente usa un teleacutefono moacutevil o iPad colocado en el orificio por el que se mira y graba un viacutedeo con el paso del planeta mientras lo desplazas de un extremo al otro de la rendija
Ver guiacuteas de construccioacuten de las cajas en el anexo C de este documentohttpeseroeswp-contentuploads201808Cuaderno-ESERO_Detective-de-exoplanetas_DE-SB-01_2C2AA-ED_DIGITALpdf
45T5Tema 5 En traacutensito
Puesta en comuacutenInsta a cada grupo a crear un modelo a partir de una de las curvas de luz que aparecen en la ficha de actividades 5b iquestSaben explicar por queacute cambia la curva de luz con la velocidad del traacutensito o con el tamantildeo del planeta que orbita alrededor de la estrella Aprovecha las actividades praacutecticas para comentar los detalles de conocimiento maacutes relevantes Recuerda al alumnado que la observacioacuten minuciosa del brillo de una es-trella al lo largo de un periodo de tiempo permite detectar un descenso minuacutesculo en la cantidad de luz que vemos de esa estrella Los cientiacuteficos pueden medir ese brillo y representarlo en una graacutefica que se conoce como curva de luz Los planetas suelen ser pequentildeiacutesimos comparados con sus estrellas centrales asiacute que los descensos de luz que provocan en ellas son extremadamente leves Los planetas del tamantildeo de la Tierra son especialmente difiacuteciles de detectar Los exoplanetas maacutes grandes son faacuteciles de divisar sobre todo cuando se detectan varias oacuterbitas
Curvas de luz del traacutensito de un planetaEstas son cuatro copias de la misma curva de luz (fichas 5b) registrada durante el traacutensito de un planeta por delante de su estrella La graacutefica a) tambieacuten muestra la curva (en azul) que se obtiene cuando alrededor de la estrella orbita un planeta maacutes grande Dibuja otra curva en las graacuteficas que muestre b) un planeta maacutes pequentildeo c) un traacutensito maacutes veloz y d) un planeta maacutes lento
ENLACES
La misioacuten Kepler de la NASA dedicoacute antildeos a observar el mismo trozo de cielo casi 100 000 estrellas con la esperanza de captar traacutensitos
httpskeplernasagovindexcfm
GRAacuteFICA A Tiempo
Tiempo
Tiempo
Tiempo
Porc
enta
je d
e br
illo
Porc
enta
je d
e br
illo
Porc
enta
je d
e br
illo
Porc
enta
je d
e br
illo
GRAacuteFICA C
GRAacuteFICA B
GRAacuteFICA D
w w w e s e r o e sH O J A D E A C T I V I D A D E S
acti
vida
des
46 T5
Cuaderno del profesoradoD E T E C C I Oacute N D E E X O P L A N E TA S Ficha 5a (anverso)
Nuestra pregunta es
Predecimos que
Cambiaremos
Mediremos
Dejaremos igual las condiciones siguientes
Resultados obtenidos
H O J A D E A C T I V I D A D E Sw w w e s e r o e s
actividades47T5
Cuaderno del profesoradoD E T E C C I Oacute N D E E X O P L A N E TA SFicha 5a (reverso)
Resultados obtenidos
Distancia a la luz (en cm) Tamantildeo de la sombra (en cm)
Los resultados obtenidos revelan
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los polos magneacuteticos se dan por pares bull que los polos opuestos se atraen y que los polos
iguales se repelenbull que los imanes atraen algunos materialesbull que una corriente eleacutectrica en un cable crea un
campo magneacutetico
Contexto
El descubrimiento del planeta extrasolar Proxima b un posible mundo similar a la Tierra que orbita alrededor de Proxima Centauri (la estrella maacutes cercana al Sol) suscitoacute diversas cuestiones relacionadas con su capacidad para albergar vida Este exoplaneta estaacute bombardeado por cantidades inmensas de radiacioacuten procedente de su estrella Como se encuentra maacutes cerca de su estrella que la Tierra del Sol necesitariacutea contar con un campo magneacutetico muy intenso para que la vida sobreviviera en eacutel Aquiacute en la Tierra el campo magneacutetico que rodea el planeta protege a todos los seres vivos de los peligrosos rayos coacutesmicos
En esta actividad el alumnado estudiaraacute los
imanes fabricaraacute un electroimaacuten sencillo e investigaraacute
sus propiedades
gt Exoplaneta con niveles elevados de radiacioacuten electromagneacutetica Creacutedito NASAJPL-CaltechR Hurt (SSC)
tema 6QUE LA FUERZA TE ACOMPANtildeE
Fabricacioacuten de un electroimaacuten
49
Cinta aislante Tijeras
Ademaacutes necesitaraacutes
Contenedor de plaacutestico
50 T6
Cable con aislamiento
(al menos 2 metros)2 pilas AA2 imanes
2 cables de conexioacuten
con pinzas de cocodrilo
Clips de papeleriacutea
2 varillas o clavos de hierro
grandes(uno fino y otro
grueso)2 portapilas AA
Material necesario para realizar la actividad
Interruptor o interruptor
casero
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astrofiacutesico e Ingeniero de producto
PelacablesTacos de madera
(para interruptor)Puntas
(para interruptor)
Material opcional
51T6Tema 6 Que la fuerza te acompantildee
Para preparar con antelacioacutenEl docente podraacute preparar interruptores eleacutectricos simples con el alumnado si no dispone de interruptores comerciales
Veacuteanse las instrucciones en el apartado titulado laquoInformacioacuten para el docenteraquo
Para esta actividad se pueden preparar etiquetas identificativas con la profesioacuten de astrofiacutesicoConviene confeccionar y probar un electroimaacuten antes de realizar la actividad en clase La fuerza del
imaacuten dependeraacute del nuacutemero de espiras con que se construya
ActividadIntroduccioacuten Muestra en clase una imagen del exoplaneta Proxima b y explica que se trata de un planeta distante que orbita alrededor de una estrella llamada Proxima Centauri que es la maacutes cercana al Sol Aunque la oacuterbita que sigue el planeta alrededor de su estrella estaacute dentro de la zona habitable soporta vientos descomuna-les 2000 veces maacutes fuertes que los que imperan en la Tierra y recibe un bombardeo intenso de radiacioacuten El planeta necesitariacutea contar con un campo magneacutetico potente para proteger cualquier tipo de vida que pudiera albergar
En esta actividad los alumnos investigaraacuten por su cuenta queacute tipos de imanes hay comprobaraacuten la atraccioacuten y repulsioacuten entre sus polos y la fuerza magneacutetica asimismo estudiaraacuten que los imanes atraen algunos materiales Tras discutir sus resultados explicaraacuten que la electricidad se puede usar para construir un imaacuten y lo que se obtiene se denomina electroimaacuten
Cada grupo usaraacute los materiales que hay dentro del recipiente para fabricar un electroimaacuten Primero comprobaraacute su eficacia usando clips de papeleriacutea Despueacutes los grupos debatiraacuten queacute materiales les gusta-riacutea someter a su electroimaacuten antes de reunir una serie de materiales
Averiguaciones
mdash iquestCuaacutentos clips de papeleriacutea atraeraacute el electroimaacuten
mdash iquestVariacutea la fuerza del imaacuten si se cambia la cantidad de espiras de alambre con que se construye
mdash iquestHay alguna relacioacuten entre el nuacutemero de espiras del electroimaacuten y la cantidad de clips de papeleriacutea que consigue atraer
52 T6 Tema 6 Que la fuerza te acompantildee
mdash iquestPuedes antildeadir un interruptor para activar y desactivar el paso de la electricidad y por tanto el imaacuten
mdash iquestCoacutemo afecta al imaacuten un incremento del voltaje con una pila maacutes potente o antildeadiendo maacutes pilas
mdash iquestRepercute en el imaacuten el empleo de un clavo maacutes largo maacutes corto maacutes grueso o maacutes fino
mdash iquestQueacute materiales se pueden levantar usando la atraccioacuten de un imaacuten
Los datos recopilados durante la investigacioacuten de la relacioacuten entre el nuacutemero de espiras y la cantidad de clips de papeleriacutea atraiacutedos se puede plasmar despueacutes en graacuteficas El alumnado deberaacute exponer sus hallaz-gos en forma de presentacioacuten o de mural
Puesta en comuacutenCada grupo elige un meacutetodo para informar de sus hallazgos al resto de la clase y resumiraacute sus resultados en la pizarra electroacutenica iquestEncontraron los grupos alguna conexioacuten entre el nuacutemero de espiras de alambre y la fuerza del electroimaacuten iquestLograron aumentar la potencia de su imaacuten iquestCoacutemo iquestQueacute materiales atrajo el imaacuten iquestCoinciden en sus conclusiones todos los grupos
Nuacutemero de espiras Nuacutemero de clips de papeleriacutea
53T6Tema 6 Que la fuerza te acompantildee
Informacioacuten para el docente Se cree que el campo magneacutetico de nuestro planeta se genera en las profundidades del nuacutecleo terrestre A medida que la Tierra gira se arremolinan los materiales fundidos situados en el nuacutecleo del planeta El hierro liacutequido conduce la electricidad y genera corrientes eleacutectricas que a su vez crean campos magneacuteticos Los cientiacuteficos han desarrollado un meacutetodo para calcular el campo magneacutetico de un planeta extrasolar distante que orbite alrededor de una estrella distinta de la nuestra El meacutetodo consiste en utilizar el telescopio espacial Hubble para observar el paso de un planeta por delante de su estrella y entonces estudiar la absorcioacuten de la radiacioacuten de la estrella por parte de la atmoacutesfera del planeta para por uacuteltimo estimar el tamantildeo de los campos magneacuteticos que actuacutean alrededor del planeta
Los campos magneacuteticos se producen cuando todos los electrones de un objeto de metal giran en la misma direccioacuten Un electroimaacuten es un tipo de imaacuten que usa electricidad y un material magneacutetico como el hierro para crear campos magneacuteticos Los campos magneacuteticos no se ven pero siacute se pueden medir sus efectos
Para construir un electroimaacuten simple bull Pela los extremos de un cable para despojarlos del aislamiento de
plaacutestico que los recubre bull Coloca los materiales dentro de un contenedor de plaacutestico que no
conduzca la electricidadbull Sujeta el cable de unos 20 cm de largo por uno de sus extremos
coloacutecalo en la cabeza de un clavo de hierro y enroacutellalo a lo largo de eacutel sin que se superponga en ninguacuten lugar hasta la punta del clavo
bull Aseguacuterate de que enrollas el cable en el clavo dando las vueltas siempre hacia el mismo lado para que la electricidad fluya en un solo sentido
bull Conecta los extremos del cable a los dos lados (el positivo y el ne-gativo) de la pila sujetaacutendolo a ellos con un trozo de cinta aislante para que no dejen de hacer contacto
bull Cuando hayas conectado el segundo extremo del cable la pila em-pezaraacute a conducir electricidad por las espiras de alambre y el clavo quedaraacute imantado
bull Si permutas las conexiones tambieacuten cambiaraacutes la polaridad del campo magneacutetico creado
bull Prueba el electroimaacuten colocaacutendolo cerca de un clip de papeleriacutea o cualquier otro metal
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Los alumnos investigaraacuten el exoplaneta HD 209458b apodado Osiris un juacutepiter caliente que viene a ser una tercera parte maacutes grande y maacutes brillante que Juacutepiter Tambieacuten podriacutean investigar Proxima b para lo que podraacuten apo-yarse en la informacioacuten que encontraraacuten aquiacute
httpsenwikipediaorgwikiProxima_Cen-tauri_b
httpswwwnasagovcontentgoddardhub-bles-new-shot-of-proxima-centauri-our-nea-rest-neighbor
CONFECCIOacuteN DE UN INTERRUPTOR SIMPLE
Clava dos puntillas pequentildeas en un taco pequentildeo de madera y ensarta en cada una de ellas un clip de papeleriacutea Sujeta los cables a la cabeza de cada puntilla con pinzas de coco-drilo El circuito se cierra al desplazar los clips para que esteacuten en contacto Usa este enlace para consultar las instrucciones para hacerlo y otros ejemplos de interruptores simples
httphomeschoolandthingsblogspotcouk201303making-simple-switch-for-elec-tricalhtml
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que las ondas electromagneacuteticas viajan por el
espaciobull que los cientiacuteficos captan esas ondas usando
radiotelescopios bull que esas ondas se traducen entonces a sonidosbull a trabajar siguiendo el meacutetodo cientiacutefico mediante
la formulacioacuten de predicciones la realizacioacuten de experimentos sin sesgos y la recopilacioacuten e interpretacioacuten de datos
Contexto
Los cuatro sateacutelites Cluster de ESA han descubierto que la Tierra y otros planetas con campos magneacuteticos como Juacutepiter y Saturno emiten sentildeales de radio que viajan por el espacio en un haz delgado Estas emisiones solo se pueden detectar e interpretar usando radiotelescopios de gran tamantildeo
En esta actividad el alumnado recrearaacute diversos sistemas para enviar mensajes a distancia incluido el recorrido de las ondas de radio por el espacio usaraacute el meacutetodo cientiacutefico para estudiar los teleacutefonos con cuerda y escucharaacute los sonidos
naturales de la Tierra
gt Representacioacuten artiacutestica de los sateacutelites CLUSTER Copyright NASA
55
tema 7iquestHAY ALGUIEN A LA ESCUCHA
Comunicacioacuten a traveacutes del espacio
2 vasos desechables
56 T7
CuerdaHilo de nailon
Material necesario para realizar la actividad A
Bazuca de aire o caja de cartoacuten
Pelotas de espuma de diferentes
coloresVasos
desechablesParaguasPapel Radio analoacutegica
Ademaacutes necesitaraacutes para realizar la actividad A
Ademaacutes necesitaraacutes para realizar la actividad B
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Radioastroacutenomo
e Ingeniero de Sonido
2 platillos (muacutesica)
1 velaFicha de
actividades 2b
Linterna
Tabla con Coacutedigo Morse
o aplicacioacuten para moacutevil
Una caja de cartoacuten Compaacutes Tijeras Cinta adhesiva
Material opcional
Material necesario para construir un bazuca de aire
57T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Para preparar con antelacioacutenEl docente puede conseguir un bazuca de aire por Internet o se puede construir uno con una caja de car-toacuten (consulte el apartado titulado ldquoInformacioacuten para el docenterdquo)
Ten a mano una radio analoacutegica
Para la construccioacuten del teleacutefono deberemos practicar un orificio en la base de cada vaso previamente Para esta investigacioacuten se pueden preparar etiquetas identificativas con las profesiones de Radioastroacuteno-mo e Ingeniero de Sonido
Actividad AAveriguar maneras de enviar mensajes a distancia
Introduccioacuten Comienza el tema con una demostracioacuten para despertar la imaginacioacuten del alumnado Tiende una cuerda por el aula y cuelga de ella un trozo de papel o pide a alguien de la clase que lo sostenga en alto Utiliza un ba-zuca de aire para lanzar una onda de aire a traveacutes del aula que haga vibrar el papel Luego pide que un par de voluntarios se coloquen los vasos desechables en la cabeza Apunta con el bazuca hacia cada uno de los vasos y dispara Los vasos se tambalearaacuten y se caeraacuten Pregunta en clase queacute creen que pasa
Tambieacuten se pueden chocar dos platillos para demostrar que el aire que desplazan apaga la llama de una vela
Explica a la clase que aunque no vemos el aire moverse hasta el papel o los vasos siacute vemos o percibimos las consecuencias de ese desplazamiento De manera anaacuteloga las ondas de radio que recorren distancias inmen-sas por el espacio no se ven pero sabemos que estaacuten ahiacute al capturarlas y transformarlas en sonido Pregunta en clase si se les ocurre alguna manera de enviar mensajes a distancia aquiacute en el planeta Tierra Deja que debatan sus propuestas Ensentildea en clase dos objetos sencillos (vasos de papel y cuerda) que podriacutean utilizarse para enviar un mensaje iquestSe le ocurre a alguien coacutemo Aniacutemalos a comprobar sus propuestas A continuacioacuten los chicos probaraacuten por parejas a usar vasos de papel y cuerda para mandar mensajes Organizados ya por grupos debe-raacuten identificar queacute variables pueden cambiarse y coacutemo planificariacutean la investigacioacuten Tal vez quieran apoyarse en la ficha de actividades 2b (del tema 2) para planificar la resolucioacuten de interrogantes como
mdash iquestAfecta la longitud de la cuerda o el tipo de cuerda al sonido recibido
mdash iquestQueacute pasa cuando la cuerda estaacute tensa o flojamdash iquestTiene alguna repercusioacuten el material del
que estaacute hecho el vasomdash iquestFuncionariacutea el teleacutefono de cuerda
doblando una esquina
58 T7 Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
mdash El alumnado recopilaraacute y anotaraacute los datos y compartiraacute los resultados con la clase
mdash iquestQueacute tipo de cuerda o vaso recomendariacutean y por queacute
Puesta en comuacutenExplica en clase que los sonidos se generan mediante vibraciones que se desplazan a traveacutes del aire de soacute-lidos y de liacutequidos Las vibraciones que se producen al hablar dentro del vaso viajan por la cuerda hasta lle-gar al otro vaso el aire que hay dentro del vaso y los huesos que hay en el craacuteneo vibran y esas vibraciones llegan hasta los oiacutedos y entonces el cerebro descifra esa informacioacuten en forma de sonidos reconocibles
Para afianzar estos conocimientos se puede utilizar este viacutedeo
httpswwwyoutubecomwatchv=HMXoHKwWmU8
Actividad BEstudio de las ondas de radio
IntroduccioacutenHaz hincapieacute en que las ondas de radio son muy diferentes de las ondas del sonido Explica que las ondas electromagneacuteticas pueden viajar por el espacio sin necesidad de que haya aire Algunas de estas ondas se denominan ondas de radio Los cientiacuteficos han descubierto una manera de captar ondas de radio y convertirlas en sentildeales que viajan hasta nuestro oiacutedo
A continuacioacuten el alumnado reproduciraacute en clase el viaje que siguen las ondas electromagneacuteticas por el espacio hasta llegar al radiotelescopio Varios voluntarios se colocaraacuten en un extremo del aula con pelotas de espuma de diferentes colores que lanzaraacuten hacia el laquoradiotelescopioraquo un paraguas abierto que otro voluntario sujetaraacute desde el lado opuesto del aula de manera que la parte coacutencava mire hacia la clase Alguien decidiraacute queacute colores representaraacuten las ondas de radio uacutetiles Cuando se hayan lanzado todas las pelotas solo se conservaraacuten las pelotas de los colores elegidos que haya atrapado el paraguas mientras que el resto se desecharaacute Explica en clase que las estrellas (representadas por los alumnos voluntarios) emiten un montoacuten de radiacioacuten (representada aquiacute por todas las pelotas de diferentes colores) que viaja por el espacio el radiotelescopio (representado por el paraguas) capta toda esa radiacioacuten pero este instrumento solo podraacute utilizar la radiacioacuten de ciertas longitudes de onda las denominas ondas de radio las cuales transformaraacute en sentildeales comprensibles para nosotros
59T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Demostracioacuten del docenteUtiliza una radio analoacutegica para que el alumnado perciba el sonido que se oye cuando no estaacute sintonizada ninguna emisora mientras que al sintonizar alguna el sonido se vuelve niacutetido De forma anaacuteloga seriacutea-mos incapaces de atribuir un sentido a las ondas de radio si su energiacutea no se transformara en vibraciones que percibimos en forma de sonidos
Explica en clase que la Tierra y otros planetas tienen una manera de gritarle al resto de la Galaxia laquoiexclEstoy aquiacuteraquo Lo que ocurre es que ese mensaje solo se percibe y se entiende mediante radiotelescopios de gran tamantildeo
En este enlace escucharaacutes una grabacioacuten con los laquosonidosraquo
naturales de la Tierra
httpwwwesaintesaKIDSenSEM5QPSHKHF_LifeinSpace_0html
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Los maacutes entusiastas podriacutean construir o com-prar un transmisor que permita al alumnado enviar mensajes Los chicos tambieacuten podriacutean realizar su propia grabacioacuten de radio
Tambieacuten podriacutea estudiarse el coacutedigo Morse Existe una aplicacioacuten para teleacutefonos moacuteviles llamada Morse-It que traduce textos a pitidos en coacutedigo Morse Una laacutempara led podriacutea sustituirse por un timbre Otra alternativa seriacutea utilizar una linterna para enviar mensajes con patrones de haces de luz Explica que la luz se puede usar de este modo para enviar informacioacuten
Imagen 1 El Observatorio IRAM Pico Veleta o IRAM 30m es un radiotelescopio pertenecien-te al Instituto de Radioastronomiacutea Milimeacutetrica que estaacute situado en la loma de Dilar en Sierra Nevada a una altura de 2850 m sobre el nivel del mar
gt Radiotelescopio del observatorio de Sierra Nevada desde las pistas de esquiacute
60 T7 Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
A - J --- S 1 ----
B - K -- T - 2 ---
C -- L - U - 3 --
D - M -- V - 4 -
E N - W -- 5
F - O --- X -- 6 -
G -- P -- Y --- 7 --
H Q --- Z -- 8 ---
I R - 0 -----
9 ----
gt Tabla con el coacutedigo Morse
61T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Informacioacuten para el docente Los objetos que pueblan el espacio como planetas exoplanetas estrellas polvo y gas emiten ondas elec-tromagneacuteticas de diferentes longitudes de onda Parte de la luz que emiten tiene longitudes de onda muy largas algunas de hasta kiloacutemetro y medio de longitud Estas ondas largas reciben el nombre de ondas de radio y son parte de una serie maacutes grande de ondas denominadas en su conjunto espectro electromag-neacutetico Como las ondas de radio son tan largas para captarlas se utilizan telescopios especiales llamados radiotelescopios Estos son mucho maacutes grandes que los telescopios que se usan para captar la luz visible Estos instrumentos inmensos se apuntan hacia las estrellas o planetas y permiten conocer su estructura movimiento y composicioacuten a partir del estudio de las ondas de radio que provienen de esos objetos En astronomiacutea se utilizan ciertos instrumentos para convertir las ondas de radio en imaacutegenes y sonidos
Construccioacuten de un bazuca de aire1 Sella por completo todos los bordes de la caja con la cinta adhesiva 2 Traza un ciacuterculo en el centro de uno de sus lados recoacutertalo y sella los bordes de este orificio
con cinta 3 Golpea con las manos simultaacuteneamente dos lados opuestos de la caja de manera que el aire que
hay en su interior se vea forzado a salir por el orificio circular 4 Dirige el aire saliente hacia el objetivo como un montoacuten de vasos de papel para intentar tumbarlos
con la raacutefaga
gt Bazuka de aire
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los sonidos se producen por vibracionesbull que el tono de un sonido se puede cambiarbull que los exoplanetas pueden transitar ante el disco
de sus estrellas siguiendo un patroacuten regular
Contexto
El telescopio espacial Spitzer reveloacute hace poco que alrededor de la estrella TRAPPIST-1 orbitan siete planetas similares a la Tierra cuyo nombre astronoacutemico es b c d e f g y h Los planetas se detectaron debido a sus traacutensito por delante de la estrella lo que eclipsa perioacutedicamente una parte minuacutescula de la luz estelar Los planetas orbitan esta estrella siguiendo un patroacuten
En este tema el alumnado usaraacute materiales cotidianos para confeccionar instrumentos sencillos como flautas de pan a partir de pajitas de refrescos y producir con ellos siete notas que combinaraacuten al
antojo de su imaginacioacuten para crear melodiacuteas
gt Sistema solar de TRAPPIST-1 Copyright de la ilustracioacuten NASA
63
tema 8LA MUacuteSICA DE LOS PLANETAS EXTRASOLARES
Sonidos del espacio
64 T8
Ordenador con conexioacuten a
internet
Material necesario para realizar la actividad
Pajitas de refresco
Ademaacutes necesitaraacutes
Vasos desechables
Cinta adhesiva
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Ingeniero de
sonido y Cientiacutefico planetario
Botellas o vasos Baquetas Cajas de cartoacuten vaciacuteas
Gomas elaacutesticas Reglas de plaacutestico
65T8Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
Para preparar con antelacioacutenPara esta actividad se pueden preparar etiquetas indentificativas para la profesioacuten de ingeniero de sonido
ActividadIntroduccioacutenExplica en clase que el telescopio espacial Spitzer descubrioacute la estrella TRAPPIST-1 y sus siete planetas
Muestra la imagen de TRAPPIST-1
httpcdnsci-newscomimagesenlarge3image_4728e-TRAPPIST-1jpg
Reproduce en clase la animacioacuten de los traacutensitos ante TRAPPIST que aparece en el siguiente viacutedeo Las oacuterbitas se han acelerado para que el viacutedeo dure un solo minutohttpwwwspitzercaltecheduexploreblog371-Making-Music-from-Exoplanets
Explica que usando los patrones de los traacutensitos de estos siete planetas similares a la Tierra ante el disco de su estrella ha inspirado a un muacutesico a componer una melodiacutea basada en los tiempos en los que se produ-cen esos traacutensitos Asignoacute al traacutensito de cada planeta una nota musical acorde con su nombre (en ingleacutes b es la nota si c es do d es re e es la nota mi f es fa g es sol y h no se corresponde con ninguna nota musical) y antildeadioacute al conjunto una instrumentacioacuten sencilla de fondo y el ritmo de un tambor
Pon ejemplos de alguacuten otro sistema planetario extrasolar como Gliese o Kepler
con una cantidad diversa de planetas en oacuterbita alrededor de la estrella central
httpsexoplanetsnasagovresources174 httpswwwnasagovameskeplerkepler-186-and-the-solar-system
El alumnado cortaraacute las pajitas de papel para construir siete laquoflautas de panraquo de distintas longitudes Todas ellas deberaacuten tener uno de sus extremos aplanado de manera que al soplar por eacutel se produzca una nota o vibracioacuten diferente iquestSon capaces los alumnos de usar las flautas por turnos para crear una melodiacutea Organizados en grupos los chicos usaraacuten esas siete notas para crear una melodiacutea baacutesica a la que antildeadiraacuten la muacutesica que deseen
Ya han compuesto una muacutesica basada en los traacutensitos de TRAPPIST iquestPodraacuten crear ahora una melodiacutea basada en otros sistemas Podriacutean probar a llenar botellas o jarras con agua hasta distintas alturas a tamborilear con las baquetas a hacer vibrar reglas sobre el borde de una mesa o a hacer vibrar gomillas elaacutesticas tensadas a lo ancho de una caja de pantildeuelos vaciacutea
mdash iquestSeriacutea capaz alguacuten grupo de componer un rap para acompantildear sus melodiacuteas
66 T8 Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
Puesta en comuacutenCada grupo interpretaraacute su composicioacuten para toda la clase iquestSe les ocurre alguna aportacioacuten para mejorar las piezas musicales
En el tema 7 el alumnado aprendioacute que los planetas con un cam-po magneacutetico producen sentildeales que se pueden detectar mediante radiotelescopios Si una raza alieniacutegena captara las sentildeales de radio naturales que emite la Tierra oiriacutea una serie de chasquidos y silbidos iexclparecidos a los de R2-D2 el robot de Star Wars
Vuelve a oiacuter los chasquidos y silbidos de la Tierra en el sitio ESA Kids
httpwwwesaintesaKIDSenSEM5QPSHKHF_LifeinSpace_0html
Oiacuted en clase un corte de Star Wars la firma de cinco notas de la peliacute-cula Encuentros en la tercera fase o cualquier otra muacutesica relacionada con el espacio
Actividad B El programa ScratchCada uno de los planetas de Trappist-1 tarda un tiempo diferente en completar una oacuterbita alrededor de su estrella central Las leyes de Ke-pler dicen que cuanto maacutes lejos se encuentra un planeta de su estrella maacutes tarda en recorrer su oacuterbita
En este proyecto en Scratch el periodo de cada oacuterbita es propor-cional a los periodos orbitales reales de los planetas de Trappist Cada vez que un planeta completa una oacuterbita el modelo emite un sonido diferente
httpsscratchmiteduprojects153216618
Los sonidos estaacuten asignados de la siguiente manera pero es faacutecil cam-biar esto dentro del modelo
B ndash Chomp C ndash Boing D ndash CricketE ndash Meow F ndash Alien Creak2 G ndash Bass BeatboxH ndash Goose
El tiempo que dura cada oacuterbita se puede encontrar en el programa Scratch y se da en segundos
El cursor proporcional del modelo se puede utilizar para obtener muacuteltiplos de cada periodo orbital Por ejemplo si la proporcioacuten se es-tablece en 2 entonces el periodo de Trappist-1b ascenderaacute a 302 se-gundos y el de Trappist-1h seraacute de 40 segundos
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
El alumnado podriacutea iniciarse en el empleo de un programa informaacutetico para crear sus propias composiciones musicales basadas en los patrones orbitales de los planetas de TRAPPIST-1 Beatwave es una aplicacioacuten interesante que se puede usar con teleacutefonos moacuteviles y que ofrece la posibilidad de crear ritmos simples melodiacuteas melodiacuteas paralelas y de antildeadir instrumentos de fondo
67T8Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
1 Pulsa la flecha identifica los distintos sonidos que se oyen 2 Ordeacutenalos por periodos (del maacutes corto al maacutes largo) Pulsa stop
para detener los sonidos3 Cronometra cada uno crea una tabla con los periodos orbitales
(en segundos) 4 Pulsa en cada planeta para comprobar que cada sonido se re-
produce por separado Los datos reales de los planetas se pue-den encontrar en Wikipedia
httpsenwikiped iaorgwikiTRAPPIST-1mediaFile-PIA21425_-_TRAPPIST-1_Statistics_Tablejpg
El alumnado podriacutea recrear las oacuterbitas intentando cronometrar sus perio-dos mientras caminan en torno a una laquoestrellaraquo de manera que siempre pasen por el mismo punto cada vez que oigan el sonido de su planeta Esta recreacioacuten fiacutesica de las oacuterbitas con alumnos representando cada uno de los planetas orbitando alrededor de una estrella central podriacutea ayudar al grupo a entender la distancia a la que se encuentra cada planeta de la estrella y la velocidad a la que se desplaza en relacioacuten con los demaacutes pla-netas del sistema Asimismo podriacutea ayudarles a entender queacute hicieron en realidad durante la actividad con el programa Scratch que cada sonido re-presenta una oacuterbita completa Tendriacutean que poner a escala la distancia de las oacuterbitas porque si no algunos tardariacutean diacuteas en completar una vuelta de modo que un ejercicio matemaacutetico uacutetil consistiriacutea en crear una escala adecuada que pudiera representarse dentro de la clase Para ello deberaacuten asumir que las oacuterbitas son circulares Si juegan con el cursor proporcional del modelo encontraraacuten la mejor opcioacuten para que todos los planetas com-pleten sanos y salvos sus oacuterbitas respectivas Deberaacuten calcular la longitud del periodo de su sonido particular y luego lo comprobaraacuten
Quien tenga habilidad programando podraacute ampliar el ejercicio in-troduciendo las oacuterbitas de los planetas en el modelo
En este enlace se puede encontrar un ejemplo de movimiento circular
en Scratch
httpsscratchmiteduprojects11439426
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Usar los datos del periodo orbital para crear una composicioacuten musical similar para nuestro Sistema Solar y compara los dos sistemas
Crear una animacioacuten con Scratch para ilustrar la rotacioacuten de los planetas del sistema TRAPPIST-1 en torno a su estrella
gt Captura de pantalla del programa Scratch
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los planetas extrasolares y sus estrellas se
encuentran a millones de antildeos-luz de distancia del Sistema Solar
bull que las condiciones ambientales que se dan en esos planetas son diversas
bull que los seres vivos experimentan adaptaciones a lo largo del tiempo para sobrevivir en las condiciones ambientales que existen en cada momento
bull que en otros sistemas planetarios podriacutea haber formas de vida diferentes a las de la Tierra
Contexto
En esta actividad el alumnado recopilaraacute informacioacuten sobre planetas extrasolares y basaacutendose en ella usaraacute la imaginacioacuten y trabajaraacute de manera creativa para disentildear y describir un nuevo exoplaneta Para ello tendraacute en cuenta rasgos clave y las adaptaciones que necesitariacutean desarrollar los seres vivos para sobrevivir en las condiciones ambientales de ese
planeta
gt ExoMars Rover ESAATG medialab
69
tema 9AGENCIA DE VIAJES A PLANETAS EXTRASOLARES
Exploracioacuten de mundos alieniacutegenas
Libros tabletas y ordenadores
de consulta
Rotuladores y laacutepices
de colores
70 T9
Ordenador con conexioacuten a
internet
Material necesario para realizar la actividad
Papel
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astroacutenomo
galaacutectico y extragalaacutectico y Astrobioacutelogo
71T9Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
Para preparar con antelacioacutenPara esta actividad se pueden preparar etiquetas identificativas para las profesiones de astroacutenomo extra-galaacutectico y astrobioacutelogo
IntroduccioacutenExplica en clase que en este tema deben actuar en primer lugar como astroacutenomos extragalaacutecticos para estudiar y disentildear un planeta extrasolar distante Despueacutes haraacuten las veces de astrobioacutelogos para estudiar y disentildear alguna forma de vida alieniacutegena uacutenica y tendraacuten que describir coacutemo se ha adaptado a las condi-ciones ambientales que imperan en su lejano mundo
Empieza la actividad con un emocionante viaje a mundos distantes usando la herramienta interactiva httpeyesjplnasagoveyes-on-exoplanetshtml
Muestra en clase las imaacutegenes del sitio en Internet de la NASAhttpsexoplanetsnasagovalien-worldsexoplanet-travel-bureau
En este sitio encontraraacutes una seleccioacuten de carteles con gran variedad de exoplanetas que ilustran los rasgos uacutenicos de cada uno de ellos
bull TRAPPIST-1_Planet hop from TRAPPIST-1 (de planeta en planeta desde TRAPPIST-1)
bull PSOJ31885-22 _Where the night life never ends (Donde la vida nocturna nunca cesa)
bull HD4037G_Experience the gravity of a super earth (Experimenta la gravedad de una supertierra)
bull KEPLER-16B_Where your shadow always has company (Donde tu sombra siempre tiene compantildeiacutea)
bull 51 Pegasi-b_Greetings from your first exoplanet (Saludos desde tu primer exoplaneta)
bull KEPLER-186F_Where the grass is always redder (Donde la hierba siempre es maacutes roja)
El tamantildeos de estos exoplanetas va desde las supertierras hasta los minineptunos algunos son rocosos otros son aacuteridos como desiertos los hay volcaacutenicos achicharrantes geacutelidos unos son asolados por potentes vientos otros son bombardeados por radiacioacuten intensa
gt Muestra de carteles sobre exoplanetas del sitio web de la NASA
72 T9 Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
Actividad ACada grupo estudiaraacute varios sistemas de planetas extrasolares y con la informacioacuten obtenida crearaacute una descripcioacuten detallada del mundo distante inventado por ellos A continuacioacuten disentildearaacuten un cartel en el que figuren los principales rasgos de ese planeta
Actividad BSi en ese mundo pudiera haber vida iquestqueacute forma tendriacutea iquestQueacute clase de adaptaciones tendriacutean que desarrollar los seres vivos para sobrevivir en las condiciones ambientales de este planeta La astrobiologiacutea aspira a descubrir cuaacuteles son las condiciones necesarias para la vida y queacute formas puede adoptar la vida Los alumnos asumiraacuten el papel de as-trobioacutelogos para estudiar los entornos extremos que hay en la Tierra y las adaptaciones que han desarrollado los seres vivos para sobrevivir en ellos Usaraacuten esta informacioacuten para describir la clase de vida alieniacutegena que podriacutea existir en el nuevo mundo que han imaginado Dibujaraacuten y pondraacuten nombre a esta nueva forma de vida y sentildealaraacuten sus rasgos principales
Puesta en comuacutenLos grupos presentaraacuten sus disentildeos ante su clase o ante otra clase y describiraacuten con detalle el mundo alieniacutegena que han inventado Expli-caraacuten queacute adaptaciones han desarrollado los seres vivos para adaptar-se a ese entorno
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Si fuera posible iquesta cuaacutel de esos exoplanetas viajariacutean los chicos o enviariacutean una sonda para estudiarlo y por queacute El docente haraacute hincapieacute en que es imposible viajar a estos exoplanetas distantes debido a las inmensas distancias que nos separan de ellos iquestCoacutemo seriacutea ese lugar Si pudieran elegir sus caracteriacutesticas iquestcuaacuteles creen que seriacutean las ideales para vivir felices y con bienestar
Puede que los grupos quieran componer una muacutesica para acompantildear su mural Tambieacuten podriacutean disentildear confeccionar y decorar una maqueta para ilustrar los rasgos principales del mundo distante que han elegido Esta actividad podriacutea relacionarse con otros temas interdisciplinares del curriacuteculo como dibujo teatro tecnologiacutea ingenieriacutea geografiacutea lecto-escritura e informaacutetica
73T9Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
VoyagerEn 1977 se lanzaron las dos sondas gemelas Voyager 1 y 2 para explo-rar regiones del espacio a las que ninguacuten otro artefacto terrestre habiacutea llegado jamaacutes Ambas estaacuten maacutes lejos del Sol que Plutoacuten y a traveacutes de los datos que siguen enviando a la Tierra los cientiacuteficos confiacutean en co-nocer mejor el espacio que media entre las estrellas llamado espacio interestelar La nave lleva a bordo un disco de cobre chapado en oro de unos 30 cm con sonidos e imaacutegenes seleccionados para retratar la diversidad de la vida y la cultura en la Tierra
mdash iquestQueacute pondriacutean los chicos en un disco asiacute para enviar en una misioacuten con destino a un planeta distante situado fuera de los confines de nuestra propia Galaxia
mdash iquestCoacutemo describiriacutean a los seres humanos
mdash iquestQueacute los hace felicesmdash iquestQueacute cualidades consideran
deseables en un ser humano
mdash iquestQueacute aficiones animales accidentes geograacuteficos o muacutesica incluiriacutean en el disco
mdash Si tuvieran que escribir una carta a un ser alieniacutegena iquestqueacute le diriacutean
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
El alumnado podriacutea grabar un viacutedeo o un mensaje de voz composiciones musicales programas informaacuteticos robots creaciones artiacutesticas o fotografiacuteas Esta actividad ofrece muchas posibilidades para seguir un plantea-miento interdisciplinar amplio atractivo para todas las edades y todo tipo de capacidades
Otros cuadernos didaacutecticosConsulta todos los disponibles y descaacutergalos de la web wwweseroes
Deteccioacuten de exoplanetasESCONDIDOS EN LA LUZModelado de traacutensitos de exoplanetas
PRIMARIA
Ingenieriacutea de astronavesLA ALEACIOacuteN PERFECTADescubre las distintas propiedades de los materiales
PRIMARIA
Lanzamiento de cohetesTECNOLOGIacuteA ESPACIALCalcula y disentildea tu propio lanzamiento
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Observador de la tierraCENTINELA INCANSABLERecogida y anaacutelisis de informacioacuten para comprender mejor nuestro planeta
PRIMARIA
Deteccioacuten de exoplanetasESCONDIDOS EN LA LUZModelado de traacutensitos de exoplanetas
SECUNDARIA Y BACHILLERATO
Ingenieriacutea de astronavesLA ALEACIOacuteN PERFECTADescubre las distintas propiedades de los materiales
SECUNDARIA Y BACHILLERATO
Lanzamiento de cohetesTECNOLOGIacuteA ESPACIALCalcula y disentildea tu propio lanzamiento
SECUNDARIA Y BACHILLERATO
Modelado de traacutensitos de exoplanetas
exoplanetasDeteccioacuten de
ESCONDIDOS EN LA LUZ
PrimariaCuaderno del profesorado
DE-P-01
Colaboradores ESERO Spain Mayo 2019
ANDALUCIacuteA Consejeriacutea de Educacioacuten y Deporte de la Junta de Andaluciacutea
ARAGOacuteN Fundacioacuten Centro Astronoacutemica Aragoneacutes Espacio 042
Fundacioacuten Ibercivis
ASTURIAS Consejeriacutea de Educacioacuten y Cultura del Gobierno del Principado de Asturias
CANARIAS Consejeriacutea de Educacioacuten y Universidades del Gobierno de Canarias
CATALUNtildeA CESIRE (Centre de Recursos Pedagogravegics Especiacutefics de Suport a la Innovacioacute i la Recerca Educativa) Departament drsquoEnsenyament Generalitat de Catalunya
GALICIA Conselleriacutea de Educacioacuten Universidade e Formacioacuten Profesional de la Xunta de Galicia
I BALEARES Conselleria De Educacioacuten y Universidad Govern Illes Balears
LA MANCHA Consejeriacutea de Eduacioacuten Cultura y Deportes Gobierno de Castilla La Mancha
MADRID Consejeriacutea de Educacioacuten e Investigacioacuten de la Comunidad de Madrid
Grupo de Investigacioacuten en Nutricioacuten Ejercicio y Estilo de Vida Saludable INEF Universidad Politeacutecnica de Madrid
MURCIA Consejeriacutea de Empleo Universidades y Empresa Regioacuten de Murcia
NAVARRA Pamplonetario
PAIacuteS VASCO Departamento de educacioacuten Gobierno Vasco
VALENCIA Ciutat de les Arts i les Ciegravencies Generalitat Valenciana
actividadesbloque 1
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que nuestro Sistema Solar estaacute formado por ocho
planetas que orbitan alrededor de nuestra estrella el Sol
bull que la Tierra orbita alrededor del Sol desde la zona habitable tambieacuten conocida como la laquozona de Ricitos de Ororaquo
bull que en el cosmos existen otros sistemas solares aparte del nuestro
bull a interpretar la informacioacuten y las escalas y a usar decimales para trazar la distancia orbital de los planetas
Contexto
Las distancias que median entre los planetas y
las estrellas que orbitan se miden en unidades
astronoacutemicas o au La Tierra dista 1 au de nuestra
estrella el Sol La regioacuten en torno a la estrella que
no es ni demasiado caliente ni demasiado friacutea como
para que exista agua en estado liacutequido se denomina
zona habitable aunque tambieacuten se conoce como
laquozona de Ricitos de Ororaquo En esta actividad el
alumnado traza la posicioacuten y las oacuterbitas de la Tierra
y el resto del planetas del Sistema Solar y despueacutes
calcula la ubicacioacuten de la zona habitable Con ello
aprende que existen otros sistemas solares con
planetas en oacuterbita alrededor de estrellas distintas
al Sol al trazar las posiciones de esos planetas
extrasolares distantes descubren cuaacuteles podriacutean ser
habitables
gt Copyright ESA 2003 Ilustracioacuten de AOES Medialab
11
tema 1HASTA EL INFINITO Y MAacuteS ALLAacute
Trazado de las oacuterbitas de los planetas del Sistema Solar y de otros sistemas solares
Cartulinasde color negro y Planchas
de poliestireno o espuma
(60x60 cm)
Tablero 60x60para caacutelculo de zona
de habitabilidad
Plantilla con los planetas
del Sistema Solar a escala de tamantildeo
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astroacutenomo
galaacutectico y Cientiacutefico planetario
Plantilla con los planetas del Sistema Solar
a escala de distancia
Gometsredondos (planetas)
7 fichascon datos
de planetas extrasolares
Tizas y cordelpara trazar oacuterbitas
5 fichascon datos del Sistema Solar
1 fichapara calcular las
zonas habitables del Sistema Solar y los 7 exoplanetas (para
fotocopiar)
Calculadora
Tijeras yPegamento en
barra
Plastilina de varios colores y palillos de
cocina
12 T1
Papel Laacutepices o boliacutegrafos
Rotuladores opacos tizas o laacutepices de
colores
Trapo o bayeta para limpiar el tablero
Material necesario para realizar la actividad
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Tema 1 Hasta el infinito y maacutes allaacute 13T1
Para preparar con antelacioacuten
Todas las sesiones en el aula estaacuten pensadas para que el alumnado trabaje en grupos de cuatro personas Antes de iniciar la actividad se pueden preparar varias etiquetas identificativas con la profesioacuten de laquoastroacute-nomo galaacutecticoraquo Veacutease las cartas de roles
Dibuja los dos ejes sobre las cartulinas negras y maacutercalos a intervalos de 1 cm empezando por el pun-to en el que se cruzan ambos ejes antes de pegar las cartulinas sobre las planchas de material riacutegido
Veacutease el diagrama en el apartado laquoInformacioacuten para el docenteraquo
Las planchas riacutegidas se pueden utilizar por ambos lados para no tener que utilizar dos diferentes si se pega una cartulina negra por cada uno de sus lados Otra posibilidad consiste en recortar ciacuterculos de papel coloreados para confeccionar los planetas y pegarlos sobre sus oacuterbitas trazadas previamente en la cartulina negra sin necesidad de fijarla despueacutes a la plancha de material riacutegido
Reparte entre los alumnos las fichas rellenables para el caacutelculo Entrega tambieacutena cada grupo de alum-nos una ficha con los datos del Sistema Solar Y junto a esta reparte las fichas diferentes con informacioacuten sobre planetas extrasolares entre los grupos Todos los grupos deben tener demaacutes de la ficha del Sol y la del planeta extrasolar la ficha del caacutelcu que les permita calcular las zonas de habitabilidad
Presentacioacuten de la actividad
Pregunta a los escolares si saben queacute es un planeta iquestSaben cuaacuteles son los planetas del Sistema Solar iquestCuaacutentos hay iquestSaben en cuaacutel de ellos vivimos y el nombre de nuestra estrella
Muestra en clase una animacioacuten que recree un sistema solar por ejemplo la de Paxi (la mascota de la ESA) y el Sistema Solar httpswwwstemorgukrx34sc
Pide a los chicos que tracen por grupos las oacuterbitas de la Tierra y la Luna alrededor del Sol Tambieacuten pueden plasmar las oacuterbitas de otros planetas del Sistema Solar Si se dispone de ellos el docente po-draacute mostrar al alumnado modelos tridimensionales de los planetas Una actividad del Royal Observatory Greenwich utiliza piezas de fruta para ilustrar las masas relativas de los planetas colocadas por orden de distancia al Sol wwwstemorgukelibraryresource31649fruit-solar-system
Explica en clase que necesitamos agua para existir y que en nuestro planeta repleto de agua hay vida pero que puede haber muchos planetas con agua y con unas condiciones favorables para la vida que no alberguen seres vivos Cuaacutentos de esos planetas habitables tienen vida sigue siendo un gran misterio sin respuesta iexcly apasionante De momento tenemos la capacidad de efectuar observaciones que revelan queacute planetas podriacutean albergar vida pero solo eso no nos sirve para saber si realmente hay vida extraterrestre
Los planetas demasiado proacuteximos al Sol son demasiado toacuterridos para albergar agua liacutequida porque se convertiriacutea en vapor y se esfumariacutea mientras que en un lugar alejado del Sol en exceso el agua se congelariacutea La oacuterbita de la Tierra es justo la idoacutenea ni demasiado caliente ni demasiado friacutea Esta regioacuten se denomina zona habitable o laquozona de Ricitos de Ororaquo En esta actividad los alumnos se convertiraacuten en astroacutenomos galaacutecticos y usaraacuten las matemaacuteticas y una serie de datos para trazar las oacuterbitas de la Tierra y de los planetas del Sistema Solar antes de pasar a representar las oacuterbitas que recorren algunos planetas extrasolares alrededor de sus estrellas centrales
14 Tema 1 Hasta el infinito y maacutes allaacuteT1
Actividad
La ficha de actividades 1a (ficha del Sol y su sistema de planetas) ofrece informacioacuten sobre la distancia de la Tierra y el resto de planetas al Sol en unidades astronoacutemicas o au Entrega a cada grupo de la clase varias fichas con datos sobre el Sistema Solar y una cartulina de color negro unida a una plancha de material riacutegido en la que ya esteacuten trazados dos ejes que se crucen en el centro y divididos en intervalos de un centiacutemetro Puede que el docente prefiera proporcionar al alumnado una cartulina negra sin maacutes sin fijarla a una plancha de material riacutegido La escala puede darse ya trazada sobre cada eje o tambieacuten se puede optar por que la sentildeale el propio alumnado dependiendo de sus capacidades La actividad permite trabajar con nuacutemeros de hasta dos decimales
En un primer momento el alumnado trabaja como un solo grupo formado por toda la clase mientras el do-cente expone la actividad La posicioacuten del Sol se corresponde con el punto de la cartulina donde se cruzan ambos ejes Conviene explicar que las distancias que median entre los planetas y el astro central se miden en unidades astronoacutemicas o au La Tierra dista 1 au de nuestra estrella el Sol Con un rotulador opaco o un laacutepiz de color se marcaraacute la distancia que separa la Tierra del Sol en los puntos adecuados de los ejes norte sur este y oeste em-pezando a contar desde la interseccioacuten de ambos ejes A continuacioacuten se uniraacuten los cuatro puntos mediante una circunferencia para representar la oacuterbita Si se utiliza la plancha riacutegida se pincharaacute sobre ella un palillo de cocina con una pequentildea bola de plastilina en uno de sus extremos que represente la Tierra situada sobre su oacuterbita Otra posibilidad consiste en colocar una pegatina o un ciacuterculo pequentildeo de papel coloreado para ilustrar la Tierra sobre la cartulina negra en alguacuten punto de su oacuterbita El alumnado representaraacute por siacute solo la distancia y las oacuterbitas del resto de los planetas Por uacuteltimo deberaacute calcular y sentildealar la zona habitable usando la informacioacuten que figura en la ficha correspondiente (ficha de actividades 1b) Recueacuterdese a los estudiantes que esta regioacuten se denomina zona habitable (o laquozona de Ricitos de Ororaquo) porque no es ni demasiado caliente ni demasiado friacutea
Si se dispone de planchas de material riacutegido se confeccionaraacute un modelo de cada planeta por orden de masa con plastilina de un color adecuado de acuerdo con los rasgos que el alumnado conozca de cada planeta Conviene recordarles que disponen de alguna informacioacuten sobre los planetas (su masa y el tama-ntildeo de su oacuterbita) que les serviraacuten para decidir coacutemo representarlos
mdash iquestSe parecen maacutes a la Tierra (planetas rocosos) o a Juacutepiter (planetas gaseosos) iquestCuaacuteles tienen maacutes posibilidades de ser habitables (los rocosos)
A continuacioacuten fijaraacuten cada planeta de plastilina a un palillo de cocina y pincharaacuten los palillos sobre la plan-cha de material riacutegido en el lugar que les corresponda sobre los anillos orbitales que hayan trazado en la cartulina Los modelos de plastilina se pueden sustituir por ciacuterculos de papel o pegatinas que representen los planetas y se fijaraacuten con pegamento sobre la cartulina negra
A continuacioacuten los grupos necesitaraacuten otra cartulina de color negro fijada sobre una plancha riacutegida que tambieacuten tenga marcados de antemano ambos ejes y la escala formada por segmentos de 1 cm Otra posibilidad consiste en retirar los planetas de plastilina de la plancha riacutegida utilizada en la actividad anterior y aprovechar su reverso para fijar sobre este otro lado la segunda cartulina negra o incluso limitarse a usar la cartulina negra sin ninguacuten soporte riacutegido
Tema 1 Hasta el infinito y maacutes allaacute 15T1
mdash iquestTienen los chicos alguna idea de cuaacutentas estrellas puede haber tan solo en nuestra Galaxia que esteacuten orbitadas por planetas
Expliacutecales que se han descubierto cientos de sistemas con maacutes de un planeta y miles de estrellas con al menos un planeta a su alrededor tan solo en nuestra Galaxia y que se calcula que puede haber decenas de miles de millones maacutes Cada grupo recibiraacute una ficha (ficha de actividades 1a) con los datos del sistema estelar de un planeta extrasolar para que utilizando esa informacioacuten sentildeale la distancia a la que se en-cuentra el planeta de la estrella central Los planetas extrasolares de los que se proporcionan datos son 55 Cancri HR 8799 Gliese 581 Gliese 876 Kepler 62 Kepler 186 e iacutepsilon Andromedae
Por uacuteltimo se repartiraacuten las fichas que muestran coacutemo calcular los liacutemites interior y exterior de la zona de habitabilidad para cada una de esas estrellas Cada grupo usaraacute los caacutelculos para sentildealar esta zona sobre la cartulina donde hayan representado el sistema solar en cuestioacuten para ver si alguno de los planetas cae dentro de esta zona y podriacutea ser habitable
Puesta en comuacutenLos grupos compartiraacuten sus resultados con el resto de la clase los cuales podraacuten exponerse en la pizarra electroacutenica
1 iquestQueacute grupos encontraron un planeta que orbita alrededor de su estrella central dentro de la zona habitable
2 iquestPor queacute algunos de ellos no seriacutean habitables Recueacuterdales que tienen a su disposicioacuten gran varie-dad de informacioacuten relevante sobre los planetas relacionada con este tema
3 iquestCuaacutel de esos planetas seriacutea demasiado caliente o demasiado friacuteo para albergar vida
gt Muestras del trabajo realizado por el alumnado de 5ordm curso
Tema 1 Hasta el infinito y maacutes allaacute16 T1
Informacioacuten para el docente
Unidad astronoacutemicaUna unidad astronoacutemica (siacutembolo au) es la distancia que media entre la Tierra y el Sol esta distancia variacutea a medida que la Tierra recorre su oacuterbita alrededor del Sol la cual asciende a 149 597 870 700 metros
PlanetaUn planeta se define como un objeto que gira alrededor de una es-trella que es lo bastante masivo como para que su propia gravedad le confiera forma esfeacuterica y que haya logrado laquolimpiarraquo su recorrido orbital de otros objetos menores
Antildeo-luzUn antildeo-luz (a-l) es la distancia que recorre la luz en un antildeo a una ve-locidad de unos 300 000 kiloacutemetrossegundo
LuminosidadLuminosidad es una medida del brillo o la potencia de una estrella la cantidad de energiacutea que emite una estrella desde su superficie Suele expresarse en vatios y se mide en relacioacuten con la luminosidad del Sol
Exoplanetas en la zona habitableLa zona habitable o laquozona de Ricitos de Ororaquo es la regioacuten en torno a la estrella donde imperan temperaturas que no son ni demasiado calientes ni demasiado friacuteas para que haya agua en estado liacutequido Los liacutemites maacutes cercano y maacutes alejado de la estrella donde puede haber agua liacutequida dependen entre otras cosas del tamantildeo y la temperatu-ra de la estrella Se cree que las estrellas iacutepsilon Andromedae Gliese 581 55 Cancri Kepler 62 y Kepler 186 cuentan con planetas que las orbitan dentro de la zona habitable Sin embargo los datos sobre los sistemas planetarios extrasolares pueden variar a medida que se reuacutena maacutes informacioacuten Los datos que se dan en las fichas son los correctos en el momento de su confeccioacuten pero deberaacuten revisarse a medida que se logren nuevos hallazgos y los telescopios maacutes modernos efectuacuteen mediciones maacutes precisas Asiacute es la ciencia
Los alumnos maacutes capaces disfrutaraacuten calculando la distancia en au de la zona habitable de las estrellas que figuren en sus fichas de ac-tividades utilizando la foacutermula 07 times radicluminosidad de la estrella para hallar el borde interior de la zona habitable y 15 times radicluminosidad para el liacutemite exterior de dicha zona Noacutetese que la luminosidad se da en unidades solares o laquosolesraquo es decir tomando como referencia la lumi-nosidad de nuestro Sol
Enana rojaEstrella pequentildea vieja y relativamente friacutea
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Los grupos pueden efectuar una buacutesqueda de otros exoplanetas y estrellas descubiertos en nuestra Galaxia y preparar un mural o una presentacioacuten para exponer sus averiguaciones
Tema 1 Hasta el infinito y maacutes allaacute 17T1
Enana marroacutenObjeto celeste con una masa intermedia entre la de un planeta gigante gaseoso y una estrella pequentildea que se cree que emite radiacioacuten infra-rroja Son de colores diversos a pesar de su nombre
Enana naranja Tambieacuten conocida como estrella de tipo K de la secuencia principal (quema hidroacutegeno) o enana K Tiene un tamantildeo intermedio entre una estrella roja de tipo M de la secuencia principal y una estrella amarilla de tipo G de la secuencia principal
Enana amarillaNuestro Sol es una estrella enana amarilla Estos astros tienen una masa similar a la del Sol A medida que se van enfriando se los conoce como estrellas enanas blanco-amarillentas
Telescopia espacial James WebbEl telescopio espacial James Webb es el sucesor del telescopio espacial Hubble y supone una colaboracioacuten internacional de la Agencia Espacial Europea la Agencia Espacial Canadiense y NASA Portaraacute en su inte-rior un instrumento desarrollado en Reino Unido que permitiraacute tomar medidas espectroscoacutepicas que se espera que revolucionen el estudio de las atmoacutesferas de planetas extrasolares Este telescopio lograraacute ob-servar las primeras galaxias que se formaron en el universo y estudiaraacute sucesos y objetos distantes del cosmos que ahora son inaccesibles a los instrumentos instalados en la superficie terrestre Otro de sus objetivos consiste en desentrantildear coacutemo se forman las estrellas y los planetas lo que incluiraacute imaacutegenes directas de exoplanetas
ENLACES
Para introducirse en el tema de los planetas extrasolares consuacuteltese
httpwwwesaintesaKIDSenSEM3NFXPX-PF_LifeinSpace_0html
httpsexoplanetsnasagov
httpeyesjplnasagoveyes-on-exoplanetshtml
httpswwwstemorgukelibraryresour-ce31030exoplanets
Para diponer de maacutes informacioacuten sobre el telescopio espacial James Webb veacutease
httpjwst-miriroeacuk
httpswwwjwstnasagov
gt Muestra del tablero de trazado de oacuterbitas de exoplanetas con dos ejes que se cruzan en el centro
18 Tema 1 Hasta el infinito y maacutes allaacuteT1
EstrellaIntervalo espacial de la zona habitable
Planetas dentro de la zona
Sol 07ndash15 Tierra Marte Venus
Gliese 581 0077ndash0165 o 008ndash0165
c g o solo g
HR 8799 154ndash331 Ninguno
55 Cancri 05ndash1125 f
Kepler 62 031ndash067 e
Kepler 186 004ndash033 b c d e
Gliese 876 007ndash015 c
iacutepsilon Andromedae 132ndash283 d
Si se usa el valor real de 0077 los planetas c y g caen dentro de la zona habitable si el nuacutemero se redondea a 008 entonces solo se encuentra en ella el planeta g Esto puede originar un debate sobre cuaacutendo es adecuado redondear un valor hasta dos decimales iexclEn este caso la diferencia entre ambos resultados es enorme
Tema 1 Hasta el infinito y maacutes allaacute 19T1
Muestras de fichas con datos (ficha de actividades 1a Sol y sistemas exoplanetarios)
Muestra de ficha rellenable(ficha de actividades 1b)
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los seres vivos producen dioacutexido de carbonobull que se ha detectado dioacutexido de carbono en la
atmoacutesfera de planetas distantesbull que la deteccioacuten de dioacutexido de carbono puede ser
un signo de que hay vidabull a trabajar siguiendo un meacutetodo cientiacutefico
Contexto
La ciencia estaacute descubriendo planetas en oacuterbita
alrededor de estrellas de nuestra Galaxia y algunos
de ellos podriacutean ser similares a la Tierra con unas
condiciones adecuadas para la vida Por tanto
iquestqueacute se busca cuando se estudian estos mundos
lejanos En este tema el alumnado aprenderaacute que
la deteccioacuten de dioacutexido de carbono puede ser un
signo de vida y para ello realizaraacute una investigacioacuten
para recolectar el dioacutexido de carbono que produce
un organismo vivo la levadura
gt Gran Fuente Prismaacutetica del Parque Nacional Yellowstone Fotografiacutea de Jim Peaco National Park Service a traveacutes de Wikimedia Commons
21
tema 2SIGNOS DE VIDA
En busca de vida en planetas extrasolares
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astrobioacutelogo
y Astroacutenomo
Botellas de plaacutestico
de 500 mlVinagre100 ml
Bicarbonato soacutedico
media taza
Pajitas de refresco y cucharilla
Vasos desechables
Material necesario para realizar la actividad B
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Material necesario para realizar la actividad A
22 T2
1 comprimidoefervescente
de Vitamina CGasificante
Ficha de actividades
2b (para fotocopiar)
TermoacutemetroLevadura en polvo y azuacutecarGlobos
Matraz 125 ml 1 vela
Agua caliente(temperatura entre
45ordm y 50ordm C)Agua
Tema 2 Signos de vida 23T2
Para preparar con antelacioacuten
Inflar y desinflar varias veces los globos antes de iniciar el estudio de la levadura Calentar el agua y guar-darla caliente en un termo Para trabajar este tema se pueden preparar etiquetas identificativas con la profesioacuten de astrobioacutelogo
ActividadIntroduccioacutenLa actividad se introduciraacute explicando que la humanidad estaacute buscando signos de vida en planetas si-tuados fuera del Sistema Solar Para ello se utilizan telescopios muy potentes En la pizarra electroacutenica se pueden mostrar imaacutegenes obtenidas por el telescopio espacial Hubble por el telescopio COROT de ESA y por el telescopio espacial Spitzer (Consuacuteltense los enlaces que figuran en el apartado titulado laquoInforma-cioacuten para el docenteraquo) Conviene explicar al alumnado que estos telescopios permiten reunir informacioacuten sobre las atmoacutesferas de las estrellas y los planetas distantes aparte de la toma de imaacutegenes espleacutendidas desde el espacio
Actividad A Explica al alumnado que los organismos vivos producen dioacutexido de carbono como material de desecho y que los especialistas que buscan signos de vida fuera del Sistema Solar usan telescopios especiales para de-tectar sustancias como dioacutexido de carbono en las atmoacutesferas de planetas distantes Se puede seguir gran variedad de procedimientos para crear burbujas de dioacutexido de carbono Los chicos usaraacuten las pajitas para soplar con ellas dentro del agua y formar burbujas introduciraacuten un comprimido efervescente de vitamina C en el agua y observaraacuten las burbujas que aparezcan o antildeadiraacuten vinagre a una cucharilla llena de bicar-bonato soacutedico y comprobaraacuten que se forma espuma a medida que se produzca el dioacutexido de carbono
El docente se aseguraraacute de que los comprimidos efervescentes se usan tan solo para realizar el experi-mento y advertiraacute a los alumnos de que no deben ingerirlos
Actividad BEn esta ocasioacuten usaremos un organismo llamado levadura que produce dioacutexido de carbono a partir de un nutriente el azuacutecar Para ello se explicaraacute a los chicos coacutemo hay que realizar la investigacioacuten1 Asegurarse de que el globo se ha estirado tras inflarlo y desinflarlo varias veces2 Verter el contenido de un sobre de levadura y una cucharilla de azuacutecar en un vaso con agua caliente
(entre 45 y 50 ordmC) y remover la mezcla3 Asegurarse de que el azuacutecar y la levadura se han disuelto y verter la mezcla en una botella Deberiacutean ver-
se las burbujas de dioacutexido de carbono que formaraacute la levadura a medida que se alimente con el azuacutecar4 Colocar y fijar la boca del globo en el cuello de la botella5 Unos minutos despueacutes el globo deberiacutea inflarse
Conviene explicar que la levadura es un organismo vivo y que a medida que se alimenta con el azuacutecar produce dioacutexido de carbono
Tema 1 Hasta el infinito y maacutes allaacute24 T2
mdash iquestSon capaces de averiguar los chicos queacute condiciones afectan a la produccioacuten de dioacutexido de carbono por parte de la levadura
A continuacioacuten cada grupo debatiraacute queacute variables podriacutean alterarse en este experimento Algunas de sus sugerencias podriacutean ser cambiar la cantidad de azuacutecar o de levadura el tipo de azuacutecar o la temperatura del agua Planificaraacuten su investigacioacuten
mdash iquestQueacute quieren mantener igual iquestQueacute quieren medir iquestQueacute van a registrar iquestQueacute creen
que ocurriraacute y por queacute Tambieacuten pueden tomar fotografiacuteas o viacutedeos de las distintas fases de expansioacuten que experimenten los globos
Puesta en comuacutenEl alumnado mostraraacute sus resultados en tabletas graacuteficas murales viacute-deos o presentaciones de PowerPoint explicaraacute queacute significan y justifi-caraacute sus conclusiones iquestCoacutemo proseguiriacutean con la investigacioacuten Con-viene hacer hincapieacute en que la existencia de dioacutexido de carbono en la atmoacutesfera de un planeta no demuestra que haya vida en eacutel
Demostracioacuten del docenteEl docente explicaraacute que una de las propiedades del dioacutexido de carbo-no es que es maacutes pesado que el aire y que puede utilizarse para apagar una llama Para demostrarlo se introduciraacuten varias cucharadas de bi-carbonato soacutedico en una jarra y se antildeadiraacute vinagre Un par de minutos despueacutes se produciraacute una reaccioacuten que formaraacute un gas Entonces se laquoverteraacuteraquo este gas (pero no el liacutequido ni la espuma) sobre una vela encendida dentro de un recipiente poco hondo y se observaraacute que la llama se apaga El docente explicaraacute entonces que la llama necesita el oxiacutegeno del aire para arder como el dioacutexido de carbono es maacutes denso
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
El alumnado podraacute disentildear un extremoacutefilo usando la informacioacuten que figura en la ficha de actividades 2a y describir en queacute condicio-nes vive y coacutemo se ha adaptado a ellas antes de concluir la actividad daacutendole un nombreTambieacuten pueden estudiar el telescopio espacial Hubble o el planeta extrasolar HD 189733b
ENLACES
Para ampliar informacioacuten sobre telescopios veacutease
httphubblestscieduthe_telescopehub-ble_essentials
httpwwwbbccouksciencespaceuniverseexplorationkepler_mission
httpsenmwikipediaorgwikiKepler_(spa-cecraft)
httpwwwspitzercaltechedu
httpwwwesaintOur_ActivitiesSpace_ScienceCOROT_overview
Para maacutes informacioacuten sobre extremoacutefilos veacutease
httpsastrobiologynasagov
La vida de los extremoacutefilos de Christopher Brooks BBC Scotland
httpwwwbbccouknature21923937
Tema 2 Signos de vida 25T2
que el aire se hunde hasta el fondo del recipiente desplaza el aire y apaga la llama iquestHay alguna manera de demostrar queacute gas se forma durante el experimento Intenta laquoverterraquo con cuidado el gas que hay den-tro de los globos cerca de una vela encendida y observa que la llama se apaga Esta prueba no demuestra por supuesto que se trate de dioacutexido de carbono en lugar de cualquier otro gas maacutes denso que el aire pero siacute revela una de las propiedades del dioacutexido de carbono La demostracioacuten es visual y fomenta el ra-zonamiento loacutegico
Siempre hay que tener cuidado cuando se usan velas encendidas Hay que advertir al alumnado de los peligros de tocar o acercarse demasiado a una llama
Informacioacuten para el docente AstrobiologiacuteaLa astrobiologiacutea estudia el origen la evolucioacuten la distribucioacuten y el futuro de la vida en el universo tanto la vida extraterrestre como la vida en la Tierra
Levadura Se conocen unas 160 especies de levadura La levadura es un hongo un organismo diminuto un solo gramo contiene 25 000 millones de ceacutelulas Es capaz de producir una cantidad inmensa de dioacutexido de car-bono siempre que disponga de los azuacutecares que necesita para alimentarse La levadura utiliza sus propias enzimas para descomponer azuacutecares maacutes complejos como azuacutecar granulado y conferirle una forma en la que pueda consumirlo
ExtremoacutefilosHasta donde sabemos la Tierra es el uacutenico planeta que alberga vida y esta vida comenzoacute a existir hace al menos 3800 millones de antildeos cuando la Tierra se habiacutea enfriado lo bastante como para desarrollar una capa exterior de roca Puede que surgiera en una laguna de roca o en el oceacuteano Ninguna forma de vida de este planeta puede sobrevivir sin agua Algunos especialistas creen que los ingredientes necesarios para la aparicioacuten de la vida pudieron llegar del espacio a lomos de cometas o asteroides En todos los lugares donde se mire se encuentra vida de alguna clase Antes se creiacutea que las plantas y animales solo podiacutean vivir cerca de la superficie terrestre donde llega la luz del Sol Pero hay bacterias que metabolizan minerales y se han descubierto gases de origen bioloacutegico varios kiloacutemetros por debajo de la roca soacutelida algunos organismos viven en ambientes muy aacutecidos en surtidores calientes situados en el fondo de los oceacuteanos maacutes profundos en charcas hidrotermales con agua hirviendo en las estepas heladas de la Antaacutertida en entornos altamente radiactivos y hasta en burbujas de gas metano Estos organismos supervivientes se denominan extremoacutefilos y da la impresioacuten de que la vida es capaz de sobrevivir en cualquier lugar donde haya agua Como la vida es tan resistente hay razones para pensar que en el cosmos puede existir alguacuten tipo de vida extraterrestre Uno de los indicadores de la vida lo constituye el dioacutexido de carbono un gas generado por la vida y que las plantas expulsan y utilizan para crecer El carbono es uno de los principales elementos quiacutemicos de la vida En 2008 el telescopio espacial Hubble descubrioacute dioacutexido de carbono en la atmoacutesfera del planeta HD 189733b que orbita alrededor de una estrella distante con un tamantildeo similar al de Juacutepiter
26 T2 Tema 2 Signos de vida
Tardiacutegrados
Los tardiacutegrados u osos de agua son animales diminutos que viven en el agua y pueden sobrevivir en entornos extremos Por ejemplo soportan unas temperaturas extremadamente altas y bajas unos iacutendices de presioacuten y de radiacioacuten extremos que resultariacutean letales para la mayoriacutea de los animales y pueden sobrevivir sin alimento y sin agua durante maacutes de diez antildeos
Deinococcus radiodurans
Este organismo unicelular soporta altas dosis de radiacioacuten casi 3000 veces maacutes que el ser humano
Hesiocaeca methanicola gusano de hielo
Especie de gusano poliqueto plano rosaacuteceo y de 5 cm de longitud que vive en depoacutesitos de hielo de metano en los fondos oceaacutenicos
Termoacutefilos
Conjunto de bacterias capaces de soportar el calor extremo y productoras de los vivos colores que se forman alrededor de los surtidores termales del Parque Nacional Yellowstone de EE UU El agua de los geacuteiseres y los surtidores de este parque alcanza temperaturas de hasta 70 ordmC
Algas termoacutefilas
Las algas termoacutefilas son capaces de sobrevivir y proliferar a temperaturas extremadamente elevadas Las algas verdes que aparecen en esta imagen del Parque Nacional Yellowstone viven en un agua que ronda los 50 ordmC
Microcystis
Los organismos Microcystis son una clase de algas bacterianas que crecen en aguas con unos niveles muy elevados de pH como el lago Mono de California Estas cianobacterias suelen organizarse en colonias como la de la figura y producen y liberan toxinas nocivas
Arenaria de mar
La Honckenya peploides tambieacuten conocida como arenaria de mar o hierba de la sal es una planta haloacutefila lo que significa que puede vivir en unas condiciones de salinidad extrema por lo que suele encontrarse cerca de las playas
Microalgas Dunaliella salina
Las microalgas Dunaliella salina amantes de entornos con una salinidad extrema son las causantes del intenso color rosa que se ve en esta imagen aeacuterea de una laguna hipersalina
Ficha informativa 2a
H O J A D E A C T I V I D A D E Sw w w e s e r o e s
actividades27T2
Cuaderno del profesoradoD E T E C C I Oacute N D E E X O P L A N E TA SFicha 2b
Nuestra pregunta es
Cambiaremos
Mediremos
Dejaremos igual las condiciones siguientes
Resultados obtenidos
Hemos descubierto
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que la luz se compone de diversos coloresbull que se pueden detectar ingredientes clave
en la atmoacutesfera de un planetabull que la deteccioacuten de agua dioacutexido de carbono
u oxiacutegeno en una atmoacutesfera planetaria puede ser un signo de que alberga vida
bull a interpretar datos e identificar rasgos determinantes
Contexto
Se ha observado que varios planetas extrasolares
poseen atmoacutesfera Cuando uno de estos planetas
transita por delante de su estrella central no solo se
puede medir su tamantildeo sino que tambieacuten se puede
averiguar exactamente queacute elementos quiacutemicos
componen la atmoacutesfera que lo envuelve mediante
el empleo de un espectroacutegrafo para captar su
espectro
En esta actividad el alumnado averiguaraacute
coacutemo descomponer tintas de colores usando la
cromatografiacutea coacutemo descomponer la luz blanca en
los colores que la conforman recurriendo a un CD a
modo de red de difraccioacuten y coacutemo interpretar los
espectros de planetas extrasolares para identificar
elementos clave de sus respectivas atmoacutesferas
gt Planeta extrasolar visto desde su sateacutelite Creacutedito IAUL Calcada
29
tema 3LA ATMOacuteSFERA
La firma especiacutefica de un planeta
Rotularesnegros
Rotuladores de colores
Fuentes de luz variadas
Pegatinas de colores
2 pipetasFichas de
actividades3a y 3b
Papel de filtro CaramelosSmaties o MampMs
Plantilla de espectroscopio (para fotocopiar)
y 1 CD
30 T3
Material necesario para realizar la actividad
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Botella con tapoacuten tipo sport
Cerillas
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Espectrocopista
y AstroacutenomoAgua caliente
Tema 3 La atmoacutesfera 31T3
Para preparar con antelacioacutenPrepara algunos ejemplos de los patrones de color que se producen cuando se dejan caer gotas de agua sobre ciacuterculos de color pintados con rotulador sobre un trozo de filtro de papel
Ten preparada una botella de plaacutestico transparente de 500 ml de capacidad con tapoacuten tipo sport y cerillas para crear una nube dentro de la botella Conviene practicarlo con antelacioacuten
Se pueden preparar etiquetas identificativas con la profesioacuten de espectroscopista del apeacutendice 1 para usarlas cuando los chicos estudien los patrones de la luz
IntroduccioacutenExplica al alumnado que la cromatografiacutea es una teacutecnica que se usa para separar mezclas Mueacutestrales coacutemo se usa la cromatografiacutea para separar pigmentos en tintes y tintas Ensentildea en clase las muestras preparadas de patrones creados al verter gotas de agua sobre ciacuterculos de colores dibujados con rotulador en filtros de papel Pide a los chicos que adivinen queacute rotuladores crearon los patrones de cada una de las muestras iquestQueacute colores permanecen igual iquestCuaacuteles se descomponen en distintos tonos
Explica en clase que igual que algunas tintas de color consisten en muchos colores las atmoacutesferas que envuelven los planetas contienen muchos ingredientes diferentes Los cientiacuteficos reuacutenen informacioacuten pro-cedente del espacio para averiguar exactamente queacute gases y queacute otras sustancias rodean estos planetas La deteccioacuten de algunos de ellos como el hidroacutegeno el dioacutexido de carbono o el oxiacutegeno puede indicar que se trata de un planeta habitable en el que podriacutea haber vida
ActividadEl alumnado estudiaraacute la teacutecnica usando rotuladores de varios colores incluido el color negro Pegaraacuten una pequentildea pegatina de color en el centro de un trozo de filtro de papel para representar un planeta y a su alrededor pintaraacuten un ciacuterculo con rotulador Antildeadiraacuten un par de gotas de agua al ciacuterculo recieacuten pintado esperaraacuten y observaraacuten queacute efectos se producen Los chicos podraacuten probar con distintos colores incluido el negro iquestQueacute ocurre Tambieacuten pueden probar a verter gotas de agua sobre Smarties o cualquier otro tipo de caramelo recubierto de color colocados sobre un papel en blanco para observar queacute pasa Expliacutecales que algunas tintas se componen de una mezcla de pigmentos que se mueven a un ritmo diferente por el papel lo que permite observar diferentes colores
Expliacutecales que la luz tambieacuten se puede descomponer en los colores de los que estaacute formada iquestAlguien ha visto alguna vez un arcoiacuteris Las gotas de lluvia curvan la luz que las atraviesa y dividen la luz visible en colores Esto es lo que llamamos un espectro Se puede usar un CD para descomponer la luz El alumnado investigaraacute este fenoacutemeno o bien orientando un CD hacia la luz del Sol o bien encendiendo una linterna o cualquier otra fuente de luz frente a un CD para ver el espectro de la luz blanca Deberiacutean intentar captar el espectro en una hoja de papel blanco cambiando el aacutengulo del CD Recuerda al alumnado que nunca hay que mirar directamente al Sol
Explica al alumnado que las atmoacutesferas planetarias contienen distintas sustancias quiacutemicas o laquoingre-dientesraquo y que cada uno de estos ingredientes tiene un patroacuten de colores o laquoespectroraquo uacutenico Cuando la luz de una estrella atraviesa las atmoacutesferas los ingredientes absorben parte de esos colores de la luz lo que se ve como liacuteneas negras A partir del patroacuten obtenido se puede saber queacute ingredientes lo causaron
32 T3 Tema 3 La atmoacutesfera
Entrega a cada grupo las fichas de actividades 3a y 3b La fi-cha 3a contiene informacioacuten sobre cuatro exoplanetas los espectros identificativos de ingredientes clave y el espectro de la luz blanca La ficha de actividades 3b es un cuestionario Porta una breve des-cripcioacuten de cada exoplaneta y del espectro de tres planetas A B y C El espectro del planeta D se ha omitido a propoacutesito para que se complete con las actividades complementarias El alumnado deberaacute cotejar estos patrones espectrales con los que aparecen en la ficha de actividades 3a para identificar queacute elementos coinciden con cada espectro Una vez que el alumnado localice queacute ingrediente hay en la atmoacutesfera de un planeta podraacute proceder a asignar un nombre a cada exoplaneta
Puesta en comuacutenCada grupo expondraacute sus resultados ante el resto de la clase identifi-caraacute los planetas A B y C y explicaraacute en queacute se ha basado para llegar a sus conclusiones
mdash iquestQueacute ingredientes consiguioacute localizar cada grupo iquestCuaacutel de los planetas podriacutea albergar vida si es que hubiera alguno iquestPor queacute O iquestpor queacute no
Demostracioacuten del docenteEs bastante sencillo crear una laquoatmoacutesferaraquo o nube en el interior de una botella para simular de manera sencilla la atmoacutesfera de un exoplaneta Vierte 50 ml de agua caliente en una botella de plaacutestico transparen-te con tapoacuten de tipo sport enciende una cerilla apaacutegala y absorbe el humo de la cerilla hacia el interior de la botella comprimieacutendola y soltaacuten-dola varias veces Cierra el tapoacuten La compresioacuten de la botella aumenta la presioacuten en su interior eleva la temperatura y convierte las moleacuteculas de agua en vapor Cuando se libera la presioacuten la temperatura desciende lo que permite que las moleacuteculas de agua se condensen alrededor de las partiacuteculas de humo y formen una laquonuberaquo Tal vez sea necesario practicar el experimento antes de realizarlo ante el alumnado
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Los chavales afianzaraacuten los conocimientos aprendidos recreando el espectro del hidroacute-geno a partir de la informacioacuten disponible Recueacuterdales que tienen el espectro completo de la luz blanca en la ficha de actividades 3a Expliacutecales que se ha detectado hidroacutegeno en la atmoacutesfera del exoplaneta D El hidroacutegeno absorbe algo de luz de color azul violeta y azul oscuro del espectro iquestSeriacutean capaces de trazar el espectro del exoplaneta D
Veacutease el apartado laquoInformacioacuten para el docenteraquo para saber maacutes sobre el espectro del hidroacutegeno
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Se puede confeccionar un espectroscopio sencillo insertando un CD en una caja Las instrucciones para esta actividad junto con otras relacionadas con la luz y el color se pueden consultar en el recurso educativo de la Agencia Espacial Europea titulado laquoThe Magic of Lightraquo consistente en ocho ejercicios de razonamiento inductivo para nintildeos de 8 a 10 antildeos de edad con la finalidad de estudiar la luz y el color usando espectroscopios y ciacutercu-los cromaacuteticos
httpswwwesaintEducationTeachers_CornerThe_Magic_of_Light_Using_spectroscopes_and_colour_wheels_to_study_the_properties_of_light_Teach_with_space_PR06
Tema 3 La atmoacutesfera 33T3
Informacioacuten para el docenteLa luz estaacute formada por radiacioacuten electromagneacutetica de distintas longitudes de onda Las sustancias que emiten luz tienen un espectro de emisioacuten Ademaacutes cada elemento absorbe ciertas longitudes de onda de la luz y crea un espectro de absorcioacuten Cuando un elemento o compuesto quiacutemico se calienta emite energiacutea en forma de luz Esos espectros de frecuencias de radiacioacuten electromagneacutetica se pueden ver me-diante un instrumento llamado espectroacutemetro Cada elemento quiacutemico se identifica porque posee es-pectro uacutenico que es como su huella dactilar Los primeros espectroscopios usaban prismas para desviar la luz pero los modelos posteriores usan sistemas de rendijas denominados red de difraccioacuten a traveacutes de la cual pasa la luz La luz se descompone entonces en distintas longitudes de onda Los CD tienen pequentildeas crestas en su superficie que reflejan la luz en distintas direcciones Funciona como una red de difraccioacuten que descompone la luz visible o luz blanca en los colores del arcoiacuteris
La misioacuten EUCLID de la Agencia Espacial Europea consiste en un sateacutelite que usa un espectroscopio para estudiar por queacute se estaacute expandiendo el universo httpsciesainteuclid
El exoplaneta A se corresponde con HD 189733b un gigante gaseoso En su atmoacutesfera se ha detec-tado hierro El exoplaneta B es HD 209458b un juacutepiter caliente con sodio en la atmoacutesfera El exoplaneta C es el objeto 55 Cancri e en cuya atmoacutesfera se ha detectado helio entre otros elementos quiacutemicos El exoplaneta D es Gliese 436b un neptuno caliente cuya atmoacutesfera contiene hidroacutegeno
En esta actividad se han utilizado los espectros del helio el hierro y el sodio y la deteccioacuten de estos elementos en una atmoacutesfera no debe considerarse un indicador de vida a diferencia de lo que podriacutea ocurrir con el hidroacutegeno El hidroacutegeno es una fuente de energiacutea quiacutemica para algunos microbios terrestres que habitan cerca de los surtidores hidrotermales de los fondos oceaacutenicos La deteccioacuten de una fuente de hidroacutegeno en la atmoacutesfera de un exoplaneta supone un hallazgo apasionante que implica que la existencia de vida extraterrestre en ese lugar no es imposible
Un espectroscopio es un instrumento que mide el espectro de la luzUn espectroacutegrafo es un instrumento que descompone la luz en un espectro de frecuencias y registra
la sentildeal mediante una caacutemaraLos especialistas que usan espectroscopios se denominan espectroscopistas y se dedican a investigar y
medir el espectro de los patrones que se forman cuando ciertas sustancias o laquomateriasraquo emiten radiacioacuten electromagneacutetica o interaccionan con ella
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que el planeta Tierra orbita alrededor del Sol en
la zona habitable (o laquozona de Ricitos de Ororaquo) donde la distancia y la temperatura son idoacuteneas
bull que los planetas extrasolares son muy calientes o muy friacuteos dependiendo de la distancia que los separe de su estrella central
bull que en astronomiacutea se usan telescopios especiales de infrarrojos para detectar estos objetos tan distantes
bull que la energiacutea se transfiere de lo caliente a lo friacuteo y que su intensidad decrece a medida que aumenta la distancia a la fuente
bull a trabajar siguiendo el meacutetodo cientiacutefico formulando predicciones observando registrando y usando datos para extraer conclusiones
Contexto
La luz infrarroja es una forma de radiacioacuten
electromagneacutetica pero no es luz visible A veces
percibimos sus efectos teacutermicos en la piel Todo lo
que estaacute caliente tambieacuten emite radiacioacuten infrarroja
y eso incluye planetas estrellas y personas Cuando
se transfiere energiacutea desde una fuente de calor esta
se dispersa por un aacuterea cada vez mayor Eso significa
que cuanto maacutes lejos se encuentra un objeto maacutes
cuesta detectarlo Los astroacutenomos que buscan
planetas extrasolares usan telescopios de infrarrojos
para captar el tenue fulgor de los objetos del espacio
exterior con ellos detectan objetos muy friacuteos y por
tanto demasiado tenues para observarlos en luz
visible En este tema el alumnado usaraacute registradores
de datos (data loggers) para medir temperaturas a
distancia y usaraacute papel termocromaacutetico para medir
el ritmo al que se transfiere energiacutea entre distintos
materiales
gt NASA AmesJPL-CaltechTim Pyle
35
tema 4NI DEMASIADO FRIacuteA NI DEMASIADO CALIENTE
La zona de Ricitos de Oro
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astrofiacutesico y Espectroscopista
Variedad de materiales y superficiesTablet o moacutevil Cinta adhesiva Cronoacutemetro
Botella de bebida de cola
2 litros
Ademaacutes necesitaraacutes
Placa de Petri de plaacutestico con tapa
Varilla metaacutelica 1 velaPapel termocromaacutetico
Taza termo(por ejemplo taza
para cafeacute con tapadera)
Termoacutemetro
36 T4
Material necesario para realizar la actividad
Material opcional
Tablet o moacutevil con app para tomar imaacutegenes teacutermicas
2 latas 2 termoacutemetros Cronoacutemetro WebCam
Tema 4 Ni demasiado friacutea ni demasiado caliente 37T4
Para preparar con antelacioacuten1 Seleccionar imaacutegenes normales y en infrarrojos para mostrar en clase httpsspaceplacenasagov
ir-photo-albumen2 Registradores de datos (data loggers) y ordenador portaacutetil para las demostraciones3 Retirar las etiquetas de dos latas Pintar una de color negro con pintura acriacutelica mate o cubrirla con
papel negro Si es necesario preparar un lote para cada equipo4 Agua caliente (a una temperatura maacutexima de 50 ordmC)
Actividad
IntroduccioacutenMuestra en la pizarra electroacutenica de clase algunas imaacutegenes de telescopios que contengan informacioacuten sobre el espacio Algunos de estos instrumentos como el telescopio espacial Spitzer reuacutenen informacioacuten sobre la temperatura de planetas estrellas y polvo y se denominan telescopios de infrarrojos Otro ejem-plo lo ofrece el telescopio espacial James Webb cuyo lanzamiento estaacute previsto para 2021
Veacutease httpjwst-miriroeacuk o httpswwwjwstnasagov
Proyecta en la pizarra electroacutenica el juego de httpsspaceplacenasagovir-photo-albumen Al pasar la laquolente de la caacutemararaquo sobre las imaacutegenes el alumnado comprobaraacute coacutemo se veriacutea el mundo si la vista humana pudiera detectar la radiacioacuten infrarroja Explica al grupo que algunos teleacutefonos moacuteviles y tabletas cuentan con tecnologiacutea para detectar radiacioacuten infrarroja El alumnado podraacute investigar coacutemo utilizar las aplicaciones para moacuteviles y tabletas que permiten tomar imaacutegenes teacutermicas o infrarrojas para detectar diferencias de tem-peratura iquestSe les ocurre alguna utilidad que pueda ofrecer esta tecnologiacutea para la vida cotidiana
Demostracioacuten del docente Coloca una vela encendida detraacutes de una botella de cola de 2 litros de manera que la vela no se vea Situacutea la caacutemara de un teleacutefono moacutevil hacia el centro de la botella ahora deberiacutea verse con claridad el ful-gor de la vela en la pantalla del teleacutefono La parte infrarroja maacutes cercana del espectro de la luz se situacutea a continuacioacuten de la luz roja que el ojo humano es capaz de detectar Las caacutemaras fotograacuteficas de algunos teleacutefonos moacuteviles no cuentan con un filtro para el infrarrojo cercano sobre todo en la caacutemara frontal Esto nos permite ver algo de la radiacioacuten electromagneacutetica (luz) que emiten los objetos calientes Un ejemplo de ello lo ofrece la contemplacioacuten de la llama de una vela a traveacutes de una botella llena de refresco de cola La llama se ve mucho maacutes al usar la caacutemara que a simple vista Otra posibilidad consiste en modificar una caacutemara web para despojarla del filtro infrarrojo
Veacutease httpswwwesaintEducationTeachers_CornerInfrared_Webcam_Hack_-_Using_infrared_ light_to_observe_the_world_in_a_new_way_Teach_with_space_P15En el siguiente enlace aparecen maacutes ejemplos de imaacutegenes en luz visible y en luz infrarroja httpcoolcosmosipaccaltecheduimage_galleriesshoehtml
38 T4 Tema 4 Ni demasiado friacutea ni demasiado caliente
Entrega a cada grupo varios cuadraditos de papel termocromaacutetico y deja que los chicos los manipulen para explorar sus propiedades iquestSaben queacute ocurre Explica brevemente coacutemo funciona este material (Consuacuteltese el apartado titulado laquoInformacioacuten para el docenteraquo) Ya en grupos los alumnos seguiraacuten investigando las propiedades del papel termocromaacutetico Pueden probar a colocar el papel en distintas superfi-cies o a sostenerlo con manos friacuteas y calientes para observar sus cam-bios de color
Tras examinar los cambios de color planificaraacuten una investigacioacuten para comparar la eficacia de distintos materiales como conductores del calor Calentaraacuten el papel termocromaacutetico colocando los cuadra-ditos sobre la tapadera de una placa de Petri llena hasta la mitad de agua caliente (a un maacuteximo de 50 ordmC) En cuanto el papel cambie de color deberaacuten colocar los cuadraditos sobre los materiales que quieran comprobar El alumnado podraacute investigar la conductividad teacutermica de diversos materiales y superficies emitiendo una prediccioacuten previa antes de medir cuaacutento tiempo tarda el papel en perder el calor y recupe-rar el tono inicial Deberaacuten decidir queacute meacutetodo seguiraacuten para anotar los resultados de sus mediciones como una tabla o graacutefica donde aparezcan los materiales ordenados de acuerdo con su conductividad teacutermica
Puesta en comuacuten
Los resultados de cada grupo se pueden cotejar y debatir en la pizarra electroacutenica para exponerlos despueacutes en forma de graacutefica
mdash iquestQueacute material fue maacutes eficaz conduciendo el calor iquestQueacute material no fue un buen conductor teacutermico iquestQueacute utilidad tendriacutean estos resultados iquestSe les ocurre alguacuten uso praacutectico para los materiales termocromaacuteticos
Explica en clase que la energiacutea siempre procede de una fuente y viaja a traveacutes de un material cuanto maacutes lejana esteacute la fuente menor seraacute la temperatura Algunos materiales como los metales son buenos con-
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Para ilustrar que los metales conducen ener-giacutea cada grupo llenaraacute de agua caliente (a un maacuteximo de 50 ordmC) hasta la mitad una taza termo Introduciraacute en ella un pincho o una cuchara de metal y volveraacute a cubrir la taza con su tapadera de manera que un extremo del metal quede bajo el agua y el otro extremo asome por el orificio de la tapadera que sirve para beber y taparaacuten los huecos que queden alrededor del metal con cinta adhesiva El alumnado deberaacute emitir una prediccioacuten sobre queacute pasaraacute con la temperatura del extremo de metal que sobresale por fuera de la taza Un miembro del grupo sujetaraacute el extremo del metal al mismo tiempo que otro pone en marcha el cronoacutemetro e informaraacute al grupo cuando detecte que aumenta la temperatu-ra entonces tomaraacuten nota del tiempo Los grupos cotejaraacuten y discutiraacuten despueacutes sus resultados Si se dispone de registradores de datos (data loggers) se podraacuten usar los senso-res de temperatura para detectar cambios de temperatura en los pinchos o las cucharas el docente podraacute conectar entonces el regis-trador de datos a un ordenador portaacutetil para mostrar a la clase una graacutefica con las varia-ciones de temperatura a lo largo del tiempo a partir de los datos recopilados
ENLACES
El siguiente enlace ofrece maacutes ejemplos de imaacutegenes en luz visible e infrarroja
httpcoolcosmosipaccaltecheduimage_ga-lleriesshoehtml
Tema 4 Ni demasiado friacutea ni demasiado caliente 39T4
ductores del calor y permiten que el calor pase a su traveacutes mientras que otros son aislantes lo que sig-nifica que no son muy eficaces dejando pasar el calor a traveacutes de ellos En el espacio la energiacutea caloriacutefica viaja por el vaciacuteo del espacio mediante un proceso denominado radiacioacuten
Para demostrar la radiacioacuten caloriacuteficaEl docente podraacute optar por utilizar este apartado como una demostracioacuten en clase o para que cada grupo realice su propio experimento Vierte el mismo volumen de agua friacutea en dos latas de metal ideacutenticas pero con una de ellas pintada con pintura acriacutelica negra mate o envuelta en papel negro e introduce en cada una un termoacutemetro o una sonda de temperatura de un registrador de datos Pon ambas latas al sol o bajo una fuente de calor como un foco Al cabo de un tiempo el agua de la lata negra deberiacutea estar maacutes ca-liente que la de la otra lata La lata sin pintar absorbe poco calor porque refleja gran parte de la energiacutea ca-loriacutefica En cambio la superficie negra absorbe bien el calor radiante y la temperatura del agua aumenta
Informacioacuten para el docente La energiacutea caloriacutefica se desplaza de los objetos calientes a los friacuteos por tres meacutetodos convencioacuten con-duccioacuten y radiacioacuten De todos ellos la radiacioacuten es el uacutenico que no requiere contacto En el espacio no hay medio material por el que circular y la energiacutea caloriacutefica solo puede viajar en forma de radiacioacuten El infrarrojo es un tipo de luz que cae justo fuera del rango de la luz visible en el espectro electromagneacutetico Las ondas de luz portan energiacutea las longitudes de onda maacutes cortas tienen maacutes energiacutea mientras que las longitudes de onda maacutes largas tienen menos energiacutea Los objetos maacutes friacuteos brillaraacuten con longitudes de onda maacutes largas mientras que los objetos calientes brillaraacuten con longitudes de onda maacutes cortas En este proceso no interviene ninguna partiacutecula a diferencia de cuando se produce la conduccioacuten asiacute que la ra-diacioacuten puede darse en el vaciacuteo del espacio Los astroacutenomos que buscan exoplanetas utilizan telescopios de infrarrojos para detectar el tenue fulgor de objetos situados en el espacio exterior Los exoplanetas se detectan con maacutes facilidad cuando son grandes y completan una oacuterbita alrededor de su estrella cada pocos diacuteas 51 Pegasi b es un ejemplo y se considera un juacutepiter caliente Estos planetas alcanzan tempe-raturas muy elevadas porque se encuentran muy cerca de sus estrellas y fulguran con intensidad en luz infrarroja Spitzer fue el primer telescopio espacial que permitioacute detectar la luz de estos juacutepiter calientes
El papel termocromaacutetico contiene pigmentos sensibles a la temperatura Cambian de color al ca-lentarse o enfriarse Los materiales termocromaacuteticos se pueden utilizar para comprobar la laquoconductividad teacutermicaraquo o la capacidad para conducir el calor de un material
Los metales son materiales de una conductividad extrema La conduccioacuten permite que los aacutetomos calientes energeacuteticos choquen con aacutetomos maacutes friacuteos y alejados del metal lo que los vuelve maacutes energeacute-ticos De este modo la energiacutea caloriacutefica se va desplazando por el objeto
gt Telescopio espacial Spitzer
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que cuando un objeto opaco o transluacutecido
bloquea la luz de una fuente se produce una sombra
bull que cuanto maacutes cerca se encuentra el objeto de la fuente de luz mayor es la sombra que produce
bull que las estrellas emiten luzbull que a medida que los planetas orbitan alrededor
de su estrella bloquean parte de su luzbull que los planetas absorben y reflejan luz
Contexto
A medida que un planeta orbita su estrella puede situarse entre ese astro y la Tierra lo que eclipsa para nosotros parte de la luz de la estrella Esto recibe el nombre de traacutensito La medicioacuten de la intensidad de la luz durante un periodo de tiempo permite detectar planetas distantes y sus estrellas En esta actividad los alumnos aprenderaacuten cuestiones relacionadas con la luz y las sombras el traacutensito de planetas extrasolares ante sus estrellas centrales las estrellas como objetos
que emiten luz y la absorcioacuten de la luz
gt ESAATG medialab CC BY-SA 30 IGO
41
tema 5EN TRAacuteNSITO
Deteccioacuten de planetas extrasolares mediante la medicioacuten del descenso de brillo
Registrador de datos
(data logger)
Pizarra blanca o pared blanca para proyectar
Esferas de poliestirenovarios tamantildeos Tijeras
CartulinaCinta adhesiva
Pinchos de brochetas
o palillos de madera
Fuente de luz linterna o foco
de LED
Ficha de actividades
5a y 5b
42 T5
Material necesario para realizar la actividad
Esferas de distintos tamantildeos
(baloacuten de fuacutetbol pelota tenis pelota
espuma)
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Fotometrista de
traacutensitos e Ingeniero de disentildeo
Caja de cartoacuten (tipo zapatos o tipo toacutener de impresora)
Disco graduadoEncuadernadores
Palillos de dientes
Bolitas pequentildeas de poliexpan o
plastilina
Tema 5 En traacutensito 43T5
Para preparar con antelacioacutenPrepara varias esferas de distintos tamantildeos como un baloacuten de fuacutetbol una pelota de espuma y una pelota de tenis Se pueden preparar etiquetas identificativas con la profesioacuten de fotometrista de traacutensitos
ActividadIntroduccioacuten Pregunta en clase queacute ocurre cuando un objeto opaco pasa por delante de una fuente de luz Haz una demostracioacuten pasando un objeto por delante del foco del proyector de la clase y mostrando su sombra en la pizarra blanca Como alternativa usa una linterna o un foco y proyecta la sombra contra una cartulina blanca o la pizarra blanca del aula
Plantea estas preguntas
mdash iquestQueacute le pasa al tamantildeo de la sombra cuando se acerca o se aleja el objeto de la fuente de luz iquestQueacute hariacuteas para averiguarlo
Cada grupo de alumnos recortaraacute una pequentildea figura de cartulina que deberaacute unir a una base de cartulina para que se mantenga en vertical Los alumnos planearaacuten la investigacioacuten emitiraacuten predicciones y reali-zaraacuten la actividad tomando mediciones meticulosas y tomando registros de los resultados Tal vez quieran usar para sus registros el ejemplo que aparece en la ficha de actividades 5a Los grupos pondraacuten en comuacuten sus hallazgos y explicaraacuten sus conclusiones
mdash iquestQueacute han descubierto iquestQueacute pasoacute con el tamantildeo de la sombra al acercar o alejar la figura de la fuente de luz iquestCoacutemo se aseguraron de que no hubiera desviaciones cada vez que realizaban la prueba iquestPueden usar los datos para trazar una graacutefica que muestre el tamantildeo de la sombra frente a la distancia de la fuente de luz
Muestra en clase esta animacioacuten (titulada laquoTransiting Exoplanet Graphraquo) con la simulacioacuten de la curva de
luz que surge a medida que un planeta orbita alrededor de su estrella httpyoutubeOX_QWa_v5rw
44 T5 Tema 5 En traacutensito
Recrea el traacutensito de un planeta ante su estrella usando la pizarra blanca y el proyector de la clase a modo de estrella central La clase deberiacutea percibir la sombra en la pantalla cuando dos alumnos lancen una pelota desde un lado de la pantalla hasta el otro Prueba a usar pelotas de distintos tamantildeos
El alumnado confeccionaraacute por grupos una maqueta del traacutensito de un planeta ante su estrella usando esferas de poliestireno (o ciacuterculos de cartulina) para representar los exoplanetas y los palillos o brochetas de madera para sostenerlos Una fuente de luz como una linterna o un foco led haraacute las veces de estrella Si se conecta un registrador de datos (data logger) a un ordenador portaacutetil para medir la intensidad de la luz se apreciaraacute un descenso en la luz registrada cuando el planeta pase por delante de la fuente de luz
Muestra al alumnado la ficha de actividades 5b donde aparece una serie de graacuteficas con el nivel de luz registrado a medida que un exo-planeta orbita alrededor de su estrella La graacutefica a tambieacuten ilustra queacute aspecto tendriacutea la graacutefica si el planeta en oacuterbita fuera maacutes grande iquestSeriacutean capaces de trazar una liacutenea en los diagramas b c y d que ilus-tre la graacutefica resultante si cerca de la estrella orbitara un planeta maacutes pequentildeo maacutes veloz o maacutes lento
gt Graacutefica para ilustrar el tamantildeo de la sombra frente a la distancia de la frente de luz (en cm)
Distancia (cm)
Tam
antildeo
de la
som
bra
(cm
)
ENLACES
Muestra en clase este interesante viacutedeo de animacioacuten donde se explica el trabajo de la misioacuten Kepler y coacutemo opera este telescopio para detectar planetas
httpskeplernasagovmultimediaInteracti-vesHowKeplerDiscoversPlanetsElementaryflashcfm
Herramienta Lightgrapher
httpskeplernasagoveducationModelsand-Simulationslightgrapher
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Con una caja de zapatos se puede fabricar una caja de luz Haz un orificio en uno de sus lados con la finalidad de iluminarla a traveacutes de eacutel con alguacuten tipo de foco como una linterna led En el lado opuesto practica otro orificio que quede justo en frente de la fuente de luz Recorta una rendija semicircular en la tapa-dera de la caja cerca del extremo en el que se encuentre la fuente de luz Introduce por este orificio un palillo que en uno de sus extremos porte una bola de plastilina que represente el planeta aseguacuterate de que el haz de luz incide directamente sobre el planeta Desplaza el palillo con el planeta desde un extremo de la rendija semicircular hasta el otro extremo simulando parte de la oacuterbita En lugar de mirar la luz directamente usa un teleacutefono moacutevil o iPad colocado en el orificio por el que se mira y graba un viacutedeo con el paso del planeta mientras lo desplazas de un extremo al otro de la rendija
Ver guiacuteas de construccioacuten de las cajas en el anexo C de este documentohttpeseroeswp-contentuploads201808Cuaderno-ESERO_Detective-de-exoplanetas_DE-SB-01_2C2AA-ED_DIGITALpdf
45T5Tema 5 En traacutensito
Puesta en comuacutenInsta a cada grupo a crear un modelo a partir de una de las curvas de luz que aparecen en la ficha de actividades 5b iquestSaben explicar por queacute cambia la curva de luz con la velocidad del traacutensito o con el tamantildeo del planeta que orbita alrededor de la estrella Aprovecha las actividades praacutecticas para comentar los detalles de conocimiento maacutes relevantes Recuerda al alumnado que la observacioacuten minuciosa del brillo de una es-trella al lo largo de un periodo de tiempo permite detectar un descenso minuacutesculo en la cantidad de luz que vemos de esa estrella Los cientiacuteficos pueden medir ese brillo y representarlo en una graacutefica que se conoce como curva de luz Los planetas suelen ser pequentildeiacutesimos comparados con sus estrellas centrales asiacute que los descensos de luz que provocan en ellas son extremadamente leves Los planetas del tamantildeo de la Tierra son especialmente difiacuteciles de detectar Los exoplanetas maacutes grandes son faacuteciles de divisar sobre todo cuando se detectan varias oacuterbitas
Curvas de luz del traacutensito de un planetaEstas son cuatro copias de la misma curva de luz (fichas 5b) registrada durante el traacutensito de un planeta por delante de su estrella La graacutefica a) tambieacuten muestra la curva (en azul) que se obtiene cuando alrededor de la estrella orbita un planeta maacutes grande Dibuja otra curva en las graacuteficas que muestre b) un planeta maacutes pequentildeo c) un traacutensito maacutes veloz y d) un planeta maacutes lento
ENLACES
La misioacuten Kepler de la NASA dedicoacute antildeos a observar el mismo trozo de cielo casi 100 000 estrellas con la esperanza de captar traacutensitos
httpskeplernasagovindexcfm
GRAacuteFICA A Tiempo
Tiempo
Tiempo
Tiempo
Porc
enta
je d
e br
illo
Porc
enta
je d
e br
illo
Porc
enta
je d
e br
illo
Porc
enta
je d
e br
illo
GRAacuteFICA C
GRAacuteFICA B
GRAacuteFICA D
w w w e s e r o e sH O J A D E A C T I V I D A D E S
acti
vida
des
46 T5
Cuaderno del profesoradoD E T E C C I Oacute N D E E X O P L A N E TA S Ficha 5a (anverso)
Nuestra pregunta es
Predecimos que
Cambiaremos
Mediremos
Dejaremos igual las condiciones siguientes
Resultados obtenidos
H O J A D E A C T I V I D A D E Sw w w e s e r o e s
actividades47T5
Cuaderno del profesoradoD E T E C C I Oacute N D E E X O P L A N E TA SFicha 5a (reverso)
Resultados obtenidos
Distancia a la luz (en cm) Tamantildeo de la sombra (en cm)
Los resultados obtenidos revelan
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los polos magneacuteticos se dan por pares bull que los polos opuestos se atraen y que los polos
iguales se repelenbull que los imanes atraen algunos materialesbull que una corriente eleacutectrica en un cable crea un
campo magneacutetico
Contexto
El descubrimiento del planeta extrasolar Proxima b un posible mundo similar a la Tierra que orbita alrededor de Proxima Centauri (la estrella maacutes cercana al Sol) suscitoacute diversas cuestiones relacionadas con su capacidad para albergar vida Este exoplaneta estaacute bombardeado por cantidades inmensas de radiacioacuten procedente de su estrella Como se encuentra maacutes cerca de su estrella que la Tierra del Sol necesitariacutea contar con un campo magneacutetico muy intenso para que la vida sobreviviera en eacutel Aquiacute en la Tierra el campo magneacutetico que rodea el planeta protege a todos los seres vivos de los peligrosos rayos coacutesmicos
En esta actividad el alumnado estudiaraacute los
imanes fabricaraacute un electroimaacuten sencillo e investigaraacute
sus propiedades
gt Exoplaneta con niveles elevados de radiacioacuten electromagneacutetica Creacutedito NASAJPL-CaltechR Hurt (SSC)
tema 6QUE LA FUERZA TE ACOMPANtildeE
Fabricacioacuten de un electroimaacuten
49
Cinta aislante Tijeras
Ademaacutes necesitaraacutes
Contenedor de plaacutestico
50 T6
Cable con aislamiento
(al menos 2 metros)2 pilas AA2 imanes
2 cables de conexioacuten
con pinzas de cocodrilo
Clips de papeleriacutea
2 varillas o clavos de hierro
grandes(uno fino y otro
grueso)2 portapilas AA
Material necesario para realizar la actividad
Interruptor o interruptor
casero
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astrofiacutesico e Ingeniero de producto
PelacablesTacos de madera
(para interruptor)Puntas
(para interruptor)
Material opcional
51T6Tema 6 Que la fuerza te acompantildee
Para preparar con antelacioacutenEl docente podraacute preparar interruptores eleacutectricos simples con el alumnado si no dispone de interruptores comerciales
Veacuteanse las instrucciones en el apartado titulado laquoInformacioacuten para el docenteraquo
Para esta actividad se pueden preparar etiquetas identificativas con la profesioacuten de astrofiacutesicoConviene confeccionar y probar un electroimaacuten antes de realizar la actividad en clase La fuerza del
imaacuten dependeraacute del nuacutemero de espiras con que se construya
ActividadIntroduccioacuten Muestra en clase una imagen del exoplaneta Proxima b y explica que se trata de un planeta distante que orbita alrededor de una estrella llamada Proxima Centauri que es la maacutes cercana al Sol Aunque la oacuterbita que sigue el planeta alrededor de su estrella estaacute dentro de la zona habitable soporta vientos descomuna-les 2000 veces maacutes fuertes que los que imperan en la Tierra y recibe un bombardeo intenso de radiacioacuten El planeta necesitariacutea contar con un campo magneacutetico potente para proteger cualquier tipo de vida que pudiera albergar
En esta actividad los alumnos investigaraacuten por su cuenta queacute tipos de imanes hay comprobaraacuten la atraccioacuten y repulsioacuten entre sus polos y la fuerza magneacutetica asimismo estudiaraacuten que los imanes atraen algunos materiales Tras discutir sus resultados explicaraacuten que la electricidad se puede usar para construir un imaacuten y lo que se obtiene se denomina electroimaacuten
Cada grupo usaraacute los materiales que hay dentro del recipiente para fabricar un electroimaacuten Primero comprobaraacute su eficacia usando clips de papeleriacutea Despueacutes los grupos debatiraacuten queacute materiales les gusta-riacutea someter a su electroimaacuten antes de reunir una serie de materiales
Averiguaciones
mdash iquestCuaacutentos clips de papeleriacutea atraeraacute el electroimaacuten
mdash iquestVariacutea la fuerza del imaacuten si se cambia la cantidad de espiras de alambre con que se construye
mdash iquestHay alguna relacioacuten entre el nuacutemero de espiras del electroimaacuten y la cantidad de clips de papeleriacutea que consigue atraer
52 T6 Tema 6 Que la fuerza te acompantildee
mdash iquestPuedes antildeadir un interruptor para activar y desactivar el paso de la electricidad y por tanto el imaacuten
mdash iquestCoacutemo afecta al imaacuten un incremento del voltaje con una pila maacutes potente o antildeadiendo maacutes pilas
mdash iquestRepercute en el imaacuten el empleo de un clavo maacutes largo maacutes corto maacutes grueso o maacutes fino
mdash iquestQueacute materiales se pueden levantar usando la atraccioacuten de un imaacuten
Los datos recopilados durante la investigacioacuten de la relacioacuten entre el nuacutemero de espiras y la cantidad de clips de papeleriacutea atraiacutedos se puede plasmar despueacutes en graacuteficas El alumnado deberaacute exponer sus hallaz-gos en forma de presentacioacuten o de mural
Puesta en comuacutenCada grupo elige un meacutetodo para informar de sus hallazgos al resto de la clase y resumiraacute sus resultados en la pizarra electroacutenica iquestEncontraron los grupos alguna conexioacuten entre el nuacutemero de espiras de alambre y la fuerza del electroimaacuten iquestLograron aumentar la potencia de su imaacuten iquestCoacutemo iquestQueacute materiales atrajo el imaacuten iquestCoinciden en sus conclusiones todos los grupos
Nuacutemero de espiras Nuacutemero de clips de papeleriacutea
53T6Tema 6 Que la fuerza te acompantildee
Informacioacuten para el docente Se cree que el campo magneacutetico de nuestro planeta se genera en las profundidades del nuacutecleo terrestre A medida que la Tierra gira se arremolinan los materiales fundidos situados en el nuacutecleo del planeta El hierro liacutequido conduce la electricidad y genera corrientes eleacutectricas que a su vez crean campos magneacuteticos Los cientiacuteficos han desarrollado un meacutetodo para calcular el campo magneacutetico de un planeta extrasolar distante que orbite alrededor de una estrella distinta de la nuestra El meacutetodo consiste en utilizar el telescopio espacial Hubble para observar el paso de un planeta por delante de su estrella y entonces estudiar la absorcioacuten de la radiacioacuten de la estrella por parte de la atmoacutesfera del planeta para por uacuteltimo estimar el tamantildeo de los campos magneacuteticos que actuacutean alrededor del planeta
Los campos magneacuteticos se producen cuando todos los electrones de un objeto de metal giran en la misma direccioacuten Un electroimaacuten es un tipo de imaacuten que usa electricidad y un material magneacutetico como el hierro para crear campos magneacuteticos Los campos magneacuteticos no se ven pero siacute se pueden medir sus efectos
Para construir un electroimaacuten simple bull Pela los extremos de un cable para despojarlos del aislamiento de
plaacutestico que los recubre bull Coloca los materiales dentro de un contenedor de plaacutestico que no
conduzca la electricidadbull Sujeta el cable de unos 20 cm de largo por uno de sus extremos
coloacutecalo en la cabeza de un clavo de hierro y enroacutellalo a lo largo de eacutel sin que se superponga en ninguacuten lugar hasta la punta del clavo
bull Aseguacuterate de que enrollas el cable en el clavo dando las vueltas siempre hacia el mismo lado para que la electricidad fluya en un solo sentido
bull Conecta los extremos del cable a los dos lados (el positivo y el ne-gativo) de la pila sujetaacutendolo a ellos con un trozo de cinta aislante para que no dejen de hacer contacto
bull Cuando hayas conectado el segundo extremo del cable la pila em-pezaraacute a conducir electricidad por las espiras de alambre y el clavo quedaraacute imantado
bull Si permutas las conexiones tambieacuten cambiaraacutes la polaridad del campo magneacutetico creado
bull Prueba el electroimaacuten colocaacutendolo cerca de un clip de papeleriacutea o cualquier otro metal
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Los alumnos investigaraacuten el exoplaneta HD 209458b apodado Osiris un juacutepiter caliente que viene a ser una tercera parte maacutes grande y maacutes brillante que Juacutepiter Tambieacuten podriacutean investigar Proxima b para lo que podraacuten apo-yarse en la informacioacuten que encontraraacuten aquiacute
httpsenwikipediaorgwikiProxima_Cen-tauri_b
httpswwwnasagovcontentgoddardhub-bles-new-shot-of-proxima-centauri-our-nea-rest-neighbor
CONFECCIOacuteN DE UN INTERRUPTOR SIMPLE
Clava dos puntillas pequentildeas en un taco pequentildeo de madera y ensarta en cada una de ellas un clip de papeleriacutea Sujeta los cables a la cabeza de cada puntilla con pinzas de coco-drilo El circuito se cierra al desplazar los clips para que esteacuten en contacto Usa este enlace para consultar las instrucciones para hacerlo y otros ejemplos de interruptores simples
httphomeschoolandthingsblogspotcouk201303making-simple-switch-for-elec-tricalhtml
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que las ondas electromagneacuteticas viajan por el
espaciobull que los cientiacuteficos captan esas ondas usando
radiotelescopios bull que esas ondas se traducen entonces a sonidosbull a trabajar siguiendo el meacutetodo cientiacutefico mediante
la formulacioacuten de predicciones la realizacioacuten de experimentos sin sesgos y la recopilacioacuten e interpretacioacuten de datos
Contexto
Los cuatro sateacutelites Cluster de ESA han descubierto que la Tierra y otros planetas con campos magneacuteticos como Juacutepiter y Saturno emiten sentildeales de radio que viajan por el espacio en un haz delgado Estas emisiones solo se pueden detectar e interpretar usando radiotelescopios de gran tamantildeo
En esta actividad el alumnado recrearaacute diversos sistemas para enviar mensajes a distancia incluido el recorrido de las ondas de radio por el espacio usaraacute el meacutetodo cientiacutefico para estudiar los teleacutefonos con cuerda y escucharaacute los sonidos
naturales de la Tierra
gt Representacioacuten artiacutestica de los sateacutelites CLUSTER Copyright NASA
55
tema 7iquestHAY ALGUIEN A LA ESCUCHA
Comunicacioacuten a traveacutes del espacio
2 vasos desechables
56 T7
CuerdaHilo de nailon
Material necesario para realizar la actividad A
Bazuca de aire o caja de cartoacuten
Pelotas de espuma de diferentes
coloresVasos
desechablesParaguasPapel Radio analoacutegica
Ademaacutes necesitaraacutes para realizar la actividad A
Ademaacutes necesitaraacutes para realizar la actividad B
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Radioastroacutenomo
e Ingeniero de Sonido
2 platillos (muacutesica)
1 velaFicha de
actividades 2b
Linterna
Tabla con Coacutedigo Morse
o aplicacioacuten para moacutevil
Una caja de cartoacuten Compaacutes Tijeras Cinta adhesiva
Material opcional
Material necesario para construir un bazuca de aire
57T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Para preparar con antelacioacutenEl docente puede conseguir un bazuca de aire por Internet o se puede construir uno con una caja de car-toacuten (consulte el apartado titulado ldquoInformacioacuten para el docenterdquo)
Ten a mano una radio analoacutegica
Para la construccioacuten del teleacutefono deberemos practicar un orificio en la base de cada vaso previamente Para esta investigacioacuten se pueden preparar etiquetas identificativas con las profesiones de Radioastroacuteno-mo e Ingeniero de Sonido
Actividad AAveriguar maneras de enviar mensajes a distancia
Introduccioacuten Comienza el tema con una demostracioacuten para despertar la imaginacioacuten del alumnado Tiende una cuerda por el aula y cuelga de ella un trozo de papel o pide a alguien de la clase que lo sostenga en alto Utiliza un ba-zuca de aire para lanzar una onda de aire a traveacutes del aula que haga vibrar el papel Luego pide que un par de voluntarios se coloquen los vasos desechables en la cabeza Apunta con el bazuca hacia cada uno de los vasos y dispara Los vasos se tambalearaacuten y se caeraacuten Pregunta en clase queacute creen que pasa
Tambieacuten se pueden chocar dos platillos para demostrar que el aire que desplazan apaga la llama de una vela
Explica a la clase que aunque no vemos el aire moverse hasta el papel o los vasos siacute vemos o percibimos las consecuencias de ese desplazamiento De manera anaacuteloga las ondas de radio que recorren distancias inmen-sas por el espacio no se ven pero sabemos que estaacuten ahiacute al capturarlas y transformarlas en sonido Pregunta en clase si se les ocurre alguna manera de enviar mensajes a distancia aquiacute en el planeta Tierra Deja que debatan sus propuestas Ensentildea en clase dos objetos sencillos (vasos de papel y cuerda) que podriacutean utilizarse para enviar un mensaje iquestSe le ocurre a alguien coacutemo Aniacutemalos a comprobar sus propuestas A continuacioacuten los chicos probaraacuten por parejas a usar vasos de papel y cuerda para mandar mensajes Organizados ya por grupos debe-raacuten identificar queacute variables pueden cambiarse y coacutemo planificariacutean la investigacioacuten Tal vez quieran apoyarse en la ficha de actividades 2b (del tema 2) para planificar la resolucioacuten de interrogantes como
mdash iquestAfecta la longitud de la cuerda o el tipo de cuerda al sonido recibido
mdash iquestQueacute pasa cuando la cuerda estaacute tensa o flojamdash iquestTiene alguna repercusioacuten el material del
que estaacute hecho el vasomdash iquestFuncionariacutea el teleacutefono de cuerda
doblando una esquina
58 T7 Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
mdash El alumnado recopilaraacute y anotaraacute los datos y compartiraacute los resultados con la clase
mdash iquestQueacute tipo de cuerda o vaso recomendariacutean y por queacute
Puesta en comuacutenExplica en clase que los sonidos se generan mediante vibraciones que se desplazan a traveacutes del aire de soacute-lidos y de liacutequidos Las vibraciones que se producen al hablar dentro del vaso viajan por la cuerda hasta lle-gar al otro vaso el aire que hay dentro del vaso y los huesos que hay en el craacuteneo vibran y esas vibraciones llegan hasta los oiacutedos y entonces el cerebro descifra esa informacioacuten en forma de sonidos reconocibles
Para afianzar estos conocimientos se puede utilizar este viacutedeo
httpswwwyoutubecomwatchv=HMXoHKwWmU8
Actividad BEstudio de las ondas de radio
IntroduccioacutenHaz hincapieacute en que las ondas de radio son muy diferentes de las ondas del sonido Explica que las ondas electromagneacuteticas pueden viajar por el espacio sin necesidad de que haya aire Algunas de estas ondas se denominan ondas de radio Los cientiacuteficos han descubierto una manera de captar ondas de radio y convertirlas en sentildeales que viajan hasta nuestro oiacutedo
A continuacioacuten el alumnado reproduciraacute en clase el viaje que siguen las ondas electromagneacuteticas por el espacio hasta llegar al radiotelescopio Varios voluntarios se colocaraacuten en un extremo del aula con pelotas de espuma de diferentes colores que lanzaraacuten hacia el laquoradiotelescopioraquo un paraguas abierto que otro voluntario sujetaraacute desde el lado opuesto del aula de manera que la parte coacutencava mire hacia la clase Alguien decidiraacute queacute colores representaraacuten las ondas de radio uacutetiles Cuando se hayan lanzado todas las pelotas solo se conservaraacuten las pelotas de los colores elegidos que haya atrapado el paraguas mientras que el resto se desecharaacute Explica en clase que las estrellas (representadas por los alumnos voluntarios) emiten un montoacuten de radiacioacuten (representada aquiacute por todas las pelotas de diferentes colores) que viaja por el espacio el radiotelescopio (representado por el paraguas) capta toda esa radiacioacuten pero este instrumento solo podraacute utilizar la radiacioacuten de ciertas longitudes de onda las denominas ondas de radio las cuales transformaraacute en sentildeales comprensibles para nosotros
59T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Demostracioacuten del docenteUtiliza una radio analoacutegica para que el alumnado perciba el sonido que se oye cuando no estaacute sintonizada ninguna emisora mientras que al sintonizar alguna el sonido se vuelve niacutetido De forma anaacuteloga seriacutea-mos incapaces de atribuir un sentido a las ondas de radio si su energiacutea no se transformara en vibraciones que percibimos en forma de sonidos
Explica en clase que la Tierra y otros planetas tienen una manera de gritarle al resto de la Galaxia laquoiexclEstoy aquiacuteraquo Lo que ocurre es que ese mensaje solo se percibe y se entiende mediante radiotelescopios de gran tamantildeo
En este enlace escucharaacutes una grabacioacuten con los laquosonidosraquo
naturales de la Tierra
httpwwwesaintesaKIDSenSEM5QPSHKHF_LifeinSpace_0html
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Los maacutes entusiastas podriacutean construir o com-prar un transmisor que permita al alumnado enviar mensajes Los chicos tambieacuten podriacutean realizar su propia grabacioacuten de radio
Tambieacuten podriacutea estudiarse el coacutedigo Morse Existe una aplicacioacuten para teleacutefonos moacuteviles llamada Morse-It que traduce textos a pitidos en coacutedigo Morse Una laacutempara led podriacutea sustituirse por un timbre Otra alternativa seriacutea utilizar una linterna para enviar mensajes con patrones de haces de luz Explica que la luz se puede usar de este modo para enviar informacioacuten
Imagen 1 El Observatorio IRAM Pico Veleta o IRAM 30m es un radiotelescopio pertenecien-te al Instituto de Radioastronomiacutea Milimeacutetrica que estaacute situado en la loma de Dilar en Sierra Nevada a una altura de 2850 m sobre el nivel del mar
gt Radiotelescopio del observatorio de Sierra Nevada desde las pistas de esquiacute
60 T7 Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
A - J --- S 1 ----
B - K -- T - 2 ---
C -- L - U - 3 --
D - M -- V - 4 -
E N - W -- 5
F - O --- X -- 6 -
G -- P -- Y --- 7 --
H Q --- Z -- 8 ---
I R - 0 -----
9 ----
gt Tabla con el coacutedigo Morse
61T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Informacioacuten para el docente Los objetos que pueblan el espacio como planetas exoplanetas estrellas polvo y gas emiten ondas elec-tromagneacuteticas de diferentes longitudes de onda Parte de la luz que emiten tiene longitudes de onda muy largas algunas de hasta kiloacutemetro y medio de longitud Estas ondas largas reciben el nombre de ondas de radio y son parte de una serie maacutes grande de ondas denominadas en su conjunto espectro electromag-neacutetico Como las ondas de radio son tan largas para captarlas se utilizan telescopios especiales llamados radiotelescopios Estos son mucho maacutes grandes que los telescopios que se usan para captar la luz visible Estos instrumentos inmensos se apuntan hacia las estrellas o planetas y permiten conocer su estructura movimiento y composicioacuten a partir del estudio de las ondas de radio que provienen de esos objetos En astronomiacutea se utilizan ciertos instrumentos para convertir las ondas de radio en imaacutegenes y sonidos
Construccioacuten de un bazuca de aire1 Sella por completo todos los bordes de la caja con la cinta adhesiva 2 Traza un ciacuterculo en el centro de uno de sus lados recoacutertalo y sella los bordes de este orificio
con cinta 3 Golpea con las manos simultaacuteneamente dos lados opuestos de la caja de manera que el aire que
hay en su interior se vea forzado a salir por el orificio circular 4 Dirige el aire saliente hacia el objetivo como un montoacuten de vasos de papel para intentar tumbarlos
con la raacutefaga
gt Bazuka de aire
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los sonidos se producen por vibracionesbull que el tono de un sonido se puede cambiarbull que los exoplanetas pueden transitar ante el disco
de sus estrellas siguiendo un patroacuten regular
Contexto
El telescopio espacial Spitzer reveloacute hace poco que alrededor de la estrella TRAPPIST-1 orbitan siete planetas similares a la Tierra cuyo nombre astronoacutemico es b c d e f g y h Los planetas se detectaron debido a sus traacutensito por delante de la estrella lo que eclipsa perioacutedicamente una parte minuacutescula de la luz estelar Los planetas orbitan esta estrella siguiendo un patroacuten
En este tema el alumnado usaraacute materiales cotidianos para confeccionar instrumentos sencillos como flautas de pan a partir de pajitas de refrescos y producir con ellos siete notas que combinaraacuten al
antojo de su imaginacioacuten para crear melodiacuteas
gt Sistema solar de TRAPPIST-1 Copyright de la ilustracioacuten NASA
63
tema 8LA MUacuteSICA DE LOS PLANETAS EXTRASOLARES
Sonidos del espacio
64 T8
Ordenador con conexioacuten a
internet
Material necesario para realizar la actividad
Pajitas de refresco
Ademaacutes necesitaraacutes
Vasos desechables
Cinta adhesiva
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Ingeniero de
sonido y Cientiacutefico planetario
Botellas o vasos Baquetas Cajas de cartoacuten vaciacuteas
Gomas elaacutesticas Reglas de plaacutestico
65T8Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
Para preparar con antelacioacutenPara esta actividad se pueden preparar etiquetas indentificativas para la profesioacuten de ingeniero de sonido
ActividadIntroduccioacutenExplica en clase que el telescopio espacial Spitzer descubrioacute la estrella TRAPPIST-1 y sus siete planetas
Muestra la imagen de TRAPPIST-1
httpcdnsci-newscomimagesenlarge3image_4728e-TRAPPIST-1jpg
Reproduce en clase la animacioacuten de los traacutensitos ante TRAPPIST que aparece en el siguiente viacutedeo Las oacuterbitas se han acelerado para que el viacutedeo dure un solo minutohttpwwwspitzercaltecheduexploreblog371-Making-Music-from-Exoplanets
Explica que usando los patrones de los traacutensitos de estos siete planetas similares a la Tierra ante el disco de su estrella ha inspirado a un muacutesico a componer una melodiacutea basada en los tiempos en los que se produ-cen esos traacutensitos Asignoacute al traacutensito de cada planeta una nota musical acorde con su nombre (en ingleacutes b es la nota si c es do d es re e es la nota mi f es fa g es sol y h no se corresponde con ninguna nota musical) y antildeadioacute al conjunto una instrumentacioacuten sencilla de fondo y el ritmo de un tambor
Pon ejemplos de alguacuten otro sistema planetario extrasolar como Gliese o Kepler
con una cantidad diversa de planetas en oacuterbita alrededor de la estrella central
httpsexoplanetsnasagovresources174 httpswwwnasagovameskeplerkepler-186-and-the-solar-system
El alumnado cortaraacute las pajitas de papel para construir siete laquoflautas de panraquo de distintas longitudes Todas ellas deberaacuten tener uno de sus extremos aplanado de manera que al soplar por eacutel se produzca una nota o vibracioacuten diferente iquestSon capaces los alumnos de usar las flautas por turnos para crear una melodiacutea Organizados en grupos los chicos usaraacuten esas siete notas para crear una melodiacutea baacutesica a la que antildeadiraacuten la muacutesica que deseen
Ya han compuesto una muacutesica basada en los traacutensitos de TRAPPIST iquestPodraacuten crear ahora una melodiacutea basada en otros sistemas Podriacutean probar a llenar botellas o jarras con agua hasta distintas alturas a tamborilear con las baquetas a hacer vibrar reglas sobre el borde de una mesa o a hacer vibrar gomillas elaacutesticas tensadas a lo ancho de una caja de pantildeuelos vaciacutea
mdash iquestSeriacutea capaz alguacuten grupo de componer un rap para acompantildear sus melodiacuteas
66 T8 Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
Puesta en comuacutenCada grupo interpretaraacute su composicioacuten para toda la clase iquestSe les ocurre alguna aportacioacuten para mejorar las piezas musicales
En el tema 7 el alumnado aprendioacute que los planetas con un cam-po magneacutetico producen sentildeales que se pueden detectar mediante radiotelescopios Si una raza alieniacutegena captara las sentildeales de radio naturales que emite la Tierra oiriacutea una serie de chasquidos y silbidos iexclparecidos a los de R2-D2 el robot de Star Wars
Vuelve a oiacuter los chasquidos y silbidos de la Tierra en el sitio ESA Kids
httpwwwesaintesaKIDSenSEM5QPSHKHF_LifeinSpace_0html
Oiacuted en clase un corte de Star Wars la firma de cinco notas de la peliacute-cula Encuentros en la tercera fase o cualquier otra muacutesica relacionada con el espacio
Actividad B El programa ScratchCada uno de los planetas de Trappist-1 tarda un tiempo diferente en completar una oacuterbita alrededor de su estrella central Las leyes de Ke-pler dicen que cuanto maacutes lejos se encuentra un planeta de su estrella maacutes tarda en recorrer su oacuterbita
En este proyecto en Scratch el periodo de cada oacuterbita es propor-cional a los periodos orbitales reales de los planetas de Trappist Cada vez que un planeta completa una oacuterbita el modelo emite un sonido diferente
httpsscratchmiteduprojects153216618
Los sonidos estaacuten asignados de la siguiente manera pero es faacutecil cam-biar esto dentro del modelo
B ndash Chomp C ndash Boing D ndash CricketE ndash Meow F ndash Alien Creak2 G ndash Bass BeatboxH ndash Goose
El tiempo que dura cada oacuterbita se puede encontrar en el programa Scratch y se da en segundos
El cursor proporcional del modelo se puede utilizar para obtener muacuteltiplos de cada periodo orbital Por ejemplo si la proporcioacuten se es-tablece en 2 entonces el periodo de Trappist-1b ascenderaacute a 302 se-gundos y el de Trappist-1h seraacute de 40 segundos
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
El alumnado podriacutea iniciarse en el empleo de un programa informaacutetico para crear sus propias composiciones musicales basadas en los patrones orbitales de los planetas de TRAPPIST-1 Beatwave es una aplicacioacuten interesante que se puede usar con teleacutefonos moacuteviles y que ofrece la posibilidad de crear ritmos simples melodiacuteas melodiacuteas paralelas y de antildeadir instrumentos de fondo
67T8Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
1 Pulsa la flecha identifica los distintos sonidos que se oyen 2 Ordeacutenalos por periodos (del maacutes corto al maacutes largo) Pulsa stop
para detener los sonidos3 Cronometra cada uno crea una tabla con los periodos orbitales
(en segundos) 4 Pulsa en cada planeta para comprobar que cada sonido se re-
produce por separado Los datos reales de los planetas se pue-den encontrar en Wikipedia
httpsenwikiped iaorgwikiTRAPPIST-1mediaFile-PIA21425_-_TRAPPIST-1_Statistics_Tablejpg
El alumnado podriacutea recrear las oacuterbitas intentando cronometrar sus perio-dos mientras caminan en torno a una laquoestrellaraquo de manera que siempre pasen por el mismo punto cada vez que oigan el sonido de su planeta Esta recreacioacuten fiacutesica de las oacuterbitas con alumnos representando cada uno de los planetas orbitando alrededor de una estrella central podriacutea ayudar al grupo a entender la distancia a la que se encuentra cada planeta de la estrella y la velocidad a la que se desplaza en relacioacuten con los demaacutes pla-netas del sistema Asimismo podriacutea ayudarles a entender queacute hicieron en realidad durante la actividad con el programa Scratch que cada sonido re-presenta una oacuterbita completa Tendriacutean que poner a escala la distancia de las oacuterbitas porque si no algunos tardariacutean diacuteas en completar una vuelta de modo que un ejercicio matemaacutetico uacutetil consistiriacutea en crear una escala adecuada que pudiera representarse dentro de la clase Para ello deberaacuten asumir que las oacuterbitas son circulares Si juegan con el cursor proporcional del modelo encontraraacuten la mejor opcioacuten para que todos los planetas com-pleten sanos y salvos sus oacuterbitas respectivas Deberaacuten calcular la longitud del periodo de su sonido particular y luego lo comprobaraacuten
Quien tenga habilidad programando podraacute ampliar el ejercicio in-troduciendo las oacuterbitas de los planetas en el modelo
En este enlace se puede encontrar un ejemplo de movimiento circular
en Scratch
httpsscratchmiteduprojects11439426
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Usar los datos del periodo orbital para crear una composicioacuten musical similar para nuestro Sistema Solar y compara los dos sistemas
Crear una animacioacuten con Scratch para ilustrar la rotacioacuten de los planetas del sistema TRAPPIST-1 en torno a su estrella
gt Captura de pantalla del programa Scratch
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los planetas extrasolares y sus estrellas se
encuentran a millones de antildeos-luz de distancia del Sistema Solar
bull que las condiciones ambientales que se dan en esos planetas son diversas
bull que los seres vivos experimentan adaptaciones a lo largo del tiempo para sobrevivir en las condiciones ambientales que existen en cada momento
bull que en otros sistemas planetarios podriacutea haber formas de vida diferentes a las de la Tierra
Contexto
En esta actividad el alumnado recopilaraacute informacioacuten sobre planetas extrasolares y basaacutendose en ella usaraacute la imaginacioacuten y trabajaraacute de manera creativa para disentildear y describir un nuevo exoplaneta Para ello tendraacute en cuenta rasgos clave y las adaptaciones que necesitariacutean desarrollar los seres vivos para sobrevivir en las condiciones ambientales de ese
planeta
gt ExoMars Rover ESAATG medialab
69
tema 9AGENCIA DE VIAJES A PLANETAS EXTRASOLARES
Exploracioacuten de mundos alieniacutegenas
Libros tabletas y ordenadores
de consulta
Rotuladores y laacutepices
de colores
70 T9
Ordenador con conexioacuten a
internet
Material necesario para realizar la actividad
Papel
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astroacutenomo
galaacutectico y extragalaacutectico y Astrobioacutelogo
71T9Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
Para preparar con antelacioacutenPara esta actividad se pueden preparar etiquetas identificativas para las profesiones de astroacutenomo extra-galaacutectico y astrobioacutelogo
IntroduccioacutenExplica en clase que en este tema deben actuar en primer lugar como astroacutenomos extragalaacutecticos para estudiar y disentildear un planeta extrasolar distante Despueacutes haraacuten las veces de astrobioacutelogos para estudiar y disentildear alguna forma de vida alieniacutegena uacutenica y tendraacuten que describir coacutemo se ha adaptado a las condi-ciones ambientales que imperan en su lejano mundo
Empieza la actividad con un emocionante viaje a mundos distantes usando la herramienta interactiva httpeyesjplnasagoveyes-on-exoplanetshtml
Muestra en clase las imaacutegenes del sitio en Internet de la NASAhttpsexoplanetsnasagovalien-worldsexoplanet-travel-bureau
En este sitio encontraraacutes una seleccioacuten de carteles con gran variedad de exoplanetas que ilustran los rasgos uacutenicos de cada uno de ellos
bull TRAPPIST-1_Planet hop from TRAPPIST-1 (de planeta en planeta desde TRAPPIST-1)
bull PSOJ31885-22 _Where the night life never ends (Donde la vida nocturna nunca cesa)
bull HD4037G_Experience the gravity of a super earth (Experimenta la gravedad de una supertierra)
bull KEPLER-16B_Where your shadow always has company (Donde tu sombra siempre tiene compantildeiacutea)
bull 51 Pegasi-b_Greetings from your first exoplanet (Saludos desde tu primer exoplaneta)
bull KEPLER-186F_Where the grass is always redder (Donde la hierba siempre es maacutes roja)
El tamantildeos de estos exoplanetas va desde las supertierras hasta los minineptunos algunos son rocosos otros son aacuteridos como desiertos los hay volcaacutenicos achicharrantes geacutelidos unos son asolados por potentes vientos otros son bombardeados por radiacioacuten intensa
gt Muestra de carteles sobre exoplanetas del sitio web de la NASA
72 T9 Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
Actividad ACada grupo estudiaraacute varios sistemas de planetas extrasolares y con la informacioacuten obtenida crearaacute una descripcioacuten detallada del mundo distante inventado por ellos A continuacioacuten disentildearaacuten un cartel en el que figuren los principales rasgos de ese planeta
Actividad BSi en ese mundo pudiera haber vida iquestqueacute forma tendriacutea iquestQueacute clase de adaptaciones tendriacutean que desarrollar los seres vivos para sobrevivir en las condiciones ambientales de este planeta La astrobiologiacutea aspira a descubrir cuaacuteles son las condiciones necesarias para la vida y queacute formas puede adoptar la vida Los alumnos asumiraacuten el papel de as-trobioacutelogos para estudiar los entornos extremos que hay en la Tierra y las adaptaciones que han desarrollado los seres vivos para sobrevivir en ellos Usaraacuten esta informacioacuten para describir la clase de vida alieniacutegena que podriacutea existir en el nuevo mundo que han imaginado Dibujaraacuten y pondraacuten nombre a esta nueva forma de vida y sentildealaraacuten sus rasgos principales
Puesta en comuacutenLos grupos presentaraacuten sus disentildeos ante su clase o ante otra clase y describiraacuten con detalle el mundo alieniacutegena que han inventado Expli-caraacuten queacute adaptaciones han desarrollado los seres vivos para adaptar-se a ese entorno
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Si fuera posible iquesta cuaacutel de esos exoplanetas viajariacutean los chicos o enviariacutean una sonda para estudiarlo y por queacute El docente haraacute hincapieacute en que es imposible viajar a estos exoplanetas distantes debido a las inmensas distancias que nos separan de ellos iquestCoacutemo seriacutea ese lugar Si pudieran elegir sus caracteriacutesticas iquestcuaacuteles creen que seriacutean las ideales para vivir felices y con bienestar
Puede que los grupos quieran componer una muacutesica para acompantildear su mural Tambieacuten podriacutean disentildear confeccionar y decorar una maqueta para ilustrar los rasgos principales del mundo distante que han elegido Esta actividad podriacutea relacionarse con otros temas interdisciplinares del curriacuteculo como dibujo teatro tecnologiacutea ingenieriacutea geografiacutea lecto-escritura e informaacutetica
73T9Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
VoyagerEn 1977 se lanzaron las dos sondas gemelas Voyager 1 y 2 para explo-rar regiones del espacio a las que ninguacuten otro artefacto terrestre habiacutea llegado jamaacutes Ambas estaacuten maacutes lejos del Sol que Plutoacuten y a traveacutes de los datos que siguen enviando a la Tierra los cientiacuteficos confiacutean en co-nocer mejor el espacio que media entre las estrellas llamado espacio interestelar La nave lleva a bordo un disco de cobre chapado en oro de unos 30 cm con sonidos e imaacutegenes seleccionados para retratar la diversidad de la vida y la cultura en la Tierra
mdash iquestQueacute pondriacutean los chicos en un disco asiacute para enviar en una misioacuten con destino a un planeta distante situado fuera de los confines de nuestra propia Galaxia
mdash iquestCoacutemo describiriacutean a los seres humanos
mdash iquestQueacute los hace felicesmdash iquestQueacute cualidades consideran
deseables en un ser humano
mdash iquestQueacute aficiones animales accidentes geograacuteficos o muacutesica incluiriacutean en el disco
mdash Si tuvieran que escribir una carta a un ser alieniacutegena iquestqueacute le diriacutean
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
El alumnado podriacutea grabar un viacutedeo o un mensaje de voz composiciones musicales programas informaacuteticos robots creaciones artiacutesticas o fotografiacuteas Esta actividad ofrece muchas posibilidades para seguir un plantea-miento interdisciplinar amplio atractivo para todas las edades y todo tipo de capacidades
Otros cuadernos didaacutecticosConsulta todos los disponibles y descaacutergalos de la web wwweseroes
Deteccioacuten de exoplanetasESCONDIDOS EN LA LUZModelado de traacutensitos de exoplanetas
PRIMARIA
Ingenieriacutea de astronavesLA ALEACIOacuteN PERFECTADescubre las distintas propiedades de los materiales
PRIMARIA
Lanzamiento de cohetesTECNOLOGIacuteA ESPACIALCalcula y disentildea tu propio lanzamiento
PRIMARIA
Observador de la tierraCENTINELA INCANSABLERecogida y anaacutelisis de informacioacuten para comprender mejor nuestro planeta
PRIMARIA
Deteccioacuten de exoplanetasESCONDIDOS EN LA LUZModelado de traacutensitos de exoplanetas
SECUNDARIA Y BACHILLERATO
Ingenieriacutea de astronavesLA ALEACIOacuteN PERFECTADescubre las distintas propiedades de los materiales
SECUNDARIA Y BACHILLERATO
Lanzamiento de cohetesTECNOLOGIacuteA ESPACIALCalcula y disentildea tu propio lanzamiento
SECUNDARIA Y BACHILLERATO
Modelado de traacutensitos de exoplanetas
exoplanetasDeteccioacuten de
ESCONDIDOS EN LA LUZ
PrimariaCuaderno del profesorado
DE-P-01
Colaboradores ESERO Spain Mayo 2019
ANDALUCIacuteA Consejeriacutea de Educacioacuten y Deporte de la Junta de Andaluciacutea
ARAGOacuteN Fundacioacuten Centro Astronoacutemica Aragoneacutes Espacio 042
Fundacioacuten Ibercivis
ASTURIAS Consejeriacutea de Educacioacuten y Cultura del Gobierno del Principado de Asturias
CANARIAS Consejeriacutea de Educacioacuten y Universidades del Gobierno de Canarias
CATALUNtildeA CESIRE (Centre de Recursos Pedagogravegics Especiacutefics de Suport a la Innovacioacute i la Recerca Educativa) Departament drsquoEnsenyament Generalitat de Catalunya
GALICIA Conselleriacutea de Educacioacuten Universidade e Formacioacuten Profesional de la Xunta de Galicia
I BALEARES Conselleria De Educacioacuten y Universidad Govern Illes Balears
LA MANCHA Consejeriacutea de Eduacioacuten Cultura y Deportes Gobierno de Castilla La Mancha
MADRID Consejeriacutea de Educacioacuten e Investigacioacuten de la Comunidad de Madrid
Grupo de Investigacioacuten en Nutricioacuten Ejercicio y Estilo de Vida Saludable INEF Universidad Politeacutecnica de Madrid
MURCIA Consejeriacutea de Empleo Universidades y Empresa Regioacuten de Murcia
NAVARRA Pamplonetario
PAIacuteS VASCO Departamento de educacioacuten Gobierno Vasco
VALENCIA Ciutat de les Arts i les Ciegravencies Generalitat Valenciana
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que nuestro Sistema Solar estaacute formado por ocho
planetas que orbitan alrededor de nuestra estrella el Sol
bull que la Tierra orbita alrededor del Sol desde la zona habitable tambieacuten conocida como la laquozona de Ricitos de Ororaquo
bull que en el cosmos existen otros sistemas solares aparte del nuestro
bull a interpretar la informacioacuten y las escalas y a usar decimales para trazar la distancia orbital de los planetas
Contexto
Las distancias que median entre los planetas y
las estrellas que orbitan se miden en unidades
astronoacutemicas o au La Tierra dista 1 au de nuestra
estrella el Sol La regioacuten en torno a la estrella que
no es ni demasiado caliente ni demasiado friacutea como
para que exista agua en estado liacutequido se denomina
zona habitable aunque tambieacuten se conoce como
laquozona de Ricitos de Ororaquo En esta actividad el
alumnado traza la posicioacuten y las oacuterbitas de la Tierra
y el resto del planetas del Sistema Solar y despueacutes
calcula la ubicacioacuten de la zona habitable Con ello
aprende que existen otros sistemas solares con
planetas en oacuterbita alrededor de estrellas distintas
al Sol al trazar las posiciones de esos planetas
extrasolares distantes descubren cuaacuteles podriacutean ser
habitables
gt Copyright ESA 2003 Ilustracioacuten de AOES Medialab
11
tema 1HASTA EL INFINITO Y MAacuteS ALLAacute
Trazado de las oacuterbitas de los planetas del Sistema Solar y de otros sistemas solares
Cartulinasde color negro y Planchas
de poliestireno o espuma
(60x60 cm)
Tablero 60x60para caacutelculo de zona
de habitabilidad
Plantilla con los planetas
del Sistema Solar a escala de tamantildeo
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astroacutenomo
galaacutectico y Cientiacutefico planetario
Plantilla con los planetas del Sistema Solar
a escala de distancia
Gometsredondos (planetas)
7 fichascon datos
de planetas extrasolares
Tizas y cordelpara trazar oacuterbitas
5 fichascon datos del Sistema Solar
1 fichapara calcular las
zonas habitables del Sistema Solar y los 7 exoplanetas (para
fotocopiar)
Calculadora
Tijeras yPegamento en
barra
Plastilina de varios colores y palillos de
cocina
12 T1
Papel Laacutepices o boliacutegrafos
Rotuladores opacos tizas o laacutepices de
colores
Trapo o bayeta para limpiar el tablero
Material necesario para realizar la actividad
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Tema 1 Hasta el infinito y maacutes allaacute 13T1
Para preparar con antelacioacuten
Todas las sesiones en el aula estaacuten pensadas para que el alumnado trabaje en grupos de cuatro personas Antes de iniciar la actividad se pueden preparar varias etiquetas identificativas con la profesioacuten de laquoastroacute-nomo galaacutecticoraquo Veacutease las cartas de roles
Dibuja los dos ejes sobre las cartulinas negras y maacutercalos a intervalos de 1 cm empezando por el pun-to en el que se cruzan ambos ejes antes de pegar las cartulinas sobre las planchas de material riacutegido
Veacutease el diagrama en el apartado laquoInformacioacuten para el docenteraquo
Las planchas riacutegidas se pueden utilizar por ambos lados para no tener que utilizar dos diferentes si se pega una cartulina negra por cada uno de sus lados Otra posibilidad consiste en recortar ciacuterculos de papel coloreados para confeccionar los planetas y pegarlos sobre sus oacuterbitas trazadas previamente en la cartulina negra sin necesidad de fijarla despueacutes a la plancha de material riacutegido
Reparte entre los alumnos las fichas rellenables para el caacutelculo Entrega tambieacutena cada grupo de alum-nos una ficha con los datos del Sistema Solar Y junto a esta reparte las fichas diferentes con informacioacuten sobre planetas extrasolares entre los grupos Todos los grupos deben tener demaacutes de la ficha del Sol y la del planeta extrasolar la ficha del caacutelcu que les permita calcular las zonas de habitabilidad
Presentacioacuten de la actividad
Pregunta a los escolares si saben queacute es un planeta iquestSaben cuaacuteles son los planetas del Sistema Solar iquestCuaacutentos hay iquestSaben en cuaacutel de ellos vivimos y el nombre de nuestra estrella
Muestra en clase una animacioacuten que recree un sistema solar por ejemplo la de Paxi (la mascota de la ESA) y el Sistema Solar httpswwwstemorgukrx34sc
Pide a los chicos que tracen por grupos las oacuterbitas de la Tierra y la Luna alrededor del Sol Tambieacuten pueden plasmar las oacuterbitas de otros planetas del Sistema Solar Si se dispone de ellos el docente po-draacute mostrar al alumnado modelos tridimensionales de los planetas Una actividad del Royal Observatory Greenwich utiliza piezas de fruta para ilustrar las masas relativas de los planetas colocadas por orden de distancia al Sol wwwstemorgukelibraryresource31649fruit-solar-system
Explica en clase que necesitamos agua para existir y que en nuestro planeta repleto de agua hay vida pero que puede haber muchos planetas con agua y con unas condiciones favorables para la vida que no alberguen seres vivos Cuaacutentos de esos planetas habitables tienen vida sigue siendo un gran misterio sin respuesta iexcly apasionante De momento tenemos la capacidad de efectuar observaciones que revelan queacute planetas podriacutean albergar vida pero solo eso no nos sirve para saber si realmente hay vida extraterrestre
Los planetas demasiado proacuteximos al Sol son demasiado toacuterridos para albergar agua liacutequida porque se convertiriacutea en vapor y se esfumariacutea mientras que en un lugar alejado del Sol en exceso el agua se congelariacutea La oacuterbita de la Tierra es justo la idoacutenea ni demasiado caliente ni demasiado friacutea Esta regioacuten se denomina zona habitable o laquozona de Ricitos de Ororaquo En esta actividad los alumnos se convertiraacuten en astroacutenomos galaacutecticos y usaraacuten las matemaacuteticas y una serie de datos para trazar las oacuterbitas de la Tierra y de los planetas del Sistema Solar antes de pasar a representar las oacuterbitas que recorren algunos planetas extrasolares alrededor de sus estrellas centrales
14 Tema 1 Hasta el infinito y maacutes allaacuteT1
Actividad
La ficha de actividades 1a (ficha del Sol y su sistema de planetas) ofrece informacioacuten sobre la distancia de la Tierra y el resto de planetas al Sol en unidades astronoacutemicas o au Entrega a cada grupo de la clase varias fichas con datos sobre el Sistema Solar y una cartulina de color negro unida a una plancha de material riacutegido en la que ya esteacuten trazados dos ejes que se crucen en el centro y divididos en intervalos de un centiacutemetro Puede que el docente prefiera proporcionar al alumnado una cartulina negra sin maacutes sin fijarla a una plancha de material riacutegido La escala puede darse ya trazada sobre cada eje o tambieacuten se puede optar por que la sentildeale el propio alumnado dependiendo de sus capacidades La actividad permite trabajar con nuacutemeros de hasta dos decimales
En un primer momento el alumnado trabaja como un solo grupo formado por toda la clase mientras el do-cente expone la actividad La posicioacuten del Sol se corresponde con el punto de la cartulina donde se cruzan ambos ejes Conviene explicar que las distancias que median entre los planetas y el astro central se miden en unidades astronoacutemicas o au La Tierra dista 1 au de nuestra estrella el Sol Con un rotulador opaco o un laacutepiz de color se marcaraacute la distancia que separa la Tierra del Sol en los puntos adecuados de los ejes norte sur este y oeste em-pezando a contar desde la interseccioacuten de ambos ejes A continuacioacuten se uniraacuten los cuatro puntos mediante una circunferencia para representar la oacuterbita Si se utiliza la plancha riacutegida se pincharaacute sobre ella un palillo de cocina con una pequentildea bola de plastilina en uno de sus extremos que represente la Tierra situada sobre su oacuterbita Otra posibilidad consiste en colocar una pegatina o un ciacuterculo pequentildeo de papel coloreado para ilustrar la Tierra sobre la cartulina negra en alguacuten punto de su oacuterbita El alumnado representaraacute por siacute solo la distancia y las oacuterbitas del resto de los planetas Por uacuteltimo deberaacute calcular y sentildealar la zona habitable usando la informacioacuten que figura en la ficha correspondiente (ficha de actividades 1b) Recueacuterdese a los estudiantes que esta regioacuten se denomina zona habitable (o laquozona de Ricitos de Ororaquo) porque no es ni demasiado caliente ni demasiado friacutea
Si se dispone de planchas de material riacutegido se confeccionaraacute un modelo de cada planeta por orden de masa con plastilina de un color adecuado de acuerdo con los rasgos que el alumnado conozca de cada planeta Conviene recordarles que disponen de alguna informacioacuten sobre los planetas (su masa y el tama-ntildeo de su oacuterbita) que les serviraacuten para decidir coacutemo representarlos
mdash iquestSe parecen maacutes a la Tierra (planetas rocosos) o a Juacutepiter (planetas gaseosos) iquestCuaacuteles tienen maacutes posibilidades de ser habitables (los rocosos)
A continuacioacuten fijaraacuten cada planeta de plastilina a un palillo de cocina y pincharaacuten los palillos sobre la plan-cha de material riacutegido en el lugar que les corresponda sobre los anillos orbitales que hayan trazado en la cartulina Los modelos de plastilina se pueden sustituir por ciacuterculos de papel o pegatinas que representen los planetas y se fijaraacuten con pegamento sobre la cartulina negra
A continuacioacuten los grupos necesitaraacuten otra cartulina de color negro fijada sobre una plancha riacutegida que tambieacuten tenga marcados de antemano ambos ejes y la escala formada por segmentos de 1 cm Otra posibilidad consiste en retirar los planetas de plastilina de la plancha riacutegida utilizada en la actividad anterior y aprovechar su reverso para fijar sobre este otro lado la segunda cartulina negra o incluso limitarse a usar la cartulina negra sin ninguacuten soporte riacutegido
Tema 1 Hasta el infinito y maacutes allaacute 15T1
mdash iquestTienen los chicos alguna idea de cuaacutentas estrellas puede haber tan solo en nuestra Galaxia que esteacuten orbitadas por planetas
Expliacutecales que se han descubierto cientos de sistemas con maacutes de un planeta y miles de estrellas con al menos un planeta a su alrededor tan solo en nuestra Galaxia y que se calcula que puede haber decenas de miles de millones maacutes Cada grupo recibiraacute una ficha (ficha de actividades 1a) con los datos del sistema estelar de un planeta extrasolar para que utilizando esa informacioacuten sentildeale la distancia a la que se en-cuentra el planeta de la estrella central Los planetas extrasolares de los que se proporcionan datos son 55 Cancri HR 8799 Gliese 581 Gliese 876 Kepler 62 Kepler 186 e iacutepsilon Andromedae
Por uacuteltimo se repartiraacuten las fichas que muestran coacutemo calcular los liacutemites interior y exterior de la zona de habitabilidad para cada una de esas estrellas Cada grupo usaraacute los caacutelculos para sentildealar esta zona sobre la cartulina donde hayan representado el sistema solar en cuestioacuten para ver si alguno de los planetas cae dentro de esta zona y podriacutea ser habitable
Puesta en comuacutenLos grupos compartiraacuten sus resultados con el resto de la clase los cuales podraacuten exponerse en la pizarra electroacutenica
1 iquestQueacute grupos encontraron un planeta que orbita alrededor de su estrella central dentro de la zona habitable
2 iquestPor queacute algunos de ellos no seriacutean habitables Recueacuterdales que tienen a su disposicioacuten gran varie-dad de informacioacuten relevante sobre los planetas relacionada con este tema
3 iquestCuaacutel de esos planetas seriacutea demasiado caliente o demasiado friacuteo para albergar vida
gt Muestras del trabajo realizado por el alumnado de 5ordm curso
Tema 1 Hasta el infinito y maacutes allaacute16 T1
Informacioacuten para el docente
Unidad astronoacutemicaUna unidad astronoacutemica (siacutembolo au) es la distancia que media entre la Tierra y el Sol esta distancia variacutea a medida que la Tierra recorre su oacuterbita alrededor del Sol la cual asciende a 149 597 870 700 metros
PlanetaUn planeta se define como un objeto que gira alrededor de una es-trella que es lo bastante masivo como para que su propia gravedad le confiera forma esfeacuterica y que haya logrado laquolimpiarraquo su recorrido orbital de otros objetos menores
Antildeo-luzUn antildeo-luz (a-l) es la distancia que recorre la luz en un antildeo a una ve-locidad de unos 300 000 kiloacutemetrossegundo
LuminosidadLuminosidad es una medida del brillo o la potencia de una estrella la cantidad de energiacutea que emite una estrella desde su superficie Suele expresarse en vatios y se mide en relacioacuten con la luminosidad del Sol
Exoplanetas en la zona habitableLa zona habitable o laquozona de Ricitos de Ororaquo es la regioacuten en torno a la estrella donde imperan temperaturas que no son ni demasiado calientes ni demasiado friacuteas para que haya agua en estado liacutequido Los liacutemites maacutes cercano y maacutes alejado de la estrella donde puede haber agua liacutequida dependen entre otras cosas del tamantildeo y la temperatu-ra de la estrella Se cree que las estrellas iacutepsilon Andromedae Gliese 581 55 Cancri Kepler 62 y Kepler 186 cuentan con planetas que las orbitan dentro de la zona habitable Sin embargo los datos sobre los sistemas planetarios extrasolares pueden variar a medida que se reuacutena maacutes informacioacuten Los datos que se dan en las fichas son los correctos en el momento de su confeccioacuten pero deberaacuten revisarse a medida que se logren nuevos hallazgos y los telescopios maacutes modernos efectuacuteen mediciones maacutes precisas Asiacute es la ciencia
Los alumnos maacutes capaces disfrutaraacuten calculando la distancia en au de la zona habitable de las estrellas que figuren en sus fichas de ac-tividades utilizando la foacutermula 07 times radicluminosidad de la estrella para hallar el borde interior de la zona habitable y 15 times radicluminosidad para el liacutemite exterior de dicha zona Noacutetese que la luminosidad se da en unidades solares o laquosolesraquo es decir tomando como referencia la lumi-nosidad de nuestro Sol
Enana rojaEstrella pequentildea vieja y relativamente friacutea
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Los grupos pueden efectuar una buacutesqueda de otros exoplanetas y estrellas descubiertos en nuestra Galaxia y preparar un mural o una presentacioacuten para exponer sus averiguaciones
Tema 1 Hasta el infinito y maacutes allaacute 17T1
Enana marroacutenObjeto celeste con una masa intermedia entre la de un planeta gigante gaseoso y una estrella pequentildea que se cree que emite radiacioacuten infra-rroja Son de colores diversos a pesar de su nombre
Enana naranja Tambieacuten conocida como estrella de tipo K de la secuencia principal (quema hidroacutegeno) o enana K Tiene un tamantildeo intermedio entre una estrella roja de tipo M de la secuencia principal y una estrella amarilla de tipo G de la secuencia principal
Enana amarillaNuestro Sol es una estrella enana amarilla Estos astros tienen una masa similar a la del Sol A medida que se van enfriando se los conoce como estrellas enanas blanco-amarillentas
Telescopia espacial James WebbEl telescopio espacial James Webb es el sucesor del telescopio espacial Hubble y supone una colaboracioacuten internacional de la Agencia Espacial Europea la Agencia Espacial Canadiense y NASA Portaraacute en su inte-rior un instrumento desarrollado en Reino Unido que permitiraacute tomar medidas espectroscoacutepicas que se espera que revolucionen el estudio de las atmoacutesferas de planetas extrasolares Este telescopio lograraacute ob-servar las primeras galaxias que se formaron en el universo y estudiaraacute sucesos y objetos distantes del cosmos que ahora son inaccesibles a los instrumentos instalados en la superficie terrestre Otro de sus objetivos consiste en desentrantildear coacutemo se forman las estrellas y los planetas lo que incluiraacute imaacutegenes directas de exoplanetas
ENLACES
Para introducirse en el tema de los planetas extrasolares consuacuteltese
httpwwwesaintesaKIDSenSEM3NFXPX-PF_LifeinSpace_0html
httpsexoplanetsnasagov
httpeyesjplnasagoveyes-on-exoplanetshtml
httpswwwstemorgukelibraryresour-ce31030exoplanets
Para diponer de maacutes informacioacuten sobre el telescopio espacial James Webb veacutease
httpjwst-miriroeacuk
httpswwwjwstnasagov
gt Muestra del tablero de trazado de oacuterbitas de exoplanetas con dos ejes que se cruzan en el centro
18 Tema 1 Hasta el infinito y maacutes allaacuteT1
EstrellaIntervalo espacial de la zona habitable
Planetas dentro de la zona
Sol 07ndash15 Tierra Marte Venus
Gliese 581 0077ndash0165 o 008ndash0165
c g o solo g
HR 8799 154ndash331 Ninguno
55 Cancri 05ndash1125 f
Kepler 62 031ndash067 e
Kepler 186 004ndash033 b c d e
Gliese 876 007ndash015 c
iacutepsilon Andromedae 132ndash283 d
Si se usa el valor real de 0077 los planetas c y g caen dentro de la zona habitable si el nuacutemero se redondea a 008 entonces solo se encuentra en ella el planeta g Esto puede originar un debate sobre cuaacutendo es adecuado redondear un valor hasta dos decimales iexclEn este caso la diferencia entre ambos resultados es enorme
Tema 1 Hasta el infinito y maacutes allaacute 19T1
Muestras de fichas con datos (ficha de actividades 1a Sol y sistemas exoplanetarios)
Muestra de ficha rellenable(ficha de actividades 1b)
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los seres vivos producen dioacutexido de carbonobull que se ha detectado dioacutexido de carbono en la
atmoacutesfera de planetas distantesbull que la deteccioacuten de dioacutexido de carbono puede ser
un signo de que hay vidabull a trabajar siguiendo un meacutetodo cientiacutefico
Contexto
La ciencia estaacute descubriendo planetas en oacuterbita
alrededor de estrellas de nuestra Galaxia y algunos
de ellos podriacutean ser similares a la Tierra con unas
condiciones adecuadas para la vida Por tanto
iquestqueacute se busca cuando se estudian estos mundos
lejanos En este tema el alumnado aprenderaacute que
la deteccioacuten de dioacutexido de carbono puede ser un
signo de vida y para ello realizaraacute una investigacioacuten
para recolectar el dioacutexido de carbono que produce
un organismo vivo la levadura
gt Gran Fuente Prismaacutetica del Parque Nacional Yellowstone Fotografiacutea de Jim Peaco National Park Service a traveacutes de Wikimedia Commons
21
tema 2SIGNOS DE VIDA
En busca de vida en planetas extrasolares
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astrobioacutelogo
y Astroacutenomo
Botellas de plaacutestico
de 500 mlVinagre100 ml
Bicarbonato soacutedico
media taza
Pajitas de refresco y cucharilla
Vasos desechables
Material necesario para realizar la actividad B
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Material necesario para realizar la actividad A
22 T2
1 comprimidoefervescente
de Vitamina CGasificante
Ficha de actividades
2b (para fotocopiar)
TermoacutemetroLevadura en polvo y azuacutecarGlobos
Matraz 125 ml 1 vela
Agua caliente(temperatura entre
45ordm y 50ordm C)Agua
Tema 2 Signos de vida 23T2
Para preparar con antelacioacuten
Inflar y desinflar varias veces los globos antes de iniciar el estudio de la levadura Calentar el agua y guar-darla caliente en un termo Para trabajar este tema se pueden preparar etiquetas identificativas con la profesioacuten de astrobioacutelogo
ActividadIntroduccioacutenLa actividad se introduciraacute explicando que la humanidad estaacute buscando signos de vida en planetas si-tuados fuera del Sistema Solar Para ello se utilizan telescopios muy potentes En la pizarra electroacutenica se pueden mostrar imaacutegenes obtenidas por el telescopio espacial Hubble por el telescopio COROT de ESA y por el telescopio espacial Spitzer (Consuacuteltense los enlaces que figuran en el apartado titulado laquoInforma-cioacuten para el docenteraquo) Conviene explicar al alumnado que estos telescopios permiten reunir informacioacuten sobre las atmoacutesferas de las estrellas y los planetas distantes aparte de la toma de imaacutegenes espleacutendidas desde el espacio
Actividad A Explica al alumnado que los organismos vivos producen dioacutexido de carbono como material de desecho y que los especialistas que buscan signos de vida fuera del Sistema Solar usan telescopios especiales para de-tectar sustancias como dioacutexido de carbono en las atmoacutesferas de planetas distantes Se puede seguir gran variedad de procedimientos para crear burbujas de dioacutexido de carbono Los chicos usaraacuten las pajitas para soplar con ellas dentro del agua y formar burbujas introduciraacuten un comprimido efervescente de vitamina C en el agua y observaraacuten las burbujas que aparezcan o antildeadiraacuten vinagre a una cucharilla llena de bicar-bonato soacutedico y comprobaraacuten que se forma espuma a medida que se produzca el dioacutexido de carbono
El docente se aseguraraacute de que los comprimidos efervescentes se usan tan solo para realizar el experi-mento y advertiraacute a los alumnos de que no deben ingerirlos
Actividad BEn esta ocasioacuten usaremos un organismo llamado levadura que produce dioacutexido de carbono a partir de un nutriente el azuacutecar Para ello se explicaraacute a los chicos coacutemo hay que realizar la investigacioacuten1 Asegurarse de que el globo se ha estirado tras inflarlo y desinflarlo varias veces2 Verter el contenido de un sobre de levadura y una cucharilla de azuacutecar en un vaso con agua caliente
(entre 45 y 50 ordmC) y remover la mezcla3 Asegurarse de que el azuacutecar y la levadura se han disuelto y verter la mezcla en una botella Deberiacutean ver-
se las burbujas de dioacutexido de carbono que formaraacute la levadura a medida que se alimente con el azuacutecar4 Colocar y fijar la boca del globo en el cuello de la botella5 Unos minutos despueacutes el globo deberiacutea inflarse
Conviene explicar que la levadura es un organismo vivo y que a medida que se alimenta con el azuacutecar produce dioacutexido de carbono
Tema 1 Hasta el infinito y maacutes allaacute24 T2
mdash iquestSon capaces de averiguar los chicos queacute condiciones afectan a la produccioacuten de dioacutexido de carbono por parte de la levadura
A continuacioacuten cada grupo debatiraacute queacute variables podriacutean alterarse en este experimento Algunas de sus sugerencias podriacutean ser cambiar la cantidad de azuacutecar o de levadura el tipo de azuacutecar o la temperatura del agua Planificaraacuten su investigacioacuten
mdash iquestQueacute quieren mantener igual iquestQueacute quieren medir iquestQueacute van a registrar iquestQueacute creen
que ocurriraacute y por queacute Tambieacuten pueden tomar fotografiacuteas o viacutedeos de las distintas fases de expansioacuten que experimenten los globos
Puesta en comuacutenEl alumnado mostraraacute sus resultados en tabletas graacuteficas murales viacute-deos o presentaciones de PowerPoint explicaraacute queacute significan y justifi-caraacute sus conclusiones iquestCoacutemo proseguiriacutean con la investigacioacuten Con-viene hacer hincapieacute en que la existencia de dioacutexido de carbono en la atmoacutesfera de un planeta no demuestra que haya vida en eacutel
Demostracioacuten del docenteEl docente explicaraacute que una de las propiedades del dioacutexido de carbo-no es que es maacutes pesado que el aire y que puede utilizarse para apagar una llama Para demostrarlo se introduciraacuten varias cucharadas de bi-carbonato soacutedico en una jarra y se antildeadiraacute vinagre Un par de minutos despueacutes se produciraacute una reaccioacuten que formaraacute un gas Entonces se laquoverteraacuteraquo este gas (pero no el liacutequido ni la espuma) sobre una vela encendida dentro de un recipiente poco hondo y se observaraacute que la llama se apaga El docente explicaraacute entonces que la llama necesita el oxiacutegeno del aire para arder como el dioacutexido de carbono es maacutes denso
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
El alumnado podraacute disentildear un extremoacutefilo usando la informacioacuten que figura en la ficha de actividades 2a y describir en queacute condicio-nes vive y coacutemo se ha adaptado a ellas antes de concluir la actividad daacutendole un nombreTambieacuten pueden estudiar el telescopio espacial Hubble o el planeta extrasolar HD 189733b
ENLACES
Para ampliar informacioacuten sobre telescopios veacutease
httphubblestscieduthe_telescopehub-ble_essentials
httpwwwbbccouksciencespaceuniverseexplorationkepler_mission
httpsenmwikipediaorgwikiKepler_(spa-cecraft)
httpwwwspitzercaltechedu
httpwwwesaintOur_ActivitiesSpace_ScienceCOROT_overview
Para maacutes informacioacuten sobre extremoacutefilos veacutease
httpsastrobiologynasagov
La vida de los extremoacutefilos de Christopher Brooks BBC Scotland
httpwwwbbccouknature21923937
Tema 2 Signos de vida 25T2
que el aire se hunde hasta el fondo del recipiente desplaza el aire y apaga la llama iquestHay alguna manera de demostrar queacute gas se forma durante el experimento Intenta laquoverterraquo con cuidado el gas que hay den-tro de los globos cerca de una vela encendida y observa que la llama se apaga Esta prueba no demuestra por supuesto que se trate de dioacutexido de carbono en lugar de cualquier otro gas maacutes denso que el aire pero siacute revela una de las propiedades del dioacutexido de carbono La demostracioacuten es visual y fomenta el ra-zonamiento loacutegico
Siempre hay que tener cuidado cuando se usan velas encendidas Hay que advertir al alumnado de los peligros de tocar o acercarse demasiado a una llama
Informacioacuten para el docente AstrobiologiacuteaLa astrobiologiacutea estudia el origen la evolucioacuten la distribucioacuten y el futuro de la vida en el universo tanto la vida extraterrestre como la vida en la Tierra
Levadura Se conocen unas 160 especies de levadura La levadura es un hongo un organismo diminuto un solo gramo contiene 25 000 millones de ceacutelulas Es capaz de producir una cantidad inmensa de dioacutexido de car-bono siempre que disponga de los azuacutecares que necesita para alimentarse La levadura utiliza sus propias enzimas para descomponer azuacutecares maacutes complejos como azuacutecar granulado y conferirle una forma en la que pueda consumirlo
ExtremoacutefilosHasta donde sabemos la Tierra es el uacutenico planeta que alberga vida y esta vida comenzoacute a existir hace al menos 3800 millones de antildeos cuando la Tierra se habiacutea enfriado lo bastante como para desarrollar una capa exterior de roca Puede que surgiera en una laguna de roca o en el oceacuteano Ninguna forma de vida de este planeta puede sobrevivir sin agua Algunos especialistas creen que los ingredientes necesarios para la aparicioacuten de la vida pudieron llegar del espacio a lomos de cometas o asteroides En todos los lugares donde se mire se encuentra vida de alguna clase Antes se creiacutea que las plantas y animales solo podiacutean vivir cerca de la superficie terrestre donde llega la luz del Sol Pero hay bacterias que metabolizan minerales y se han descubierto gases de origen bioloacutegico varios kiloacutemetros por debajo de la roca soacutelida algunos organismos viven en ambientes muy aacutecidos en surtidores calientes situados en el fondo de los oceacuteanos maacutes profundos en charcas hidrotermales con agua hirviendo en las estepas heladas de la Antaacutertida en entornos altamente radiactivos y hasta en burbujas de gas metano Estos organismos supervivientes se denominan extremoacutefilos y da la impresioacuten de que la vida es capaz de sobrevivir en cualquier lugar donde haya agua Como la vida es tan resistente hay razones para pensar que en el cosmos puede existir alguacuten tipo de vida extraterrestre Uno de los indicadores de la vida lo constituye el dioacutexido de carbono un gas generado por la vida y que las plantas expulsan y utilizan para crecer El carbono es uno de los principales elementos quiacutemicos de la vida En 2008 el telescopio espacial Hubble descubrioacute dioacutexido de carbono en la atmoacutesfera del planeta HD 189733b que orbita alrededor de una estrella distante con un tamantildeo similar al de Juacutepiter
26 T2 Tema 2 Signos de vida
Tardiacutegrados
Los tardiacutegrados u osos de agua son animales diminutos que viven en el agua y pueden sobrevivir en entornos extremos Por ejemplo soportan unas temperaturas extremadamente altas y bajas unos iacutendices de presioacuten y de radiacioacuten extremos que resultariacutean letales para la mayoriacutea de los animales y pueden sobrevivir sin alimento y sin agua durante maacutes de diez antildeos
Deinococcus radiodurans
Este organismo unicelular soporta altas dosis de radiacioacuten casi 3000 veces maacutes que el ser humano
Hesiocaeca methanicola gusano de hielo
Especie de gusano poliqueto plano rosaacuteceo y de 5 cm de longitud que vive en depoacutesitos de hielo de metano en los fondos oceaacutenicos
Termoacutefilos
Conjunto de bacterias capaces de soportar el calor extremo y productoras de los vivos colores que se forman alrededor de los surtidores termales del Parque Nacional Yellowstone de EE UU El agua de los geacuteiseres y los surtidores de este parque alcanza temperaturas de hasta 70 ordmC
Algas termoacutefilas
Las algas termoacutefilas son capaces de sobrevivir y proliferar a temperaturas extremadamente elevadas Las algas verdes que aparecen en esta imagen del Parque Nacional Yellowstone viven en un agua que ronda los 50 ordmC
Microcystis
Los organismos Microcystis son una clase de algas bacterianas que crecen en aguas con unos niveles muy elevados de pH como el lago Mono de California Estas cianobacterias suelen organizarse en colonias como la de la figura y producen y liberan toxinas nocivas
Arenaria de mar
La Honckenya peploides tambieacuten conocida como arenaria de mar o hierba de la sal es una planta haloacutefila lo que significa que puede vivir en unas condiciones de salinidad extrema por lo que suele encontrarse cerca de las playas
Microalgas Dunaliella salina
Las microalgas Dunaliella salina amantes de entornos con una salinidad extrema son las causantes del intenso color rosa que se ve en esta imagen aeacuterea de una laguna hipersalina
Ficha informativa 2a
H O J A D E A C T I V I D A D E Sw w w e s e r o e s
actividades27T2
Cuaderno del profesoradoD E T E C C I Oacute N D E E X O P L A N E TA SFicha 2b
Nuestra pregunta es
Cambiaremos
Mediremos
Dejaremos igual las condiciones siguientes
Resultados obtenidos
Hemos descubierto
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que la luz se compone de diversos coloresbull que se pueden detectar ingredientes clave
en la atmoacutesfera de un planetabull que la deteccioacuten de agua dioacutexido de carbono
u oxiacutegeno en una atmoacutesfera planetaria puede ser un signo de que alberga vida
bull a interpretar datos e identificar rasgos determinantes
Contexto
Se ha observado que varios planetas extrasolares
poseen atmoacutesfera Cuando uno de estos planetas
transita por delante de su estrella central no solo se
puede medir su tamantildeo sino que tambieacuten se puede
averiguar exactamente queacute elementos quiacutemicos
componen la atmoacutesfera que lo envuelve mediante
el empleo de un espectroacutegrafo para captar su
espectro
En esta actividad el alumnado averiguaraacute
coacutemo descomponer tintas de colores usando la
cromatografiacutea coacutemo descomponer la luz blanca en
los colores que la conforman recurriendo a un CD a
modo de red de difraccioacuten y coacutemo interpretar los
espectros de planetas extrasolares para identificar
elementos clave de sus respectivas atmoacutesferas
gt Planeta extrasolar visto desde su sateacutelite Creacutedito IAUL Calcada
29
tema 3LA ATMOacuteSFERA
La firma especiacutefica de un planeta
Rotularesnegros
Rotuladores de colores
Fuentes de luz variadas
Pegatinas de colores
2 pipetasFichas de
actividades3a y 3b
Papel de filtro CaramelosSmaties o MampMs
Plantilla de espectroscopio (para fotocopiar)
y 1 CD
30 T3
Material necesario para realizar la actividad
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Botella con tapoacuten tipo sport
Cerillas
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Espectrocopista
y AstroacutenomoAgua caliente
Tema 3 La atmoacutesfera 31T3
Para preparar con antelacioacutenPrepara algunos ejemplos de los patrones de color que se producen cuando se dejan caer gotas de agua sobre ciacuterculos de color pintados con rotulador sobre un trozo de filtro de papel
Ten preparada una botella de plaacutestico transparente de 500 ml de capacidad con tapoacuten tipo sport y cerillas para crear una nube dentro de la botella Conviene practicarlo con antelacioacuten
Se pueden preparar etiquetas identificativas con la profesioacuten de espectroscopista del apeacutendice 1 para usarlas cuando los chicos estudien los patrones de la luz
IntroduccioacutenExplica al alumnado que la cromatografiacutea es una teacutecnica que se usa para separar mezclas Mueacutestrales coacutemo se usa la cromatografiacutea para separar pigmentos en tintes y tintas Ensentildea en clase las muestras preparadas de patrones creados al verter gotas de agua sobre ciacuterculos de colores dibujados con rotulador en filtros de papel Pide a los chicos que adivinen queacute rotuladores crearon los patrones de cada una de las muestras iquestQueacute colores permanecen igual iquestCuaacuteles se descomponen en distintos tonos
Explica en clase que igual que algunas tintas de color consisten en muchos colores las atmoacutesferas que envuelven los planetas contienen muchos ingredientes diferentes Los cientiacuteficos reuacutenen informacioacuten pro-cedente del espacio para averiguar exactamente queacute gases y queacute otras sustancias rodean estos planetas La deteccioacuten de algunos de ellos como el hidroacutegeno el dioacutexido de carbono o el oxiacutegeno puede indicar que se trata de un planeta habitable en el que podriacutea haber vida
ActividadEl alumnado estudiaraacute la teacutecnica usando rotuladores de varios colores incluido el color negro Pegaraacuten una pequentildea pegatina de color en el centro de un trozo de filtro de papel para representar un planeta y a su alrededor pintaraacuten un ciacuterculo con rotulador Antildeadiraacuten un par de gotas de agua al ciacuterculo recieacuten pintado esperaraacuten y observaraacuten queacute efectos se producen Los chicos podraacuten probar con distintos colores incluido el negro iquestQueacute ocurre Tambieacuten pueden probar a verter gotas de agua sobre Smarties o cualquier otro tipo de caramelo recubierto de color colocados sobre un papel en blanco para observar queacute pasa Expliacutecales que algunas tintas se componen de una mezcla de pigmentos que se mueven a un ritmo diferente por el papel lo que permite observar diferentes colores
Expliacutecales que la luz tambieacuten se puede descomponer en los colores de los que estaacute formada iquestAlguien ha visto alguna vez un arcoiacuteris Las gotas de lluvia curvan la luz que las atraviesa y dividen la luz visible en colores Esto es lo que llamamos un espectro Se puede usar un CD para descomponer la luz El alumnado investigaraacute este fenoacutemeno o bien orientando un CD hacia la luz del Sol o bien encendiendo una linterna o cualquier otra fuente de luz frente a un CD para ver el espectro de la luz blanca Deberiacutean intentar captar el espectro en una hoja de papel blanco cambiando el aacutengulo del CD Recuerda al alumnado que nunca hay que mirar directamente al Sol
Explica al alumnado que las atmoacutesferas planetarias contienen distintas sustancias quiacutemicas o laquoingre-dientesraquo y que cada uno de estos ingredientes tiene un patroacuten de colores o laquoespectroraquo uacutenico Cuando la luz de una estrella atraviesa las atmoacutesferas los ingredientes absorben parte de esos colores de la luz lo que se ve como liacuteneas negras A partir del patroacuten obtenido se puede saber queacute ingredientes lo causaron
32 T3 Tema 3 La atmoacutesfera
Entrega a cada grupo las fichas de actividades 3a y 3b La fi-cha 3a contiene informacioacuten sobre cuatro exoplanetas los espectros identificativos de ingredientes clave y el espectro de la luz blanca La ficha de actividades 3b es un cuestionario Porta una breve des-cripcioacuten de cada exoplaneta y del espectro de tres planetas A B y C El espectro del planeta D se ha omitido a propoacutesito para que se complete con las actividades complementarias El alumnado deberaacute cotejar estos patrones espectrales con los que aparecen en la ficha de actividades 3a para identificar queacute elementos coinciden con cada espectro Una vez que el alumnado localice queacute ingrediente hay en la atmoacutesfera de un planeta podraacute proceder a asignar un nombre a cada exoplaneta
Puesta en comuacutenCada grupo expondraacute sus resultados ante el resto de la clase identifi-caraacute los planetas A B y C y explicaraacute en queacute se ha basado para llegar a sus conclusiones
mdash iquestQueacute ingredientes consiguioacute localizar cada grupo iquestCuaacutel de los planetas podriacutea albergar vida si es que hubiera alguno iquestPor queacute O iquestpor queacute no
Demostracioacuten del docenteEs bastante sencillo crear una laquoatmoacutesferaraquo o nube en el interior de una botella para simular de manera sencilla la atmoacutesfera de un exoplaneta Vierte 50 ml de agua caliente en una botella de plaacutestico transparen-te con tapoacuten de tipo sport enciende una cerilla apaacutegala y absorbe el humo de la cerilla hacia el interior de la botella comprimieacutendola y soltaacuten-dola varias veces Cierra el tapoacuten La compresioacuten de la botella aumenta la presioacuten en su interior eleva la temperatura y convierte las moleacuteculas de agua en vapor Cuando se libera la presioacuten la temperatura desciende lo que permite que las moleacuteculas de agua se condensen alrededor de las partiacuteculas de humo y formen una laquonuberaquo Tal vez sea necesario practicar el experimento antes de realizarlo ante el alumnado
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Los chavales afianzaraacuten los conocimientos aprendidos recreando el espectro del hidroacute-geno a partir de la informacioacuten disponible Recueacuterdales que tienen el espectro completo de la luz blanca en la ficha de actividades 3a Expliacutecales que se ha detectado hidroacutegeno en la atmoacutesfera del exoplaneta D El hidroacutegeno absorbe algo de luz de color azul violeta y azul oscuro del espectro iquestSeriacutean capaces de trazar el espectro del exoplaneta D
Veacutease el apartado laquoInformacioacuten para el docenteraquo para saber maacutes sobre el espectro del hidroacutegeno
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Se puede confeccionar un espectroscopio sencillo insertando un CD en una caja Las instrucciones para esta actividad junto con otras relacionadas con la luz y el color se pueden consultar en el recurso educativo de la Agencia Espacial Europea titulado laquoThe Magic of Lightraquo consistente en ocho ejercicios de razonamiento inductivo para nintildeos de 8 a 10 antildeos de edad con la finalidad de estudiar la luz y el color usando espectroscopios y ciacutercu-los cromaacuteticos
httpswwwesaintEducationTeachers_CornerThe_Magic_of_Light_Using_spectroscopes_and_colour_wheels_to_study_the_properties_of_light_Teach_with_space_PR06
Tema 3 La atmoacutesfera 33T3
Informacioacuten para el docenteLa luz estaacute formada por radiacioacuten electromagneacutetica de distintas longitudes de onda Las sustancias que emiten luz tienen un espectro de emisioacuten Ademaacutes cada elemento absorbe ciertas longitudes de onda de la luz y crea un espectro de absorcioacuten Cuando un elemento o compuesto quiacutemico se calienta emite energiacutea en forma de luz Esos espectros de frecuencias de radiacioacuten electromagneacutetica se pueden ver me-diante un instrumento llamado espectroacutemetro Cada elemento quiacutemico se identifica porque posee es-pectro uacutenico que es como su huella dactilar Los primeros espectroscopios usaban prismas para desviar la luz pero los modelos posteriores usan sistemas de rendijas denominados red de difraccioacuten a traveacutes de la cual pasa la luz La luz se descompone entonces en distintas longitudes de onda Los CD tienen pequentildeas crestas en su superficie que reflejan la luz en distintas direcciones Funciona como una red de difraccioacuten que descompone la luz visible o luz blanca en los colores del arcoiacuteris
La misioacuten EUCLID de la Agencia Espacial Europea consiste en un sateacutelite que usa un espectroscopio para estudiar por queacute se estaacute expandiendo el universo httpsciesainteuclid
El exoplaneta A se corresponde con HD 189733b un gigante gaseoso En su atmoacutesfera se ha detec-tado hierro El exoplaneta B es HD 209458b un juacutepiter caliente con sodio en la atmoacutesfera El exoplaneta C es el objeto 55 Cancri e en cuya atmoacutesfera se ha detectado helio entre otros elementos quiacutemicos El exoplaneta D es Gliese 436b un neptuno caliente cuya atmoacutesfera contiene hidroacutegeno
En esta actividad se han utilizado los espectros del helio el hierro y el sodio y la deteccioacuten de estos elementos en una atmoacutesfera no debe considerarse un indicador de vida a diferencia de lo que podriacutea ocurrir con el hidroacutegeno El hidroacutegeno es una fuente de energiacutea quiacutemica para algunos microbios terrestres que habitan cerca de los surtidores hidrotermales de los fondos oceaacutenicos La deteccioacuten de una fuente de hidroacutegeno en la atmoacutesfera de un exoplaneta supone un hallazgo apasionante que implica que la existencia de vida extraterrestre en ese lugar no es imposible
Un espectroscopio es un instrumento que mide el espectro de la luzUn espectroacutegrafo es un instrumento que descompone la luz en un espectro de frecuencias y registra
la sentildeal mediante una caacutemaraLos especialistas que usan espectroscopios se denominan espectroscopistas y se dedican a investigar y
medir el espectro de los patrones que se forman cuando ciertas sustancias o laquomateriasraquo emiten radiacioacuten electromagneacutetica o interaccionan con ella
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que el planeta Tierra orbita alrededor del Sol en
la zona habitable (o laquozona de Ricitos de Ororaquo) donde la distancia y la temperatura son idoacuteneas
bull que los planetas extrasolares son muy calientes o muy friacuteos dependiendo de la distancia que los separe de su estrella central
bull que en astronomiacutea se usan telescopios especiales de infrarrojos para detectar estos objetos tan distantes
bull que la energiacutea se transfiere de lo caliente a lo friacuteo y que su intensidad decrece a medida que aumenta la distancia a la fuente
bull a trabajar siguiendo el meacutetodo cientiacutefico formulando predicciones observando registrando y usando datos para extraer conclusiones
Contexto
La luz infrarroja es una forma de radiacioacuten
electromagneacutetica pero no es luz visible A veces
percibimos sus efectos teacutermicos en la piel Todo lo
que estaacute caliente tambieacuten emite radiacioacuten infrarroja
y eso incluye planetas estrellas y personas Cuando
se transfiere energiacutea desde una fuente de calor esta
se dispersa por un aacuterea cada vez mayor Eso significa
que cuanto maacutes lejos se encuentra un objeto maacutes
cuesta detectarlo Los astroacutenomos que buscan
planetas extrasolares usan telescopios de infrarrojos
para captar el tenue fulgor de los objetos del espacio
exterior con ellos detectan objetos muy friacuteos y por
tanto demasiado tenues para observarlos en luz
visible En este tema el alumnado usaraacute registradores
de datos (data loggers) para medir temperaturas a
distancia y usaraacute papel termocromaacutetico para medir
el ritmo al que se transfiere energiacutea entre distintos
materiales
gt NASA AmesJPL-CaltechTim Pyle
35
tema 4NI DEMASIADO FRIacuteA NI DEMASIADO CALIENTE
La zona de Ricitos de Oro
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astrofiacutesico y Espectroscopista
Variedad de materiales y superficiesTablet o moacutevil Cinta adhesiva Cronoacutemetro
Botella de bebida de cola
2 litros
Ademaacutes necesitaraacutes
Placa de Petri de plaacutestico con tapa
Varilla metaacutelica 1 velaPapel termocromaacutetico
Taza termo(por ejemplo taza
para cafeacute con tapadera)
Termoacutemetro
36 T4
Material necesario para realizar la actividad
Material opcional
Tablet o moacutevil con app para tomar imaacutegenes teacutermicas
2 latas 2 termoacutemetros Cronoacutemetro WebCam
Tema 4 Ni demasiado friacutea ni demasiado caliente 37T4
Para preparar con antelacioacuten1 Seleccionar imaacutegenes normales y en infrarrojos para mostrar en clase httpsspaceplacenasagov
ir-photo-albumen2 Registradores de datos (data loggers) y ordenador portaacutetil para las demostraciones3 Retirar las etiquetas de dos latas Pintar una de color negro con pintura acriacutelica mate o cubrirla con
papel negro Si es necesario preparar un lote para cada equipo4 Agua caliente (a una temperatura maacutexima de 50 ordmC)
Actividad
IntroduccioacutenMuestra en la pizarra electroacutenica de clase algunas imaacutegenes de telescopios que contengan informacioacuten sobre el espacio Algunos de estos instrumentos como el telescopio espacial Spitzer reuacutenen informacioacuten sobre la temperatura de planetas estrellas y polvo y se denominan telescopios de infrarrojos Otro ejem-plo lo ofrece el telescopio espacial James Webb cuyo lanzamiento estaacute previsto para 2021
Veacutease httpjwst-miriroeacuk o httpswwwjwstnasagov
Proyecta en la pizarra electroacutenica el juego de httpsspaceplacenasagovir-photo-albumen Al pasar la laquolente de la caacutemararaquo sobre las imaacutegenes el alumnado comprobaraacute coacutemo se veriacutea el mundo si la vista humana pudiera detectar la radiacioacuten infrarroja Explica al grupo que algunos teleacutefonos moacuteviles y tabletas cuentan con tecnologiacutea para detectar radiacioacuten infrarroja El alumnado podraacute investigar coacutemo utilizar las aplicaciones para moacuteviles y tabletas que permiten tomar imaacutegenes teacutermicas o infrarrojas para detectar diferencias de tem-peratura iquestSe les ocurre alguna utilidad que pueda ofrecer esta tecnologiacutea para la vida cotidiana
Demostracioacuten del docente Coloca una vela encendida detraacutes de una botella de cola de 2 litros de manera que la vela no se vea Situacutea la caacutemara de un teleacutefono moacutevil hacia el centro de la botella ahora deberiacutea verse con claridad el ful-gor de la vela en la pantalla del teleacutefono La parte infrarroja maacutes cercana del espectro de la luz se situacutea a continuacioacuten de la luz roja que el ojo humano es capaz de detectar Las caacutemaras fotograacuteficas de algunos teleacutefonos moacuteviles no cuentan con un filtro para el infrarrojo cercano sobre todo en la caacutemara frontal Esto nos permite ver algo de la radiacioacuten electromagneacutetica (luz) que emiten los objetos calientes Un ejemplo de ello lo ofrece la contemplacioacuten de la llama de una vela a traveacutes de una botella llena de refresco de cola La llama se ve mucho maacutes al usar la caacutemara que a simple vista Otra posibilidad consiste en modificar una caacutemara web para despojarla del filtro infrarrojo
Veacutease httpswwwesaintEducationTeachers_CornerInfrared_Webcam_Hack_-_Using_infrared_ light_to_observe_the_world_in_a_new_way_Teach_with_space_P15En el siguiente enlace aparecen maacutes ejemplos de imaacutegenes en luz visible y en luz infrarroja httpcoolcosmosipaccaltecheduimage_galleriesshoehtml
38 T4 Tema 4 Ni demasiado friacutea ni demasiado caliente
Entrega a cada grupo varios cuadraditos de papel termocromaacutetico y deja que los chicos los manipulen para explorar sus propiedades iquestSaben queacute ocurre Explica brevemente coacutemo funciona este material (Consuacuteltese el apartado titulado laquoInformacioacuten para el docenteraquo) Ya en grupos los alumnos seguiraacuten investigando las propiedades del papel termocromaacutetico Pueden probar a colocar el papel en distintas superfi-cies o a sostenerlo con manos friacuteas y calientes para observar sus cam-bios de color
Tras examinar los cambios de color planificaraacuten una investigacioacuten para comparar la eficacia de distintos materiales como conductores del calor Calentaraacuten el papel termocromaacutetico colocando los cuadra-ditos sobre la tapadera de una placa de Petri llena hasta la mitad de agua caliente (a un maacuteximo de 50 ordmC) En cuanto el papel cambie de color deberaacuten colocar los cuadraditos sobre los materiales que quieran comprobar El alumnado podraacute investigar la conductividad teacutermica de diversos materiales y superficies emitiendo una prediccioacuten previa antes de medir cuaacutento tiempo tarda el papel en perder el calor y recupe-rar el tono inicial Deberaacuten decidir queacute meacutetodo seguiraacuten para anotar los resultados de sus mediciones como una tabla o graacutefica donde aparezcan los materiales ordenados de acuerdo con su conductividad teacutermica
Puesta en comuacuten
Los resultados de cada grupo se pueden cotejar y debatir en la pizarra electroacutenica para exponerlos despueacutes en forma de graacutefica
mdash iquestQueacute material fue maacutes eficaz conduciendo el calor iquestQueacute material no fue un buen conductor teacutermico iquestQueacute utilidad tendriacutean estos resultados iquestSe les ocurre alguacuten uso praacutectico para los materiales termocromaacuteticos
Explica en clase que la energiacutea siempre procede de una fuente y viaja a traveacutes de un material cuanto maacutes lejana esteacute la fuente menor seraacute la temperatura Algunos materiales como los metales son buenos con-
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Para ilustrar que los metales conducen ener-giacutea cada grupo llenaraacute de agua caliente (a un maacuteximo de 50 ordmC) hasta la mitad una taza termo Introduciraacute en ella un pincho o una cuchara de metal y volveraacute a cubrir la taza con su tapadera de manera que un extremo del metal quede bajo el agua y el otro extremo asome por el orificio de la tapadera que sirve para beber y taparaacuten los huecos que queden alrededor del metal con cinta adhesiva El alumnado deberaacute emitir una prediccioacuten sobre queacute pasaraacute con la temperatura del extremo de metal que sobresale por fuera de la taza Un miembro del grupo sujetaraacute el extremo del metal al mismo tiempo que otro pone en marcha el cronoacutemetro e informaraacute al grupo cuando detecte que aumenta la temperatu-ra entonces tomaraacuten nota del tiempo Los grupos cotejaraacuten y discutiraacuten despueacutes sus resultados Si se dispone de registradores de datos (data loggers) se podraacuten usar los senso-res de temperatura para detectar cambios de temperatura en los pinchos o las cucharas el docente podraacute conectar entonces el regis-trador de datos a un ordenador portaacutetil para mostrar a la clase una graacutefica con las varia-ciones de temperatura a lo largo del tiempo a partir de los datos recopilados
ENLACES
El siguiente enlace ofrece maacutes ejemplos de imaacutegenes en luz visible e infrarroja
httpcoolcosmosipaccaltecheduimage_ga-lleriesshoehtml
Tema 4 Ni demasiado friacutea ni demasiado caliente 39T4
ductores del calor y permiten que el calor pase a su traveacutes mientras que otros son aislantes lo que sig-nifica que no son muy eficaces dejando pasar el calor a traveacutes de ellos En el espacio la energiacutea caloriacutefica viaja por el vaciacuteo del espacio mediante un proceso denominado radiacioacuten
Para demostrar la radiacioacuten caloriacuteficaEl docente podraacute optar por utilizar este apartado como una demostracioacuten en clase o para que cada grupo realice su propio experimento Vierte el mismo volumen de agua friacutea en dos latas de metal ideacutenticas pero con una de ellas pintada con pintura acriacutelica negra mate o envuelta en papel negro e introduce en cada una un termoacutemetro o una sonda de temperatura de un registrador de datos Pon ambas latas al sol o bajo una fuente de calor como un foco Al cabo de un tiempo el agua de la lata negra deberiacutea estar maacutes ca-liente que la de la otra lata La lata sin pintar absorbe poco calor porque refleja gran parte de la energiacutea ca-loriacutefica En cambio la superficie negra absorbe bien el calor radiante y la temperatura del agua aumenta
Informacioacuten para el docente La energiacutea caloriacutefica se desplaza de los objetos calientes a los friacuteos por tres meacutetodos convencioacuten con-duccioacuten y radiacioacuten De todos ellos la radiacioacuten es el uacutenico que no requiere contacto En el espacio no hay medio material por el que circular y la energiacutea caloriacutefica solo puede viajar en forma de radiacioacuten El infrarrojo es un tipo de luz que cae justo fuera del rango de la luz visible en el espectro electromagneacutetico Las ondas de luz portan energiacutea las longitudes de onda maacutes cortas tienen maacutes energiacutea mientras que las longitudes de onda maacutes largas tienen menos energiacutea Los objetos maacutes friacuteos brillaraacuten con longitudes de onda maacutes largas mientras que los objetos calientes brillaraacuten con longitudes de onda maacutes cortas En este proceso no interviene ninguna partiacutecula a diferencia de cuando se produce la conduccioacuten asiacute que la ra-diacioacuten puede darse en el vaciacuteo del espacio Los astroacutenomos que buscan exoplanetas utilizan telescopios de infrarrojos para detectar el tenue fulgor de objetos situados en el espacio exterior Los exoplanetas se detectan con maacutes facilidad cuando son grandes y completan una oacuterbita alrededor de su estrella cada pocos diacuteas 51 Pegasi b es un ejemplo y se considera un juacutepiter caliente Estos planetas alcanzan tempe-raturas muy elevadas porque se encuentran muy cerca de sus estrellas y fulguran con intensidad en luz infrarroja Spitzer fue el primer telescopio espacial que permitioacute detectar la luz de estos juacutepiter calientes
El papel termocromaacutetico contiene pigmentos sensibles a la temperatura Cambian de color al ca-lentarse o enfriarse Los materiales termocromaacuteticos se pueden utilizar para comprobar la laquoconductividad teacutermicaraquo o la capacidad para conducir el calor de un material
Los metales son materiales de una conductividad extrema La conduccioacuten permite que los aacutetomos calientes energeacuteticos choquen con aacutetomos maacutes friacuteos y alejados del metal lo que los vuelve maacutes energeacute-ticos De este modo la energiacutea caloriacutefica se va desplazando por el objeto
gt Telescopio espacial Spitzer
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que cuando un objeto opaco o transluacutecido
bloquea la luz de una fuente se produce una sombra
bull que cuanto maacutes cerca se encuentra el objeto de la fuente de luz mayor es la sombra que produce
bull que las estrellas emiten luzbull que a medida que los planetas orbitan alrededor
de su estrella bloquean parte de su luzbull que los planetas absorben y reflejan luz
Contexto
A medida que un planeta orbita su estrella puede situarse entre ese astro y la Tierra lo que eclipsa para nosotros parte de la luz de la estrella Esto recibe el nombre de traacutensito La medicioacuten de la intensidad de la luz durante un periodo de tiempo permite detectar planetas distantes y sus estrellas En esta actividad los alumnos aprenderaacuten cuestiones relacionadas con la luz y las sombras el traacutensito de planetas extrasolares ante sus estrellas centrales las estrellas como objetos
que emiten luz y la absorcioacuten de la luz
gt ESAATG medialab CC BY-SA 30 IGO
41
tema 5EN TRAacuteNSITO
Deteccioacuten de planetas extrasolares mediante la medicioacuten del descenso de brillo
Registrador de datos
(data logger)
Pizarra blanca o pared blanca para proyectar
Esferas de poliestirenovarios tamantildeos Tijeras
CartulinaCinta adhesiva
Pinchos de brochetas
o palillos de madera
Fuente de luz linterna o foco
de LED
Ficha de actividades
5a y 5b
42 T5
Material necesario para realizar la actividad
Esferas de distintos tamantildeos
(baloacuten de fuacutetbol pelota tenis pelota
espuma)
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Fotometrista de
traacutensitos e Ingeniero de disentildeo
Caja de cartoacuten (tipo zapatos o tipo toacutener de impresora)
Disco graduadoEncuadernadores
Palillos de dientes
Bolitas pequentildeas de poliexpan o
plastilina
Tema 5 En traacutensito 43T5
Para preparar con antelacioacutenPrepara varias esferas de distintos tamantildeos como un baloacuten de fuacutetbol una pelota de espuma y una pelota de tenis Se pueden preparar etiquetas identificativas con la profesioacuten de fotometrista de traacutensitos
ActividadIntroduccioacuten Pregunta en clase queacute ocurre cuando un objeto opaco pasa por delante de una fuente de luz Haz una demostracioacuten pasando un objeto por delante del foco del proyector de la clase y mostrando su sombra en la pizarra blanca Como alternativa usa una linterna o un foco y proyecta la sombra contra una cartulina blanca o la pizarra blanca del aula
Plantea estas preguntas
mdash iquestQueacute le pasa al tamantildeo de la sombra cuando se acerca o se aleja el objeto de la fuente de luz iquestQueacute hariacuteas para averiguarlo
Cada grupo de alumnos recortaraacute una pequentildea figura de cartulina que deberaacute unir a una base de cartulina para que se mantenga en vertical Los alumnos planearaacuten la investigacioacuten emitiraacuten predicciones y reali-zaraacuten la actividad tomando mediciones meticulosas y tomando registros de los resultados Tal vez quieran usar para sus registros el ejemplo que aparece en la ficha de actividades 5a Los grupos pondraacuten en comuacuten sus hallazgos y explicaraacuten sus conclusiones
mdash iquestQueacute han descubierto iquestQueacute pasoacute con el tamantildeo de la sombra al acercar o alejar la figura de la fuente de luz iquestCoacutemo se aseguraron de que no hubiera desviaciones cada vez que realizaban la prueba iquestPueden usar los datos para trazar una graacutefica que muestre el tamantildeo de la sombra frente a la distancia de la fuente de luz
Muestra en clase esta animacioacuten (titulada laquoTransiting Exoplanet Graphraquo) con la simulacioacuten de la curva de
luz que surge a medida que un planeta orbita alrededor de su estrella httpyoutubeOX_QWa_v5rw
44 T5 Tema 5 En traacutensito
Recrea el traacutensito de un planeta ante su estrella usando la pizarra blanca y el proyector de la clase a modo de estrella central La clase deberiacutea percibir la sombra en la pantalla cuando dos alumnos lancen una pelota desde un lado de la pantalla hasta el otro Prueba a usar pelotas de distintos tamantildeos
El alumnado confeccionaraacute por grupos una maqueta del traacutensito de un planeta ante su estrella usando esferas de poliestireno (o ciacuterculos de cartulina) para representar los exoplanetas y los palillos o brochetas de madera para sostenerlos Una fuente de luz como una linterna o un foco led haraacute las veces de estrella Si se conecta un registrador de datos (data logger) a un ordenador portaacutetil para medir la intensidad de la luz se apreciaraacute un descenso en la luz registrada cuando el planeta pase por delante de la fuente de luz
Muestra al alumnado la ficha de actividades 5b donde aparece una serie de graacuteficas con el nivel de luz registrado a medida que un exo-planeta orbita alrededor de su estrella La graacutefica a tambieacuten ilustra queacute aspecto tendriacutea la graacutefica si el planeta en oacuterbita fuera maacutes grande iquestSeriacutean capaces de trazar una liacutenea en los diagramas b c y d que ilus-tre la graacutefica resultante si cerca de la estrella orbitara un planeta maacutes pequentildeo maacutes veloz o maacutes lento
gt Graacutefica para ilustrar el tamantildeo de la sombra frente a la distancia de la frente de luz (en cm)
Distancia (cm)
Tam
antildeo
de la
som
bra
(cm
)
ENLACES
Muestra en clase este interesante viacutedeo de animacioacuten donde se explica el trabajo de la misioacuten Kepler y coacutemo opera este telescopio para detectar planetas
httpskeplernasagovmultimediaInteracti-vesHowKeplerDiscoversPlanetsElementaryflashcfm
Herramienta Lightgrapher
httpskeplernasagoveducationModelsand-Simulationslightgrapher
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Con una caja de zapatos se puede fabricar una caja de luz Haz un orificio en uno de sus lados con la finalidad de iluminarla a traveacutes de eacutel con alguacuten tipo de foco como una linterna led En el lado opuesto practica otro orificio que quede justo en frente de la fuente de luz Recorta una rendija semicircular en la tapa-dera de la caja cerca del extremo en el que se encuentre la fuente de luz Introduce por este orificio un palillo que en uno de sus extremos porte una bola de plastilina que represente el planeta aseguacuterate de que el haz de luz incide directamente sobre el planeta Desplaza el palillo con el planeta desde un extremo de la rendija semicircular hasta el otro extremo simulando parte de la oacuterbita En lugar de mirar la luz directamente usa un teleacutefono moacutevil o iPad colocado en el orificio por el que se mira y graba un viacutedeo con el paso del planeta mientras lo desplazas de un extremo al otro de la rendija
Ver guiacuteas de construccioacuten de las cajas en el anexo C de este documentohttpeseroeswp-contentuploads201808Cuaderno-ESERO_Detective-de-exoplanetas_DE-SB-01_2C2AA-ED_DIGITALpdf
45T5Tema 5 En traacutensito
Puesta en comuacutenInsta a cada grupo a crear un modelo a partir de una de las curvas de luz que aparecen en la ficha de actividades 5b iquestSaben explicar por queacute cambia la curva de luz con la velocidad del traacutensito o con el tamantildeo del planeta que orbita alrededor de la estrella Aprovecha las actividades praacutecticas para comentar los detalles de conocimiento maacutes relevantes Recuerda al alumnado que la observacioacuten minuciosa del brillo de una es-trella al lo largo de un periodo de tiempo permite detectar un descenso minuacutesculo en la cantidad de luz que vemos de esa estrella Los cientiacuteficos pueden medir ese brillo y representarlo en una graacutefica que se conoce como curva de luz Los planetas suelen ser pequentildeiacutesimos comparados con sus estrellas centrales asiacute que los descensos de luz que provocan en ellas son extremadamente leves Los planetas del tamantildeo de la Tierra son especialmente difiacuteciles de detectar Los exoplanetas maacutes grandes son faacuteciles de divisar sobre todo cuando se detectan varias oacuterbitas
Curvas de luz del traacutensito de un planetaEstas son cuatro copias de la misma curva de luz (fichas 5b) registrada durante el traacutensito de un planeta por delante de su estrella La graacutefica a) tambieacuten muestra la curva (en azul) que se obtiene cuando alrededor de la estrella orbita un planeta maacutes grande Dibuja otra curva en las graacuteficas que muestre b) un planeta maacutes pequentildeo c) un traacutensito maacutes veloz y d) un planeta maacutes lento
ENLACES
La misioacuten Kepler de la NASA dedicoacute antildeos a observar el mismo trozo de cielo casi 100 000 estrellas con la esperanza de captar traacutensitos
httpskeplernasagovindexcfm
GRAacuteFICA A Tiempo
Tiempo
Tiempo
Tiempo
Porc
enta
je d
e br
illo
Porc
enta
je d
e br
illo
Porc
enta
je d
e br
illo
Porc
enta
je d
e br
illo
GRAacuteFICA C
GRAacuteFICA B
GRAacuteFICA D
w w w e s e r o e sH O J A D E A C T I V I D A D E S
acti
vida
des
46 T5
Cuaderno del profesoradoD E T E C C I Oacute N D E E X O P L A N E TA S Ficha 5a (anverso)
Nuestra pregunta es
Predecimos que
Cambiaremos
Mediremos
Dejaremos igual las condiciones siguientes
Resultados obtenidos
H O J A D E A C T I V I D A D E Sw w w e s e r o e s
actividades47T5
Cuaderno del profesoradoD E T E C C I Oacute N D E E X O P L A N E TA SFicha 5a (reverso)
Resultados obtenidos
Distancia a la luz (en cm) Tamantildeo de la sombra (en cm)
Los resultados obtenidos revelan
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los polos magneacuteticos se dan por pares bull que los polos opuestos se atraen y que los polos
iguales se repelenbull que los imanes atraen algunos materialesbull que una corriente eleacutectrica en un cable crea un
campo magneacutetico
Contexto
El descubrimiento del planeta extrasolar Proxima b un posible mundo similar a la Tierra que orbita alrededor de Proxima Centauri (la estrella maacutes cercana al Sol) suscitoacute diversas cuestiones relacionadas con su capacidad para albergar vida Este exoplaneta estaacute bombardeado por cantidades inmensas de radiacioacuten procedente de su estrella Como se encuentra maacutes cerca de su estrella que la Tierra del Sol necesitariacutea contar con un campo magneacutetico muy intenso para que la vida sobreviviera en eacutel Aquiacute en la Tierra el campo magneacutetico que rodea el planeta protege a todos los seres vivos de los peligrosos rayos coacutesmicos
En esta actividad el alumnado estudiaraacute los
imanes fabricaraacute un electroimaacuten sencillo e investigaraacute
sus propiedades
gt Exoplaneta con niveles elevados de radiacioacuten electromagneacutetica Creacutedito NASAJPL-CaltechR Hurt (SSC)
tema 6QUE LA FUERZA TE ACOMPANtildeE
Fabricacioacuten de un electroimaacuten
49
Cinta aislante Tijeras
Ademaacutes necesitaraacutes
Contenedor de plaacutestico
50 T6
Cable con aislamiento
(al menos 2 metros)2 pilas AA2 imanes
2 cables de conexioacuten
con pinzas de cocodrilo
Clips de papeleriacutea
2 varillas o clavos de hierro
grandes(uno fino y otro
grueso)2 portapilas AA
Material necesario para realizar la actividad
Interruptor o interruptor
casero
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astrofiacutesico e Ingeniero de producto
PelacablesTacos de madera
(para interruptor)Puntas
(para interruptor)
Material opcional
51T6Tema 6 Que la fuerza te acompantildee
Para preparar con antelacioacutenEl docente podraacute preparar interruptores eleacutectricos simples con el alumnado si no dispone de interruptores comerciales
Veacuteanse las instrucciones en el apartado titulado laquoInformacioacuten para el docenteraquo
Para esta actividad se pueden preparar etiquetas identificativas con la profesioacuten de astrofiacutesicoConviene confeccionar y probar un electroimaacuten antes de realizar la actividad en clase La fuerza del
imaacuten dependeraacute del nuacutemero de espiras con que se construya
ActividadIntroduccioacuten Muestra en clase una imagen del exoplaneta Proxima b y explica que se trata de un planeta distante que orbita alrededor de una estrella llamada Proxima Centauri que es la maacutes cercana al Sol Aunque la oacuterbita que sigue el planeta alrededor de su estrella estaacute dentro de la zona habitable soporta vientos descomuna-les 2000 veces maacutes fuertes que los que imperan en la Tierra y recibe un bombardeo intenso de radiacioacuten El planeta necesitariacutea contar con un campo magneacutetico potente para proteger cualquier tipo de vida que pudiera albergar
En esta actividad los alumnos investigaraacuten por su cuenta queacute tipos de imanes hay comprobaraacuten la atraccioacuten y repulsioacuten entre sus polos y la fuerza magneacutetica asimismo estudiaraacuten que los imanes atraen algunos materiales Tras discutir sus resultados explicaraacuten que la electricidad se puede usar para construir un imaacuten y lo que se obtiene se denomina electroimaacuten
Cada grupo usaraacute los materiales que hay dentro del recipiente para fabricar un electroimaacuten Primero comprobaraacute su eficacia usando clips de papeleriacutea Despueacutes los grupos debatiraacuten queacute materiales les gusta-riacutea someter a su electroimaacuten antes de reunir una serie de materiales
Averiguaciones
mdash iquestCuaacutentos clips de papeleriacutea atraeraacute el electroimaacuten
mdash iquestVariacutea la fuerza del imaacuten si se cambia la cantidad de espiras de alambre con que se construye
mdash iquestHay alguna relacioacuten entre el nuacutemero de espiras del electroimaacuten y la cantidad de clips de papeleriacutea que consigue atraer
52 T6 Tema 6 Que la fuerza te acompantildee
mdash iquestPuedes antildeadir un interruptor para activar y desactivar el paso de la electricidad y por tanto el imaacuten
mdash iquestCoacutemo afecta al imaacuten un incremento del voltaje con una pila maacutes potente o antildeadiendo maacutes pilas
mdash iquestRepercute en el imaacuten el empleo de un clavo maacutes largo maacutes corto maacutes grueso o maacutes fino
mdash iquestQueacute materiales se pueden levantar usando la atraccioacuten de un imaacuten
Los datos recopilados durante la investigacioacuten de la relacioacuten entre el nuacutemero de espiras y la cantidad de clips de papeleriacutea atraiacutedos se puede plasmar despueacutes en graacuteficas El alumnado deberaacute exponer sus hallaz-gos en forma de presentacioacuten o de mural
Puesta en comuacutenCada grupo elige un meacutetodo para informar de sus hallazgos al resto de la clase y resumiraacute sus resultados en la pizarra electroacutenica iquestEncontraron los grupos alguna conexioacuten entre el nuacutemero de espiras de alambre y la fuerza del electroimaacuten iquestLograron aumentar la potencia de su imaacuten iquestCoacutemo iquestQueacute materiales atrajo el imaacuten iquestCoinciden en sus conclusiones todos los grupos
Nuacutemero de espiras Nuacutemero de clips de papeleriacutea
53T6Tema 6 Que la fuerza te acompantildee
Informacioacuten para el docente Se cree que el campo magneacutetico de nuestro planeta se genera en las profundidades del nuacutecleo terrestre A medida que la Tierra gira se arremolinan los materiales fundidos situados en el nuacutecleo del planeta El hierro liacutequido conduce la electricidad y genera corrientes eleacutectricas que a su vez crean campos magneacuteticos Los cientiacuteficos han desarrollado un meacutetodo para calcular el campo magneacutetico de un planeta extrasolar distante que orbite alrededor de una estrella distinta de la nuestra El meacutetodo consiste en utilizar el telescopio espacial Hubble para observar el paso de un planeta por delante de su estrella y entonces estudiar la absorcioacuten de la radiacioacuten de la estrella por parte de la atmoacutesfera del planeta para por uacuteltimo estimar el tamantildeo de los campos magneacuteticos que actuacutean alrededor del planeta
Los campos magneacuteticos se producen cuando todos los electrones de un objeto de metal giran en la misma direccioacuten Un electroimaacuten es un tipo de imaacuten que usa electricidad y un material magneacutetico como el hierro para crear campos magneacuteticos Los campos magneacuteticos no se ven pero siacute se pueden medir sus efectos
Para construir un electroimaacuten simple bull Pela los extremos de un cable para despojarlos del aislamiento de
plaacutestico que los recubre bull Coloca los materiales dentro de un contenedor de plaacutestico que no
conduzca la electricidadbull Sujeta el cable de unos 20 cm de largo por uno de sus extremos
coloacutecalo en la cabeza de un clavo de hierro y enroacutellalo a lo largo de eacutel sin que se superponga en ninguacuten lugar hasta la punta del clavo
bull Aseguacuterate de que enrollas el cable en el clavo dando las vueltas siempre hacia el mismo lado para que la electricidad fluya en un solo sentido
bull Conecta los extremos del cable a los dos lados (el positivo y el ne-gativo) de la pila sujetaacutendolo a ellos con un trozo de cinta aislante para que no dejen de hacer contacto
bull Cuando hayas conectado el segundo extremo del cable la pila em-pezaraacute a conducir electricidad por las espiras de alambre y el clavo quedaraacute imantado
bull Si permutas las conexiones tambieacuten cambiaraacutes la polaridad del campo magneacutetico creado
bull Prueba el electroimaacuten colocaacutendolo cerca de un clip de papeleriacutea o cualquier otro metal
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Los alumnos investigaraacuten el exoplaneta HD 209458b apodado Osiris un juacutepiter caliente que viene a ser una tercera parte maacutes grande y maacutes brillante que Juacutepiter Tambieacuten podriacutean investigar Proxima b para lo que podraacuten apo-yarse en la informacioacuten que encontraraacuten aquiacute
httpsenwikipediaorgwikiProxima_Cen-tauri_b
httpswwwnasagovcontentgoddardhub-bles-new-shot-of-proxima-centauri-our-nea-rest-neighbor
CONFECCIOacuteN DE UN INTERRUPTOR SIMPLE
Clava dos puntillas pequentildeas en un taco pequentildeo de madera y ensarta en cada una de ellas un clip de papeleriacutea Sujeta los cables a la cabeza de cada puntilla con pinzas de coco-drilo El circuito se cierra al desplazar los clips para que esteacuten en contacto Usa este enlace para consultar las instrucciones para hacerlo y otros ejemplos de interruptores simples
httphomeschoolandthingsblogspotcouk201303making-simple-switch-for-elec-tricalhtml
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que las ondas electromagneacuteticas viajan por el
espaciobull que los cientiacuteficos captan esas ondas usando
radiotelescopios bull que esas ondas se traducen entonces a sonidosbull a trabajar siguiendo el meacutetodo cientiacutefico mediante
la formulacioacuten de predicciones la realizacioacuten de experimentos sin sesgos y la recopilacioacuten e interpretacioacuten de datos
Contexto
Los cuatro sateacutelites Cluster de ESA han descubierto que la Tierra y otros planetas con campos magneacuteticos como Juacutepiter y Saturno emiten sentildeales de radio que viajan por el espacio en un haz delgado Estas emisiones solo se pueden detectar e interpretar usando radiotelescopios de gran tamantildeo
En esta actividad el alumnado recrearaacute diversos sistemas para enviar mensajes a distancia incluido el recorrido de las ondas de radio por el espacio usaraacute el meacutetodo cientiacutefico para estudiar los teleacutefonos con cuerda y escucharaacute los sonidos
naturales de la Tierra
gt Representacioacuten artiacutestica de los sateacutelites CLUSTER Copyright NASA
55
tema 7iquestHAY ALGUIEN A LA ESCUCHA
Comunicacioacuten a traveacutes del espacio
2 vasos desechables
56 T7
CuerdaHilo de nailon
Material necesario para realizar la actividad A
Bazuca de aire o caja de cartoacuten
Pelotas de espuma de diferentes
coloresVasos
desechablesParaguasPapel Radio analoacutegica
Ademaacutes necesitaraacutes para realizar la actividad A
Ademaacutes necesitaraacutes para realizar la actividad B
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Radioastroacutenomo
e Ingeniero de Sonido
2 platillos (muacutesica)
1 velaFicha de
actividades 2b
Linterna
Tabla con Coacutedigo Morse
o aplicacioacuten para moacutevil
Una caja de cartoacuten Compaacutes Tijeras Cinta adhesiva
Material opcional
Material necesario para construir un bazuca de aire
57T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Para preparar con antelacioacutenEl docente puede conseguir un bazuca de aire por Internet o se puede construir uno con una caja de car-toacuten (consulte el apartado titulado ldquoInformacioacuten para el docenterdquo)
Ten a mano una radio analoacutegica
Para la construccioacuten del teleacutefono deberemos practicar un orificio en la base de cada vaso previamente Para esta investigacioacuten se pueden preparar etiquetas identificativas con las profesiones de Radioastroacuteno-mo e Ingeniero de Sonido
Actividad AAveriguar maneras de enviar mensajes a distancia
Introduccioacuten Comienza el tema con una demostracioacuten para despertar la imaginacioacuten del alumnado Tiende una cuerda por el aula y cuelga de ella un trozo de papel o pide a alguien de la clase que lo sostenga en alto Utiliza un ba-zuca de aire para lanzar una onda de aire a traveacutes del aula que haga vibrar el papel Luego pide que un par de voluntarios se coloquen los vasos desechables en la cabeza Apunta con el bazuca hacia cada uno de los vasos y dispara Los vasos se tambalearaacuten y se caeraacuten Pregunta en clase queacute creen que pasa
Tambieacuten se pueden chocar dos platillos para demostrar que el aire que desplazan apaga la llama de una vela
Explica a la clase que aunque no vemos el aire moverse hasta el papel o los vasos siacute vemos o percibimos las consecuencias de ese desplazamiento De manera anaacuteloga las ondas de radio que recorren distancias inmen-sas por el espacio no se ven pero sabemos que estaacuten ahiacute al capturarlas y transformarlas en sonido Pregunta en clase si se les ocurre alguna manera de enviar mensajes a distancia aquiacute en el planeta Tierra Deja que debatan sus propuestas Ensentildea en clase dos objetos sencillos (vasos de papel y cuerda) que podriacutean utilizarse para enviar un mensaje iquestSe le ocurre a alguien coacutemo Aniacutemalos a comprobar sus propuestas A continuacioacuten los chicos probaraacuten por parejas a usar vasos de papel y cuerda para mandar mensajes Organizados ya por grupos debe-raacuten identificar queacute variables pueden cambiarse y coacutemo planificariacutean la investigacioacuten Tal vez quieran apoyarse en la ficha de actividades 2b (del tema 2) para planificar la resolucioacuten de interrogantes como
mdash iquestAfecta la longitud de la cuerda o el tipo de cuerda al sonido recibido
mdash iquestQueacute pasa cuando la cuerda estaacute tensa o flojamdash iquestTiene alguna repercusioacuten el material del
que estaacute hecho el vasomdash iquestFuncionariacutea el teleacutefono de cuerda
doblando una esquina
58 T7 Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
mdash El alumnado recopilaraacute y anotaraacute los datos y compartiraacute los resultados con la clase
mdash iquestQueacute tipo de cuerda o vaso recomendariacutean y por queacute
Puesta en comuacutenExplica en clase que los sonidos se generan mediante vibraciones que se desplazan a traveacutes del aire de soacute-lidos y de liacutequidos Las vibraciones que se producen al hablar dentro del vaso viajan por la cuerda hasta lle-gar al otro vaso el aire que hay dentro del vaso y los huesos que hay en el craacuteneo vibran y esas vibraciones llegan hasta los oiacutedos y entonces el cerebro descifra esa informacioacuten en forma de sonidos reconocibles
Para afianzar estos conocimientos se puede utilizar este viacutedeo
httpswwwyoutubecomwatchv=HMXoHKwWmU8
Actividad BEstudio de las ondas de radio
IntroduccioacutenHaz hincapieacute en que las ondas de radio son muy diferentes de las ondas del sonido Explica que las ondas electromagneacuteticas pueden viajar por el espacio sin necesidad de que haya aire Algunas de estas ondas se denominan ondas de radio Los cientiacuteficos han descubierto una manera de captar ondas de radio y convertirlas en sentildeales que viajan hasta nuestro oiacutedo
A continuacioacuten el alumnado reproduciraacute en clase el viaje que siguen las ondas electromagneacuteticas por el espacio hasta llegar al radiotelescopio Varios voluntarios se colocaraacuten en un extremo del aula con pelotas de espuma de diferentes colores que lanzaraacuten hacia el laquoradiotelescopioraquo un paraguas abierto que otro voluntario sujetaraacute desde el lado opuesto del aula de manera que la parte coacutencava mire hacia la clase Alguien decidiraacute queacute colores representaraacuten las ondas de radio uacutetiles Cuando se hayan lanzado todas las pelotas solo se conservaraacuten las pelotas de los colores elegidos que haya atrapado el paraguas mientras que el resto se desecharaacute Explica en clase que las estrellas (representadas por los alumnos voluntarios) emiten un montoacuten de radiacioacuten (representada aquiacute por todas las pelotas de diferentes colores) que viaja por el espacio el radiotelescopio (representado por el paraguas) capta toda esa radiacioacuten pero este instrumento solo podraacute utilizar la radiacioacuten de ciertas longitudes de onda las denominas ondas de radio las cuales transformaraacute en sentildeales comprensibles para nosotros
59T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Demostracioacuten del docenteUtiliza una radio analoacutegica para que el alumnado perciba el sonido que se oye cuando no estaacute sintonizada ninguna emisora mientras que al sintonizar alguna el sonido se vuelve niacutetido De forma anaacuteloga seriacutea-mos incapaces de atribuir un sentido a las ondas de radio si su energiacutea no se transformara en vibraciones que percibimos en forma de sonidos
Explica en clase que la Tierra y otros planetas tienen una manera de gritarle al resto de la Galaxia laquoiexclEstoy aquiacuteraquo Lo que ocurre es que ese mensaje solo se percibe y se entiende mediante radiotelescopios de gran tamantildeo
En este enlace escucharaacutes una grabacioacuten con los laquosonidosraquo
naturales de la Tierra
httpwwwesaintesaKIDSenSEM5QPSHKHF_LifeinSpace_0html
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Los maacutes entusiastas podriacutean construir o com-prar un transmisor que permita al alumnado enviar mensajes Los chicos tambieacuten podriacutean realizar su propia grabacioacuten de radio
Tambieacuten podriacutea estudiarse el coacutedigo Morse Existe una aplicacioacuten para teleacutefonos moacuteviles llamada Morse-It que traduce textos a pitidos en coacutedigo Morse Una laacutempara led podriacutea sustituirse por un timbre Otra alternativa seriacutea utilizar una linterna para enviar mensajes con patrones de haces de luz Explica que la luz se puede usar de este modo para enviar informacioacuten
Imagen 1 El Observatorio IRAM Pico Veleta o IRAM 30m es un radiotelescopio pertenecien-te al Instituto de Radioastronomiacutea Milimeacutetrica que estaacute situado en la loma de Dilar en Sierra Nevada a una altura de 2850 m sobre el nivel del mar
gt Radiotelescopio del observatorio de Sierra Nevada desde las pistas de esquiacute
60 T7 Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
A - J --- S 1 ----
B - K -- T - 2 ---
C -- L - U - 3 --
D - M -- V - 4 -
E N - W -- 5
F - O --- X -- 6 -
G -- P -- Y --- 7 --
H Q --- Z -- 8 ---
I R - 0 -----
9 ----
gt Tabla con el coacutedigo Morse
61T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Informacioacuten para el docente Los objetos que pueblan el espacio como planetas exoplanetas estrellas polvo y gas emiten ondas elec-tromagneacuteticas de diferentes longitudes de onda Parte de la luz que emiten tiene longitudes de onda muy largas algunas de hasta kiloacutemetro y medio de longitud Estas ondas largas reciben el nombre de ondas de radio y son parte de una serie maacutes grande de ondas denominadas en su conjunto espectro electromag-neacutetico Como las ondas de radio son tan largas para captarlas se utilizan telescopios especiales llamados radiotelescopios Estos son mucho maacutes grandes que los telescopios que se usan para captar la luz visible Estos instrumentos inmensos se apuntan hacia las estrellas o planetas y permiten conocer su estructura movimiento y composicioacuten a partir del estudio de las ondas de radio que provienen de esos objetos En astronomiacutea se utilizan ciertos instrumentos para convertir las ondas de radio en imaacutegenes y sonidos
Construccioacuten de un bazuca de aire1 Sella por completo todos los bordes de la caja con la cinta adhesiva 2 Traza un ciacuterculo en el centro de uno de sus lados recoacutertalo y sella los bordes de este orificio
con cinta 3 Golpea con las manos simultaacuteneamente dos lados opuestos de la caja de manera que el aire que
hay en su interior se vea forzado a salir por el orificio circular 4 Dirige el aire saliente hacia el objetivo como un montoacuten de vasos de papel para intentar tumbarlos
con la raacutefaga
gt Bazuka de aire
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los sonidos se producen por vibracionesbull que el tono de un sonido se puede cambiarbull que los exoplanetas pueden transitar ante el disco
de sus estrellas siguiendo un patroacuten regular
Contexto
El telescopio espacial Spitzer reveloacute hace poco que alrededor de la estrella TRAPPIST-1 orbitan siete planetas similares a la Tierra cuyo nombre astronoacutemico es b c d e f g y h Los planetas se detectaron debido a sus traacutensito por delante de la estrella lo que eclipsa perioacutedicamente una parte minuacutescula de la luz estelar Los planetas orbitan esta estrella siguiendo un patroacuten
En este tema el alumnado usaraacute materiales cotidianos para confeccionar instrumentos sencillos como flautas de pan a partir de pajitas de refrescos y producir con ellos siete notas que combinaraacuten al
antojo de su imaginacioacuten para crear melodiacuteas
gt Sistema solar de TRAPPIST-1 Copyright de la ilustracioacuten NASA
63
tema 8LA MUacuteSICA DE LOS PLANETAS EXTRASOLARES
Sonidos del espacio
64 T8
Ordenador con conexioacuten a
internet
Material necesario para realizar la actividad
Pajitas de refresco
Ademaacutes necesitaraacutes
Vasos desechables
Cinta adhesiva
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Ingeniero de
sonido y Cientiacutefico planetario
Botellas o vasos Baquetas Cajas de cartoacuten vaciacuteas
Gomas elaacutesticas Reglas de plaacutestico
65T8Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
Para preparar con antelacioacutenPara esta actividad se pueden preparar etiquetas indentificativas para la profesioacuten de ingeniero de sonido
ActividadIntroduccioacutenExplica en clase que el telescopio espacial Spitzer descubrioacute la estrella TRAPPIST-1 y sus siete planetas
Muestra la imagen de TRAPPIST-1
httpcdnsci-newscomimagesenlarge3image_4728e-TRAPPIST-1jpg
Reproduce en clase la animacioacuten de los traacutensitos ante TRAPPIST que aparece en el siguiente viacutedeo Las oacuterbitas se han acelerado para que el viacutedeo dure un solo minutohttpwwwspitzercaltecheduexploreblog371-Making-Music-from-Exoplanets
Explica que usando los patrones de los traacutensitos de estos siete planetas similares a la Tierra ante el disco de su estrella ha inspirado a un muacutesico a componer una melodiacutea basada en los tiempos en los que se produ-cen esos traacutensitos Asignoacute al traacutensito de cada planeta una nota musical acorde con su nombre (en ingleacutes b es la nota si c es do d es re e es la nota mi f es fa g es sol y h no se corresponde con ninguna nota musical) y antildeadioacute al conjunto una instrumentacioacuten sencilla de fondo y el ritmo de un tambor
Pon ejemplos de alguacuten otro sistema planetario extrasolar como Gliese o Kepler
con una cantidad diversa de planetas en oacuterbita alrededor de la estrella central
httpsexoplanetsnasagovresources174 httpswwwnasagovameskeplerkepler-186-and-the-solar-system
El alumnado cortaraacute las pajitas de papel para construir siete laquoflautas de panraquo de distintas longitudes Todas ellas deberaacuten tener uno de sus extremos aplanado de manera que al soplar por eacutel se produzca una nota o vibracioacuten diferente iquestSon capaces los alumnos de usar las flautas por turnos para crear una melodiacutea Organizados en grupos los chicos usaraacuten esas siete notas para crear una melodiacutea baacutesica a la que antildeadiraacuten la muacutesica que deseen
Ya han compuesto una muacutesica basada en los traacutensitos de TRAPPIST iquestPodraacuten crear ahora una melodiacutea basada en otros sistemas Podriacutean probar a llenar botellas o jarras con agua hasta distintas alturas a tamborilear con las baquetas a hacer vibrar reglas sobre el borde de una mesa o a hacer vibrar gomillas elaacutesticas tensadas a lo ancho de una caja de pantildeuelos vaciacutea
mdash iquestSeriacutea capaz alguacuten grupo de componer un rap para acompantildear sus melodiacuteas
66 T8 Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
Puesta en comuacutenCada grupo interpretaraacute su composicioacuten para toda la clase iquestSe les ocurre alguna aportacioacuten para mejorar las piezas musicales
En el tema 7 el alumnado aprendioacute que los planetas con un cam-po magneacutetico producen sentildeales que se pueden detectar mediante radiotelescopios Si una raza alieniacutegena captara las sentildeales de radio naturales que emite la Tierra oiriacutea una serie de chasquidos y silbidos iexclparecidos a los de R2-D2 el robot de Star Wars
Vuelve a oiacuter los chasquidos y silbidos de la Tierra en el sitio ESA Kids
httpwwwesaintesaKIDSenSEM5QPSHKHF_LifeinSpace_0html
Oiacuted en clase un corte de Star Wars la firma de cinco notas de la peliacute-cula Encuentros en la tercera fase o cualquier otra muacutesica relacionada con el espacio
Actividad B El programa ScratchCada uno de los planetas de Trappist-1 tarda un tiempo diferente en completar una oacuterbita alrededor de su estrella central Las leyes de Ke-pler dicen que cuanto maacutes lejos se encuentra un planeta de su estrella maacutes tarda en recorrer su oacuterbita
En este proyecto en Scratch el periodo de cada oacuterbita es propor-cional a los periodos orbitales reales de los planetas de Trappist Cada vez que un planeta completa una oacuterbita el modelo emite un sonido diferente
httpsscratchmiteduprojects153216618
Los sonidos estaacuten asignados de la siguiente manera pero es faacutecil cam-biar esto dentro del modelo
B ndash Chomp C ndash Boing D ndash CricketE ndash Meow F ndash Alien Creak2 G ndash Bass BeatboxH ndash Goose
El tiempo que dura cada oacuterbita se puede encontrar en el programa Scratch y se da en segundos
El cursor proporcional del modelo se puede utilizar para obtener muacuteltiplos de cada periodo orbital Por ejemplo si la proporcioacuten se es-tablece en 2 entonces el periodo de Trappist-1b ascenderaacute a 302 se-gundos y el de Trappist-1h seraacute de 40 segundos
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
El alumnado podriacutea iniciarse en el empleo de un programa informaacutetico para crear sus propias composiciones musicales basadas en los patrones orbitales de los planetas de TRAPPIST-1 Beatwave es una aplicacioacuten interesante que se puede usar con teleacutefonos moacuteviles y que ofrece la posibilidad de crear ritmos simples melodiacuteas melodiacuteas paralelas y de antildeadir instrumentos de fondo
67T8Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
1 Pulsa la flecha identifica los distintos sonidos que se oyen 2 Ordeacutenalos por periodos (del maacutes corto al maacutes largo) Pulsa stop
para detener los sonidos3 Cronometra cada uno crea una tabla con los periodos orbitales
(en segundos) 4 Pulsa en cada planeta para comprobar que cada sonido se re-
produce por separado Los datos reales de los planetas se pue-den encontrar en Wikipedia
httpsenwikiped iaorgwikiTRAPPIST-1mediaFile-PIA21425_-_TRAPPIST-1_Statistics_Tablejpg
El alumnado podriacutea recrear las oacuterbitas intentando cronometrar sus perio-dos mientras caminan en torno a una laquoestrellaraquo de manera que siempre pasen por el mismo punto cada vez que oigan el sonido de su planeta Esta recreacioacuten fiacutesica de las oacuterbitas con alumnos representando cada uno de los planetas orbitando alrededor de una estrella central podriacutea ayudar al grupo a entender la distancia a la que se encuentra cada planeta de la estrella y la velocidad a la que se desplaza en relacioacuten con los demaacutes pla-netas del sistema Asimismo podriacutea ayudarles a entender queacute hicieron en realidad durante la actividad con el programa Scratch que cada sonido re-presenta una oacuterbita completa Tendriacutean que poner a escala la distancia de las oacuterbitas porque si no algunos tardariacutean diacuteas en completar una vuelta de modo que un ejercicio matemaacutetico uacutetil consistiriacutea en crear una escala adecuada que pudiera representarse dentro de la clase Para ello deberaacuten asumir que las oacuterbitas son circulares Si juegan con el cursor proporcional del modelo encontraraacuten la mejor opcioacuten para que todos los planetas com-pleten sanos y salvos sus oacuterbitas respectivas Deberaacuten calcular la longitud del periodo de su sonido particular y luego lo comprobaraacuten
Quien tenga habilidad programando podraacute ampliar el ejercicio in-troduciendo las oacuterbitas de los planetas en el modelo
En este enlace se puede encontrar un ejemplo de movimiento circular
en Scratch
httpsscratchmiteduprojects11439426
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Usar los datos del periodo orbital para crear una composicioacuten musical similar para nuestro Sistema Solar y compara los dos sistemas
Crear una animacioacuten con Scratch para ilustrar la rotacioacuten de los planetas del sistema TRAPPIST-1 en torno a su estrella
gt Captura de pantalla del programa Scratch
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los planetas extrasolares y sus estrellas se
encuentran a millones de antildeos-luz de distancia del Sistema Solar
bull que las condiciones ambientales que se dan en esos planetas son diversas
bull que los seres vivos experimentan adaptaciones a lo largo del tiempo para sobrevivir en las condiciones ambientales que existen en cada momento
bull que en otros sistemas planetarios podriacutea haber formas de vida diferentes a las de la Tierra
Contexto
En esta actividad el alumnado recopilaraacute informacioacuten sobre planetas extrasolares y basaacutendose en ella usaraacute la imaginacioacuten y trabajaraacute de manera creativa para disentildear y describir un nuevo exoplaneta Para ello tendraacute en cuenta rasgos clave y las adaptaciones que necesitariacutean desarrollar los seres vivos para sobrevivir en las condiciones ambientales de ese
planeta
gt ExoMars Rover ESAATG medialab
69
tema 9AGENCIA DE VIAJES A PLANETAS EXTRASOLARES
Exploracioacuten de mundos alieniacutegenas
Libros tabletas y ordenadores
de consulta
Rotuladores y laacutepices
de colores
70 T9
Ordenador con conexioacuten a
internet
Material necesario para realizar la actividad
Papel
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astroacutenomo
galaacutectico y extragalaacutectico y Astrobioacutelogo
71T9Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
Para preparar con antelacioacutenPara esta actividad se pueden preparar etiquetas identificativas para las profesiones de astroacutenomo extra-galaacutectico y astrobioacutelogo
IntroduccioacutenExplica en clase que en este tema deben actuar en primer lugar como astroacutenomos extragalaacutecticos para estudiar y disentildear un planeta extrasolar distante Despueacutes haraacuten las veces de astrobioacutelogos para estudiar y disentildear alguna forma de vida alieniacutegena uacutenica y tendraacuten que describir coacutemo se ha adaptado a las condi-ciones ambientales que imperan en su lejano mundo
Empieza la actividad con un emocionante viaje a mundos distantes usando la herramienta interactiva httpeyesjplnasagoveyes-on-exoplanetshtml
Muestra en clase las imaacutegenes del sitio en Internet de la NASAhttpsexoplanetsnasagovalien-worldsexoplanet-travel-bureau
En este sitio encontraraacutes una seleccioacuten de carteles con gran variedad de exoplanetas que ilustran los rasgos uacutenicos de cada uno de ellos
bull TRAPPIST-1_Planet hop from TRAPPIST-1 (de planeta en planeta desde TRAPPIST-1)
bull PSOJ31885-22 _Where the night life never ends (Donde la vida nocturna nunca cesa)
bull HD4037G_Experience the gravity of a super earth (Experimenta la gravedad de una supertierra)
bull KEPLER-16B_Where your shadow always has company (Donde tu sombra siempre tiene compantildeiacutea)
bull 51 Pegasi-b_Greetings from your first exoplanet (Saludos desde tu primer exoplaneta)
bull KEPLER-186F_Where the grass is always redder (Donde la hierba siempre es maacutes roja)
El tamantildeos de estos exoplanetas va desde las supertierras hasta los minineptunos algunos son rocosos otros son aacuteridos como desiertos los hay volcaacutenicos achicharrantes geacutelidos unos son asolados por potentes vientos otros son bombardeados por radiacioacuten intensa
gt Muestra de carteles sobre exoplanetas del sitio web de la NASA
72 T9 Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
Actividad ACada grupo estudiaraacute varios sistemas de planetas extrasolares y con la informacioacuten obtenida crearaacute una descripcioacuten detallada del mundo distante inventado por ellos A continuacioacuten disentildearaacuten un cartel en el que figuren los principales rasgos de ese planeta
Actividad BSi en ese mundo pudiera haber vida iquestqueacute forma tendriacutea iquestQueacute clase de adaptaciones tendriacutean que desarrollar los seres vivos para sobrevivir en las condiciones ambientales de este planeta La astrobiologiacutea aspira a descubrir cuaacuteles son las condiciones necesarias para la vida y queacute formas puede adoptar la vida Los alumnos asumiraacuten el papel de as-trobioacutelogos para estudiar los entornos extremos que hay en la Tierra y las adaptaciones que han desarrollado los seres vivos para sobrevivir en ellos Usaraacuten esta informacioacuten para describir la clase de vida alieniacutegena que podriacutea existir en el nuevo mundo que han imaginado Dibujaraacuten y pondraacuten nombre a esta nueva forma de vida y sentildealaraacuten sus rasgos principales
Puesta en comuacutenLos grupos presentaraacuten sus disentildeos ante su clase o ante otra clase y describiraacuten con detalle el mundo alieniacutegena que han inventado Expli-caraacuten queacute adaptaciones han desarrollado los seres vivos para adaptar-se a ese entorno
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Si fuera posible iquesta cuaacutel de esos exoplanetas viajariacutean los chicos o enviariacutean una sonda para estudiarlo y por queacute El docente haraacute hincapieacute en que es imposible viajar a estos exoplanetas distantes debido a las inmensas distancias que nos separan de ellos iquestCoacutemo seriacutea ese lugar Si pudieran elegir sus caracteriacutesticas iquestcuaacuteles creen que seriacutean las ideales para vivir felices y con bienestar
Puede que los grupos quieran componer una muacutesica para acompantildear su mural Tambieacuten podriacutean disentildear confeccionar y decorar una maqueta para ilustrar los rasgos principales del mundo distante que han elegido Esta actividad podriacutea relacionarse con otros temas interdisciplinares del curriacuteculo como dibujo teatro tecnologiacutea ingenieriacutea geografiacutea lecto-escritura e informaacutetica
73T9Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
VoyagerEn 1977 se lanzaron las dos sondas gemelas Voyager 1 y 2 para explo-rar regiones del espacio a las que ninguacuten otro artefacto terrestre habiacutea llegado jamaacutes Ambas estaacuten maacutes lejos del Sol que Plutoacuten y a traveacutes de los datos que siguen enviando a la Tierra los cientiacuteficos confiacutean en co-nocer mejor el espacio que media entre las estrellas llamado espacio interestelar La nave lleva a bordo un disco de cobre chapado en oro de unos 30 cm con sonidos e imaacutegenes seleccionados para retratar la diversidad de la vida y la cultura en la Tierra
mdash iquestQueacute pondriacutean los chicos en un disco asiacute para enviar en una misioacuten con destino a un planeta distante situado fuera de los confines de nuestra propia Galaxia
mdash iquestCoacutemo describiriacutean a los seres humanos
mdash iquestQueacute los hace felicesmdash iquestQueacute cualidades consideran
deseables en un ser humano
mdash iquestQueacute aficiones animales accidentes geograacuteficos o muacutesica incluiriacutean en el disco
mdash Si tuvieran que escribir una carta a un ser alieniacutegena iquestqueacute le diriacutean
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
El alumnado podriacutea grabar un viacutedeo o un mensaje de voz composiciones musicales programas informaacuteticos robots creaciones artiacutesticas o fotografiacuteas Esta actividad ofrece muchas posibilidades para seguir un plantea-miento interdisciplinar amplio atractivo para todas las edades y todo tipo de capacidades
Otros cuadernos didaacutecticosConsulta todos los disponibles y descaacutergalos de la web wwweseroes
Deteccioacuten de exoplanetasESCONDIDOS EN LA LUZModelado de traacutensitos de exoplanetas
PRIMARIA
Ingenieriacutea de astronavesLA ALEACIOacuteN PERFECTADescubre las distintas propiedades de los materiales
PRIMARIA
Lanzamiento de cohetesTECNOLOGIacuteA ESPACIALCalcula y disentildea tu propio lanzamiento
PRIMARIA
Observador de la tierraCENTINELA INCANSABLERecogida y anaacutelisis de informacioacuten para comprender mejor nuestro planeta
PRIMARIA
Deteccioacuten de exoplanetasESCONDIDOS EN LA LUZModelado de traacutensitos de exoplanetas
SECUNDARIA Y BACHILLERATO
Ingenieriacutea de astronavesLA ALEACIOacuteN PERFECTADescubre las distintas propiedades de los materiales
SECUNDARIA Y BACHILLERATO
Lanzamiento de cohetesTECNOLOGIacuteA ESPACIALCalcula y disentildea tu propio lanzamiento
SECUNDARIA Y BACHILLERATO
Modelado de traacutensitos de exoplanetas
exoplanetasDeteccioacuten de
ESCONDIDOS EN LA LUZ
PrimariaCuaderno del profesorado
DE-P-01
Colaboradores ESERO Spain Mayo 2019
ANDALUCIacuteA Consejeriacutea de Educacioacuten y Deporte de la Junta de Andaluciacutea
ARAGOacuteN Fundacioacuten Centro Astronoacutemica Aragoneacutes Espacio 042
Fundacioacuten Ibercivis
ASTURIAS Consejeriacutea de Educacioacuten y Cultura del Gobierno del Principado de Asturias
CANARIAS Consejeriacutea de Educacioacuten y Universidades del Gobierno de Canarias
CATALUNtildeA CESIRE (Centre de Recursos Pedagogravegics Especiacutefics de Suport a la Innovacioacute i la Recerca Educativa) Departament drsquoEnsenyament Generalitat de Catalunya
GALICIA Conselleriacutea de Educacioacuten Universidade e Formacioacuten Profesional de la Xunta de Galicia
I BALEARES Conselleria De Educacioacuten y Universidad Govern Illes Balears
LA MANCHA Consejeriacutea de Eduacioacuten Cultura y Deportes Gobierno de Castilla La Mancha
MADRID Consejeriacutea de Educacioacuten e Investigacioacuten de la Comunidad de Madrid
Grupo de Investigacioacuten en Nutricioacuten Ejercicio y Estilo de Vida Saludable INEF Universidad Politeacutecnica de Madrid
MURCIA Consejeriacutea de Empleo Universidades y Empresa Regioacuten de Murcia
NAVARRA Pamplonetario
PAIacuteS VASCO Departamento de educacioacuten Gobierno Vasco
VALENCIA Ciutat de les Arts i les Ciegravencies Generalitat Valenciana
11
tema 1HASTA EL INFINITO Y MAacuteS ALLAacute
Trazado de las oacuterbitas de los planetas del Sistema Solar y de otros sistemas solares
Cartulinasde color negro y Planchas
de poliestireno o espuma
(60x60 cm)
Tablero 60x60para caacutelculo de zona
de habitabilidad
Plantilla con los planetas
del Sistema Solar a escala de tamantildeo
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astroacutenomo
galaacutectico y Cientiacutefico planetario
Plantilla con los planetas del Sistema Solar
a escala de distancia
Gometsredondos (planetas)
7 fichascon datos
de planetas extrasolares
Tizas y cordelpara trazar oacuterbitas
5 fichascon datos del Sistema Solar
1 fichapara calcular las
zonas habitables del Sistema Solar y los 7 exoplanetas (para
fotocopiar)
Calculadora
Tijeras yPegamento en
barra
Plastilina de varios colores y palillos de
cocina
12 T1
Papel Laacutepices o boliacutegrafos
Rotuladores opacos tizas o laacutepices de
colores
Trapo o bayeta para limpiar el tablero
Material necesario para realizar la actividad
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Tema 1 Hasta el infinito y maacutes allaacute 13T1
Para preparar con antelacioacuten
Todas las sesiones en el aula estaacuten pensadas para que el alumnado trabaje en grupos de cuatro personas Antes de iniciar la actividad se pueden preparar varias etiquetas identificativas con la profesioacuten de laquoastroacute-nomo galaacutecticoraquo Veacutease las cartas de roles
Dibuja los dos ejes sobre las cartulinas negras y maacutercalos a intervalos de 1 cm empezando por el pun-to en el que se cruzan ambos ejes antes de pegar las cartulinas sobre las planchas de material riacutegido
Veacutease el diagrama en el apartado laquoInformacioacuten para el docenteraquo
Las planchas riacutegidas se pueden utilizar por ambos lados para no tener que utilizar dos diferentes si se pega una cartulina negra por cada uno de sus lados Otra posibilidad consiste en recortar ciacuterculos de papel coloreados para confeccionar los planetas y pegarlos sobre sus oacuterbitas trazadas previamente en la cartulina negra sin necesidad de fijarla despueacutes a la plancha de material riacutegido
Reparte entre los alumnos las fichas rellenables para el caacutelculo Entrega tambieacutena cada grupo de alum-nos una ficha con los datos del Sistema Solar Y junto a esta reparte las fichas diferentes con informacioacuten sobre planetas extrasolares entre los grupos Todos los grupos deben tener demaacutes de la ficha del Sol y la del planeta extrasolar la ficha del caacutelcu que les permita calcular las zonas de habitabilidad
Presentacioacuten de la actividad
Pregunta a los escolares si saben queacute es un planeta iquestSaben cuaacuteles son los planetas del Sistema Solar iquestCuaacutentos hay iquestSaben en cuaacutel de ellos vivimos y el nombre de nuestra estrella
Muestra en clase una animacioacuten que recree un sistema solar por ejemplo la de Paxi (la mascota de la ESA) y el Sistema Solar httpswwwstemorgukrx34sc
Pide a los chicos que tracen por grupos las oacuterbitas de la Tierra y la Luna alrededor del Sol Tambieacuten pueden plasmar las oacuterbitas de otros planetas del Sistema Solar Si se dispone de ellos el docente po-draacute mostrar al alumnado modelos tridimensionales de los planetas Una actividad del Royal Observatory Greenwich utiliza piezas de fruta para ilustrar las masas relativas de los planetas colocadas por orden de distancia al Sol wwwstemorgukelibraryresource31649fruit-solar-system
Explica en clase que necesitamos agua para existir y que en nuestro planeta repleto de agua hay vida pero que puede haber muchos planetas con agua y con unas condiciones favorables para la vida que no alberguen seres vivos Cuaacutentos de esos planetas habitables tienen vida sigue siendo un gran misterio sin respuesta iexcly apasionante De momento tenemos la capacidad de efectuar observaciones que revelan queacute planetas podriacutean albergar vida pero solo eso no nos sirve para saber si realmente hay vida extraterrestre
Los planetas demasiado proacuteximos al Sol son demasiado toacuterridos para albergar agua liacutequida porque se convertiriacutea en vapor y se esfumariacutea mientras que en un lugar alejado del Sol en exceso el agua se congelariacutea La oacuterbita de la Tierra es justo la idoacutenea ni demasiado caliente ni demasiado friacutea Esta regioacuten se denomina zona habitable o laquozona de Ricitos de Ororaquo En esta actividad los alumnos se convertiraacuten en astroacutenomos galaacutecticos y usaraacuten las matemaacuteticas y una serie de datos para trazar las oacuterbitas de la Tierra y de los planetas del Sistema Solar antes de pasar a representar las oacuterbitas que recorren algunos planetas extrasolares alrededor de sus estrellas centrales
14 Tema 1 Hasta el infinito y maacutes allaacuteT1
Actividad
La ficha de actividades 1a (ficha del Sol y su sistema de planetas) ofrece informacioacuten sobre la distancia de la Tierra y el resto de planetas al Sol en unidades astronoacutemicas o au Entrega a cada grupo de la clase varias fichas con datos sobre el Sistema Solar y una cartulina de color negro unida a una plancha de material riacutegido en la que ya esteacuten trazados dos ejes que se crucen en el centro y divididos en intervalos de un centiacutemetro Puede que el docente prefiera proporcionar al alumnado una cartulina negra sin maacutes sin fijarla a una plancha de material riacutegido La escala puede darse ya trazada sobre cada eje o tambieacuten se puede optar por que la sentildeale el propio alumnado dependiendo de sus capacidades La actividad permite trabajar con nuacutemeros de hasta dos decimales
En un primer momento el alumnado trabaja como un solo grupo formado por toda la clase mientras el do-cente expone la actividad La posicioacuten del Sol se corresponde con el punto de la cartulina donde se cruzan ambos ejes Conviene explicar que las distancias que median entre los planetas y el astro central se miden en unidades astronoacutemicas o au La Tierra dista 1 au de nuestra estrella el Sol Con un rotulador opaco o un laacutepiz de color se marcaraacute la distancia que separa la Tierra del Sol en los puntos adecuados de los ejes norte sur este y oeste em-pezando a contar desde la interseccioacuten de ambos ejes A continuacioacuten se uniraacuten los cuatro puntos mediante una circunferencia para representar la oacuterbita Si se utiliza la plancha riacutegida se pincharaacute sobre ella un palillo de cocina con una pequentildea bola de plastilina en uno de sus extremos que represente la Tierra situada sobre su oacuterbita Otra posibilidad consiste en colocar una pegatina o un ciacuterculo pequentildeo de papel coloreado para ilustrar la Tierra sobre la cartulina negra en alguacuten punto de su oacuterbita El alumnado representaraacute por siacute solo la distancia y las oacuterbitas del resto de los planetas Por uacuteltimo deberaacute calcular y sentildealar la zona habitable usando la informacioacuten que figura en la ficha correspondiente (ficha de actividades 1b) Recueacuterdese a los estudiantes que esta regioacuten se denomina zona habitable (o laquozona de Ricitos de Ororaquo) porque no es ni demasiado caliente ni demasiado friacutea
Si se dispone de planchas de material riacutegido se confeccionaraacute un modelo de cada planeta por orden de masa con plastilina de un color adecuado de acuerdo con los rasgos que el alumnado conozca de cada planeta Conviene recordarles que disponen de alguna informacioacuten sobre los planetas (su masa y el tama-ntildeo de su oacuterbita) que les serviraacuten para decidir coacutemo representarlos
mdash iquestSe parecen maacutes a la Tierra (planetas rocosos) o a Juacutepiter (planetas gaseosos) iquestCuaacuteles tienen maacutes posibilidades de ser habitables (los rocosos)
A continuacioacuten fijaraacuten cada planeta de plastilina a un palillo de cocina y pincharaacuten los palillos sobre la plan-cha de material riacutegido en el lugar que les corresponda sobre los anillos orbitales que hayan trazado en la cartulina Los modelos de plastilina se pueden sustituir por ciacuterculos de papel o pegatinas que representen los planetas y se fijaraacuten con pegamento sobre la cartulina negra
A continuacioacuten los grupos necesitaraacuten otra cartulina de color negro fijada sobre una plancha riacutegida que tambieacuten tenga marcados de antemano ambos ejes y la escala formada por segmentos de 1 cm Otra posibilidad consiste en retirar los planetas de plastilina de la plancha riacutegida utilizada en la actividad anterior y aprovechar su reverso para fijar sobre este otro lado la segunda cartulina negra o incluso limitarse a usar la cartulina negra sin ninguacuten soporte riacutegido
Tema 1 Hasta el infinito y maacutes allaacute 15T1
mdash iquestTienen los chicos alguna idea de cuaacutentas estrellas puede haber tan solo en nuestra Galaxia que esteacuten orbitadas por planetas
Expliacutecales que se han descubierto cientos de sistemas con maacutes de un planeta y miles de estrellas con al menos un planeta a su alrededor tan solo en nuestra Galaxia y que se calcula que puede haber decenas de miles de millones maacutes Cada grupo recibiraacute una ficha (ficha de actividades 1a) con los datos del sistema estelar de un planeta extrasolar para que utilizando esa informacioacuten sentildeale la distancia a la que se en-cuentra el planeta de la estrella central Los planetas extrasolares de los que se proporcionan datos son 55 Cancri HR 8799 Gliese 581 Gliese 876 Kepler 62 Kepler 186 e iacutepsilon Andromedae
Por uacuteltimo se repartiraacuten las fichas que muestran coacutemo calcular los liacutemites interior y exterior de la zona de habitabilidad para cada una de esas estrellas Cada grupo usaraacute los caacutelculos para sentildealar esta zona sobre la cartulina donde hayan representado el sistema solar en cuestioacuten para ver si alguno de los planetas cae dentro de esta zona y podriacutea ser habitable
Puesta en comuacutenLos grupos compartiraacuten sus resultados con el resto de la clase los cuales podraacuten exponerse en la pizarra electroacutenica
1 iquestQueacute grupos encontraron un planeta que orbita alrededor de su estrella central dentro de la zona habitable
2 iquestPor queacute algunos de ellos no seriacutean habitables Recueacuterdales que tienen a su disposicioacuten gran varie-dad de informacioacuten relevante sobre los planetas relacionada con este tema
3 iquestCuaacutel de esos planetas seriacutea demasiado caliente o demasiado friacuteo para albergar vida
gt Muestras del trabajo realizado por el alumnado de 5ordm curso
Tema 1 Hasta el infinito y maacutes allaacute16 T1
Informacioacuten para el docente
Unidad astronoacutemicaUna unidad astronoacutemica (siacutembolo au) es la distancia que media entre la Tierra y el Sol esta distancia variacutea a medida que la Tierra recorre su oacuterbita alrededor del Sol la cual asciende a 149 597 870 700 metros
PlanetaUn planeta se define como un objeto que gira alrededor de una es-trella que es lo bastante masivo como para que su propia gravedad le confiera forma esfeacuterica y que haya logrado laquolimpiarraquo su recorrido orbital de otros objetos menores
Antildeo-luzUn antildeo-luz (a-l) es la distancia que recorre la luz en un antildeo a una ve-locidad de unos 300 000 kiloacutemetrossegundo
LuminosidadLuminosidad es una medida del brillo o la potencia de una estrella la cantidad de energiacutea que emite una estrella desde su superficie Suele expresarse en vatios y se mide en relacioacuten con la luminosidad del Sol
Exoplanetas en la zona habitableLa zona habitable o laquozona de Ricitos de Ororaquo es la regioacuten en torno a la estrella donde imperan temperaturas que no son ni demasiado calientes ni demasiado friacuteas para que haya agua en estado liacutequido Los liacutemites maacutes cercano y maacutes alejado de la estrella donde puede haber agua liacutequida dependen entre otras cosas del tamantildeo y la temperatu-ra de la estrella Se cree que las estrellas iacutepsilon Andromedae Gliese 581 55 Cancri Kepler 62 y Kepler 186 cuentan con planetas que las orbitan dentro de la zona habitable Sin embargo los datos sobre los sistemas planetarios extrasolares pueden variar a medida que se reuacutena maacutes informacioacuten Los datos que se dan en las fichas son los correctos en el momento de su confeccioacuten pero deberaacuten revisarse a medida que se logren nuevos hallazgos y los telescopios maacutes modernos efectuacuteen mediciones maacutes precisas Asiacute es la ciencia
Los alumnos maacutes capaces disfrutaraacuten calculando la distancia en au de la zona habitable de las estrellas que figuren en sus fichas de ac-tividades utilizando la foacutermula 07 times radicluminosidad de la estrella para hallar el borde interior de la zona habitable y 15 times radicluminosidad para el liacutemite exterior de dicha zona Noacutetese que la luminosidad se da en unidades solares o laquosolesraquo es decir tomando como referencia la lumi-nosidad de nuestro Sol
Enana rojaEstrella pequentildea vieja y relativamente friacutea
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Los grupos pueden efectuar una buacutesqueda de otros exoplanetas y estrellas descubiertos en nuestra Galaxia y preparar un mural o una presentacioacuten para exponer sus averiguaciones
Tema 1 Hasta el infinito y maacutes allaacute 17T1
Enana marroacutenObjeto celeste con una masa intermedia entre la de un planeta gigante gaseoso y una estrella pequentildea que se cree que emite radiacioacuten infra-rroja Son de colores diversos a pesar de su nombre
Enana naranja Tambieacuten conocida como estrella de tipo K de la secuencia principal (quema hidroacutegeno) o enana K Tiene un tamantildeo intermedio entre una estrella roja de tipo M de la secuencia principal y una estrella amarilla de tipo G de la secuencia principal
Enana amarillaNuestro Sol es una estrella enana amarilla Estos astros tienen una masa similar a la del Sol A medida que se van enfriando se los conoce como estrellas enanas blanco-amarillentas
Telescopia espacial James WebbEl telescopio espacial James Webb es el sucesor del telescopio espacial Hubble y supone una colaboracioacuten internacional de la Agencia Espacial Europea la Agencia Espacial Canadiense y NASA Portaraacute en su inte-rior un instrumento desarrollado en Reino Unido que permitiraacute tomar medidas espectroscoacutepicas que se espera que revolucionen el estudio de las atmoacutesferas de planetas extrasolares Este telescopio lograraacute ob-servar las primeras galaxias que se formaron en el universo y estudiaraacute sucesos y objetos distantes del cosmos que ahora son inaccesibles a los instrumentos instalados en la superficie terrestre Otro de sus objetivos consiste en desentrantildear coacutemo se forman las estrellas y los planetas lo que incluiraacute imaacutegenes directas de exoplanetas
ENLACES
Para introducirse en el tema de los planetas extrasolares consuacuteltese
httpwwwesaintesaKIDSenSEM3NFXPX-PF_LifeinSpace_0html
httpsexoplanetsnasagov
httpeyesjplnasagoveyes-on-exoplanetshtml
httpswwwstemorgukelibraryresour-ce31030exoplanets
Para diponer de maacutes informacioacuten sobre el telescopio espacial James Webb veacutease
httpjwst-miriroeacuk
httpswwwjwstnasagov
gt Muestra del tablero de trazado de oacuterbitas de exoplanetas con dos ejes que se cruzan en el centro
18 Tema 1 Hasta el infinito y maacutes allaacuteT1
EstrellaIntervalo espacial de la zona habitable
Planetas dentro de la zona
Sol 07ndash15 Tierra Marte Venus
Gliese 581 0077ndash0165 o 008ndash0165
c g o solo g
HR 8799 154ndash331 Ninguno
55 Cancri 05ndash1125 f
Kepler 62 031ndash067 e
Kepler 186 004ndash033 b c d e
Gliese 876 007ndash015 c
iacutepsilon Andromedae 132ndash283 d
Si se usa el valor real de 0077 los planetas c y g caen dentro de la zona habitable si el nuacutemero se redondea a 008 entonces solo se encuentra en ella el planeta g Esto puede originar un debate sobre cuaacutendo es adecuado redondear un valor hasta dos decimales iexclEn este caso la diferencia entre ambos resultados es enorme
Tema 1 Hasta el infinito y maacutes allaacute 19T1
Muestras de fichas con datos (ficha de actividades 1a Sol y sistemas exoplanetarios)
Muestra de ficha rellenable(ficha de actividades 1b)
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los seres vivos producen dioacutexido de carbonobull que se ha detectado dioacutexido de carbono en la
atmoacutesfera de planetas distantesbull que la deteccioacuten de dioacutexido de carbono puede ser
un signo de que hay vidabull a trabajar siguiendo un meacutetodo cientiacutefico
Contexto
La ciencia estaacute descubriendo planetas en oacuterbita
alrededor de estrellas de nuestra Galaxia y algunos
de ellos podriacutean ser similares a la Tierra con unas
condiciones adecuadas para la vida Por tanto
iquestqueacute se busca cuando se estudian estos mundos
lejanos En este tema el alumnado aprenderaacute que
la deteccioacuten de dioacutexido de carbono puede ser un
signo de vida y para ello realizaraacute una investigacioacuten
para recolectar el dioacutexido de carbono que produce
un organismo vivo la levadura
gt Gran Fuente Prismaacutetica del Parque Nacional Yellowstone Fotografiacutea de Jim Peaco National Park Service a traveacutes de Wikimedia Commons
21
tema 2SIGNOS DE VIDA
En busca de vida en planetas extrasolares
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astrobioacutelogo
y Astroacutenomo
Botellas de plaacutestico
de 500 mlVinagre100 ml
Bicarbonato soacutedico
media taza
Pajitas de refresco y cucharilla
Vasos desechables
Material necesario para realizar la actividad B
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Material necesario para realizar la actividad A
22 T2
1 comprimidoefervescente
de Vitamina CGasificante
Ficha de actividades
2b (para fotocopiar)
TermoacutemetroLevadura en polvo y azuacutecarGlobos
Matraz 125 ml 1 vela
Agua caliente(temperatura entre
45ordm y 50ordm C)Agua
Tema 2 Signos de vida 23T2
Para preparar con antelacioacuten
Inflar y desinflar varias veces los globos antes de iniciar el estudio de la levadura Calentar el agua y guar-darla caliente en un termo Para trabajar este tema se pueden preparar etiquetas identificativas con la profesioacuten de astrobioacutelogo
ActividadIntroduccioacutenLa actividad se introduciraacute explicando que la humanidad estaacute buscando signos de vida en planetas si-tuados fuera del Sistema Solar Para ello se utilizan telescopios muy potentes En la pizarra electroacutenica se pueden mostrar imaacutegenes obtenidas por el telescopio espacial Hubble por el telescopio COROT de ESA y por el telescopio espacial Spitzer (Consuacuteltense los enlaces que figuran en el apartado titulado laquoInforma-cioacuten para el docenteraquo) Conviene explicar al alumnado que estos telescopios permiten reunir informacioacuten sobre las atmoacutesferas de las estrellas y los planetas distantes aparte de la toma de imaacutegenes espleacutendidas desde el espacio
Actividad A Explica al alumnado que los organismos vivos producen dioacutexido de carbono como material de desecho y que los especialistas que buscan signos de vida fuera del Sistema Solar usan telescopios especiales para de-tectar sustancias como dioacutexido de carbono en las atmoacutesferas de planetas distantes Se puede seguir gran variedad de procedimientos para crear burbujas de dioacutexido de carbono Los chicos usaraacuten las pajitas para soplar con ellas dentro del agua y formar burbujas introduciraacuten un comprimido efervescente de vitamina C en el agua y observaraacuten las burbujas que aparezcan o antildeadiraacuten vinagre a una cucharilla llena de bicar-bonato soacutedico y comprobaraacuten que se forma espuma a medida que se produzca el dioacutexido de carbono
El docente se aseguraraacute de que los comprimidos efervescentes se usan tan solo para realizar el experi-mento y advertiraacute a los alumnos de que no deben ingerirlos
Actividad BEn esta ocasioacuten usaremos un organismo llamado levadura que produce dioacutexido de carbono a partir de un nutriente el azuacutecar Para ello se explicaraacute a los chicos coacutemo hay que realizar la investigacioacuten1 Asegurarse de que el globo se ha estirado tras inflarlo y desinflarlo varias veces2 Verter el contenido de un sobre de levadura y una cucharilla de azuacutecar en un vaso con agua caliente
(entre 45 y 50 ordmC) y remover la mezcla3 Asegurarse de que el azuacutecar y la levadura se han disuelto y verter la mezcla en una botella Deberiacutean ver-
se las burbujas de dioacutexido de carbono que formaraacute la levadura a medida que se alimente con el azuacutecar4 Colocar y fijar la boca del globo en el cuello de la botella5 Unos minutos despueacutes el globo deberiacutea inflarse
Conviene explicar que la levadura es un organismo vivo y que a medida que se alimenta con el azuacutecar produce dioacutexido de carbono
Tema 1 Hasta el infinito y maacutes allaacute24 T2
mdash iquestSon capaces de averiguar los chicos queacute condiciones afectan a la produccioacuten de dioacutexido de carbono por parte de la levadura
A continuacioacuten cada grupo debatiraacute queacute variables podriacutean alterarse en este experimento Algunas de sus sugerencias podriacutean ser cambiar la cantidad de azuacutecar o de levadura el tipo de azuacutecar o la temperatura del agua Planificaraacuten su investigacioacuten
mdash iquestQueacute quieren mantener igual iquestQueacute quieren medir iquestQueacute van a registrar iquestQueacute creen
que ocurriraacute y por queacute Tambieacuten pueden tomar fotografiacuteas o viacutedeos de las distintas fases de expansioacuten que experimenten los globos
Puesta en comuacutenEl alumnado mostraraacute sus resultados en tabletas graacuteficas murales viacute-deos o presentaciones de PowerPoint explicaraacute queacute significan y justifi-caraacute sus conclusiones iquestCoacutemo proseguiriacutean con la investigacioacuten Con-viene hacer hincapieacute en que la existencia de dioacutexido de carbono en la atmoacutesfera de un planeta no demuestra que haya vida en eacutel
Demostracioacuten del docenteEl docente explicaraacute que una de las propiedades del dioacutexido de carbo-no es que es maacutes pesado que el aire y que puede utilizarse para apagar una llama Para demostrarlo se introduciraacuten varias cucharadas de bi-carbonato soacutedico en una jarra y se antildeadiraacute vinagre Un par de minutos despueacutes se produciraacute una reaccioacuten que formaraacute un gas Entonces se laquoverteraacuteraquo este gas (pero no el liacutequido ni la espuma) sobre una vela encendida dentro de un recipiente poco hondo y se observaraacute que la llama se apaga El docente explicaraacute entonces que la llama necesita el oxiacutegeno del aire para arder como el dioacutexido de carbono es maacutes denso
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
El alumnado podraacute disentildear un extremoacutefilo usando la informacioacuten que figura en la ficha de actividades 2a y describir en queacute condicio-nes vive y coacutemo se ha adaptado a ellas antes de concluir la actividad daacutendole un nombreTambieacuten pueden estudiar el telescopio espacial Hubble o el planeta extrasolar HD 189733b
ENLACES
Para ampliar informacioacuten sobre telescopios veacutease
httphubblestscieduthe_telescopehub-ble_essentials
httpwwwbbccouksciencespaceuniverseexplorationkepler_mission
httpsenmwikipediaorgwikiKepler_(spa-cecraft)
httpwwwspitzercaltechedu
httpwwwesaintOur_ActivitiesSpace_ScienceCOROT_overview
Para maacutes informacioacuten sobre extremoacutefilos veacutease
httpsastrobiologynasagov
La vida de los extremoacutefilos de Christopher Brooks BBC Scotland
httpwwwbbccouknature21923937
Tema 2 Signos de vida 25T2
que el aire se hunde hasta el fondo del recipiente desplaza el aire y apaga la llama iquestHay alguna manera de demostrar queacute gas se forma durante el experimento Intenta laquoverterraquo con cuidado el gas que hay den-tro de los globos cerca de una vela encendida y observa que la llama se apaga Esta prueba no demuestra por supuesto que se trate de dioacutexido de carbono en lugar de cualquier otro gas maacutes denso que el aire pero siacute revela una de las propiedades del dioacutexido de carbono La demostracioacuten es visual y fomenta el ra-zonamiento loacutegico
Siempre hay que tener cuidado cuando se usan velas encendidas Hay que advertir al alumnado de los peligros de tocar o acercarse demasiado a una llama
Informacioacuten para el docente AstrobiologiacuteaLa astrobiologiacutea estudia el origen la evolucioacuten la distribucioacuten y el futuro de la vida en el universo tanto la vida extraterrestre como la vida en la Tierra
Levadura Se conocen unas 160 especies de levadura La levadura es un hongo un organismo diminuto un solo gramo contiene 25 000 millones de ceacutelulas Es capaz de producir una cantidad inmensa de dioacutexido de car-bono siempre que disponga de los azuacutecares que necesita para alimentarse La levadura utiliza sus propias enzimas para descomponer azuacutecares maacutes complejos como azuacutecar granulado y conferirle una forma en la que pueda consumirlo
ExtremoacutefilosHasta donde sabemos la Tierra es el uacutenico planeta que alberga vida y esta vida comenzoacute a existir hace al menos 3800 millones de antildeos cuando la Tierra se habiacutea enfriado lo bastante como para desarrollar una capa exterior de roca Puede que surgiera en una laguna de roca o en el oceacuteano Ninguna forma de vida de este planeta puede sobrevivir sin agua Algunos especialistas creen que los ingredientes necesarios para la aparicioacuten de la vida pudieron llegar del espacio a lomos de cometas o asteroides En todos los lugares donde se mire se encuentra vida de alguna clase Antes se creiacutea que las plantas y animales solo podiacutean vivir cerca de la superficie terrestre donde llega la luz del Sol Pero hay bacterias que metabolizan minerales y se han descubierto gases de origen bioloacutegico varios kiloacutemetros por debajo de la roca soacutelida algunos organismos viven en ambientes muy aacutecidos en surtidores calientes situados en el fondo de los oceacuteanos maacutes profundos en charcas hidrotermales con agua hirviendo en las estepas heladas de la Antaacutertida en entornos altamente radiactivos y hasta en burbujas de gas metano Estos organismos supervivientes se denominan extremoacutefilos y da la impresioacuten de que la vida es capaz de sobrevivir en cualquier lugar donde haya agua Como la vida es tan resistente hay razones para pensar que en el cosmos puede existir alguacuten tipo de vida extraterrestre Uno de los indicadores de la vida lo constituye el dioacutexido de carbono un gas generado por la vida y que las plantas expulsan y utilizan para crecer El carbono es uno de los principales elementos quiacutemicos de la vida En 2008 el telescopio espacial Hubble descubrioacute dioacutexido de carbono en la atmoacutesfera del planeta HD 189733b que orbita alrededor de una estrella distante con un tamantildeo similar al de Juacutepiter
26 T2 Tema 2 Signos de vida
Tardiacutegrados
Los tardiacutegrados u osos de agua son animales diminutos que viven en el agua y pueden sobrevivir en entornos extremos Por ejemplo soportan unas temperaturas extremadamente altas y bajas unos iacutendices de presioacuten y de radiacioacuten extremos que resultariacutean letales para la mayoriacutea de los animales y pueden sobrevivir sin alimento y sin agua durante maacutes de diez antildeos
Deinococcus radiodurans
Este organismo unicelular soporta altas dosis de radiacioacuten casi 3000 veces maacutes que el ser humano
Hesiocaeca methanicola gusano de hielo
Especie de gusano poliqueto plano rosaacuteceo y de 5 cm de longitud que vive en depoacutesitos de hielo de metano en los fondos oceaacutenicos
Termoacutefilos
Conjunto de bacterias capaces de soportar el calor extremo y productoras de los vivos colores que se forman alrededor de los surtidores termales del Parque Nacional Yellowstone de EE UU El agua de los geacuteiseres y los surtidores de este parque alcanza temperaturas de hasta 70 ordmC
Algas termoacutefilas
Las algas termoacutefilas son capaces de sobrevivir y proliferar a temperaturas extremadamente elevadas Las algas verdes que aparecen en esta imagen del Parque Nacional Yellowstone viven en un agua que ronda los 50 ordmC
Microcystis
Los organismos Microcystis son una clase de algas bacterianas que crecen en aguas con unos niveles muy elevados de pH como el lago Mono de California Estas cianobacterias suelen organizarse en colonias como la de la figura y producen y liberan toxinas nocivas
Arenaria de mar
La Honckenya peploides tambieacuten conocida como arenaria de mar o hierba de la sal es una planta haloacutefila lo que significa que puede vivir en unas condiciones de salinidad extrema por lo que suele encontrarse cerca de las playas
Microalgas Dunaliella salina
Las microalgas Dunaliella salina amantes de entornos con una salinidad extrema son las causantes del intenso color rosa que se ve en esta imagen aeacuterea de una laguna hipersalina
Ficha informativa 2a
H O J A D E A C T I V I D A D E Sw w w e s e r o e s
actividades27T2
Cuaderno del profesoradoD E T E C C I Oacute N D E E X O P L A N E TA SFicha 2b
Nuestra pregunta es
Cambiaremos
Mediremos
Dejaremos igual las condiciones siguientes
Resultados obtenidos
Hemos descubierto
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que la luz se compone de diversos coloresbull que se pueden detectar ingredientes clave
en la atmoacutesfera de un planetabull que la deteccioacuten de agua dioacutexido de carbono
u oxiacutegeno en una atmoacutesfera planetaria puede ser un signo de que alberga vida
bull a interpretar datos e identificar rasgos determinantes
Contexto
Se ha observado que varios planetas extrasolares
poseen atmoacutesfera Cuando uno de estos planetas
transita por delante de su estrella central no solo se
puede medir su tamantildeo sino que tambieacuten se puede
averiguar exactamente queacute elementos quiacutemicos
componen la atmoacutesfera que lo envuelve mediante
el empleo de un espectroacutegrafo para captar su
espectro
En esta actividad el alumnado averiguaraacute
coacutemo descomponer tintas de colores usando la
cromatografiacutea coacutemo descomponer la luz blanca en
los colores que la conforman recurriendo a un CD a
modo de red de difraccioacuten y coacutemo interpretar los
espectros de planetas extrasolares para identificar
elementos clave de sus respectivas atmoacutesferas
gt Planeta extrasolar visto desde su sateacutelite Creacutedito IAUL Calcada
29
tema 3LA ATMOacuteSFERA
La firma especiacutefica de un planeta
Rotularesnegros
Rotuladores de colores
Fuentes de luz variadas
Pegatinas de colores
2 pipetasFichas de
actividades3a y 3b
Papel de filtro CaramelosSmaties o MampMs
Plantilla de espectroscopio (para fotocopiar)
y 1 CD
30 T3
Material necesario para realizar la actividad
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Botella con tapoacuten tipo sport
Cerillas
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Espectrocopista
y AstroacutenomoAgua caliente
Tema 3 La atmoacutesfera 31T3
Para preparar con antelacioacutenPrepara algunos ejemplos de los patrones de color que se producen cuando se dejan caer gotas de agua sobre ciacuterculos de color pintados con rotulador sobre un trozo de filtro de papel
Ten preparada una botella de plaacutestico transparente de 500 ml de capacidad con tapoacuten tipo sport y cerillas para crear una nube dentro de la botella Conviene practicarlo con antelacioacuten
Se pueden preparar etiquetas identificativas con la profesioacuten de espectroscopista del apeacutendice 1 para usarlas cuando los chicos estudien los patrones de la luz
IntroduccioacutenExplica al alumnado que la cromatografiacutea es una teacutecnica que se usa para separar mezclas Mueacutestrales coacutemo se usa la cromatografiacutea para separar pigmentos en tintes y tintas Ensentildea en clase las muestras preparadas de patrones creados al verter gotas de agua sobre ciacuterculos de colores dibujados con rotulador en filtros de papel Pide a los chicos que adivinen queacute rotuladores crearon los patrones de cada una de las muestras iquestQueacute colores permanecen igual iquestCuaacuteles se descomponen en distintos tonos
Explica en clase que igual que algunas tintas de color consisten en muchos colores las atmoacutesferas que envuelven los planetas contienen muchos ingredientes diferentes Los cientiacuteficos reuacutenen informacioacuten pro-cedente del espacio para averiguar exactamente queacute gases y queacute otras sustancias rodean estos planetas La deteccioacuten de algunos de ellos como el hidroacutegeno el dioacutexido de carbono o el oxiacutegeno puede indicar que se trata de un planeta habitable en el que podriacutea haber vida
ActividadEl alumnado estudiaraacute la teacutecnica usando rotuladores de varios colores incluido el color negro Pegaraacuten una pequentildea pegatina de color en el centro de un trozo de filtro de papel para representar un planeta y a su alrededor pintaraacuten un ciacuterculo con rotulador Antildeadiraacuten un par de gotas de agua al ciacuterculo recieacuten pintado esperaraacuten y observaraacuten queacute efectos se producen Los chicos podraacuten probar con distintos colores incluido el negro iquestQueacute ocurre Tambieacuten pueden probar a verter gotas de agua sobre Smarties o cualquier otro tipo de caramelo recubierto de color colocados sobre un papel en blanco para observar queacute pasa Expliacutecales que algunas tintas se componen de una mezcla de pigmentos que se mueven a un ritmo diferente por el papel lo que permite observar diferentes colores
Expliacutecales que la luz tambieacuten se puede descomponer en los colores de los que estaacute formada iquestAlguien ha visto alguna vez un arcoiacuteris Las gotas de lluvia curvan la luz que las atraviesa y dividen la luz visible en colores Esto es lo que llamamos un espectro Se puede usar un CD para descomponer la luz El alumnado investigaraacute este fenoacutemeno o bien orientando un CD hacia la luz del Sol o bien encendiendo una linterna o cualquier otra fuente de luz frente a un CD para ver el espectro de la luz blanca Deberiacutean intentar captar el espectro en una hoja de papel blanco cambiando el aacutengulo del CD Recuerda al alumnado que nunca hay que mirar directamente al Sol
Explica al alumnado que las atmoacutesferas planetarias contienen distintas sustancias quiacutemicas o laquoingre-dientesraquo y que cada uno de estos ingredientes tiene un patroacuten de colores o laquoespectroraquo uacutenico Cuando la luz de una estrella atraviesa las atmoacutesferas los ingredientes absorben parte de esos colores de la luz lo que se ve como liacuteneas negras A partir del patroacuten obtenido se puede saber queacute ingredientes lo causaron
32 T3 Tema 3 La atmoacutesfera
Entrega a cada grupo las fichas de actividades 3a y 3b La fi-cha 3a contiene informacioacuten sobre cuatro exoplanetas los espectros identificativos de ingredientes clave y el espectro de la luz blanca La ficha de actividades 3b es un cuestionario Porta una breve des-cripcioacuten de cada exoplaneta y del espectro de tres planetas A B y C El espectro del planeta D se ha omitido a propoacutesito para que se complete con las actividades complementarias El alumnado deberaacute cotejar estos patrones espectrales con los que aparecen en la ficha de actividades 3a para identificar queacute elementos coinciden con cada espectro Una vez que el alumnado localice queacute ingrediente hay en la atmoacutesfera de un planeta podraacute proceder a asignar un nombre a cada exoplaneta
Puesta en comuacutenCada grupo expondraacute sus resultados ante el resto de la clase identifi-caraacute los planetas A B y C y explicaraacute en queacute se ha basado para llegar a sus conclusiones
mdash iquestQueacute ingredientes consiguioacute localizar cada grupo iquestCuaacutel de los planetas podriacutea albergar vida si es que hubiera alguno iquestPor queacute O iquestpor queacute no
Demostracioacuten del docenteEs bastante sencillo crear una laquoatmoacutesferaraquo o nube en el interior de una botella para simular de manera sencilla la atmoacutesfera de un exoplaneta Vierte 50 ml de agua caliente en una botella de plaacutestico transparen-te con tapoacuten de tipo sport enciende una cerilla apaacutegala y absorbe el humo de la cerilla hacia el interior de la botella comprimieacutendola y soltaacuten-dola varias veces Cierra el tapoacuten La compresioacuten de la botella aumenta la presioacuten en su interior eleva la temperatura y convierte las moleacuteculas de agua en vapor Cuando se libera la presioacuten la temperatura desciende lo que permite que las moleacuteculas de agua se condensen alrededor de las partiacuteculas de humo y formen una laquonuberaquo Tal vez sea necesario practicar el experimento antes de realizarlo ante el alumnado
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Los chavales afianzaraacuten los conocimientos aprendidos recreando el espectro del hidroacute-geno a partir de la informacioacuten disponible Recueacuterdales que tienen el espectro completo de la luz blanca en la ficha de actividades 3a Expliacutecales que se ha detectado hidroacutegeno en la atmoacutesfera del exoplaneta D El hidroacutegeno absorbe algo de luz de color azul violeta y azul oscuro del espectro iquestSeriacutean capaces de trazar el espectro del exoplaneta D
Veacutease el apartado laquoInformacioacuten para el docenteraquo para saber maacutes sobre el espectro del hidroacutegeno
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Se puede confeccionar un espectroscopio sencillo insertando un CD en una caja Las instrucciones para esta actividad junto con otras relacionadas con la luz y el color se pueden consultar en el recurso educativo de la Agencia Espacial Europea titulado laquoThe Magic of Lightraquo consistente en ocho ejercicios de razonamiento inductivo para nintildeos de 8 a 10 antildeos de edad con la finalidad de estudiar la luz y el color usando espectroscopios y ciacutercu-los cromaacuteticos
httpswwwesaintEducationTeachers_CornerThe_Magic_of_Light_Using_spectroscopes_and_colour_wheels_to_study_the_properties_of_light_Teach_with_space_PR06
Tema 3 La atmoacutesfera 33T3
Informacioacuten para el docenteLa luz estaacute formada por radiacioacuten electromagneacutetica de distintas longitudes de onda Las sustancias que emiten luz tienen un espectro de emisioacuten Ademaacutes cada elemento absorbe ciertas longitudes de onda de la luz y crea un espectro de absorcioacuten Cuando un elemento o compuesto quiacutemico se calienta emite energiacutea en forma de luz Esos espectros de frecuencias de radiacioacuten electromagneacutetica se pueden ver me-diante un instrumento llamado espectroacutemetro Cada elemento quiacutemico se identifica porque posee es-pectro uacutenico que es como su huella dactilar Los primeros espectroscopios usaban prismas para desviar la luz pero los modelos posteriores usan sistemas de rendijas denominados red de difraccioacuten a traveacutes de la cual pasa la luz La luz se descompone entonces en distintas longitudes de onda Los CD tienen pequentildeas crestas en su superficie que reflejan la luz en distintas direcciones Funciona como una red de difraccioacuten que descompone la luz visible o luz blanca en los colores del arcoiacuteris
La misioacuten EUCLID de la Agencia Espacial Europea consiste en un sateacutelite que usa un espectroscopio para estudiar por queacute se estaacute expandiendo el universo httpsciesainteuclid
El exoplaneta A se corresponde con HD 189733b un gigante gaseoso En su atmoacutesfera se ha detec-tado hierro El exoplaneta B es HD 209458b un juacutepiter caliente con sodio en la atmoacutesfera El exoplaneta C es el objeto 55 Cancri e en cuya atmoacutesfera se ha detectado helio entre otros elementos quiacutemicos El exoplaneta D es Gliese 436b un neptuno caliente cuya atmoacutesfera contiene hidroacutegeno
En esta actividad se han utilizado los espectros del helio el hierro y el sodio y la deteccioacuten de estos elementos en una atmoacutesfera no debe considerarse un indicador de vida a diferencia de lo que podriacutea ocurrir con el hidroacutegeno El hidroacutegeno es una fuente de energiacutea quiacutemica para algunos microbios terrestres que habitan cerca de los surtidores hidrotermales de los fondos oceaacutenicos La deteccioacuten de una fuente de hidroacutegeno en la atmoacutesfera de un exoplaneta supone un hallazgo apasionante que implica que la existencia de vida extraterrestre en ese lugar no es imposible
Un espectroscopio es un instrumento que mide el espectro de la luzUn espectroacutegrafo es un instrumento que descompone la luz en un espectro de frecuencias y registra
la sentildeal mediante una caacutemaraLos especialistas que usan espectroscopios se denominan espectroscopistas y se dedican a investigar y
medir el espectro de los patrones que se forman cuando ciertas sustancias o laquomateriasraquo emiten radiacioacuten electromagneacutetica o interaccionan con ella
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que el planeta Tierra orbita alrededor del Sol en
la zona habitable (o laquozona de Ricitos de Ororaquo) donde la distancia y la temperatura son idoacuteneas
bull que los planetas extrasolares son muy calientes o muy friacuteos dependiendo de la distancia que los separe de su estrella central
bull que en astronomiacutea se usan telescopios especiales de infrarrojos para detectar estos objetos tan distantes
bull que la energiacutea se transfiere de lo caliente a lo friacuteo y que su intensidad decrece a medida que aumenta la distancia a la fuente
bull a trabajar siguiendo el meacutetodo cientiacutefico formulando predicciones observando registrando y usando datos para extraer conclusiones
Contexto
La luz infrarroja es una forma de radiacioacuten
electromagneacutetica pero no es luz visible A veces
percibimos sus efectos teacutermicos en la piel Todo lo
que estaacute caliente tambieacuten emite radiacioacuten infrarroja
y eso incluye planetas estrellas y personas Cuando
se transfiere energiacutea desde una fuente de calor esta
se dispersa por un aacuterea cada vez mayor Eso significa
que cuanto maacutes lejos se encuentra un objeto maacutes
cuesta detectarlo Los astroacutenomos que buscan
planetas extrasolares usan telescopios de infrarrojos
para captar el tenue fulgor de los objetos del espacio
exterior con ellos detectan objetos muy friacuteos y por
tanto demasiado tenues para observarlos en luz
visible En este tema el alumnado usaraacute registradores
de datos (data loggers) para medir temperaturas a
distancia y usaraacute papel termocromaacutetico para medir
el ritmo al que se transfiere energiacutea entre distintos
materiales
gt NASA AmesJPL-CaltechTim Pyle
35
tema 4NI DEMASIADO FRIacuteA NI DEMASIADO CALIENTE
La zona de Ricitos de Oro
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astrofiacutesico y Espectroscopista
Variedad de materiales y superficiesTablet o moacutevil Cinta adhesiva Cronoacutemetro
Botella de bebida de cola
2 litros
Ademaacutes necesitaraacutes
Placa de Petri de plaacutestico con tapa
Varilla metaacutelica 1 velaPapel termocromaacutetico
Taza termo(por ejemplo taza
para cafeacute con tapadera)
Termoacutemetro
36 T4
Material necesario para realizar la actividad
Material opcional
Tablet o moacutevil con app para tomar imaacutegenes teacutermicas
2 latas 2 termoacutemetros Cronoacutemetro WebCam
Tema 4 Ni demasiado friacutea ni demasiado caliente 37T4
Para preparar con antelacioacuten1 Seleccionar imaacutegenes normales y en infrarrojos para mostrar en clase httpsspaceplacenasagov
ir-photo-albumen2 Registradores de datos (data loggers) y ordenador portaacutetil para las demostraciones3 Retirar las etiquetas de dos latas Pintar una de color negro con pintura acriacutelica mate o cubrirla con
papel negro Si es necesario preparar un lote para cada equipo4 Agua caliente (a una temperatura maacutexima de 50 ordmC)
Actividad
IntroduccioacutenMuestra en la pizarra electroacutenica de clase algunas imaacutegenes de telescopios que contengan informacioacuten sobre el espacio Algunos de estos instrumentos como el telescopio espacial Spitzer reuacutenen informacioacuten sobre la temperatura de planetas estrellas y polvo y se denominan telescopios de infrarrojos Otro ejem-plo lo ofrece el telescopio espacial James Webb cuyo lanzamiento estaacute previsto para 2021
Veacutease httpjwst-miriroeacuk o httpswwwjwstnasagov
Proyecta en la pizarra electroacutenica el juego de httpsspaceplacenasagovir-photo-albumen Al pasar la laquolente de la caacutemararaquo sobre las imaacutegenes el alumnado comprobaraacute coacutemo se veriacutea el mundo si la vista humana pudiera detectar la radiacioacuten infrarroja Explica al grupo que algunos teleacutefonos moacuteviles y tabletas cuentan con tecnologiacutea para detectar radiacioacuten infrarroja El alumnado podraacute investigar coacutemo utilizar las aplicaciones para moacuteviles y tabletas que permiten tomar imaacutegenes teacutermicas o infrarrojas para detectar diferencias de tem-peratura iquestSe les ocurre alguna utilidad que pueda ofrecer esta tecnologiacutea para la vida cotidiana
Demostracioacuten del docente Coloca una vela encendida detraacutes de una botella de cola de 2 litros de manera que la vela no se vea Situacutea la caacutemara de un teleacutefono moacutevil hacia el centro de la botella ahora deberiacutea verse con claridad el ful-gor de la vela en la pantalla del teleacutefono La parte infrarroja maacutes cercana del espectro de la luz se situacutea a continuacioacuten de la luz roja que el ojo humano es capaz de detectar Las caacutemaras fotograacuteficas de algunos teleacutefonos moacuteviles no cuentan con un filtro para el infrarrojo cercano sobre todo en la caacutemara frontal Esto nos permite ver algo de la radiacioacuten electromagneacutetica (luz) que emiten los objetos calientes Un ejemplo de ello lo ofrece la contemplacioacuten de la llama de una vela a traveacutes de una botella llena de refresco de cola La llama se ve mucho maacutes al usar la caacutemara que a simple vista Otra posibilidad consiste en modificar una caacutemara web para despojarla del filtro infrarrojo
Veacutease httpswwwesaintEducationTeachers_CornerInfrared_Webcam_Hack_-_Using_infrared_ light_to_observe_the_world_in_a_new_way_Teach_with_space_P15En el siguiente enlace aparecen maacutes ejemplos de imaacutegenes en luz visible y en luz infrarroja httpcoolcosmosipaccaltecheduimage_galleriesshoehtml
38 T4 Tema 4 Ni demasiado friacutea ni demasiado caliente
Entrega a cada grupo varios cuadraditos de papel termocromaacutetico y deja que los chicos los manipulen para explorar sus propiedades iquestSaben queacute ocurre Explica brevemente coacutemo funciona este material (Consuacuteltese el apartado titulado laquoInformacioacuten para el docenteraquo) Ya en grupos los alumnos seguiraacuten investigando las propiedades del papel termocromaacutetico Pueden probar a colocar el papel en distintas superfi-cies o a sostenerlo con manos friacuteas y calientes para observar sus cam-bios de color
Tras examinar los cambios de color planificaraacuten una investigacioacuten para comparar la eficacia de distintos materiales como conductores del calor Calentaraacuten el papel termocromaacutetico colocando los cuadra-ditos sobre la tapadera de una placa de Petri llena hasta la mitad de agua caliente (a un maacuteximo de 50 ordmC) En cuanto el papel cambie de color deberaacuten colocar los cuadraditos sobre los materiales que quieran comprobar El alumnado podraacute investigar la conductividad teacutermica de diversos materiales y superficies emitiendo una prediccioacuten previa antes de medir cuaacutento tiempo tarda el papel en perder el calor y recupe-rar el tono inicial Deberaacuten decidir queacute meacutetodo seguiraacuten para anotar los resultados de sus mediciones como una tabla o graacutefica donde aparezcan los materiales ordenados de acuerdo con su conductividad teacutermica
Puesta en comuacuten
Los resultados de cada grupo se pueden cotejar y debatir en la pizarra electroacutenica para exponerlos despueacutes en forma de graacutefica
mdash iquestQueacute material fue maacutes eficaz conduciendo el calor iquestQueacute material no fue un buen conductor teacutermico iquestQueacute utilidad tendriacutean estos resultados iquestSe les ocurre alguacuten uso praacutectico para los materiales termocromaacuteticos
Explica en clase que la energiacutea siempre procede de una fuente y viaja a traveacutes de un material cuanto maacutes lejana esteacute la fuente menor seraacute la temperatura Algunos materiales como los metales son buenos con-
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Para ilustrar que los metales conducen ener-giacutea cada grupo llenaraacute de agua caliente (a un maacuteximo de 50 ordmC) hasta la mitad una taza termo Introduciraacute en ella un pincho o una cuchara de metal y volveraacute a cubrir la taza con su tapadera de manera que un extremo del metal quede bajo el agua y el otro extremo asome por el orificio de la tapadera que sirve para beber y taparaacuten los huecos que queden alrededor del metal con cinta adhesiva El alumnado deberaacute emitir una prediccioacuten sobre queacute pasaraacute con la temperatura del extremo de metal que sobresale por fuera de la taza Un miembro del grupo sujetaraacute el extremo del metal al mismo tiempo que otro pone en marcha el cronoacutemetro e informaraacute al grupo cuando detecte que aumenta la temperatu-ra entonces tomaraacuten nota del tiempo Los grupos cotejaraacuten y discutiraacuten despueacutes sus resultados Si se dispone de registradores de datos (data loggers) se podraacuten usar los senso-res de temperatura para detectar cambios de temperatura en los pinchos o las cucharas el docente podraacute conectar entonces el regis-trador de datos a un ordenador portaacutetil para mostrar a la clase una graacutefica con las varia-ciones de temperatura a lo largo del tiempo a partir de los datos recopilados
ENLACES
El siguiente enlace ofrece maacutes ejemplos de imaacutegenes en luz visible e infrarroja
httpcoolcosmosipaccaltecheduimage_ga-lleriesshoehtml
Tema 4 Ni demasiado friacutea ni demasiado caliente 39T4
ductores del calor y permiten que el calor pase a su traveacutes mientras que otros son aislantes lo que sig-nifica que no son muy eficaces dejando pasar el calor a traveacutes de ellos En el espacio la energiacutea caloriacutefica viaja por el vaciacuteo del espacio mediante un proceso denominado radiacioacuten
Para demostrar la radiacioacuten caloriacuteficaEl docente podraacute optar por utilizar este apartado como una demostracioacuten en clase o para que cada grupo realice su propio experimento Vierte el mismo volumen de agua friacutea en dos latas de metal ideacutenticas pero con una de ellas pintada con pintura acriacutelica negra mate o envuelta en papel negro e introduce en cada una un termoacutemetro o una sonda de temperatura de un registrador de datos Pon ambas latas al sol o bajo una fuente de calor como un foco Al cabo de un tiempo el agua de la lata negra deberiacutea estar maacutes ca-liente que la de la otra lata La lata sin pintar absorbe poco calor porque refleja gran parte de la energiacutea ca-loriacutefica En cambio la superficie negra absorbe bien el calor radiante y la temperatura del agua aumenta
Informacioacuten para el docente La energiacutea caloriacutefica se desplaza de los objetos calientes a los friacuteos por tres meacutetodos convencioacuten con-duccioacuten y radiacioacuten De todos ellos la radiacioacuten es el uacutenico que no requiere contacto En el espacio no hay medio material por el que circular y la energiacutea caloriacutefica solo puede viajar en forma de radiacioacuten El infrarrojo es un tipo de luz que cae justo fuera del rango de la luz visible en el espectro electromagneacutetico Las ondas de luz portan energiacutea las longitudes de onda maacutes cortas tienen maacutes energiacutea mientras que las longitudes de onda maacutes largas tienen menos energiacutea Los objetos maacutes friacuteos brillaraacuten con longitudes de onda maacutes largas mientras que los objetos calientes brillaraacuten con longitudes de onda maacutes cortas En este proceso no interviene ninguna partiacutecula a diferencia de cuando se produce la conduccioacuten asiacute que la ra-diacioacuten puede darse en el vaciacuteo del espacio Los astroacutenomos que buscan exoplanetas utilizan telescopios de infrarrojos para detectar el tenue fulgor de objetos situados en el espacio exterior Los exoplanetas se detectan con maacutes facilidad cuando son grandes y completan una oacuterbita alrededor de su estrella cada pocos diacuteas 51 Pegasi b es un ejemplo y se considera un juacutepiter caliente Estos planetas alcanzan tempe-raturas muy elevadas porque se encuentran muy cerca de sus estrellas y fulguran con intensidad en luz infrarroja Spitzer fue el primer telescopio espacial que permitioacute detectar la luz de estos juacutepiter calientes
El papel termocromaacutetico contiene pigmentos sensibles a la temperatura Cambian de color al ca-lentarse o enfriarse Los materiales termocromaacuteticos se pueden utilizar para comprobar la laquoconductividad teacutermicaraquo o la capacidad para conducir el calor de un material
Los metales son materiales de una conductividad extrema La conduccioacuten permite que los aacutetomos calientes energeacuteticos choquen con aacutetomos maacutes friacuteos y alejados del metal lo que los vuelve maacutes energeacute-ticos De este modo la energiacutea caloriacutefica se va desplazando por el objeto
gt Telescopio espacial Spitzer
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que cuando un objeto opaco o transluacutecido
bloquea la luz de una fuente se produce una sombra
bull que cuanto maacutes cerca se encuentra el objeto de la fuente de luz mayor es la sombra que produce
bull que las estrellas emiten luzbull que a medida que los planetas orbitan alrededor
de su estrella bloquean parte de su luzbull que los planetas absorben y reflejan luz
Contexto
A medida que un planeta orbita su estrella puede situarse entre ese astro y la Tierra lo que eclipsa para nosotros parte de la luz de la estrella Esto recibe el nombre de traacutensito La medicioacuten de la intensidad de la luz durante un periodo de tiempo permite detectar planetas distantes y sus estrellas En esta actividad los alumnos aprenderaacuten cuestiones relacionadas con la luz y las sombras el traacutensito de planetas extrasolares ante sus estrellas centrales las estrellas como objetos
que emiten luz y la absorcioacuten de la luz
gt ESAATG medialab CC BY-SA 30 IGO
41
tema 5EN TRAacuteNSITO
Deteccioacuten de planetas extrasolares mediante la medicioacuten del descenso de brillo
Registrador de datos
(data logger)
Pizarra blanca o pared blanca para proyectar
Esferas de poliestirenovarios tamantildeos Tijeras
CartulinaCinta adhesiva
Pinchos de brochetas
o palillos de madera
Fuente de luz linterna o foco
de LED
Ficha de actividades
5a y 5b
42 T5
Material necesario para realizar la actividad
Esferas de distintos tamantildeos
(baloacuten de fuacutetbol pelota tenis pelota
espuma)
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Fotometrista de
traacutensitos e Ingeniero de disentildeo
Caja de cartoacuten (tipo zapatos o tipo toacutener de impresora)
Disco graduadoEncuadernadores
Palillos de dientes
Bolitas pequentildeas de poliexpan o
plastilina
Tema 5 En traacutensito 43T5
Para preparar con antelacioacutenPrepara varias esferas de distintos tamantildeos como un baloacuten de fuacutetbol una pelota de espuma y una pelota de tenis Se pueden preparar etiquetas identificativas con la profesioacuten de fotometrista de traacutensitos
ActividadIntroduccioacuten Pregunta en clase queacute ocurre cuando un objeto opaco pasa por delante de una fuente de luz Haz una demostracioacuten pasando un objeto por delante del foco del proyector de la clase y mostrando su sombra en la pizarra blanca Como alternativa usa una linterna o un foco y proyecta la sombra contra una cartulina blanca o la pizarra blanca del aula
Plantea estas preguntas
mdash iquestQueacute le pasa al tamantildeo de la sombra cuando se acerca o se aleja el objeto de la fuente de luz iquestQueacute hariacuteas para averiguarlo
Cada grupo de alumnos recortaraacute una pequentildea figura de cartulina que deberaacute unir a una base de cartulina para que se mantenga en vertical Los alumnos planearaacuten la investigacioacuten emitiraacuten predicciones y reali-zaraacuten la actividad tomando mediciones meticulosas y tomando registros de los resultados Tal vez quieran usar para sus registros el ejemplo que aparece en la ficha de actividades 5a Los grupos pondraacuten en comuacuten sus hallazgos y explicaraacuten sus conclusiones
mdash iquestQueacute han descubierto iquestQueacute pasoacute con el tamantildeo de la sombra al acercar o alejar la figura de la fuente de luz iquestCoacutemo se aseguraron de que no hubiera desviaciones cada vez que realizaban la prueba iquestPueden usar los datos para trazar una graacutefica que muestre el tamantildeo de la sombra frente a la distancia de la fuente de luz
Muestra en clase esta animacioacuten (titulada laquoTransiting Exoplanet Graphraquo) con la simulacioacuten de la curva de
luz que surge a medida que un planeta orbita alrededor de su estrella httpyoutubeOX_QWa_v5rw
44 T5 Tema 5 En traacutensito
Recrea el traacutensito de un planeta ante su estrella usando la pizarra blanca y el proyector de la clase a modo de estrella central La clase deberiacutea percibir la sombra en la pantalla cuando dos alumnos lancen una pelota desde un lado de la pantalla hasta el otro Prueba a usar pelotas de distintos tamantildeos
El alumnado confeccionaraacute por grupos una maqueta del traacutensito de un planeta ante su estrella usando esferas de poliestireno (o ciacuterculos de cartulina) para representar los exoplanetas y los palillos o brochetas de madera para sostenerlos Una fuente de luz como una linterna o un foco led haraacute las veces de estrella Si se conecta un registrador de datos (data logger) a un ordenador portaacutetil para medir la intensidad de la luz se apreciaraacute un descenso en la luz registrada cuando el planeta pase por delante de la fuente de luz
Muestra al alumnado la ficha de actividades 5b donde aparece una serie de graacuteficas con el nivel de luz registrado a medida que un exo-planeta orbita alrededor de su estrella La graacutefica a tambieacuten ilustra queacute aspecto tendriacutea la graacutefica si el planeta en oacuterbita fuera maacutes grande iquestSeriacutean capaces de trazar una liacutenea en los diagramas b c y d que ilus-tre la graacutefica resultante si cerca de la estrella orbitara un planeta maacutes pequentildeo maacutes veloz o maacutes lento
gt Graacutefica para ilustrar el tamantildeo de la sombra frente a la distancia de la frente de luz (en cm)
Distancia (cm)
Tam
antildeo
de la
som
bra
(cm
)
ENLACES
Muestra en clase este interesante viacutedeo de animacioacuten donde se explica el trabajo de la misioacuten Kepler y coacutemo opera este telescopio para detectar planetas
httpskeplernasagovmultimediaInteracti-vesHowKeplerDiscoversPlanetsElementaryflashcfm
Herramienta Lightgrapher
httpskeplernasagoveducationModelsand-Simulationslightgrapher
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Con una caja de zapatos se puede fabricar una caja de luz Haz un orificio en uno de sus lados con la finalidad de iluminarla a traveacutes de eacutel con alguacuten tipo de foco como una linterna led En el lado opuesto practica otro orificio que quede justo en frente de la fuente de luz Recorta una rendija semicircular en la tapa-dera de la caja cerca del extremo en el que se encuentre la fuente de luz Introduce por este orificio un palillo que en uno de sus extremos porte una bola de plastilina que represente el planeta aseguacuterate de que el haz de luz incide directamente sobre el planeta Desplaza el palillo con el planeta desde un extremo de la rendija semicircular hasta el otro extremo simulando parte de la oacuterbita En lugar de mirar la luz directamente usa un teleacutefono moacutevil o iPad colocado en el orificio por el que se mira y graba un viacutedeo con el paso del planeta mientras lo desplazas de un extremo al otro de la rendija
Ver guiacuteas de construccioacuten de las cajas en el anexo C de este documentohttpeseroeswp-contentuploads201808Cuaderno-ESERO_Detective-de-exoplanetas_DE-SB-01_2C2AA-ED_DIGITALpdf
45T5Tema 5 En traacutensito
Puesta en comuacutenInsta a cada grupo a crear un modelo a partir de una de las curvas de luz que aparecen en la ficha de actividades 5b iquestSaben explicar por queacute cambia la curva de luz con la velocidad del traacutensito o con el tamantildeo del planeta que orbita alrededor de la estrella Aprovecha las actividades praacutecticas para comentar los detalles de conocimiento maacutes relevantes Recuerda al alumnado que la observacioacuten minuciosa del brillo de una es-trella al lo largo de un periodo de tiempo permite detectar un descenso minuacutesculo en la cantidad de luz que vemos de esa estrella Los cientiacuteficos pueden medir ese brillo y representarlo en una graacutefica que se conoce como curva de luz Los planetas suelen ser pequentildeiacutesimos comparados con sus estrellas centrales asiacute que los descensos de luz que provocan en ellas son extremadamente leves Los planetas del tamantildeo de la Tierra son especialmente difiacuteciles de detectar Los exoplanetas maacutes grandes son faacuteciles de divisar sobre todo cuando se detectan varias oacuterbitas
Curvas de luz del traacutensito de un planetaEstas son cuatro copias de la misma curva de luz (fichas 5b) registrada durante el traacutensito de un planeta por delante de su estrella La graacutefica a) tambieacuten muestra la curva (en azul) que se obtiene cuando alrededor de la estrella orbita un planeta maacutes grande Dibuja otra curva en las graacuteficas que muestre b) un planeta maacutes pequentildeo c) un traacutensito maacutes veloz y d) un planeta maacutes lento
ENLACES
La misioacuten Kepler de la NASA dedicoacute antildeos a observar el mismo trozo de cielo casi 100 000 estrellas con la esperanza de captar traacutensitos
httpskeplernasagovindexcfm
GRAacuteFICA A Tiempo
Tiempo
Tiempo
Tiempo
Porc
enta
je d
e br
illo
Porc
enta
je d
e br
illo
Porc
enta
je d
e br
illo
Porc
enta
je d
e br
illo
GRAacuteFICA C
GRAacuteFICA B
GRAacuteFICA D
w w w e s e r o e sH O J A D E A C T I V I D A D E S
acti
vida
des
46 T5
Cuaderno del profesoradoD E T E C C I Oacute N D E E X O P L A N E TA S Ficha 5a (anverso)
Nuestra pregunta es
Predecimos que
Cambiaremos
Mediremos
Dejaremos igual las condiciones siguientes
Resultados obtenidos
H O J A D E A C T I V I D A D E Sw w w e s e r o e s
actividades47T5
Cuaderno del profesoradoD E T E C C I Oacute N D E E X O P L A N E TA SFicha 5a (reverso)
Resultados obtenidos
Distancia a la luz (en cm) Tamantildeo de la sombra (en cm)
Los resultados obtenidos revelan
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los polos magneacuteticos se dan por pares bull que los polos opuestos se atraen y que los polos
iguales se repelenbull que los imanes atraen algunos materialesbull que una corriente eleacutectrica en un cable crea un
campo magneacutetico
Contexto
El descubrimiento del planeta extrasolar Proxima b un posible mundo similar a la Tierra que orbita alrededor de Proxima Centauri (la estrella maacutes cercana al Sol) suscitoacute diversas cuestiones relacionadas con su capacidad para albergar vida Este exoplaneta estaacute bombardeado por cantidades inmensas de radiacioacuten procedente de su estrella Como se encuentra maacutes cerca de su estrella que la Tierra del Sol necesitariacutea contar con un campo magneacutetico muy intenso para que la vida sobreviviera en eacutel Aquiacute en la Tierra el campo magneacutetico que rodea el planeta protege a todos los seres vivos de los peligrosos rayos coacutesmicos
En esta actividad el alumnado estudiaraacute los
imanes fabricaraacute un electroimaacuten sencillo e investigaraacute
sus propiedades
gt Exoplaneta con niveles elevados de radiacioacuten electromagneacutetica Creacutedito NASAJPL-CaltechR Hurt (SSC)
tema 6QUE LA FUERZA TE ACOMPANtildeE
Fabricacioacuten de un electroimaacuten
49
Cinta aislante Tijeras
Ademaacutes necesitaraacutes
Contenedor de plaacutestico
50 T6
Cable con aislamiento
(al menos 2 metros)2 pilas AA2 imanes
2 cables de conexioacuten
con pinzas de cocodrilo
Clips de papeleriacutea
2 varillas o clavos de hierro
grandes(uno fino y otro
grueso)2 portapilas AA
Material necesario para realizar la actividad
Interruptor o interruptor
casero
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astrofiacutesico e Ingeniero de producto
PelacablesTacos de madera
(para interruptor)Puntas
(para interruptor)
Material opcional
51T6Tema 6 Que la fuerza te acompantildee
Para preparar con antelacioacutenEl docente podraacute preparar interruptores eleacutectricos simples con el alumnado si no dispone de interruptores comerciales
Veacuteanse las instrucciones en el apartado titulado laquoInformacioacuten para el docenteraquo
Para esta actividad se pueden preparar etiquetas identificativas con la profesioacuten de astrofiacutesicoConviene confeccionar y probar un electroimaacuten antes de realizar la actividad en clase La fuerza del
imaacuten dependeraacute del nuacutemero de espiras con que se construya
ActividadIntroduccioacuten Muestra en clase una imagen del exoplaneta Proxima b y explica que se trata de un planeta distante que orbita alrededor de una estrella llamada Proxima Centauri que es la maacutes cercana al Sol Aunque la oacuterbita que sigue el planeta alrededor de su estrella estaacute dentro de la zona habitable soporta vientos descomuna-les 2000 veces maacutes fuertes que los que imperan en la Tierra y recibe un bombardeo intenso de radiacioacuten El planeta necesitariacutea contar con un campo magneacutetico potente para proteger cualquier tipo de vida que pudiera albergar
En esta actividad los alumnos investigaraacuten por su cuenta queacute tipos de imanes hay comprobaraacuten la atraccioacuten y repulsioacuten entre sus polos y la fuerza magneacutetica asimismo estudiaraacuten que los imanes atraen algunos materiales Tras discutir sus resultados explicaraacuten que la electricidad se puede usar para construir un imaacuten y lo que se obtiene se denomina electroimaacuten
Cada grupo usaraacute los materiales que hay dentro del recipiente para fabricar un electroimaacuten Primero comprobaraacute su eficacia usando clips de papeleriacutea Despueacutes los grupos debatiraacuten queacute materiales les gusta-riacutea someter a su electroimaacuten antes de reunir una serie de materiales
Averiguaciones
mdash iquestCuaacutentos clips de papeleriacutea atraeraacute el electroimaacuten
mdash iquestVariacutea la fuerza del imaacuten si se cambia la cantidad de espiras de alambre con que se construye
mdash iquestHay alguna relacioacuten entre el nuacutemero de espiras del electroimaacuten y la cantidad de clips de papeleriacutea que consigue atraer
52 T6 Tema 6 Que la fuerza te acompantildee
mdash iquestPuedes antildeadir un interruptor para activar y desactivar el paso de la electricidad y por tanto el imaacuten
mdash iquestCoacutemo afecta al imaacuten un incremento del voltaje con una pila maacutes potente o antildeadiendo maacutes pilas
mdash iquestRepercute en el imaacuten el empleo de un clavo maacutes largo maacutes corto maacutes grueso o maacutes fino
mdash iquestQueacute materiales se pueden levantar usando la atraccioacuten de un imaacuten
Los datos recopilados durante la investigacioacuten de la relacioacuten entre el nuacutemero de espiras y la cantidad de clips de papeleriacutea atraiacutedos se puede plasmar despueacutes en graacuteficas El alumnado deberaacute exponer sus hallaz-gos en forma de presentacioacuten o de mural
Puesta en comuacutenCada grupo elige un meacutetodo para informar de sus hallazgos al resto de la clase y resumiraacute sus resultados en la pizarra electroacutenica iquestEncontraron los grupos alguna conexioacuten entre el nuacutemero de espiras de alambre y la fuerza del electroimaacuten iquestLograron aumentar la potencia de su imaacuten iquestCoacutemo iquestQueacute materiales atrajo el imaacuten iquestCoinciden en sus conclusiones todos los grupos
Nuacutemero de espiras Nuacutemero de clips de papeleriacutea
53T6Tema 6 Que la fuerza te acompantildee
Informacioacuten para el docente Se cree que el campo magneacutetico de nuestro planeta se genera en las profundidades del nuacutecleo terrestre A medida que la Tierra gira se arremolinan los materiales fundidos situados en el nuacutecleo del planeta El hierro liacutequido conduce la electricidad y genera corrientes eleacutectricas que a su vez crean campos magneacuteticos Los cientiacuteficos han desarrollado un meacutetodo para calcular el campo magneacutetico de un planeta extrasolar distante que orbite alrededor de una estrella distinta de la nuestra El meacutetodo consiste en utilizar el telescopio espacial Hubble para observar el paso de un planeta por delante de su estrella y entonces estudiar la absorcioacuten de la radiacioacuten de la estrella por parte de la atmoacutesfera del planeta para por uacuteltimo estimar el tamantildeo de los campos magneacuteticos que actuacutean alrededor del planeta
Los campos magneacuteticos se producen cuando todos los electrones de un objeto de metal giran en la misma direccioacuten Un electroimaacuten es un tipo de imaacuten que usa electricidad y un material magneacutetico como el hierro para crear campos magneacuteticos Los campos magneacuteticos no se ven pero siacute se pueden medir sus efectos
Para construir un electroimaacuten simple bull Pela los extremos de un cable para despojarlos del aislamiento de
plaacutestico que los recubre bull Coloca los materiales dentro de un contenedor de plaacutestico que no
conduzca la electricidadbull Sujeta el cable de unos 20 cm de largo por uno de sus extremos
coloacutecalo en la cabeza de un clavo de hierro y enroacutellalo a lo largo de eacutel sin que se superponga en ninguacuten lugar hasta la punta del clavo
bull Aseguacuterate de que enrollas el cable en el clavo dando las vueltas siempre hacia el mismo lado para que la electricidad fluya en un solo sentido
bull Conecta los extremos del cable a los dos lados (el positivo y el ne-gativo) de la pila sujetaacutendolo a ellos con un trozo de cinta aislante para que no dejen de hacer contacto
bull Cuando hayas conectado el segundo extremo del cable la pila em-pezaraacute a conducir electricidad por las espiras de alambre y el clavo quedaraacute imantado
bull Si permutas las conexiones tambieacuten cambiaraacutes la polaridad del campo magneacutetico creado
bull Prueba el electroimaacuten colocaacutendolo cerca de un clip de papeleriacutea o cualquier otro metal
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Los alumnos investigaraacuten el exoplaneta HD 209458b apodado Osiris un juacutepiter caliente que viene a ser una tercera parte maacutes grande y maacutes brillante que Juacutepiter Tambieacuten podriacutean investigar Proxima b para lo que podraacuten apo-yarse en la informacioacuten que encontraraacuten aquiacute
httpsenwikipediaorgwikiProxima_Cen-tauri_b
httpswwwnasagovcontentgoddardhub-bles-new-shot-of-proxima-centauri-our-nea-rest-neighbor
CONFECCIOacuteN DE UN INTERRUPTOR SIMPLE
Clava dos puntillas pequentildeas en un taco pequentildeo de madera y ensarta en cada una de ellas un clip de papeleriacutea Sujeta los cables a la cabeza de cada puntilla con pinzas de coco-drilo El circuito se cierra al desplazar los clips para que esteacuten en contacto Usa este enlace para consultar las instrucciones para hacerlo y otros ejemplos de interruptores simples
httphomeschoolandthingsblogspotcouk201303making-simple-switch-for-elec-tricalhtml
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que las ondas electromagneacuteticas viajan por el
espaciobull que los cientiacuteficos captan esas ondas usando
radiotelescopios bull que esas ondas se traducen entonces a sonidosbull a trabajar siguiendo el meacutetodo cientiacutefico mediante
la formulacioacuten de predicciones la realizacioacuten de experimentos sin sesgos y la recopilacioacuten e interpretacioacuten de datos
Contexto
Los cuatro sateacutelites Cluster de ESA han descubierto que la Tierra y otros planetas con campos magneacuteticos como Juacutepiter y Saturno emiten sentildeales de radio que viajan por el espacio en un haz delgado Estas emisiones solo se pueden detectar e interpretar usando radiotelescopios de gran tamantildeo
En esta actividad el alumnado recrearaacute diversos sistemas para enviar mensajes a distancia incluido el recorrido de las ondas de radio por el espacio usaraacute el meacutetodo cientiacutefico para estudiar los teleacutefonos con cuerda y escucharaacute los sonidos
naturales de la Tierra
gt Representacioacuten artiacutestica de los sateacutelites CLUSTER Copyright NASA
55
tema 7iquestHAY ALGUIEN A LA ESCUCHA
Comunicacioacuten a traveacutes del espacio
2 vasos desechables
56 T7
CuerdaHilo de nailon
Material necesario para realizar la actividad A
Bazuca de aire o caja de cartoacuten
Pelotas de espuma de diferentes
coloresVasos
desechablesParaguasPapel Radio analoacutegica
Ademaacutes necesitaraacutes para realizar la actividad A
Ademaacutes necesitaraacutes para realizar la actividad B
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Radioastroacutenomo
e Ingeniero de Sonido
2 platillos (muacutesica)
1 velaFicha de
actividades 2b
Linterna
Tabla con Coacutedigo Morse
o aplicacioacuten para moacutevil
Una caja de cartoacuten Compaacutes Tijeras Cinta adhesiva
Material opcional
Material necesario para construir un bazuca de aire
57T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Para preparar con antelacioacutenEl docente puede conseguir un bazuca de aire por Internet o se puede construir uno con una caja de car-toacuten (consulte el apartado titulado ldquoInformacioacuten para el docenterdquo)
Ten a mano una radio analoacutegica
Para la construccioacuten del teleacutefono deberemos practicar un orificio en la base de cada vaso previamente Para esta investigacioacuten se pueden preparar etiquetas identificativas con las profesiones de Radioastroacuteno-mo e Ingeniero de Sonido
Actividad AAveriguar maneras de enviar mensajes a distancia
Introduccioacuten Comienza el tema con una demostracioacuten para despertar la imaginacioacuten del alumnado Tiende una cuerda por el aula y cuelga de ella un trozo de papel o pide a alguien de la clase que lo sostenga en alto Utiliza un ba-zuca de aire para lanzar una onda de aire a traveacutes del aula que haga vibrar el papel Luego pide que un par de voluntarios se coloquen los vasos desechables en la cabeza Apunta con el bazuca hacia cada uno de los vasos y dispara Los vasos se tambalearaacuten y se caeraacuten Pregunta en clase queacute creen que pasa
Tambieacuten se pueden chocar dos platillos para demostrar que el aire que desplazan apaga la llama de una vela
Explica a la clase que aunque no vemos el aire moverse hasta el papel o los vasos siacute vemos o percibimos las consecuencias de ese desplazamiento De manera anaacuteloga las ondas de radio que recorren distancias inmen-sas por el espacio no se ven pero sabemos que estaacuten ahiacute al capturarlas y transformarlas en sonido Pregunta en clase si se les ocurre alguna manera de enviar mensajes a distancia aquiacute en el planeta Tierra Deja que debatan sus propuestas Ensentildea en clase dos objetos sencillos (vasos de papel y cuerda) que podriacutean utilizarse para enviar un mensaje iquestSe le ocurre a alguien coacutemo Aniacutemalos a comprobar sus propuestas A continuacioacuten los chicos probaraacuten por parejas a usar vasos de papel y cuerda para mandar mensajes Organizados ya por grupos debe-raacuten identificar queacute variables pueden cambiarse y coacutemo planificariacutean la investigacioacuten Tal vez quieran apoyarse en la ficha de actividades 2b (del tema 2) para planificar la resolucioacuten de interrogantes como
mdash iquestAfecta la longitud de la cuerda o el tipo de cuerda al sonido recibido
mdash iquestQueacute pasa cuando la cuerda estaacute tensa o flojamdash iquestTiene alguna repercusioacuten el material del
que estaacute hecho el vasomdash iquestFuncionariacutea el teleacutefono de cuerda
doblando una esquina
58 T7 Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
mdash El alumnado recopilaraacute y anotaraacute los datos y compartiraacute los resultados con la clase
mdash iquestQueacute tipo de cuerda o vaso recomendariacutean y por queacute
Puesta en comuacutenExplica en clase que los sonidos se generan mediante vibraciones que se desplazan a traveacutes del aire de soacute-lidos y de liacutequidos Las vibraciones que se producen al hablar dentro del vaso viajan por la cuerda hasta lle-gar al otro vaso el aire que hay dentro del vaso y los huesos que hay en el craacuteneo vibran y esas vibraciones llegan hasta los oiacutedos y entonces el cerebro descifra esa informacioacuten en forma de sonidos reconocibles
Para afianzar estos conocimientos se puede utilizar este viacutedeo
httpswwwyoutubecomwatchv=HMXoHKwWmU8
Actividad BEstudio de las ondas de radio
IntroduccioacutenHaz hincapieacute en que las ondas de radio son muy diferentes de las ondas del sonido Explica que las ondas electromagneacuteticas pueden viajar por el espacio sin necesidad de que haya aire Algunas de estas ondas se denominan ondas de radio Los cientiacuteficos han descubierto una manera de captar ondas de radio y convertirlas en sentildeales que viajan hasta nuestro oiacutedo
A continuacioacuten el alumnado reproduciraacute en clase el viaje que siguen las ondas electromagneacuteticas por el espacio hasta llegar al radiotelescopio Varios voluntarios se colocaraacuten en un extremo del aula con pelotas de espuma de diferentes colores que lanzaraacuten hacia el laquoradiotelescopioraquo un paraguas abierto que otro voluntario sujetaraacute desde el lado opuesto del aula de manera que la parte coacutencava mire hacia la clase Alguien decidiraacute queacute colores representaraacuten las ondas de radio uacutetiles Cuando se hayan lanzado todas las pelotas solo se conservaraacuten las pelotas de los colores elegidos que haya atrapado el paraguas mientras que el resto se desecharaacute Explica en clase que las estrellas (representadas por los alumnos voluntarios) emiten un montoacuten de radiacioacuten (representada aquiacute por todas las pelotas de diferentes colores) que viaja por el espacio el radiotelescopio (representado por el paraguas) capta toda esa radiacioacuten pero este instrumento solo podraacute utilizar la radiacioacuten de ciertas longitudes de onda las denominas ondas de radio las cuales transformaraacute en sentildeales comprensibles para nosotros
59T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Demostracioacuten del docenteUtiliza una radio analoacutegica para que el alumnado perciba el sonido que se oye cuando no estaacute sintonizada ninguna emisora mientras que al sintonizar alguna el sonido se vuelve niacutetido De forma anaacuteloga seriacutea-mos incapaces de atribuir un sentido a las ondas de radio si su energiacutea no se transformara en vibraciones que percibimos en forma de sonidos
Explica en clase que la Tierra y otros planetas tienen una manera de gritarle al resto de la Galaxia laquoiexclEstoy aquiacuteraquo Lo que ocurre es que ese mensaje solo se percibe y se entiende mediante radiotelescopios de gran tamantildeo
En este enlace escucharaacutes una grabacioacuten con los laquosonidosraquo
naturales de la Tierra
httpwwwesaintesaKIDSenSEM5QPSHKHF_LifeinSpace_0html
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Los maacutes entusiastas podriacutean construir o com-prar un transmisor que permita al alumnado enviar mensajes Los chicos tambieacuten podriacutean realizar su propia grabacioacuten de radio
Tambieacuten podriacutea estudiarse el coacutedigo Morse Existe una aplicacioacuten para teleacutefonos moacuteviles llamada Morse-It que traduce textos a pitidos en coacutedigo Morse Una laacutempara led podriacutea sustituirse por un timbre Otra alternativa seriacutea utilizar una linterna para enviar mensajes con patrones de haces de luz Explica que la luz se puede usar de este modo para enviar informacioacuten
Imagen 1 El Observatorio IRAM Pico Veleta o IRAM 30m es un radiotelescopio pertenecien-te al Instituto de Radioastronomiacutea Milimeacutetrica que estaacute situado en la loma de Dilar en Sierra Nevada a una altura de 2850 m sobre el nivel del mar
gt Radiotelescopio del observatorio de Sierra Nevada desde las pistas de esquiacute
60 T7 Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
A - J --- S 1 ----
B - K -- T - 2 ---
C -- L - U - 3 --
D - M -- V - 4 -
E N - W -- 5
F - O --- X -- 6 -
G -- P -- Y --- 7 --
H Q --- Z -- 8 ---
I R - 0 -----
9 ----
gt Tabla con el coacutedigo Morse
61T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Informacioacuten para el docente Los objetos que pueblan el espacio como planetas exoplanetas estrellas polvo y gas emiten ondas elec-tromagneacuteticas de diferentes longitudes de onda Parte de la luz que emiten tiene longitudes de onda muy largas algunas de hasta kiloacutemetro y medio de longitud Estas ondas largas reciben el nombre de ondas de radio y son parte de una serie maacutes grande de ondas denominadas en su conjunto espectro electromag-neacutetico Como las ondas de radio son tan largas para captarlas se utilizan telescopios especiales llamados radiotelescopios Estos son mucho maacutes grandes que los telescopios que se usan para captar la luz visible Estos instrumentos inmensos se apuntan hacia las estrellas o planetas y permiten conocer su estructura movimiento y composicioacuten a partir del estudio de las ondas de radio que provienen de esos objetos En astronomiacutea se utilizan ciertos instrumentos para convertir las ondas de radio en imaacutegenes y sonidos
Construccioacuten de un bazuca de aire1 Sella por completo todos los bordes de la caja con la cinta adhesiva 2 Traza un ciacuterculo en el centro de uno de sus lados recoacutertalo y sella los bordes de este orificio
con cinta 3 Golpea con las manos simultaacuteneamente dos lados opuestos de la caja de manera que el aire que
hay en su interior se vea forzado a salir por el orificio circular 4 Dirige el aire saliente hacia el objetivo como un montoacuten de vasos de papel para intentar tumbarlos
con la raacutefaga
gt Bazuka de aire
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los sonidos se producen por vibracionesbull que el tono de un sonido se puede cambiarbull que los exoplanetas pueden transitar ante el disco
de sus estrellas siguiendo un patroacuten regular
Contexto
El telescopio espacial Spitzer reveloacute hace poco que alrededor de la estrella TRAPPIST-1 orbitan siete planetas similares a la Tierra cuyo nombre astronoacutemico es b c d e f g y h Los planetas se detectaron debido a sus traacutensito por delante de la estrella lo que eclipsa perioacutedicamente una parte minuacutescula de la luz estelar Los planetas orbitan esta estrella siguiendo un patroacuten
En este tema el alumnado usaraacute materiales cotidianos para confeccionar instrumentos sencillos como flautas de pan a partir de pajitas de refrescos y producir con ellos siete notas que combinaraacuten al
antojo de su imaginacioacuten para crear melodiacuteas
gt Sistema solar de TRAPPIST-1 Copyright de la ilustracioacuten NASA
63
tema 8LA MUacuteSICA DE LOS PLANETAS EXTRASOLARES
Sonidos del espacio
64 T8
Ordenador con conexioacuten a
internet
Material necesario para realizar la actividad
Pajitas de refresco
Ademaacutes necesitaraacutes
Vasos desechables
Cinta adhesiva
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Ingeniero de
sonido y Cientiacutefico planetario
Botellas o vasos Baquetas Cajas de cartoacuten vaciacuteas
Gomas elaacutesticas Reglas de plaacutestico
65T8Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
Para preparar con antelacioacutenPara esta actividad se pueden preparar etiquetas indentificativas para la profesioacuten de ingeniero de sonido
ActividadIntroduccioacutenExplica en clase que el telescopio espacial Spitzer descubrioacute la estrella TRAPPIST-1 y sus siete planetas
Muestra la imagen de TRAPPIST-1
httpcdnsci-newscomimagesenlarge3image_4728e-TRAPPIST-1jpg
Reproduce en clase la animacioacuten de los traacutensitos ante TRAPPIST que aparece en el siguiente viacutedeo Las oacuterbitas se han acelerado para que el viacutedeo dure un solo minutohttpwwwspitzercaltecheduexploreblog371-Making-Music-from-Exoplanets
Explica que usando los patrones de los traacutensitos de estos siete planetas similares a la Tierra ante el disco de su estrella ha inspirado a un muacutesico a componer una melodiacutea basada en los tiempos en los que se produ-cen esos traacutensitos Asignoacute al traacutensito de cada planeta una nota musical acorde con su nombre (en ingleacutes b es la nota si c es do d es re e es la nota mi f es fa g es sol y h no se corresponde con ninguna nota musical) y antildeadioacute al conjunto una instrumentacioacuten sencilla de fondo y el ritmo de un tambor
Pon ejemplos de alguacuten otro sistema planetario extrasolar como Gliese o Kepler
con una cantidad diversa de planetas en oacuterbita alrededor de la estrella central
httpsexoplanetsnasagovresources174 httpswwwnasagovameskeplerkepler-186-and-the-solar-system
El alumnado cortaraacute las pajitas de papel para construir siete laquoflautas de panraquo de distintas longitudes Todas ellas deberaacuten tener uno de sus extremos aplanado de manera que al soplar por eacutel se produzca una nota o vibracioacuten diferente iquestSon capaces los alumnos de usar las flautas por turnos para crear una melodiacutea Organizados en grupos los chicos usaraacuten esas siete notas para crear una melodiacutea baacutesica a la que antildeadiraacuten la muacutesica que deseen
Ya han compuesto una muacutesica basada en los traacutensitos de TRAPPIST iquestPodraacuten crear ahora una melodiacutea basada en otros sistemas Podriacutean probar a llenar botellas o jarras con agua hasta distintas alturas a tamborilear con las baquetas a hacer vibrar reglas sobre el borde de una mesa o a hacer vibrar gomillas elaacutesticas tensadas a lo ancho de una caja de pantildeuelos vaciacutea
mdash iquestSeriacutea capaz alguacuten grupo de componer un rap para acompantildear sus melodiacuteas
66 T8 Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
Puesta en comuacutenCada grupo interpretaraacute su composicioacuten para toda la clase iquestSe les ocurre alguna aportacioacuten para mejorar las piezas musicales
En el tema 7 el alumnado aprendioacute que los planetas con un cam-po magneacutetico producen sentildeales que se pueden detectar mediante radiotelescopios Si una raza alieniacutegena captara las sentildeales de radio naturales que emite la Tierra oiriacutea una serie de chasquidos y silbidos iexclparecidos a los de R2-D2 el robot de Star Wars
Vuelve a oiacuter los chasquidos y silbidos de la Tierra en el sitio ESA Kids
httpwwwesaintesaKIDSenSEM5QPSHKHF_LifeinSpace_0html
Oiacuted en clase un corte de Star Wars la firma de cinco notas de la peliacute-cula Encuentros en la tercera fase o cualquier otra muacutesica relacionada con el espacio
Actividad B El programa ScratchCada uno de los planetas de Trappist-1 tarda un tiempo diferente en completar una oacuterbita alrededor de su estrella central Las leyes de Ke-pler dicen que cuanto maacutes lejos se encuentra un planeta de su estrella maacutes tarda en recorrer su oacuterbita
En este proyecto en Scratch el periodo de cada oacuterbita es propor-cional a los periodos orbitales reales de los planetas de Trappist Cada vez que un planeta completa una oacuterbita el modelo emite un sonido diferente
httpsscratchmiteduprojects153216618
Los sonidos estaacuten asignados de la siguiente manera pero es faacutecil cam-biar esto dentro del modelo
B ndash Chomp C ndash Boing D ndash CricketE ndash Meow F ndash Alien Creak2 G ndash Bass BeatboxH ndash Goose
El tiempo que dura cada oacuterbita se puede encontrar en el programa Scratch y se da en segundos
El cursor proporcional del modelo se puede utilizar para obtener muacuteltiplos de cada periodo orbital Por ejemplo si la proporcioacuten se es-tablece en 2 entonces el periodo de Trappist-1b ascenderaacute a 302 se-gundos y el de Trappist-1h seraacute de 40 segundos
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
El alumnado podriacutea iniciarse en el empleo de un programa informaacutetico para crear sus propias composiciones musicales basadas en los patrones orbitales de los planetas de TRAPPIST-1 Beatwave es una aplicacioacuten interesante que se puede usar con teleacutefonos moacuteviles y que ofrece la posibilidad de crear ritmos simples melodiacuteas melodiacuteas paralelas y de antildeadir instrumentos de fondo
67T8Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
1 Pulsa la flecha identifica los distintos sonidos que se oyen 2 Ordeacutenalos por periodos (del maacutes corto al maacutes largo) Pulsa stop
para detener los sonidos3 Cronometra cada uno crea una tabla con los periodos orbitales
(en segundos) 4 Pulsa en cada planeta para comprobar que cada sonido se re-
produce por separado Los datos reales de los planetas se pue-den encontrar en Wikipedia
httpsenwikiped iaorgwikiTRAPPIST-1mediaFile-PIA21425_-_TRAPPIST-1_Statistics_Tablejpg
El alumnado podriacutea recrear las oacuterbitas intentando cronometrar sus perio-dos mientras caminan en torno a una laquoestrellaraquo de manera que siempre pasen por el mismo punto cada vez que oigan el sonido de su planeta Esta recreacioacuten fiacutesica de las oacuterbitas con alumnos representando cada uno de los planetas orbitando alrededor de una estrella central podriacutea ayudar al grupo a entender la distancia a la que se encuentra cada planeta de la estrella y la velocidad a la que se desplaza en relacioacuten con los demaacutes pla-netas del sistema Asimismo podriacutea ayudarles a entender queacute hicieron en realidad durante la actividad con el programa Scratch que cada sonido re-presenta una oacuterbita completa Tendriacutean que poner a escala la distancia de las oacuterbitas porque si no algunos tardariacutean diacuteas en completar una vuelta de modo que un ejercicio matemaacutetico uacutetil consistiriacutea en crear una escala adecuada que pudiera representarse dentro de la clase Para ello deberaacuten asumir que las oacuterbitas son circulares Si juegan con el cursor proporcional del modelo encontraraacuten la mejor opcioacuten para que todos los planetas com-pleten sanos y salvos sus oacuterbitas respectivas Deberaacuten calcular la longitud del periodo de su sonido particular y luego lo comprobaraacuten
Quien tenga habilidad programando podraacute ampliar el ejercicio in-troduciendo las oacuterbitas de los planetas en el modelo
En este enlace se puede encontrar un ejemplo de movimiento circular
en Scratch
httpsscratchmiteduprojects11439426
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Usar los datos del periodo orbital para crear una composicioacuten musical similar para nuestro Sistema Solar y compara los dos sistemas
Crear una animacioacuten con Scratch para ilustrar la rotacioacuten de los planetas del sistema TRAPPIST-1 en torno a su estrella
gt Captura de pantalla del programa Scratch
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los planetas extrasolares y sus estrellas se
encuentran a millones de antildeos-luz de distancia del Sistema Solar
bull que las condiciones ambientales que se dan en esos planetas son diversas
bull que los seres vivos experimentan adaptaciones a lo largo del tiempo para sobrevivir en las condiciones ambientales que existen en cada momento
bull que en otros sistemas planetarios podriacutea haber formas de vida diferentes a las de la Tierra
Contexto
En esta actividad el alumnado recopilaraacute informacioacuten sobre planetas extrasolares y basaacutendose en ella usaraacute la imaginacioacuten y trabajaraacute de manera creativa para disentildear y describir un nuevo exoplaneta Para ello tendraacute en cuenta rasgos clave y las adaptaciones que necesitariacutean desarrollar los seres vivos para sobrevivir en las condiciones ambientales de ese
planeta
gt ExoMars Rover ESAATG medialab
69
tema 9AGENCIA DE VIAJES A PLANETAS EXTRASOLARES
Exploracioacuten de mundos alieniacutegenas
Libros tabletas y ordenadores
de consulta
Rotuladores y laacutepices
de colores
70 T9
Ordenador con conexioacuten a
internet
Material necesario para realizar la actividad
Papel
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astroacutenomo
galaacutectico y extragalaacutectico y Astrobioacutelogo
71T9Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
Para preparar con antelacioacutenPara esta actividad se pueden preparar etiquetas identificativas para las profesiones de astroacutenomo extra-galaacutectico y astrobioacutelogo
IntroduccioacutenExplica en clase que en este tema deben actuar en primer lugar como astroacutenomos extragalaacutecticos para estudiar y disentildear un planeta extrasolar distante Despueacutes haraacuten las veces de astrobioacutelogos para estudiar y disentildear alguna forma de vida alieniacutegena uacutenica y tendraacuten que describir coacutemo se ha adaptado a las condi-ciones ambientales que imperan en su lejano mundo
Empieza la actividad con un emocionante viaje a mundos distantes usando la herramienta interactiva httpeyesjplnasagoveyes-on-exoplanetshtml
Muestra en clase las imaacutegenes del sitio en Internet de la NASAhttpsexoplanetsnasagovalien-worldsexoplanet-travel-bureau
En este sitio encontraraacutes una seleccioacuten de carteles con gran variedad de exoplanetas que ilustran los rasgos uacutenicos de cada uno de ellos
bull TRAPPIST-1_Planet hop from TRAPPIST-1 (de planeta en planeta desde TRAPPIST-1)
bull PSOJ31885-22 _Where the night life never ends (Donde la vida nocturna nunca cesa)
bull HD4037G_Experience the gravity of a super earth (Experimenta la gravedad de una supertierra)
bull KEPLER-16B_Where your shadow always has company (Donde tu sombra siempre tiene compantildeiacutea)
bull 51 Pegasi-b_Greetings from your first exoplanet (Saludos desde tu primer exoplaneta)
bull KEPLER-186F_Where the grass is always redder (Donde la hierba siempre es maacutes roja)
El tamantildeos de estos exoplanetas va desde las supertierras hasta los minineptunos algunos son rocosos otros son aacuteridos como desiertos los hay volcaacutenicos achicharrantes geacutelidos unos son asolados por potentes vientos otros son bombardeados por radiacioacuten intensa
gt Muestra de carteles sobre exoplanetas del sitio web de la NASA
72 T9 Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
Actividad ACada grupo estudiaraacute varios sistemas de planetas extrasolares y con la informacioacuten obtenida crearaacute una descripcioacuten detallada del mundo distante inventado por ellos A continuacioacuten disentildearaacuten un cartel en el que figuren los principales rasgos de ese planeta
Actividad BSi en ese mundo pudiera haber vida iquestqueacute forma tendriacutea iquestQueacute clase de adaptaciones tendriacutean que desarrollar los seres vivos para sobrevivir en las condiciones ambientales de este planeta La astrobiologiacutea aspira a descubrir cuaacuteles son las condiciones necesarias para la vida y queacute formas puede adoptar la vida Los alumnos asumiraacuten el papel de as-trobioacutelogos para estudiar los entornos extremos que hay en la Tierra y las adaptaciones que han desarrollado los seres vivos para sobrevivir en ellos Usaraacuten esta informacioacuten para describir la clase de vida alieniacutegena que podriacutea existir en el nuevo mundo que han imaginado Dibujaraacuten y pondraacuten nombre a esta nueva forma de vida y sentildealaraacuten sus rasgos principales
Puesta en comuacutenLos grupos presentaraacuten sus disentildeos ante su clase o ante otra clase y describiraacuten con detalle el mundo alieniacutegena que han inventado Expli-caraacuten queacute adaptaciones han desarrollado los seres vivos para adaptar-se a ese entorno
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Si fuera posible iquesta cuaacutel de esos exoplanetas viajariacutean los chicos o enviariacutean una sonda para estudiarlo y por queacute El docente haraacute hincapieacute en que es imposible viajar a estos exoplanetas distantes debido a las inmensas distancias que nos separan de ellos iquestCoacutemo seriacutea ese lugar Si pudieran elegir sus caracteriacutesticas iquestcuaacuteles creen que seriacutean las ideales para vivir felices y con bienestar
Puede que los grupos quieran componer una muacutesica para acompantildear su mural Tambieacuten podriacutean disentildear confeccionar y decorar una maqueta para ilustrar los rasgos principales del mundo distante que han elegido Esta actividad podriacutea relacionarse con otros temas interdisciplinares del curriacuteculo como dibujo teatro tecnologiacutea ingenieriacutea geografiacutea lecto-escritura e informaacutetica
73T9Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
VoyagerEn 1977 se lanzaron las dos sondas gemelas Voyager 1 y 2 para explo-rar regiones del espacio a las que ninguacuten otro artefacto terrestre habiacutea llegado jamaacutes Ambas estaacuten maacutes lejos del Sol que Plutoacuten y a traveacutes de los datos que siguen enviando a la Tierra los cientiacuteficos confiacutean en co-nocer mejor el espacio que media entre las estrellas llamado espacio interestelar La nave lleva a bordo un disco de cobre chapado en oro de unos 30 cm con sonidos e imaacutegenes seleccionados para retratar la diversidad de la vida y la cultura en la Tierra
mdash iquestQueacute pondriacutean los chicos en un disco asiacute para enviar en una misioacuten con destino a un planeta distante situado fuera de los confines de nuestra propia Galaxia
mdash iquestCoacutemo describiriacutean a los seres humanos
mdash iquestQueacute los hace felicesmdash iquestQueacute cualidades consideran
deseables en un ser humano
mdash iquestQueacute aficiones animales accidentes geograacuteficos o muacutesica incluiriacutean en el disco
mdash Si tuvieran que escribir una carta a un ser alieniacutegena iquestqueacute le diriacutean
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
El alumnado podriacutea grabar un viacutedeo o un mensaje de voz composiciones musicales programas informaacuteticos robots creaciones artiacutesticas o fotografiacuteas Esta actividad ofrece muchas posibilidades para seguir un plantea-miento interdisciplinar amplio atractivo para todas las edades y todo tipo de capacidades
Otros cuadernos didaacutecticosConsulta todos los disponibles y descaacutergalos de la web wwweseroes
Deteccioacuten de exoplanetasESCONDIDOS EN LA LUZModelado de traacutensitos de exoplanetas
PRIMARIA
Ingenieriacutea de astronavesLA ALEACIOacuteN PERFECTADescubre las distintas propiedades de los materiales
PRIMARIA
Lanzamiento de cohetesTECNOLOGIacuteA ESPACIALCalcula y disentildea tu propio lanzamiento
PRIMARIA
Observador de la tierraCENTINELA INCANSABLERecogida y anaacutelisis de informacioacuten para comprender mejor nuestro planeta
PRIMARIA
Deteccioacuten de exoplanetasESCONDIDOS EN LA LUZModelado de traacutensitos de exoplanetas
SECUNDARIA Y BACHILLERATO
Ingenieriacutea de astronavesLA ALEACIOacuteN PERFECTADescubre las distintas propiedades de los materiales
SECUNDARIA Y BACHILLERATO
Lanzamiento de cohetesTECNOLOGIacuteA ESPACIALCalcula y disentildea tu propio lanzamiento
SECUNDARIA Y BACHILLERATO
Modelado de traacutensitos de exoplanetas
exoplanetasDeteccioacuten de
ESCONDIDOS EN LA LUZ
PrimariaCuaderno del profesorado
DE-P-01
Colaboradores ESERO Spain Mayo 2019
ANDALUCIacuteA Consejeriacutea de Educacioacuten y Deporte de la Junta de Andaluciacutea
ARAGOacuteN Fundacioacuten Centro Astronoacutemica Aragoneacutes Espacio 042
Fundacioacuten Ibercivis
ASTURIAS Consejeriacutea de Educacioacuten y Cultura del Gobierno del Principado de Asturias
CANARIAS Consejeriacutea de Educacioacuten y Universidades del Gobierno de Canarias
CATALUNtildeA CESIRE (Centre de Recursos Pedagogravegics Especiacutefics de Suport a la Innovacioacute i la Recerca Educativa) Departament drsquoEnsenyament Generalitat de Catalunya
GALICIA Conselleriacutea de Educacioacuten Universidade e Formacioacuten Profesional de la Xunta de Galicia
I BALEARES Conselleria De Educacioacuten y Universidad Govern Illes Balears
LA MANCHA Consejeriacutea de Eduacioacuten Cultura y Deportes Gobierno de Castilla La Mancha
MADRID Consejeriacutea de Educacioacuten e Investigacioacuten de la Comunidad de Madrid
Grupo de Investigacioacuten en Nutricioacuten Ejercicio y Estilo de Vida Saludable INEF Universidad Politeacutecnica de Madrid
MURCIA Consejeriacutea de Empleo Universidades y Empresa Regioacuten de Murcia
NAVARRA Pamplonetario
PAIacuteS VASCO Departamento de educacioacuten Gobierno Vasco
VALENCIA Ciutat de les Arts i les Ciegravencies Generalitat Valenciana
Cartulinasde color negro y Planchas
de poliestireno o espuma
(60x60 cm)
Tablero 60x60para caacutelculo de zona
de habitabilidad
Plantilla con los planetas
del Sistema Solar a escala de tamantildeo
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astroacutenomo
galaacutectico y Cientiacutefico planetario
Plantilla con los planetas del Sistema Solar
a escala de distancia
Gometsredondos (planetas)
7 fichascon datos
de planetas extrasolares
Tizas y cordelpara trazar oacuterbitas
5 fichascon datos del Sistema Solar
1 fichapara calcular las
zonas habitables del Sistema Solar y los 7 exoplanetas (para
fotocopiar)
Calculadora
Tijeras yPegamento en
barra
Plastilina de varios colores y palillos de
cocina
12 T1
Papel Laacutepices o boliacutegrafos
Rotuladores opacos tizas o laacutepices de
colores
Trapo o bayeta para limpiar el tablero
Material necesario para realizar la actividad
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Tema 1 Hasta el infinito y maacutes allaacute 13T1
Para preparar con antelacioacuten
Todas las sesiones en el aula estaacuten pensadas para que el alumnado trabaje en grupos de cuatro personas Antes de iniciar la actividad se pueden preparar varias etiquetas identificativas con la profesioacuten de laquoastroacute-nomo galaacutecticoraquo Veacutease las cartas de roles
Dibuja los dos ejes sobre las cartulinas negras y maacutercalos a intervalos de 1 cm empezando por el pun-to en el que se cruzan ambos ejes antes de pegar las cartulinas sobre las planchas de material riacutegido
Veacutease el diagrama en el apartado laquoInformacioacuten para el docenteraquo
Las planchas riacutegidas se pueden utilizar por ambos lados para no tener que utilizar dos diferentes si se pega una cartulina negra por cada uno de sus lados Otra posibilidad consiste en recortar ciacuterculos de papel coloreados para confeccionar los planetas y pegarlos sobre sus oacuterbitas trazadas previamente en la cartulina negra sin necesidad de fijarla despueacutes a la plancha de material riacutegido
Reparte entre los alumnos las fichas rellenables para el caacutelculo Entrega tambieacutena cada grupo de alum-nos una ficha con los datos del Sistema Solar Y junto a esta reparte las fichas diferentes con informacioacuten sobre planetas extrasolares entre los grupos Todos los grupos deben tener demaacutes de la ficha del Sol y la del planeta extrasolar la ficha del caacutelcu que les permita calcular las zonas de habitabilidad
Presentacioacuten de la actividad
Pregunta a los escolares si saben queacute es un planeta iquestSaben cuaacuteles son los planetas del Sistema Solar iquestCuaacutentos hay iquestSaben en cuaacutel de ellos vivimos y el nombre de nuestra estrella
Muestra en clase una animacioacuten que recree un sistema solar por ejemplo la de Paxi (la mascota de la ESA) y el Sistema Solar httpswwwstemorgukrx34sc
Pide a los chicos que tracen por grupos las oacuterbitas de la Tierra y la Luna alrededor del Sol Tambieacuten pueden plasmar las oacuterbitas de otros planetas del Sistema Solar Si se dispone de ellos el docente po-draacute mostrar al alumnado modelos tridimensionales de los planetas Una actividad del Royal Observatory Greenwich utiliza piezas de fruta para ilustrar las masas relativas de los planetas colocadas por orden de distancia al Sol wwwstemorgukelibraryresource31649fruit-solar-system
Explica en clase que necesitamos agua para existir y que en nuestro planeta repleto de agua hay vida pero que puede haber muchos planetas con agua y con unas condiciones favorables para la vida que no alberguen seres vivos Cuaacutentos de esos planetas habitables tienen vida sigue siendo un gran misterio sin respuesta iexcly apasionante De momento tenemos la capacidad de efectuar observaciones que revelan queacute planetas podriacutean albergar vida pero solo eso no nos sirve para saber si realmente hay vida extraterrestre
Los planetas demasiado proacuteximos al Sol son demasiado toacuterridos para albergar agua liacutequida porque se convertiriacutea en vapor y se esfumariacutea mientras que en un lugar alejado del Sol en exceso el agua se congelariacutea La oacuterbita de la Tierra es justo la idoacutenea ni demasiado caliente ni demasiado friacutea Esta regioacuten se denomina zona habitable o laquozona de Ricitos de Ororaquo En esta actividad los alumnos se convertiraacuten en astroacutenomos galaacutecticos y usaraacuten las matemaacuteticas y una serie de datos para trazar las oacuterbitas de la Tierra y de los planetas del Sistema Solar antes de pasar a representar las oacuterbitas que recorren algunos planetas extrasolares alrededor de sus estrellas centrales
14 Tema 1 Hasta el infinito y maacutes allaacuteT1
Actividad
La ficha de actividades 1a (ficha del Sol y su sistema de planetas) ofrece informacioacuten sobre la distancia de la Tierra y el resto de planetas al Sol en unidades astronoacutemicas o au Entrega a cada grupo de la clase varias fichas con datos sobre el Sistema Solar y una cartulina de color negro unida a una plancha de material riacutegido en la que ya esteacuten trazados dos ejes que se crucen en el centro y divididos en intervalos de un centiacutemetro Puede que el docente prefiera proporcionar al alumnado una cartulina negra sin maacutes sin fijarla a una plancha de material riacutegido La escala puede darse ya trazada sobre cada eje o tambieacuten se puede optar por que la sentildeale el propio alumnado dependiendo de sus capacidades La actividad permite trabajar con nuacutemeros de hasta dos decimales
En un primer momento el alumnado trabaja como un solo grupo formado por toda la clase mientras el do-cente expone la actividad La posicioacuten del Sol se corresponde con el punto de la cartulina donde se cruzan ambos ejes Conviene explicar que las distancias que median entre los planetas y el astro central se miden en unidades astronoacutemicas o au La Tierra dista 1 au de nuestra estrella el Sol Con un rotulador opaco o un laacutepiz de color se marcaraacute la distancia que separa la Tierra del Sol en los puntos adecuados de los ejes norte sur este y oeste em-pezando a contar desde la interseccioacuten de ambos ejes A continuacioacuten se uniraacuten los cuatro puntos mediante una circunferencia para representar la oacuterbita Si se utiliza la plancha riacutegida se pincharaacute sobre ella un palillo de cocina con una pequentildea bola de plastilina en uno de sus extremos que represente la Tierra situada sobre su oacuterbita Otra posibilidad consiste en colocar una pegatina o un ciacuterculo pequentildeo de papel coloreado para ilustrar la Tierra sobre la cartulina negra en alguacuten punto de su oacuterbita El alumnado representaraacute por siacute solo la distancia y las oacuterbitas del resto de los planetas Por uacuteltimo deberaacute calcular y sentildealar la zona habitable usando la informacioacuten que figura en la ficha correspondiente (ficha de actividades 1b) Recueacuterdese a los estudiantes que esta regioacuten se denomina zona habitable (o laquozona de Ricitos de Ororaquo) porque no es ni demasiado caliente ni demasiado friacutea
Si se dispone de planchas de material riacutegido se confeccionaraacute un modelo de cada planeta por orden de masa con plastilina de un color adecuado de acuerdo con los rasgos que el alumnado conozca de cada planeta Conviene recordarles que disponen de alguna informacioacuten sobre los planetas (su masa y el tama-ntildeo de su oacuterbita) que les serviraacuten para decidir coacutemo representarlos
mdash iquestSe parecen maacutes a la Tierra (planetas rocosos) o a Juacutepiter (planetas gaseosos) iquestCuaacuteles tienen maacutes posibilidades de ser habitables (los rocosos)
A continuacioacuten fijaraacuten cada planeta de plastilina a un palillo de cocina y pincharaacuten los palillos sobre la plan-cha de material riacutegido en el lugar que les corresponda sobre los anillos orbitales que hayan trazado en la cartulina Los modelos de plastilina se pueden sustituir por ciacuterculos de papel o pegatinas que representen los planetas y se fijaraacuten con pegamento sobre la cartulina negra
A continuacioacuten los grupos necesitaraacuten otra cartulina de color negro fijada sobre una plancha riacutegida que tambieacuten tenga marcados de antemano ambos ejes y la escala formada por segmentos de 1 cm Otra posibilidad consiste en retirar los planetas de plastilina de la plancha riacutegida utilizada en la actividad anterior y aprovechar su reverso para fijar sobre este otro lado la segunda cartulina negra o incluso limitarse a usar la cartulina negra sin ninguacuten soporte riacutegido
Tema 1 Hasta el infinito y maacutes allaacute 15T1
mdash iquestTienen los chicos alguna idea de cuaacutentas estrellas puede haber tan solo en nuestra Galaxia que esteacuten orbitadas por planetas
Expliacutecales que se han descubierto cientos de sistemas con maacutes de un planeta y miles de estrellas con al menos un planeta a su alrededor tan solo en nuestra Galaxia y que se calcula que puede haber decenas de miles de millones maacutes Cada grupo recibiraacute una ficha (ficha de actividades 1a) con los datos del sistema estelar de un planeta extrasolar para que utilizando esa informacioacuten sentildeale la distancia a la que se en-cuentra el planeta de la estrella central Los planetas extrasolares de los que se proporcionan datos son 55 Cancri HR 8799 Gliese 581 Gliese 876 Kepler 62 Kepler 186 e iacutepsilon Andromedae
Por uacuteltimo se repartiraacuten las fichas que muestran coacutemo calcular los liacutemites interior y exterior de la zona de habitabilidad para cada una de esas estrellas Cada grupo usaraacute los caacutelculos para sentildealar esta zona sobre la cartulina donde hayan representado el sistema solar en cuestioacuten para ver si alguno de los planetas cae dentro de esta zona y podriacutea ser habitable
Puesta en comuacutenLos grupos compartiraacuten sus resultados con el resto de la clase los cuales podraacuten exponerse en la pizarra electroacutenica
1 iquestQueacute grupos encontraron un planeta que orbita alrededor de su estrella central dentro de la zona habitable
2 iquestPor queacute algunos de ellos no seriacutean habitables Recueacuterdales que tienen a su disposicioacuten gran varie-dad de informacioacuten relevante sobre los planetas relacionada con este tema
3 iquestCuaacutel de esos planetas seriacutea demasiado caliente o demasiado friacuteo para albergar vida
gt Muestras del trabajo realizado por el alumnado de 5ordm curso
Tema 1 Hasta el infinito y maacutes allaacute16 T1
Informacioacuten para el docente
Unidad astronoacutemicaUna unidad astronoacutemica (siacutembolo au) es la distancia que media entre la Tierra y el Sol esta distancia variacutea a medida que la Tierra recorre su oacuterbita alrededor del Sol la cual asciende a 149 597 870 700 metros
PlanetaUn planeta se define como un objeto que gira alrededor de una es-trella que es lo bastante masivo como para que su propia gravedad le confiera forma esfeacuterica y que haya logrado laquolimpiarraquo su recorrido orbital de otros objetos menores
Antildeo-luzUn antildeo-luz (a-l) es la distancia que recorre la luz en un antildeo a una ve-locidad de unos 300 000 kiloacutemetrossegundo
LuminosidadLuminosidad es una medida del brillo o la potencia de una estrella la cantidad de energiacutea que emite una estrella desde su superficie Suele expresarse en vatios y se mide en relacioacuten con la luminosidad del Sol
Exoplanetas en la zona habitableLa zona habitable o laquozona de Ricitos de Ororaquo es la regioacuten en torno a la estrella donde imperan temperaturas que no son ni demasiado calientes ni demasiado friacuteas para que haya agua en estado liacutequido Los liacutemites maacutes cercano y maacutes alejado de la estrella donde puede haber agua liacutequida dependen entre otras cosas del tamantildeo y la temperatu-ra de la estrella Se cree que las estrellas iacutepsilon Andromedae Gliese 581 55 Cancri Kepler 62 y Kepler 186 cuentan con planetas que las orbitan dentro de la zona habitable Sin embargo los datos sobre los sistemas planetarios extrasolares pueden variar a medida que se reuacutena maacutes informacioacuten Los datos que se dan en las fichas son los correctos en el momento de su confeccioacuten pero deberaacuten revisarse a medida que se logren nuevos hallazgos y los telescopios maacutes modernos efectuacuteen mediciones maacutes precisas Asiacute es la ciencia
Los alumnos maacutes capaces disfrutaraacuten calculando la distancia en au de la zona habitable de las estrellas que figuren en sus fichas de ac-tividades utilizando la foacutermula 07 times radicluminosidad de la estrella para hallar el borde interior de la zona habitable y 15 times radicluminosidad para el liacutemite exterior de dicha zona Noacutetese que la luminosidad se da en unidades solares o laquosolesraquo es decir tomando como referencia la lumi-nosidad de nuestro Sol
Enana rojaEstrella pequentildea vieja y relativamente friacutea
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Los grupos pueden efectuar una buacutesqueda de otros exoplanetas y estrellas descubiertos en nuestra Galaxia y preparar un mural o una presentacioacuten para exponer sus averiguaciones
Tema 1 Hasta el infinito y maacutes allaacute 17T1
Enana marroacutenObjeto celeste con una masa intermedia entre la de un planeta gigante gaseoso y una estrella pequentildea que se cree que emite radiacioacuten infra-rroja Son de colores diversos a pesar de su nombre
Enana naranja Tambieacuten conocida como estrella de tipo K de la secuencia principal (quema hidroacutegeno) o enana K Tiene un tamantildeo intermedio entre una estrella roja de tipo M de la secuencia principal y una estrella amarilla de tipo G de la secuencia principal
Enana amarillaNuestro Sol es una estrella enana amarilla Estos astros tienen una masa similar a la del Sol A medida que se van enfriando se los conoce como estrellas enanas blanco-amarillentas
Telescopia espacial James WebbEl telescopio espacial James Webb es el sucesor del telescopio espacial Hubble y supone una colaboracioacuten internacional de la Agencia Espacial Europea la Agencia Espacial Canadiense y NASA Portaraacute en su inte-rior un instrumento desarrollado en Reino Unido que permitiraacute tomar medidas espectroscoacutepicas que se espera que revolucionen el estudio de las atmoacutesferas de planetas extrasolares Este telescopio lograraacute ob-servar las primeras galaxias que se formaron en el universo y estudiaraacute sucesos y objetos distantes del cosmos que ahora son inaccesibles a los instrumentos instalados en la superficie terrestre Otro de sus objetivos consiste en desentrantildear coacutemo se forman las estrellas y los planetas lo que incluiraacute imaacutegenes directas de exoplanetas
ENLACES
Para introducirse en el tema de los planetas extrasolares consuacuteltese
httpwwwesaintesaKIDSenSEM3NFXPX-PF_LifeinSpace_0html
httpsexoplanetsnasagov
httpeyesjplnasagoveyes-on-exoplanetshtml
httpswwwstemorgukelibraryresour-ce31030exoplanets
Para diponer de maacutes informacioacuten sobre el telescopio espacial James Webb veacutease
httpjwst-miriroeacuk
httpswwwjwstnasagov
gt Muestra del tablero de trazado de oacuterbitas de exoplanetas con dos ejes que se cruzan en el centro
18 Tema 1 Hasta el infinito y maacutes allaacuteT1
EstrellaIntervalo espacial de la zona habitable
Planetas dentro de la zona
Sol 07ndash15 Tierra Marte Venus
Gliese 581 0077ndash0165 o 008ndash0165
c g o solo g
HR 8799 154ndash331 Ninguno
55 Cancri 05ndash1125 f
Kepler 62 031ndash067 e
Kepler 186 004ndash033 b c d e
Gliese 876 007ndash015 c
iacutepsilon Andromedae 132ndash283 d
Si se usa el valor real de 0077 los planetas c y g caen dentro de la zona habitable si el nuacutemero se redondea a 008 entonces solo se encuentra en ella el planeta g Esto puede originar un debate sobre cuaacutendo es adecuado redondear un valor hasta dos decimales iexclEn este caso la diferencia entre ambos resultados es enorme
Tema 1 Hasta el infinito y maacutes allaacute 19T1
Muestras de fichas con datos (ficha de actividades 1a Sol y sistemas exoplanetarios)
Muestra de ficha rellenable(ficha de actividades 1b)
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los seres vivos producen dioacutexido de carbonobull que se ha detectado dioacutexido de carbono en la
atmoacutesfera de planetas distantesbull que la deteccioacuten de dioacutexido de carbono puede ser
un signo de que hay vidabull a trabajar siguiendo un meacutetodo cientiacutefico
Contexto
La ciencia estaacute descubriendo planetas en oacuterbita
alrededor de estrellas de nuestra Galaxia y algunos
de ellos podriacutean ser similares a la Tierra con unas
condiciones adecuadas para la vida Por tanto
iquestqueacute se busca cuando se estudian estos mundos
lejanos En este tema el alumnado aprenderaacute que
la deteccioacuten de dioacutexido de carbono puede ser un
signo de vida y para ello realizaraacute una investigacioacuten
para recolectar el dioacutexido de carbono que produce
un organismo vivo la levadura
gt Gran Fuente Prismaacutetica del Parque Nacional Yellowstone Fotografiacutea de Jim Peaco National Park Service a traveacutes de Wikimedia Commons
21
tema 2SIGNOS DE VIDA
En busca de vida en planetas extrasolares
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astrobioacutelogo
y Astroacutenomo
Botellas de plaacutestico
de 500 mlVinagre100 ml
Bicarbonato soacutedico
media taza
Pajitas de refresco y cucharilla
Vasos desechables
Material necesario para realizar la actividad B
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Material necesario para realizar la actividad A
22 T2
1 comprimidoefervescente
de Vitamina CGasificante
Ficha de actividades
2b (para fotocopiar)
TermoacutemetroLevadura en polvo y azuacutecarGlobos
Matraz 125 ml 1 vela
Agua caliente(temperatura entre
45ordm y 50ordm C)Agua
Tema 2 Signos de vida 23T2
Para preparar con antelacioacuten
Inflar y desinflar varias veces los globos antes de iniciar el estudio de la levadura Calentar el agua y guar-darla caliente en un termo Para trabajar este tema se pueden preparar etiquetas identificativas con la profesioacuten de astrobioacutelogo
ActividadIntroduccioacutenLa actividad se introduciraacute explicando que la humanidad estaacute buscando signos de vida en planetas si-tuados fuera del Sistema Solar Para ello se utilizan telescopios muy potentes En la pizarra electroacutenica se pueden mostrar imaacutegenes obtenidas por el telescopio espacial Hubble por el telescopio COROT de ESA y por el telescopio espacial Spitzer (Consuacuteltense los enlaces que figuran en el apartado titulado laquoInforma-cioacuten para el docenteraquo) Conviene explicar al alumnado que estos telescopios permiten reunir informacioacuten sobre las atmoacutesferas de las estrellas y los planetas distantes aparte de la toma de imaacutegenes espleacutendidas desde el espacio
Actividad A Explica al alumnado que los organismos vivos producen dioacutexido de carbono como material de desecho y que los especialistas que buscan signos de vida fuera del Sistema Solar usan telescopios especiales para de-tectar sustancias como dioacutexido de carbono en las atmoacutesferas de planetas distantes Se puede seguir gran variedad de procedimientos para crear burbujas de dioacutexido de carbono Los chicos usaraacuten las pajitas para soplar con ellas dentro del agua y formar burbujas introduciraacuten un comprimido efervescente de vitamina C en el agua y observaraacuten las burbujas que aparezcan o antildeadiraacuten vinagre a una cucharilla llena de bicar-bonato soacutedico y comprobaraacuten que se forma espuma a medida que se produzca el dioacutexido de carbono
El docente se aseguraraacute de que los comprimidos efervescentes se usan tan solo para realizar el experi-mento y advertiraacute a los alumnos de que no deben ingerirlos
Actividad BEn esta ocasioacuten usaremos un organismo llamado levadura que produce dioacutexido de carbono a partir de un nutriente el azuacutecar Para ello se explicaraacute a los chicos coacutemo hay que realizar la investigacioacuten1 Asegurarse de que el globo se ha estirado tras inflarlo y desinflarlo varias veces2 Verter el contenido de un sobre de levadura y una cucharilla de azuacutecar en un vaso con agua caliente
(entre 45 y 50 ordmC) y remover la mezcla3 Asegurarse de que el azuacutecar y la levadura se han disuelto y verter la mezcla en una botella Deberiacutean ver-
se las burbujas de dioacutexido de carbono que formaraacute la levadura a medida que se alimente con el azuacutecar4 Colocar y fijar la boca del globo en el cuello de la botella5 Unos minutos despueacutes el globo deberiacutea inflarse
Conviene explicar que la levadura es un organismo vivo y que a medida que se alimenta con el azuacutecar produce dioacutexido de carbono
Tema 1 Hasta el infinito y maacutes allaacute24 T2
mdash iquestSon capaces de averiguar los chicos queacute condiciones afectan a la produccioacuten de dioacutexido de carbono por parte de la levadura
A continuacioacuten cada grupo debatiraacute queacute variables podriacutean alterarse en este experimento Algunas de sus sugerencias podriacutean ser cambiar la cantidad de azuacutecar o de levadura el tipo de azuacutecar o la temperatura del agua Planificaraacuten su investigacioacuten
mdash iquestQueacute quieren mantener igual iquestQueacute quieren medir iquestQueacute van a registrar iquestQueacute creen
que ocurriraacute y por queacute Tambieacuten pueden tomar fotografiacuteas o viacutedeos de las distintas fases de expansioacuten que experimenten los globos
Puesta en comuacutenEl alumnado mostraraacute sus resultados en tabletas graacuteficas murales viacute-deos o presentaciones de PowerPoint explicaraacute queacute significan y justifi-caraacute sus conclusiones iquestCoacutemo proseguiriacutean con la investigacioacuten Con-viene hacer hincapieacute en que la existencia de dioacutexido de carbono en la atmoacutesfera de un planeta no demuestra que haya vida en eacutel
Demostracioacuten del docenteEl docente explicaraacute que una de las propiedades del dioacutexido de carbo-no es que es maacutes pesado que el aire y que puede utilizarse para apagar una llama Para demostrarlo se introduciraacuten varias cucharadas de bi-carbonato soacutedico en una jarra y se antildeadiraacute vinagre Un par de minutos despueacutes se produciraacute una reaccioacuten que formaraacute un gas Entonces se laquoverteraacuteraquo este gas (pero no el liacutequido ni la espuma) sobre una vela encendida dentro de un recipiente poco hondo y se observaraacute que la llama se apaga El docente explicaraacute entonces que la llama necesita el oxiacutegeno del aire para arder como el dioacutexido de carbono es maacutes denso
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
El alumnado podraacute disentildear un extremoacutefilo usando la informacioacuten que figura en la ficha de actividades 2a y describir en queacute condicio-nes vive y coacutemo se ha adaptado a ellas antes de concluir la actividad daacutendole un nombreTambieacuten pueden estudiar el telescopio espacial Hubble o el planeta extrasolar HD 189733b
ENLACES
Para ampliar informacioacuten sobre telescopios veacutease
httphubblestscieduthe_telescopehub-ble_essentials
httpwwwbbccouksciencespaceuniverseexplorationkepler_mission
httpsenmwikipediaorgwikiKepler_(spa-cecraft)
httpwwwspitzercaltechedu
httpwwwesaintOur_ActivitiesSpace_ScienceCOROT_overview
Para maacutes informacioacuten sobre extremoacutefilos veacutease
httpsastrobiologynasagov
La vida de los extremoacutefilos de Christopher Brooks BBC Scotland
httpwwwbbccouknature21923937
Tema 2 Signos de vida 25T2
que el aire se hunde hasta el fondo del recipiente desplaza el aire y apaga la llama iquestHay alguna manera de demostrar queacute gas se forma durante el experimento Intenta laquoverterraquo con cuidado el gas que hay den-tro de los globos cerca de una vela encendida y observa que la llama se apaga Esta prueba no demuestra por supuesto que se trate de dioacutexido de carbono en lugar de cualquier otro gas maacutes denso que el aire pero siacute revela una de las propiedades del dioacutexido de carbono La demostracioacuten es visual y fomenta el ra-zonamiento loacutegico
Siempre hay que tener cuidado cuando se usan velas encendidas Hay que advertir al alumnado de los peligros de tocar o acercarse demasiado a una llama
Informacioacuten para el docente AstrobiologiacuteaLa astrobiologiacutea estudia el origen la evolucioacuten la distribucioacuten y el futuro de la vida en el universo tanto la vida extraterrestre como la vida en la Tierra
Levadura Se conocen unas 160 especies de levadura La levadura es un hongo un organismo diminuto un solo gramo contiene 25 000 millones de ceacutelulas Es capaz de producir una cantidad inmensa de dioacutexido de car-bono siempre que disponga de los azuacutecares que necesita para alimentarse La levadura utiliza sus propias enzimas para descomponer azuacutecares maacutes complejos como azuacutecar granulado y conferirle una forma en la que pueda consumirlo
ExtremoacutefilosHasta donde sabemos la Tierra es el uacutenico planeta que alberga vida y esta vida comenzoacute a existir hace al menos 3800 millones de antildeos cuando la Tierra se habiacutea enfriado lo bastante como para desarrollar una capa exterior de roca Puede que surgiera en una laguna de roca o en el oceacuteano Ninguna forma de vida de este planeta puede sobrevivir sin agua Algunos especialistas creen que los ingredientes necesarios para la aparicioacuten de la vida pudieron llegar del espacio a lomos de cometas o asteroides En todos los lugares donde se mire se encuentra vida de alguna clase Antes se creiacutea que las plantas y animales solo podiacutean vivir cerca de la superficie terrestre donde llega la luz del Sol Pero hay bacterias que metabolizan minerales y se han descubierto gases de origen bioloacutegico varios kiloacutemetros por debajo de la roca soacutelida algunos organismos viven en ambientes muy aacutecidos en surtidores calientes situados en el fondo de los oceacuteanos maacutes profundos en charcas hidrotermales con agua hirviendo en las estepas heladas de la Antaacutertida en entornos altamente radiactivos y hasta en burbujas de gas metano Estos organismos supervivientes se denominan extremoacutefilos y da la impresioacuten de que la vida es capaz de sobrevivir en cualquier lugar donde haya agua Como la vida es tan resistente hay razones para pensar que en el cosmos puede existir alguacuten tipo de vida extraterrestre Uno de los indicadores de la vida lo constituye el dioacutexido de carbono un gas generado por la vida y que las plantas expulsan y utilizan para crecer El carbono es uno de los principales elementos quiacutemicos de la vida En 2008 el telescopio espacial Hubble descubrioacute dioacutexido de carbono en la atmoacutesfera del planeta HD 189733b que orbita alrededor de una estrella distante con un tamantildeo similar al de Juacutepiter
26 T2 Tema 2 Signos de vida
Tardiacutegrados
Los tardiacutegrados u osos de agua son animales diminutos que viven en el agua y pueden sobrevivir en entornos extremos Por ejemplo soportan unas temperaturas extremadamente altas y bajas unos iacutendices de presioacuten y de radiacioacuten extremos que resultariacutean letales para la mayoriacutea de los animales y pueden sobrevivir sin alimento y sin agua durante maacutes de diez antildeos
Deinococcus radiodurans
Este organismo unicelular soporta altas dosis de radiacioacuten casi 3000 veces maacutes que el ser humano
Hesiocaeca methanicola gusano de hielo
Especie de gusano poliqueto plano rosaacuteceo y de 5 cm de longitud que vive en depoacutesitos de hielo de metano en los fondos oceaacutenicos
Termoacutefilos
Conjunto de bacterias capaces de soportar el calor extremo y productoras de los vivos colores que se forman alrededor de los surtidores termales del Parque Nacional Yellowstone de EE UU El agua de los geacuteiseres y los surtidores de este parque alcanza temperaturas de hasta 70 ordmC
Algas termoacutefilas
Las algas termoacutefilas son capaces de sobrevivir y proliferar a temperaturas extremadamente elevadas Las algas verdes que aparecen en esta imagen del Parque Nacional Yellowstone viven en un agua que ronda los 50 ordmC
Microcystis
Los organismos Microcystis son una clase de algas bacterianas que crecen en aguas con unos niveles muy elevados de pH como el lago Mono de California Estas cianobacterias suelen organizarse en colonias como la de la figura y producen y liberan toxinas nocivas
Arenaria de mar
La Honckenya peploides tambieacuten conocida como arenaria de mar o hierba de la sal es una planta haloacutefila lo que significa que puede vivir en unas condiciones de salinidad extrema por lo que suele encontrarse cerca de las playas
Microalgas Dunaliella salina
Las microalgas Dunaliella salina amantes de entornos con una salinidad extrema son las causantes del intenso color rosa que se ve en esta imagen aeacuterea de una laguna hipersalina
Ficha informativa 2a
H O J A D E A C T I V I D A D E Sw w w e s e r o e s
actividades27T2
Cuaderno del profesoradoD E T E C C I Oacute N D E E X O P L A N E TA SFicha 2b
Nuestra pregunta es
Cambiaremos
Mediremos
Dejaremos igual las condiciones siguientes
Resultados obtenidos
Hemos descubierto
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que la luz se compone de diversos coloresbull que se pueden detectar ingredientes clave
en la atmoacutesfera de un planetabull que la deteccioacuten de agua dioacutexido de carbono
u oxiacutegeno en una atmoacutesfera planetaria puede ser un signo de que alberga vida
bull a interpretar datos e identificar rasgos determinantes
Contexto
Se ha observado que varios planetas extrasolares
poseen atmoacutesfera Cuando uno de estos planetas
transita por delante de su estrella central no solo se
puede medir su tamantildeo sino que tambieacuten se puede
averiguar exactamente queacute elementos quiacutemicos
componen la atmoacutesfera que lo envuelve mediante
el empleo de un espectroacutegrafo para captar su
espectro
En esta actividad el alumnado averiguaraacute
coacutemo descomponer tintas de colores usando la
cromatografiacutea coacutemo descomponer la luz blanca en
los colores que la conforman recurriendo a un CD a
modo de red de difraccioacuten y coacutemo interpretar los
espectros de planetas extrasolares para identificar
elementos clave de sus respectivas atmoacutesferas
gt Planeta extrasolar visto desde su sateacutelite Creacutedito IAUL Calcada
29
tema 3LA ATMOacuteSFERA
La firma especiacutefica de un planeta
Rotularesnegros
Rotuladores de colores
Fuentes de luz variadas
Pegatinas de colores
2 pipetasFichas de
actividades3a y 3b
Papel de filtro CaramelosSmaties o MampMs
Plantilla de espectroscopio (para fotocopiar)
y 1 CD
30 T3
Material necesario para realizar la actividad
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Botella con tapoacuten tipo sport
Cerillas
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Espectrocopista
y AstroacutenomoAgua caliente
Tema 3 La atmoacutesfera 31T3
Para preparar con antelacioacutenPrepara algunos ejemplos de los patrones de color que se producen cuando se dejan caer gotas de agua sobre ciacuterculos de color pintados con rotulador sobre un trozo de filtro de papel
Ten preparada una botella de plaacutestico transparente de 500 ml de capacidad con tapoacuten tipo sport y cerillas para crear una nube dentro de la botella Conviene practicarlo con antelacioacuten
Se pueden preparar etiquetas identificativas con la profesioacuten de espectroscopista del apeacutendice 1 para usarlas cuando los chicos estudien los patrones de la luz
IntroduccioacutenExplica al alumnado que la cromatografiacutea es una teacutecnica que se usa para separar mezclas Mueacutestrales coacutemo se usa la cromatografiacutea para separar pigmentos en tintes y tintas Ensentildea en clase las muestras preparadas de patrones creados al verter gotas de agua sobre ciacuterculos de colores dibujados con rotulador en filtros de papel Pide a los chicos que adivinen queacute rotuladores crearon los patrones de cada una de las muestras iquestQueacute colores permanecen igual iquestCuaacuteles se descomponen en distintos tonos
Explica en clase que igual que algunas tintas de color consisten en muchos colores las atmoacutesferas que envuelven los planetas contienen muchos ingredientes diferentes Los cientiacuteficos reuacutenen informacioacuten pro-cedente del espacio para averiguar exactamente queacute gases y queacute otras sustancias rodean estos planetas La deteccioacuten de algunos de ellos como el hidroacutegeno el dioacutexido de carbono o el oxiacutegeno puede indicar que se trata de un planeta habitable en el que podriacutea haber vida
ActividadEl alumnado estudiaraacute la teacutecnica usando rotuladores de varios colores incluido el color negro Pegaraacuten una pequentildea pegatina de color en el centro de un trozo de filtro de papel para representar un planeta y a su alrededor pintaraacuten un ciacuterculo con rotulador Antildeadiraacuten un par de gotas de agua al ciacuterculo recieacuten pintado esperaraacuten y observaraacuten queacute efectos se producen Los chicos podraacuten probar con distintos colores incluido el negro iquestQueacute ocurre Tambieacuten pueden probar a verter gotas de agua sobre Smarties o cualquier otro tipo de caramelo recubierto de color colocados sobre un papel en blanco para observar queacute pasa Expliacutecales que algunas tintas se componen de una mezcla de pigmentos que se mueven a un ritmo diferente por el papel lo que permite observar diferentes colores
Expliacutecales que la luz tambieacuten se puede descomponer en los colores de los que estaacute formada iquestAlguien ha visto alguna vez un arcoiacuteris Las gotas de lluvia curvan la luz que las atraviesa y dividen la luz visible en colores Esto es lo que llamamos un espectro Se puede usar un CD para descomponer la luz El alumnado investigaraacute este fenoacutemeno o bien orientando un CD hacia la luz del Sol o bien encendiendo una linterna o cualquier otra fuente de luz frente a un CD para ver el espectro de la luz blanca Deberiacutean intentar captar el espectro en una hoja de papel blanco cambiando el aacutengulo del CD Recuerda al alumnado que nunca hay que mirar directamente al Sol
Explica al alumnado que las atmoacutesferas planetarias contienen distintas sustancias quiacutemicas o laquoingre-dientesraquo y que cada uno de estos ingredientes tiene un patroacuten de colores o laquoespectroraquo uacutenico Cuando la luz de una estrella atraviesa las atmoacutesferas los ingredientes absorben parte de esos colores de la luz lo que se ve como liacuteneas negras A partir del patroacuten obtenido se puede saber queacute ingredientes lo causaron
32 T3 Tema 3 La atmoacutesfera
Entrega a cada grupo las fichas de actividades 3a y 3b La fi-cha 3a contiene informacioacuten sobre cuatro exoplanetas los espectros identificativos de ingredientes clave y el espectro de la luz blanca La ficha de actividades 3b es un cuestionario Porta una breve des-cripcioacuten de cada exoplaneta y del espectro de tres planetas A B y C El espectro del planeta D se ha omitido a propoacutesito para que se complete con las actividades complementarias El alumnado deberaacute cotejar estos patrones espectrales con los que aparecen en la ficha de actividades 3a para identificar queacute elementos coinciden con cada espectro Una vez que el alumnado localice queacute ingrediente hay en la atmoacutesfera de un planeta podraacute proceder a asignar un nombre a cada exoplaneta
Puesta en comuacutenCada grupo expondraacute sus resultados ante el resto de la clase identifi-caraacute los planetas A B y C y explicaraacute en queacute se ha basado para llegar a sus conclusiones
mdash iquestQueacute ingredientes consiguioacute localizar cada grupo iquestCuaacutel de los planetas podriacutea albergar vida si es que hubiera alguno iquestPor queacute O iquestpor queacute no
Demostracioacuten del docenteEs bastante sencillo crear una laquoatmoacutesferaraquo o nube en el interior de una botella para simular de manera sencilla la atmoacutesfera de un exoplaneta Vierte 50 ml de agua caliente en una botella de plaacutestico transparen-te con tapoacuten de tipo sport enciende una cerilla apaacutegala y absorbe el humo de la cerilla hacia el interior de la botella comprimieacutendola y soltaacuten-dola varias veces Cierra el tapoacuten La compresioacuten de la botella aumenta la presioacuten en su interior eleva la temperatura y convierte las moleacuteculas de agua en vapor Cuando se libera la presioacuten la temperatura desciende lo que permite que las moleacuteculas de agua se condensen alrededor de las partiacuteculas de humo y formen una laquonuberaquo Tal vez sea necesario practicar el experimento antes de realizarlo ante el alumnado
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Los chavales afianzaraacuten los conocimientos aprendidos recreando el espectro del hidroacute-geno a partir de la informacioacuten disponible Recueacuterdales que tienen el espectro completo de la luz blanca en la ficha de actividades 3a Expliacutecales que se ha detectado hidroacutegeno en la atmoacutesfera del exoplaneta D El hidroacutegeno absorbe algo de luz de color azul violeta y azul oscuro del espectro iquestSeriacutean capaces de trazar el espectro del exoplaneta D
Veacutease el apartado laquoInformacioacuten para el docenteraquo para saber maacutes sobre el espectro del hidroacutegeno
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Se puede confeccionar un espectroscopio sencillo insertando un CD en una caja Las instrucciones para esta actividad junto con otras relacionadas con la luz y el color se pueden consultar en el recurso educativo de la Agencia Espacial Europea titulado laquoThe Magic of Lightraquo consistente en ocho ejercicios de razonamiento inductivo para nintildeos de 8 a 10 antildeos de edad con la finalidad de estudiar la luz y el color usando espectroscopios y ciacutercu-los cromaacuteticos
httpswwwesaintEducationTeachers_CornerThe_Magic_of_Light_Using_spectroscopes_and_colour_wheels_to_study_the_properties_of_light_Teach_with_space_PR06
Tema 3 La atmoacutesfera 33T3
Informacioacuten para el docenteLa luz estaacute formada por radiacioacuten electromagneacutetica de distintas longitudes de onda Las sustancias que emiten luz tienen un espectro de emisioacuten Ademaacutes cada elemento absorbe ciertas longitudes de onda de la luz y crea un espectro de absorcioacuten Cuando un elemento o compuesto quiacutemico se calienta emite energiacutea en forma de luz Esos espectros de frecuencias de radiacioacuten electromagneacutetica se pueden ver me-diante un instrumento llamado espectroacutemetro Cada elemento quiacutemico se identifica porque posee es-pectro uacutenico que es como su huella dactilar Los primeros espectroscopios usaban prismas para desviar la luz pero los modelos posteriores usan sistemas de rendijas denominados red de difraccioacuten a traveacutes de la cual pasa la luz La luz se descompone entonces en distintas longitudes de onda Los CD tienen pequentildeas crestas en su superficie que reflejan la luz en distintas direcciones Funciona como una red de difraccioacuten que descompone la luz visible o luz blanca en los colores del arcoiacuteris
La misioacuten EUCLID de la Agencia Espacial Europea consiste en un sateacutelite que usa un espectroscopio para estudiar por queacute se estaacute expandiendo el universo httpsciesainteuclid
El exoplaneta A se corresponde con HD 189733b un gigante gaseoso En su atmoacutesfera se ha detec-tado hierro El exoplaneta B es HD 209458b un juacutepiter caliente con sodio en la atmoacutesfera El exoplaneta C es el objeto 55 Cancri e en cuya atmoacutesfera se ha detectado helio entre otros elementos quiacutemicos El exoplaneta D es Gliese 436b un neptuno caliente cuya atmoacutesfera contiene hidroacutegeno
En esta actividad se han utilizado los espectros del helio el hierro y el sodio y la deteccioacuten de estos elementos en una atmoacutesfera no debe considerarse un indicador de vida a diferencia de lo que podriacutea ocurrir con el hidroacutegeno El hidroacutegeno es una fuente de energiacutea quiacutemica para algunos microbios terrestres que habitan cerca de los surtidores hidrotermales de los fondos oceaacutenicos La deteccioacuten de una fuente de hidroacutegeno en la atmoacutesfera de un exoplaneta supone un hallazgo apasionante que implica que la existencia de vida extraterrestre en ese lugar no es imposible
Un espectroscopio es un instrumento que mide el espectro de la luzUn espectroacutegrafo es un instrumento que descompone la luz en un espectro de frecuencias y registra
la sentildeal mediante una caacutemaraLos especialistas que usan espectroscopios se denominan espectroscopistas y se dedican a investigar y
medir el espectro de los patrones que se forman cuando ciertas sustancias o laquomateriasraquo emiten radiacioacuten electromagneacutetica o interaccionan con ella
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que el planeta Tierra orbita alrededor del Sol en
la zona habitable (o laquozona de Ricitos de Ororaquo) donde la distancia y la temperatura son idoacuteneas
bull que los planetas extrasolares son muy calientes o muy friacuteos dependiendo de la distancia que los separe de su estrella central
bull que en astronomiacutea se usan telescopios especiales de infrarrojos para detectar estos objetos tan distantes
bull que la energiacutea se transfiere de lo caliente a lo friacuteo y que su intensidad decrece a medida que aumenta la distancia a la fuente
bull a trabajar siguiendo el meacutetodo cientiacutefico formulando predicciones observando registrando y usando datos para extraer conclusiones
Contexto
La luz infrarroja es una forma de radiacioacuten
electromagneacutetica pero no es luz visible A veces
percibimos sus efectos teacutermicos en la piel Todo lo
que estaacute caliente tambieacuten emite radiacioacuten infrarroja
y eso incluye planetas estrellas y personas Cuando
se transfiere energiacutea desde una fuente de calor esta
se dispersa por un aacuterea cada vez mayor Eso significa
que cuanto maacutes lejos se encuentra un objeto maacutes
cuesta detectarlo Los astroacutenomos que buscan
planetas extrasolares usan telescopios de infrarrojos
para captar el tenue fulgor de los objetos del espacio
exterior con ellos detectan objetos muy friacuteos y por
tanto demasiado tenues para observarlos en luz
visible En este tema el alumnado usaraacute registradores
de datos (data loggers) para medir temperaturas a
distancia y usaraacute papel termocromaacutetico para medir
el ritmo al que se transfiere energiacutea entre distintos
materiales
gt NASA AmesJPL-CaltechTim Pyle
35
tema 4NI DEMASIADO FRIacuteA NI DEMASIADO CALIENTE
La zona de Ricitos de Oro
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astrofiacutesico y Espectroscopista
Variedad de materiales y superficiesTablet o moacutevil Cinta adhesiva Cronoacutemetro
Botella de bebida de cola
2 litros
Ademaacutes necesitaraacutes
Placa de Petri de plaacutestico con tapa
Varilla metaacutelica 1 velaPapel termocromaacutetico
Taza termo(por ejemplo taza
para cafeacute con tapadera)
Termoacutemetro
36 T4
Material necesario para realizar la actividad
Material opcional
Tablet o moacutevil con app para tomar imaacutegenes teacutermicas
2 latas 2 termoacutemetros Cronoacutemetro WebCam
Tema 4 Ni demasiado friacutea ni demasiado caliente 37T4
Para preparar con antelacioacuten1 Seleccionar imaacutegenes normales y en infrarrojos para mostrar en clase httpsspaceplacenasagov
ir-photo-albumen2 Registradores de datos (data loggers) y ordenador portaacutetil para las demostraciones3 Retirar las etiquetas de dos latas Pintar una de color negro con pintura acriacutelica mate o cubrirla con
papel negro Si es necesario preparar un lote para cada equipo4 Agua caliente (a una temperatura maacutexima de 50 ordmC)
Actividad
IntroduccioacutenMuestra en la pizarra electroacutenica de clase algunas imaacutegenes de telescopios que contengan informacioacuten sobre el espacio Algunos de estos instrumentos como el telescopio espacial Spitzer reuacutenen informacioacuten sobre la temperatura de planetas estrellas y polvo y se denominan telescopios de infrarrojos Otro ejem-plo lo ofrece el telescopio espacial James Webb cuyo lanzamiento estaacute previsto para 2021
Veacutease httpjwst-miriroeacuk o httpswwwjwstnasagov
Proyecta en la pizarra electroacutenica el juego de httpsspaceplacenasagovir-photo-albumen Al pasar la laquolente de la caacutemararaquo sobre las imaacutegenes el alumnado comprobaraacute coacutemo se veriacutea el mundo si la vista humana pudiera detectar la radiacioacuten infrarroja Explica al grupo que algunos teleacutefonos moacuteviles y tabletas cuentan con tecnologiacutea para detectar radiacioacuten infrarroja El alumnado podraacute investigar coacutemo utilizar las aplicaciones para moacuteviles y tabletas que permiten tomar imaacutegenes teacutermicas o infrarrojas para detectar diferencias de tem-peratura iquestSe les ocurre alguna utilidad que pueda ofrecer esta tecnologiacutea para la vida cotidiana
Demostracioacuten del docente Coloca una vela encendida detraacutes de una botella de cola de 2 litros de manera que la vela no se vea Situacutea la caacutemara de un teleacutefono moacutevil hacia el centro de la botella ahora deberiacutea verse con claridad el ful-gor de la vela en la pantalla del teleacutefono La parte infrarroja maacutes cercana del espectro de la luz se situacutea a continuacioacuten de la luz roja que el ojo humano es capaz de detectar Las caacutemaras fotograacuteficas de algunos teleacutefonos moacuteviles no cuentan con un filtro para el infrarrojo cercano sobre todo en la caacutemara frontal Esto nos permite ver algo de la radiacioacuten electromagneacutetica (luz) que emiten los objetos calientes Un ejemplo de ello lo ofrece la contemplacioacuten de la llama de una vela a traveacutes de una botella llena de refresco de cola La llama se ve mucho maacutes al usar la caacutemara que a simple vista Otra posibilidad consiste en modificar una caacutemara web para despojarla del filtro infrarrojo
Veacutease httpswwwesaintEducationTeachers_CornerInfrared_Webcam_Hack_-_Using_infrared_ light_to_observe_the_world_in_a_new_way_Teach_with_space_P15En el siguiente enlace aparecen maacutes ejemplos de imaacutegenes en luz visible y en luz infrarroja httpcoolcosmosipaccaltecheduimage_galleriesshoehtml
38 T4 Tema 4 Ni demasiado friacutea ni demasiado caliente
Entrega a cada grupo varios cuadraditos de papel termocromaacutetico y deja que los chicos los manipulen para explorar sus propiedades iquestSaben queacute ocurre Explica brevemente coacutemo funciona este material (Consuacuteltese el apartado titulado laquoInformacioacuten para el docenteraquo) Ya en grupos los alumnos seguiraacuten investigando las propiedades del papel termocromaacutetico Pueden probar a colocar el papel en distintas superfi-cies o a sostenerlo con manos friacuteas y calientes para observar sus cam-bios de color
Tras examinar los cambios de color planificaraacuten una investigacioacuten para comparar la eficacia de distintos materiales como conductores del calor Calentaraacuten el papel termocromaacutetico colocando los cuadra-ditos sobre la tapadera de una placa de Petri llena hasta la mitad de agua caliente (a un maacuteximo de 50 ordmC) En cuanto el papel cambie de color deberaacuten colocar los cuadraditos sobre los materiales que quieran comprobar El alumnado podraacute investigar la conductividad teacutermica de diversos materiales y superficies emitiendo una prediccioacuten previa antes de medir cuaacutento tiempo tarda el papel en perder el calor y recupe-rar el tono inicial Deberaacuten decidir queacute meacutetodo seguiraacuten para anotar los resultados de sus mediciones como una tabla o graacutefica donde aparezcan los materiales ordenados de acuerdo con su conductividad teacutermica
Puesta en comuacuten
Los resultados de cada grupo se pueden cotejar y debatir en la pizarra electroacutenica para exponerlos despueacutes en forma de graacutefica
mdash iquestQueacute material fue maacutes eficaz conduciendo el calor iquestQueacute material no fue un buen conductor teacutermico iquestQueacute utilidad tendriacutean estos resultados iquestSe les ocurre alguacuten uso praacutectico para los materiales termocromaacuteticos
Explica en clase que la energiacutea siempre procede de una fuente y viaja a traveacutes de un material cuanto maacutes lejana esteacute la fuente menor seraacute la temperatura Algunos materiales como los metales son buenos con-
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Para ilustrar que los metales conducen ener-giacutea cada grupo llenaraacute de agua caliente (a un maacuteximo de 50 ordmC) hasta la mitad una taza termo Introduciraacute en ella un pincho o una cuchara de metal y volveraacute a cubrir la taza con su tapadera de manera que un extremo del metal quede bajo el agua y el otro extremo asome por el orificio de la tapadera que sirve para beber y taparaacuten los huecos que queden alrededor del metal con cinta adhesiva El alumnado deberaacute emitir una prediccioacuten sobre queacute pasaraacute con la temperatura del extremo de metal que sobresale por fuera de la taza Un miembro del grupo sujetaraacute el extremo del metal al mismo tiempo que otro pone en marcha el cronoacutemetro e informaraacute al grupo cuando detecte que aumenta la temperatu-ra entonces tomaraacuten nota del tiempo Los grupos cotejaraacuten y discutiraacuten despueacutes sus resultados Si se dispone de registradores de datos (data loggers) se podraacuten usar los senso-res de temperatura para detectar cambios de temperatura en los pinchos o las cucharas el docente podraacute conectar entonces el regis-trador de datos a un ordenador portaacutetil para mostrar a la clase una graacutefica con las varia-ciones de temperatura a lo largo del tiempo a partir de los datos recopilados
ENLACES
El siguiente enlace ofrece maacutes ejemplos de imaacutegenes en luz visible e infrarroja
httpcoolcosmosipaccaltecheduimage_ga-lleriesshoehtml
Tema 4 Ni demasiado friacutea ni demasiado caliente 39T4
ductores del calor y permiten que el calor pase a su traveacutes mientras que otros son aislantes lo que sig-nifica que no son muy eficaces dejando pasar el calor a traveacutes de ellos En el espacio la energiacutea caloriacutefica viaja por el vaciacuteo del espacio mediante un proceso denominado radiacioacuten
Para demostrar la radiacioacuten caloriacuteficaEl docente podraacute optar por utilizar este apartado como una demostracioacuten en clase o para que cada grupo realice su propio experimento Vierte el mismo volumen de agua friacutea en dos latas de metal ideacutenticas pero con una de ellas pintada con pintura acriacutelica negra mate o envuelta en papel negro e introduce en cada una un termoacutemetro o una sonda de temperatura de un registrador de datos Pon ambas latas al sol o bajo una fuente de calor como un foco Al cabo de un tiempo el agua de la lata negra deberiacutea estar maacutes ca-liente que la de la otra lata La lata sin pintar absorbe poco calor porque refleja gran parte de la energiacutea ca-loriacutefica En cambio la superficie negra absorbe bien el calor radiante y la temperatura del agua aumenta
Informacioacuten para el docente La energiacutea caloriacutefica se desplaza de los objetos calientes a los friacuteos por tres meacutetodos convencioacuten con-duccioacuten y radiacioacuten De todos ellos la radiacioacuten es el uacutenico que no requiere contacto En el espacio no hay medio material por el que circular y la energiacutea caloriacutefica solo puede viajar en forma de radiacioacuten El infrarrojo es un tipo de luz que cae justo fuera del rango de la luz visible en el espectro electromagneacutetico Las ondas de luz portan energiacutea las longitudes de onda maacutes cortas tienen maacutes energiacutea mientras que las longitudes de onda maacutes largas tienen menos energiacutea Los objetos maacutes friacuteos brillaraacuten con longitudes de onda maacutes largas mientras que los objetos calientes brillaraacuten con longitudes de onda maacutes cortas En este proceso no interviene ninguna partiacutecula a diferencia de cuando se produce la conduccioacuten asiacute que la ra-diacioacuten puede darse en el vaciacuteo del espacio Los astroacutenomos que buscan exoplanetas utilizan telescopios de infrarrojos para detectar el tenue fulgor de objetos situados en el espacio exterior Los exoplanetas se detectan con maacutes facilidad cuando son grandes y completan una oacuterbita alrededor de su estrella cada pocos diacuteas 51 Pegasi b es un ejemplo y se considera un juacutepiter caliente Estos planetas alcanzan tempe-raturas muy elevadas porque se encuentran muy cerca de sus estrellas y fulguran con intensidad en luz infrarroja Spitzer fue el primer telescopio espacial que permitioacute detectar la luz de estos juacutepiter calientes
El papel termocromaacutetico contiene pigmentos sensibles a la temperatura Cambian de color al ca-lentarse o enfriarse Los materiales termocromaacuteticos se pueden utilizar para comprobar la laquoconductividad teacutermicaraquo o la capacidad para conducir el calor de un material
Los metales son materiales de una conductividad extrema La conduccioacuten permite que los aacutetomos calientes energeacuteticos choquen con aacutetomos maacutes friacuteos y alejados del metal lo que los vuelve maacutes energeacute-ticos De este modo la energiacutea caloriacutefica se va desplazando por el objeto
gt Telescopio espacial Spitzer
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que cuando un objeto opaco o transluacutecido
bloquea la luz de una fuente se produce una sombra
bull que cuanto maacutes cerca se encuentra el objeto de la fuente de luz mayor es la sombra que produce
bull que las estrellas emiten luzbull que a medida que los planetas orbitan alrededor
de su estrella bloquean parte de su luzbull que los planetas absorben y reflejan luz
Contexto
A medida que un planeta orbita su estrella puede situarse entre ese astro y la Tierra lo que eclipsa para nosotros parte de la luz de la estrella Esto recibe el nombre de traacutensito La medicioacuten de la intensidad de la luz durante un periodo de tiempo permite detectar planetas distantes y sus estrellas En esta actividad los alumnos aprenderaacuten cuestiones relacionadas con la luz y las sombras el traacutensito de planetas extrasolares ante sus estrellas centrales las estrellas como objetos
que emiten luz y la absorcioacuten de la luz
gt ESAATG medialab CC BY-SA 30 IGO
41
tema 5EN TRAacuteNSITO
Deteccioacuten de planetas extrasolares mediante la medicioacuten del descenso de brillo
Registrador de datos
(data logger)
Pizarra blanca o pared blanca para proyectar
Esferas de poliestirenovarios tamantildeos Tijeras
CartulinaCinta adhesiva
Pinchos de brochetas
o palillos de madera
Fuente de luz linterna o foco
de LED
Ficha de actividades
5a y 5b
42 T5
Material necesario para realizar la actividad
Esferas de distintos tamantildeos
(baloacuten de fuacutetbol pelota tenis pelota
espuma)
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Fotometrista de
traacutensitos e Ingeniero de disentildeo
Caja de cartoacuten (tipo zapatos o tipo toacutener de impresora)
Disco graduadoEncuadernadores
Palillos de dientes
Bolitas pequentildeas de poliexpan o
plastilina
Tema 5 En traacutensito 43T5
Para preparar con antelacioacutenPrepara varias esferas de distintos tamantildeos como un baloacuten de fuacutetbol una pelota de espuma y una pelota de tenis Se pueden preparar etiquetas identificativas con la profesioacuten de fotometrista de traacutensitos
ActividadIntroduccioacuten Pregunta en clase queacute ocurre cuando un objeto opaco pasa por delante de una fuente de luz Haz una demostracioacuten pasando un objeto por delante del foco del proyector de la clase y mostrando su sombra en la pizarra blanca Como alternativa usa una linterna o un foco y proyecta la sombra contra una cartulina blanca o la pizarra blanca del aula
Plantea estas preguntas
mdash iquestQueacute le pasa al tamantildeo de la sombra cuando se acerca o se aleja el objeto de la fuente de luz iquestQueacute hariacuteas para averiguarlo
Cada grupo de alumnos recortaraacute una pequentildea figura de cartulina que deberaacute unir a una base de cartulina para que se mantenga en vertical Los alumnos planearaacuten la investigacioacuten emitiraacuten predicciones y reali-zaraacuten la actividad tomando mediciones meticulosas y tomando registros de los resultados Tal vez quieran usar para sus registros el ejemplo que aparece en la ficha de actividades 5a Los grupos pondraacuten en comuacuten sus hallazgos y explicaraacuten sus conclusiones
mdash iquestQueacute han descubierto iquestQueacute pasoacute con el tamantildeo de la sombra al acercar o alejar la figura de la fuente de luz iquestCoacutemo se aseguraron de que no hubiera desviaciones cada vez que realizaban la prueba iquestPueden usar los datos para trazar una graacutefica que muestre el tamantildeo de la sombra frente a la distancia de la fuente de luz
Muestra en clase esta animacioacuten (titulada laquoTransiting Exoplanet Graphraquo) con la simulacioacuten de la curva de
luz que surge a medida que un planeta orbita alrededor de su estrella httpyoutubeOX_QWa_v5rw
44 T5 Tema 5 En traacutensito
Recrea el traacutensito de un planeta ante su estrella usando la pizarra blanca y el proyector de la clase a modo de estrella central La clase deberiacutea percibir la sombra en la pantalla cuando dos alumnos lancen una pelota desde un lado de la pantalla hasta el otro Prueba a usar pelotas de distintos tamantildeos
El alumnado confeccionaraacute por grupos una maqueta del traacutensito de un planeta ante su estrella usando esferas de poliestireno (o ciacuterculos de cartulina) para representar los exoplanetas y los palillos o brochetas de madera para sostenerlos Una fuente de luz como una linterna o un foco led haraacute las veces de estrella Si se conecta un registrador de datos (data logger) a un ordenador portaacutetil para medir la intensidad de la luz se apreciaraacute un descenso en la luz registrada cuando el planeta pase por delante de la fuente de luz
Muestra al alumnado la ficha de actividades 5b donde aparece una serie de graacuteficas con el nivel de luz registrado a medida que un exo-planeta orbita alrededor de su estrella La graacutefica a tambieacuten ilustra queacute aspecto tendriacutea la graacutefica si el planeta en oacuterbita fuera maacutes grande iquestSeriacutean capaces de trazar una liacutenea en los diagramas b c y d que ilus-tre la graacutefica resultante si cerca de la estrella orbitara un planeta maacutes pequentildeo maacutes veloz o maacutes lento
gt Graacutefica para ilustrar el tamantildeo de la sombra frente a la distancia de la frente de luz (en cm)
Distancia (cm)
Tam
antildeo
de la
som
bra
(cm
)
ENLACES
Muestra en clase este interesante viacutedeo de animacioacuten donde se explica el trabajo de la misioacuten Kepler y coacutemo opera este telescopio para detectar planetas
httpskeplernasagovmultimediaInteracti-vesHowKeplerDiscoversPlanetsElementaryflashcfm
Herramienta Lightgrapher
httpskeplernasagoveducationModelsand-Simulationslightgrapher
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Con una caja de zapatos se puede fabricar una caja de luz Haz un orificio en uno de sus lados con la finalidad de iluminarla a traveacutes de eacutel con alguacuten tipo de foco como una linterna led En el lado opuesto practica otro orificio que quede justo en frente de la fuente de luz Recorta una rendija semicircular en la tapa-dera de la caja cerca del extremo en el que se encuentre la fuente de luz Introduce por este orificio un palillo que en uno de sus extremos porte una bola de plastilina que represente el planeta aseguacuterate de que el haz de luz incide directamente sobre el planeta Desplaza el palillo con el planeta desde un extremo de la rendija semicircular hasta el otro extremo simulando parte de la oacuterbita En lugar de mirar la luz directamente usa un teleacutefono moacutevil o iPad colocado en el orificio por el que se mira y graba un viacutedeo con el paso del planeta mientras lo desplazas de un extremo al otro de la rendija
Ver guiacuteas de construccioacuten de las cajas en el anexo C de este documentohttpeseroeswp-contentuploads201808Cuaderno-ESERO_Detective-de-exoplanetas_DE-SB-01_2C2AA-ED_DIGITALpdf
45T5Tema 5 En traacutensito
Puesta en comuacutenInsta a cada grupo a crear un modelo a partir de una de las curvas de luz que aparecen en la ficha de actividades 5b iquestSaben explicar por queacute cambia la curva de luz con la velocidad del traacutensito o con el tamantildeo del planeta que orbita alrededor de la estrella Aprovecha las actividades praacutecticas para comentar los detalles de conocimiento maacutes relevantes Recuerda al alumnado que la observacioacuten minuciosa del brillo de una es-trella al lo largo de un periodo de tiempo permite detectar un descenso minuacutesculo en la cantidad de luz que vemos de esa estrella Los cientiacuteficos pueden medir ese brillo y representarlo en una graacutefica que se conoce como curva de luz Los planetas suelen ser pequentildeiacutesimos comparados con sus estrellas centrales asiacute que los descensos de luz que provocan en ellas son extremadamente leves Los planetas del tamantildeo de la Tierra son especialmente difiacuteciles de detectar Los exoplanetas maacutes grandes son faacuteciles de divisar sobre todo cuando se detectan varias oacuterbitas
Curvas de luz del traacutensito de un planetaEstas son cuatro copias de la misma curva de luz (fichas 5b) registrada durante el traacutensito de un planeta por delante de su estrella La graacutefica a) tambieacuten muestra la curva (en azul) que se obtiene cuando alrededor de la estrella orbita un planeta maacutes grande Dibuja otra curva en las graacuteficas que muestre b) un planeta maacutes pequentildeo c) un traacutensito maacutes veloz y d) un planeta maacutes lento
ENLACES
La misioacuten Kepler de la NASA dedicoacute antildeos a observar el mismo trozo de cielo casi 100 000 estrellas con la esperanza de captar traacutensitos
httpskeplernasagovindexcfm
GRAacuteFICA A Tiempo
Tiempo
Tiempo
Tiempo
Porc
enta
je d
e br
illo
Porc
enta
je d
e br
illo
Porc
enta
je d
e br
illo
Porc
enta
je d
e br
illo
GRAacuteFICA C
GRAacuteFICA B
GRAacuteFICA D
w w w e s e r o e sH O J A D E A C T I V I D A D E S
acti
vida
des
46 T5
Cuaderno del profesoradoD E T E C C I Oacute N D E E X O P L A N E TA S Ficha 5a (anverso)
Nuestra pregunta es
Predecimos que
Cambiaremos
Mediremos
Dejaremos igual las condiciones siguientes
Resultados obtenidos
H O J A D E A C T I V I D A D E Sw w w e s e r o e s
actividades47T5
Cuaderno del profesoradoD E T E C C I Oacute N D E E X O P L A N E TA SFicha 5a (reverso)
Resultados obtenidos
Distancia a la luz (en cm) Tamantildeo de la sombra (en cm)
Los resultados obtenidos revelan
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los polos magneacuteticos se dan por pares bull que los polos opuestos se atraen y que los polos
iguales se repelenbull que los imanes atraen algunos materialesbull que una corriente eleacutectrica en un cable crea un
campo magneacutetico
Contexto
El descubrimiento del planeta extrasolar Proxima b un posible mundo similar a la Tierra que orbita alrededor de Proxima Centauri (la estrella maacutes cercana al Sol) suscitoacute diversas cuestiones relacionadas con su capacidad para albergar vida Este exoplaneta estaacute bombardeado por cantidades inmensas de radiacioacuten procedente de su estrella Como se encuentra maacutes cerca de su estrella que la Tierra del Sol necesitariacutea contar con un campo magneacutetico muy intenso para que la vida sobreviviera en eacutel Aquiacute en la Tierra el campo magneacutetico que rodea el planeta protege a todos los seres vivos de los peligrosos rayos coacutesmicos
En esta actividad el alumnado estudiaraacute los
imanes fabricaraacute un electroimaacuten sencillo e investigaraacute
sus propiedades
gt Exoplaneta con niveles elevados de radiacioacuten electromagneacutetica Creacutedito NASAJPL-CaltechR Hurt (SSC)
tema 6QUE LA FUERZA TE ACOMPANtildeE
Fabricacioacuten de un electroimaacuten
49
Cinta aislante Tijeras
Ademaacutes necesitaraacutes
Contenedor de plaacutestico
50 T6
Cable con aislamiento
(al menos 2 metros)2 pilas AA2 imanes
2 cables de conexioacuten
con pinzas de cocodrilo
Clips de papeleriacutea
2 varillas o clavos de hierro
grandes(uno fino y otro
grueso)2 portapilas AA
Material necesario para realizar la actividad
Interruptor o interruptor
casero
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astrofiacutesico e Ingeniero de producto
PelacablesTacos de madera
(para interruptor)Puntas
(para interruptor)
Material opcional
51T6Tema 6 Que la fuerza te acompantildee
Para preparar con antelacioacutenEl docente podraacute preparar interruptores eleacutectricos simples con el alumnado si no dispone de interruptores comerciales
Veacuteanse las instrucciones en el apartado titulado laquoInformacioacuten para el docenteraquo
Para esta actividad se pueden preparar etiquetas identificativas con la profesioacuten de astrofiacutesicoConviene confeccionar y probar un electroimaacuten antes de realizar la actividad en clase La fuerza del
imaacuten dependeraacute del nuacutemero de espiras con que se construya
ActividadIntroduccioacuten Muestra en clase una imagen del exoplaneta Proxima b y explica que se trata de un planeta distante que orbita alrededor de una estrella llamada Proxima Centauri que es la maacutes cercana al Sol Aunque la oacuterbita que sigue el planeta alrededor de su estrella estaacute dentro de la zona habitable soporta vientos descomuna-les 2000 veces maacutes fuertes que los que imperan en la Tierra y recibe un bombardeo intenso de radiacioacuten El planeta necesitariacutea contar con un campo magneacutetico potente para proteger cualquier tipo de vida que pudiera albergar
En esta actividad los alumnos investigaraacuten por su cuenta queacute tipos de imanes hay comprobaraacuten la atraccioacuten y repulsioacuten entre sus polos y la fuerza magneacutetica asimismo estudiaraacuten que los imanes atraen algunos materiales Tras discutir sus resultados explicaraacuten que la electricidad se puede usar para construir un imaacuten y lo que se obtiene se denomina electroimaacuten
Cada grupo usaraacute los materiales que hay dentro del recipiente para fabricar un electroimaacuten Primero comprobaraacute su eficacia usando clips de papeleriacutea Despueacutes los grupos debatiraacuten queacute materiales les gusta-riacutea someter a su electroimaacuten antes de reunir una serie de materiales
Averiguaciones
mdash iquestCuaacutentos clips de papeleriacutea atraeraacute el electroimaacuten
mdash iquestVariacutea la fuerza del imaacuten si se cambia la cantidad de espiras de alambre con que se construye
mdash iquestHay alguna relacioacuten entre el nuacutemero de espiras del electroimaacuten y la cantidad de clips de papeleriacutea que consigue atraer
52 T6 Tema 6 Que la fuerza te acompantildee
mdash iquestPuedes antildeadir un interruptor para activar y desactivar el paso de la electricidad y por tanto el imaacuten
mdash iquestCoacutemo afecta al imaacuten un incremento del voltaje con una pila maacutes potente o antildeadiendo maacutes pilas
mdash iquestRepercute en el imaacuten el empleo de un clavo maacutes largo maacutes corto maacutes grueso o maacutes fino
mdash iquestQueacute materiales se pueden levantar usando la atraccioacuten de un imaacuten
Los datos recopilados durante la investigacioacuten de la relacioacuten entre el nuacutemero de espiras y la cantidad de clips de papeleriacutea atraiacutedos se puede plasmar despueacutes en graacuteficas El alumnado deberaacute exponer sus hallaz-gos en forma de presentacioacuten o de mural
Puesta en comuacutenCada grupo elige un meacutetodo para informar de sus hallazgos al resto de la clase y resumiraacute sus resultados en la pizarra electroacutenica iquestEncontraron los grupos alguna conexioacuten entre el nuacutemero de espiras de alambre y la fuerza del electroimaacuten iquestLograron aumentar la potencia de su imaacuten iquestCoacutemo iquestQueacute materiales atrajo el imaacuten iquestCoinciden en sus conclusiones todos los grupos
Nuacutemero de espiras Nuacutemero de clips de papeleriacutea
53T6Tema 6 Que la fuerza te acompantildee
Informacioacuten para el docente Se cree que el campo magneacutetico de nuestro planeta se genera en las profundidades del nuacutecleo terrestre A medida que la Tierra gira se arremolinan los materiales fundidos situados en el nuacutecleo del planeta El hierro liacutequido conduce la electricidad y genera corrientes eleacutectricas que a su vez crean campos magneacuteticos Los cientiacuteficos han desarrollado un meacutetodo para calcular el campo magneacutetico de un planeta extrasolar distante que orbite alrededor de una estrella distinta de la nuestra El meacutetodo consiste en utilizar el telescopio espacial Hubble para observar el paso de un planeta por delante de su estrella y entonces estudiar la absorcioacuten de la radiacioacuten de la estrella por parte de la atmoacutesfera del planeta para por uacuteltimo estimar el tamantildeo de los campos magneacuteticos que actuacutean alrededor del planeta
Los campos magneacuteticos se producen cuando todos los electrones de un objeto de metal giran en la misma direccioacuten Un electroimaacuten es un tipo de imaacuten que usa electricidad y un material magneacutetico como el hierro para crear campos magneacuteticos Los campos magneacuteticos no se ven pero siacute se pueden medir sus efectos
Para construir un electroimaacuten simple bull Pela los extremos de un cable para despojarlos del aislamiento de
plaacutestico que los recubre bull Coloca los materiales dentro de un contenedor de plaacutestico que no
conduzca la electricidadbull Sujeta el cable de unos 20 cm de largo por uno de sus extremos
coloacutecalo en la cabeza de un clavo de hierro y enroacutellalo a lo largo de eacutel sin que se superponga en ninguacuten lugar hasta la punta del clavo
bull Aseguacuterate de que enrollas el cable en el clavo dando las vueltas siempre hacia el mismo lado para que la electricidad fluya en un solo sentido
bull Conecta los extremos del cable a los dos lados (el positivo y el ne-gativo) de la pila sujetaacutendolo a ellos con un trozo de cinta aislante para que no dejen de hacer contacto
bull Cuando hayas conectado el segundo extremo del cable la pila em-pezaraacute a conducir electricidad por las espiras de alambre y el clavo quedaraacute imantado
bull Si permutas las conexiones tambieacuten cambiaraacutes la polaridad del campo magneacutetico creado
bull Prueba el electroimaacuten colocaacutendolo cerca de un clip de papeleriacutea o cualquier otro metal
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Los alumnos investigaraacuten el exoplaneta HD 209458b apodado Osiris un juacutepiter caliente que viene a ser una tercera parte maacutes grande y maacutes brillante que Juacutepiter Tambieacuten podriacutean investigar Proxima b para lo que podraacuten apo-yarse en la informacioacuten que encontraraacuten aquiacute
httpsenwikipediaorgwikiProxima_Cen-tauri_b
httpswwwnasagovcontentgoddardhub-bles-new-shot-of-proxima-centauri-our-nea-rest-neighbor
CONFECCIOacuteN DE UN INTERRUPTOR SIMPLE
Clava dos puntillas pequentildeas en un taco pequentildeo de madera y ensarta en cada una de ellas un clip de papeleriacutea Sujeta los cables a la cabeza de cada puntilla con pinzas de coco-drilo El circuito se cierra al desplazar los clips para que esteacuten en contacto Usa este enlace para consultar las instrucciones para hacerlo y otros ejemplos de interruptores simples
httphomeschoolandthingsblogspotcouk201303making-simple-switch-for-elec-tricalhtml
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que las ondas electromagneacuteticas viajan por el
espaciobull que los cientiacuteficos captan esas ondas usando
radiotelescopios bull que esas ondas se traducen entonces a sonidosbull a trabajar siguiendo el meacutetodo cientiacutefico mediante
la formulacioacuten de predicciones la realizacioacuten de experimentos sin sesgos y la recopilacioacuten e interpretacioacuten de datos
Contexto
Los cuatro sateacutelites Cluster de ESA han descubierto que la Tierra y otros planetas con campos magneacuteticos como Juacutepiter y Saturno emiten sentildeales de radio que viajan por el espacio en un haz delgado Estas emisiones solo se pueden detectar e interpretar usando radiotelescopios de gran tamantildeo
En esta actividad el alumnado recrearaacute diversos sistemas para enviar mensajes a distancia incluido el recorrido de las ondas de radio por el espacio usaraacute el meacutetodo cientiacutefico para estudiar los teleacutefonos con cuerda y escucharaacute los sonidos
naturales de la Tierra
gt Representacioacuten artiacutestica de los sateacutelites CLUSTER Copyright NASA
55
tema 7iquestHAY ALGUIEN A LA ESCUCHA
Comunicacioacuten a traveacutes del espacio
2 vasos desechables
56 T7
CuerdaHilo de nailon
Material necesario para realizar la actividad A
Bazuca de aire o caja de cartoacuten
Pelotas de espuma de diferentes
coloresVasos
desechablesParaguasPapel Radio analoacutegica
Ademaacutes necesitaraacutes para realizar la actividad A
Ademaacutes necesitaraacutes para realizar la actividad B
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Radioastroacutenomo
e Ingeniero de Sonido
2 platillos (muacutesica)
1 velaFicha de
actividades 2b
Linterna
Tabla con Coacutedigo Morse
o aplicacioacuten para moacutevil
Una caja de cartoacuten Compaacutes Tijeras Cinta adhesiva
Material opcional
Material necesario para construir un bazuca de aire
57T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Para preparar con antelacioacutenEl docente puede conseguir un bazuca de aire por Internet o se puede construir uno con una caja de car-toacuten (consulte el apartado titulado ldquoInformacioacuten para el docenterdquo)
Ten a mano una radio analoacutegica
Para la construccioacuten del teleacutefono deberemos practicar un orificio en la base de cada vaso previamente Para esta investigacioacuten se pueden preparar etiquetas identificativas con las profesiones de Radioastroacuteno-mo e Ingeniero de Sonido
Actividad AAveriguar maneras de enviar mensajes a distancia
Introduccioacuten Comienza el tema con una demostracioacuten para despertar la imaginacioacuten del alumnado Tiende una cuerda por el aula y cuelga de ella un trozo de papel o pide a alguien de la clase que lo sostenga en alto Utiliza un ba-zuca de aire para lanzar una onda de aire a traveacutes del aula que haga vibrar el papel Luego pide que un par de voluntarios se coloquen los vasos desechables en la cabeza Apunta con el bazuca hacia cada uno de los vasos y dispara Los vasos se tambalearaacuten y se caeraacuten Pregunta en clase queacute creen que pasa
Tambieacuten se pueden chocar dos platillos para demostrar que el aire que desplazan apaga la llama de una vela
Explica a la clase que aunque no vemos el aire moverse hasta el papel o los vasos siacute vemos o percibimos las consecuencias de ese desplazamiento De manera anaacuteloga las ondas de radio que recorren distancias inmen-sas por el espacio no se ven pero sabemos que estaacuten ahiacute al capturarlas y transformarlas en sonido Pregunta en clase si se les ocurre alguna manera de enviar mensajes a distancia aquiacute en el planeta Tierra Deja que debatan sus propuestas Ensentildea en clase dos objetos sencillos (vasos de papel y cuerda) que podriacutean utilizarse para enviar un mensaje iquestSe le ocurre a alguien coacutemo Aniacutemalos a comprobar sus propuestas A continuacioacuten los chicos probaraacuten por parejas a usar vasos de papel y cuerda para mandar mensajes Organizados ya por grupos debe-raacuten identificar queacute variables pueden cambiarse y coacutemo planificariacutean la investigacioacuten Tal vez quieran apoyarse en la ficha de actividades 2b (del tema 2) para planificar la resolucioacuten de interrogantes como
mdash iquestAfecta la longitud de la cuerda o el tipo de cuerda al sonido recibido
mdash iquestQueacute pasa cuando la cuerda estaacute tensa o flojamdash iquestTiene alguna repercusioacuten el material del
que estaacute hecho el vasomdash iquestFuncionariacutea el teleacutefono de cuerda
doblando una esquina
58 T7 Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
mdash El alumnado recopilaraacute y anotaraacute los datos y compartiraacute los resultados con la clase
mdash iquestQueacute tipo de cuerda o vaso recomendariacutean y por queacute
Puesta en comuacutenExplica en clase que los sonidos se generan mediante vibraciones que se desplazan a traveacutes del aire de soacute-lidos y de liacutequidos Las vibraciones que se producen al hablar dentro del vaso viajan por la cuerda hasta lle-gar al otro vaso el aire que hay dentro del vaso y los huesos que hay en el craacuteneo vibran y esas vibraciones llegan hasta los oiacutedos y entonces el cerebro descifra esa informacioacuten en forma de sonidos reconocibles
Para afianzar estos conocimientos se puede utilizar este viacutedeo
httpswwwyoutubecomwatchv=HMXoHKwWmU8
Actividad BEstudio de las ondas de radio
IntroduccioacutenHaz hincapieacute en que las ondas de radio son muy diferentes de las ondas del sonido Explica que las ondas electromagneacuteticas pueden viajar por el espacio sin necesidad de que haya aire Algunas de estas ondas se denominan ondas de radio Los cientiacuteficos han descubierto una manera de captar ondas de radio y convertirlas en sentildeales que viajan hasta nuestro oiacutedo
A continuacioacuten el alumnado reproduciraacute en clase el viaje que siguen las ondas electromagneacuteticas por el espacio hasta llegar al radiotelescopio Varios voluntarios se colocaraacuten en un extremo del aula con pelotas de espuma de diferentes colores que lanzaraacuten hacia el laquoradiotelescopioraquo un paraguas abierto que otro voluntario sujetaraacute desde el lado opuesto del aula de manera que la parte coacutencava mire hacia la clase Alguien decidiraacute queacute colores representaraacuten las ondas de radio uacutetiles Cuando se hayan lanzado todas las pelotas solo se conservaraacuten las pelotas de los colores elegidos que haya atrapado el paraguas mientras que el resto se desecharaacute Explica en clase que las estrellas (representadas por los alumnos voluntarios) emiten un montoacuten de radiacioacuten (representada aquiacute por todas las pelotas de diferentes colores) que viaja por el espacio el radiotelescopio (representado por el paraguas) capta toda esa radiacioacuten pero este instrumento solo podraacute utilizar la radiacioacuten de ciertas longitudes de onda las denominas ondas de radio las cuales transformaraacute en sentildeales comprensibles para nosotros
59T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Demostracioacuten del docenteUtiliza una radio analoacutegica para que el alumnado perciba el sonido que se oye cuando no estaacute sintonizada ninguna emisora mientras que al sintonizar alguna el sonido se vuelve niacutetido De forma anaacuteloga seriacutea-mos incapaces de atribuir un sentido a las ondas de radio si su energiacutea no se transformara en vibraciones que percibimos en forma de sonidos
Explica en clase que la Tierra y otros planetas tienen una manera de gritarle al resto de la Galaxia laquoiexclEstoy aquiacuteraquo Lo que ocurre es que ese mensaje solo se percibe y se entiende mediante radiotelescopios de gran tamantildeo
En este enlace escucharaacutes una grabacioacuten con los laquosonidosraquo
naturales de la Tierra
httpwwwesaintesaKIDSenSEM5QPSHKHF_LifeinSpace_0html
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Los maacutes entusiastas podriacutean construir o com-prar un transmisor que permita al alumnado enviar mensajes Los chicos tambieacuten podriacutean realizar su propia grabacioacuten de radio
Tambieacuten podriacutea estudiarse el coacutedigo Morse Existe una aplicacioacuten para teleacutefonos moacuteviles llamada Morse-It que traduce textos a pitidos en coacutedigo Morse Una laacutempara led podriacutea sustituirse por un timbre Otra alternativa seriacutea utilizar una linterna para enviar mensajes con patrones de haces de luz Explica que la luz se puede usar de este modo para enviar informacioacuten
Imagen 1 El Observatorio IRAM Pico Veleta o IRAM 30m es un radiotelescopio pertenecien-te al Instituto de Radioastronomiacutea Milimeacutetrica que estaacute situado en la loma de Dilar en Sierra Nevada a una altura de 2850 m sobre el nivel del mar
gt Radiotelescopio del observatorio de Sierra Nevada desde las pistas de esquiacute
60 T7 Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
A - J --- S 1 ----
B - K -- T - 2 ---
C -- L - U - 3 --
D - M -- V - 4 -
E N - W -- 5
F - O --- X -- 6 -
G -- P -- Y --- 7 --
H Q --- Z -- 8 ---
I R - 0 -----
9 ----
gt Tabla con el coacutedigo Morse
61T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Informacioacuten para el docente Los objetos que pueblan el espacio como planetas exoplanetas estrellas polvo y gas emiten ondas elec-tromagneacuteticas de diferentes longitudes de onda Parte de la luz que emiten tiene longitudes de onda muy largas algunas de hasta kiloacutemetro y medio de longitud Estas ondas largas reciben el nombre de ondas de radio y son parte de una serie maacutes grande de ondas denominadas en su conjunto espectro electromag-neacutetico Como las ondas de radio son tan largas para captarlas se utilizan telescopios especiales llamados radiotelescopios Estos son mucho maacutes grandes que los telescopios que se usan para captar la luz visible Estos instrumentos inmensos se apuntan hacia las estrellas o planetas y permiten conocer su estructura movimiento y composicioacuten a partir del estudio de las ondas de radio que provienen de esos objetos En astronomiacutea se utilizan ciertos instrumentos para convertir las ondas de radio en imaacutegenes y sonidos
Construccioacuten de un bazuca de aire1 Sella por completo todos los bordes de la caja con la cinta adhesiva 2 Traza un ciacuterculo en el centro de uno de sus lados recoacutertalo y sella los bordes de este orificio
con cinta 3 Golpea con las manos simultaacuteneamente dos lados opuestos de la caja de manera que el aire que
hay en su interior se vea forzado a salir por el orificio circular 4 Dirige el aire saliente hacia el objetivo como un montoacuten de vasos de papel para intentar tumbarlos
con la raacutefaga
gt Bazuka de aire
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los sonidos se producen por vibracionesbull que el tono de un sonido se puede cambiarbull que los exoplanetas pueden transitar ante el disco
de sus estrellas siguiendo un patroacuten regular
Contexto
El telescopio espacial Spitzer reveloacute hace poco que alrededor de la estrella TRAPPIST-1 orbitan siete planetas similares a la Tierra cuyo nombre astronoacutemico es b c d e f g y h Los planetas se detectaron debido a sus traacutensito por delante de la estrella lo que eclipsa perioacutedicamente una parte minuacutescula de la luz estelar Los planetas orbitan esta estrella siguiendo un patroacuten
En este tema el alumnado usaraacute materiales cotidianos para confeccionar instrumentos sencillos como flautas de pan a partir de pajitas de refrescos y producir con ellos siete notas que combinaraacuten al
antojo de su imaginacioacuten para crear melodiacuteas
gt Sistema solar de TRAPPIST-1 Copyright de la ilustracioacuten NASA
63
tema 8LA MUacuteSICA DE LOS PLANETAS EXTRASOLARES
Sonidos del espacio
64 T8
Ordenador con conexioacuten a
internet
Material necesario para realizar la actividad
Pajitas de refresco
Ademaacutes necesitaraacutes
Vasos desechables
Cinta adhesiva
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Ingeniero de
sonido y Cientiacutefico planetario
Botellas o vasos Baquetas Cajas de cartoacuten vaciacuteas
Gomas elaacutesticas Reglas de plaacutestico
65T8Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
Para preparar con antelacioacutenPara esta actividad se pueden preparar etiquetas indentificativas para la profesioacuten de ingeniero de sonido
ActividadIntroduccioacutenExplica en clase que el telescopio espacial Spitzer descubrioacute la estrella TRAPPIST-1 y sus siete planetas
Muestra la imagen de TRAPPIST-1
httpcdnsci-newscomimagesenlarge3image_4728e-TRAPPIST-1jpg
Reproduce en clase la animacioacuten de los traacutensitos ante TRAPPIST que aparece en el siguiente viacutedeo Las oacuterbitas se han acelerado para que el viacutedeo dure un solo minutohttpwwwspitzercaltecheduexploreblog371-Making-Music-from-Exoplanets
Explica que usando los patrones de los traacutensitos de estos siete planetas similares a la Tierra ante el disco de su estrella ha inspirado a un muacutesico a componer una melodiacutea basada en los tiempos en los que se produ-cen esos traacutensitos Asignoacute al traacutensito de cada planeta una nota musical acorde con su nombre (en ingleacutes b es la nota si c es do d es re e es la nota mi f es fa g es sol y h no se corresponde con ninguna nota musical) y antildeadioacute al conjunto una instrumentacioacuten sencilla de fondo y el ritmo de un tambor
Pon ejemplos de alguacuten otro sistema planetario extrasolar como Gliese o Kepler
con una cantidad diversa de planetas en oacuterbita alrededor de la estrella central
httpsexoplanetsnasagovresources174 httpswwwnasagovameskeplerkepler-186-and-the-solar-system
El alumnado cortaraacute las pajitas de papel para construir siete laquoflautas de panraquo de distintas longitudes Todas ellas deberaacuten tener uno de sus extremos aplanado de manera que al soplar por eacutel se produzca una nota o vibracioacuten diferente iquestSon capaces los alumnos de usar las flautas por turnos para crear una melodiacutea Organizados en grupos los chicos usaraacuten esas siete notas para crear una melodiacutea baacutesica a la que antildeadiraacuten la muacutesica que deseen
Ya han compuesto una muacutesica basada en los traacutensitos de TRAPPIST iquestPodraacuten crear ahora una melodiacutea basada en otros sistemas Podriacutean probar a llenar botellas o jarras con agua hasta distintas alturas a tamborilear con las baquetas a hacer vibrar reglas sobre el borde de una mesa o a hacer vibrar gomillas elaacutesticas tensadas a lo ancho de una caja de pantildeuelos vaciacutea
mdash iquestSeriacutea capaz alguacuten grupo de componer un rap para acompantildear sus melodiacuteas
66 T8 Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
Puesta en comuacutenCada grupo interpretaraacute su composicioacuten para toda la clase iquestSe les ocurre alguna aportacioacuten para mejorar las piezas musicales
En el tema 7 el alumnado aprendioacute que los planetas con un cam-po magneacutetico producen sentildeales que se pueden detectar mediante radiotelescopios Si una raza alieniacutegena captara las sentildeales de radio naturales que emite la Tierra oiriacutea una serie de chasquidos y silbidos iexclparecidos a los de R2-D2 el robot de Star Wars
Vuelve a oiacuter los chasquidos y silbidos de la Tierra en el sitio ESA Kids
httpwwwesaintesaKIDSenSEM5QPSHKHF_LifeinSpace_0html
Oiacuted en clase un corte de Star Wars la firma de cinco notas de la peliacute-cula Encuentros en la tercera fase o cualquier otra muacutesica relacionada con el espacio
Actividad B El programa ScratchCada uno de los planetas de Trappist-1 tarda un tiempo diferente en completar una oacuterbita alrededor de su estrella central Las leyes de Ke-pler dicen que cuanto maacutes lejos se encuentra un planeta de su estrella maacutes tarda en recorrer su oacuterbita
En este proyecto en Scratch el periodo de cada oacuterbita es propor-cional a los periodos orbitales reales de los planetas de Trappist Cada vez que un planeta completa una oacuterbita el modelo emite un sonido diferente
httpsscratchmiteduprojects153216618
Los sonidos estaacuten asignados de la siguiente manera pero es faacutecil cam-biar esto dentro del modelo
B ndash Chomp C ndash Boing D ndash CricketE ndash Meow F ndash Alien Creak2 G ndash Bass BeatboxH ndash Goose
El tiempo que dura cada oacuterbita se puede encontrar en el programa Scratch y se da en segundos
El cursor proporcional del modelo se puede utilizar para obtener muacuteltiplos de cada periodo orbital Por ejemplo si la proporcioacuten se es-tablece en 2 entonces el periodo de Trappist-1b ascenderaacute a 302 se-gundos y el de Trappist-1h seraacute de 40 segundos
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
El alumnado podriacutea iniciarse en el empleo de un programa informaacutetico para crear sus propias composiciones musicales basadas en los patrones orbitales de los planetas de TRAPPIST-1 Beatwave es una aplicacioacuten interesante que se puede usar con teleacutefonos moacuteviles y que ofrece la posibilidad de crear ritmos simples melodiacuteas melodiacuteas paralelas y de antildeadir instrumentos de fondo
67T8Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
1 Pulsa la flecha identifica los distintos sonidos que se oyen 2 Ordeacutenalos por periodos (del maacutes corto al maacutes largo) Pulsa stop
para detener los sonidos3 Cronometra cada uno crea una tabla con los periodos orbitales
(en segundos) 4 Pulsa en cada planeta para comprobar que cada sonido se re-
produce por separado Los datos reales de los planetas se pue-den encontrar en Wikipedia
httpsenwikiped iaorgwikiTRAPPIST-1mediaFile-PIA21425_-_TRAPPIST-1_Statistics_Tablejpg
El alumnado podriacutea recrear las oacuterbitas intentando cronometrar sus perio-dos mientras caminan en torno a una laquoestrellaraquo de manera que siempre pasen por el mismo punto cada vez que oigan el sonido de su planeta Esta recreacioacuten fiacutesica de las oacuterbitas con alumnos representando cada uno de los planetas orbitando alrededor de una estrella central podriacutea ayudar al grupo a entender la distancia a la que se encuentra cada planeta de la estrella y la velocidad a la que se desplaza en relacioacuten con los demaacutes pla-netas del sistema Asimismo podriacutea ayudarles a entender queacute hicieron en realidad durante la actividad con el programa Scratch que cada sonido re-presenta una oacuterbita completa Tendriacutean que poner a escala la distancia de las oacuterbitas porque si no algunos tardariacutean diacuteas en completar una vuelta de modo que un ejercicio matemaacutetico uacutetil consistiriacutea en crear una escala adecuada que pudiera representarse dentro de la clase Para ello deberaacuten asumir que las oacuterbitas son circulares Si juegan con el cursor proporcional del modelo encontraraacuten la mejor opcioacuten para que todos los planetas com-pleten sanos y salvos sus oacuterbitas respectivas Deberaacuten calcular la longitud del periodo de su sonido particular y luego lo comprobaraacuten
Quien tenga habilidad programando podraacute ampliar el ejercicio in-troduciendo las oacuterbitas de los planetas en el modelo
En este enlace se puede encontrar un ejemplo de movimiento circular
en Scratch
httpsscratchmiteduprojects11439426
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Usar los datos del periodo orbital para crear una composicioacuten musical similar para nuestro Sistema Solar y compara los dos sistemas
Crear una animacioacuten con Scratch para ilustrar la rotacioacuten de los planetas del sistema TRAPPIST-1 en torno a su estrella
gt Captura de pantalla del programa Scratch
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los planetas extrasolares y sus estrellas se
encuentran a millones de antildeos-luz de distancia del Sistema Solar
bull que las condiciones ambientales que se dan en esos planetas son diversas
bull que los seres vivos experimentan adaptaciones a lo largo del tiempo para sobrevivir en las condiciones ambientales que existen en cada momento
bull que en otros sistemas planetarios podriacutea haber formas de vida diferentes a las de la Tierra
Contexto
En esta actividad el alumnado recopilaraacute informacioacuten sobre planetas extrasolares y basaacutendose en ella usaraacute la imaginacioacuten y trabajaraacute de manera creativa para disentildear y describir un nuevo exoplaneta Para ello tendraacute en cuenta rasgos clave y las adaptaciones que necesitariacutean desarrollar los seres vivos para sobrevivir en las condiciones ambientales de ese
planeta
gt ExoMars Rover ESAATG medialab
69
tema 9AGENCIA DE VIAJES A PLANETAS EXTRASOLARES
Exploracioacuten de mundos alieniacutegenas
Libros tabletas y ordenadores
de consulta
Rotuladores y laacutepices
de colores
70 T9
Ordenador con conexioacuten a
internet
Material necesario para realizar la actividad
Papel
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astroacutenomo
galaacutectico y extragalaacutectico y Astrobioacutelogo
71T9Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
Para preparar con antelacioacutenPara esta actividad se pueden preparar etiquetas identificativas para las profesiones de astroacutenomo extra-galaacutectico y astrobioacutelogo
IntroduccioacutenExplica en clase que en este tema deben actuar en primer lugar como astroacutenomos extragalaacutecticos para estudiar y disentildear un planeta extrasolar distante Despueacutes haraacuten las veces de astrobioacutelogos para estudiar y disentildear alguna forma de vida alieniacutegena uacutenica y tendraacuten que describir coacutemo se ha adaptado a las condi-ciones ambientales que imperan en su lejano mundo
Empieza la actividad con un emocionante viaje a mundos distantes usando la herramienta interactiva httpeyesjplnasagoveyes-on-exoplanetshtml
Muestra en clase las imaacutegenes del sitio en Internet de la NASAhttpsexoplanetsnasagovalien-worldsexoplanet-travel-bureau
En este sitio encontraraacutes una seleccioacuten de carteles con gran variedad de exoplanetas que ilustran los rasgos uacutenicos de cada uno de ellos
bull TRAPPIST-1_Planet hop from TRAPPIST-1 (de planeta en planeta desde TRAPPIST-1)
bull PSOJ31885-22 _Where the night life never ends (Donde la vida nocturna nunca cesa)
bull HD4037G_Experience the gravity of a super earth (Experimenta la gravedad de una supertierra)
bull KEPLER-16B_Where your shadow always has company (Donde tu sombra siempre tiene compantildeiacutea)
bull 51 Pegasi-b_Greetings from your first exoplanet (Saludos desde tu primer exoplaneta)
bull KEPLER-186F_Where the grass is always redder (Donde la hierba siempre es maacutes roja)
El tamantildeos de estos exoplanetas va desde las supertierras hasta los minineptunos algunos son rocosos otros son aacuteridos como desiertos los hay volcaacutenicos achicharrantes geacutelidos unos son asolados por potentes vientos otros son bombardeados por radiacioacuten intensa
gt Muestra de carteles sobre exoplanetas del sitio web de la NASA
72 T9 Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
Actividad ACada grupo estudiaraacute varios sistemas de planetas extrasolares y con la informacioacuten obtenida crearaacute una descripcioacuten detallada del mundo distante inventado por ellos A continuacioacuten disentildearaacuten un cartel en el que figuren los principales rasgos de ese planeta
Actividad BSi en ese mundo pudiera haber vida iquestqueacute forma tendriacutea iquestQueacute clase de adaptaciones tendriacutean que desarrollar los seres vivos para sobrevivir en las condiciones ambientales de este planeta La astrobiologiacutea aspira a descubrir cuaacuteles son las condiciones necesarias para la vida y queacute formas puede adoptar la vida Los alumnos asumiraacuten el papel de as-trobioacutelogos para estudiar los entornos extremos que hay en la Tierra y las adaptaciones que han desarrollado los seres vivos para sobrevivir en ellos Usaraacuten esta informacioacuten para describir la clase de vida alieniacutegena que podriacutea existir en el nuevo mundo que han imaginado Dibujaraacuten y pondraacuten nombre a esta nueva forma de vida y sentildealaraacuten sus rasgos principales
Puesta en comuacutenLos grupos presentaraacuten sus disentildeos ante su clase o ante otra clase y describiraacuten con detalle el mundo alieniacutegena que han inventado Expli-caraacuten queacute adaptaciones han desarrollado los seres vivos para adaptar-se a ese entorno
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Si fuera posible iquesta cuaacutel de esos exoplanetas viajariacutean los chicos o enviariacutean una sonda para estudiarlo y por queacute El docente haraacute hincapieacute en que es imposible viajar a estos exoplanetas distantes debido a las inmensas distancias que nos separan de ellos iquestCoacutemo seriacutea ese lugar Si pudieran elegir sus caracteriacutesticas iquestcuaacuteles creen que seriacutean las ideales para vivir felices y con bienestar
Puede que los grupos quieran componer una muacutesica para acompantildear su mural Tambieacuten podriacutean disentildear confeccionar y decorar una maqueta para ilustrar los rasgos principales del mundo distante que han elegido Esta actividad podriacutea relacionarse con otros temas interdisciplinares del curriacuteculo como dibujo teatro tecnologiacutea ingenieriacutea geografiacutea lecto-escritura e informaacutetica
73T9Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
VoyagerEn 1977 se lanzaron las dos sondas gemelas Voyager 1 y 2 para explo-rar regiones del espacio a las que ninguacuten otro artefacto terrestre habiacutea llegado jamaacutes Ambas estaacuten maacutes lejos del Sol que Plutoacuten y a traveacutes de los datos que siguen enviando a la Tierra los cientiacuteficos confiacutean en co-nocer mejor el espacio que media entre las estrellas llamado espacio interestelar La nave lleva a bordo un disco de cobre chapado en oro de unos 30 cm con sonidos e imaacutegenes seleccionados para retratar la diversidad de la vida y la cultura en la Tierra
mdash iquestQueacute pondriacutean los chicos en un disco asiacute para enviar en una misioacuten con destino a un planeta distante situado fuera de los confines de nuestra propia Galaxia
mdash iquestCoacutemo describiriacutean a los seres humanos
mdash iquestQueacute los hace felicesmdash iquestQueacute cualidades consideran
deseables en un ser humano
mdash iquestQueacute aficiones animales accidentes geograacuteficos o muacutesica incluiriacutean en el disco
mdash Si tuvieran que escribir una carta a un ser alieniacutegena iquestqueacute le diriacutean
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
El alumnado podriacutea grabar un viacutedeo o un mensaje de voz composiciones musicales programas informaacuteticos robots creaciones artiacutesticas o fotografiacuteas Esta actividad ofrece muchas posibilidades para seguir un plantea-miento interdisciplinar amplio atractivo para todas las edades y todo tipo de capacidades
Otros cuadernos didaacutecticosConsulta todos los disponibles y descaacutergalos de la web wwweseroes
Deteccioacuten de exoplanetasESCONDIDOS EN LA LUZModelado de traacutensitos de exoplanetas
PRIMARIA
Ingenieriacutea de astronavesLA ALEACIOacuteN PERFECTADescubre las distintas propiedades de los materiales
PRIMARIA
Lanzamiento de cohetesTECNOLOGIacuteA ESPACIALCalcula y disentildea tu propio lanzamiento
PRIMARIA
Observador de la tierraCENTINELA INCANSABLERecogida y anaacutelisis de informacioacuten para comprender mejor nuestro planeta
PRIMARIA
Deteccioacuten de exoplanetasESCONDIDOS EN LA LUZModelado de traacutensitos de exoplanetas
SECUNDARIA Y BACHILLERATO
Ingenieriacutea de astronavesLA ALEACIOacuteN PERFECTADescubre las distintas propiedades de los materiales
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Lanzamiento de cohetesTECNOLOGIacuteA ESPACIALCalcula y disentildea tu propio lanzamiento
SECUNDARIA Y BACHILLERATO
Modelado de traacutensitos de exoplanetas
exoplanetasDeteccioacuten de
ESCONDIDOS EN LA LUZ
PrimariaCuaderno del profesorado
DE-P-01
Colaboradores ESERO Spain Mayo 2019
ANDALUCIacuteA Consejeriacutea de Educacioacuten y Deporte de la Junta de Andaluciacutea
ARAGOacuteN Fundacioacuten Centro Astronoacutemica Aragoneacutes Espacio 042
Fundacioacuten Ibercivis
ASTURIAS Consejeriacutea de Educacioacuten y Cultura del Gobierno del Principado de Asturias
CANARIAS Consejeriacutea de Educacioacuten y Universidades del Gobierno de Canarias
CATALUNtildeA CESIRE (Centre de Recursos Pedagogravegics Especiacutefics de Suport a la Innovacioacute i la Recerca Educativa) Departament drsquoEnsenyament Generalitat de Catalunya
GALICIA Conselleriacutea de Educacioacuten Universidade e Formacioacuten Profesional de la Xunta de Galicia
I BALEARES Conselleria De Educacioacuten y Universidad Govern Illes Balears
LA MANCHA Consejeriacutea de Eduacioacuten Cultura y Deportes Gobierno de Castilla La Mancha
MADRID Consejeriacutea de Educacioacuten e Investigacioacuten de la Comunidad de Madrid
Grupo de Investigacioacuten en Nutricioacuten Ejercicio y Estilo de Vida Saludable INEF Universidad Politeacutecnica de Madrid
MURCIA Consejeriacutea de Empleo Universidades y Empresa Regioacuten de Murcia
NAVARRA Pamplonetario
PAIacuteS VASCO Departamento de educacioacuten Gobierno Vasco
VALENCIA Ciutat de les Arts i les Ciegravencies Generalitat Valenciana
Tema 1 Hasta el infinito y maacutes allaacute 13T1
Para preparar con antelacioacuten
Todas las sesiones en el aula estaacuten pensadas para que el alumnado trabaje en grupos de cuatro personas Antes de iniciar la actividad se pueden preparar varias etiquetas identificativas con la profesioacuten de laquoastroacute-nomo galaacutecticoraquo Veacutease las cartas de roles
Dibuja los dos ejes sobre las cartulinas negras y maacutercalos a intervalos de 1 cm empezando por el pun-to en el que se cruzan ambos ejes antes de pegar las cartulinas sobre las planchas de material riacutegido
Veacutease el diagrama en el apartado laquoInformacioacuten para el docenteraquo
Las planchas riacutegidas se pueden utilizar por ambos lados para no tener que utilizar dos diferentes si se pega una cartulina negra por cada uno de sus lados Otra posibilidad consiste en recortar ciacuterculos de papel coloreados para confeccionar los planetas y pegarlos sobre sus oacuterbitas trazadas previamente en la cartulina negra sin necesidad de fijarla despueacutes a la plancha de material riacutegido
Reparte entre los alumnos las fichas rellenables para el caacutelculo Entrega tambieacutena cada grupo de alum-nos una ficha con los datos del Sistema Solar Y junto a esta reparte las fichas diferentes con informacioacuten sobre planetas extrasolares entre los grupos Todos los grupos deben tener demaacutes de la ficha del Sol y la del planeta extrasolar la ficha del caacutelcu que les permita calcular las zonas de habitabilidad
Presentacioacuten de la actividad
Pregunta a los escolares si saben queacute es un planeta iquestSaben cuaacuteles son los planetas del Sistema Solar iquestCuaacutentos hay iquestSaben en cuaacutel de ellos vivimos y el nombre de nuestra estrella
Muestra en clase una animacioacuten que recree un sistema solar por ejemplo la de Paxi (la mascota de la ESA) y el Sistema Solar httpswwwstemorgukrx34sc
Pide a los chicos que tracen por grupos las oacuterbitas de la Tierra y la Luna alrededor del Sol Tambieacuten pueden plasmar las oacuterbitas de otros planetas del Sistema Solar Si se dispone de ellos el docente po-draacute mostrar al alumnado modelos tridimensionales de los planetas Una actividad del Royal Observatory Greenwich utiliza piezas de fruta para ilustrar las masas relativas de los planetas colocadas por orden de distancia al Sol wwwstemorgukelibraryresource31649fruit-solar-system
Explica en clase que necesitamos agua para existir y que en nuestro planeta repleto de agua hay vida pero que puede haber muchos planetas con agua y con unas condiciones favorables para la vida que no alberguen seres vivos Cuaacutentos de esos planetas habitables tienen vida sigue siendo un gran misterio sin respuesta iexcly apasionante De momento tenemos la capacidad de efectuar observaciones que revelan queacute planetas podriacutean albergar vida pero solo eso no nos sirve para saber si realmente hay vida extraterrestre
Los planetas demasiado proacuteximos al Sol son demasiado toacuterridos para albergar agua liacutequida porque se convertiriacutea en vapor y se esfumariacutea mientras que en un lugar alejado del Sol en exceso el agua se congelariacutea La oacuterbita de la Tierra es justo la idoacutenea ni demasiado caliente ni demasiado friacutea Esta regioacuten se denomina zona habitable o laquozona de Ricitos de Ororaquo En esta actividad los alumnos se convertiraacuten en astroacutenomos galaacutecticos y usaraacuten las matemaacuteticas y una serie de datos para trazar las oacuterbitas de la Tierra y de los planetas del Sistema Solar antes de pasar a representar las oacuterbitas que recorren algunos planetas extrasolares alrededor de sus estrellas centrales
14 Tema 1 Hasta el infinito y maacutes allaacuteT1
Actividad
La ficha de actividades 1a (ficha del Sol y su sistema de planetas) ofrece informacioacuten sobre la distancia de la Tierra y el resto de planetas al Sol en unidades astronoacutemicas o au Entrega a cada grupo de la clase varias fichas con datos sobre el Sistema Solar y una cartulina de color negro unida a una plancha de material riacutegido en la que ya esteacuten trazados dos ejes que se crucen en el centro y divididos en intervalos de un centiacutemetro Puede que el docente prefiera proporcionar al alumnado una cartulina negra sin maacutes sin fijarla a una plancha de material riacutegido La escala puede darse ya trazada sobre cada eje o tambieacuten se puede optar por que la sentildeale el propio alumnado dependiendo de sus capacidades La actividad permite trabajar con nuacutemeros de hasta dos decimales
En un primer momento el alumnado trabaja como un solo grupo formado por toda la clase mientras el do-cente expone la actividad La posicioacuten del Sol se corresponde con el punto de la cartulina donde se cruzan ambos ejes Conviene explicar que las distancias que median entre los planetas y el astro central se miden en unidades astronoacutemicas o au La Tierra dista 1 au de nuestra estrella el Sol Con un rotulador opaco o un laacutepiz de color se marcaraacute la distancia que separa la Tierra del Sol en los puntos adecuados de los ejes norte sur este y oeste em-pezando a contar desde la interseccioacuten de ambos ejes A continuacioacuten se uniraacuten los cuatro puntos mediante una circunferencia para representar la oacuterbita Si se utiliza la plancha riacutegida se pincharaacute sobre ella un palillo de cocina con una pequentildea bola de plastilina en uno de sus extremos que represente la Tierra situada sobre su oacuterbita Otra posibilidad consiste en colocar una pegatina o un ciacuterculo pequentildeo de papel coloreado para ilustrar la Tierra sobre la cartulina negra en alguacuten punto de su oacuterbita El alumnado representaraacute por siacute solo la distancia y las oacuterbitas del resto de los planetas Por uacuteltimo deberaacute calcular y sentildealar la zona habitable usando la informacioacuten que figura en la ficha correspondiente (ficha de actividades 1b) Recueacuterdese a los estudiantes que esta regioacuten se denomina zona habitable (o laquozona de Ricitos de Ororaquo) porque no es ni demasiado caliente ni demasiado friacutea
Si se dispone de planchas de material riacutegido se confeccionaraacute un modelo de cada planeta por orden de masa con plastilina de un color adecuado de acuerdo con los rasgos que el alumnado conozca de cada planeta Conviene recordarles que disponen de alguna informacioacuten sobre los planetas (su masa y el tama-ntildeo de su oacuterbita) que les serviraacuten para decidir coacutemo representarlos
mdash iquestSe parecen maacutes a la Tierra (planetas rocosos) o a Juacutepiter (planetas gaseosos) iquestCuaacuteles tienen maacutes posibilidades de ser habitables (los rocosos)
A continuacioacuten fijaraacuten cada planeta de plastilina a un palillo de cocina y pincharaacuten los palillos sobre la plan-cha de material riacutegido en el lugar que les corresponda sobre los anillos orbitales que hayan trazado en la cartulina Los modelos de plastilina se pueden sustituir por ciacuterculos de papel o pegatinas que representen los planetas y se fijaraacuten con pegamento sobre la cartulina negra
A continuacioacuten los grupos necesitaraacuten otra cartulina de color negro fijada sobre una plancha riacutegida que tambieacuten tenga marcados de antemano ambos ejes y la escala formada por segmentos de 1 cm Otra posibilidad consiste en retirar los planetas de plastilina de la plancha riacutegida utilizada en la actividad anterior y aprovechar su reverso para fijar sobre este otro lado la segunda cartulina negra o incluso limitarse a usar la cartulina negra sin ninguacuten soporte riacutegido
Tema 1 Hasta el infinito y maacutes allaacute 15T1
mdash iquestTienen los chicos alguna idea de cuaacutentas estrellas puede haber tan solo en nuestra Galaxia que esteacuten orbitadas por planetas
Expliacutecales que se han descubierto cientos de sistemas con maacutes de un planeta y miles de estrellas con al menos un planeta a su alrededor tan solo en nuestra Galaxia y que se calcula que puede haber decenas de miles de millones maacutes Cada grupo recibiraacute una ficha (ficha de actividades 1a) con los datos del sistema estelar de un planeta extrasolar para que utilizando esa informacioacuten sentildeale la distancia a la que se en-cuentra el planeta de la estrella central Los planetas extrasolares de los que se proporcionan datos son 55 Cancri HR 8799 Gliese 581 Gliese 876 Kepler 62 Kepler 186 e iacutepsilon Andromedae
Por uacuteltimo se repartiraacuten las fichas que muestran coacutemo calcular los liacutemites interior y exterior de la zona de habitabilidad para cada una de esas estrellas Cada grupo usaraacute los caacutelculos para sentildealar esta zona sobre la cartulina donde hayan representado el sistema solar en cuestioacuten para ver si alguno de los planetas cae dentro de esta zona y podriacutea ser habitable
Puesta en comuacutenLos grupos compartiraacuten sus resultados con el resto de la clase los cuales podraacuten exponerse en la pizarra electroacutenica
1 iquestQueacute grupos encontraron un planeta que orbita alrededor de su estrella central dentro de la zona habitable
2 iquestPor queacute algunos de ellos no seriacutean habitables Recueacuterdales que tienen a su disposicioacuten gran varie-dad de informacioacuten relevante sobre los planetas relacionada con este tema
3 iquestCuaacutel de esos planetas seriacutea demasiado caliente o demasiado friacuteo para albergar vida
gt Muestras del trabajo realizado por el alumnado de 5ordm curso
Tema 1 Hasta el infinito y maacutes allaacute16 T1
Informacioacuten para el docente
Unidad astronoacutemicaUna unidad astronoacutemica (siacutembolo au) es la distancia que media entre la Tierra y el Sol esta distancia variacutea a medida que la Tierra recorre su oacuterbita alrededor del Sol la cual asciende a 149 597 870 700 metros
PlanetaUn planeta se define como un objeto que gira alrededor de una es-trella que es lo bastante masivo como para que su propia gravedad le confiera forma esfeacuterica y que haya logrado laquolimpiarraquo su recorrido orbital de otros objetos menores
Antildeo-luzUn antildeo-luz (a-l) es la distancia que recorre la luz en un antildeo a una ve-locidad de unos 300 000 kiloacutemetrossegundo
LuminosidadLuminosidad es una medida del brillo o la potencia de una estrella la cantidad de energiacutea que emite una estrella desde su superficie Suele expresarse en vatios y se mide en relacioacuten con la luminosidad del Sol
Exoplanetas en la zona habitableLa zona habitable o laquozona de Ricitos de Ororaquo es la regioacuten en torno a la estrella donde imperan temperaturas que no son ni demasiado calientes ni demasiado friacuteas para que haya agua en estado liacutequido Los liacutemites maacutes cercano y maacutes alejado de la estrella donde puede haber agua liacutequida dependen entre otras cosas del tamantildeo y la temperatu-ra de la estrella Se cree que las estrellas iacutepsilon Andromedae Gliese 581 55 Cancri Kepler 62 y Kepler 186 cuentan con planetas que las orbitan dentro de la zona habitable Sin embargo los datos sobre los sistemas planetarios extrasolares pueden variar a medida que se reuacutena maacutes informacioacuten Los datos que se dan en las fichas son los correctos en el momento de su confeccioacuten pero deberaacuten revisarse a medida que se logren nuevos hallazgos y los telescopios maacutes modernos efectuacuteen mediciones maacutes precisas Asiacute es la ciencia
Los alumnos maacutes capaces disfrutaraacuten calculando la distancia en au de la zona habitable de las estrellas que figuren en sus fichas de ac-tividades utilizando la foacutermula 07 times radicluminosidad de la estrella para hallar el borde interior de la zona habitable y 15 times radicluminosidad para el liacutemite exterior de dicha zona Noacutetese que la luminosidad se da en unidades solares o laquosolesraquo es decir tomando como referencia la lumi-nosidad de nuestro Sol
Enana rojaEstrella pequentildea vieja y relativamente friacutea
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Los grupos pueden efectuar una buacutesqueda de otros exoplanetas y estrellas descubiertos en nuestra Galaxia y preparar un mural o una presentacioacuten para exponer sus averiguaciones
Tema 1 Hasta el infinito y maacutes allaacute 17T1
Enana marroacutenObjeto celeste con una masa intermedia entre la de un planeta gigante gaseoso y una estrella pequentildea que se cree que emite radiacioacuten infra-rroja Son de colores diversos a pesar de su nombre
Enana naranja Tambieacuten conocida como estrella de tipo K de la secuencia principal (quema hidroacutegeno) o enana K Tiene un tamantildeo intermedio entre una estrella roja de tipo M de la secuencia principal y una estrella amarilla de tipo G de la secuencia principal
Enana amarillaNuestro Sol es una estrella enana amarilla Estos astros tienen una masa similar a la del Sol A medida que se van enfriando se los conoce como estrellas enanas blanco-amarillentas
Telescopia espacial James WebbEl telescopio espacial James Webb es el sucesor del telescopio espacial Hubble y supone una colaboracioacuten internacional de la Agencia Espacial Europea la Agencia Espacial Canadiense y NASA Portaraacute en su inte-rior un instrumento desarrollado en Reino Unido que permitiraacute tomar medidas espectroscoacutepicas que se espera que revolucionen el estudio de las atmoacutesferas de planetas extrasolares Este telescopio lograraacute ob-servar las primeras galaxias que se formaron en el universo y estudiaraacute sucesos y objetos distantes del cosmos que ahora son inaccesibles a los instrumentos instalados en la superficie terrestre Otro de sus objetivos consiste en desentrantildear coacutemo se forman las estrellas y los planetas lo que incluiraacute imaacutegenes directas de exoplanetas
ENLACES
Para introducirse en el tema de los planetas extrasolares consuacuteltese
httpwwwesaintesaKIDSenSEM3NFXPX-PF_LifeinSpace_0html
httpsexoplanetsnasagov
httpeyesjplnasagoveyes-on-exoplanetshtml
httpswwwstemorgukelibraryresour-ce31030exoplanets
Para diponer de maacutes informacioacuten sobre el telescopio espacial James Webb veacutease
httpjwst-miriroeacuk
httpswwwjwstnasagov
gt Muestra del tablero de trazado de oacuterbitas de exoplanetas con dos ejes que se cruzan en el centro
18 Tema 1 Hasta el infinito y maacutes allaacuteT1
EstrellaIntervalo espacial de la zona habitable
Planetas dentro de la zona
Sol 07ndash15 Tierra Marte Venus
Gliese 581 0077ndash0165 o 008ndash0165
c g o solo g
HR 8799 154ndash331 Ninguno
55 Cancri 05ndash1125 f
Kepler 62 031ndash067 e
Kepler 186 004ndash033 b c d e
Gliese 876 007ndash015 c
iacutepsilon Andromedae 132ndash283 d
Si se usa el valor real de 0077 los planetas c y g caen dentro de la zona habitable si el nuacutemero se redondea a 008 entonces solo se encuentra en ella el planeta g Esto puede originar un debate sobre cuaacutendo es adecuado redondear un valor hasta dos decimales iexclEn este caso la diferencia entre ambos resultados es enorme
Tema 1 Hasta el infinito y maacutes allaacute 19T1
Muestras de fichas con datos (ficha de actividades 1a Sol y sistemas exoplanetarios)
Muestra de ficha rellenable(ficha de actividades 1b)
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los seres vivos producen dioacutexido de carbonobull que se ha detectado dioacutexido de carbono en la
atmoacutesfera de planetas distantesbull que la deteccioacuten de dioacutexido de carbono puede ser
un signo de que hay vidabull a trabajar siguiendo un meacutetodo cientiacutefico
Contexto
La ciencia estaacute descubriendo planetas en oacuterbita
alrededor de estrellas de nuestra Galaxia y algunos
de ellos podriacutean ser similares a la Tierra con unas
condiciones adecuadas para la vida Por tanto
iquestqueacute se busca cuando se estudian estos mundos
lejanos En este tema el alumnado aprenderaacute que
la deteccioacuten de dioacutexido de carbono puede ser un
signo de vida y para ello realizaraacute una investigacioacuten
para recolectar el dioacutexido de carbono que produce
un organismo vivo la levadura
gt Gran Fuente Prismaacutetica del Parque Nacional Yellowstone Fotografiacutea de Jim Peaco National Park Service a traveacutes de Wikimedia Commons
21
tema 2SIGNOS DE VIDA
En busca de vida en planetas extrasolares
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astrobioacutelogo
y Astroacutenomo
Botellas de plaacutestico
de 500 mlVinagre100 ml
Bicarbonato soacutedico
media taza
Pajitas de refresco y cucharilla
Vasos desechables
Material necesario para realizar la actividad B
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Material necesario para realizar la actividad A
22 T2
1 comprimidoefervescente
de Vitamina CGasificante
Ficha de actividades
2b (para fotocopiar)
TermoacutemetroLevadura en polvo y azuacutecarGlobos
Matraz 125 ml 1 vela
Agua caliente(temperatura entre
45ordm y 50ordm C)Agua
Tema 2 Signos de vida 23T2
Para preparar con antelacioacuten
Inflar y desinflar varias veces los globos antes de iniciar el estudio de la levadura Calentar el agua y guar-darla caliente en un termo Para trabajar este tema se pueden preparar etiquetas identificativas con la profesioacuten de astrobioacutelogo
ActividadIntroduccioacutenLa actividad se introduciraacute explicando que la humanidad estaacute buscando signos de vida en planetas si-tuados fuera del Sistema Solar Para ello se utilizan telescopios muy potentes En la pizarra electroacutenica se pueden mostrar imaacutegenes obtenidas por el telescopio espacial Hubble por el telescopio COROT de ESA y por el telescopio espacial Spitzer (Consuacuteltense los enlaces que figuran en el apartado titulado laquoInforma-cioacuten para el docenteraquo) Conviene explicar al alumnado que estos telescopios permiten reunir informacioacuten sobre las atmoacutesferas de las estrellas y los planetas distantes aparte de la toma de imaacutegenes espleacutendidas desde el espacio
Actividad A Explica al alumnado que los organismos vivos producen dioacutexido de carbono como material de desecho y que los especialistas que buscan signos de vida fuera del Sistema Solar usan telescopios especiales para de-tectar sustancias como dioacutexido de carbono en las atmoacutesferas de planetas distantes Se puede seguir gran variedad de procedimientos para crear burbujas de dioacutexido de carbono Los chicos usaraacuten las pajitas para soplar con ellas dentro del agua y formar burbujas introduciraacuten un comprimido efervescente de vitamina C en el agua y observaraacuten las burbujas que aparezcan o antildeadiraacuten vinagre a una cucharilla llena de bicar-bonato soacutedico y comprobaraacuten que se forma espuma a medida que se produzca el dioacutexido de carbono
El docente se aseguraraacute de que los comprimidos efervescentes se usan tan solo para realizar el experi-mento y advertiraacute a los alumnos de que no deben ingerirlos
Actividad BEn esta ocasioacuten usaremos un organismo llamado levadura que produce dioacutexido de carbono a partir de un nutriente el azuacutecar Para ello se explicaraacute a los chicos coacutemo hay que realizar la investigacioacuten1 Asegurarse de que el globo se ha estirado tras inflarlo y desinflarlo varias veces2 Verter el contenido de un sobre de levadura y una cucharilla de azuacutecar en un vaso con agua caliente
(entre 45 y 50 ordmC) y remover la mezcla3 Asegurarse de que el azuacutecar y la levadura se han disuelto y verter la mezcla en una botella Deberiacutean ver-
se las burbujas de dioacutexido de carbono que formaraacute la levadura a medida que se alimente con el azuacutecar4 Colocar y fijar la boca del globo en el cuello de la botella5 Unos minutos despueacutes el globo deberiacutea inflarse
Conviene explicar que la levadura es un organismo vivo y que a medida que se alimenta con el azuacutecar produce dioacutexido de carbono
Tema 1 Hasta el infinito y maacutes allaacute24 T2
mdash iquestSon capaces de averiguar los chicos queacute condiciones afectan a la produccioacuten de dioacutexido de carbono por parte de la levadura
A continuacioacuten cada grupo debatiraacute queacute variables podriacutean alterarse en este experimento Algunas de sus sugerencias podriacutean ser cambiar la cantidad de azuacutecar o de levadura el tipo de azuacutecar o la temperatura del agua Planificaraacuten su investigacioacuten
mdash iquestQueacute quieren mantener igual iquestQueacute quieren medir iquestQueacute van a registrar iquestQueacute creen
que ocurriraacute y por queacute Tambieacuten pueden tomar fotografiacuteas o viacutedeos de las distintas fases de expansioacuten que experimenten los globos
Puesta en comuacutenEl alumnado mostraraacute sus resultados en tabletas graacuteficas murales viacute-deos o presentaciones de PowerPoint explicaraacute queacute significan y justifi-caraacute sus conclusiones iquestCoacutemo proseguiriacutean con la investigacioacuten Con-viene hacer hincapieacute en que la existencia de dioacutexido de carbono en la atmoacutesfera de un planeta no demuestra que haya vida en eacutel
Demostracioacuten del docenteEl docente explicaraacute que una de las propiedades del dioacutexido de carbo-no es que es maacutes pesado que el aire y que puede utilizarse para apagar una llama Para demostrarlo se introduciraacuten varias cucharadas de bi-carbonato soacutedico en una jarra y se antildeadiraacute vinagre Un par de minutos despueacutes se produciraacute una reaccioacuten que formaraacute un gas Entonces se laquoverteraacuteraquo este gas (pero no el liacutequido ni la espuma) sobre una vela encendida dentro de un recipiente poco hondo y se observaraacute que la llama se apaga El docente explicaraacute entonces que la llama necesita el oxiacutegeno del aire para arder como el dioacutexido de carbono es maacutes denso
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
El alumnado podraacute disentildear un extremoacutefilo usando la informacioacuten que figura en la ficha de actividades 2a y describir en queacute condicio-nes vive y coacutemo se ha adaptado a ellas antes de concluir la actividad daacutendole un nombreTambieacuten pueden estudiar el telescopio espacial Hubble o el planeta extrasolar HD 189733b
ENLACES
Para ampliar informacioacuten sobre telescopios veacutease
httphubblestscieduthe_telescopehub-ble_essentials
httpwwwbbccouksciencespaceuniverseexplorationkepler_mission
httpsenmwikipediaorgwikiKepler_(spa-cecraft)
httpwwwspitzercaltechedu
httpwwwesaintOur_ActivitiesSpace_ScienceCOROT_overview
Para maacutes informacioacuten sobre extremoacutefilos veacutease
httpsastrobiologynasagov
La vida de los extremoacutefilos de Christopher Brooks BBC Scotland
httpwwwbbccouknature21923937
Tema 2 Signos de vida 25T2
que el aire se hunde hasta el fondo del recipiente desplaza el aire y apaga la llama iquestHay alguna manera de demostrar queacute gas se forma durante el experimento Intenta laquoverterraquo con cuidado el gas que hay den-tro de los globos cerca de una vela encendida y observa que la llama se apaga Esta prueba no demuestra por supuesto que se trate de dioacutexido de carbono en lugar de cualquier otro gas maacutes denso que el aire pero siacute revela una de las propiedades del dioacutexido de carbono La demostracioacuten es visual y fomenta el ra-zonamiento loacutegico
Siempre hay que tener cuidado cuando se usan velas encendidas Hay que advertir al alumnado de los peligros de tocar o acercarse demasiado a una llama
Informacioacuten para el docente AstrobiologiacuteaLa astrobiologiacutea estudia el origen la evolucioacuten la distribucioacuten y el futuro de la vida en el universo tanto la vida extraterrestre como la vida en la Tierra
Levadura Se conocen unas 160 especies de levadura La levadura es un hongo un organismo diminuto un solo gramo contiene 25 000 millones de ceacutelulas Es capaz de producir una cantidad inmensa de dioacutexido de car-bono siempre que disponga de los azuacutecares que necesita para alimentarse La levadura utiliza sus propias enzimas para descomponer azuacutecares maacutes complejos como azuacutecar granulado y conferirle una forma en la que pueda consumirlo
ExtremoacutefilosHasta donde sabemos la Tierra es el uacutenico planeta que alberga vida y esta vida comenzoacute a existir hace al menos 3800 millones de antildeos cuando la Tierra se habiacutea enfriado lo bastante como para desarrollar una capa exterior de roca Puede que surgiera en una laguna de roca o en el oceacuteano Ninguna forma de vida de este planeta puede sobrevivir sin agua Algunos especialistas creen que los ingredientes necesarios para la aparicioacuten de la vida pudieron llegar del espacio a lomos de cometas o asteroides En todos los lugares donde se mire se encuentra vida de alguna clase Antes se creiacutea que las plantas y animales solo podiacutean vivir cerca de la superficie terrestre donde llega la luz del Sol Pero hay bacterias que metabolizan minerales y se han descubierto gases de origen bioloacutegico varios kiloacutemetros por debajo de la roca soacutelida algunos organismos viven en ambientes muy aacutecidos en surtidores calientes situados en el fondo de los oceacuteanos maacutes profundos en charcas hidrotermales con agua hirviendo en las estepas heladas de la Antaacutertida en entornos altamente radiactivos y hasta en burbujas de gas metano Estos organismos supervivientes se denominan extremoacutefilos y da la impresioacuten de que la vida es capaz de sobrevivir en cualquier lugar donde haya agua Como la vida es tan resistente hay razones para pensar que en el cosmos puede existir alguacuten tipo de vida extraterrestre Uno de los indicadores de la vida lo constituye el dioacutexido de carbono un gas generado por la vida y que las plantas expulsan y utilizan para crecer El carbono es uno de los principales elementos quiacutemicos de la vida En 2008 el telescopio espacial Hubble descubrioacute dioacutexido de carbono en la atmoacutesfera del planeta HD 189733b que orbita alrededor de una estrella distante con un tamantildeo similar al de Juacutepiter
26 T2 Tema 2 Signos de vida
Tardiacutegrados
Los tardiacutegrados u osos de agua son animales diminutos que viven en el agua y pueden sobrevivir en entornos extremos Por ejemplo soportan unas temperaturas extremadamente altas y bajas unos iacutendices de presioacuten y de radiacioacuten extremos que resultariacutean letales para la mayoriacutea de los animales y pueden sobrevivir sin alimento y sin agua durante maacutes de diez antildeos
Deinococcus radiodurans
Este organismo unicelular soporta altas dosis de radiacioacuten casi 3000 veces maacutes que el ser humano
Hesiocaeca methanicola gusano de hielo
Especie de gusano poliqueto plano rosaacuteceo y de 5 cm de longitud que vive en depoacutesitos de hielo de metano en los fondos oceaacutenicos
Termoacutefilos
Conjunto de bacterias capaces de soportar el calor extremo y productoras de los vivos colores que se forman alrededor de los surtidores termales del Parque Nacional Yellowstone de EE UU El agua de los geacuteiseres y los surtidores de este parque alcanza temperaturas de hasta 70 ordmC
Algas termoacutefilas
Las algas termoacutefilas son capaces de sobrevivir y proliferar a temperaturas extremadamente elevadas Las algas verdes que aparecen en esta imagen del Parque Nacional Yellowstone viven en un agua que ronda los 50 ordmC
Microcystis
Los organismos Microcystis son una clase de algas bacterianas que crecen en aguas con unos niveles muy elevados de pH como el lago Mono de California Estas cianobacterias suelen organizarse en colonias como la de la figura y producen y liberan toxinas nocivas
Arenaria de mar
La Honckenya peploides tambieacuten conocida como arenaria de mar o hierba de la sal es una planta haloacutefila lo que significa que puede vivir en unas condiciones de salinidad extrema por lo que suele encontrarse cerca de las playas
Microalgas Dunaliella salina
Las microalgas Dunaliella salina amantes de entornos con una salinidad extrema son las causantes del intenso color rosa que se ve en esta imagen aeacuterea de una laguna hipersalina
Ficha informativa 2a
H O J A D E A C T I V I D A D E Sw w w e s e r o e s
actividades27T2
Cuaderno del profesoradoD E T E C C I Oacute N D E E X O P L A N E TA SFicha 2b
Nuestra pregunta es
Cambiaremos
Mediremos
Dejaremos igual las condiciones siguientes
Resultados obtenidos
Hemos descubierto
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que la luz se compone de diversos coloresbull que se pueden detectar ingredientes clave
en la atmoacutesfera de un planetabull que la deteccioacuten de agua dioacutexido de carbono
u oxiacutegeno en una atmoacutesfera planetaria puede ser un signo de que alberga vida
bull a interpretar datos e identificar rasgos determinantes
Contexto
Se ha observado que varios planetas extrasolares
poseen atmoacutesfera Cuando uno de estos planetas
transita por delante de su estrella central no solo se
puede medir su tamantildeo sino que tambieacuten se puede
averiguar exactamente queacute elementos quiacutemicos
componen la atmoacutesfera que lo envuelve mediante
el empleo de un espectroacutegrafo para captar su
espectro
En esta actividad el alumnado averiguaraacute
coacutemo descomponer tintas de colores usando la
cromatografiacutea coacutemo descomponer la luz blanca en
los colores que la conforman recurriendo a un CD a
modo de red de difraccioacuten y coacutemo interpretar los
espectros de planetas extrasolares para identificar
elementos clave de sus respectivas atmoacutesferas
gt Planeta extrasolar visto desde su sateacutelite Creacutedito IAUL Calcada
29
tema 3LA ATMOacuteSFERA
La firma especiacutefica de un planeta
Rotularesnegros
Rotuladores de colores
Fuentes de luz variadas
Pegatinas de colores
2 pipetasFichas de
actividades3a y 3b
Papel de filtro CaramelosSmaties o MampMs
Plantilla de espectroscopio (para fotocopiar)
y 1 CD
30 T3
Material necesario para realizar la actividad
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Botella con tapoacuten tipo sport
Cerillas
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Espectrocopista
y AstroacutenomoAgua caliente
Tema 3 La atmoacutesfera 31T3
Para preparar con antelacioacutenPrepara algunos ejemplos de los patrones de color que se producen cuando se dejan caer gotas de agua sobre ciacuterculos de color pintados con rotulador sobre un trozo de filtro de papel
Ten preparada una botella de plaacutestico transparente de 500 ml de capacidad con tapoacuten tipo sport y cerillas para crear una nube dentro de la botella Conviene practicarlo con antelacioacuten
Se pueden preparar etiquetas identificativas con la profesioacuten de espectroscopista del apeacutendice 1 para usarlas cuando los chicos estudien los patrones de la luz
IntroduccioacutenExplica al alumnado que la cromatografiacutea es una teacutecnica que se usa para separar mezclas Mueacutestrales coacutemo se usa la cromatografiacutea para separar pigmentos en tintes y tintas Ensentildea en clase las muestras preparadas de patrones creados al verter gotas de agua sobre ciacuterculos de colores dibujados con rotulador en filtros de papel Pide a los chicos que adivinen queacute rotuladores crearon los patrones de cada una de las muestras iquestQueacute colores permanecen igual iquestCuaacuteles se descomponen en distintos tonos
Explica en clase que igual que algunas tintas de color consisten en muchos colores las atmoacutesferas que envuelven los planetas contienen muchos ingredientes diferentes Los cientiacuteficos reuacutenen informacioacuten pro-cedente del espacio para averiguar exactamente queacute gases y queacute otras sustancias rodean estos planetas La deteccioacuten de algunos de ellos como el hidroacutegeno el dioacutexido de carbono o el oxiacutegeno puede indicar que se trata de un planeta habitable en el que podriacutea haber vida
ActividadEl alumnado estudiaraacute la teacutecnica usando rotuladores de varios colores incluido el color negro Pegaraacuten una pequentildea pegatina de color en el centro de un trozo de filtro de papel para representar un planeta y a su alrededor pintaraacuten un ciacuterculo con rotulador Antildeadiraacuten un par de gotas de agua al ciacuterculo recieacuten pintado esperaraacuten y observaraacuten queacute efectos se producen Los chicos podraacuten probar con distintos colores incluido el negro iquestQueacute ocurre Tambieacuten pueden probar a verter gotas de agua sobre Smarties o cualquier otro tipo de caramelo recubierto de color colocados sobre un papel en blanco para observar queacute pasa Expliacutecales que algunas tintas se componen de una mezcla de pigmentos que se mueven a un ritmo diferente por el papel lo que permite observar diferentes colores
Expliacutecales que la luz tambieacuten se puede descomponer en los colores de los que estaacute formada iquestAlguien ha visto alguna vez un arcoiacuteris Las gotas de lluvia curvan la luz que las atraviesa y dividen la luz visible en colores Esto es lo que llamamos un espectro Se puede usar un CD para descomponer la luz El alumnado investigaraacute este fenoacutemeno o bien orientando un CD hacia la luz del Sol o bien encendiendo una linterna o cualquier otra fuente de luz frente a un CD para ver el espectro de la luz blanca Deberiacutean intentar captar el espectro en una hoja de papel blanco cambiando el aacutengulo del CD Recuerda al alumnado que nunca hay que mirar directamente al Sol
Explica al alumnado que las atmoacutesferas planetarias contienen distintas sustancias quiacutemicas o laquoingre-dientesraquo y que cada uno de estos ingredientes tiene un patroacuten de colores o laquoespectroraquo uacutenico Cuando la luz de una estrella atraviesa las atmoacutesferas los ingredientes absorben parte de esos colores de la luz lo que se ve como liacuteneas negras A partir del patroacuten obtenido se puede saber queacute ingredientes lo causaron
32 T3 Tema 3 La atmoacutesfera
Entrega a cada grupo las fichas de actividades 3a y 3b La fi-cha 3a contiene informacioacuten sobre cuatro exoplanetas los espectros identificativos de ingredientes clave y el espectro de la luz blanca La ficha de actividades 3b es un cuestionario Porta una breve des-cripcioacuten de cada exoplaneta y del espectro de tres planetas A B y C El espectro del planeta D se ha omitido a propoacutesito para que se complete con las actividades complementarias El alumnado deberaacute cotejar estos patrones espectrales con los que aparecen en la ficha de actividades 3a para identificar queacute elementos coinciden con cada espectro Una vez que el alumnado localice queacute ingrediente hay en la atmoacutesfera de un planeta podraacute proceder a asignar un nombre a cada exoplaneta
Puesta en comuacutenCada grupo expondraacute sus resultados ante el resto de la clase identifi-caraacute los planetas A B y C y explicaraacute en queacute se ha basado para llegar a sus conclusiones
mdash iquestQueacute ingredientes consiguioacute localizar cada grupo iquestCuaacutel de los planetas podriacutea albergar vida si es que hubiera alguno iquestPor queacute O iquestpor queacute no
Demostracioacuten del docenteEs bastante sencillo crear una laquoatmoacutesferaraquo o nube en el interior de una botella para simular de manera sencilla la atmoacutesfera de un exoplaneta Vierte 50 ml de agua caliente en una botella de plaacutestico transparen-te con tapoacuten de tipo sport enciende una cerilla apaacutegala y absorbe el humo de la cerilla hacia el interior de la botella comprimieacutendola y soltaacuten-dola varias veces Cierra el tapoacuten La compresioacuten de la botella aumenta la presioacuten en su interior eleva la temperatura y convierte las moleacuteculas de agua en vapor Cuando se libera la presioacuten la temperatura desciende lo que permite que las moleacuteculas de agua se condensen alrededor de las partiacuteculas de humo y formen una laquonuberaquo Tal vez sea necesario practicar el experimento antes de realizarlo ante el alumnado
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Los chavales afianzaraacuten los conocimientos aprendidos recreando el espectro del hidroacute-geno a partir de la informacioacuten disponible Recueacuterdales que tienen el espectro completo de la luz blanca en la ficha de actividades 3a Expliacutecales que se ha detectado hidroacutegeno en la atmoacutesfera del exoplaneta D El hidroacutegeno absorbe algo de luz de color azul violeta y azul oscuro del espectro iquestSeriacutean capaces de trazar el espectro del exoplaneta D
Veacutease el apartado laquoInformacioacuten para el docenteraquo para saber maacutes sobre el espectro del hidroacutegeno
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Se puede confeccionar un espectroscopio sencillo insertando un CD en una caja Las instrucciones para esta actividad junto con otras relacionadas con la luz y el color se pueden consultar en el recurso educativo de la Agencia Espacial Europea titulado laquoThe Magic of Lightraquo consistente en ocho ejercicios de razonamiento inductivo para nintildeos de 8 a 10 antildeos de edad con la finalidad de estudiar la luz y el color usando espectroscopios y ciacutercu-los cromaacuteticos
httpswwwesaintEducationTeachers_CornerThe_Magic_of_Light_Using_spectroscopes_and_colour_wheels_to_study_the_properties_of_light_Teach_with_space_PR06
Tema 3 La atmoacutesfera 33T3
Informacioacuten para el docenteLa luz estaacute formada por radiacioacuten electromagneacutetica de distintas longitudes de onda Las sustancias que emiten luz tienen un espectro de emisioacuten Ademaacutes cada elemento absorbe ciertas longitudes de onda de la luz y crea un espectro de absorcioacuten Cuando un elemento o compuesto quiacutemico se calienta emite energiacutea en forma de luz Esos espectros de frecuencias de radiacioacuten electromagneacutetica se pueden ver me-diante un instrumento llamado espectroacutemetro Cada elemento quiacutemico se identifica porque posee es-pectro uacutenico que es como su huella dactilar Los primeros espectroscopios usaban prismas para desviar la luz pero los modelos posteriores usan sistemas de rendijas denominados red de difraccioacuten a traveacutes de la cual pasa la luz La luz se descompone entonces en distintas longitudes de onda Los CD tienen pequentildeas crestas en su superficie que reflejan la luz en distintas direcciones Funciona como una red de difraccioacuten que descompone la luz visible o luz blanca en los colores del arcoiacuteris
La misioacuten EUCLID de la Agencia Espacial Europea consiste en un sateacutelite que usa un espectroscopio para estudiar por queacute se estaacute expandiendo el universo httpsciesainteuclid
El exoplaneta A se corresponde con HD 189733b un gigante gaseoso En su atmoacutesfera se ha detec-tado hierro El exoplaneta B es HD 209458b un juacutepiter caliente con sodio en la atmoacutesfera El exoplaneta C es el objeto 55 Cancri e en cuya atmoacutesfera se ha detectado helio entre otros elementos quiacutemicos El exoplaneta D es Gliese 436b un neptuno caliente cuya atmoacutesfera contiene hidroacutegeno
En esta actividad se han utilizado los espectros del helio el hierro y el sodio y la deteccioacuten de estos elementos en una atmoacutesfera no debe considerarse un indicador de vida a diferencia de lo que podriacutea ocurrir con el hidroacutegeno El hidroacutegeno es una fuente de energiacutea quiacutemica para algunos microbios terrestres que habitan cerca de los surtidores hidrotermales de los fondos oceaacutenicos La deteccioacuten de una fuente de hidroacutegeno en la atmoacutesfera de un exoplaneta supone un hallazgo apasionante que implica que la existencia de vida extraterrestre en ese lugar no es imposible
Un espectroscopio es un instrumento que mide el espectro de la luzUn espectroacutegrafo es un instrumento que descompone la luz en un espectro de frecuencias y registra
la sentildeal mediante una caacutemaraLos especialistas que usan espectroscopios se denominan espectroscopistas y se dedican a investigar y
medir el espectro de los patrones que se forman cuando ciertas sustancias o laquomateriasraquo emiten radiacioacuten electromagneacutetica o interaccionan con ella
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que el planeta Tierra orbita alrededor del Sol en
la zona habitable (o laquozona de Ricitos de Ororaquo) donde la distancia y la temperatura son idoacuteneas
bull que los planetas extrasolares son muy calientes o muy friacuteos dependiendo de la distancia que los separe de su estrella central
bull que en astronomiacutea se usan telescopios especiales de infrarrojos para detectar estos objetos tan distantes
bull que la energiacutea se transfiere de lo caliente a lo friacuteo y que su intensidad decrece a medida que aumenta la distancia a la fuente
bull a trabajar siguiendo el meacutetodo cientiacutefico formulando predicciones observando registrando y usando datos para extraer conclusiones
Contexto
La luz infrarroja es una forma de radiacioacuten
electromagneacutetica pero no es luz visible A veces
percibimos sus efectos teacutermicos en la piel Todo lo
que estaacute caliente tambieacuten emite radiacioacuten infrarroja
y eso incluye planetas estrellas y personas Cuando
se transfiere energiacutea desde una fuente de calor esta
se dispersa por un aacuterea cada vez mayor Eso significa
que cuanto maacutes lejos se encuentra un objeto maacutes
cuesta detectarlo Los astroacutenomos que buscan
planetas extrasolares usan telescopios de infrarrojos
para captar el tenue fulgor de los objetos del espacio
exterior con ellos detectan objetos muy friacuteos y por
tanto demasiado tenues para observarlos en luz
visible En este tema el alumnado usaraacute registradores
de datos (data loggers) para medir temperaturas a
distancia y usaraacute papel termocromaacutetico para medir
el ritmo al que se transfiere energiacutea entre distintos
materiales
gt NASA AmesJPL-CaltechTim Pyle
35
tema 4NI DEMASIADO FRIacuteA NI DEMASIADO CALIENTE
La zona de Ricitos de Oro
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astrofiacutesico y Espectroscopista
Variedad de materiales y superficiesTablet o moacutevil Cinta adhesiva Cronoacutemetro
Botella de bebida de cola
2 litros
Ademaacutes necesitaraacutes
Placa de Petri de plaacutestico con tapa
Varilla metaacutelica 1 velaPapel termocromaacutetico
Taza termo(por ejemplo taza
para cafeacute con tapadera)
Termoacutemetro
36 T4
Material necesario para realizar la actividad
Material opcional
Tablet o moacutevil con app para tomar imaacutegenes teacutermicas
2 latas 2 termoacutemetros Cronoacutemetro WebCam
Tema 4 Ni demasiado friacutea ni demasiado caliente 37T4
Para preparar con antelacioacuten1 Seleccionar imaacutegenes normales y en infrarrojos para mostrar en clase httpsspaceplacenasagov
ir-photo-albumen2 Registradores de datos (data loggers) y ordenador portaacutetil para las demostraciones3 Retirar las etiquetas de dos latas Pintar una de color negro con pintura acriacutelica mate o cubrirla con
papel negro Si es necesario preparar un lote para cada equipo4 Agua caliente (a una temperatura maacutexima de 50 ordmC)
Actividad
IntroduccioacutenMuestra en la pizarra electroacutenica de clase algunas imaacutegenes de telescopios que contengan informacioacuten sobre el espacio Algunos de estos instrumentos como el telescopio espacial Spitzer reuacutenen informacioacuten sobre la temperatura de planetas estrellas y polvo y se denominan telescopios de infrarrojos Otro ejem-plo lo ofrece el telescopio espacial James Webb cuyo lanzamiento estaacute previsto para 2021
Veacutease httpjwst-miriroeacuk o httpswwwjwstnasagov
Proyecta en la pizarra electroacutenica el juego de httpsspaceplacenasagovir-photo-albumen Al pasar la laquolente de la caacutemararaquo sobre las imaacutegenes el alumnado comprobaraacute coacutemo se veriacutea el mundo si la vista humana pudiera detectar la radiacioacuten infrarroja Explica al grupo que algunos teleacutefonos moacuteviles y tabletas cuentan con tecnologiacutea para detectar radiacioacuten infrarroja El alumnado podraacute investigar coacutemo utilizar las aplicaciones para moacuteviles y tabletas que permiten tomar imaacutegenes teacutermicas o infrarrojas para detectar diferencias de tem-peratura iquestSe les ocurre alguna utilidad que pueda ofrecer esta tecnologiacutea para la vida cotidiana
Demostracioacuten del docente Coloca una vela encendida detraacutes de una botella de cola de 2 litros de manera que la vela no se vea Situacutea la caacutemara de un teleacutefono moacutevil hacia el centro de la botella ahora deberiacutea verse con claridad el ful-gor de la vela en la pantalla del teleacutefono La parte infrarroja maacutes cercana del espectro de la luz se situacutea a continuacioacuten de la luz roja que el ojo humano es capaz de detectar Las caacutemaras fotograacuteficas de algunos teleacutefonos moacuteviles no cuentan con un filtro para el infrarrojo cercano sobre todo en la caacutemara frontal Esto nos permite ver algo de la radiacioacuten electromagneacutetica (luz) que emiten los objetos calientes Un ejemplo de ello lo ofrece la contemplacioacuten de la llama de una vela a traveacutes de una botella llena de refresco de cola La llama se ve mucho maacutes al usar la caacutemara que a simple vista Otra posibilidad consiste en modificar una caacutemara web para despojarla del filtro infrarrojo
Veacutease httpswwwesaintEducationTeachers_CornerInfrared_Webcam_Hack_-_Using_infrared_ light_to_observe_the_world_in_a_new_way_Teach_with_space_P15En el siguiente enlace aparecen maacutes ejemplos de imaacutegenes en luz visible y en luz infrarroja httpcoolcosmosipaccaltecheduimage_galleriesshoehtml
38 T4 Tema 4 Ni demasiado friacutea ni demasiado caliente
Entrega a cada grupo varios cuadraditos de papel termocromaacutetico y deja que los chicos los manipulen para explorar sus propiedades iquestSaben queacute ocurre Explica brevemente coacutemo funciona este material (Consuacuteltese el apartado titulado laquoInformacioacuten para el docenteraquo) Ya en grupos los alumnos seguiraacuten investigando las propiedades del papel termocromaacutetico Pueden probar a colocar el papel en distintas superfi-cies o a sostenerlo con manos friacuteas y calientes para observar sus cam-bios de color
Tras examinar los cambios de color planificaraacuten una investigacioacuten para comparar la eficacia de distintos materiales como conductores del calor Calentaraacuten el papel termocromaacutetico colocando los cuadra-ditos sobre la tapadera de una placa de Petri llena hasta la mitad de agua caliente (a un maacuteximo de 50 ordmC) En cuanto el papel cambie de color deberaacuten colocar los cuadraditos sobre los materiales que quieran comprobar El alumnado podraacute investigar la conductividad teacutermica de diversos materiales y superficies emitiendo una prediccioacuten previa antes de medir cuaacutento tiempo tarda el papel en perder el calor y recupe-rar el tono inicial Deberaacuten decidir queacute meacutetodo seguiraacuten para anotar los resultados de sus mediciones como una tabla o graacutefica donde aparezcan los materiales ordenados de acuerdo con su conductividad teacutermica
Puesta en comuacuten
Los resultados de cada grupo se pueden cotejar y debatir en la pizarra electroacutenica para exponerlos despueacutes en forma de graacutefica
mdash iquestQueacute material fue maacutes eficaz conduciendo el calor iquestQueacute material no fue un buen conductor teacutermico iquestQueacute utilidad tendriacutean estos resultados iquestSe les ocurre alguacuten uso praacutectico para los materiales termocromaacuteticos
Explica en clase que la energiacutea siempre procede de una fuente y viaja a traveacutes de un material cuanto maacutes lejana esteacute la fuente menor seraacute la temperatura Algunos materiales como los metales son buenos con-
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Para ilustrar que los metales conducen ener-giacutea cada grupo llenaraacute de agua caliente (a un maacuteximo de 50 ordmC) hasta la mitad una taza termo Introduciraacute en ella un pincho o una cuchara de metal y volveraacute a cubrir la taza con su tapadera de manera que un extremo del metal quede bajo el agua y el otro extremo asome por el orificio de la tapadera que sirve para beber y taparaacuten los huecos que queden alrededor del metal con cinta adhesiva El alumnado deberaacute emitir una prediccioacuten sobre queacute pasaraacute con la temperatura del extremo de metal que sobresale por fuera de la taza Un miembro del grupo sujetaraacute el extremo del metal al mismo tiempo que otro pone en marcha el cronoacutemetro e informaraacute al grupo cuando detecte que aumenta la temperatu-ra entonces tomaraacuten nota del tiempo Los grupos cotejaraacuten y discutiraacuten despueacutes sus resultados Si se dispone de registradores de datos (data loggers) se podraacuten usar los senso-res de temperatura para detectar cambios de temperatura en los pinchos o las cucharas el docente podraacute conectar entonces el regis-trador de datos a un ordenador portaacutetil para mostrar a la clase una graacutefica con las varia-ciones de temperatura a lo largo del tiempo a partir de los datos recopilados
ENLACES
El siguiente enlace ofrece maacutes ejemplos de imaacutegenes en luz visible e infrarroja
httpcoolcosmosipaccaltecheduimage_ga-lleriesshoehtml
Tema 4 Ni demasiado friacutea ni demasiado caliente 39T4
ductores del calor y permiten que el calor pase a su traveacutes mientras que otros son aislantes lo que sig-nifica que no son muy eficaces dejando pasar el calor a traveacutes de ellos En el espacio la energiacutea caloriacutefica viaja por el vaciacuteo del espacio mediante un proceso denominado radiacioacuten
Para demostrar la radiacioacuten caloriacuteficaEl docente podraacute optar por utilizar este apartado como una demostracioacuten en clase o para que cada grupo realice su propio experimento Vierte el mismo volumen de agua friacutea en dos latas de metal ideacutenticas pero con una de ellas pintada con pintura acriacutelica negra mate o envuelta en papel negro e introduce en cada una un termoacutemetro o una sonda de temperatura de un registrador de datos Pon ambas latas al sol o bajo una fuente de calor como un foco Al cabo de un tiempo el agua de la lata negra deberiacutea estar maacutes ca-liente que la de la otra lata La lata sin pintar absorbe poco calor porque refleja gran parte de la energiacutea ca-loriacutefica En cambio la superficie negra absorbe bien el calor radiante y la temperatura del agua aumenta
Informacioacuten para el docente La energiacutea caloriacutefica se desplaza de los objetos calientes a los friacuteos por tres meacutetodos convencioacuten con-duccioacuten y radiacioacuten De todos ellos la radiacioacuten es el uacutenico que no requiere contacto En el espacio no hay medio material por el que circular y la energiacutea caloriacutefica solo puede viajar en forma de radiacioacuten El infrarrojo es un tipo de luz que cae justo fuera del rango de la luz visible en el espectro electromagneacutetico Las ondas de luz portan energiacutea las longitudes de onda maacutes cortas tienen maacutes energiacutea mientras que las longitudes de onda maacutes largas tienen menos energiacutea Los objetos maacutes friacuteos brillaraacuten con longitudes de onda maacutes largas mientras que los objetos calientes brillaraacuten con longitudes de onda maacutes cortas En este proceso no interviene ninguna partiacutecula a diferencia de cuando se produce la conduccioacuten asiacute que la ra-diacioacuten puede darse en el vaciacuteo del espacio Los astroacutenomos que buscan exoplanetas utilizan telescopios de infrarrojos para detectar el tenue fulgor de objetos situados en el espacio exterior Los exoplanetas se detectan con maacutes facilidad cuando son grandes y completan una oacuterbita alrededor de su estrella cada pocos diacuteas 51 Pegasi b es un ejemplo y se considera un juacutepiter caliente Estos planetas alcanzan tempe-raturas muy elevadas porque se encuentran muy cerca de sus estrellas y fulguran con intensidad en luz infrarroja Spitzer fue el primer telescopio espacial que permitioacute detectar la luz de estos juacutepiter calientes
El papel termocromaacutetico contiene pigmentos sensibles a la temperatura Cambian de color al ca-lentarse o enfriarse Los materiales termocromaacuteticos se pueden utilizar para comprobar la laquoconductividad teacutermicaraquo o la capacidad para conducir el calor de un material
Los metales son materiales de una conductividad extrema La conduccioacuten permite que los aacutetomos calientes energeacuteticos choquen con aacutetomos maacutes friacuteos y alejados del metal lo que los vuelve maacutes energeacute-ticos De este modo la energiacutea caloriacutefica se va desplazando por el objeto
gt Telescopio espacial Spitzer
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que cuando un objeto opaco o transluacutecido
bloquea la luz de una fuente se produce una sombra
bull que cuanto maacutes cerca se encuentra el objeto de la fuente de luz mayor es la sombra que produce
bull que las estrellas emiten luzbull que a medida que los planetas orbitan alrededor
de su estrella bloquean parte de su luzbull que los planetas absorben y reflejan luz
Contexto
A medida que un planeta orbita su estrella puede situarse entre ese astro y la Tierra lo que eclipsa para nosotros parte de la luz de la estrella Esto recibe el nombre de traacutensito La medicioacuten de la intensidad de la luz durante un periodo de tiempo permite detectar planetas distantes y sus estrellas En esta actividad los alumnos aprenderaacuten cuestiones relacionadas con la luz y las sombras el traacutensito de planetas extrasolares ante sus estrellas centrales las estrellas como objetos
que emiten luz y la absorcioacuten de la luz
gt ESAATG medialab CC BY-SA 30 IGO
41
tema 5EN TRAacuteNSITO
Deteccioacuten de planetas extrasolares mediante la medicioacuten del descenso de brillo
Registrador de datos
(data logger)
Pizarra blanca o pared blanca para proyectar
Esferas de poliestirenovarios tamantildeos Tijeras
CartulinaCinta adhesiva
Pinchos de brochetas
o palillos de madera
Fuente de luz linterna o foco
de LED
Ficha de actividades
5a y 5b
42 T5
Material necesario para realizar la actividad
Esferas de distintos tamantildeos
(baloacuten de fuacutetbol pelota tenis pelota
espuma)
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Fotometrista de
traacutensitos e Ingeniero de disentildeo
Caja de cartoacuten (tipo zapatos o tipo toacutener de impresora)
Disco graduadoEncuadernadores
Palillos de dientes
Bolitas pequentildeas de poliexpan o
plastilina
Tema 5 En traacutensito 43T5
Para preparar con antelacioacutenPrepara varias esferas de distintos tamantildeos como un baloacuten de fuacutetbol una pelota de espuma y una pelota de tenis Se pueden preparar etiquetas identificativas con la profesioacuten de fotometrista de traacutensitos
ActividadIntroduccioacuten Pregunta en clase queacute ocurre cuando un objeto opaco pasa por delante de una fuente de luz Haz una demostracioacuten pasando un objeto por delante del foco del proyector de la clase y mostrando su sombra en la pizarra blanca Como alternativa usa una linterna o un foco y proyecta la sombra contra una cartulina blanca o la pizarra blanca del aula
Plantea estas preguntas
mdash iquestQueacute le pasa al tamantildeo de la sombra cuando se acerca o se aleja el objeto de la fuente de luz iquestQueacute hariacuteas para averiguarlo
Cada grupo de alumnos recortaraacute una pequentildea figura de cartulina que deberaacute unir a una base de cartulina para que se mantenga en vertical Los alumnos planearaacuten la investigacioacuten emitiraacuten predicciones y reali-zaraacuten la actividad tomando mediciones meticulosas y tomando registros de los resultados Tal vez quieran usar para sus registros el ejemplo que aparece en la ficha de actividades 5a Los grupos pondraacuten en comuacuten sus hallazgos y explicaraacuten sus conclusiones
mdash iquestQueacute han descubierto iquestQueacute pasoacute con el tamantildeo de la sombra al acercar o alejar la figura de la fuente de luz iquestCoacutemo se aseguraron de que no hubiera desviaciones cada vez que realizaban la prueba iquestPueden usar los datos para trazar una graacutefica que muestre el tamantildeo de la sombra frente a la distancia de la fuente de luz
Muestra en clase esta animacioacuten (titulada laquoTransiting Exoplanet Graphraquo) con la simulacioacuten de la curva de
luz que surge a medida que un planeta orbita alrededor de su estrella httpyoutubeOX_QWa_v5rw
44 T5 Tema 5 En traacutensito
Recrea el traacutensito de un planeta ante su estrella usando la pizarra blanca y el proyector de la clase a modo de estrella central La clase deberiacutea percibir la sombra en la pantalla cuando dos alumnos lancen una pelota desde un lado de la pantalla hasta el otro Prueba a usar pelotas de distintos tamantildeos
El alumnado confeccionaraacute por grupos una maqueta del traacutensito de un planeta ante su estrella usando esferas de poliestireno (o ciacuterculos de cartulina) para representar los exoplanetas y los palillos o brochetas de madera para sostenerlos Una fuente de luz como una linterna o un foco led haraacute las veces de estrella Si se conecta un registrador de datos (data logger) a un ordenador portaacutetil para medir la intensidad de la luz se apreciaraacute un descenso en la luz registrada cuando el planeta pase por delante de la fuente de luz
Muestra al alumnado la ficha de actividades 5b donde aparece una serie de graacuteficas con el nivel de luz registrado a medida que un exo-planeta orbita alrededor de su estrella La graacutefica a tambieacuten ilustra queacute aspecto tendriacutea la graacutefica si el planeta en oacuterbita fuera maacutes grande iquestSeriacutean capaces de trazar una liacutenea en los diagramas b c y d que ilus-tre la graacutefica resultante si cerca de la estrella orbitara un planeta maacutes pequentildeo maacutes veloz o maacutes lento
gt Graacutefica para ilustrar el tamantildeo de la sombra frente a la distancia de la frente de luz (en cm)
Distancia (cm)
Tam
antildeo
de la
som
bra
(cm
)
ENLACES
Muestra en clase este interesante viacutedeo de animacioacuten donde se explica el trabajo de la misioacuten Kepler y coacutemo opera este telescopio para detectar planetas
httpskeplernasagovmultimediaInteracti-vesHowKeplerDiscoversPlanetsElementaryflashcfm
Herramienta Lightgrapher
httpskeplernasagoveducationModelsand-Simulationslightgrapher
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Con una caja de zapatos se puede fabricar una caja de luz Haz un orificio en uno de sus lados con la finalidad de iluminarla a traveacutes de eacutel con alguacuten tipo de foco como una linterna led En el lado opuesto practica otro orificio que quede justo en frente de la fuente de luz Recorta una rendija semicircular en la tapa-dera de la caja cerca del extremo en el que se encuentre la fuente de luz Introduce por este orificio un palillo que en uno de sus extremos porte una bola de plastilina que represente el planeta aseguacuterate de que el haz de luz incide directamente sobre el planeta Desplaza el palillo con el planeta desde un extremo de la rendija semicircular hasta el otro extremo simulando parte de la oacuterbita En lugar de mirar la luz directamente usa un teleacutefono moacutevil o iPad colocado en el orificio por el que se mira y graba un viacutedeo con el paso del planeta mientras lo desplazas de un extremo al otro de la rendija
Ver guiacuteas de construccioacuten de las cajas en el anexo C de este documentohttpeseroeswp-contentuploads201808Cuaderno-ESERO_Detective-de-exoplanetas_DE-SB-01_2C2AA-ED_DIGITALpdf
45T5Tema 5 En traacutensito
Puesta en comuacutenInsta a cada grupo a crear un modelo a partir de una de las curvas de luz que aparecen en la ficha de actividades 5b iquestSaben explicar por queacute cambia la curva de luz con la velocidad del traacutensito o con el tamantildeo del planeta que orbita alrededor de la estrella Aprovecha las actividades praacutecticas para comentar los detalles de conocimiento maacutes relevantes Recuerda al alumnado que la observacioacuten minuciosa del brillo de una es-trella al lo largo de un periodo de tiempo permite detectar un descenso minuacutesculo en la cantidad de luz que vemos de esa estrella Los cientiacuteficos pueden medir ese brillo y representarlo en una graacutefica que se conoce como curva de luz Los planetas suelen ser pequentildeiacutesimos comparados con sus estrellas centrales asiacute que los descensos de luz que provocan en ellas son extremadamente leves Los planetas del tamantildeo de la Tierra son especialmente difiacuteciles de detectar Los exoplanetas maacutes grandes son faacuteciles de divisar sobre todo cuando se detectan varias oacuterbitas
Curvas de luz del traacutensito de un planetaEstas son cuatro copias de la misma curva de luz (fichas 5b) registrada durante el traacutensito de un planeta por delante de su estrella La graacutefica a) tambieacuten muestra la curva (en azul) que se obtiene cuando alrededor de la estrella orbita un planeta maacutes grande Dibuja otra curva en las graacuteficas que muestre b) un planeta maacutes pequentildeo c) un traacutensito maacutes veloz y d) un planeta maacutes lento
ENLACES
La misioacuten Kepler de la NASA dedicoacute antildeos a observar el mismo trozo de cielo casi 100 000 estrellas con la esperanza de captar traacutensitos
httpskeplernasagovindexcfm
GRAacuteFICA A Tiempo
Tiempo
Tiempo
Tiempo
Porc
enta
je d
e br
illo
Porc
enta
je d
e br
illo
Porc
enta
je d
e br
illo
Porc
enta
je d
e br
illo
GRAacuteFICA C
GRAacuteFICA B
GRAacuteFICA D
w w w e s e r o e sH O J A D E A C T I V I D A D E S
acti
vida
des
46 T5
Cuaderno del profesoradoD E T E C C I Oacute N D E E X O P L A N E TA S Ficha 5a (anverso)
Nuestra pregunta es
Predecimos que
Cambiaremos
Mediremos
Dejaremos igual las condiciones siguientes
Resultados obtenidos
H O J A D E A C T I V I D A D E Sw w w e s e r o e s
actividades47T5
Cuaderno del profesoradoD E T E C C I Oacute N D E E X O P L A N E TA SFicha 5a (reverso)
Resultados obtenidos
Distancia a la luz (en cm) Tamantildeo de la sombra (en cm)
Los resultados obtenidos revelan
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los polos magneacuteticos se dan por pares bull que los polos opuestos se atraen y que los polos
iguales se repelenbull que los imanes atraen algunos materialesbull que una corriente eleacutectrica en un cable crea un
campo magneacutetico
Contexto
El descubrimiento del planeta extrasolar Proxima b un posible mundo similar a la Tierra que orbita alrededor de Proxima Centauri (la estrella maacutes cercana al Sol) suscitoacute diversas cuestiones relacionadas con su capacidad para albergar vida Este exoplaneta estaacute bombardeado por cantidades inmensas de radiacioacuten procedente de su estrella Como se encuentra maacutes cerca de su estrella que la Tierra del Sol necesitariacutea contar con un campo magneacutetico muy intenso para que la vida sobreviviera en eacutel Aquiacute en la Tierra el campo magneacutetico que rodea el planeta protege a todos los seres vivos de los peligrosos rayos coacutesmicos
En esta actividad el alumnado estudiaraacute los
imanes fabricaraacute un electroimaacuten sencillo e investigaraacute
sus propiedades
gt Exoplaneta con niveles elevados de radiacioacuten electromagneacutetica Creacutedito NASAJPL-CaltechR Hurt (SSC)
tema 6QUE LA FUERZA TE ACOMPANtildeE
Fabricacioacuten de un electroimaacuten
49
Cinta aislante Tijeras
Ademaacutes necesitaraacutes
Contenedor de plaacutestico
50 T6
Cable con aislamiento
(al menos 2 metros)2 pilas AA2 imanes
2 cables de conexioacuten
con pinzas de cocodrilo
Clips de papeleriacutea
2 varillas o clavos de hierro
grandes(uno fino y otro
grueso)2 portapilas AA
Material necesario para realizar la actividad
Interruptor o interruptor
casero
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astrofiacutesico e Ingeniero de producto
PelacablesTacos de madera
(para interruptor)Puntas
(para interruptor)
Material opcional
51T6Tema 6 Que la fuerza te acompantildee
Para preparar con antelacioacutenEl docente podraacute preparar interruptores eleacutectricos simples con el alumnado si no dispone de interruptores comerciales
Veacuteanse las instrucciones en el apartado titulado laquoInformacioacuten para el docenteraquo
Para esta actividad se pueden preparar etiquetas identificativas con la profesioacuten de astrofiacutesicoConviene confeccionar y probar un electroimaacuten antes de realizar la actividad en clase La fuerza del
imaacuten dependeraacute del nuacutemero de espiras con que se construya
ActividadIntroduccioacuten Muestra en clase una imagen del exoplaneta Proxima b y explica que se trata de un planeta distante que orbita alrededor de una estrella llamada Proxima Centauri que es la maacutes cercana al Sol Aunque la oacuterbita que sigue el planeta alrededor de su estrella estaacute dentro de la zona habitable soporta vientos descomuna-les 2000 veces maacutes fuertes que los que imperan en la Tierra y recibe un bombardeo intenso de radiacioacuten El planeta necesitariacutea contar con un campo magneacutetico potente para proteger cualquier tipo de vida que pudiera albergar
En esta actividad los alumnos investigaraacuten por su cuenta queacute tipos de imanes hay comprobaraacuten la atraccioacuten y repulsioacuten entre sus polos y la fuerza magneacutetica asimismo estudiaraacuten que los imanes atraen algunos materiales Tras discutir sus resultados explicaraacuten que la electricidad se puede usar para construir un imaacuten y lo que se obtiene se denomina electroimaacuten
Cada grupo usaraacute los materiales que hay dentro del recipiente para fabricar un electroimaacuten Primero comprobaraacute su eficacia usando clips de papeleriacutea Despueacutes los grupos debatiraacuten queacute materiales les gusta-riacutea someter a su electroimaacuten antes de reunir una serie de materiales
Averiguaciones
mdash iquestCuaacutentos clips de papeleriacutea atraeraacute el electroimaacuten
mdash iquestVariacutea la fuerza del imaacuten si se cambia la cantidad de espiras de alambre con que se construye
mdash iquestHay alguna relacioacuten entre el nuacutemero de espiras del electroimaacuten y la cantidad de clips de papeleriacutea que consigue atraer
52 T6 Tema 6 Que la fuerza te acompantildee
mdash iquestPuedes antildeadir un interruptor para activar y desactivar el paso de la electricidad y por tanto el imaacuten
mdash iquestCoacutemo afecta al imaacuten un incremento del voltaje con una pila maacutes potente o antildeadiendo maacutes pilas
mdash iquestRepercute en el imaacuten el empleo de un clavo maacutes largo maacutes corto maacutes grueso o maacutes fino
mdash iquestQueacute materiales se pueden levantar usando la atraccioacuten de un imaacuten
Los datos recopilados durante la investigacioacuten de la relacioacuten entre el nuacutemero de espiras y la cantidad de clips de papeleriacutea atraiacutedos se puede plasmar despueacutes en graacuteficas El alumnado deberaacute exponer sus hallaz-gos en forma de presentacioacuten o de mural
Puesta en comuacutenCada grupo elige un meacutetodo para informar de sus hallazgos al resto de la clase y resumiraacute sus resultados en la pizarra electroacutenica iquestEncontraron los grupos alguna conexioacuten entre el nuacutemero de espiras de alambre y la fuerza del electroimaacuten iquestLograron aumentar la potencia de su imaacuten iquestCoacutemo iquestQueacute materiales atrajo el imaacuten iquestCoinciden en sus conclusiones todos los grupos
Nuacutemero de espiras Nuacutemero de clips de papeleriacutea
53T6Tema 6 Que la fuerza te acompantildee
Informacioacuten para el docente Se cree que el campo magneacutetico de nuestro planeta se genera en las profundidades del nuacutecleo terrestre A medida que la Tierra gira se arremolinan los materiales fundidos situados en el nuacutecleo del planeta El hierro liacutequido conduce la electricidad y genera corrientes eleacutectricas que a su vez crean campos magneacuteticos Los cientiacuteficos han desarrollado un meacutetodo para calcular el campo magneacutetico de un planeta extrasolar distante que orbite alrededor de una estrella distinta de la nuestra El meacutetodo consiste en utilizar el telescopio espacial Hubble para observar el paso de un planeta por delante de su estrella y entonces estudiar la absorcioacuten de la radiacioacuten de la estrella por parte de la atmoacutesfera del planeta para por uacuteltimo estimar el tamantildeo de los campos magneacuteticos que actuacutean alrededor del planeta
Los campos magneacuteticos se producen cuando todos los electrones de un objeto de metal giran en la misma direccioacuten Un electroimaacuten es un tipo de imaacuten que usa electricidad y un material magneacutetico como el hierro para crear campos magneacuteticos Los campos magneacuteticos no se ven pero siacute se pueden medir sus efectos
Para construir un electroimaacuten simple bull Pela los extremos de un cable para despojarlos del aislamiento de
plaacutestico que los recubre bull Coloca los materiales dentro de un contenedor de plaacutestico que no
conduzca la electricidadbull Sujeta el cable de unos 20 cm de largo por uno de sus extremos
coloacutecalo en la cabeza de un clavo de hierro y enroacutellalo a lo largo de eacutel sin que se superponga en ninguacuten lugar hasta la punta del clavo
bull Aseguacuterate de que enrollas el cable en el clavo dando las vueltas siempre hacia el mismo lado para que la electricidad fluya en un solo sentido
bull Conecta los extremos del cable a los dos lados (el positivo y el ne-gativo) de la pila sujetaacutendolo a ellos con un trozo de cinta aislante para que no dejen de hacer contacto
bull Cuando hayas conectado el segundo extremo del cable la pila em-pezaraacute a conducir electricidad por las espiras de alambre y el clavo quedaraacute imantado
bull Si permutas las conexiones tambieacuten cambiaraacutes la polaridad del campo magneacutetico creado
bull Prueba el electroimaacuten colocaacutendolo cerca de un clip de papeleriacutea o cualquier otro metal
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Los alumnos investigaraacuten el exoplaneta HD 209458b apodado Osiris un juacutepiter caliente que viene a ser una tercera parte maacutes grande y maacutes brillante que Juacutepiter Tambieacuten podriacutean investigar Proxima b para lo que podraacuten apo-yarse en la informacioacuten que encontraraacuten aquiacute
httpsenwikipediaorgwikiProxima_Cen-tauri_b
httpswwwnasagovcontentgoddardhub-bles-new-shot-of-proxima-centauri-our-nea-rest-neighbor
CONFECCIOacuteN DE UN INTERRUPTOR SIMPLE
Clava dos puntillas pequentildeas en un taco pequentildeo de madera y ensarta en cada una de ellas un clip de papeleriacutea Sujeta los cables a la cabeza de cada puntilla con pinzas de coco-drilo El circuito se cierra al desplazar los clips para que esteacuten en contacto Usa este enlace para consultar las instrucciones para hacerlo y otros ejemplos de interruptores simples
httphomeschoolandthingsblogspotcouk201303making-simple-switch-for-elec-tricalhtml
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que las ondas electromagneacuteticas viajan por el
espaciobull que los cientiacuteficos captan esas ondas usando
radiotelescopios bull que esas ondas se traducen entonces a sonidosbull a trabajar siguiendo el meacutetodo cientiacutefico mediante
la formulacioacuten de predicciones la realizacioacuten de experimentos sin sesgos y la recopilacioacuten e interpretacioacuten de datos
Contexto
Los cuatro sateacutelites Cluster de ESA han descubierto que la Tierra y otros planetas con campos magneacuteticos como Juacutepiter y Saturno emiten sentildeales de radio que viajan por el espacio en un haz delgado Estas emisiones solo se pueden detectar e interpretar usando radiotelescopios de gran tamantildeo
En esta actividad el alumnado recrearaacute diversos sistemas para enviar mensajes a distancia incluido el recorrido de las ondas de radio por el espacio usaraacute el meacutetodo cientiacutefico para estudiar los teleacutefonos con cuerda y escucharaacute los sonidos
naturales de la Tierra
gt Representacioacuten artiacutestica de los sateacutelites CLUSTER Copyright NASA
55
tema 7iquestHAY ALGUIEN A LA ESCUCHA
Comunicacioacuten a traveacutes del espacio
2 vasos desechables
56 T7
CuerdaHilo de nailon
Material necesario para realizar la actividad A
Bazuca de aire o caja de cartoacuten
Pelotas de espuma de diferentes
coloresVasos
desechablesParaguasPapel Radio analoacutegica
Ademaacutes necesitaraacutes para realizar la actividad A
Ademaacutes necesitaraacutes para realizar la actividad B
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Radioastroacutenomo
e Ingeniero de Sonido
2 platillos (muacutesica)
1 velaFicha de
actividades 2b
Linterna
Tabla con Coacutedigo Morse
o aplicacioacuten para moacutevil
Una caja de cartoacuten Compaacutes Tijeras Cinta adhesiva
Material opcional
Material necesario para construir un bazuca de aire
57T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Para preparar con antelacioacutenEl docente puede conseguir un bazuca de aire por Internet o se puede construir uno con una caja de car-toacuten (consulte el apartado titulado ldquoInformacioacuten para el docenterdquo)
Ten a mano una radio analoacutegica
Para la construccioacuten del teleacutefono deberemos practicar un orificio en la base de cada vaso previamente Para esta investigacioacuten se pueden preparar etiquetas identificativas con las profesiones de Radioastroacuteno-mo e Ingeniero de Sonido
Actividad AAveriguar maneras de enviar mensajes a distancia
Introduccioacuten Comienza el tema con una demostracioacuten para despertar la imaginacioacuten del alumnado Tiende una cuerda por el aula y cuelga de ella un trozo de papel o pide a alguien de la clase que lo sostenga en alto Utiliza un ba-zuca de aire para lanzar una onda de aire a traveacutes del aula que haga vibrar el papel Luego pide que un par de voluntarios se coloquen los vasos desechables en la cabeza Apunta con el bazuca hacia cada uno de los vasos y dispara Los vasos se tambalearaacuten y se caeraacuten Pregunta en clase queacute creen que pasa
Tambieacuten se pueden chocar dos platillos para demostrar que el aire que desplazan apaga la llama de una vela
Explica a la clase que aunque no vemos el aire moverse hasta el papel o los vasos siacute vemos o percibimos las consecuencias de ese desplazamiento De manera anaacuteloga las ondas de radio que recorren distancias inmen-sas por el espacio no se ven pero sabemos que estaacuten ahiacute al capturarlas y transformarlas en sonido Pregunta en clase si se les ocurre alguna manera de enviar mensajes a distancia aquiacute en el planeta Tierra Deja que debatan sus propuestas Ensentildea en clase dos objetos sencillos (vasos de papel y cuerda) que podriacutean utilizarse para enviar un mensaje iquestSe le ocurre a alguien coacutemo Aniacutemalos a comprobar sus propuestas A continuacioacuten los chicos probaraacuten por parejas a usar vasos de papel y cuerda para mandar mensajes Organizados ya por grupos debe-raacuten identificar queacute variables pueden cambiarse y coacutemo planificariacutean la investigacioacuten Tal vez quieran apoyarse en la ficha de actividades 2b (del tema 2) para planificar la resolucioacuten de interrogantes como
mdash iquestAfecta la longitud de la cuerda o el tipo de cuerda al sonido recibido
mdash iquestQueacute pasa cuando la cuerda estaacute tensa o flojamdash iquestTiene alguna repercusioacuten el material del
que estaacute hecho el vasomdash iquestFuncionariacutea el teleacutefono de cuerda
doblando una esquina
58 T7 Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
mdash El alumnado recopilaraacute y anotaraacute los datos y compartiraacute los resultados con la clase
mdash iquestQueacute tipo de cuerda o vaso recomendariacutean y por queacute
Puesta en comuacutenExplica en clase que los sonidos se generan mediante vibraciones que se desplazan a traveacutes del aire de soacute-lidos y de liacutequidos Las vibraciones que se producen al hablar dentro del vaso viajan por la cuerda hasta lle-gar al otro vaso el aire que hay dentro del vaso y los huesos que hay en el craacuteneo vibran y esas vibraciones llegan hasta los oiacutedos y entonces el cerebro descifra esa informacioacuten en forma de sonidos reconocibles
Para afianzar estos conocimientos se puede utilizar este viacutedeo
httpswwwyoutubecomwatchv=HMXoHKwWmU8
Actividad BEstudio de las ondas de radio
IntroduccioacutenHaz hincapieacute en que las ondas de radio son muy diferentes de las ondas del sonido Explica que las ondas electromagneacuteticas pueden viajar por el espacio sin necesidad de que haya aire Algunas de estas ondas se denominan ondas de radio Los cientiacuteficos han descubierto una manera de captar ondas de radio y convertirlas en sentildeales que viajan hasta nuestro oiacutedo
A continuacioacuten el alumnado reproduciraacute en clase el viaje que siguen las ondas electromagneacuteticas por el espacio hasta llegar al radiotelescopio Varios voluntarios se colocaraacuten en un extremo del aula con pelotas de espuma de diferentes colores que lanzaraacuten hacia el laquoradiotelescopioraquo un paraguas abierto que otro voluntario sujetaraacute desde el lado opuesto del aula de manera que la parte coacutencava mire hacia la clase Alguien decidiraacute queacute colores representaraacuten las ondas de radio uacutetiles Cuando se hayan lanzado todas las pelotas solo se conservaraacuten las pelotas de los colores elegidos que haya atrapado el paraguas mientras que el resto se desecharaacute Explica en clase que las estrellas (representadas por los alumnos voluntarios) emiten un montoacuten de radiacioacuten (representada aquiacute por todas las pelotas de diferentes colores) que viaja por el espacio el radiotelescopio (representado por el paraguas) capta toda esa radiacioacuten pero este instrumento solo podraacute utilizar la radiacioacuten de ciertas longitudes de onda las denominas ondas de radio las cuales transformaraacute en sentildeales comprensibles para nosotros
59T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Demostracioacuten del docenteUtiliza una radio analoacutegica para que el alumnado perciba el sonido que se oye cuando no estaacute sintonizada ninguna emisora mientras que al sintonizar alguna el sonido se vuelve niacutetido De forma anaacuteloga seriacutea-mos incapaces de atribuir un sentido a las ondas de radio si su energiacutea no se transformara en vibraciones que percibimos en forma de sonidos
Explica en clase que la Tierra y otros planetas tienen una manera de gritarle al resto de la Galaxia laquoiexclEstoy aquiacuteraquo Lo que ocurre es que ese mensaje solo se percibe y se entiende mediante radiotelescopios de gran tamantildeo
En este enlace escucharaacutes una grabacioacuten con los laquosonidosraquo
naturales de la Tierra
httpwwwesaintesaKIDSenSEM5QPSHKHF_LifeinSpace_0html
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Los maacutes entusiastas podriacutean construir o com-prar un transmisor que permita al alumnado enviar mensajes Los chicos tambieacuten podriacutean realizar su propia grabacioacuten de radio
Tambieacuten podriacutea estudiarse el coacutedigo Morse Existe una aplicacioacuten para teleacutefonos moacuteviles llamada Morse-It que traduce textos a pitidos en coacutedigo Morse Una laacutempara led podriacutea sustituirse por un timbre Otra alternativa seriacutea utilizar una linterna para enviar mensajes con patrones de haces de luz Explica que la luz se puede usar de este modo para enviar informacioacuten
Imagen 1 El Observatorio IRAM Pico Veleta o IRAM 30m es un radiotelescopio pertenecien-te al Instituto de Radioastronomiacutea Milimeacutetrica que estaacute situado en la loma de Dilar en Sierra Nevada a una altura de 2850 m sobre el nivel del mar
gt Radiotelescopio del observatorio de Sierra Nevada desde las pistas de esquiacute
60 T7 Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
A - J --- S 1 ----
B - K -- T - 2 ---
C -- L - U - 3 --
D - M -- V - 4 -
E N - W -- 5
F - O --- X -- 6 -
G -- P -- Y --- 7 --
H Q --- Z -- 8 ---
I R - 0 -----
9 ----
gt Tabla con el coacutedigo Morse
61T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Informacioacuten para el docente Los objetos que pueblan el espacio como planetas exoplanetas estrellas polvo y gas emiten ondas elec-tromagneacuteticas de diferentes longitudes de onda Parte de la luz que emiten tiene longitudes de onda muy largas algunas de hasta kiloacutemetro y medio de longitud Estas ondas largas reciben el nombre de ondas de radio y son parte de una serie maacutes grande de ondas denominadas en su conjunto espectro electromag-neacutetico Como las ondas de radio son tan largas para captarlas se utilizan telescopios especiales llamados radiotelescopios Estos son mucho maacutes grandes que los telescopios que se usan para captar la luz visible Estos instrumentos inmensos se apuntan hacia las estrellas o planetas y permiten conocer su estructura movimiento y composicioacuten a partir del estudio de las ondas de radio que provienen de esos objetos En astronomiacutea se utilizan ciertos instrumentos para convertir las ondas de radio en imaacutegenes y sonidos
Construccioacuten de un bazuca de aire1 Sella por completo todos los bordes de la caja con la cinta adhesiva 2 Traza un ciacuterculo en el centro de uno de sus lados recoacutertalo y sella los bordes de este orificio
con cinta 3 Golpea con las manos simultaacuteneamente dos lados opuestos de la caja de manera que el aire que
hay en su interior se vea forzado a salir por el orificio circular 4 Dirige el aire saliente hacia el objetivo como un montoacuten de vasos de papel para intentar tumbarlos
con la raacutefaga
gt Bazuka de aire
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los sonidos se producen por vibracionesbull que el tono de un sonido se puede cambiarbull que los exoplanetas pueden transitar ante el disco
de sus estrellas siguiendo un patroacuten regular
Contexto
El telescopio espacial Spitzer reveloacute hace poco que alrededor de la estrella TRAPPIST-1 orbitan siete planetas similares a la Tierra cuyo nombre astronoacutemico es b c d e f g y h Los planetas se detectaron debido a sus traacutensito por delante de la estrella lo que eclipsa perioacutedicamente una parte minuacutescula de la luz estelar Los planetas orbitan esta estrella siguiendo un patroacuten
En este tema el alumnado usaraacute materiales cotidianos para confeccionar instrumentos sencillos como flautas de pan a partir de pajitas de refrescos y producir con ellos siete notas que combinaraacuten al
antojo de su imaginacioacuten para crear melodiacuteas
gt Sistema solar de TRAPPIST-1 Copyright de la ilustracioacuten NASA
63
tema 8LA MUacuteSICA DE LOS PLANETAS EXTRASOLARES
Sonidos del espacio
64 T8
Ordenador con conexioacuten a
internet
Material necesario para realizar la actividad
Pajitas de refresco
Ademaacutes necesitaraacutes
Vasos desechables
Cinta adhesiva
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Ingeniero de
sonido y Cientiacutefico planetario
Botellas o vasos Baquetas Cajas de cartoacuten vaciacuteas
Gomas elaacutesticas Reglas de plaacutestico
65T8Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
Para preparar con antelacioacutenPara esta actividad se pueden preparar etiquetas indentificativas para la profesioacuten de ingeniero de sonido
ActividadIntroduccioacutenExplica en clase que el telescopio espacial Spitzer descubrioacute la estrella TRAPPIST-1 y sus siete planetas
Muestra la imagen de TRAPPIST-1
httpcdnsci-newscomimagesenlarge3image_4728e-TRAPPIST-1jpg
Reproduce en clase la animacioacuten de los traacutensitos ante TRAPPIST que aparece en el siguiente viacutedeo Las oacuterbitas se han acelerado para que el viacutedeo dure un solo minutohttpwwwspitzercaltecheduexploreblog371-Making-Music-from-Exoplanets
Explica que usando los patrones de los traacutensitos de estos siete planetas similares a la Tierra ante el disco de su estrella ha inspirado a un muacutesico a componer una melodiacutea basada en los tiempos en los que se produ-cen esos traacutensitos Asignoacute al traacutensito de cada planeta una nota musical acorde con su nombre (en ingleacutes b es la nota si c es do d es re e es la nota mi f es fa g es sol y h no se corresponde con ninguna nota musical) y antildeadioacute al conjunto una instrumentacioacuten sencilla de fondo y el ritmo de un tambor
Pon ejemplos de alguacuten otro sistema planetario extrasolar como Gliese o Kepler
con una cantidad diversa de planetas en oacuterbita alrededor de la estrella central
httpsexoplanetsnasagovresources174 httpswwwnasagovameskeplerkepler-186-and-the-solar-system
El alumnado cortaraacute las pajitas de papel para construir siete laquoflautas de panraquo de distintas longitudes Todas ellas deberaacuten tener uno de sus extremos aplanado de manera que al soplar por eacutel se produzca una nota o vibracioacuten diferente iquestSon capaces los alumnos de usar las flautas por turnos para crear una melodiacutea Organizados en grupos los chicos usaraacuten esas siete notas para crear una melodiacutea baacutesica a la que antildeadiraacuten la muacutesica que deseen
Ya han compuesto una muacutesica basada en los traacutensitos de TRAPPIST iquestPodraacuten crear ahora una melodiacutea basada en otros sistemas Podriacutean probar a llenar botellas o jarras con agua hasta distintas alturas a tamborilear con las baquetas a hacer vibrar reglas sobre el borde de una mesa o a hacer vibrar gomillas elaacutesticas tensadas a lo ancho de una caja de pantildeuelos vaciacutea
mdash iquestSeriacutea capaz alguacuten grupo de componer un rap para acompantildear sus melodiacuteas
66 T8 Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
Puesta en comuacutenCada grupo interpretaraacute su composicioacuten para toda la clase iquestSe les ocurre alguna aportacioacuten para mejorar las piezas musicales
En el tema 7 el alumnado aprendioacute que los planetas con un cam-po magneacutetico producen sentildeales que se pueden detectar mediante radiotelescopios Si una raza alieniacutegena captara las sentildeales de radio naturales que emite la Tierra oiriacutea una serie de chasquidos y silbidos iexclparecidos a los de R2-D2 el robot de Star Wars
Vuelve a oiacuter los chasquidos y silbidos de la Tierra en el sitio ESA Kids
httpwwwesaintesaKIDSenSEM5QPSHKHF_LifeinSpace_0html
Oiacuted en clase un corte de Star Wars la firma de cinco notas de la peliacute-cula Encuentros en la tercera fase o cualquier otra muacutesica relacionada con el espacio
Actividad B El programa ScratchCada uno de los planetas de Trappist-1 tarda un tiempo diferente en completar una oacuterbita alrededor de su estrella central Las leyes de Ke-pler dicen que cuanto maacutes lejos se encuentra un planeta de su estrella maacutes tarda en recorrer su oacuterbita
En este proyecto en Scratch el periodo de cada oacuterbita es propor-cional a los periodos orbitales reales de los planetas de Trappist Cada vez que un planeta completa una oacuterbita el modelo emite un sonido diferente
httpsscratchmiteduprojects153216618
Los sonidos estaacuten asignados de la siguiente manera pero es faacutecil cam-biar esto dentro del modelo
B ndash Chomp C ndash Boing D ndash CricketE ndash Meow F ndash Alien Creak2 G ndash Bass BeatboxH ndash Goose
El tiempo que dura cada oacuterbita se puede encontrar en el programa Scratch y se da en segundos
El cursor proporcional del modelo se puede utilizar para obtener muacuteltiplos de cada periodo orbital Por ejemplo si la proporcioacuten se es-tablece en 2 entonces el periodo de Trappist-1b ascenderaacute a 302 se-gundos y el de Trappist-1h seraacute de 40 segundos
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
El alumnado podriacutea iniciarse en el empleo de un programa informaacutetico para crear sus propias composiciones musicales basadas en los patrones orbitales de los planetas de TRAPPIST-1 Beatwave es una aplicacioacuten interesante que se puede usar con teleacutefonos moacuteviles y que ofrece la posibilidad de crear ritmos simples melodiacuteas melodiacuteas paralelas y de antildeadir instrumentos de fondo
67T8Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
1 Pulsa la flecha identifica los distintos sonidos que se oyen 2 Ordeacutenalos por periodos (del maacutes corto al maacutes largo) Pulsa stop
para detener los sonidos3 Cronometra cada uno crea una tabla con los periodos orbitales
(en segundos) 4 Pulsa en cada planeta para comprobar que cada sonido se re-
produce por separado Los datos reales de los planetas se pue-den encontrar en Wikipedia
httpsenwikiped iaorgwikiTRAPPIST-1mediaFile-PIA21425_-_TRAPPIST-1_Statistics_Tablejpg
El alumnado podriacutea recrear las oacuterbitas intentando cronometrar sus perio-dos mientras caminan en torno a una laquoestrellaraquo de manera que siempre pasen por el mismo punto cada vez que oigan el sonido de su planeta Esta recreacioacuten fiacutesica de las oacuterbitas con alumnos representando cada uno de los planetas orbitando alrededor de una estrella central podriacutea ayudar al grupo a entender la distancia a la que se encuentra cada planeta de la estrella y la velocidad a la que se desplaza en relacioacuten con los demaacutes pla-netas del sistema Asimismo podriacutea ayudarles a entender queacute hicieron en realidad durante la actividad con el programa Scratch que cada sonido re-presenta una oacuterbita completa Tendriacutean que poner a escala la distancia de las oacuterbitas porque si no algunos tardariacutean diacuteas en completar una vuelta de modo que un ejercicio matemaacutetico uacutetil consistiriacutea en crear una escala adecuada que pudiera representarse dentro de la clase Para ello deberaacuten asumir que las oacuterbitas son circulares Si juegan con el cursor proporcional del modelo encontraraacuten la mejor opcioacuten para que todos los planetas com-pleten sanos y salvos sus oacuterbitas respectivas Deberaacuten calcular la longitud del periodo de su sonido particular y luego lo comprobaraacuten
Quien tenga habilidad programando podraacute ampliar el ejercicio in-troduciendo las oacuterbitas de los planetas en el modelo
En este enlace se puede encontrar un ejemplo de movimiento circular
en Scratch
httpsscratchmiteduprojects11439426
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Usar los datos del periodo orbital para crear una composicioacuten musical similar para nuestro Sistema Solar y compara los dos sistemas
Crear una animacioacuten con Scratch para ilustrar la rotacioacuten de los planetas del sistema TRAPPIST-1 en torno a su estrella
gt Captura de pantalla del programa Scratch
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los planetas extrasolares y sus estrellas se
encuentran a millones de antildeos-luz de distancia del Sistema Solar
bull que las condiciones ambientales que se dan en esos planetas son diversas
bull que los seres vivos experimentan adaptaciones a lo largo del tiempo para sobrevivir en las condiciones ambientales que existen en cada momento
bull que en otros sistemas planetarios podriacutea haber formas de vida diferentes a las de la Tierra
Contexto
En esta actividad el alumnado recopilaraacute informacioacuten sobre planetas extrasolares y basaacutendose en ella usaraacute la imaginacioacuten y trabajaraacute de manera creativa para disentildear y describir un nuevo exoplaneta Para ello tendraacute en cuenta rasgos clave y las adaptaciones que necesitariacutean desarrollar los seres vivos para sobrevivir en las condiciones ambientales de ese
planeta
gt ExoMars Rover ESAATG medialab
69
tema 9AGENCIA DE VIAJES A PLANETAS EXTRASOLARES
Exploracioacuten de mundos alieniacutegenas
Libros tabletas y ordenadores
de consulta
Rotuladores y laacutepices
de colores
70 T9
Ordenador con conexioacuten a
internet
Material necesario para realizar la actividad
Papel
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astroacutenomo
galaacutectico y extragalaacutectico y Astrobioacutelogo
71T9Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
Para preparar con antelacioacutenPara esta actividad se pueden preparar etiquetas identificativas para las profesiones de astroacutenomo extra-galaacutectico y astrobioacutelogo
IntroduccioacutenExplica en clase que en este tema deben actuar en primer lugar como astroacutenomos extragalaacutecticos para estudiar y disentildear un planeta extrasolar distante Despueacutes haraacuten las veces de astrobioacutelogos para estudiar y disentildear alguna forma de vida alieniacutegena uacutenica y tendraacuten que describir coacutemo se ha adaptado a las condi-ciones ambientales que imperan en su lejano mundo
Empieza la actividad con un emocionante viaje a mundos distantes usando la herramienta interactiva httpeyesjplnasagoveyes-on-exoplanetshtml
Muestra en clase las imaacutegenes del sitio en Internet de la NASAhttpsexoplanetsnasagovalien-worldsexoplanet-travel-bureau
En este sitio encontraraacutes una seleccioacuten de carteles con gran variedad de exoplanetas que ilustran los rasgos uacutenicos de cada uno de ellos
bull TRAPPIST-1_Planet hop from TRAPPIST-1 (de planeta en planeta desde TRAPPIST-1)
bull PSOJ31885-22 _Where the night life never ends (Donde la vida nocturna nunca cesa)
bull HD4037G_Experience the gravity of a super earth (Experimenta la gravedad de una supertierra)
bull KEPLER-16B_Where your shadow always has company (Donde tu sombra siempre tiene compantildeiacutea)
bull 51 Pegasi-b_Greetings from your first exoplanet (Saludos desde tu primer exoplaneta)
bull KEPLER-186F_Where the grass is always redder (Donde la hierba siempre es maacutes roja)
El tamantildeos de estos exoplanetas va desde las supertierras hasta los minineptunos algunos son rocosos otros son aacuteridos como desiertos los hay volcaacutenicos achicharrantes geacutelidos unos son asolados por potentes vientos otros son bombardeados por radiacioacuten intensa
gt Muestra de carteles sobre exoplanetas del sitio web de la NASA
72 T9 Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
Actividad ACada grupo estudiaraacute varios sistemas de planetas extrasolares y con la informacioacuten obtenida crearaacute una descripcioacuten detallada del mundo distante inventado por ellos A continuacioacuten disentildearaacuten un cartel en el que figuren los principales rasgos de ese planeta
Actividad BSi en ese mundo pudiera haber vida iquestqueacute forma tendriacutea iquestQueacute clase de adaptaciones tendriacutean que desarrollar los seres vivos para sobrevivir en las condiciones ambientales de este planeta La astrobiologiacutea aspira a descubrir cuaacuteles son las condiciones necesarias para la vida y queacute formas puede adoptar la vida Los alumnos asumiraacuten el papel de as-trobioacutelogos para estudiar los entornos extremos que hay en la Tierra y las adaptaciones que han desarrollado los seres vivos para sobrevivir en ellos Usaraacuten esta informacioacuten para describir la clase de vida alieniacutegena que podriacutea existir en el nuevo mundo que han imaginado Dibujaraacuten y pondraacuten nombre a esta nueva forma de vida y sentildealaraacuten sus rasgos principales
Puesta en comuacutenLos grupos presentaraacuten sus disentildeos ante su clase o ante otra clase y describiraacuten con detalle el mundo alieniacutegena que han inventado Expli-caraacuten queacute adaptaciones han desarrollado los seres vivos para adaptar-se a ese entorno
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Si fuera posible iquesta cuaacutel de esos exoplanetas viajariacutean los chicos o enviariacutean una sonda para estudiarlo y por queacute El docente haraacute hincapieacute en que es imposible viajar a estos exoplanetas distantes debido a las inmensas distancias que nos separan de ellos iquestCoacutemo seriacutea ese lugar Si pudieran elegir sus caracteriacutesticas iquestcuaacuteles creen que seriacutean las ideales para vivir felices y con bienestar
Puede que los grupos quieran componer una muacutesica para acompantildear su mural Tambieacuten podriacutean disentildear confeccionar y decorar una maqueta para ilustrar los rasgos principales del mundo distante que han elegido Esta actividad podriacutea relacionarse con otros temas interdisciplinares del curriacuteculo como dibujo teatro tecnologiacutea ingenieriacutea geografiacutea lecto-escritura e informaacutetica
73T9Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
VoyagerEn 1977 se lanzaron las dos sondas gemelas Voyager 1 y 2 para explo-rar regiones del espacio a las que ninguacuten otro artefacto terrestre habiacutea llegado jamaacutes Ambas estaacuten maacutes lejos del Sol que Plutoacuten y a traveacutes de los datos que siguen enviando a la Tierra los cientiacuteficos confiacutean en co-nocer mejor el espacio que media entre las estrellas llamado espacio interestelar La nave lleva a bordo un disco de cobre chapado en oro de unos 30 cm con sonidos e imaacutegenes seleccionados para retratar la diversidad de la vida y la cultura en la Tierra
mdash iquestQueacute pondriacutean los chicos en un disco asiacute para enviar en una misioacuten con destino a un planeta distante situado fuera de los confines de nuestra propia Galaxia
mdash iquestCoacutemo describiriacutean a los seres humanos
mdash iquestQueacute los hace felicesmdash iquestQueacute cualidades consideran
deseables en un ser humano
mdash iquestQueacute aficiones animales accidentes geograacuteficos o muacutesica incluiriacutean en el disco
mdash Si tuvieran que escribir una carta a un ser alieniacutegena iquestqueacute le diriacutean
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
El alumnado podriacutea grabar un viacutedeo o un mensaje de voz composiciones musicales programas informaacuteticos robots creaciones artiacutesticas o fotografiacuteas Esta actividad ofrece muchas posibilidades para seguir un plantea-miento interdisciplinar amplio atractivo para todas las edades y todo tipo de capacidades
Otros cuadernos didaacutecticosConsulta todos los disponibles y descaacutergalos de la web wwweseroes
Deteccioacuten de exoplanetasESCONDIDOS EN LA LUZModelado de traacutensitos de exoplanetas
PRIMARIA
Ingenieriacutea de astronavesLA ALEACIOacuteN PERFECTADescubre las distintas propiedades de los materiales
PRIMARIA
Lanzamiento de cohetesTECNOLOGIacuteA ESPACIALCalcula y disentildea tu propio lanzamiento
PRIMARIA
Observador de la tierraCENTINELA INCANSABLERecogida y anaacutelisis de informacioacuten para comprender mejor nuestro planeta
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SECUNDARIA Y BACHILLERATO
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Modelado de traacutensitos de exoplanetas
exoplanetasDeteccioacuten de
ESCONDIDOS EN LA LUZ
PrimariaCuaderno del profesorado
DE-P-01
Colaboradores ESERO Spain Mayo 2019
ANDALUCIacuteA Consejeriacutea de Educacioacuten y Deporte de la Junta de Andaluciacutea
ARAGOacuteN Fundacioacuten Centro Astronoacutemica Aragoneacutes Espacio 042
Fundacioacuten Ibercivis
ASTURIAS Consejeriacutea de Educacioacuten y Cultura del Gobierno del Principado de Asturias
CANARIAS Consejeriacutea de Educacioacuten y Universidades del Gobierno de Canarias
CATALUNtildeA CESIRE (Centre de Recursos Pedagogravegics Especiacutefics de Suport a la Innovacioacute i la Recerca Educativa) Departament drsquoEnsenyament Generalitat de Catalunya
GALICIA Conselleriacutea de Educacioacuten Universidade e Formacioacuten Profesional de la Xunta de Galicia
I BALEARES Conselleria De Educacioacuten y Universidad Govern Illes Balears
LA MANCHA Consejeriacutea de Eduacioacuten Cultura y Deportes Gobierno de Castilla La Mancha
MADRID Consejeriacutea de Educacioacuten e Investigacioacuten de la Comunidad de Madrid
Grupo de Investigacioacuten en Nutricioacuten Ejercicio y Estilo de Vida Saludable INEF Universidad Politeacutecnica de Madrid
MURCIA Consejeriacutea de Empleo Universidades y Empresa Regioacuten de Murcia
NAVARRA Pamplonetario
PAIacuteS VASCO Departamento de educacioacuten Gobierno Vasco
VALENCIA Ciutat de les Arts i les Ciegravencies Generalitat Valenciana
14 Tema 1 Hasta el infinito y maacutes allaacuteT1
Actividad
La ficha de actividades 1a (ficha del Sol y su sistema de planetas) ofrece informacioacuten sobre la distancia de la Tierra y el resto de planetas al Sol en unidades astronoacutemicas o au Entrega a cada grupo de la clase varias fichas con datos sobre el Sistema Solar y una cartulina de color negro unida a una plancha de material riacutegido en la que ya esteacuten trazados dos ejes que se crucen en el centro y divididos en intervalos de un centiacutemetro Puede que el docente prefiera proporcionar al alumnado una cartulina negra sin maacutes sin fijarla a una plancha de material riacutegido La escala puede darse ya trazada sobre cada eje o tambieacuten se puede optar por que la sentildeale el propio alumnado dependiendo de sus capacidades La actividad permite trabajar con nuacutemeros de hasta dos decimales
En un primer momento el alumnado trabaja como un solo grupo formado por toda la clase mientras el do-cente expone la actividad La posicioacuten del Sol se corresponde con el punto de la cartulina donde se cruzan ambos ejes Conviene explicar que las distancias que median entre los planetas y el astro central se miden en unidades astronoacutemicas o au La Tierra dista 1 au de nuestra estrella el Sol Con un rotulador opaco o un laacutepiz de color se marcaraacute la distancia que separa la Tierra del Sol en los puntos adecuados de los ejes norte sur este y oeste em-pezando a contar desde la interseccioacuten de ambos ejes A continuacioacuten se uniraacuten los cuatro puntos mediante una circunferencia para representar la oacuterbita Si se utiliza la plancha riacutegida se pincharaacute sobre ella un palillo de cocina con una pequentildea bola de plastilina en uno de sus extremos que represente la Tierra situada sobre su oacuterbita Otra posibilidad consiste en colocar una pegatina o un ciacuterculo pequentildeo de papel coloreado para ilustrar la Tierra sobre la cartulina negra en alguacuten punto de su oacuterbita El alumnado representaraacute por siacute solo la distancia y las oacuterbitas del resto de los planetas Por uacuteltimo deberaacute calcular y sentildealar la zona habitable usando la informacioacuten que figura en la ficha correspondiente (ficha de actividades 1b) Recueacuterdese a los estudiantes que esta regioacuten se denomina zona habitable (o laquozona de Ricitos de Ororaquo) porque no es ni demasiado caliente ni demasiado friacutea
Si se dispone de planchas de material riacutegido se confeccionaraacute un modelo de cada planeta por orden de masa con plastilina de un color adecuado de acuerdo con los rasgos que el alumnado conozca de cada planeta Conviene recordarles que disponen de alguna informacioacuten sobre los planetas (su masa y el tama-ntildeo de su oacuterbita) que les serviraacuten para decidir coacutemo representarlos
mdash iquestSe parecen maacutes a la Tierra (planetas rocosos) o a Juacutepiter (planetas gaseosos) iquestCuaacuteles tienen maacutes posibilidades de ser habitables (los rocosos)
A continuacioacuten fijaraacuten cada planeta de plastilina a un palillo de cocina y pincharaacuten los palillos sobre la plan-cha de material riacutegido en el lugar que les corresponda sobre los anillos orbitales que hayan trazado en la cartulina Los modelos de plastilina se pueden sustituir por ciacuterculos de papel o pegatinas que representen los planetas y se fijaraacuten con pegamento sobre la cartulina negra
A continuacioacuten los grupos necesitaraacuten otra cartulina de color negro fijada sobre una plancha riacutegida que tambieacuten tenga marcados de antemano ambos ejes y la escala formada por segmentos de 1 cm Otra posibilidad consiste en retirar los planetas de plastilina de la plancha riacutegida utilizada en la actividad anterior y aprovechar su reverso para fijar sobre este otro lado la segunda cartulina negra o incluso limitarse a usar la cartulina negra sin ninguacuten soporte riacutegido
Tema 1 Hasta el infinito y maacutes allaacute 15T1
mdash iquestTienen los chicos alguna idea de cuaacutentas estrellas puede haber tan solo en nuestra Galaxia que esteacuten orbitadas por planetas
Expliacutecales que se han descubierto cientos de sistemas con maacutes de un planeta y miles de estrellas con al menos un planeta a su alrededor tan solo en nuestra Galaxia y que se calcula que puede haber decenas de miles de millones maacutes Cada grupo recibiraacute una ficha (ficha de actividades 1a) con los datos del sistema estelar de un planeta extrasolar para que utilizando esa informacioacuten sentildeale la distancia a la que se en-cuentra el planeta de la estrella central Los planetas extrasolares de los que se proporcionan datos son 55 Cancri HR 8799 Gliese 581 Gliese 876 Kepler 62 Kepler 186 e iacutepsilon Andromedae
Por uacuteltimo se repartiraacuten las fichas que muestran coacutemo calcular los liacutemites interior y exterior de la zona de habitabilidad para cada una de esas estrellas Cada grupo usaraacute los caacutelculos para sentildealar esta zona sobre la cartulina donde hayan representado el sistema solar en cuestioacuten para ver si alguno de los planetas cae dentro de esta zona y podriacutea ser habitable
Puesta en comuacutenLos grupos compartiraacuten sus resultados con el resto de la clase los cuales podraacuten exponerse en la pizarra electroacutenica
1 iquestQueacute grupos encontraron un planeta que orbita alrededor de su estrella central dentro de la zona habitable
2 iquestPor queacute algunos de ellos no seriacutean habitables Recueacuterdales que tienen a su disposicioacuten gran varie-dad de informacioacuten relevante sobre los planetas relacionada con este tema
3 iquestCuaacutel de esos planetas seriacutea demasiado caliente o demasiado friacuteo para albergar vida
gt Muestras del trabajo realizado por el alumnado de 5ordm curso
Tema 1 Hasta el infinito y maacutes allaacute16 T1
Informacioacuten para el docente
Unidad astronoacutemicaUna unidad astronoacutemica (siacutembolo au) es la distancia que media entre la Tierra y el Sol esta distancia variacutea a medida que la Tierra recorre su oacuterbita alrededor del Sol la cual asciende a 149 597 870 700 metros
PlanetaUn planeta se define como un objeto que gira alrededor de una es-trella que es lo bastante masivo como para que su propia gravedad le confiera forma esfeacuterica y que haya logrado laquolimpiarraquo su recorrido orbital de otros objetos menores
Antildeo-luzUn antildeo-luz (a-l) es la distancia que recorre la luz en un antildeo a una ve-locidad de unos 300 000 kiloacutemetrossegundo
LuminosidadLuminosidad es una medida del brillo o la potencia de una estrella la cantidad de energiacutea que emite una estrella desde su superficie Suele expresarse en vatios y se mide en relacioacuten con la luminosidad del Sol
Exoplanetas en la zona habitableLa zona habitable o laquozona de Ricitos de Ororaquo es la regioacuten en torno a la estrella donde imperan temperaturas que no son ni demasiado calientes ni demasiado friacuteas para que haya agua en estado liacutequido Los liacutemites maacutes cercano y maacutes alejado de la estrella donde puede haber agua liacutequida dependen entre otras cosas del tamantildeo y la temperatu-ra de la estrella Se cree que las estrellas iacutepsilon Andromedae Gliese 581 55 Cancri Kepler 62 y Kepler 186 cuentan con planetas que las orbitan dentro de la zona habitable Sin embargo los datos sobre los sistemas planetarios extrasolares pueden variar a medida que se reuacutena maacutes informacioacuten Los datos que se dan en las fichas son los correctos en el momento de su confeccioacuten pero deberaacuten revisarse a medida que se logren nuevos hallazgos y los telescopios maacutes modernos efectuacuteen mediciones maacutes precisas Asiacute es la ciencia
Los alumnos maacutes capaces disfrutaraacuten calculando la distancia en au de la zona habitable de las estrellas que figuren en sus fichas de ac-tividades utilizando la foacutermula 07 times radicluminosidad de la estrella para hallar el borde interior de la zona habitable y 15 times radicluminosidad para el liacutemite exterior de dicha zona Noacutetese que la luminosidad se da en unidades solares o laquosolesraquo es decir tomando como referencia la lumi-nosidad de nuestro Sol
Enana rojaEstrella pequentildea vieja y relativamente friacutea
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Los grupos pueden efectuar una buacutesqueda de otros exoplanetas y estrellas descubiertos en nuestra Galaxia y preparar un mural o una presentacioacuten para exponer sus averiguaciones
Tema 1 Hasta el infinito y maacutes allaacute 17T1
Enana marroacutenObjeto celeste con una masa intermedia entre la de un planeta gigante gaseoso y una estrella pequentildea que se cree que emite radiacioacuten infra-rroja Son de colores diversos a pesar de su nombre
Enana naranja Tambieacuten conocida como estrella de tipo K de la secuencia principal (quema hidroacutegeno) o enana K Tiene un tamantildeo intermedio entre una estrella roja de tipo M de la secuencia principal y una estrella amarilla de tipo G de la secuencia principal
Enana amarillaNuestro Sol es una estrella enana amarilla Estos astros tienen una masa similar a la del Sol A medida que se van enfriando se los conoce como estrellas enanas blanco-amarillentas
Telescopia espacial James WebbEl telescopio espacial James Webb es el sucesor del telescopio espacial Hubble y supone una colaboracioacuten internacional de la Agencia Espacial Europea la Agencia Espacial Canadiense y NASA Portaraacute en su inte-rior un instrumento desarrollado en Reino Unido que permitiraacute tomar medidas espectroscoacutepicas que se espera que revolucionen el estudio de las atmoacutesferas de planetas extrasolares Este telescopio lograraacute ob-servar las primeras galaxias que se formaron en el universo y estudiaraacute sucesos y objetos distantes del cosmos que ahora son inaccesibles a los instrumentos instalados en la superficie terrestre Otro de sus objetivos consiste en desentrantildear coacutemo se forman las estrellas y los planetas lo que incluiraacute imaacutegenes directas de exoplanetas
ENLACES
Para introducirse en el tema de los planetas extrasolares consuacuteltese
httpwwwesaintesaKIDSenSEM3NFXPX-PF_LifeinSpace_0html
httpsexoplanetsnasagov
httpeyesjplnasagoveyes-on-exoplanetshtml
httpswwwstemorgukelibraryresour-ce31030exoplanets
Para diponer de maacutes informacioacuten sobre el telescopio espacial James Webb veacutease
httpjwst-miriroeacuk
httpswwwjwstnasagov
gt Muestra del tablero de trazado de oacuterbitas de exoplanetas con dos ejes que se cruzan en el centro
18 Tema 1 Hasta el infinito y maacutes allaacuteT1
EstrellaIntervalo espacial de la zona habitable
Planetas dentro de la zona
Sol 07ndash15 Tierra Marte Venus
Gliese 581 0077ndash0165 o 008ndash0165
c g o solo g
HR 8799 154ndash331 Ninguno
55 Cancri 05ndash1125 f
Kepler 62 031ndash067 e
Kepler 186 004ndash033 b c d e
Gliese 876 007ndash015 c
iacutepsilon Andromedae 132ndash283 d
Si se usa el valor real de 0077 los planetas c y g caen dentro de la zona habitable si el nuacutemero se redondea a 008 entonces solo se encuentra en ella el planeta g Esto puede originar un debate sobre cuaacutendo es adecuado redondear un valor hasta dos decimales iexclEn este caso la diferencia entre ambos resultados es enorme
Tema 1 Hasta el infinito y maacutes allaacute 19T1
Muestras de fichas con datos (ficha de actividades 1a Sol y sistemas exoplanetarios)
Muestra de ficha rellenable(ficha de actividades 1b)
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los seres vivos producen dioacutexido de carbonobull que se ha detectado dioacutexido de carbono en la
atmoacutesfera de planetas distantesbull que la deteccioacuten de dioacutexido de carbono puede ser
un signo de que hay vidabull a trabajar siguiendo un meacutetodo cientiacutefico
Contexto
La ciencia estaacute descubriendo planetas en oacuterbita
alrededor de estrellas de nuestra Galaxia y algunos
de ellos podriacutean ser similares a la Tierra con unas
condiciones adecuadas para la vida Por tanto
iquestqueacute se busca cuando se estudian estos mundos
lejanos En este tema el alumnado aprenderaacute que
la deteccioacuten de dioacutexido de carbono puede ser un
signo de vida y para ello realizaraacute una investigacioacuten
para recolectar el dioacutexido de carbono que produce
un organismo vivo la levadura
gt Gran Fuente Prismaacutetica del Parque Nacional Yellowstone Fotografiacutea de Jim Peaco National Park Service a traveacutes de Wikimedia Commons
21
tema 2SIGNOS DE VIDA
En busca de vida en planetas extrasolares
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astrobioacutelogo
y Astroacutenomo
Botellas de plaacutestico
de 500 mlVinagre100 ml
Bicarbonato soacutedico
media taza
Pajitas de refresco y cucharilla
Vasos desechables
Material necesario para realizar la actividad B
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Material necesario para realizar la actividad A
22 T2
1 comprimidoefervescente
de Vitamina CGasificante
Ficha de actividades
2b (para fotocopiar)
TermoacutemetroLevadura en polvo y azuacutecarGlobos
Matraz 125 ml 1 vela
Agua caliente(temperatura entre
45ordm y 50ordm C)Agua
Tema 2 Signos de vida 23T2
Para preparar con antelacioacuten
Inflar y desinflar varias veces los globos antes de iniciar el estudio de la levadura Calentar el agua y guar-darla caliente en un termo Para trabajar este tema se pueden preparar etiquetas identificativas con la profesioacuten de astrobioacutelogo
ActividadIntroduccioacutenLa actividad se introduciraacute explicando que la humanidad estaacute buscando signos de vida en planetas si-tuados fuera del Sistema Solar Para ello se utilizan telescopios muy potentes En la pizarra electroacutenica se pueden mostrar imaacutegenes obtenidas por el telescopio espacial Hubble por el telescopio COROT de ESA y por el telescopio espacial Spitzer (Consuacuteltense los enlaces que figuran en el apartado titulado laquoInforma-cioacuten para el docenteraquo) Conviene explicar al alumnado que estos telescopios permiten reunir informacioacuten sobre las atmoacutesferas de las estrellas y los planetas distantes aparte de la toma de imaacutegenes espleacutendidas desde el espacio
Actividad A Explica al alumnado que los organismos vivos producen dioacutexido de carbono como material de desecho y que los especialistas que buscan signos de vida fuera del Sistema Solar usan telescopios especiales para de-tectar sustancias como dioacutexido de carbono en las atmoacutesferas de planetas distantes Se puede seguir gran variedad de procedimientos para crear burbujas de dioacutexido de carbono Los chicos usaraacuten las pajitas para soplar con ellas dentro del agua y formar burbujas introduciraacuten un comprimido efervescente de vitamina C en el agua y observaraacuten las burbujas que aparezcan o antildeadiraacuten vinagre a una cucharilla llena de bicar-bonato soacutedico y comprobaraacuten que se forma espuma a medida que se produzca el dioacutexido de carbono
El docente se aseguraraacute de que los comprimidos efervescentes se usan tan solo para realizar el experi-mento y advertiraacute a los alumnos de que no deben ingerirlos
Actividad BEn esta ocasioacuten usaremos un organismo llamado levadura que produce dioacutexido de carbono a partir de un nutriente el azuacutecar Para ello se explicaraacute a los chicos coacutemo hay que realizar la investigacioacuten1 Asegurarse de que el globo se ha estirado tras inflarlo y desinflarlo varias veces2 Verter el contenido de un sobre de levadura y una cucharilla de azuacutecar en un vaso con agua caliente
(entre 45 y 50 ordmC) y remover la mezcla3 Asegurarse de que el azuacutecar y la levadura se han disuelto y verter la mezcla en una botella Deberiacutean ver-
se las burbujas de dioacutexido de carbono que formaraacute la levadura a medida que se alimente con el azuacutecar4 Colocar y fijar la boca del globo en el cuello de la botella5 Unos minutos despueacutes el globo deberiacutea inflarse
Conviene explicar que la levadura es un organismo vivo y que a medida que se alimenta con el azuacutecar produce dioacutexido de carbono
Tema 1 Hasta el infinito y maacutes allaacute24 T2
mdash iquestSon capaces de averiguar los chicos queacute condiciones afectan a la produccioacuten de dioacutexido de carbono por parte de la levadura
A continuacioacuten cada grupo debatiraacute queacute variables podriacutean alterarse en este experimento Algunas de sus sugerencias podriacutean ser cambiar la cantidad de azuacutecar o de levadura el tipo de azuacutecar o la temperatura del agua Planificaraacuten su investigacioacuten
mdash iquestQueacute quieren mantener igual iquestQueacute quieren medir iquestQueacute van a registrar iquestQueacute creen
que ocurriraacute y por queacute Tambieacuten pueden tomar fotografiacuteas o viacutedeos de las distintas fases de expansioacuten que experimenten los globos
Puesta en comuacutenEl alumnado mostraraacute sus resultados en tabletas graacuteficas murales viacute-deos o presentaciones de PowerPoint explicaraacute queacute significan y justifi-caraacute sus conclusiones iquestCoacutemo proseguiriacutean con la investigacioacuten Con-viene hacer hincapieacute en que la existencia de dioacutexido de carbono en la atmoacutesfera de un planeta no demuestra que haya vida en eacutel
Demostracioacuten del docenteEl docente explicaraacute que una de las propiedades del dioacutexido de carbo-no es que es maacutes pesado que el aire y que puede utilizarse para apagar una llama Para demostrarlo se introduciraacuten varias cucharadas de bi-carbonato soacutedico en una jarra y se antildeadiraacute vinagre Un par de minutos despueacutes se produciraacute una reaccioacuten que formaraacute un gas Entonces se laquoverteraacuteraquo este gas (pero no el liacutequido ni la espuma) sobre una vela encendida dentro de un recipiente poco hondo y se observaraacute que la llama se apaga El docente explicaraacute entonces que la llama necesita el oxiacutegeno del aire para arder como el dioacutexido de carbono es maacutes denso
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
El alumnado podraacute disentildear un extremoacutefilo usando la informacioacuten que figura en la ficha de actividades 2a y describir en queacute condicio-nes vive y coacutemo se ha adaptado a ellas antes de concluir la actividad daacutendole un nombreTambieacuten pueden estudiar el telescopio espacial Hubble o el planeta extrasolar HD 189733b
ENLACES
Para ampliar informacioacuten sobre telescopios veacutease
httphubblestscieduthe_telescopehub-ble_essentials
httpwwwbbccouksciencespaceuniverseexplorationkepler_mission
httpsenmwikipediaorgwikiKepler_(spa-cecraft)
httpwwwspitzercaltechedu
httpwwwesaintOur_ActivitiesSpace_ScienceCOROT_overview
Para maacutes informacioacuten sobre extremoacutefilos veacutease
httpsastrobiologynasagov
La vida de los extremoacutefilos de Christopher Brooks BBC Scotland
httpwwwbbccouknature21923937
Tema 2 Signos de vida 25T2
que el aire se hunde hasta el fondo del recipiente desplaza el aire y apaga la llama iquestHay alguna manera de demostrar queacute gas se forma durante el experimento Intenta laquoverterraquo con cuidado el gas que hay den-tro de los globos cerca de una vela encendida y observa que la llama se apaga Esta prueba no demuestra por supuesto que se trate de dioacutexido de carbono en lugar de cualquier otro gas maacutes denso que el aire pero siacute revela una de las propiedades del dioacutexido de carbono La demostracioacuten es visual y fomenta el ra-zonamiento loacutegico
Siempre hay que tener cuidado cuando se usan velas encendidas Hay que advertir al alumnado de los peligros de tocar o acercarse demasiado a una llama
Informacioacuten para el docente AstrobiologiacuteaLa astrobiologiacutea estudia el origen la evolucioacuten la distribucioacuten y el futuro de la vida en el universo tanto la vida extraterrestre como la vida en la Tierra
Levadura Se conocen unas 160 especies de levadura La levadura es un hongo un organismo diminuto un solo gramo contiene 25 000 millones de ceacutelulas Es capaz de producir una cantidad inmensa de dioacutexido de car-bono siempre que disponga de los azuacutecares que necesita para alimentarse La levadura utiliza sus propias enzimas para descomponer azuacutecares maacutes complejos como azuacutecar granulado y conferirle una forma en la que pueda consumirlo
ExtremoacutefilosHasta donde sabemos la Tierra es el uacutenico planeta que alberga vida y esta vida comenzoacute a existir hace al menos 3800 millones de antildeos cuando la Tierra se habiacutea enfriado lo bastante como para desarrollar una capa exterior de roca Puede que surgiera en una laguna de roca o en el oceacuteano Ninguna forma de vida de este planeta puede sobrevivir sin agua Algunos especialistas creen que los ingredientes necesarios para la aparicioacuten de la vida pudieron llegar del espacio a lomos de cometas o asteroides En todos los lugares donde se mire se encuentra vida de alguna clase Antes se creiacutea que las plantas y animales solo podiacutean vivir cerca de la superficie terrestre donde llega la luz del Sol Pero hay bacterias que metabolizan minerales y se han descubierto gases de origen bioloacutegico varios kiloacutemetros por debajo de la roca soacutelida algunos organismos viven en ambientes muy aacutecidos en surtidores calientes situados en el fondo de los oceacuteanos maacutes profundos en charcas hidrotermales con agua hirviendo en las estepas heladas de la Antaacutertida en entornos altamente radiactivos y hasta en burbujas de gas metano Estos organismos supervivientes se denominan extremoacutefilos y da la impresioacuten de que la vida es capaz de sobrevivir en cualquier lugar donde haya agua Como la vida es tan resistente hay razones para pensar que en el cosmos puede existir alguacuten tipo de vida extraterrestre Uno de los indicadores de la vida lo constituye el dioacutexido de carbono un gas generado por la vida y que las plantas expulsan y utilizan para crecer El carbono es uno de los principales elementos quiacutemicos de la vida En 2008 el telescopio espacial Hubble descubrioacute dioacutexido de carbono en la atmoacutesfera del planeta HD 189733b que orbita alrededor de una estrella distante con un tamantildeo similar al de Juacutepiter
26 T2 Tema 2 Signos de vida
Tardiacutegrados
Los tardiacutegrados u osos de agua son animales diminutos que viven en el agua y pueden sobrevivir en entornos extremos Por ejemplo soportan unas temperaturas extremadamente altas y bajas unos iacutendices de presioacuten y de radiacioacuten extremos que resultariacutean letales para la mayoriacutea de los animales y pueden sobrevivir sin alimento y sin agua durante maacutes de diez antildeos
Deinococcus radiodurans
Este organismo unicelular soporta altas dosis de radiacioacuten casi 3000 veces maacutes que el ser humano
Hesiocaeca methanicola gusano de hielo
Especie de gusano poliqueto plano rosaacuteceo y de 5 cm de longitud que vive en depoacutesitos de hielo de metano en los fondos oceaacutenicos
Termoacutefilos
Conjunto de bacterias capaces de soportar el calor extremo y productoras de los vivos colores que se forman alrededor de los surtidores termales del Parque Nacional Yellowstone de EE UU El agua de los geacuteiseres y los surtidores de este parque alcanza temperaturas de hasta 70 ordmC
Algas termoacutefilas
Las algas termoacutefilas son capaces de sobrevivir y proliferar a temperaturas extremadamente elevadas Las algas verdes que aparecen en esta imagen del Parque Nacional Yellowstone viven en un agua que ronda los 50 ordmC
Microcystis
Los organismos Microcystis son una clase de algas bacterianas que crecen en aguas con unos niveles muy elevados de pH como el lago Mono de California Estas cianobacterias suelen organizarse en colonias como la de la figura y producen y liberan toxinas nocivas
Arenaria de mar
La Honckenya peploides tambieacuten conocida como arenaria de mar o hierba de la sal es una planta haloacutefila lo que significa que puede vivir en unas condiciones de salinidad extrema por lo que suele encontrarse cerca de las playas
Microalgas Dunaliella salina
Las microalgas Dunaliella salina amantes de entornos con una salinidad extrema son las causantes del intenso color rosa que se ve en esta imagen aeacuterea de una laguna hipersalina
Ficha informativa 2a
H O J A D E A C T I V I D A D E Sw w w e s e r o e s
actividades27T2
Cuaderno del profesoradoD E T E C C I Oacute N D E E X O P L A N E TA SFicha 2b
Nuestra pregunta es
Cambiaremos
Mediremos
Dejaremos igual las condiciones siguientes
Resultados obtenidos
Hemos descubierto
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que la luz se compone de diversos coloresbull que se pueden detectar ingredientes clave
en la atmoacutesfera de un planetabull que la deteccioacuten de agua dioacutexido de carbono
u oxiacutegeno en una atmoacutesfera planetaria puede ser un signo de que alberga vida
bull a interpretar datos e identificar rasgos determinantes
Contexto
Se ha observado que varios planetas extrasolares
poseen atmoacutesfera Cuando uno de estos planetas
transita por delante de su estrella central no solo se
puede medir su tamantildeo sino que tambieacuten se puede
averiguar exactamente queacute elementos quiacutemicos
componen la atmoacutesfera que lo envuelve mediante
el empleo de un espectroacutegrafo para captar su
espectro
En esta actividad el alumnado averiguaraacute
coacutemo descomponer tintas de colores usando la
cromatografiacutea coacutemo descomponer la luz blanca en
los colores que la conforman recurriendo a un CD a
modo de red de difraccioacuten y coacutemo interpretar los
espectros de planetas extrasolares para identificar
elementos clave de sus respectivas atmoacutesferas
gt Planeta extrasolar visto desde su sateacutelite Creacutedito IAUL Calcada
29
tema 3LA ATMOacuteSFERA
La firma especiacutefica de un planeta
Rotularesnegros
Rotuladores de colores
Fuentes de luz variadas
Pegatinas de colores
2 pipetasFichas de
actividades3a y 3b
Papel de filtro CaramelosSmaties o MampMs
Plantilla de espectroscopio (para fotocopiar)
y 1 CD
30 T3
Material necesario para realizar la actividad
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Botella con tapoacuten tipo sport
Cerillas
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Espectrocopista
y AstroacutenomoAgua caliente
Tema 3 La atmoacutesfera 31T3
Para preparar con antelacioacutenPrepara algunos ejemplos de los patrones de color que se producen cuando se dejan caer gotas de agua sobre ciacuterculos de color pintados con rotulador sobre un trozo de filtro de papel
Ten preparada una botella de plaacutestico transparente de 500 ml de capacidad con tapoacuten tipo sport y cerillas para crear una nube dentro de la botella Conviene practicarlo con antelacioacuten
Se pueden preparar etiquetas identificativas con la profesioacuten de espectroscopista del apeacutendice 1 para usarlas cuando los chicos estudien los patrones de la luz
IntroduccioacutenExplica al alumnado que la cromatografiacutea es una teacutecnica que se usa para separar mezclas Mueacutestrales coacutemo se usa la cromatografiacutea para separar pigmentos en tintes y tintas Ensentildea en clase las muestras preparadas de patrones creados al verter gotas de agua sobre ciacuterculos de colores dibujados con rotulador en filtros de papel Pide a los chicos que adivinen queacute rotuladores crearon los patrones de cada una de las muestras iquestQueacute colores permanecen igual iquestCuaacuteles se descomponen en distintos tonos
Explica en clase que igual que algunas tintas de color consisten en muchos colores las atmoacutesferas que envuelven los planetas contienen muchos ingredientes diferentes Los cientiacuteficos reuacutenen informacioacuten pro-cedente del espacio para averiguar exactamente queacute gases y queacute otras sustancias rodean estos planetas La deteccioacuten de algunos de ellos como el hidroacutegeno el dioacutexido de carbono o el oxiacutegeno puede indicar que se trata de un planeta habitable en el que podriacutea haber vida
ActividadEl alumnado estudiaraacute la teacutecnica usando rotuladores de varios colores incluido el color negro Pegaraacuten una pequentildea pegatina de color en el centro de un trozo de filtro de papel para representar un planeta y a su alrededor pintaraacuten un ciacuterculo con rotulador Antildeadiraacuten un par de gotas de agua al ciacuterculo recieacuten pintado esperaraacuten y observaraacuten queacute efectos se producen Los chicos podraacuten probar con distintos colores incluido el negro iquestQueacute ocurre Tambieacuten pueden probar a verter gotas de agua sobre Smarties o cualquier otro tipo de caramelo recubierto de color colocados sobre un papel en blanco para observar queacute pasa Expliacutecales que algunas tintas se componen de una mezcla de pigmentos que se mueven a un ritmo diferente por el papel lo que permite observar diferentes colores
Expliacutecales que la luz tambieacuten se puede descomponer en los colores de los que estaacute formada iquestAlguien ha visto alguna vez un arcoiacuteris Las gotas de lluvia curvan la luz que las atraviesa y dividen la luz visible en colores Esto es lo que llamamos un espectro Se puede usar un CD para descomponer la luz El alumnado investigaraacute este fenoacutemeno o bien orientando un CD hacia la luz del Sol o bien encendiendo una linterna o cualquier otra fuente de luz frente a un CD para ver el espectro de la luz blanca Deberiacutean intentar captar el espectro en una hoja de papel blanco cambiando el aacutengulo del CD Recuerda al alumnado que nunca hay que mirar directamente al Sol
Explica al alumnado que las atmoacutesferas planetarias contienen distintas sustancias quiacutemicas o laquoingre-dientesraquo y que cada uno de estos ingredientes tiene un patroacuten de colores o laquoespectroraquo uacutenico Cuando la luz de una estrella atraviesa las atmoacutesferas los ingredientes absorben parte de esos colores de la luz lo que se ve como liacuteneas negras A partir del patroacuten obtenido se puede saber queacute ingredientes lo causaron
32 T3 Tema 3 La atmoacutesfera
Entrega a cada grupo las fichas de actividades 3a y 3b La fi-cha 3a contiene informacioacuten sobre cuatro exoplanetas los espectros identificativos de ingredientes clave y el espectro de la luz blanca La ficha de actividades 3b es un cuestionario Porta una breve des-cripcioacuten de cada exoplaneta y del espectro de tres planetas A B y C El espectro del planeta D se ha omitido a propoacutesito para que se complete con las actividades complementarias El alumnado deberaacute cotejar estos patrones espectrales con los que aparecen en la ficha de actividades 3a para identificar queacute elementos coinciden con cada espectro Una vez que el alumnado localice queacute ingrediente hay en la atmoacutesfera de un planeta podraacute proceder a asignar un nombre a cada exoplaneta
Puesta en comuacutenCada grupo expondraacute sus resultados ante el resto de la clase identifi-caraacute los planetas A B y C y explicaraacute en queacute se ha basado para llegar a sus conclusiones
mdash iquestQueacute ingredientes consiguioacute localizar cada grupo iquestCuaacutel de los planetas podriacutea albergar vida si es que hubiera alguno iquestPor queacute O iquestpor queacute no
Demostracioacuten del docenteEs bastante sencillo crear una laquoatmoacutesferaraquo o nube en el interior de una botella para simular de manera sencilla la atmoacutesfera de un exoplaneta Vierte 50 ml de agua caliente en una botella de plaacutestico transparen-te con tapoacuten de tipo sport enciende una cerilla apaacutegala y absorbe el humo de la cerilla hacia el interior de la botella comprimieacutendola y soltaacuten-dola varias veces Cierra el tapoacuten La compresioacuten de la botella aumenta la presioacuten en su interior eleva la temperatura y convierte las moleacuteculas de agua en vapor Cuando se libera la presioacuten la temperatura desciende lo que permite que las moleacuteculas de agua se condensen alrededor de las partiacuteculas de humo y formen una laquonuberaquo Tal vez sea necesario practicar el experimento antes de realizarlo ante el alumnado
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Los chavales afianzaraacuten los conocimientos aprendidos recreando el espectro del hidroacute-geno a partir de la informacioacuten disponible Recueacuterdales que tienen el espectro completo de la luz blanca en la ficha de actividades 3a Expliacutecales que se ha detectado hidroacutegeno en la atmoacutesfera del exoplaneta D El hidroacutegeno absorbe algo de luz de color azul violeta y azul oscuro del espectro iquestSeriacutean capaces de trazar el espectro del exoplaneta D
Veacutease el apartado laquoInformacioacuten para el docenteraquo para saber maacutes sobre el espectro del hidroacutegeno
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Se puede confeccionar un espectroscopio sencillo insertando un CD en una caja Las instrucciones para esta actividad junto con otras relacionadas con la luz y el color se pueden consultar en el recurso educativo de la Agencia Espacial Europea titulado laquoThe Magic of Lightraquo consistente en ocho ejercicios de razonamiento inductivo para nintildeos de 8 a 10 antildeos de edad con la finalidad de estudiar la luz y el color usando espectroscopios y ciacutercu-los cromaacuteticos
httpswwwesaintEducationTeachers_CornerThe_Magic_of_Light_Using_spectroscopes_and_colour_wheels_to_study_the_properties_of_light_Teach_with_space_PR06
Tema 3 La atmoacutesfera 33T3
Informacioacuten para el docenteLa luz estaacute formada por radiacioacuten electromagneacutetica de distintas longitudes de onda Las sustancias que emiten luz tienen un espectro de emisioacuten Ademaacutes cada elemento absorbe ciertas longitudes de onda de la luz y crea un espectro de absorcioacuten Cuando un elemento o compuesto quiacutemico se calienta emite energiacutea en forma de luz Esos espectros de frecuencias de radiacioacuten electromagneacutetica se pueden ver me-diante un instrumento llamado espectroacutemetro Cada elemento quiacutemico se identifica porque posee es-pectro uacutenico que es como su huella dactilar Los primeros espectroscopios usaban prismas para desviar la luz pero los modelos posteriores usan sistemas de rendijas denominados red de difraccioacuten a traveacutes de la cual pasa la luz La luz se descompone entonces en distintas longitudes de onda Los CD tienen pequentildeas crestas en su superficie que reflejan la luz en distintas direcciones Funciona como una red de difraccioacuten que descompone la luz visible o luz blanca en los colores del arcoiacuteris
La misioacuten EUCLID de la Agencia Espacial Europea consiste en un sateacutelite que usa un espectroscopio para estudiar por queacute se estaacute expandiendo el universo httpsciesainteuclid
El exoplaneta A se corresponde con HD 189733b un gigante gaseoso En su atmoacutesfera se ha detec-tado hierro El exoplaneta B es HD 209458b un juacutepiter caliente con sodio en la atmoacutesfera El exoplaneta C es el objeto 55 Cancri e en cuya atmoacutesfera se ha detectado helio entre otros elementos quiacutemicos El exoplaneta D es Gliese 436b un neptuno caliente cuya atmoacutesfera contiene hidroacutegeno
En esta actividad se han utilizado los espectros del helio el hierro y el sodio y la deteccioacuten de estos elementos en una atmoacutesfera no debe considerarse un indicador de vida a diferencia de lo que podriacutea ocurrir con el hidroacutegeno El hidroacutegeno es una fuente de energiacutea quiacutemica para algunos microbios terrestres que habitan cerca de los surtidores hidrotermales de los fondos oceaacutenicos La deteccioacuten de una fuente de hidroacutegeno en la atmoacutesfera de un exoplaneta supone un hallazgo apasionante que implica que la existencia de vida extraterrestre en ese lugar no es imposible
Un espectroscopio es un instrumento que mide el espectro de la luzUn espectroacutegrafo es un instrumento que descompone la luz en un espectro de frecuencias y registra
la sentildeal mediante una caacutemaraLos especialistas que usan espectroscopios se denominan espectroscopistas y se dedican a investigar y
medir el espectro de los patrones que se forman cuando ciertas sustancias o laquomateriasraquo emiten radiacioacuten electromagneacutetica o interaccionan con ella
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que el planeta Tierra orbita alrededor del Sol en
la zona habitable (o laquozona de Ricitos de Ororaquo) donde la distancia y la temperatura son idoacuteneas
bull que los planetas extrasolares son muy calientes o muy friacuteos dependiendo de la distancia que los separe de su estrella central
bull que en astronomiacutea se usan telescopios especiales de infrarrojos para detectar estos objetos tan distantes
bull que la energiacutea se transfiere de lo caliente a lo friacuteo y que su intensidad decrece a medida que aumenta la distancia a la fuente
bull a trabajar siguiendo el meacutetodo cientiacutefico formulando predicciones observando registrando y usando datos para extraer conclusiones
Contexto
La luz infrarroja es una forma de radiacioacuten
electromagneacutetica pero no es luz visible A veces
percibimos sus efectos teacutermicos en la piel Todo lo
que estaacute caliente tambieacuten emite radiacioacuten infrarroja
y eso incluye planetas estrellas y personas Cuando
se transfiere energiacutea desde una fuente de calor esta
se dispersa por un aacuterea cada vez mayor Eso significa
que cuanto maacutes lejos se encuentra un objeto maacutes
cuesta detectarlo Los astroacutenomos que buscan
planetas extrasolares usan telescopios de infrarrojos
para captar el tenue fulgor de los objetos del espacio
exterior con ellos detectan objetos muy friacuteos y por
tanto demasiado tenues para observarlos en luz
visible En este tema el alumnado usaraacute registradores
de datos (data loggers) para medir temperaturas a
distancia y usaraacute papel termocromaacutetico para medir
el ritmo al que se transfiere energiacutea entre distintos
materiales
gt NASA AmesJPL-CaltechTim Pyle
35
tema 4NI DEMASIADO FRIacuteA NI DEMASIADO CALIENTE
La zona de Ricitos de Oro
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astrofiacutesico y Espectroscopista
Variedad de materiales y superficiesTablet o moacutevil Cinta adhesiva Cronoacutemetro
Botella de bebida de cola
2 litros
Ademaacutes necesitaraacutes
Placa de Petri de plaacutestico con tapa
Varilla metaacutelica 1 velaPapel termocromaacutetico
Taza termo(por ejemplo taza
para cafeacute con tapadera)
Termoacutemetro
36 T4
Material necesario para realizar la actividad
Material opcional
Tablet o moacutevil con app para tomar imaacutegenes teacutermicas
2 latas 2 termoacutemetros Cronoacutemetro WebCam
Tema 4 Ni demasiado friacutea ni demasiado caliente 37T4
Para preparar con antelacioacuten1 Seleccionar imaacutegenes normales y en infrarrojos para mostrar en clase httpsspaceplacenasagov
ir-photo-albumen2 Registradores de datos (data loggers) y ordenador portaacutetil para las demostraciones3 Retirar las etiquetas de dos latas Pintar una de color negro con pintura acriacutelica mate o cubrirla con
papel negro Si es necesario preparar un lote para cada equipo4 Agua caliente (a una temperatura maacutexima de 50 ordmC)
Actividad
IntroduccioacutenMuestra en la pizarra electroacutenica de clase algunas imaacutegenes de telescopios que contengan informacioacuten sobre el espacio Algunos de estos instrumentos como el telescopio espacial Spitzer reuacutenen informacioacuten sobre la temperatura de planetas estrellas y polvo y se denominan telescopios de infrarrojos Otro ejem-plo lo ofrece el telescopio espacial James Webb cuyo lanzamiento estaacute previsto para 2021
Veacutease httpjwst-miriroeacuk o httpswwwjwstnasagov
Proyecta en la pizarra electroacutenica el juego de httpsspaceplacenasagovir-photo-albumen Al pasar la laquolente de la caacutemararaquo sobre las imaacutegenes el alumnado comprobaraacute coacutemo se veriacutea el mundo si la vista humana pudiera detectar la radiacioacuten infrarroja Explica al grupo que algunos teleacutefonos moacuteviles y tabletas cuentan con tecnologiacutea para detectar radiacioacuten infrarroja El alumnado podraacute investigar coacutemo utilizar las aplicaciones para moacuteviles y tabletas que permiten tomar imaacutegenes teacutermicas o infrarrojas para detectar diferencias de tem-peratura iquestSe les ocurre alguna utilidad que pueda ofrecer esta tecnologiacutea para la vida cotidiana
Demostracioacuten del docente Coloca una vela encendida detraacutes de una botella de cola de 2 litros de manera que la vela no se vea Situacutea la caacutemara de un teleacutefono moacutevil hacia el centro de la botella ahora deberiacutea verse con claridad el ful-gor de la vela en la pantalla del teleacutefono La parte infrarroja maacutes cercana del espectro de la luz se situacutea a continuacioacuten de la luz roja que el ojo humano es capaz de detectar Las caacutemaras fotograacuteficas de algunos teleacutefonos moacuteviles no cuentan con un filtro para el infrarrojo cercano sobre todo en la caacutemara frontal Esto nos permite ver algo de la radiacioacuten electromagneacutetica (luz) que emiten los objetos calientes Un ejemplo de ello lo ofrece la contemplacioacuten de la llama de una vela a traveacutes de una botella llena de refresco de cola La llama se ve mucho maacutes al usar la caacutemara que a simple vista Otra posibilidad consiste en modificar una caacutemara web para despojarla del filtro infrarrojo
Veacutease httpswwwesaintEducationTeachers_CornerInfrared_Webcam_Hack_-_Using_infrared_ light_to_observe_the_world_in_a_new_way_Teach_with_space_P15En el siguiente enlace aparecen maacutes ejemplos de imaacutegenes en luz visible y en luz infrarroja httpcoolcosmosipaccaltecheduimage_galleriesshoehtml
38 T4 Tema 4 Ni demasiado friacutea ni demasiado caliente
Entrega a cada grupo varios cuadraditos de papel termocromaacutetico y deja que los chicos los manipulen para explorar sus propiedades iquestSaben queacute ocurre Explica brevemente coacutemo funciona este material (Consuacuteltese el apartado titulado laquoInformacioacuten para el docenteraquo) Ya en grupos los alumnos seguiraacuten investigando las propiedades del papel termocromaacutetico Pueden probar a colocar el papel en distintas superfi-cies o a sostenerlo con manos friacuteas y calientes para observar sus cam-bios de color
Tras examinar los cambios de color planificaraacuten una investigacioacuten para comparar la eficacia de distintos materiales como conductores del calor Calentaraacuten el papel termocromaacutetico colocando los cuadra-ditos sobre la tapadera de una placa de Petri llena hasta la mitad de agua caliente (a un maacuteximo de 50 ordmC) En cuanto el papel cambie de color deberaacuten colocar los cuadraditos sobre los materiales que quieran comprobar El alumnado podraacute investigar la conductividad teacutermica de diversos materiales y superficies emitiendo una prediccioacuten previa antes de medir cuaacutento tiempo tarda el papel en perder el calor y recupe-rar el tono inicial Deberaacuten decidir queacute meacutetodo seguiraacuten para anotar los resultados de sus mediciones como una tabla o graacutefica donde aparezcan los materiales ordenados de acuerdo con su conductividad teacutermica
Puesta en comuacuten
Los resultados de cada grupo se pueden cotejar y debatir en la pizarra electroacutenica para exponerlos despueacutes en forma de graacutefica
mdash iquestQueacute material fue maacutes eficaz conduciendo el calor iquestQueacute material no fue un buen conductor teacutermico iquestQueacute utilidad tendriacutean estos resultados iquestSe les ocurre alguacuten uso praacutectico para los materiales termocromaacuteticos
Explica en clase que la energiacutea siempre procede de una fuente y viaja a traveacutes de un material cuanto maacutes lejana esteacute la fuente menor seraacute la temperatura Algunos materiales como los metales son buenos con-
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Para ilustrar que los metales conducen ener-giacutea cada grupo llenaraacute de agua caliente (a un maacuteximo de 50 ordmC) hasta la mitad una taza termo Introduciraacute en ella un pincho o una cuchara de metal y volveraacute a cubrir la taza con su tapadera de manera que un extremo del metal quede bajo el agua y el otro extremo asome por el orificio de la tapadera que sirve para beber y taparaacuten los huecos que queden alrededor del metal con cinta adhesiva El alumnado deberaacute emitir una prediccioacuten sobre queacute pasaraacute con la temperatura del extremo de metal que sobresale por fuera de la taza Un miembro del grupo sujetaraacute el extremo del metal al mismo tiempo que otro pone en marcha el cronoacutemetro e informaraacute al grupo cuando detecte que aumenta la temperatu-ra entonces tomaraacuten nota del tiempo Los grupos cotejaraacuten y discutiraacuten despueacutes sus resultados Si se dispone de registradores de datos (data loggers) se podraacuten usar los senso-res de temperatura para detectar cambios de temperatura en los pinchos o las cucharas el docente podraacute conectar entonces el regis-trador de datos a un ordenador portaacutetil para mostrar a la clase una graacutefica con las varia-ciones de temperatura a lo largo del tiempo a partir de los datos recopilados
ENLACES
El siguiente enlace ofrece maacutes ejemplos de imaacutegenes en luz visible e infrarroja
httpcoolcosmosipaccaltecheduimage_ga-lleriesshoehtml
Tema 4 Ni demasiado friacutea ni demasiado caliente 39T4
ductores del calor y permiten que el calor pase a su traveacutes mientras que otros son aislantes lo que sig-nifica que no son muy eficaces dejando pasar el calor a traveacutes de ellos En el espacio la energiacutea caloriacutefica viaja por el vaciacuteo del espacio mediante un proceso denominado radiacioacuten
Para demostrar la radiacioacuten caloriacuteficaEl docente podraacute optar por utilizar este apartado como una demostracioacuten en clase o para que cada grupo realice su propio experimento Vierte el mismo volumen de agua friacutea en dos latas de metal ideacutenticas pero con una de ellas pintada con pintura acriacutelica negra mate o envuelta en papel negro e introduce en cada una un termoacutemetro o una sonda de temperatura de un registrador de datos Pon ambas latas al sol o bajo una fuente de calor como un foco Al cabo de un tiempo el agua de la lata negra deberiacutea estar maacutes ca-liente que la de la otra lata La lata sin pintar absorbe poco calor porque refleja gran parte de la energiacutea ca-loriacutefica En cambio la superficie negra absorbe bien el calor radiante y la temperatura del agua aumenta
Informacioacuten para el docente La energiacutea caloriacutefica se desplaza de los objetos calientes a los friacuteos por tres meacutetodos convencioacuten con-duccioacuten y radiacioacuten De todos ellos la radiacioacuten es el uacutenico que no requiere contacto En el espacio no hay medio material por el que circular y la energiacutea caloriacutefica solo puede viajar en forma de radiacioacuten El infrarrojo es un tipo de luz que cae justo fuera del rango de la luz visible en el espectro electromagneacutetico Las ondas de luz portan energiacutea las longitudes de onda maacutes cortas tienen maacutes energiacutea mientras que las longitudes de onda maacutes largas tienen menos energiacutea Los objetos maacutes friacuteos brillaraacuten con longitudes de onda maacutes largas mientras que los objetos calientes brillaraacuten con longitudes de onda maacutes cortas En este proceso no interviene ninguna partiacutecula a diferencia de cuando se produce la conduccioacuten asiacute que la ra-diacioacuten puede darse en el vaciacuteo del espacio Los astroacutenomos que buscan exoplanetas utilizan telescopios de infrarrojos para detectar el tenue fulgor de objetos situados en el espacio exterior Los exoplanetas se detectan con maacutes facilidad cuando son grandes y completan una oacuterbita alrededor de su estrella cada pocos diacuteas 51 Pegasi b es un ejemplo y se considera un juacutepiter caliente Estos planetas alcanzan tempe-raturas muy elevadas porque se encuentran muy cerca de sus estrellas y fulguran con intensidad en luz infrarroja Spitzer fue el primer telescopio espacial que permitioacute detectar la luz de estos juacutepiter calientes
El papel termocromaacutetico contiene pigmentos sensibles a la temperatura Cambian de color al ca-lentarse o enfriarse Los materiales termocromaacuteticos se pueden utilizar para comprobar la laquoconductividad teacutermicaraquo o la capacidad para conducir el calor de un material
Los metales son materiales de una conductividad extrema La conduccioacuten permite que los aacutetomos calientes energeacuteticos choquen con aacutetomos maacutes friacuteos y alejados del metal lo que los vuelve maacutes energeacute-ticos De este modo la energiacutea caloriacutefica se va desplazando por el objeto
gt Telescopio espacial Spitzer
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que cuando un objeto opaco o transluacutecido
bloquea la luz de una fuente se produce una sombra
bull que cuanto maacutes cerca se encuentra el objeto de la fuente de luz mayor es la sombra que produce
bull que las estrellas emiten luzbull que a medida que los planetas orbitan alrededor
de su estrella bloquean parte de su luzbull que los planetas absorben y reflejan luz
Contexto
A medida que un planeta orbita su estrella puede situarse entre ese astro y la Tierra lo que eclipsa para nosotros parte de la luz de la estrella Esto recibe el nombre de traacutensito La medicioacuten de la intensidad de la luz durante un periodo de tiempo permite detectar planetas distantes y sus estrellas En esta actividad los alumnos aprenderaacuten cuestiones relacionadas con la luz y las sombras el traacutensito de planetas extrasolares ante sus estrellas centrales las estrellas como objetos
que emiten luz y la absorcioacuten de la luz
gt ESAATG medialab CC BY-SA 30 IGO
41
tema 5EN TRAacuteNSITO
Deteccioacuten de planetas extrasolares mediante la medicioacuten del descenso de brillo
Registrador de datos
(data logger)
Pizarra blanca o pared blanca para proyectar
Esferas de poliestirenovarios tamantildeos Tijeras
CartulinaCinta adhesiva
Pinchos de brochetas
o palillos de madera
Fuente de luz linterna o foco
de LED
Ficha de actividades
5a y 5b
42 T5
Material necesario para realizar la actividad
Esferas de distintos tamantildeos
(baloacuten de fuacutetbol pelota tenis pelota
espuma)
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Fotometrista de
traacutensitos e Ingeniero de disentildeo
Caja de cartoacuten (tipo zapatos o tipo toacutener de impresora)
Disco graduadoEncuadernadores
Palillos de dientes
Bolitas pequentildeas de poliexpan o
plastilina
Tema 5 En traacutensito 43T5
Para preparar con antelacioacutenPrepara varias esferas de distintos tamantildeos como un baloacuten de fuacutetbol una pelota de espuma y una pelota de tenis Se pueden preparar etiquetas identificativas con la profesioacuten de fotometrista de traacutensitos
ActividadIntroduccioacuten Pregunta en clase queacute ocurre cuando un objeto opaco pasa por delante de una fuente de luz Haz una demostracioacuten pasando un objeto por delante del foco del proyector de la clase y mostrando su sombra en la pizarra blanca Como alternativa usa una linterna o un foco y proyecta la sombra contra una cartulina blanca o la pizarra blanca del aula
Plantea estas preguntas
mdash iquestQueacute le pasa al tamantildeo de la sombra cuando se acerca o se aleja el objeto de la fuente de luz iquestQueacute hariacuteas para averiguarlo
Cada grupo de alumnos recortaraacute una pequentildea figura de cartulina que deberaacute unir a una base de cartulina para que se mantenga en vertical Los alumnos planearaacuten la investigacioacuten emitiraacuten predicciones y reali-zaraacuten la actividad tomando mediciones meticulosas y tomando registros de los resultados Tal vez quieran usar para sus registros el ejemplo que aparece en la ficha de actividades 5a Los grupos pondraacuten en comuacuten sus hallazgos y explicaraacuten sus conclusiones
mdash iquestQueacute han descubierto iquestQueacute pasoacute con el tamantildeo de la sombra al acercar o alejar la figura de la fuente de luz iquestCoacutemo se aseguraron de que no hubiera desviaciones cada vez que realizaban la prueba iquestPueden usar los datos para trazar una graacutefica que muestre el tamantildeo de la sombra frente a la distancia de la fuente de luz
Muestra en clase esta animacioacuten (titulada laquoTransiting Exoplanet Graphraquo) con la simulacioacuten de la curva de
luz que surge a medida que un planeta orbita alrededor de su estrella httpyoutubeOX_QWa_v5rw
44 T5 Tema 5 En traacutensito
Recrea el traacutensito de un planeta ante su estrella usando la pizarra blanca y el proyector de la clase a modo de estrella central La clase deberiacutea percibir la sombra en la pantalla cuando dos alumnos lancen una pelota desde un lado de la pantalla hasta el otro Prueba a usar pelotas de distintos tamantildeos
El alumnado confeccionaraacute por grupos una maqueta del traacutensito de un planeta ante su estrella usando esferas de poliestireno (o ciacuterculos de cartulina) para representar los exoplanetas y los palillos o brochetas de madera para sostenerlos Una fuente de luz como una linterna o un foco led haraacute las veces de estrella Si se conecta un registrador de datos (data logger) a un ordenador portaacutetil para medir la intensidad de la luz se apreciaraacute un descenso en la luz registrada cuando el planeta pase por delante de la fuente de luz
Muestra al alumnado la ficha de actividades 5b donde aparece una serie de graacuteficas con el nivel de luz registrado a medida que un exo-planeta orbita alrededor de su estrella La graacutefica a tambieacuten ilustra queacute aspecto tendriacutea la graacutefica si el planeta en oacuterbita fuera maacutes grande iquestSeriacutean capaces de trazar una liacutenea en los diagramas b c y d que ilus-tre la graacutefica resultante si cerca de la estrella orbitara un planeta maacutes pequentildeo maacutes veloz o maacutes lento
gt Graacutefica para ilustrar el tamantildeo de la sombra frente a la distancia de la frente de luz (en cm)
Distancia (cm)
Tam
antildeo
de la
som
bra
(cm
)
ENLACES
Muestra en clase este interesante viacutedeo de animacioacuten donde se explica el trabajo de la misioacuten Kepler y coacutemo opera este telescopio para detectar planetas
httpskeplernasagovmultimediaInteracti-vesHowKeplerDiscoversPlanetsElementaryflashcfm
Herramienta Lightgrapher
httpskeplernasagoveducationModelsand-Simulationslightgrapher
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Con una caja de zapatos se puede fabricar una caja de luz Haz un orificio en uno de sus lados con la finalidad de iluminarla a traveacutes de eacutel con alguacuten tipo de foco como una linterna led En el lado opuesto practica otro orificio que quede justo en frente de la fuente de luz Recorta una rendija semicircular en la tapa-dera de la caja cerca del extremo en el que se encuentre la fuente de luz Introduce por este orificio un palillo que en uno de sus extremos porte una bola de plastilina que represente el planeta aseguacuterate de que el haz de luz incide directamente sobre el planeta Desplaza el palillo con el planeta desde un extremo de la rendija semicircular hasta el otro extremo simulando parte de la oacuterbita En lugar de mirar la luz directamente usa un teleacutefono moacutevil o iPad colocado en el orificio por el que se mira y graba un viacutedeo con el paso del planeta mientras lo desplazas de un extremo al otro de la rendija
Ver guiacuteas de construccioacuten de las cajas en el anexo C de este documentohttpeseroeswp-contentuploads201808Cuaderno-ESERO_Detective-de-exoplanetas_DE-SB-01_2C2AA-ED_DIGITALpdf
45T5Tema 5 En traacutensito
Puesta en comuacutenInsta a cada grupo a crear un modelo a partir de una de las curvas de luz que aparecen en la ficha de actividades 5b iquestSaben explicar por queacute cambia la curva de luz con la velocidad del traacutensito o con el tamantildeo del planeta que orbita alrededor de la estrella Aprovecha las actividades praacutecticas para comentar los detalles de conocimiento maacutes relevantes Recuerda al alumnado que la observacioacuten minuciosa del brillo de una es-trella al lo largo de un periodo de tiempo permite detectar un descenso minuacutesculo en la cantidad de luz que vemos de esa estrella Los cientiacuteficos pueden medir ese brillo y representarlo en una graacutefica que se conoce como curva de luz Los planetas suelen ser pequentildeiacutesimos comparados con sus estrellas centrales asiacute que los descensos de luz que provocan en ellas son extremadamente leves Los planetas del tamantildeo de la Tierra son especialmente difiacuteciles de detectar Los exoplanetas maacutes grandes son faacuteciles de divisar sobre todo cuando se detectan varias oacuterbitas
Curvas de luz del traacutensito de un planetaEstas son cuatro copias de la misma curva de luz (fichas 5b) registrada durante el traacutensito de un planeta por delante de su estrella La graacutefica a) tambieacuten muestra la curva (en azul) que se obtiene cuando alrededor de la estrella orbita un planeta maacutes grande Dibuja otra curva en las graacuteficas que muestre b) un planeta maacutes pequentildeo c) un traacutensito maacutes veloz y d) un planeta maacutes lento
ENLACES
La misioacuten Kepler de la NASA dedicoacute antildeos a observar el mismo trozo de cielo casi 100 000 estrellas con la esperanza de captar traacutensitos
httpskeplernasagovindexcfm
GRAacuteFICA A Tiempo
Tiempo
Tiempo
Tiempo
Porc
enta
je d
e br
illo
Porc
enta
je d
e br
illo
Porc
enta
je d
e br
illo
Porc
enta
je d
e br
illo
GRAacuteFICA C
GRAacuteFICA B
GRAacuteFICA D
w w w e s e r o e sH O J A D E A C T I V I D A D E S
acti
vida
des
46 T5
Cuaderno del profesoradoD E T E C C I Oacute N D E E X O P L A N E TA S Ficha 5a (anverso)
Nuestra pregunta es
Predecimos que
Cambiaremos
Mediremos
Dejaremos igual las condiciones siguientes
Resultados obtenidos
H O J A D E A C T I V I D A D E Sw w w e s e r o e s
actividades47T5
Cuaderno del profesoradoD E T E C C I Oacute N D E E X O P L A N E TA SFicha 5a (reverso)
Resultados obtenidos
Distancia a la luz (en cm) Tamantildeo de la sombra (en cm)
Los resultados obtenidos revelan
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los polos magneacuteticos se dan por pares bull que los polos opuestos se atraen y que los polos
iguales se repelenbull que los imanes atraen algunos materialesbull que una corriente eleacutectrica en un cable crea un
campo magneacutetico
Contexto
El descubrimiento del planeta extrasolar Proxima b un posible mundo similar a la Tierra que orbita alrededor de Proxima Centauri (la estrella maacutes cercana al Sol) suscitoacute diversas cuestiones relacionadas con su capacidad para albergar vida Este exoplaneta estaacute bombardeado por cantidades inmensas de radiacioacuten procedente de su estrella Como se encuentra maacutes cerca de su estrella que la Tierra del Sol necesitariacutea contar con un campo magneacutetico muy intenso para que la vida sobreviviera en eacutel Aquiacute en la Tierra el campo magneacutetico que rodea el planeta protege a todos los seres vivos de los peligrosos rayos coacutesmicos
En esta actividad el alumnado estudiaraacute los
imanes fabricaraacute un electroimaacuten sencillo e investigaraacute
sus propiedades
gt Exoplaneta con niveles elevados de radiacioacuten electromagneacutetica Creacutedito NASAJPL-CaltechR Hurt (SSC)
tema 6QUE LA FUERZA TE ACOMPANtildeE
Fabricacioacuten de un electroimaacuten
49
Cinta aislante Tijeras
Ademaacutes necesitaraacutes
Contenedor de plaacutestico
50 T6
Cable con aislamiento
(al menos 2 metros)2 pilas AA2 imanes
2 cables de conexioacuten
con pinzas de cocodrilo
Clips de papeleriacutea
2 varillas o clavos de hierro
grandes(uno fino y otro
grueso)2 portapilas AA
Material necesario para realizar la actividad
Interruptor o interruptor
casero
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astrofiacutesico e Ingeniero de producto
PelacablesTacos de madera
(para interruptor)Puntas
(para interruptor)
Material opcional
51T6Tema 6 Que la fuerza te acompantildee
Para preparar con antelacioacutenEl docente podraacute preparar interruptores eleacutectricos simples con el alumnado si no dispone de interruptores comerciales
Veacuteanse las instrucciones en el apartado titulado laquoInformacioacuten para el docenteraquo
Para esta actividad se pueden preparar etiquetas identificativas con la profesioacuten de astrofiacutesicoConviene confeccionar y probar un electroimaacuten antes de realizar la actividad en clase La fuerza del
imaacuten dependeraacute del nuacutemero de espiras con que se construya
ActividadIntroduccioacuten Muestra en clase una imagen del exoplaneta Proxima b y explica que se trata de un planeta distante que orbita alrededor de una estrella llamada Proxima Centauri que es la maacutes cercana al Sol Aunque la oacuterbita que sigue el planeta alrededor de su estrella estaacute dentro de la zona habitable soporta vientos descomuna-les 2000 veces maacutes fuertes que los que imperan en la Tierra y recibe un bombardeo intenso de radiacioacuten El planeta necesitariacutea contar con un campo magneacutetico potente para proteger cualquier tipo de vida que pudiera albergar
En esta actividad los alumnos investigaraacuten por su cuenta queacute tipos de imanes hay comprobaraacuten la atraccioacuten y repulsioacuten entre sus polos y la fuerza magneacutetica asimismo estudiaraacuten que los imanes atraen algunos materiales Tras discutir sus resultados explicaraacuten que la electricidad se puede usar para construir un imaacuten y lo que se obtiene se denomina electroimaacuten
Cada grupo usaraacute los materiales que hay dentro del recipiente para fabricar un electroimaacuten Primero comprobaraacute su eficacia usando clips de papeleriacutea Despueacutes los grupos debatiraacuten queacute materiales les gusta-riacutea someter a su electroimaacuten antes de reunir una serie de materiales
Averiguaciones
mdash iquestCuaacutentos clips de papeleriacutea atraeraacute el electroimaacuten
mdash iquestVariacutea la fuerza del imaacuten si se cambia la cantidad de espiras de alambre con que se construye
mdash iquestHay alguna relacioacuten entre el nuacutemero de espiras del electroimaacuten y la cantidad de clips de papeleriacutea que consigue atraer
52 T6 Tema 6 Que la fuerza te acompantildee
mdash iquestPuedes antildeadir un interruptor para activar y desactivar el paso de la electricidad y por tanto el imaacuten
mdash iquestCoacutemo afecta al imaacuten un incremento del voltaje con una pila maacutes potente o antildeadiendo maacutes pilas
mdash iquestRepercute en el imaacuten el empleo de un clavo maacutes largo maacutes corto maacutes grueso o maacutes fino
mdash iquestQueacute materiales se pueden levantar usando la atraccioacuten de un imaacuten
Los datos recopilados durante la investigacioacuten de la relacioacuten entre el nuacutemero de espiras y la cantidad de clips de papeleriacutea atraiacutedos se puede plasmar despueacutes en graacuteficas El alumnado deberaacute exponer sus hallaz-gos en forma de presentacioacuten o de mural
Puesta en comuacutenCada grupo elige un meacutetodo para informar de sus hallazgos al resto de la clase y resumiraacute sus resultados en la pizarra electroacutenica iquestEncontraron los grupos alguna conexioacuten entre el nuacutemero de espiras de alambre y la fuerza del electroimaacuten iquestLograron aumentar la potencia de su imaacuten iquestCoacutemo iquestQueacute materiales atrajo el imaacuten iquestCoinciden en sus conclusiones todos los grupos
Nuacutemero de espiras Nuacutemero de clips de papeleriacutea
53T6Tema 6 Que la fuerza te acompantildee
Informacioacuten para el docente Se cree que el campo magneacutetico de nuestro planeta se genera en las profundidades del nuacutecleo terrestre A medida que la Tierra gira se arremolinan los materiales fundidos situados en el nuacutecleo del planeta El hierro liacutequido conduce la electricidad y genera corrientes eleacutectricas que a su vez crean campos magneacuteticos Los cientiacuteficos han desarrollado un meacutetodo para calcular el campo magneacutetico de un planeta extrasolar distante que orbite alrededor de una estrella distinta de la nuestra El meacutetodo consiste en utilizar el telescopio espacial Hubble para observar el paso de un planeta por delante de su estrella y entonces estudiar la absorcioacuten de la radiacioacuten de la estrella por parte de la atmoacutesfera del planeta para por uacuteltimo estimar el tamantildeo de los campos magneacuteticos que actuacutean alrededor del planeta
Los campos magneacuteticos se producen cuando todos los electrones de un objeto de metal giran en la misma direccioacuten Un electroimaacuten es un tipo de imaacuten que usa electricidad y un material magneacutetico como el hierro para crear campos magneacuteticos Los campos magneacuteticos no se ven pero siacute se pueden medir sus efectos
Para construir un electroimaacuten simple bull Pela los extremos de un cable para despojarlos del aislamiento de
plaacutestico que los recubre bull Coloca los materiales dentro de un contenedor de plaacutestico que no
conduzca la electricidadbull Sujeta el cable de unos 20 cm de largo por uno de sus extremos
coloacutecalo en la cabeza de un clavo de hierro y enroacutellalo a lo largo de eacutel sin que se superponga en ninguacuten lugar hasta la punta del clavo
bull Aseguacuterate de que enrollas el cable en el clavo dando las vueltas siempre hacia el mismo lado para que la electricidad fluya en un solo sentido
bull Conecta los extremos del cable a los dos lados (el positivo y el ne-gativo) de la pila sujetaacutendolo a ellos con un trozo de cinta aislante para que no dejen de hacer contacto
bull Cuando hayas conectado el segundo extremo del cable la pila em-pezaraacute a conducir electricidad por las espiras de alambre y el clavo quedaraacute imantado
bull Si permutas las conexiones tambieacuten cambiaraacutes la polaridad del campo magneacutetico creado
bull Prueba el electroimaacuten colocaacutendolo cerca de un clip de papeleriacutea o cualquier otro metal
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Los alumnos investigaraacuten el exoplaneta HD 209458b apodado Osiris un juacutepiter caliente que viene a ser una tercera parte maacutes grande y maacutes brillante que Juacutepiter Tambieacuten podriacutean investigar Proxima b para lo que podraacuten apo-yarse en la informacioacuten que encontraraacuten aquiacute
httpsenwikipediaorgwikiProxima_Cen-tauri_b
httpswwwnasagovcontentgoddardhub-bles-new-shot-of-proxima-centauri-our-nea-rest-neighbor
CONFECCIOacuteN DE UN INTERRUPTOR SIMPLE
Clava dos puntillas pequentildeas en un taco pequentildeo de madera y ensarta en cada una de ellas un clip de papeleriacutea Sujeta los cables a la cabeza de cada puntilla con pinzas de coco-drilo El circuito se cierra al desplazar los clips para que esteacuten en contacto Usa este enlace para consultar las instrucciones para hacerlo y otros ejemplos de interruptores simples
httphomeschoolandthingsblogspotcouk201303making-simple-switch-for-elec-tricalhtml
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que las ondas electromagneacuteticas viajan por el
espaciobull que los cientiacuteficos captan esas ondas usando
radiotelescopios bull que esas ondas se traducen entonces a sonidosbull a trabajar siguiendo el meacutetodo cientiacutefico mediante
la formulacioacuten de predicciones la realizacioacuten de experimentos sin sesgos y la recopilacioacuten e interpretacioacuten de datos
Contexto
Los cuatro sateacutelites Cluster de ESA han descubierto que la Tierra y otros planetas con campos magneacuteticos como Juacutepiter y Saturno emiten sentildeales de radio que viajan por el espacio en un haz delgado Estas emisiones solo se pueden detectar e interpretar usando radiotelescopios de gran tamantildeo
En esta actividad el alumnado recrearaacute diversos sistemas para enviar mensajes a distancia incluido el recorrido de las ondas de radio por el espacio usaraacute el meacutetodo cientiacutefico para estudiar los teleacutefonos con cuerda y escucharaacute los sonidos
naturales de la Tierra
gt Representacioacuten artiacutestica de los sateacutelites CLUSTER Copyright NASA
55
tema 7iquestHAY ALGUIEN A LA ESCUCHA
Comunicacioacuten a traveacutes del espacio
2 vasos desechables
56 T7
CuerdaHilo de nailon
Material necesario para realizar la actividad A
Bazuca de aire o caja de cartoacuten
Pelotas de espuma de diferentes
coloresVasos
desechablesParaguasPapel Radio analoacutegica
Ademaacutes necesitaraacutes para realizar la actividad A
Ademaacutes necesitaraacutes para realizar la actividad B
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Radioastroacutenomo
e Ingeniero de Sonido
2 platillos (muacutesica)
1 velaFicha de
actividades 2b
Linterna
Tabla con Coacutedigo Morse
o aplicacioacuten para moacutevil
Una caja de cartoacuten Compaacutes Tijeras Cinta adhesiva
Material opcional
Material necesario para construir un bazuca de aire
57T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Para preparar con antelacioacutenEl docente puede conseguir un bazuca de aire por Internet o se puede construir uno con una caja de car-toacuten (consulte el apartado titulado ldquoInformacioacuten para el docenterdquo)
Ten a mano una radio analoacutegica
Para la construccioacuten del teleacutefono deberemos practicar un orificio en la base de cada vaso previamente Para esta investigacioacuten se pueden preparar etiquetas identificativas con las profesiones de Radioastroacuteno-mo e Ingeniero de Sonido
Actividad AAveriguar maneras de enviar mensajes a distancia
Introduccioacuten Comienza el tema con una demostracioacuten para despertar la imaginacioacuten del alumnado Tiende una cuerda por el aula y cuelga de ella un trozo de papel o pide a alguien de la clase que lo sostenga en alto Utiliza un ba-zuca de aire para lanzar una onda de aire a traveacutes del aula que haga vibrar el papel Luego pide que un par de voluntarios se coloquen los vasos desechables en la cabeza Apunta con el bazuca hacia cada uno de los vasos y dispara Los vasos se tambalearaacuten y se caeraacuten Pregunta en clase queacute creen que pasa
Tambieacuten se pueden chocar dos platillos para demostrar que el aire que desplazan apaga la llama de una vela
Explica a la clase que aunque no vemos el aire moverse hasta el papel o los vasos siacute vemos o percibimos las consecuencias de ese desplazamiento De manera anaacuteloga las ondas de radio que recorren distancias inmen-sas por el espacio no se ven pero sabemos que estaacuten ahiacute al capturarlas y transformarlas en sonido Pregunta en clase si se les ocurre alguna manera de enviar mensajes a distancia aquiacute en el planeta Tierra Deja que debatan sus propuestas Ensentildea en clase dos objetos sencillos (vasos de papel y cuerda) que podriacutean utilizarse para enviar un mensaje iquestSe le ocurre a alguien coacutemo Aniacutemalos a comprobar sus propuestas A continuacioacuten los chicos probaraacuten por parejas a usar vasos de papel y cuerda para mandar mensajes Organizados ya por grupos debe-raacuten identificar queacute variables pueden cambiarse y coacutemo planificariacutean la investigacioacuten Tal vez quieran apoyarse en la ficha de actividades 2b (del tema 2) para planificar la resolucioacuten de interrogantes como
mdash iquestAfecta la longitud de la cuerda o el tipo de cuerda al sonido recibido
mdash iquestQueacute pasa cuando la cuerda estaacute tensa o flojamdash iquestTiene alguna repercusioacuten el material del
que estaacute hecho el vasomdash iquestFuncionariacutea el teleacutefono de cuerda
doblando una esquina
58 T7 Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
mdash El alumnado recopilaraacute y anotaraacute los datos y compartiraacute los resultados con la clase
mdash iquestQueacute tipo de cuerda o vaso recomendariacutean y por queacute
Puesta en comuacutenExplica en clase que los sonidos se generan mediante vibraciones que se desplazan a traveacutes del aire de soacute-lidos y de liacutequidos Las vibraciones que se producen al hablar dentro del vaso viajan por la cuerda hasta lle-gar al otro vaso el aire que hay dentro del vaso y los huesos que hay en el craacuteneo vibran y esas vibraciones llegan hasta los oiacutedos y entonces el cerebro descifra esa informacioacuten en forma de sonidos reconocibles
Para afianzar estos conocimientos se puede utilizar este viacutedeo
httpswwwyoutubecomwatchv=HMXoHKwWmU8
Actividad BEstudio de las ondas de radio
IntroduccioacutenHaz hincapieacute en que las ondas de radio son muy diferentes de las ondas del sonido Explica que las ondas electromagneacuteticas pueden viajar por el espacio sin necesidad de que haya aire Algunas de estas ondas se denominan ondas de radio Los cientiacuteficos han descubierto una manera de captar ondas de radio y convertirlas en sentildeales que viajan hasta nuestro oiacutedo
A continuacioacuten el alumnado reproduciraacute en clase el viaje que siguen las ondas electromagneacuteticas por el espacio hasta llegar al radiotelescopio Varios voluntarios se colocaraacuten en un extremo del aula con pelotas de espuma de diferentes colores que lanzaraacuten hacia el laquoradiotelescopioraquo un paraguas abierto que otro voluntario sujetaraacute desde el lado opuesto del aula de manera que la parte coacutencava mire hacia la clase Alguien decidiraacute queacute colores representaraacuten las ondas de radio uacutetiles Cuando se hayan lanzado todas las pelotas solo se conservaraacuten las pelotas de los colores elegidos que haya atrapado el paraguas mientras que el resto se desecharaacute Explica en clase que las estrellas (representadas por los alumnos voluntarios) emiten un montoacuten de radiacioacuten (representada aquiacute por todas las pelotas de diferentes colores) que viaja por el espacio el radiotelescopio (representado por el paraguas) capta toda esa radiacioacuten pero este instrumento solo podraacute utilizar la radiacioacuten de ciertas longitudes de onda las denominas ondas de radio las cuales transformaraacute en sentildeales comprensibles para nosotros
59T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Demostracioacuten del docenteUtiliza una radio analoacutegica para que el alumnado perciba el sonido que se oye cuando no estaacute sintonizada ninguna emisora mientras que al sintonizar alguna el sonido se vuelve niacutetido De forma anaacuteloga seriacutea-mos incapaces de atribuir un sentido a las ondas de radio si su energiacutea no se transformara en vibraciones que percibimos en forma de sonidos
Explica en clase que la Tierra y otros planetas tienen una manera de gritarle al resto de la Galaxia laquoiexclEstoy aquiacuteraquo Lo que ocurre es que ese mensaje solo se percibe y se entiende mediante radiotelescopios de gran tamantildeo
En este enlace escucharaacutes una grabacioacuten con los laquosonidosraquo
naturales de la Tierra
httpwwwesaintesaKIDSenSEM5QPSHKHF_LifeinSpace_0html
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Los maacutes entusiastas podriacutean construir o com-prar un transmisor que permita al alumnado enviar mensajes Los chicos tambieacuten podriacutean realizar su propia grabacioacuten de radio
Tambieacuten podriacutea estudiarse el coacutedigo Morse Existe una aplicacioacuten para teleacutefonos moacuteviles llamada Morse-It que traduce textos a pitidos en coacutedigo Morse Una laacutempara led podriacutea sustituirse por un timbre Otra alternativa seriacutea utilizar una linterna para enviar mensajes con patrones de haces de luz Explica que la luz se puede usar de este modo para enviar informacioacuten
Imagen 1 El Observatorio IRAM Pico Veleta o IRAM 30m es un radiotelescopio pertenecien-te al Instituto de Radioastronomiacutea Milimeacutetrica que estaacute situado en la loma de Dilar en Sierra Nevada a una altura de 2850 m sobre el nivel del mar
gt Radiotelescopio del observatorio de Sierra Nevada desde las pistas de esquiacute
60 T7 Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
A - J --- S 1 ----
B - K -- T - 2 ---
C -- L - U - 3 --
D - M -- V - 4 -
E N - W -- 5
F - O --- X -- 6 -
G -- P -- Y --- 7 --
H Q --- Z -- 8 ---
I R - 0 -----
9 ----
gt Tabla con el coacutedigo Morse
61T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Informacioacuten para el docente Los objetos que pueblan el espacio como planetas exoplanetas estrellas polvo y gas emiten ondas elec-tromagneacuteticas de diferentes longitudes de onda Parte de la luz que emiten tiene longitudes de onda muy largas algunas de hasta kiloacutemetro y medio de longitud Estas ondas largas reciben el nombre de ondas de radio y son parte de una serie maacutes grande de ondas denominadas en su conjunto espectro electromag-neacutetico Como las ondas de radio son tan largas para captarlas se utilizan telescopios especiales llamados radiotelescopios Estos son mucho maacutes grandes que los telescopios que se usan para captar la luz visible Estos instrumentos inmensos se apuntan hacia las estrellas o planetas y permiten conocer su estructura movimiento y composicioacuten a partir del estudio de las ondas de radio que provienen de esos objetos En astronomiacutea se utilizan ciertos instrumentos para convertir las ondas de radio en imaacutegenes y sonidos
Construccioacuten de un bazuca de aire1 Sella por completo todos los bordes de la caja con la cinta adhesiva 2 Traza un ciacuterculo en el centro de uno de sus lados recoacutertalo y sella los bordes de este orificio
con cinta 3 Golpea con las manos simultaacuteneamente dos lados opuestos de la caja de manera que el aire que
hay en su interior se vea forzado a salir por el orificio circular 4 Dirige el aire saliente hacia el objetivo como un montoacuten de vasos de papel para intentar tumbarlos
con la raacutefaga
gt Bazuka de aire
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los sonidos se producen por vibracionesbull que el tono de un sonido se puede cambiarbull que los exoplanetas pueden transitar ante el disco
de sus estrellas siguiendo un patroacuten regular
Contexto
El telescopio espacial Spitzer reveloacute hace poco que alrededor de la estrella TRAPPIST-1 orbitan siete planetas similares a la Tierra cuyo nombre astronoacutemico es b c d e f g y h Los planetas se detectaron debido a sus traacutensito por delante de la estrella lo que eclipsa perioacutedicamente una parte minuacutescula de la luz estelar Los planetas orbitan esta estrella siguiendo un patroacuten
En este tema el alumnado usaraacute materiales cotidianos para confeccionar instrumentos sencillos como flautas de pan a partir de pajitas de refrescos y producir con ellos siete notas que combinaraacuten al
antojo de su imaginacioacuten para crear melodiacuteas
gt Sistema solar de TRAPPIST-1 Copyright de la ilustracioacuten NASA
63
tema 8LA MUacuteSICA DE LOS PLANETAS EXTRASOLARES
Sonidos del espacio
64 T8
Ordenador con conexioacuten a
internet
Material necesario para realizar la actividad
Pajitas de refresco
Ademaacutes necesitaraacutes
Vasos desechables
Cinta adhesiva
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Ingeniero de
sonido y Cientiacutefico planetario
Botellas o vasos Baquetas Cajas de cartoacuten vaciacuteas
Gomas elaacutesticas Reglas de plaacutestico
65T8Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
Para preparar con antelacioacutenPara esta actividad se pueden preparar etiquetas indentificativas para la profesioacuten de ingeniero de sonido
ActividadIntroduccioacutenExplica en clase que el telescopio espacial Spitzer descubrioacute la estrella TRAPPIST-1 y sus siete planetas
Muestra la imagen de TRAPPIST-1
httpcdnsci-newscomimagesenlarge3image_4728e-TRAPPIST-1jpg
Reproduce en clase la animacioacuten de los traacutensitos ante TRAPPIST que aparece en el siguiente viacutedeo Las oacuterbitas se han acelerado para que el viacutedeo dure un solo minutohttpwwwspitzercaltecheduexploreblog371-Making-Music-from-Exoplanets
Explica que usando los patrones de los traacutensitos de estos siete planetas similares a la Tierra ante el disco de su estrella ha inspirado a un muacutesico a componer una melodiacutea basada en los tiempos en los que se produ-cen esos traacutensitos Asignoacute al traacutensito de cada planeta una nota musical acorde con su nombre (en ingleacutes b es la nota si c es do d es re e es la nota mi f es fa g es sol y h no se corresponde con ninguna nota musical) y antildeadioacute al conjunto una instrumentacioacuten sencilla de fondo y el ritmo de un tambor
Pon ejemplos de alguacuten otro sistema planetario extrasolar como Gliese o Kepler
con una cantidad diversa de planetas en oacuterbita alrededor de la estrella central
httpsexoplanetsnasagovresources174 httpswwwnasagovameskeplerkepler-186-and-the-solar-system
El alumnado cortaraacute las pajitas de papel para construir siete laquoflautas de panraquo de distintas longitudes Todas ellas deberaacuten tener uno de sus extremos aplanado de manera que al soplar por eacutel se produzca una nota o vibracioacuten diferente iquestSon capaces los alumnos de usar las flautas por turnos para crear una melodiacutea Organizados en grupos los chicos usaraacuten esas siete notas para crear una melodiacutea baacutesica a la que antildeadiraacuten la muacutesica que deseen
Ya han compuesto una muacutesica basada en los traacutensitos de TRAPPIST iquestPodraacuten crear ahora una melodiacutea basada en otros sistemas Podriacutean probar a llenar botellas o jarras con agua hasta distintas alturas a tamborilear con las baquetas a hacer vibrar reglas sobre el borde de una mesa o a hacer vibrar gomillas elaacutesticas tensadas a lo ancho de una caja de pantildeuelos vaciacutea
mdash iquestSeriacutea capaz alguacuten grupo de componer un rap para acompantildear sus melodiacuteas
66 T8 Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
Puesta en comuacutenCada grupo interpretaraacute su composicioacuten para toda la clase iquestSe les ocurre alguna aportacioacuten para mejorar las piezas musicales
En el tema 7 el alumnado aprendioacute que los planetas con un cam-po magneacutetico producen sentildeales que se pueden detectar mediante radiotelescopios Si una raza alieniacutegena captara las sentildeales de radio naturales que emite la Tierra oiriacutea una serie de chasquidos y silbidos iexclparecidos a los de R2-D2 el robot de Star Wars
Vuelve a oiacuter los chasquidos y silbidos de la Tierra en el sitio ESA Kids
httpwwwesaintesaKIDSenSEM5QPSHKHF_LifeinSpace_0html
Oiacuted en clase un corte de Star Wars la firma de cinco notas de la peliacute-cula Encuentros en la tercera fase o cualquier otra muacutesica relacionada con el espacio
Actividad B El programa ScratchCada uno de los planetas de Trappist-1 tarda un tiempo diferente en completar una oacuterbita alrededor de su estrella central Las leyes de Ke-pler dicen que cuanto maacutes lejos se encuentra un planeta de su estrella maacutes tarda en recorrer su oacuterbita
En este proyecto en Scratch el periodo de cada oacuterbita es propor-cional a los periodos orbitales reales de los planetas de Trappist Cada vez que un planeta completa una oacuterbita el modelo emite un sonido diferente
httpsscratchmiteduprojects153216618
Los sonidos estaacuten asignados de la siguiente manera pero es faacutecil cam-biar esto dentro del modelo
B ndash Chomp C ndash Boing D ndash CricketE ndash Meow F ndash Alien Creak2 G ndash Bass BeatboxH ndash Goose
El tiempo que dura cada oacuterbita se puede encontrar en el programa Scratch y se da en segundos
El cursor proporcional del modelo se puede utilizar para obtener muacuteltiplos de cada periodo orbital Por ejemplo si la proporcioacuten se es-tablece en 2 entonces el periodo de Trappist-1b ascenderaacute a 302 se-gundos y el de Trappist-1h seraacute de 40 segundos
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
El alumnado podriacutea iniciarse en el empleo de un programa informaacutetico para crear sus propias composiciones musicales basadas en los patrones orbitales de los planetas de TRAPPIST-1 Beatwave es una aplicacioacuten interesante que se puede usar con teleacutefonos moacuteviles y que ofrece la posibilidad de crear ritmos simples melodiacuteas melodiacuteas paralelas y de antildeadir instrumentos de fondo
67T8Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
1 Pulsa la flecha identifica los distintos sonidos que se oyen 2 Ordeacutenalos por periodos (del maacutes corto al maacutes largo) Pulsa stop
para detener los sonidos3 Cronometra cada uno crea una tabla con los periodos orbitales
(en segundos) 4 Pulsa en cada planeta para comprobar que cada sonido se re-
produce por separado Los datos reales de los planetas se pue-den encontrar en Wikipedia
httpsenwikiped iaorgwikiTRAPPIST-1mediaFile-PIA21425_-_TRAPPIST-1_Statistics_Tablejpg
El alumnado podriacutea recrear las oacuterbitas intentando cronometrar sus perio-dos mientras caminan en torno a una laquoestrellaraquo de manera que siempre pasen por el mismo punto cada vez que oigan el sonido de su planeta Esta recreacioacuten fiacutesica de las oacuterbitas con alumnos representando cada uno de los planetas orbitando alrededor de una estrella central podriacutea ayudar al grupo a entender la distancia a la que se encuentra cada planeta de la estrella y la velocidad a la que se desplaza en relacioacuten con los demaacutes pla-netas del sistema Asimismo podriacutea ayudarles a entender queacute hicieron en realidad durante la actividad con el programa Scratch que cada sonido re-presenta una oacuterbita completa Tendriacutean que poner a escala la distancia de las oacuterbitas porque si no algunos tardariacutean diacuteas en completar una vuelta de modo que un ejercicio matemaacutetico uacutetil consistiriacutea en crear una escala adecuada que pudiera representarse dentro de la clase Para ello deberaacuten asumir que las oacuterbitas son circulares Si juegan con el cursor proporcional del modelo encontraraacuten la mejor opcioacuten para que todos los planetas com-pleten sanos y salvos sus oacuterbitas respectivas Deberaacuten calcular la longitud del periodo de su sonido particular y luego lo comprobaraacuten
Quien tenga habilidad programando podraacute ampliar el ejercicio in-troduciendo las oacuterbitas de los planetas en el modelo
En este enlace se puede encontrar un ejemplo de movimiento circular
en Scratch
httpsscratchmiteduprojects11439426
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Usar los datos del periodo orbital para crear una composicioacuten musical similar para nuestro Sistema Solar y compara los dos sistemas
Crear una animacioacuten con Scratch para ilustrar la rotacioacuten de los planetas del sistema TRAPPIST-1 en torno a su estrella
gt Captura de pantalla del programa Scratch
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los planetas extrasolares y sus estrellas se
encuentran a millones de antildeos-luz de distancia del Sistema Solar
bull que las condiciones ambientales que se dan en esos planetas son diversas
bull que los seres vivos experimentan adaptaciones a lo largo del tiempo para sobrevivir en las condiciones ambientales que existen en cada momento
bull que en otros sistemas planetarios podriacutea haber formas de vida diferentes a las de la Tierra
Contexto
En esta actividad el alumnado recopilaraacute informacioacuten sobre planetas extrasolares y basaacutendose en ella usaraacute la imaginacioacuten y trabajaraacute de manera creativa para disentildear y describir un nuevo exoplaneta Para ello tendraacute en cuenta rasgos clave y las adaptaciones que necesitariacutean desarrollar los seres vivos para sobrevivir en las condiciones ambientales de ese
planeta
gt ExoMars Rover ESAATG medialab
69
tema 9AGENCIA DE VIAJES A PLANETAS EXTRASOLARES
Exploracioacuten de mundos alieniacutegenas
Libros tabletas y ordenadores
de consulta
Rotuladores y laacutepices
de colores
70 T9
Ordenador con conexioacuten a
internet
Material necesario para realizar la actividad
Papel
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astroacutenomo
galaacutectico y extragalaacutectico y Astrobioacutelogo
71T9Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
Para preparar con antelacioacutenPara esta actividad se pueden preparar etiquetas identificativas para las profesiones de astroacutenomo extra-galaacutectico y astrobioacutelogo
IntroduccioacutenExplica en clase que en este tema deben actuar en primer lugar como astroacutenomos extragalaacutecticos para estudiar y disentildear un planeta extrasolar distante Despueacutes haraacuten las veces de astrobioacutelogos para estudiar y disentildear alguna forma de vida alieniacutegena uacutenica y tendraacuten que describir coacutemo se ha adaptado a las condi-ciones ambientales que imperan en su lejano mundo
Empieza la actividad con un emocionante viaje a mundos distantes usando la herramienta interactiva httpeyesjplnasagoveyes-on-exoplanetshtml
Muestra en clase las imaacutegenes del sitio en Internet de la NASAhttpsexoplanetsnasagovalien-worldsexoplanet-travel-bureau
En este sitio encontraraacutes una seleccioacuten de carteles con gran variedad de exoplanetas que ilustran los rasgos uacutenicos de cada uno de ellos
bull TRAPPIST-1_Planet hop from TRAPPIST-1 (de planeta en planeta desde TRAPPIST-1)
bull PSOJ31885-22 _Where the night life never ends (Donde la vida nocturna nunca cesa)
bull HD4037G_Experience the gravity of a super earth (Experimenta la gravedad de una supertierra)
bull KEPLER-16B_Where your shadow always has company (Donde tu sombra siempre tiene compantildeiacutea)
bull 51 Pegasi-b_Greetings from your first exoplanet (Saludos desde tu primer exoplaneta)
bull KEPLER-186F_Where the grass is always redder (Donde la hierba siempre es maacutes roja)
El tamantildeos de estos exoplanetas va desde las supertierras hasta los minineptunos algunos son rocosos otros son aacuteridos como desiertos los hay volcaacutenicos achicharrantes geacutelidos unos son asolados por potentes vientos otros son bombardeados por radiacioacuten intensa
gt Muestra de carteles sobre exoplanetas del sitio web de la NASA
72 T9 Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
Actividad ACada grupo estudiaraacute varios sistemas de planetas extrasolares y con la informacioacuten obtenida crearaacute una descripcioacuten detallada del mundo distante inventado por ellos A continuacioacuten disentildearaacuten un cartel en el que figuren los principales rasgos de ese planeta
Actividad BSi en ese mundo pudiera haber vida iquestqueacute forma tendriacutea iquestQueacute clase de adaptaciones tendriacutean que desarrollar los seres vivos para sobrevivir en las condiciones ambientales de este planeta La astrobiologiacutea aspira a descubrir cuaacuteles son las condiciones necesarias para la vida y queacute formas puede adoptar la vida Los alumnos asumiraacuten el papel de as-trobioacutelogos para estudiar los entornos extremos que hay en la Tierra y las adaptaciones que han desarrollado los seres vivos para sobrevivir en ellos Usaraacuten esta informacioacuten para describir la clase de vida alieniacutegena que podriacutea existir en el nuevo mundo que han imaginado Dibujaraacuten y pondraacuten nombre a esta nueva forma de vida y sentildealaraacuten sus rasgos principales
Puesta en comuacutenLos grupos presentaraacuten sus disentildeos ante su clase o ante otra clase y describiraacuten con detalle el mundo alieniacutegena que han inventado Expli-caraacuten queacute adaptaciones han desarrollado los seres vivos para adaptar-se a ese entorno
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Si fuera posible iquesta cuaacutel de esos exoplanetas viajariacutean los chicos o enviariacutean una sonda para estudiarlo y por queacute El docente haraacute hincapieacute en que es imposible viajar a estos exoplanetas distantes debido a las inmensas distancias que nos separan de ellos iquestCoacutemo seriacutea ese lugar Si pudieran elegir sus caracteriacutesticas iquestcuaacuteles creen que seriacutean las ideales para vivir felices y con bienestar
Puede que los grupos quieran componer una muacutesica para acompantildear su mural Tambieacuten podriacutean disentildear confeccionar y decorar una maqueta para ilustrar los rasgos principales del mundo distante que han elegido Esta actividad podriacutea relacionarse con otros temas interdisciplinares del curriacuteculo como dibujo teatro tecnologiacutea ingenieriacutea geografiacutea lecto-escritura e informaacutetica
73T9Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
VoyagerEn 1977 se lanzaron las dos sondas gemelas Voyager 1 y 2 para explo-rar regiones del espacio a las que ninguacuten otro artefacto terrestre habiacutea llegado jamaacutes Ambas estaacuten maacutes lejos del Sol que Plutoacuten y a traveacutes de los datos que siguen enviando a la Tierra los cientiacuteficos confiacutean en co-nocer mejor el espacio que media entre las estrellas llamado espacio interestelar La nave lleva a bordo un disco de cobre chapado en oro de unos 30 cm con sonidos e imaacutegenes seleccionados para retratar la diversidad de la vida y la cultura en la Tierra
mdash iquestQueacute pondriacutean los chicos en un disco asiacute para enviar en una misioacuten con destino a un planeta distante situado fuera de los confines de nuestra propia Galaxia
mdash iquestCoacutemo describiriacutean a los seres humanos
mdash iquestQueacute los hace felicesmdash iquestQueacute cualidades consideran
deseables en un ser humano
mdash iquestQueacute aficiones animales accidentes geograacuteficos o muacutesica incluiriacutean en el disco
mdash Si tuvieran que escribir una carta a un ser alieniacutegena iquestqueacute le diriacutean
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
El alumnado podriacutea grabar un viacutedeo o un mensaje de voz composiciones musicales programas informaacuteticos robots creaciones artiacutesticas o fotografiacuteas Esta actividad ofrece muchas posibilidades para seguir un plantea-miento interdisciplinar amplio atractivo para todas las edades y todo tipo de capacidades
Otros cuadernos didaacutecticosConsulta todos los disponibles y descaacutergalos de la web wwweseroes
Deteccioacuten de exoplanetasESCONDIDOS EN LA LUZModelado de traacutensitos de exoplanetas
PRIMARIA
Ingenieriacutea de astronavesLA ALEACIOacuteN PERFECTADescubre las distintas propiedades de los materiales
PRIMARIA
Lanzamiento de cohetesTECNOLOGIacuteA ESPACIALCalcula y disentildea tu propio lanzamiento
PRIMARIA
Observador de la tierraCENTINELA INCANSABLERecogida y anaacutelisis de informacioacuten para comprender mejor nuestro planeta
PRIMARIA
Deteccioacuten de exoplanetasESCONDIDOS EN LA LUZModelado de traacutensitos de exoplanetas
SECUNDARIA Y BACHILLERATO
Ingenieriacutea de astronavesLA ALEACIOacuteN PERFECTADescubre las distintas propiedades de los materiales
SECUNDARIA Y BACHILLERATO
Lanzamiento de cohetesTECNOLOGIacuteA ESPACIALCalcula y disentildea tu propio lanzamiento
SECUNDARIA Y BACHILLERATO
Modelado de traacutensitos de exoplanetas
exoplanetasDeteccioacuten de
ESCONDIDOS EN LA LUZ
PrimariaCuaderno del profesorado
DE-P-01
Colaboradores ESERO Spain Mayo 2019
ANDALUCIacuteA Consejeriacutea de Educacioacuten y Deporte de la Junta de Andaluciacutea
ARAGOacuteN Fundacioacuten Centro Astronoacutemica Aragoneacutes Espacio 042
Fundacioacuten Ibercivis
ASTURIAS Consejeriacutea de Educacioacuten y Cultura del Gobierno del Principado de Asturias
CANARIAS Consejeriacutea de Educacioacuten y Universidades del Gobierno de Canarias
CATALUNtildeA CESIRE (Centre de Recursos Pedagogravegics Especiacutefics de Suport a la Innovacioacute i la Recerca Educativa) Departament drsquoEnsenyament Generalitat de Catalunya
GALICIA Conselleriacutea de Educacioacuten Universidade e Formacioacuten Profesional de la Xunta de Galicia
I BALEARES Conselleria De Educacioacuten y Universidad Govern Illes Balears
LA MANCHA Consejeriacutea de Eduacioacuten Cultura y Deportes Gobierno de Castilla La Mancha
MADRID Consejeriacutea de Educacioacuten e Investigacioacuten de la Comunidad de Madrid
Grupo de Investigacioacuten en Nutricioacuten Ejercicio y Estilo de Vida Saludable INEF Universidad Politeacutecnica de Madrid
MURCIA Consejeriacutea de Empleo Universidades y Empresa Regioacuten de Murcia
NAVARRA Pamplonetario
PAIacuteS VASCO Departamento de educacioacuten Gobierno Vasco
VALENCIA Ciutat de les Arts i les Ciegravencies Generalitat Valenciana
Tema 1 Hasta el infinito y maacutes allaacute 15T1
mdash iquestTienen los chicos alguna idea de cuaacutentas estrellas puede haber tan solo en nuestra Galaxia que esteacuten orbitadas por planetas
Expliacutecales que se han descubierto cientos de sistemas con maacutes de un planeta y miles de estrellas con al menos un planeta a su alrededor tan solo en nuestra Galaxia y que se calcula que puede haber decenas de miles de millones maacutes Cada grupo recibiraacute una ficha (ficha de actividades 1a) con los datos del sistema estelar de un planeta extrasolar para que utilizando esa informacioacuten sentildeale la distancia a la que se en-cuentra el planeta de la estrella central Los planetas extrasolares de los que se proporcionan datos son 55 Cancri HR 8799 Gliese 581 Gliese 876 Kepler 62 Kepler 186 e iacutepsilon Andromedae
Por uacuteltimo se repartiraacuten las fichas que muestran coacutemo calcular los liacutemites interior y exterior de la zona de habitabilidad para cada una de esas estrellas Cada grupo usaraacute los caacutelculos para sentildealar esta zona sobre la cartulina donde hayan representado el sistema solar en cuestioacuten para ver si alguno de los planetas cae dentro de esta zona y podriacutea ser habitable
Puesta en comuacutenLos grupos compartiraacuten sus resultados con el resto de la clase los cuales podraacuten exponerse en la pizarra electroacutenica
1 iquestQueacute grupos encontraron un planeta que orbita alrededor de su estrella central dentro de la zona habitable
2 iquestPor queacute algunos de ellos no seriacutean habitables Recueacuterdales que tienen a su disposicioacuten gran varie-dad de informacioacuten relevante sobre los planetas relacionada con este tema
3 iquestCuaacutel de esos planetas seriacutea demasiado caliente o demasiado friacuteo para albergar vida
gt Muestras del trabajo realizado por el alumnado de 5ordm curso
Tema 1 Hasta el infinito y maacutes allaacute16 T1
Informacioacuten para el docente
Unidad astronoacutemicaUna unidad astronoacutemica (siacutembolo au) es la distancia que media entre la Tierra y el Sol esta distancia variacutea a medida que la Tierra recorre su oacuterbita alrededor del Sol la cual asciende a 149 597 870 700 metros
PlanetaUn planeta se define como un objeto que gira alrededor de una es-trella que es lo bastante masivo como para que su propia gravedad le confiera forma esfeacuterica y que haya logrado laquolimpiarraquo su recorrido orbital de otros objetos menores
Antildeo-luzUn antildeo-luz (a-l) es la distancia que recorre la luz en un antildeo a una ve-locidad de unos 300 000 kiloacutemetrossegundo
LuminosidadLuminosidad es una medida del brillo o la potencia de una estrella la cantidad de energiacutea que emite una estrella desde su superficie Suele expresarse en vatios y se mide en relacioacuten con la luminosidad del Sol
Exoplanetas en la zona habitableLa zona habitable o laquozona de Ricitos de Ororaquo es la regioacuten en torno a la estrella donde imperan temperaturas que no son ni demasiado calientes ni demasiado friacuteas para que haya agua en estado liacutequido Los liacutemites maacutes cercano y maacutes alejado de la estrella donde puede haber agua liacutequida dependen entre otras cosas del tamantildeo y la temperatu-ra de la estrella Se cree que las estrellas iacutepsilon Andromedae Gliese 581 55 Cancri Kepler 62 y Kepler 186 cuentan con planetas que las orbitan dentro de la zona habitable Sin embargo los datos sobre los sistemas planetarios extrasolares pueden variar a medida que se reuacutena maacutes informacioacuten Los datos que se dan en las fichas son los correctos en el momento de su confeccioacuten pero deberaacuten revisarse a medida que se logren nuevos hallazgos y los telescopios maacutes modernos efectuacuteen mediciones maacutes precisas Asiacute es la ciencia
Los alumnos maacutes capaces disfrutaraacuten calculando la distancia en au de la zona habitable de las estrellas que figuren en sus fichas de ac-tividades utilizando la foacutermula 07 times radicluminosidad de la estrella para hallar el borde interior de la zona habitable y 15 times radicluminosidad para el liacutemite exterior de dicha zona Noacutetese que la luminosidad se da en unidades solares o laquosolesraquo es decir tomando como referencia la lumi-nosidad de nuestro Sol
Enana rojaEstrella pequentildea vieja y relativamente friacutea
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Los grupos pueden efectuar una buacutesqueda de otros exoplanetas y estrellas descubiertos en nuestra Galaxia y preparar un mural o una presentacioacuten para exponer sus averiguaciones
Tema 1 Hasta el infinito y maacutes allaacute 17T1
Enana marroacutenObjeto celeste con una masa intermedia entre la de un planeta gigante gaseoso y una estrella pequentildea que se cree que emite radiacioacuten infra-rroja Son de colores diversos a pesar de su nombre
Enana naranja Tambieacuten conocida como estrella de tipo K de la secuencia principal (quema hidroacutegeno) o enana K Tiene un tamantildeo intermedio entre una estrella roja de tipo M de la secuencia principal y una estrella amarilla de tipo G de la secuencia principal
Enana amarillaNuestro Sol es una estrella enana amarilla Estos astros tienen una masa similar a la del Sol A medida que se van enfriando se los conoce como estrellas enanas blanco-amarillentas
Telescopia espacial James WebbEl telescopio espacial James Webb es el sucesor del telescopio espacial Hubble y supone una colaboracioacuten internacional de la Agencia Espacial Europea la Agencia Espacial Canadiense y NASA Portaraacute en su inte-rior un instrumento desarrollado en Reino Unido que permitiraacute tomar medidas espectroscoacutepicas que se espera que revolucionen el estudio de las atmoacutesferas de planetas extrasolares Este telescopio lograraacute ob-servar las primeras galaxias que se formaron en el universo y estudiaraacute sucesos y objetos distantes del cosmos que ahora son inaccesibles a los instrumentos instalados en la superficie terrestre Otro de sus objetivos consiste en desentrantildear coacutemo se forman las estrellas y los planetas lo que incluiraacute imaacutegenes directas de exoplanetas
ENLACES
Para introducirse en el tema de los planetas extrasolares consuacuteltese
httpwwwesaintesaKIDSenSEM3NFXPX-PF_LifeinSpace_0html
httpsexoplanetsnasagov
httpeyesjplnasagoveyes-on-exoplanetshtml
httpswwwstemorgukelibraryresour-ce31030exoplanets
Para diponer de maacutes informacioacuten sobre el telescopio espacial James Webb veacutease
httpjwst-miriroeacuk
httpswwwjwstnasagov
gt Muestra del tablero de trazado de oacuterbitas de exoplanetas con dos ejes que se cruzan en el centro
18 Tema 1 Hasta el infinito y maacutes allaacuteT1
EstrellaIntervalo espacial de la zona habitable
Planetas dentro de la zona
Sol 07ndash15 Tierra Marte Venus
Gliese 581 0077ndash0165 o 008ndash0165
c g o solo g
HR 8799 154ndash331 Ninguno
55 Cancri 05ndash1125 f
Kepler 62 031ndash067 e
Kepler 186 004ndash033 b c d e
Gliese 876 007ndash015 c
iacutepsilon Andromedae 132ndash283 d
Si se usa el valor real de 0077 los planetas c y g caen dentro de la zona habitable si el nuacutemero se redondea a 008 entonces solo se encuentra en ella el planeta g Esto puede originar un debate sobre cuaacutendo es adecuado redondear un valor hasta dos decimales iexclEn este caso la diferencia entre ambos resultados es enorme
Tema 1 Hasta el infinito y maacutes allaacute 19T1
Muestras de fichas con datos (ficha de actividades 1a Sol y sistemas exoplanetarios)
Muestra de ficha rellenable(ficha de actividades 1b)
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los seres vivos producen dioacutexido de carbonobull que se ha detectado dioacutexido de carbono en la
atmoacutesfera de planetas distantesbull que la deteccioacuten de dioacutexido de carbono puede ser
un signo de que hay vidabull a trabajar siguiendo un meacutetodo cientiacutefico
Contexto
La ciencia estaacute descubriendo planetas en oacuterbita
alrededor de estrellas de nuestra Galaxia y algunos
de ellos podriacutean ser similares a la Tierra con unas
condiciones adecuadas para la vida Por tanto
iquestqueacute se busca cuando se estudian estos mundos
lejanos En este tema el alumnado aprenderaacute que
la deteccioacuten de dioacutexido de carbono puede ser un
signo de vida y para ello realizaraacute una investigacioacuten
para recolectar el dioacutexido de carbono que produce
un organismo vivo la levadura
gt Gran Fuente Prismaacutetica del Parque Nacional Yellowstone Fotografiacutea de Jim Peaco National Park Service a traveacutes de Wikimedia Commons
21
tema 2SIGNOS DE VIDA
En busca de vida en planetas extrasolares
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astrobioacutelogo
y Astroacutenomo
Botellas de plaacutestico
de 500 mlVinagre100 ml
Bicarbonato soacutedico
media taza
Pajitas de refresco y cucharilla
Vasos desechables
Material necesario para realizar la actividad B
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Material necesario para realizar la actividad A
22 T2
1 comprimidoefervescente
de Vitamina CGasificante
Ficha de actividades
2b (para fotocopiar)
TermoacutemetroLevadura en polvo y azuacutecarGlobos
Matraz 125 ml 1 vela
Agua caliente(temperatura entre
45ordm y 50ordm C)Agua
Tema 2 Signos de vida 23T2
Para preparar con antelacioacuten
Inflar y desinflar varias veces los globos antes de iniciar el estudio de la levadura Calentar el agua y guar-darla caliente en un termo Para trabajar este tema se pueden preparar etiquetas identificativas con la profesioacuten de astrobioacutelogo
ActividadIntroduccioacutenLa actividad se introduciraacute explicando que la humanidad estaacute buscando signos de vida en planetas si-tuados fuera del Sistema Solar Para ello se utilizan telescopios muy potentes En la pizarra electroacutenica se pueden mostrar imaacutegenes obtenidas por el telescopio espacial Hubble por el telescopio COROT de ESA y por el telescopio espacial Spitzer (Consuacuteltense los enlaces que figuran en el apartado titulado laquoInforma-cioacuten para el docenteraquo) Conviene explicar al alumnado que estos telescopios permiten reunir informacioacuten sobre las atmoacutesferas de las estrellas y los planetas distantes aparte de la toma de imaacutegenes espleacutendidas desde el espacio
Actividad A Explica al alumnado que los organismos vivos producen dioacutexido de carbono como material de desecho y que los especialistas que buscan signos de vida fuera del Sistema Solar usan telescopios especiales para de-tectar sustancias como dioacutexido de carbono en las atmoacutesferas de planetas distantes Se puede seguir gran variedad de procedimientos para crear burbujas de dioacutexido de carbono Los chicos usaraacuten las pajitas para soplar con ellas dentro del agua y formar burbujas introduciraacuten un comprimido efervescente de vitamina C en el agua y observaraacuten las burbujas que aparezcan o antildeadiraacuten vinagre a una cucharilla llena de bicar-bonato soacutedico y comprobaraacuten que se forma espuma a medida que se produzca el dioacutexido de carbono
El docente se aseguraraacute de que los comprimidos efervescentes se usan tan solo para realizar el experi-mento y advertiraacute a los alumnos de que no deben ingerirlos
Actividad BEn esta ocasioacuten usaremos un organismo llamado levadura que produce dioacutexido de carbono a partir de un nutriente el azuacutecar Para ello se explicaraacute a los chicos coacutemo hay que realizar la investigacioacuten1 Asegurarse de que el globo se ha estirado tras inflarlo y desinflarlo varias veces2 Verter el contenido de un sobre de levadura y una cucharilla de azuacutecar en un vaso con agua caliente
(entre 45 y 50 ordmC) y remover la mezcla3 Asegurarse de que el azuacutecar y la levadura se han disuelto y verter la mezcla en una botella Deberiacutean ver-
se las burbujas de dioacutexido de carbono que formaraacute la levadura a medida que se alimente con el azuacutecar4 Colocar y fijar la boca del globo en el cuello de la botella5 Unos minutos despueacutes el globo deberiacutea inflarse
Conviene explicar que la levadura es un organismo vivo y que a medida que se alimenta con el azuacutecar produce dioacutexido de carbono
Tema 1 Hasta el infinito y maacutes allaacute24 T2
mdash iquestSon capaces de averiguar los chicos queacute condiciones afectan a la produccioacuten de dioacutexido de carbono por parte de la levadura
A continuacioacuten cada grupo debatiraacute queacute variables podriacutean alterarse en este experimento Algunas de sus sugerencias podriacutean ser cambiar la cantidad de azuacutecar o de levadura el tipo de azuacutecar o la temperatura del agua Planificaraacuten su investigacioacuten
mdash iquestQueacute quieren mantener igual iquestQueacute quieren medir iquestQueacute van a registrar iquestQueacute creen
que ocurriraacute y por queacute Tambieacuten pueden tomar fotografiacuteas o viacutedeos de las distintas fases de expansioacuten que experimenten los globos
Puesta en comuacutenEl alumnado mostraraacute sus resultados en tabletas graacuteficas murales viacute-deos o presentaciones de PowerPoint explicaraacute queacute significan y justifi-caraacute sus conclusiones iquestCoacutemo proseguiriacutean con la investigacioacuten Con-viene hacer hincapieacute en que la existencia de dioacutexido de carbono en la atmoacutesfera de un planeta no demuestra que haya vida en eacutel
Demostracioacuten del docenteEl docente explicaraacute que una de las propiedades del dioacutexido de carbo-no es que es maacutes pesado que el aire y que puede utilizarse para apagar una llama Para demostrarlo se introduciraacuten varias cucharadas de bi-carbonato soacutedico en una jarra y se antildeadiraacute vinagre Un par de minutos despueacutes se produciraacute una reaccioacuten que formaraacute un gas Entonces se laquoverteraacuteraquo este gas (pero no el liacutequido ni la espuma) sobre una vela encendida dentro de un recipiente poco hondo y se observaraacute que la llama se apaga El docente explicaraacute entonces que la llama necesita el oxiacutegeno del aire para arder como el dioacutexido de carbono es maacutes denso
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
El alumnado podraacute disentildear un extremoacutefilo usando la informacioacuten que figura en la ficha de actividades 2a y describir en queacute condicio-nes vive y coacutemo se ha adaptado a ellas antes de concluir la actividad daacutendole un nombreTambieacuten pueden estudiar el telescopio espacial Hubble o el planeta extrasolar HD 189733b
ENLACES
Para ampliar informacioacuten sobre telescopios veacutease
httphubblestscieduthe_telescopehub-ble_essentials
httpwwwbbccouksciencespaceuniverseexplorationkepler_mission
httpsenmwikipediaorgwikiKepler_(spa-cecraft)
httpwwwspitzercaltechedu
httpwwwesaintOur_ActivitiesSpace_ScienceCOROT_overview
Para maacutes informacioacuten sobre extremoacutefilos veacutease
httpsastrobiologynasagov
La vida de los extremoacutefilos de Christopher Brooks BBC Scotland
httpwwwbbccouknature21923937
Tema 2 Signos de vida 25T2
que el aire se hunde hasta el fondo del recipiente desplaza el aire y apaga la llama iquestHay alguna manera de demostrar queacute gas se forma durante el experimento Intenta laquoverterraquo con cuidado el gas que hay den-tro de los globos cerca de una vela encendida y observa que la llama se apaga Esta prueba no demuestra por supuesto que se trate de dioacutexido de carbono en lugar de cualquier otro gas maacutes denso que el aire pero siacute revela una de las propiedades del dioacutexido de carbono La demostracioacuten es visual y fomenta el ra-zonamiento loacutegico
Siempre hay que tener cuidado cuando se usan velas encendidas Hay que advertir al alumnado de los peligros de tocar o acercarse demasiado a una llama
Informacioacuten para el docente AstrobiologiacuteaLa astrobiologiacutea estudia el origen la evolucioacuten la distribucioacuten y el futuro de la vida en el universo tanto la vida extraterrestre como la vida en la Tierra
Levadura Se conocen unas 160 especies de levadura La levadura es un hongo un organismo diminuto un solo gramo contiene 25 000 millones de ceacutelulas Es capaz de producir una cantidad inmensa de dioacutexido de car-bono siempre que disponga de los azuacutecares que necesita para alimentarse La levadura utiliza sus propias enzimas para descomponer azuacutecares maacutes complejos como azuacutecar granulado y conferirle una forma en la que pueda consumirlo
ExtremoacutefilosHasta donde sabemos la Tierra es el uacutenico planeta que alberga vida y esta vida comenzoacute a existir hace al menos 3800 millones de antildeos cuando la Tierra se habiacutea enfriado lo bastante como para desarrollar una capa exterior de roca Puede que surgiera en una laguna de roca o en el oceacuteano Ninguna forma de vida de este planeta puede sobrevivir sin agua Algunos especialistas creen que los ingredientes necesarios para la aparicioacuten de la vida pudieron llegar del espacio a lomos de cometas o asteroides En todos los lugares donde se mire se encuentra vida de alguna clase Antes se creiacutea que las plantas y animales solo podiacutean vivir cerca de la superficie terrestre donde llega la luz del Sol Pero hay bacterias que metabolizan minerales y se han descubierto gases de origen bioloacutegico varios kiloacutemetros por debajo de la roca soacutelida algunos organismos viven en ambientes muy aacutecidos en surtidores calientes situados en el fondo de los oceacuteanos maacutes profundos en charcas hidrotermales con agua hirviendo en las estepas heladas de la Antaacutertida en entornos altamente radiactivos y hasta en burbujas de gas metano Estos organismos supervivientes se denominan extremoacutefilos y da la impresioacuten de que la vida es capaz de sobrevivir en cualquier lugar donde haya agua Como la vida es tan resistente hay razones para pensar que en el cosmos puede existir alguacuten tipo de vida extraterrestre Uno de los indicadores de la vida lo constituye el dioacutexido de carbono un gas generado por la vida y que las plantas expulsan y utilizan para crecer El carbono es uno de los principales elementos quiacutemicos de la vida En 2008 el telescopio espacial Hubble descubrioacute dioacutexido de carbono en la atmoacutesfera del planeta HD 189733b que orbita alrededor de una estrella distante con un tamantildeo similar al de Juacutepiter
26 T2 Tema 2 Signos de vida
Tardiacutegrados
Los tardiacutegrados u osos de agua son animales diminutos que viven en el agua y pueden sobrevivir en entornos extremos Por ejemplo soportan unas temperaturas extremadamente altas y bajas unos iacutendices de presioacuten y de radiacioacuten extremos que resultariacutean letales para la mayoriacutea de los animales y pueden sobrevivir sin alimento y sin agua durante maacutes de diez antildeos
Deinococcus radiodurans
Este organismo unicelular soporta altas dosis de radiacioacuten casi 3000 veces maacutes que el ser humano
Hesiocaeca methanicola gusano de hielo
Especie de gusano poliqueto plano rosaacuteceo y de 5 cm de longitud que vive en depoacutesitos de hielo de metano en los fondos oceaacutenicos
Termoacutefilos
Conjunto de bacterias capaces de soportar el calor extremo y productoras de los vivos colores que se forman alrededor de los surtidores termales del Parque Nacional Yellowstone de EE UU El agua de los geacuteiseres y los surtidores de este parque alcanza temperaturas de hasta 70 ordmC
Algas termoacutefilas
Las algas termoacutefilas son capaces de sobrevivir y proliferar a temperaturas extremadamente elevadas Las algas verdes que aparecen en esta imagen del Parque Nacional Yellowstone viven en un agua que ronda los 50 ordmC
Microcystis
Los organismos Microcystis son una clase de algas bacterianas que crecen en aguas con unos niveles muy elevados de pH como el lago Mono de California Estas cianobacterias suelen organizarse en colonias como la de la figura y producen y liberan toxinas nocivas
Arenaria de mar
La Honckenya peploides tambieacuten conocida como arenaria de mar o hierba de la sal es una planta haloacutefila lo que significa que puede vivir en unas condiciones de salinidad extrema por lo que suele encontrarse cerca de las playas
Microalgas Dunaliella salina
Las microalgas Dunaliella salina amantes de entornos con una salinidad extrema son las causantes del intenso color rosa que se ve en esta imagen aeacuterea de una laguna hipersalina
Ficha informativa 2a
H O J A D E A C T I V I D A D E Sw w w e s e r o e s
actividades27T2
Cuaderno del profesoradoD E T E C C I Oacute N D E E X O P L A N E TA SFicha 2b
Nuestra pregunta es
Cambiaremos
Mediremos
Dejaremos igual las condiciones siguientes
Resultados obtenidos
Hemos descubierto
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que la luz se compone de diversos coloresbull que se pueden detectar ingredientes clave
en la atmoacutesfera de un planetabull que la deteccioacuten de agua dioacutexido de carbono
u oxiacutegeno en una atmoacutesfera planetaria puede ser un signo de que alberga vida
bull a interpretar datos e identificar rasgos determinantes
Contexto
Se ha observado que varios planetas extrasolares
poseen atmoacutesfera Cuando uno de estos planetas
transita por delante de su estrella central no solo se
puede medir su tamantildeo sino que tambieacuten se puede
averiguar exactamente queacute elementos quiacutemicos
componen la atmoacutesfera que lo envuelve mediante
el empleo de un espectroacutegrafo para captar su
espectro
En esta actividad el alumnado averiguaraacute
coacutemo descomponer tintas de colores usando la
cromatografiacutea coacutemo descomponer la luz blanca en
los colores que la conforman recurriendo a un CD a
modo de red de difraccioacuten y coacutemo interpretar los
espectros de planetas extrasolares para identificar
elementos clave de sus respectivas atmoacutesferas
gt Planeta extrasolar visto desde su sateacutelite Creacutedito IAUL Calcada
29
tema 3LA ATMOacuteSFERA
La firma especiacutefica de un planeta
Rotularesnegros
Rotuladores de colores
Fuentes de luz variadas
Pegatinas de colores
2 pipetasFichas de
actividades3a y 3b
Papel de filtro CaramelosSmaties o MampMs
Plantilla de espectroscopio (para fotocopiar)
y 1 CD
30 T3
Material necesario para realizar la actividad
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Botella con tapoacuten tipo sport
Cerillas
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Espectrocopista
y AstroacutenomoAgua caliente
Tema 3 La atmoacutesfera 31T3
Para preparar con antelacioacutenPrepara algunos ejemplos de los patrones de color que se producen cuando se dejan caer gotas de agua sobre ciacuterculos de color pintados con rotulador sobre un trozo de filtro de papel
Ten preparada una botella de plaacutestico transparente de 500 ml de capacidad con tapoacuten tipo sport y cerillas para crear una nube dentro de la botella Conviene practicarlo con antelacioacuten
Se pueden preparar etiquetas identificativas con la profesioacuten de espectroscopista del apeacutendice 1 para usarlas cuando los chicos estudien los patrones de la luz
IntroduccioacutenExplica al alumnado que la cromatografiacutea es una teacutecnica que se usa para separar mezclas Mueacutestrales coacutemo se usa la cromatografiacutea para separar pigmentos en tintes y tintas Ensentildea en clase las muestras preparadas de patrones creados al verter gotas de agua sobre ciacuterculos de colores dibujados con rotulador en filtros de papel Pide a los chicos que adivinen queacute rotuladores crearon los patrones de cada una de las muestras iquestQueacute colores permanecen igual iquestCuaacuteles se descomponen en distintos tonos
Explica en clase que igual que algunas tintas de color consisten en muchos colores las atmoacutesferas que envuelven los planetas contienen muchos ingredientes diferentes Los cientiacuteficos reuacutenen informacioacuten pro-cedente del espacio para averiguar exactamente queacute gases y queacute otras sustancias rodean estos planetas La deteccioacuten de algunos de ellos como el hidroacutegeno el dioacutexido de carbono o el oxiacutegeno puede indicar que se trata de un planeta habitable en el que podriacutea haber vida
ActividadEl alumnado estudiaraacute la teacutecnica usando rotuladores de varios colores incluido el color negro Pegaraacuten una pequentildea pegatina de color en el centro de un trozo de filtro de papel para representar un planeta y a su alrededor pintaraacuten un ciacuterculo con rotulador Antildeadiraacuten un par de gotas de agua al ciacuterculo recieacuten pintado esperaraacuten y observaraacuten queacute efectos se producen Los chicos podraacuten probar con distintos colores incluido el negro iquestQueacute ocurre Tambieacuten pueden probar a verter gotas de agua sobre Smarties o cualquier otro tipo de caramelo recubierto de color colocados sobre un papel en blanco para observar queacute pasa Expliacutecales que algunas tintas se componen de una mezcla de pigmentos que se mueven a un ritmo diferente por el papel lo que permite observar diferentes colores
Expliacutecales que la luz tambieacuten se puede descomponer en los colores de los que estaacute formada iquestAlguien ha visto alguna vez un arcoiacuteris Las gotas de lluvia curvan la luz que las atraviesa y dividen la luz visible en colores Esto es lo que llamamos un espectro Se puede usar un CD para descomponer la luz El alumnado investigaraacute este fenoacutemeno o bien orientando un CD hacia la luz del Sol o bien encendiendo una linterna o cualquier otra fuente de luz frente a un CD para ver el espectro de la luz blanca Deberiacutean intentar captar el espectro en una hoja de papel blanco cambiando el aacutengulo del CD Recuerda al alumnado que nunca hay que mirar directamente al Sol
Explica al alumnado que las atmoacutesferas planetarias contienen distintas sustancias quiacutemicas o laquoingre-dientesraquo y que cada uno de estos ingredientes tiene un patroacuten de colores o laquoespectroraquo uacutenico Cuando la luz de una estrella atraviesa las atmoacutesferas los ingredientes absorben parte de esos colores de la luz lo que se ve como liacuteneas negras A partir del patroacuten obtenido se puede saber queacute ingredientes lo causaron
32 T3 Tema 3 La atmoacutesfera
Entrega a cada grupo las fichas de actividades 3a y 3b La fi-cha 3a contiene informacioacuten sobre cuatro exoplanetas los espectros identificativos de ingredientes clave y el espectro de la luz blanca La ficha de actividades 3b es un cuestionario Porta una breve des-cripcioacuten de cada exoplaneta y del espectro de tres planetas A B y C El espectro del planeta D se ha omitido a propoacutesito para que se complete con las actividades complementarias El alumnado deberaacute cotejar estos patrones espectrales con los que aparecen en la ficha de actividades 3a para identificar queacute elementos coinciden con cada espectro Una vez que el alumnado localice queacute ingrediente hay en la atmoacutesfera de un planeta podraacute proceder a asignar un nombre a cada exoplaneta
Puesta en comuacutenCada grupo expondraacute sus resultados ante el resto de la clase identifi-caraacute los planetas A B y C y explicaraacute en queacute se ha basado para llegar a sus conclusiones
mdash iquestQueacute ingredientes consiguioacute localizar cada grupo iquestCuaacutel de los planetas podriacutea albergar vida si es que hubiera alguno iquestPor queacute O iquestpor queacute no
Demostracioacuten del docenteEs bastante sencillo crear una laquoatmoacutesferaraquo o nube en el interior de una botella para simular de manera sencilla la atmoacutesfera de un exoplaneta Vierte 50 ml de agua caliente en una botella de plaacutestico transparen-te con tapoacuten de tipo sport enciende una cerilla apaacutegala y absorbe el humo de la cerilla hacia el interior de la botella comprimieacutendola y soltaacuten-dola varias veces Cierra el tapoacuten La compresioacuten de la botella aumenta la presioacuten en su interior eleva la temperatura y convierte las moleacuteculas de agua en vapor Cuando se libera la presioacuten la temperatura desciende lo que permite que las moleacuteculas de agua se condensen alrededor de las partiacuteculas de humo y formen una laquonuberaquo Tal vez sea necesario practicar el experimento antes de realizarlo ante el alumnado
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Los chavales afianzaraacuten los conocimientos aprendidos recreando el espectro del hidroacute-geno a partir de la informacioacuten disponible Recueacuterdales que tienen el espectro completo de la luz blanca en la ficha de actividades 3a Expliacutecales que se ha detectado hidroacutegeno en la atmoacutesfera del exoplaneta D El hidroacutegeno absorbe algo de luz de color azul violeta y azul oscuro del espectro iquestSeriacutean capaces de trazar el espectro del exoplaneta D
Veacutease el apartado laquoInformacioacuten para el docenteraquo para saber maacutes sobre el espectro del hidroacutegeno
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Se puede confeccionar un espectroscopio sencillo insertando un CD en una caja Las instrucciones para esta actividad junto con otras relacionadas con la luz y el color se pueden consultar en el recurso educativo de la Agencia Espacial Europea titulado laquoThe Magic of Lightraquo consistente en ocho ejercicios de razonamiento inductivo para nintildeos de 8 a 10 antildeos de edad con la finalidad de estudiar la luz y el color usando espectroscopios y ciacutercu-los cromaacuteticos
httpswwwesaintEducationTeachers_CornerThe_Magic_of_Light_Using_spectroscopes_and_colour_wheels_to_study_the_properties_of_light_Teach_with_space_PR06
Tema 3 La atmoacutesfera 33T3
Informacioacuten para el docenteLa luz estaacute formada por radiacioacuten electromagneacutetica de distintas longitudes de onda Las sustancias que emiten luz tienen un espectro de emisioacuten Ademaacutes cada elemento absorbe ciertas longitudes de onda de la luz y crea un espectro de absorcioacuten Cuando un elemento o compuesto quiacutemico se calienta emite energiacutea en forma de luz Esos espectros de frecuencias de radiacioacuten electromagneacutetica se pueden ver me-diante un instrumento llamado espectroacutemetro Cada elemento quiacutemico se identifica porque posee es-pectro uacutenico que es como su huella dactilar Los primeros espectroscopios usaban prismas para desviar la luz pero los modelos posteriores usan sistemas de rendijas denominados red de difraccioacuten a traveacutes de la cual pasa la luz La luz se descompone entonces en distintas longitudes de onda Los CD tienen pequentildeas crestas en su superficie que reflejan la luz en distintas direcciones Funciona como una red de difraccioacuten que descompone la luz visible o luz blanca en los colores del arcoiacuteris
La misioacuten EUCLID de la Agencia Espacial Europea consiste en un sateacutelite que usa un espectroscopio para estudiar por queacute se estaacute expandiendo el universo httpsciesainteuclid
El exoplaneta A se corresponde con HD 189733b un gigante gaseoso En su atmoacutesfera se ha detec-tado hierro El exoplaneta B es HD 209458b un juacutepiter caliente con sodio en la atmoacutesfera El exoplaneta C es el objeto 55 Cancri e en cuya atmoacutesfera se ha detectado helio entre otros elementos quiacutemicos El exoplaneta D es Gliese 436b un neptuno caliente cuya atmoacutesfera contiene hidroacutegeno
En esta actividad se han utilizado los espectros del helio el hierro y el sodio y la deteccioacuten de estos elementos en una atmoacutesfera no debe considerarse un indicador de vida a diferencia de lo que podriacutea ocurrir con el hidroacutegeno El hidroacutegeno es una fuente de energiacutea quiacutemica para algunos microbios terrestres que habitan cerca de los surtidores hidrotermales de los fondos oceaacutenicos La deteccioacuten de una fuente de hidroacutegeno en la atmoacutesfera de un exoplaneta supone un hallazgo apasionante que implica que la existencia de vida extraterrestre en ese lugar no es imposible
Un espectroscopio es un instrumento que mide el espectro de la luzUn espectroacutegrafo es un instrumento que descompone la luz en un espectro de frecuencias y registra
la sentildeal mediante una caacutemaraLos especialistas que usan espectroscopios se denominan espectroscopistas y se dedican a investigar y
medir el espectro de los patrones que se forman cuando ciertas sustancias o laquomateriasraquo emiten radiacioacuten electromagneacutetica o interaccionan con ella
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que el planeta Tierra orbita alrededor del Sol en
la zona habitable (o laquozona de Ricitos de Ororaquo) donde la distancia y la temperatura son idoacuteneas
bull que los planetas extrasolares son muy calientes o muy friacuteos dependiendo de la distancia que los separe de su estrella central
bull que en astronomiacutea se usan telescopios especiales de infrarrojos para detectar estos objetos tan distantes
bull que la energiacutea se transfiere de lo caliente a lo friacuteo y que su intensidad decrece a medida que aumenta la distancia a la fuente
bull a trabajar siguiendo el meacutetodo cientiacutefico formulando predicciones observando registrando y usando datos para extraer conclusiones
Contexto
La luz infrarroja es una forma de radiacioacuten
electromagneacutetica pero no es luz visible A veces
percibimos sus efectos teacutermicos en la piel Todo lo
que estaacute caliente tambieacuten emite radiacioacuten infrarroja
y eso incluye planetas estrellas y personas Cuando
se transfiere energiacutea desde una fuente de calor esta
se dispersa por un aacuterea cada vez mayor Eso significa
que cuanto maacutes lejos se encuentra un objeto maacutes
cuesta detectarlo Los astroacutenomos que buscan
planetas extrasolares usan telescopios de infrarrojos
para captar el tenue fulgor de los objetos del espacio
exterior con ellos detectan objetos muy friacuteos y por
tanto demasiado tenues para observarlos en luz
visible En este tema el alumnado usaraacute registradores
de datos (data loggers) para medir temperaturas a
distancia y usaraacute papel termocromaacutetico para medir
el ritmo al que se transfiere energiacutea entre distintos
materiales
gt NASA AmesJPL-CaltechTim Pyle
35
tema 4NI DEMASIADO FRIacuteA NI DEMASIADO CALIENTE
La zona de Ricitos de Oro
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astrofiacutesico y Espectroscopista
Variedad de materiales y superficiesTablet o moacutevil Cinta adhesiva Cronoacutemetro
Botella de bebida de cola
2 litros
Ademaacutes necesitaraacutes
Placa de Petri de plaacutestico con tapa
Varilla metaacutelica 1 velaPapel termocromaacutetico
Taza termo(por ejemplo taza
para cafeacute con tapadera)
Termoacutemetro
36 T4
Material necesario para realizar la actividad
Material opcional
Tablet o moacutevil con app para tomar imaacutegenes teacutermicas
2 latas 2 termoacutemetros Cronoacutemetro WebCam
Tema 4 Ni demasiado friacutea ni demasiado caliente 37T4
Para preparar con antelacioacuten1 Seleccionar imaacutegenes normales y en infrarrojos para mostrar en clase httpsspaceplacenasagov
ir-photo-albumen2 Registradores de datos (data loggers) y ordenador portaacutetil para las demostraciones3 Retirar las etiquetas de dos latas Pintar una de color negro con pintura acriacutelica mate o cubrirla con
papel negro Si es necesario preparar un lote para cada equipo4 Agua caliente (a una temperatura maacutexima de 50 ordmC)
Actividad
IntroduccioacutenMuestra en la pizarra electroacutenica de clase algunas imaacutegenes de telescopios que contengan informacioacuten sobre el espacio Algunos de estos instrumentos como el telescopio espacial Spitzer reuacutenen informacioacuten sobre la temperatura de planetas estrellas y polvo y se denominan telescopios de infrarrojos Otro ejem-plo lo ofrece el telescopio espacial James Webb cuyo lanzamiento estaacute previsto para 2021
Veacutease httpjwst-miriroeacuk o httpswwwjwstnasagov
Proyecta en la pizarra electroacutenica el juego de httpsspaceplacenasagovir-photo-albumen Al pasar la laquolente de la caacutemararaquo sobre las imaacutegenes el alumnado comprobaraacute coacutemo se veriacutea el mundo si la vista humana pudiera detectar la radiacioacuten infrarroja Explica al grupo que algunos teleacutefonos moacuteviles y tabletas cuentan con tecnologiacutea para detectar radiacioacuten infrarroja El alumnado podraacute investigar coacutemo utilizar las aplicaciones para moacuteviles y tabletas que permiten tomar imaacutegenes teacutermicas o infrarrojas para detectar diferencias de tem-peratura iquestSe les ocurre alguna utilidad que pueda ofrecer esta tecnologiacutea para la vida cotidiana
Demostracioacuten del docente Coloca una vela encendida detraacutes de una botella de cola de 2 litros de manera que la vela no se vea Situacutea la caacutemara de un teleacutefono moacutevil hacia el centro de la botella ahora deberiacutea verse con claridad el ful-gor de la vela en la pantalla del teleacutefono La parte infrarroja maacutes cercana del espectro de la luz se situacutea a continuacioacuten de la luz roja que el ojo humano es capaz de detectar Las caacutemaras fotograacuteficas de algunos teleacutefonos moacuteviles no cuentan con un filtro para el infrarrojo cercano sobre todo en la caacutemara frontal Esto nos permite ver algo de la radiacioacuten electromagneacutetica (luz) que emiten los objetos calientes Un ejemplo de ello lo ofrece la contemplacioacuten de la llama de una vela a traveacutes de una botella llena de refresco de cola La llama se ve mucho maacutes al usar la caacutemara que a simple vista Otra posibilidad consiste en modificar una caacutemara web para despojarla del filtro infrarrojo
Veacutease httpswwwesaintEducationTeachers_CornerInfrared_Webcam_Hack_-_Using_infrared_ light_to_observe_the_world_in_a_new_way_Teach_with_space_P15En el siguiente enlace aparecen maacutes ejemplos de imaacutegenes en luz visible y en luz infrarroja httpcoolcosmosipaccaltecheduimage_galleriesshoehtml
38 T4 Tema 4 Ni demasiado friacutea ni demasiado caliente
Entrega a cada grupo varios cuadraditos de papel termocromaacutetico y deja que los chicos los manipulen para explorar sus propiedades iquestSaben queacute ocurre Explica brevemente coacutemo funciona este material (Consuacuteltese el apartado titulado laquoInformacioacuten para el docenteraquo) Ya en grupos los alumnos seguiraacuten investigando las propiedades del papel termocromaacutetico Pueden probar a colocar el papel en distintas superfi-cies o a sostenerlo con manos friacuteas y calientes para observar sus cam-bios de color
Tras examinar los cambios de color planificaraacuten una investigacioacuten para comparar la eficacia de distintos materiales como conductores del calor Calentaraacuten el papel termocromaacutetico colocando los cuadra-ditos sobre la tapadera de una placa de Petri llena hasta la mitad de agua caliente (a un maacuteximo de 50 ordmC) En cuanto el papel cambie de color deberaacuten colocar los cuadraditos sobre los materiales que quieran comprobar El alumnado podraacute investigar la conductividad teacutermica de diversos materiales y superficies emitiendo una prediccioacuten previa antes de medir cuaacutento tiempo tarda el papel en perder el calor y recupe-rar el tono inicial Deberaacuten decidir queacute meacutetodo seguiraacuten para anotar los resultados de sus mediciones como una tabla o graacutefica donde aparezcan los materiales ordenados de acuerdo con su conductividad teacutermica
Puesta en comuacuten
Los resultados de cada grupo se pueden cotejar y debatir en la pizarra electroacutenica para exponerlos despueacutes en forma de graacutefica
mdash iquestQueacute material fue maacutes eficaz conduciendo el calor iquestQueacute material no fue un buen conductor teacutermico iquestQueacute utilidad tendriacutean estos resultados iquestSe les ocurre alguacuten uso praacutectico para los materiales termocromaacuteticos
Explica en clase que la energiacutea siempre procede de una fuente y viaja a traveacutes de un material cuanto maacutes lejana esteacute la fuente menor seraacute la temperatura Algunos materiales como los metales son buenos con-
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Para ilustrar que los metales conducen ener-giacutea cada grupo llenaraacute de agua caliente (a un maacuteximo de 50 ordmC) hasta la mitad una taza termo Introduciraacute en ella un pincho o una cuchara de metal y volveraacute a cubrir la taza con su tapadera de manera que un extremo del metal quede bajo el agua y el otro extremo asome por el orificio de la tapadera que sirve para beber y taparaacuten los huecos que queden alrededor del metal con cinta adhesiva El alumnado deberaacute emitir una prediccioacuten sobre queacute pasaraacute con la temperatura del extremo de metal que sobresale por fuera de la taza Un miembro del grupo sujetaraacute el extremo del metal al mismo tiempo que otro pone en marcha el cronoacutemetro e informaraacute al grupo cuando detecte que aumenta la temperatu-ra entonces tomaraacuten nota del tiempo Los grupos cotejaraacuten y discutiraacuten despueacutes sus resultados Si se dispone de registradores de datos (data loggers) se podraacuten usar los senso-res de temperatura para detectar cambios de temperatura en los pinchos o las cucharas el docente podraacute conectar entonces el regis-trador de datos a un ordenador portaacutetil para mostrar a la clase una graacutefica con las varia-ciones de temperatura a lo largo del tiempo a partir de los datos recopilados
ENLACES
El siguiente enlace ofrece maacutes ejemplos de imaacutegenes en luz visible e infrarroja
httpcoolcosmosipaccaltecheduimage_ga-lleriesshoehtml
Tema 4 Ni demasiado friacutea ni demasiado caliente 39T4
ductores del calor y permiten que el calor pase a su traveacutes mientras que otros son aislantes lo que sig-nifica que no son muy eficaces dejando pasar el calor a traveacutes de ellos En el espacio la energiacutea caloriacutefica viaja por el vaciacuteo del espacio mediante un proceso denominado radiacioacuten
Para demostrar la radiacioacuten caloriacuteficaEl docente podraacute optar por utilizar este apartado como una demostracioacuten en clase o para que cada grupo realice su propio experimento Vierte el mismo volumen de agua friacutea en dos latas de metal ideacutenticas pero con una de ellas pintada con pintura acriacutelica negra mate o envuelta en papel negro e introduce en cada una un termoacutemetro o una sonda de temperatura de un registrador de datos Pon ambas latas al sol o bajo una fuente de calor como un foco Al cabo de un tiempo el agua de la lata negra deberiacutea estar maacutes ca-liente que la de la otra lata La lata sin pintar absorbe poco calor porque refleja gran parte de la energiacutea ca-loriacutefica En cambio la superficie negra absorbe bien el calor radiante y la temperatura del agua aumenta
Informacioacuten para el docente La energiacutea caloriacutefica se desplaza de los objetos calientes a los friacuteos por tres meacutetodos convencioacuten con-duccioacuten y radiacioacuten De todos ellos la radiacioacuten es el uacutenico que no requiere contacto En el espacio no hay medio material por el que circular y la energiacutea caloriacutefica solo puede viajar en forma de radiacioacuten El infrarrojo es un tipo de luz que cae justo fuera del rango de la luz visible en el espectro electromagneacutetico Las ondas de luz portan energiacutea las longitudes de onda maacutes cortas tienen maacutes energiacutea mientras que las longitudes de onda maacutes largas tienen menos energiacutea Los objetos maacutes friacuteos brillaraacuten con longitudes de onda maacutes largas mientras que los objetos calientes brillaraacuten con longitudes de onda maacutes cortas En este proceso no interviene ninguna partiacutecula a diferencia de cuando se produce la conduccioacuten asiacute que la ra-diacioacuten puede darse en el vaciacuteo del espacio Los astroacutenomos que buscan exoplanetas utilizan telescopios de infrarrojos para detectar el tenue fulgor de objetos situados en el espacio exterior Los exoplanetas se detectan con maacutes facilidad cuando son grandes y completan una oacuterbita alrededor de su estrella cada pocos diacuteas 51 Pegasi b es un ejemplo y se considera un juacutepiter caliente Estos planetas alcanzan tempe-raturas muy elevadas porque se encuentran muy cerca de sus estrellas y fulguran con intensidad en luz infrarroja Spitzer fue el primer telescopio espacial que permitioacute detectar la luz de estos juacutepiter calientes
El papel termocromaacutetico contiene pigmentos sensibles a la temperatura Cambian de color al ca-lentarse o enfriarse Los materiales termocromaacuteticos se pueden utilizar para comprobar la laquoconductividad teacutermicaraquo o la capacidad para conducir el calor de un material
Los metales son materiales de una conductividad extrema La conduccioacuten permite que los aacutetomos calientes energeacuteticos choquen con aacutetomos maacutes friacuteos y alejados del metal lo que los vuelve maacutes energeacute-ticos De este modo la energiacutea caloriacutefica se va desplazando por el objeto
gt Telescopio espacial Spitzer
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que cuando un objeto opaco o transluacutecido
bloquea la luz de una fuente se produce una sombra
bull que cuanto maacutes cerca se encuentra el objeto de la fuente de luz mayor es la sombra que produce
bull que las estrellas emiten luzbull que a medida que los planetas orbitan alrededor
de su estrella bloquean parte de su luzbull que los planetas absorben y reflejan luz
Contexto
A medida que un planeta orbita su estrella puede situarse entre ese astro y la Tierra lo que eclipsa para nosotros parte de la luz de la estrella Esto recibe el nombre de traacutensito La medicioacuten de la intensidad de la luz durante un periodo de tiempo permite detectar planetas distantes y sus estrellas En esta actividad los alumnos aprenderaacuten cuestiones relacionadas con la luz y las sombras el traacutensito de planetas extrasolares ante sus estrellas centrales las estrellas como objetos
que emiten luz y la absorcioacuten de la luz
gt ESAATG medialab CC BY-SA 30 IGO
41
tema 5EN TRAacuteNSITO
Deteccioacuten de planetas extrasolares mediante la medicioacuten del descenso de brillo
Registrador de datos
(data logger)
Pizarra blanca o pared blanca para proyectar
Esferas de poliestirenovarios tamantildeos Tijeras
CartulinaCinta adhesiva
Pinchos de brochetas
o palillos de madera
Fuente de luz linterna o foco
de LED
Ficha de actividades
5a y 5b
42 T5
Material necesario para realizar la actividad
Esferas de distintos tamantildeos
(baloacuten de fuacutetbol pelota tenis pelota
espuma)
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Fotometrista de
traacutensitos e Ingeniero de disentildeo
Caja de cartoacuten (tipo zapatos o tipo toacutener de impresora)
Disco graduadoEncuadernadores
Palillos de dientes
Bolitas pequentildeas de poliexpan o
plastilina
Tema 5 En traacutensito 43T5
Para preparar con antelacioacutenPrepara varias esferas de distintos tamantildeos como un baloacuten de fuacutetbol una pelota de espuma y una pelota de tenis Se pueden preparar etiquetas identificativas con la profesioacuten de fotometrista de traacutensitos
ActividadIntroduccioacuten Pregunta en clase queacute ocurre cuando un objeto opaco pasa por delante de una fuente de luz Haz una demostracioacuten pasando un objeto por delante del foco del proyector de la clase y mostrando su sombra en la pizarra blanca Como alternativa usa una linterna o un foco y proyecta la sombra contra una cartulina blanca o la pizarra blanca del aula
Plantea estas preguntas
mdash iquestQueacute le pasa al tamantildeo de la sombra cuando se acerca o se aleja el objeto de la fuente de luz iquestQueacute hariacuteas para averiguarlo
Cada grupo de alumnos recortaraacute una pequentildea figura de cartulina que deberaacute unir a una base de cartulina para que se mantenga en vertical Los alumnos planearaacuten la investigacioacuten emitiraacuten predicciones y reali-zaraacuten la actividad tomando mediciones meticulosas y tomando registros de los resultados Tal vez quieran usar para sus registros el ejemplo que aparece en la ficha de actividades 5a Los grupos pondraacuten en comuacuten sus hallazgos y explicaraacuten sus conclusiones
mdash iquestQueacute han descubierto iquestQueacute pasoacute con el tamantildeo de la sombra al acercar o alejar la figura de la fuente de luz iquestCoacutemo se aseguraron de que no hubiera desviaciones cada vez que realizaban la prueba iquestPueden usar los datos para trazar una graacutefica que muestre el tamantildeo de la sombra frente a la distancia de la fuente de luz
Muestra en clase esta animacioacuten (titulada laquoTransiting Exoplanet Graphraquo) con la simulacioacuten de la curva de
luz que surge a medida que un planeta orbita alrededor de su estrella httpyoutubeOX_QWa_v5rw
44 T5 Tema 5 En traacutensito
Recrea el traacutensito de un planeta ante su estrella usando la pizarra blanca y el proyector de la clase a modo de estrella central La clase deberiacutea percibir la sombra en la pantalla cuando dos alumnos lancen una pelota desde un lado de la pantalla hasta el otro Prueba a usar pelotas de distintos tamantildeos
El alumnado confeccionaraacute por grupos una maqueta del traacutensito de un planeta ante su estrella usando esferas de poliestireno (o ciacuterculos de cartulina) para representar los exoplanetas y los palillos o brochetas de madera para sostenerlos Una fuente de luz como una linterna o un foco led haraacute las veces de estrella Si se conecta un registrador de datos (data logger) a un ordenador portaacutetil para medir la intensidad de la luz se apreciaraacute un descenso en la luz registrada cuando el planeta pase por delante de la fuente de luz
Muestra al alumnado la ficha de actividades 5b donde aparece una serie de graacuteficas con el nivel de luz registrado a medida que un exo-planeta orbita alrededor de su estrella La graacutefica a tambieacuten ilustra queacute aspecto tendriacutea la graacutefica si el planeta en oacuterbita fuera maacutes grande iquestSeriacutean capaces de trazar una liacutenea en los diagramas b c y d que ilus-tre la graacutefica resultante si cerca de la estrella orbitara un planeta maacutes pequentildeo maacutes veloz o maacutes lento
gt Graacutefica para ilustrar el tamantildeo de la sombra frente a la distancia de la frente de luz (en cm)
Distancia (cm)
Tam
antildeo
de la
som
bra
(cm
)
ENLACES
Muestra en clase este interesante viacutedeo de animacioacuten donde se explica el trabajo de la misioacuten Kepler y coacutemo opera este telescopio para detectar planetas
httpskeplernasagovmultimediaInteracti-vesHowKeplerDiscoversPlanetsElementaryflashcfm
Herramienta Lightgrapher
httpskeplernasagoveducationModelsand-Simulationslightgrapher
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Con una caja de zapatos se puede fabricar una caja de luz Haz un orificio en uno de sus lados con la finalidad de iluminarla a traveacutes de eacutel con alguacuten tipo de foco como una linterna led En el lado opuesto practica otro orificio que quede justo en frente de la fuente de luz Recorta una rendija semicircular en la tapa-dera de la caja cerca del extremo en el que se encuentre la fuente de luz Introduce por este orificio un palillo que en uno de sus extremos porte una bola de plastilina que represente el planeta aseguacuterate de que el haz de luz incide directamente sobre el planeta Desplaza el palillo con el planeta desde un extremo de la rendija semicircular hasta el otro extremo simulando parte de la oacuterbita En lugar de mirar la luz directamente usa un teleacutefono moacutevil o iPad colocado en el orificio por el que se mira y graba un viacutedeo con el paso del planeta mientras lo desplazas de un extremo al otro de la rendija
Ver guiacuteas de construccioacuten de las cajas en el anexo C de este documentohttpeseroeswp-contentuploads201808Cuaderno-ESERO_Detective-de-exoplanetas_DE-SB-01_2C2AA-ED_DIGITALpdf
45T5Tema 5 En traacutensito
Puesta en comuacutenInsta a cada grupo a crear un modelo a partir de una de las curvas de luz que aparecen en la ficha de actividades 5b iquestSaben explicar por queacute cambia la curva de luz con la velocidad del traacutensito o con el tamantildeo del planeta que orbita alrededor de la estrella Aprovecha las actividades praacutecticas para comentar los detalles de conocimiento maacutes relevantes Recuerda al alumnado que la observacioacuten minuciosa del brillo de una es-trella al lo largo de un periodo de tiempo permite detectar un descenso minuacutesculo en la cantidad de luz que vemos de esa estrella Los cientiacuteficos pueden medir ese brillo y representarlo en una graacutefica que se conoce como curva de luz Los planetas suelen ser pequentildeiacutesimos comparados con sus estrellas centrales asiacute que los descensos de luz que provocan en ellas son extremadamente leves Los planetas del tamantildeo de la Tierra son especialmente difiacuteciles de detectar Los exoplanetas maacutes grandes son faacuteciles de divisar sobre todo cuando se detectan varias oacuterbitas
Curvas de luz del traacutensito de un planetaEstas son cuatro copias de la misma curva de luz (fichas 5b) registrada durante el traacutensito de un planeta por delante de su estrella La graacutefica a) tambieacuten muestra la curva (en azul) que se obtiene cuando alrededor de la estrella orbita un planeta maacutes grande Dibuja otra curva en las graacuteficas que muestre b) un planeta maacutes pequentildeo c) un traacutensito maacutes veloz y d) un planeta maacutes lento
ENLACES
La misioacuten Kepler de la NASA dedicoacute antildeos a observar el mismo trozo de cielo casi 100 000 estrellas con la esperanza de captar traacutensitos
httpskeplernasagovindexcfm
GRAacuteFICA A Tiempo
Tiempo
Tiempo
Tiempo
Porc
enta
je d
e br
illo
Porc
enta
je d
e br
illo
Porc
enta
je d
e br
illo
Porc
enta
je d
e br
illo
GRAacuteFICA C
GRAacuteFICA B
GRAacuteFICA D
w w w e s e r o e sH O J A D E A C T I V I D A D E S
acti
vida
des
46 T5
Cuaderno del profesoradoD E T E C C I Oacute N D E E X O P L A N E TA S Ficha 5a (anverso)
Nuestra pregunta es
Predecimos que
Cambiaremos
Mediremos
Dejaremos igual las condiciones siguientes
Resultados obtenidos
H O J A D E A C T I V I D A D E Sw w w e s e r o e s
actividades47T5
Cuaderno del profesoradoD E T E C C I Oacute N D E E X O P L A N E TA SFicha 5a (reverso)
Resultados obtenidos
Distancia a la luz (en cm) Tamantildeo de la sombra (en cm)
Los resultados obtenidos revelan
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los polos magneacuteticos se dan por pares bull que los polos opuestos se atraen y que los polos
iguales se repelenbull que los imanes atraen algunos materialesbull que una corriente eleacutectrica en un cable crea un
campo magneacutetico
Contexto
El descubrimiento del planeta extrasolar Proxima b un posible mundo similar a la Tierra que orbita alrededor de Proxima Centauri (la estrella maacutes cercana al Sol) suscitoacute diversas cuestiones relacionadas con su capacidad para albergar vida Este exoplaneta estaacute bombardeado por cantidades inmensas de radiacioacuten procedente de su estrella Como se encuentra maacutes cerca de su estrella que la Tierra del Sol necesitariacutea contar con un campo magneacutetico muy intenso para que la vida sobreviviera en eacutel Aquiacute en la Tierra el campo magneacutetico que rodea el planeta protege a todos los seres vivos de los peligrosos rayos coacutesmicos
En esta actividad el alumnado estudiaraacute los
imanes fabricaraacute un electroimaacuten sencillo e investigaraacute
sus propiedades
gt Exoplaneta con niveles elevados de radiacioacuten electromagneacutetica Creacutedito NASAJPL-CaltechR Hurt (SSC)
tema 6QUE LA FUERZA TE ACOMPANtildeE
Fabricacioacuten de un electroimaacuten
49
Cinta aislante Tijeras
Ademaacutes necesitaraacutes
Contenedor de plaacutestico
50 T6
Cable con aislamiento
(al menos 2 metros)2 pilas AA2 imanes
2 cables de conexioacuten
con pinzas de cocodrilo
Clips de papeleriacutea
2 varillas o clavos de hierro
grandes(uno fino y otro
grueso)2 portapilas AA
Material necesario para realizar la actividad
Interruptor o interruptor
casero
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astrofiacutesico e Ingeniero de producto
PelacablesTacos de madera
(para interruptor)Puntas
(para interruptor)
Material opcional
51T6Tema 6 Que la fuerza te acompantildee
Para preparar con antelacioacutenEl docente podraacute preparar interruptores eleacutectricos simples con el alumnado si no dispone de interruptores comerciales
Veacuteanse las instrucciones en el apartado titulado laquoInformacioacuten para el docenteraquo
Para esta actividad se pueden preparar etiquetas identificativas con la profesioacuten de astrofiacutesicoConviene confeccionar y probar un electroimaacuten antes de realizar la actividad en clase La fuerza del
imaacuten dependeraacute del nuacutemero de espiras con que se construya
ActividadIntroduccioacuten Muestra en clase una imagen del exoplaneta Proxima b y explica que se trata de un planeta distante que orbita alrededor de una estrella llamada Proxima Centauri que es la maacutes cercana al Sol Aunque la oacuterbita que sigue el planeta alrededor de su estrella estaacute dentro de la zona habitable soporta vientos descomuna-les 2000 veces maacutes fuertes que los que imperan en la Tierra y recibe un bombardeo intenso de radiacioacuten El planeta necesitariacutea contar con un campo magneacutetico potente para proteger cualquier tipo de vida que pudiera albergar
En esta actividad los alumnos investigaraacuten por su cuenta queacute tipos de imanes hay comprobaraacuten la atraccioacuten y repulsioacuten entre sus polos y la fuerza magneacutetica asimismo estudiaraacuten que los imanes atraen algunos materiales Tras discutir sus resultados explicaraacuten que la electricidad se puede usar para construir un imaacuten y lo que se obtiene se denomina electroimaacuten
Cada grupo usaraacute los materiales que hay dentro del recipiente para fabricar un electroimaacuten Primero comprobaraacute su eficacia usando clips de papeleriacutea Despueacutes los grupos debatiraacuten queacute materiales les gusta-riacutea someter a su electroimaacuten antes de reunir una serie de materiales
Averiguaciones
mdash iquestCuaacutentos clips de papeleriacutea atraeraacute el electroimaacuten
mdash iquestVariacutea la fuerza del imaacuten si se cambia la cantidad de espiras de alambre con que se construye
mdash iquestHay alguna relacioacuten entre el nuacutemero de espiras del electroimaacuten y la cantidad de clips de papeleriacutea que consigue atraer
52 T6 Tema 6 Que la fuerza te acompantildee
mdash iquestPuedes antildeadir un interruptor para activar y desactivar el paso de la electricidad y por tanto el imaacuten
mdash iquestCoacutemo afecta al imaacuten un incremento del voltaje con una pila maacutes potente o antildeadiendo maacutes pilas
mdash iquestRepercute en el imaacuten el empleo de un clavo maacutes largo maacutes corto maacutes grueso o maacutes fino
mdash iquestQueacute materiales se pueden levantar usando la atraccioacuten de un imaacuten
Los datos recopilados durante la investigacioacuten de la relacioacuten entre el nuacutemero de espiras y la cantidad de clips de papeleriacutea atraiacutedos se puede plasmar despueacutes en graacuteficas El alumnado deberaacute exponer sus hallaz-gos en forma de presentacioacuten o de mural
Puesta en comuacutenCada grupo elige un meacutetodo para informar de sus hallazgos al resto de la clase y resumiraacute sus resultados en la pizarra electroacutenica iquestEncontraron los grupos alguna conexioacuten entre el nuacutemero de espiras de alambre y la fuerza del electroimaacuten iquestLograron aumentar la potencia de su imaacuten iquestCoacutemo iquestQueacute materiales atrajo el imaacuten iquestCoinciden en sus conclusiones todos los grupos
Nuacutemero de espiras Nuacutemero de clips de papeleriacutea
53T6Tema 6 Que la fuerza te acompantildee
Informacioacuten para el docente Se cree que el campo magneacutetico de nuestro planeta se genera en las profundidades del nuacutecleo terrestre A medida que la Tierra gira se arremolinan los materiales fundidos situados en el nuacutecleo del planeta El hierro liacutequido conduce la electricidad y genera corrientes eleacutectricas que a su vez crean campos magneacuteticos Los cientiacuteficos han desarrollado un meacutetodo para calcular el campo magneacutetico de un planeta extrasolar distante que orbite alrededor de una estrella distinta de la nuestra El meacutetodo consiste en utilizar el telescopio espacial Hubble para observar el paso de un planeta por delante de su estrella y entonces estudiar la absorcioacuten de la radiacioacuten de la estrella por parte de la atmoacutesfera del planeta para por uacuteltimo estimar el tamantildeo de los campos magneacuteticos que actuacutean alrededor del planeta
Los campos magneacuteticos se producen cuando todos los electrones de un objeto de metal giran en la misma direccioacuten Un electroimaacuten es un tipo de imaacuten que usa electricidad y un material magneacutetico como el hierro para crear campos magneacuteticos Los campos magneacuteticos no se ven pero siacute se pueden medir sus efectos
Para construir un electroimaacuten simple bull Pela los extremos de un cable para despojarlos del aislamiento de
plaacutestico que los recubre bull Coloca los materiales dentro de un contenedor de plaacutestico que no
conduzca la electricidadbull Sujeta el cable de unos 20 cm de largo por uno de sus extremos
coloacutecalo en la cabeza de un clavo de hierro y enroacutellalo a lo largo de eacutel sin que se superponga en ninguacuten lugar hasta la punta del clavo
bull Aseguacuterate de que enrollas el cable en el clavo dando las vueltas siempre hacia el mismo lado para que la electricidad fluya en un solo sentido
bull Conecta los extremos del cable a los dos lados (el positivo y el ne-gativo) de la pila sujetaacutendolo a ellos con un trozo de cinta aislante para que no dejen de hacer contacto
bull Cuando hayas conectado el segundo extremo del cable la pila em-pezaraacute a conducir electricidad por las espiras de alambre y el clavo quedaraacute imantado
bull Si permutas las conexiones tambieacuten cambiaraacutes la polaridad del campo magneacutetico creado
bull Prueba el electroimaacuten colocaacutendolo cerca de un clip de papeleriacutea o cualquier otro metal
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Los alumnos investigaraacuten el exoplaneta HD 209458b apodado Osiris un juacutepiter caliente que viene a ser una tercera parte maacutes grande y maacutes brillante que Juacutepiter Tambieacuten podriacutean investigar Proxima b para lo que podraacuten apo-yarse en la informacioacuten que encontraraacuten aquiacute
httpsenwikipediaorgwikiProxima_Cen-tauri_b
httpswwwnasagovcontentgoddardhub-bles-new-shot-of-proxima-centauri-our-nea-rest-neighbor
CONFECCIOacuteN DE UN INTERRUPTOR SIMPLE
Clava dos puntillas pequentildeas en un taco pequentildeo de madera y ensarta en cada una de ellas un clip de papeleriacutea Sujeta los cables a la cabeza de cada puntilla con pinzas de coco-drilo El circuito se cierra al desplazar los clips para que esteacuten en contacto Usa este enlace para consultar las instrucciones para hacerlo y otros ejemplos de interruptores simples
httphomeschoolandthingsblogspotcouk201303making-simple-switch-for-elec-tricalhtml
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que las ondas electromagneacuteticas viajan por el
espaciobull que los cientiacuteficos captan esas ondas usando
radiotelescopios bull que esas ondas se traducen entonces a sonidosbull a trabajar siguiendo el meacutetodo cientiacutefico mediante
la formulacioacuten de predicciones la realizacioacuten de experimentos sin sesgos y la recopilacioacuten e interpretacioacuten de datos
Contexto
Los cuatro sateacutelites Cluster de ESA han descubierto que la Tierra y otros planetas con campos magneacuteticos como Juacutepiter y Saturno emiten sentildeales de radio que viajan por el espacio en un haz delgado Estas emisiones solo se pueden detectar e interpretar usando radiotelescopios de gran tamantildeo
En esta actividad el alumnado recrearaacute diversos sistemas para enviar mensajes a distancia incluido el recorrido de las ondas de radio por el espacio usaraacute el meacutetodo cientiacutefico para estudiar los teleacutefonos con cuerda y escucharaacute los sonidos
naturales de la Tierra
gt Representacioacuten artiacutestica de los sateacutelites CLUSTER Copyright NASA
55
tema 7iquestHAY ALGUIEN A LA ESCUCHA
Comunicacioacuten a traveacutes del espacio
2 vasos desechables
56 T7
CuerdaHilo de nailon
Material necesario para realizar la actividad A
Bazuca de aire o caja de cartoacuten
Pelotas de espuma de diferentes
coloresVasos
desechablesParaguasPapel Radio analoacutegica
Ademaacutes necesitaraacutes para realizar la actividad A
Ademaacutes necesitaraacutes para realizar la actividad B
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Radioastroacutenomo
e Ingeniero de Sonido
2 platillos (muacutesica)
1 velaFicha de
actividades 2b
Linterna
Tabla con Coacutedigo Morse
o aplicacioacuten para moacutevil
Una caja de cartoacuten Compaacutes Tijeras Cinta adhesiva
Material opcional
Material necesario para construir un bazuca de aire
57T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Para preparar con antelacioacutenEl docente puede conseguir un bazuca de aire por Internet o se puede construir uno con una caja de car-toacuten (consulte el apartado titulado ldquoInformacioacuten para el docenterdquo)
Ten a mano una radio analoacutegica
Para la construccioacuten del teleacutefono deberemos practicar un orificio en la base de cada vaso previamente Para esta investigacioacuten se pueden preparar etiquetas identificativas con las profesiones de Radioastroacuteno-mo e Ingeniero de Sonido
Actividad AAveriguar maneras de enviar mensajes a distancia
Introduccioacuten Comienza el tema con una demostracioacuten para despertar la imaginacioacuten del alumnado Tiende una cuerda por el aula y cuelga de ella un trozo de papel o pide a alguien de la clase que lo sostenga en alto Utiliza un ba-zuca de aire para lanzar una onda de aire a traveacutes del aula que haga vibrar el papel Luego pide que un par de voluntarios se coloquen los vasos desechables en la cabeza Apunta con el bazuca hacia cada uno de los vasos y dispara Los vasos se tambalearaacuten y se caeraacuten Pregunta en clase queacute creen que pasa
Tambieacuten se pueden chocar dos platillos para demostrar que el aire que desplazan apaga la llama de una vela
Explica a la clase que aunque no vemos el aire moverse hasta el papel o los vasos siacute vemos o percibimos las consecuencias de ese desplazamiento De manera anaacuteloga las ondas de radio que recorren distancias inmen-sas por el espacio no se ven pero sabemos que estaacuten ahiacute al capturarlas y transformarlas en sonido Pregunta en clase si se les ocurre alguna manera de enviar mensajes a distancia aquiacute en el planeta Tierra Deja que debatan sus propuestas Ensentildea en clase dos objetos sencillos (vasos de papel y cuerda) que podriacutean utilizarse para enviar un mensaje iquestSe le ocurre a alguien coacutemo Aniacutemalos a comprobar sus propuestas A continuacioacuten los chicos probaraacuten por parejas a usar vasos de papel y cuerda para mandar mensajes Organizados ya por grupos debe-raacuten identificar queacute variables pueden cambiarse y coacutemo planificariacutean la investigacioacuten Tal vez quieran apoyarse en la ficha de actividades 2b (del tema 2) para planificar la resolucioacuten de interrogantes como
mdash iquestAfecta la longitud de la cuerda o el tipo de cuerda al sonido recibido
mdash iquestQueacute pasa cuando la cuerda estaacute tensa o flojamdash iquestTiene alguna repercusioacuten el material del
que estaacute hecho el vasomdash iquestFuncionariacutea el teleacutefono de cuerda
doblando una esquina
58 T7 Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
mdash El alumnado recopilaraacute y anotaraacute los datos y compartiraacute los resultados con la clase
mdash iquestQueacute tipo de cuerda o vaso recomendariacutean y por queacute
Puesta en comuacutenExplica en clase que los sonidos se generan mediante vibraciones que se desplazan a traveacutes del aire de soacute-lidos y de liacutequidos Las vibraciones que se producen al hablar dentro del vaso viajan por la cuerda hasta lle-gar al otro vaso el aire que hay dentro del vaso y los huesos que hay en el craacuteneo vibran y esas vibraciones llegan hasta los oiacutedos y entonces el cerebro descifra esa informacioacuten en forma de sonidos reconocibles
Para afianzar estos conocimientos se puede utilizar este viacutedeo
httpswwwyoutubecomwatchv=HMXoHKwWmU8
Actividad BEstudio de las ondas de radio
IntroduccioacutenHaz hincapieacute en que las ondas de radio son muy diferentes de las ondas del sonido Explica que las ondas electromagneacuteticas pueden viajar por el espacio sin necesidad de que haya aire Algunas de estas ondas se denominan ondas de radio Los cientiacuteficos han descubierto una manera de captar ondas de radio y convertirlas en sentildeales que viajan hasta nuestro oiacutedo
A continuacioacuten el alumnado reproduciraacute en clase el viaje que siguen las ondas electromagneacuteticas por el espacio hasta llegar al radiotelescopio Varios voluntarios se colocaraacuten en un extremo del aula con pelotas de espuma de diferentes colores que lanzaraacuten hacia el laquoradiotelescopioraquo un paraguas abierto que otro voluntario sujetaraacute desde el lado opuesto del aula de manera que la parte coacutencava mire hacia la clase Alguien decidiraacute queacute colores representaraacuten las ondas de radio uacutetiles Cuando se hayan lanzado todas las pelotas solo se conservaraacuten las pelotas de los colores elegidos que haya atrapado el paraguas mientras que el resto se desecharaacute Explica en clase que las estrellas (representadas por los alumnos voluntarios) emiten un montoacuten de radiacioacuten (representada aquiacute por todas las pelotas de diferentes colores) que viaja por el espacio el radiotelescopio (representado por el paraguas) capta toda esa radiacioacuten pero este instrumento solo podraacute utilizar la radiacioacuten de ciertas longitudes de onda las denominas ondas de radio las cuales transformaraacute en sentildeales comprensibles para nosotros
59T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Demostracioacuten del docenteUtiliza una radio analoacutegica para que el alumnado perciba el sonido que se oye cuando no estaacute sintonizada ninguna emisora mientras que al sintonizar alguna el sonido se vuelve niacutetido De forma anaacuteloga seriacutea-mos incapaces de atribuir un sentido a las ondas de radio si su energiacutea no se transformara en vibraciones que percibimos en forma de sonidos
Explica en clase que la Tierra y otros planetas tienen una manera de gritarle al resto de la Galaxia laquoiexclEstoy aquiacuteraquo Lo que ocurre es que ese mensaje solo se percibe y se entiende mediante radiotelescopios de gran tamantildeo
En este enlace escucharaacutes una grabacioacuten con los laquosonidosraquo
naturales de la Tierra
httpwwwesaintesaKIDSenSEM5QPSHKHF_LifeinSpace_0html
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Los maacutes entusiastas podriacutean construir o com-prar un transmisor que permita al alumnado enviar mensajes Los chicos tambieacuten podriacutean realizar su propia grabacioacuten de radio
Tambieacuten podriacutea estudiarse el coacutedigo Morse Existe una aplicacioacuten para teleacutefonos moacuteviles llamada Morse-It que traduce textos a pitidos en coacutedigo Morse Una laacutempara led podriacutea sustituirse por un timbre Otra alternativa seriacutea utilizar una linterna para enviar mensajes con patrones de haces de luz Explica que la luz se puede usar de este modo para enviar informacioacuten
Imagen 1 El Observatorio IRAM Pico Veleta o IRAM 30m es un radiotelescopio pertenecien-te al Instituto de Radioastronomiacutea Milimeacutetrica que estaacute situado en la loma de Dilar en Sierra Nevada a una altura de 2850 m sobre el nivel del mar
gt Radiotelescopio del observatorio de Sierra Nevada desde las pistas de esquiacute
60 T7 Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
A - J --- S 1 ----
B - K -- T - 2 ---
C -- L - U - 3 --
D - M -- V - 4 -
E N - W -- 5
F - O --- X -- 6 -
G -- P -- Y --- 7 --
H Q --- Z -- 8 ---
I R - 0 -----
9 ----
gt Tabla con el coacutedigo Morse
61T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Informacioacuten para el docente Los objetos que pueblan el espacio como planetas exoplanetas estrellas polvo y gas emiten ondas elec-tromagneacuteticas de diferentes longitudes de onda Parte de la luz que emiten tiene longitudes de onda muy largas algunas de hasta kiloacutemetro y medio de longitud Estas ondas largas reciben el nombre de ondas de radio y son parte de una serie maacutes grande de ondas denominadas en su conjunto espectro electromag-neacutetico Como las ondas de radio son tan largas para captarlas se utilizan telescopios especiales llamados radiotelescopios Estos son mucho maacutes grandes que los telescopios que se usan para captar la luz visible Estos instrumentos inmensos se apuntan hacia las estrellas o planetas y permiten conocer su estructura movimiento y composicioacuten a partir del estudio de las ondas de radio que provienen de esos objetos En astronomiacutea se utilizan ciertos instrumentos para convertir las ondas de radio en imaacutegenes y sonidos
Construccioacuten de un bazuca de aire1 Sella por completo todos los bordes de la caja con la cinta adhesiva 2 Traza un ciacuterculo en el centro de uno de sus lados recoacutertalo y sella los bordes de este orificio
con cinta 3 Golpea con las manos simultaacuteneamente dos lados opuestos de la caja de manera que el aire que
hay en su interior se vea forzado a salir por el orificio circular 4 Dirige el aire saliente hacia el objetivo como un montoacuten de vasos de papel para intentar tumbarlos
con la raacutefaga
gt Bazuka de aire
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los sonidos se producen por vibracionesbull que el tono de un sonido se puede cambiarbull que los exoplanetas pueden transitar ante el disco
de sus estrellas siguiendo un patroacuten regular
Contexto
El telescopio espacial Spitzer reveloacute hace poco que alrededor de la estrella TRAPPIST-1 orbitan siete planetas similares a la Tierra cuyo nombre astronoacutemico es b c d e f g y h Los planetas se detectaron debido a sus traacutensito por delante de la estrella lo que eclipsa perioacutedicamente una parte minuacutescula de la luz estelar Los planetas orbitan esta estrella siguiendo un patroacuten
En este tema el alumnado usaraacute materiales cotidianos para confeccionar instrumentos sencillos como flautas de pan a partir de pajitas de refrescos y producir con ellos siete notas que combinaraacuten al
antojo de su imaginacioacuten para crear melodiacuteas
gt Sistema solar de TRAPPIST-1 Copyright de la ilustracioacuten NASA
63
tema 8LA MUacuteSICA DE LOS PLANETAS EXTRASOLARES
Sonidos del espacio
64 T8
Ordenador con conexioacuten a
internet
Material necesario para realizar la actividad
Pajitas de refresco
Ademaacutes necesitaraacutes
Vasos desechables
Cinta adhesiva
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Ingeniero de
sonido y Cientiacutefico planetario
Botellas o vasos Baquetas Cajas de cartoacuten vaciacuteas
Gomas elaacutesticas Reglas de plaacutestico
65T8Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
Para preparar con antelacioacutenPara esta actividad se pueden preparar etiquetas indentificativas para la profesioacuten de ingeniero de sonido
ActividadIntroduccioacutenExplica en clase que el telescopio espacial Spitzer descubrioacute la estrella TRAPPIST-1 y sus siete planetas
Muestra la imagen de TRAPPIST-1
httpcdnsci-newscomimagesenlarge3image_4728e-TRAPPIST-1jpg
Reproduce en clase la animacioacuten de los traacutensitos ante TRAPPIST que aparece en el siguiente viacutedeo Las oacuterbitas se han acelerado para que el viacutedeo dure un solo minutohttpwwwspitzercaltecheduexploreblog371-Making-Music-from-Exoplanets
Explica que usando los patrones de los traacutensitos de estos siete planetas similares a la Tierra ante el disco de su estrella ha inspirado a un muacutesico a componer una melodiacutea basada en los tiempos en los que se produ-cen esos traacutensitos Asignoacute al traacutensito de cada planeta una nota musical acorde con su nombre (en ingleacutes b es la nota si c es do d es re e es la nota mi f es fa g es sol y h no se corresponde con ninguna nota musical) y antildeadioacute al conjunto una instrumentacioacuten sencilla de fondo y el ritmo de un tambor
Pon ejemplos de alguacuten otro sistema planetario extrasolar como Gliese o Kepler
con una cantidad diversa de planetas en oacuterbita alrededor de la estrella central
httpsexoplanetsnasagovresources174 httpswwwnasagovameskeplerkepler-186-and-the-solar-system
El alumnado cortaraacute las pajitas de papel para construir siete laquoflautas de panraquo de distintas longitudes Todas ellas deberaacuten tener uno de sus extremos aplanado de manera que al soplar por eacutel se produzca una nota o vibracioacuten diferente iquestSon capaces los alumnos de usar las flautas por turnos para crear una melodiacutea Organizados en grupos los chicos usaraacuten esas siete notas para crear una melodiacutea baacutesica a la que antildeadiraacuten la muacutesica que deseen
Ya han compuesto una muacutesica basada en los traacutensitos de TRAPPIST iquestPodraacuten crear ahora una melodiacutea basada en otros sistemas Podriacutean probar a llenar botellas o jarras con agua hasta distintas alturas a tamborilear con las baquetas a hacer vibrar reglas sobre el borde de una mesa o a hacer vibrar gomillas elaacutesticas tensadas a lo ancho de una caja de pantildeuelos vaciacutea
mdash iquestSeriacutea capaz alguacuten grupo de componer un rap para acompantildear sus melodiacuteas
66 T8 Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
Puesta en comuacutenCada grupo interpretaraacute su composicioacuten para toda la clase iquestSe les ocurre alguna aportacioacuten para mejorar las piezas musicales
En el tema 7 el alumnado aprendioacute que los planetas con un cam-po magneacutetico producen sentildeales que se pueden detectar mediante radiotelescopios Si una raza alieniacutegena captara las sentildeales de radio naturales que emite la Tierra oiriacutea una serie de chasquidos y silbidos iexclparecidos a los de R2-D2 el robot de Star Wars
Vuelve a oiacuter los chasquidos y silbidos de la Tierra en el sitio ESA Kids
httpwwwesaintesaKIDSenSEM5QPSHKHF_LifeinSpace_0html
Oiacuted en clase un corte de Star Wars la firma de cinco notas de la peliacute-cula Encuentros en la tercera fase o cualquier otra muacutesica relacionada con el espacio
Actividad B El programa ScratchCada uno de los planetas de Trappist-1 tarda un tiempo diferente en completar una oacuterbita alrededor de su estrella central Las leyes de Ke-pler dicen que cuanto maacutes lejos se encuentra un planeta de su estrella maacutes tarda en recorrer su oacuterbita
En este proyecto en Scratch el periodo de cada oacuterbita es propor-cional a los periodos orbitales reales de los planetas de Trappist Cada vez que un planeta completa una oacuterbita el modelo emite un sonido diferente
httpsscratchmiteduprojects153216618
Los sonidos estaacuten asignados de la siguiente manera pero es faacutecil cam-biar esto dentro del modelo
B ndash Chomp C ndash Boing D ndash CricketE ndash Meow F ndash Alien Creak2 G ndash Bass BeatboxH ndash Goose
El tiempo que dura cada oacuterbita se puede encontrar en el programa Scratch y se da en segundos
El cursor proporcional del modelo se puede utilizar para obtener muacuteltiplos de cada periodo orbital Por ejemplo si la proporcioacuten se es-tablece en 2 entonces el periodo de Trappist-1b ascenderaacute a 302 se-gundos y el de Trappist-1h seraacute de 40 segundos
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
El alumnado podriacutea iniciarse en el empleo de un programa informaacutetico para crear sus propias composiciones musicales basadas en los patrones orbitales de los planetas de TRAPPIST-1 Beatwave es una aplicacioacuten interesante que se puede usar con teleacutefonos moacuteviles y que ofrece la posibilidad de crear ritmos simples melodiacuteas melodiacuteas paralelas y de antildeadir instrumentos de fondo
67T8Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
1 Pulsa la flecha identifica los distintos sonidos que se oyen 2 Ordeacutenalos por periodos (del maacutes corto al maacutes largo) Pulsa stop
para detener los sonidos3 Cronometra cada uno crea una tabla con los periodos orbitales
(en segundos) 4 Pulsa en cada planeta para comprobar que cada sonido se re-
produce por separado Los datos reales de los planetas se pue-den encontrar en Wikipedia
httpsenwikiped iaorgwikiTRAPPIST-1mediaFile-PIA21425_-_TRAPPIST-1_Statistics_Tablejpg
El alumnado podriacutea recrear las oacuterbitas intentando cronometrar sus perio-dos mientras caminan en torno a una laquoestrellaraquo de manera que siempre pasen por el mismo punto cada vez que oigan el sonido de su planeta Esta recreacioacuten fiacutesica de las oacuterbitas con alumnos representando cada uno de los planetas orbitando alrededor de una estrella central podriacutea ayudar al grupo a entender la distancia a la que se encuentra cada planeta de la estrella y la velocidad a la que se desplaza en relacioacuten con los demaacutes pla-netas del sistema Asimismo podriacutea ayudarles a entender queacute hicieron en realidad durante la actividad con el programa Scratch que cada sonido re-presenta una oacuterbita completa Tendriacutean que poner a escala la distancia de las oacuterbitas porque si no algunos tardariacutean diacuteas en completar una vuelta de modo que un ejercicio matemaacutetico uacutetil consistiriacutea en crear una escala adecuada que pudiera representarse dentro de la clase Para ello deberaacuten asumir que las oacuterbitas son circulares Si juegan con el cursor proporcional del modelo encontraraacuten la mejor opcioacuten para que todos los planetas com-pleten sanos y salvos sus oacuterbitas respectivas Deberaacuten calcular la longitud del periodo de su sonido particular y luego lo comprobaraacuten
Quien tenga habilidad programando podraacute ampliar el ejercicio in-troduciendo las oacuterbitas de los planetas en el modelo
En este enlace se puede encontrar un ejemplo de movimiento circular
en Scratch
httpsscratchmiteduprojects11439426
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Usar los datos del periodo orbital para crear una composicioacuten musical similar para nuestro Sistema Solar y compara los dos sistemas
Crear una animacioacuten con Scratch para ilustrar la rotacioacuten de los planetas del sistema TRAPPIST-1 en torno a su estrella
gt Captura de pantalla del programa Scratch
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los planetas extrasolares y sus estrellas se
encuentran a millones de antildeos-luz de distancia del Sistema Solar
bull que las condiciones ambientales que se dan en esos planetas son diversas
bull que los seres vivos experimentan adaptaciones a lo largo del tiempo para sobrevivir en las condiciones ambientales que existen en cada momento
bull que en otros sistemas planetarios podriacutea haber formas de vida diferentes a las de la Tierra
Contexto
En esta actividad el alumnado recopilaraacute informacioacuten sobre planetas extrasolares y basaacutendose en ella usaraacute la imaginacioacuten y trabajaraacute de manera creativa para disentildear y describir un nuevo exoplaneta Para ello tendraacute en cuenta rasgos clave y las adaptaciones que necesitariacutean desarrollar los seres vivos para sobrevivir en las condiciones ambientales de ese
planeta
gt ExoMars Rover ESAATG medialab
69
tema 9AGENCIA DE VIAJES A PLANETAS EXTRASOLARES
Exploracioacuten de mundos alieniacutegenas
Libros tabletas y ordenadores
de consulta
Rotuladores y laacutepices
de colores
70 T9
Ordenador con conexioacuten a
internet
Material necesario para realizar la actividad
Papel
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astroacutenomo
galaacutectico y extragalaacutectico y Astrobioacutelogo
71T9Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
Para preparar con antelacioacutenPara esta actividad se pueden preparar etiquetas identificativas para las profesiones de astroacutenomo extra-galaacutectico y astrobioacutelogo
IntroduccioacutenExplica en clase que en este tema deben actuar en primer lugar como astroacutenomos extragalaacutecticos para estudiar y disentildear un planeta extrasolar distante Despueacutes haraacuten las veces de astrobioacutelogos para estudiar y disentildear alguna forma de vida alieniacutegena uacutenica y tendraacuten que describir coacutemo se ha adaptado a las condi-ciones ambientales que imperan en su lejano mundo
Empieza la actividad con un emocionante viaje a mundos distantes usando la herramienta interactiva httpeyesjplnasagoveyes-on-exoplanetshtml
Muestra en clase las imaacutegenes del sitio en Internet de la NASAhttpsexoplanetsnasagovalien-worldsexoplanet-travel-bureau
En este sitio encontraraacutes una seleccioacuten de carteles con gran variedad de exoplanetas que ilustran los rasgos uacutenicos de cada uno de ellos
bull TRAPPIST-1_Planet hop from TRAPPIST-1 (de planeta en planeta desde TRAPPIST-1)
bull PSOJ31885-22 _Where the night life never ends (Donde la vida nocturna nunca cesa)
bull HD4037G_Experience the gravity of a super earth (Experimenta la gravedad de una supertierra)
bull KEPLER-16B_Where your shadow always has company (Donde tu sombra siempre tiene compantildeiacutea)
bull 51 Pegasi-b_Greetings from your first exoplanet (Saludos desde tu primer exoplaneta)
bull KEPLER-186F_Where the grass is always redder (Donde la hierba siempre es maacutes roja)
El tamantildeos de estos exoplanetas va desde las supertierras hasta los minineptunos algunos son rocosos otros son aacuteridos como desiertos los hay volcaacutenicos achicharrantes geacutelidos unos son asolados por potentes vientos otros son bombardeados por radiacioacuten intensa
gt Muestra de carteles sobre exoplanetas del sitio web de la NASA
72 T9 Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
Actividad ACada grupo estudiaraacute varios sistemas de planetas extrasolares y con la informacioacuten obtenida crearaacute una descripcioacuten detallada del mundo distante inventado por ellos A continuacioacuten disentildearaacuten un cartel en el que figuren los principales rasgos de ese planeta
Actividad BSi en ese mundo pudiera haber vida iquestqueacute forma tendriacutea iquestQueacute clase de adaptaciones tendriacutean que desarrollar los seres vivos para sobrevivir en las condiciones ambientales de este planeta La astrobiologiacutea aspira a descubrir cuaacuteles son las condiciones necesarias para la vida y queacute formas puede adoptar la vida Los alumnos asumiraacuten el papel de as-trobioacutelogos para estudiar los entornos extremos que hay en la Tierra y las adaptaciones que han desarrollado los seres vivos para sobrevivir en ellos Usaraacuten esta informacioacuten para describir la clase de vida alieniacutegena que podriacutea existir en el nuevo mundo que han imaginado Dibujaraacuten y pondraacuten nombre a esta nueva forma de vida y sentildealaraacuten sus rasgos principales
Puesta en comuacutenLos grupos presentaraacuten sus disentildeos ante su clase o ante otra clase y describiraacuten con detalle el mundo alieniacutegena que han inventado Expli-caraacuten queacute adaptaciones han desarrollado los seres vivos para adaptar-se a ese entorno
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Si fuera posible iquesta cuaacutel de esos exoplanetas viajariacutean los chicos o enviariacutean una sonda para estudiarlo y por queacute El docente haraacute hincapieacute en que es imposible viajar a estos exoplanetas distantes debido a las inmensas distancias que nos separan de ellos iquestCoacutemo seriacutea ese lugar Si pudieran elegir sus caracteriacutesticas iquestcuaacuteles creen que seriacutean las ideales para vivir felices y con bienestar
Puede que los grupos quieran componer una muacutesica para acompantildear su mural Tambieacuten podriacutean disentildear confeccionar y decorar una maqueta para ilustrar los rasgos principales del mundo distante que han elegido Esta actividad podriacutea relacionarse con otros temas interdisciplinares del curriacuteculo como dibujo teatro tecnologiacutea ingenieriacutea geografiacutea lecto-escritura e informaacutetica
73T9Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
VoyagerEn 1977 se lanzaron las dos sondas gemelas Voyager 1 y 2 para explo-rar regiones del espacio a las que ninguacuten otro artefacto terrestre habiacutea llegado jamaacutes Ambas estaacuten maacutes lejos del Sol que Plutoacuten y a traveacutes de los datos que siguen enviando a la Tierra los cientiacuteficos confiacutean en co-nocer mejor el espacio que media entre las estrellas llamado espacio interestelar La nave lleva a bordo un disco de cobre chapado en oro de unos 30 cm con sonidos e imaacutegenes seleccionados para retratar la diversidad de la vida y la cultura en la Tierra
mdash iquestQueacute pondriacutean los chicos en un disco asiacute para enviar en una misioacuten con destino a un planeta distante situado fuera de los confines de nuestra propia Galaxia
mdash iquestCoacutemo describiriacutean a los seres humanos
mdash iquestQueacute los hace felicesmdash iquestQueacute cualidades consideran
deseables en un ser humano
mdash iquestQueacute aficiones animales accidentes geograacuteficos o muacutesica incluiriacutean en el disco
mdash Si tuvieran que escribir una carta a un ser alieniacutegena iquestqueacute le diriacutean
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
El alumnado podriacutea grabar un viacutedeo o un mensaje de voz composiciones musicales programas informaacuteticos robots creaciones artiacutesticas o fotografiacuteas Esta actividad ofrece muchas posibilidades para seguir un plantea-miento interdisciplinar amplio atractivo para todas las edades y todo tipo de capacidades
Otros cuadernos didaacutecticosConsulta todos los disponibles y descaacutergalos de la web wwweseroes
Deteccioacuten de exoplanetasESCONDIDOS EN LA LUZModelado de traacutensitos de exoplanetas
PRIMARIA
Ingenieriacutea de astronavesLA ALEACIOacuteN PERFECTADescubre las distintas propiedades de los materiales
PRIMARIA
Lanzamiento de cohetesTECNOLOGIacuteA ESPACIALCalcula y disentildea tu propio lanzamiento
PRIMARIA
Observador de la tierraCENTINELA INCANSABLERecogida y anaacutelisis de informacioacuten para comprender mejor nuestro planeta
PRIMARIA
Deteccioacuten de exoplanetasESCONDIDOS EN LA LUZModelado de traacutensitos de exoplanetas
SECUNDARIA Y BACHILLERATO
Ingenieriacutea de astronavesLA ALEACIOacuteN PERFECTADescubre las distintas propiedades de los materiales
SECUNDARIA Y BACHILLERATO
Lanzamiento de cohetesTECNOLOGIacuteA ESPACIALCalcula y disentildea tu propio lanzamiento
SECUNDARIA Y BACHILLERATO
Modelado de traacutensitos de exoplanetas
exoplanetasDeteccioacuten de
ESCONDIDOS EN LA LUZ
PrimariaCuaderno del profesorado
DE-P-01
Colaboradores ESERO Spain Mayo 2019
ANDALUCIacuteA Consejeriacutea de Educacioacuten y Deporte de la Junta de Andaluciacutea
ARAGOacuteN Fundacioacuten Centro Astronoacutemica Aragoneacutes Espacio 042
Fundacioacuten Ibercivis
ASTURIAS Consejeriacutea de Educacioacuten y Cultura del Gobierno del Principado de Asturias
CANARIAS Consejeriacutea de Educacioacuten y Universidades del Gobierno de Canarias
CATALUNtildeA CESIRE (Centre de Recursos Pedagogravegics Especiacutefics de Suport a la Innovacioacute i la Recerca Educativa) Departament drsquoEnsenyament Generalitat de Catalunya
GALICIA Conselleriacutea de Educacioacuten Universidade e Formacioacuten Profesional de la Xunta de Galicia
I BALEARES Conselleria De Educacioacuten y Universidad Govern Illes Balears
LA MANCHA Consejeriacutea de Eduacioacuten Cultura y Deportes Gobierno de Castilla La Mancha
MADRID Consejeriacutea de Educacioacuten e Investigacioacuten de la Comunidad de Madrid
Grupo de Investigacioacuten en Nutricioacuten Ejercicio y Estilo de Vida Saludable INEF Universidad Politeacutecnica de Madrid
MURCIA Consejeriacutea de Empleo Universidades y Empresa Regioacuten de Murcia
NAVARRA Pamplonetario
PAIacuteS VASCO Departamento de educacioacuten Gobierno Vasco
VALENCIA Ciutat de les Arts i les Ciegravencies Generalitat Valenciana
Tema 1 Hasta el infinito y maacutes allaacute16 T1
Informacioacuten para el docente
Unidad astronoacutemicaUna unidad astronoacutemica (siacutembolo au) es la distancia que media entre la Tierra y el Sol esta distancia variacutea a medida que la Tierra recorre su oacuterbita alrededor del Sol la cual asciende a 149 597 870 700 metros
PlanetaUn planeta se define como un objeto que gira alrededor de una es-trella que es lo bastante masivo como para que su propia gravedad le confiera forma esfeacuterica y que haya logrado laquolimpiarraquo su recorrido orbital de otros objetos menores
Antildeo-luzUn antildeo-luz (a-l) es la distancia que recorre la luz en un antildeo a una ve-locidad de unos 300 000 kiloacutemetrossegundo
LuminosidadLuminosidad es una medida del brillo o la potencia de una estrella la cantidad de energiacutea que emite una estrella desde su superficie Suele expresarse en vatios y se mide en relacioacuten con la luminosidad del Sol
Exoplanetas en la zona habitableLa zona habitable o laquozona de Ricitos de Ororaquo es la regioacuten en torno a la estrella donde imperan temperaturas que no son ni demasiado calientes ni demasiado friacuteas para que haya agua en estado liacutequido Los liacutemites maacutes cercano y maacutes alejado de la estrella donde puede haber agua liacutequida dependen entre otras cosas del tamantildeo y la temperatu-ra de la estrella Se cree que las estrellas iacutepsilon Andromedae Gliese 581 55 Cancri Kepler 62 y Kepler 186 cuentan con planetas que las orbitan dentro de la zona habitable Sin embargo los datos sobre los sistemas planetarios extrasolares pueden variar a medida que se reuacutena maacutes informacioacuten Los datos que se dan en las fichas son los correctos en el momento de su confeccioacuten pero deberaacuten revisarse a medida que se logren nuevos hallazgos y los telescopios maacutes modernos efectuacuteen mediciones maacutes precisas Asiacute es la ciencia
Los alumnos maacutes capaces disfrutaraacuten calculando la distancia en au de la zona habitable de las estrellas que figuren en sus fichas de ac-tividades utilizando la foacutermula 07 times radicluminosidad de la estrella para hallar el borde interior de la zona habitable y 15 times radicluminosidad para el liacutemite exterior de dicha zona Noacutetese que la luminosidad se da en unidades solares o laquosolesraquo es decir tomando como referencia la lumi-nosidad de nuestro Sol
Enana rojaEstrella pequentildea vieja y relativamente friacutea
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Los grupos pueden efectuar una buacutesqueda de otros exoplanetas y estrellas descubiertos en nuestra Galaxia y preparar un mural o una presentacioacuten para exponer sus averiguaciones
Tema 1 Hasta el infinito y maacutes allaacute 17T1
Enana marroacutenObjeto celeste con una masa intermedia entre la de un planeta gigante gaseoso y una estrella pequentildea que se cree que emite radiacioacuten infra-rroja Son de colores diversos a pesar de su nombre
Enana naranja Tambieacuten conocida como estrella de tipo K de la secuencia principal (quema hidroacutegeno) o enana K Tiene un tamantildeo intermedio entre una estrella roja de tipo M de la secuencia principal y una estrella amarilla de tipo G de la secuencia principal
Enana amarillaNuestro Sol es una estrella enana amarilla Estos astros tienen una masa similar a la del Sol A medida que se van enfriando se los conoce como estrellas enanas blanco-amarillentas
Telescopia espacial James WebbEl telescopio espacial James Webb es el sucesor del telescopio espacial Hubble y supone una colaboracioacuten internacional de la Agencia Espacial Europea la Agencia Espacial Canadiense y NASA Portaraacute en su inte-rior un instrumento desarrollado en Reino Unido que permitiraacute tomar medidas espectroscoacutepicas que se espera que revolucionen el estudio de las atmoacutesferas de planetas extrasolares Este telescopio lograraacute ob-servar las primeras galaxias que se formaron en el universo y estudiaraacute sucesos y objetos distantes del cosmos que ahora son inaccesibles a los instrumentos instalados en la superficie terrestre Otro de sus objetivos consiste en desentrantildear coacutemo se forman las estrellas y los planetas lo que incluiraacute imaacutegenes directas de exoplanetas
ENLACES
Para introducirse en el tema de los planetas extrasolares consuacuteltese
httpwwwesaintesaKIDSenSEM3NFXPX-PF_LifeinSpace_0html
httpsexoplanetsnasagov
httpeyesjplnasagoveyes-on-exoplanetshtml
httpswwwstemorgukelibraryresour-ce31030exoplanets
Para diponer de maacutes informacioacuten sobre el telescopio espacial James Webb veacutease
httpjwst-miriroeacuk
httpswwwjwstnasagov
gt Muestra del tablero de trazado de oacuterbitas de exoplanetas con dos ejes que se cruzan en el centro
18 Tema 1 Hasta el infinito y maacutes allaacuteT1
EstrellaIntervalo espacial de la zona habitable
Planetas dentro de la zona
Sol 07ndash15 Tierra Marte Venus
Gliese 581 0077ndash0165 o 008ndash0165
c g o solo g
HR 8799 154ndash331 Ninguno
55 Cancri 05ndash1125 f
Kepler 62 031ndash067 e
Kepler 186 004ndash033 b c d e
Gliese 876 007ndash015 c
iacutepsilon Andromedae 132ndash283 d
Si se usa el valor real de 0077 los planetas c y g caen dentro de la zona habitable si el nuacutemero se redondea a 008 entonces solo se encuentra en ella el planeta g Esto puede originar un debate sobre cuaacutendo es adecuado redondear un valor hasta dos decimales iexclEn este caso la diferencia entre ambos resultados es enorme
Tema 1 Hasta el infinito y maacutes allaacute 19T1
Muestras de fichas con datos (ficha de actividades 1a Sol y sistemas exoplanetarios)
Muestra de ficha rellenable(ficha de actividades 1b)
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los seres vivos producen dioacutexido de carbonobull que se ha detectado dioacutexido de carbono en la
atmoacutesfera de planetas distantesbull que la deteccioacuten de dioacutexido de carbono puede ser
un signo de que hay vidabull a trabajar siguiendo un meacutetodo cientiacutefico
Contexto
La ciencia estaacute descubriendo planetas en oacuterbita
alrededor de estrellas de nuestra Galaxia y algunos
de ellos podriacutean ser similares a la Tierra con unas
condiciones adecuadas para la vida Por tanto
iquestqueacute se busca cuando se estudian estos mundos
lejanos En este tema el alumnado aprenderaacute que
la deteccioacuten de dioacutexido de carbono puede ser un
signo de vida y para ello realizaraacute una investigacioacuten
para recolectar el dioacutexido de carbono que produce
un organismo vivo la levadura
gt Gran Fuente Prismaacutetica del Parque Nacional Yellowstone Fotografiacutea de Jim Peaco National Park Service a traveacutes de Wikimedia Commons
21
tema 2SIGNOS DE VIDA
En busca de vida en planetas extrasolares
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astrobioacutelogo
y Astroacutenomo
Botellas de plaacutestico
de 500 mlVinagre100 ml
Bicarbonato soacutedico
media taza
Pajitas de refresco y cucharilla
Vasos desechables
Material necesario para realizar la actividad B
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Material necesario para realizar la actividad A
22 T2
1 comprimidoefervescente
de Vitamina CGasificante
Ficha de actividades
2b (para fotocopiar)
TermoacutemetroLevadura en polvo y azuacutecarGlobos
Matraz 125 ml 1 vela
Agua caliente(temperatura entre
45ordm y 50ordm C)Agua
Tema 2 Signos de vida 23T2
Para preparar con antelacioacuten
Inflar y desinflar varias veces los globos antes de iniciar el estudio de la levadura Calentar el agua y guar-darla caliente en un termo Para trabajar este tema se pueden preparar etiquetas identificativas con la profesioacuten de astrobioacutelogo
ActividadIntroduccioacutenLa actividad se introduciraacute explicando que la humanidad estaacute buscando signos de vida en planetas si-tuados fuera del Sistema Solar Para ello se utilizan telescopios muy potentes En la pizarra electroacutenica se pueden mostrar imaacutegenes obtenidas por el telescopio espacial Hubble por el telescopio COROT de ESA y por el telescopio espacial Spitzer (Consuacuteltense los enlaces que figuran en el apartado titulado laquoInforma-cioacuten para el docenteraquo) Conviene explicar al alumnado que estos telescopios permiten reunir informacioacuten sobre las atmoacutesferas de las estrellas y los planetas distantes aparte de la toma de imaacutegenes espleacutendidas desde el espacio
Actividad A Explica al alumnado que los organismos vivos producen dioacutexido de carbono como material de desecho y que los especialistas que buscan signos de vida fuera del Sistema Solar usan telescopios especiales para de-tectar sustancias como dioacutexido de carbono en las atmoacutesferas de planetas distantes Se puede seguir gran variedad de procedimientos para crear burbujas de dioacutexido de carbono Los chicos usaraacuten las pajitas para soplar con ellas dentro del agua y formar burbujas introduciraacuten un comprimido efervescente de vitamina C en el agua y observaraacuten las burbujas que aparezcan o antildeadiraacuten vinagre a una cucharilla llena de bicar-bonato soacutedico y comprobaraacuten que se forma espuma a medida que se produzca el dioacutexido de carbono
El docente se aseguraraacute de que los comprimidos efervescentes se usan tan solo para realizar el experi-mento y advertiraacute a los alumnos de que no deben ingerirlos
Actividad BEn esta ocasioacuten usaremos un organismo llamado levadura que produce dioacutexido de carbono a partir de un nutriente el azuacutecar Para ello se explicaraacute a los chicos coacutemo hay que realizar la investigacioacuten1 Asegurarse de que el globo se ha estirado tras inflarlo y desinflarlo varias veces2 Verter el contenido de un sobre de levadura y una cucharilla de azuacutecar en un vaso con agua caliente
(entre 45 y 50 ordmC) y remover la mezcla3 Asegurarse de que el azuacutecar y la levadura se han disuelto y verter la mezcla en una botella Deberiacutean ver-
se las burbujas de dioacutexido de carbono que formaraacute la levadura a medida que se alimente con el azuacutecar4 Colocar y fijar la boca del globo en el cuello de la botella5 Unos minutos despueacutes el globo deberiacutea inflarse
Conviene explicar que la levadura es un organismo vivo y que a medida que se alimenta con el azuacutecar produce dioacutexido de carbono
Tema 1 Hasta el infinito y maacutes allaacute24 T2
mdash iquestSon capaces de averiguar los chicos queacute condiciones afectan a la produccioacuten de dioacutexido de carbono por parte de la levadura
A continuacioacuten cada grupo debatiraacute queacute variables podriacutean alterarse en este experimento Algunas de sus sugerencias podriacutean ser cambiar la cantidad de azuacutecar o de levadura el tipo de azuacutecar o la temperatura del agua Planificaraacuten su investigacioacuten
mdash iquestQueacute quieren mantener igual iquestQueacute quieren medir iquestQueacute van a registrar iquestQueacute creen
que ocurriraacute y por queacute Tambieacuten pueden tomar fotografiacuteas o viacutedeos de las distintas fases de expansioacuten que experimenten los globos
Puesta en comuacutenEl alumnado mostraraacute sus resultados en tabletas graacuteficas murales viacute-deos o presentaciones de PowerPoint explicaraacute queacute significan y justifi-caraacute sus conclusiones iquestCoacutemo proseguiriacutean con la investigacioacuten Con-viene hacer hincapieacute en que la existencia de dioacutexido de carbono en la atmoacutesfera de un planeta no demuestra que haya vida en eacutel
Demostracioacuten del docenteEl docente explicaraacute que una de las propiedades del dioacutexido de carbo-no es que es maacutes pesado que el aire y que puede utilizarse para apagar una llama Para demostrarlo se introduciraacuten varias cucharadas de bi-carbonato soacutedico en una jarra y se antildeadiraacute vinagre Un par de minutos despueacutes se produciraacute una reaccioacuten que formaraacute un gas Entonces se laquoverteraacuteraquo este gas (pero no el liacutequido ni la espuma) sobre una vela encendida dentro de un recipiente poco hondo y se observaraacute que la llama se apaga El docente explicaraacute entonces que la llama necesita el oxiacutegeno del aire para arder como el dioacutexido de carbono es maacutes denso
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
El alumnado podraacute disentildear un extremoacutefilo usando la informacioacuten que figura en la ficha de actividades 2a y describir en queacute condicio-nes vive y coacutemo se ha adaptado a ellas antes de concluir la actividad daacutendole un nombreTambieacuten pueden estudiar el telescopio espacial Hubble o el planeta extrasolar HD 189733b
ENLACES
Para ampliar informacioacuten sobre telescopios veacutease
httphubblestscieduthe_telescopehub-ble_essentials
httpwwwbbccouksciencespaceuniverseexplorationkepler_mission
httpsenmwikipediaorgwikiKepler_(spa-cecraft)
httpwwwspitzercaltechedu
httpwwwesaintOur_ActivitiesSpace_ScienceCOROT_overview
Para maacutes informacioacuten sobre extremoacutefilos veacutease
httpsastrobiologynasagov
La vida de los extremoacutefilos de Christopher Brooks BBC Scotland
httpwwwbbccouknature21923937
Tema 2 Signos de vida 25T2
que el aire se hunde hasta el fondo del recipiente desplaza el aire y apaga la llama iquestHay alguna manera de demostrar queacute gas se forma durante el experimento Intenta laquoverterraquo con cuidado el gas que hay den-tro de los globos cerca de una vela encendida y observa que la llama se apaga Esta prueba no demuestra por supuesto que se trate de dioacutexido de carbono en lugar de cualquier otro gas maacutes denso que el aire pero siacute revela una de las propiedades del dioacutexido de carbono La demostracioacuten es visual y fomenta el ra-zonamiento loacutegico
Siempre hay que tener cuidado cuando se usan velas encendidas Hay que advertir al alumnado de los peligros de tocar o acercarse demasiado a una llama
Informacioacuten para el docente AstrobiologiacuteaLa astrobiologiacutea estudia el origen la evolucioacuten la distribucioacuten y el futuro de la vida en el universo tanto la vida extraterrestre como la vida en la Tierra
Levadura Se conocen unas 160 especies de levadura La levadura es un hongo un organismo diminuto un solo gramo contiene 25 000 millones de ceacutelulas Es capaz de producir una cantidad inmensa de dioacutexido de car-bono siempre que disponga de los azuacutecares que necesita para alimentarse La levadura utiliza sus propias enzimas para descomponer azuacutecares maacutes complejos como azuacutecar granulado y conferirle una forma en la que pueda consumirlo
ExtremoacutefilosHasta donde sabemos la Tierra es el uacutenico planeta que alberga vida y esta vida comenzoacute a existir hace al menos 3800 millones de antildeos cuando la Tierra se habiacutea enfriado lo bastante como para desarrollar una capa exterior de roca Puede que surgiera en una laguna de roca o en el oceacuteano Ninguna forma de vida de este planeta puede sobrevivir sin agua Algunos especialistas creen que los ingredientes necesarios para la aparicioacuten de la vida pudieron llegar del espacio a lomos de cometas o asteroides En todos los lugares donde se mire se encuentra vida de alguna clase Antes se creiacutea que las plantas y animales solo podiacutean vivir cerca de la superficie terrestre donde llega la luz del Sol Pero hay bacterias que metabolizan minerales y se han descubierto gases de origen bioloacutegico varios kiloacutemetros por debajo de la roca soacutelida algunos organismos viven en ambientes muy aacutecidos en surtidores calientes situados en el fondo de los oceacuteanos maacutes profundos en charcas hidrotermales con agua hirviendo en las estepas heladas de la Antaacutertida en entornos altamente radiactivos y hasta en burbujas de gas metano Estos organismos supervivientes se denominan extremoacutefilos y da la impresioacuten de que la vida es capaz de sobrevivir en cualquier lugar donde haya agua Como la vida es tan resistente hay razones para pensar que en el cosmos puede existir alguacuten tipo de vida extraterrestre Uno de los indicadores de la vida lo constituye el dioacutexido de carbono un gas generado por la vida y que las plantas expulsan y utilizan para crecer El carbono es uno de los principales elementos quiacutemicos de la vida En 2008 el telescopio espacial Hubble descubrioacute dioacutexido de carbono en la atmoacutesfera del planeta HD 189733b que orbita alrededor de una estrella distante con un tamantildeo similar al de Juacutepiter
26 T2 Tema 2 Signos de vida
Tardiacutegrados
Los tardiacutegrados u osos de agua son animales diminutos que viven en el agua y pueden sobrevivir en entornos extremos Por ejemplo soportan unas temperaturas extremadamente altas y bajas unos iacutendices de presioacuten y de radiacioacuten extremos que resultariacutean letales para la mayoriacutea de los animales y pueden sobrevivir sin alimento y sin agua durante maacutes de diez antildeos
Deinococcus radiodurans
Este organismo unicelular soporta altas dosis de radiacioacuten casi 3000 veces maacutes que el ser humano
Hesiocaeca methanicola gusano de hielo
Especie de gusano poliqueto plano rosaacuteceo y de 5 cm de longitud que vive en depoacutesitos de hielo de metano en los fondos oceaacutenicos
Termoacutefilos
Conjunto de bacterias capaces de soportar el calor extremo y productoras de los vivos colores que se forman alrededor de los surtidores termales del Parque Nacional Yellowstone de EE UU El agua de los geacuteiseres y los surtidores de este parque alcanza temperaturas de hasta 70 ordmC
Algas termoacutefilas
Las algas termoacutefilas son capaces de sobrevivir y proliferar a temperaturas extremadamente elevadas Las algas verdes que aparecen en esta imagen del Parque Nacional Yellowstone viven en un agua que ronda los 50 ordmC
Microcystis
Los organismos Microcystis son una clase de algas bacterianas que crecen en aguas con unos niveles muy elevados de pH como el lago Mono de California Estas cianobacterias suelen organizarse en colonias como la de la figura y producen y liberan toxinas nocivas
Arenaria de mar
La Honckenya peploides tambieacuten conocida como arenaria de mar o hierba de la sal es una planta haloacutefila lo que significa que puede vivir en unas condiciones de salinidad extrema por lo que suele encontrarse cerca de las playas
Microalgas Dunaliella salina
Las microalgas Dunaliella salina amantes de entornos con una salinidad extrema son las causantes del intenso color rosa que se ve en esta imagen aeacuterea de una laguna hipersalina
Ficha informativa 2a
H O J A D E A C T I V I D A D E Sw w w e s e r o e s
actividades27T2
Cuaderno del profesoradoD E T E C C I Oacute N D E E X O P L A N E TA SFicha 2b
Nuestra pregunta es
Cambiaremos
Mediremos
Dejaremos igual las condiciones siguientes
Resultados obtenidos
Hemos descubierto
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que la luz se compone de diversos coloresbull que se pueden detectar ingredientes clave
en la atmoacutesfera de un planetabull que la deteccioacuten de agua dioacutexido de carbono
u oxiacutegeno en una atmoacutesfera planetaria puede ser un signo de que alberga vida
bull a interpretar datos e identificar rasgos determinantes
Contexto
Se ha observado que varios planetas extrasolares
poseen atmoacutesfera Cuando uno de estos planetas
transita por delante de su estrella central no solo se
puede medir su tamantildeo sino que tambieacuten se puede
averiguar exactamente queacute elementos quiacutemicos
componen la atmoacutesfera que lo envuelve mediante
el empleo de un espectroacutegrafo para captar su
espectro
En esta actividad el alumnado averiguaraacute
coacutemo descomponer tintas de colores usando la
cromatografiacutea coacutemo descomponer la luz blanca en
los colores que la conforman recurriendo a un CD a
modo de red de difraccioacuten y coacutemo interpretar los
espectros de planetas extrasolares para identificar
elementos clave de sus respectivas atmoacutesferas
gt Planeta extrasolar visto desde su sateacutelite Creacutedito IAUL Calcada
29
tema 3LA ATMOacuteSFERA
La firma especiacutefica de un planeta
Rotularesnegros
Rotuladores de colores
Fuentes de luz variadas
Pegatinas de colores
2 pipetasFichas de
actividades3a y 3b
Papel de filtro CaramelosSmaties o MampMs
Plantilla de espectroscopio (para fotocopiar)
y 1 CD
30 T3
Material necesario para realizar la actividad
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Botella con tapoacuten tipo sport
Cerillas
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Espectrocopista
y AstroacutenomoAgua caliente
Tema 3 La atmoacutesfera 31T3
Para preparar con antelacioacutenPrepara algunos ejemplos de los patrones de color que se producen cuando se dejan caer gotas de agua sobre ciacuterculos de color pintados con rotulador sobre un trozo de filtro de papel
Ten preparada una botella de plaacutestico transparente de 500 ml de capacidad con tapoacuten tipo sport y cerillas para crear una nube dentro de la botella Conviene practicarlo con antelacioacuten
Se pueden preparar etiquetas identificativas con la profesioacuten de espectroscopista del apeacutendice 1 para usarlas cuando los chicos estudien los patrones de la luz
IntroduccioacutenExplica al alumnado que la cromatografiacutea es una teacutecnica que se usa para separar mezclas Mueacutestrales coacutemo se usa la cromatografiacutea para separar pigmentos en tintes y tintas Ensentildea en clase las muestras preparadas de patrones creados al verter gotas de agua sobre ciacuterculos de colores dibujados con rotulador en filtros de papel Pide a los chicos que adivinen queacute rotuladores crearon los patrones de cada una de las muestras iquestQueacute colores permanecen igual iquestCuaacuteles se descomponen en distintos tonos
Explica en clase que igual que algunas tintas de color consisten en muchos colores las atmoacutesferas que envuelven los planetas contienen muchos ingredientes diferentes Los cientiacuteficos reuacutenen informacioacuten pro-cedente del espacio para averiguar exactamente queacute gases y queacute otras sustancias rodean estos planetas La deteccioacuten de algunos de ellos como el hidroacutegeno el dioacutexido de carbono o el oxiacutegeno puede indicar que se trata de un planeta habitable en el que podriacutea haber vida
ActividadEl alumnado estudiaraacute la teacutecnica usando rotuladores de varios colores incluido el color negro Pegaraacuten una pequentildea pegatina de color en el centro de un trozo de filtro de papel para representar un planeta y a su alrededor pintaraacuten un ciacuterculo con rotulador Antildeadiraacuten un par de gotas de agua al ciacuterculo recieacuten pintado esperaraacuten y observaraacuten queacute efectos se producen Los chicos podraacuten probar con distintos colores incluido el negro iquestQueacute ocurre Tambieacuten pueden probar a verter gotas de agua sobre Smarties o cualquier otro tipo de caramelo recubierto de color colocados sobre un papel en blanco para observar queacute pasa Expliacutecales que algunas tintas se componen de una mezcla de pigmentos que se mueven a un ritmo diferente por el papel lo que permite observar diferentes colores
Expliacutecales que la luz tambieacuten se puede descomponer en los colores de los que estaacute formada iquestAlguien ha visto alguna vez un arcoiacuteris Las gotas de lluvia curvan la luz que las atraviesa y dividen la luz visible en colores Esto es lo que llamamos un espectro Se puede usar un CD para descomponer la luz El alumnado investigaraacute este fenoacutemeno o bien orientando un CD hacia la luz del Sol o bien encendiendo una linterna o cualquier otra fuente de luz frente a un CD para ver el espectro de la luz blanca Deberiacutean intentar captar el espectro en una hoja de papel blanco cambiando el aacutengulo del CD Recuerda al alumnado que nunca hay que mirar directamente al Sol
Explica al alumnado que las atmoacutesferas planetarias contienen distintas sustancias quiacutemicas o laquoingre-dientesraquo y que cada uno de estos ingredientes tiene un patroacuten de colores o laquoespectroraquo uacutenico Cuando la luz de una estrella atraviesa las atmoacutesferas los ingredientes absorben parte de esos colores de la luz lo que se ve como liacuteneas negras A partir del patroacuten obtenido se puede saber queacute ingredientes lo causaron
32 T3 Tema 3 La atmoacutesfera
Entrega a cada grupo las fichas de actividades 3a y 3b La fi-cha 3a contiene informacioacuten sobre cuatro exoplanetas los espectros identificativos de ingredientes clave y el espectro de la luz blanca La ficha de actividades 3b es un cuestionario Porta una breve des-cripcioacuten de cada exoplaneta y del espectro de tres planetas A B y C El espectro del planeta D se ha omitido a propoacutesito para que se complete con las actividades complementarias El alumnado deberaacute cotejar estos patrones espectrales con los que aparecen en la ficha de actividades 3a para identificar queacute elementos coinciden con cada espectro Una vez que el alumnado localice queacute ingrediente hay en la atmoacutesfera de un planeta podraacute proceder a asignar un nombre a cada exoplaneta
Puesta en comuacutenCada grupo expondraacute sus resultados ante el resto de la clase identifi-caraacute los planetas A B y C y explicaraacute en queacute se ha basado para llegar a sus conclusiones
mdash iquestQueacute ingredientes consiguioacute localizar cada grupo iquestCuaacutel de los planetas podriacutea albergar vida si es que hubiera alguno iquestPor queacute O iquestpor queacute no
Demostracioacuten del docenteEs bastante sencillo crear una laquoatmoacutesferaraquo o nube en el interior de una botella para simular de manera sencilla la atmoacutesfera de un exoplaneta Vierte 50 ml de agua caliente en una botella de plaacutestico transparen-te con tapoacuten de tipo sport enciende una cerilla apaacutegala y absorbe el humo de la cerilla hacia el interior de la botella comprimieacutendola y soltaacuten-dola varias veces Cierra el tapoacuten La compresioacuten de la botella aumenta la presioacuten en su interior eleva la temperatura y convierte las moleacuteculas de agua en vapor Cuando se libera la presioacuten la temperatura desciende lo que permite que las moleacuteculas de agua se condensen alrededor de las partiacuteculas de humo y formen una laquonuberaquo Tal vez sea necesario practicar el experimento antes de realizarlo ante el alumnado
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Los chavales afianzaraacuten los conocimientos aprendidos recreando el espectro del hidroacute-geno a partir de la informacioacuten disponible Recueacuterdales que tienen el espectro completo de la luz blanca en la ficha de actividades 3a Expliacutecales que se ha detectado hidroacutegeno en la atmoacutesfera del exoplaneta D El hidroacutegeno absorbe algo de luz de color azul violeta y azul oscuro del espectro iquestSeriacutean capaces de trazar el espectro del exoplaneta D
Veacutease el apartado laquoInformacioacuten para el docenteraquo para saber maacutes sobre el espectro del hidroacutegeno
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Se puede confeccionar un espectroscopio sencillo insertando un CD en una caja Las instrucciones para esta actividad junto con otras relacionadas con la luz y el color se pueden consultar en el recurso educativo de la Agencia Espacial Europea titulado laquoThe Magic of Lightraquo consistente en ocho ejercicios de razonamiento inductivo para nintildeos de 8 a 10 antildeos de edad con la finalidad de estudiar la luz y el color usando espectroscopios y ciacutercu-los cromaacuteticos
httpswwwesaintEducationTeachers_CornerThe_Magic_of_Light_Using_spectroscopes_and_colour_wheels_to_study_the_properties_of_light_Teach_with_space_PR06
Tema 3 La atmoacutesfera 33T3
Informacioacuten para el docenteLa luz estaacute formada por radiacioacuten electromagneacutetica de distintas longitudes de onda Las sustancias que emiten luz tienen un espectro de emisioacuten Ademaacutes cada elemento absorbe ciertas longitudes de onda de la luz y crea un espectro de absorcioacuten Cuando un elemento o compuesto quiacutemico se calienta emite energiacutea en forma de luz Esos espectros de frecuencias de radiacioacuten electromagneacutetica se pueden ver me-diante un instrumento llamado espectroacutemetro Cada elemento quiacutemico se identifica porque posee es-pectro uacutenico que es como su huella dactilar Los primeros espectroscopios usaban prismas para desviar la luz pero los modelos posteriores usan sistemas de rendijas denominados red de difraccioacuten a traveacutes de la cual pasa la luz La luz se descompone entonces en distintas longitudes de onda Los CD tienen pequentildeas crestas en su superficie que reflejan la luz en distintas direcciones Funciona como una red de difraccioacuten que descompone la luz visible o luz blanca en los colores del arcoiacuteris
La misioacuten EUCLID de la Agencia Espacial Europea consiste en un sateacutelite que usa un espectroscopio para estudiar por queacute se estaacute expandiendo el universo httpsciesainteuclid
El exoplaneta A se corresponde con HD 189733b un gigante gaseoso En su atmoacutesfera se ha detec-tado hierro El exoplaneta B es HD 209458b un juacutepiter caliente con sodio en la atmoacutesfera El exoplaneta C es el objeto 55 Cancri e en cuya atmoacutesfera se ha detectado helio entre otros elementos quiacutemicos El exoplaneta D es Gliese 436b un neptuno caliente cuya atmoacutesfera contiene hidroacutegeno
En esta actividad se han utilizado los espectros del helio el hierro y el sodio y la deteccioacuten de estos elementos en una atmoacutesfera no debe considerarse un indicador de vida a diferencia de lo que podriacutea ocurrir con el hidroacutegeno El hidroacutegeno es una fuente de energiacutea quiacutemica para algunos microbios terrestres que habitan cerca de los surtidores hidrotermales de los fondos oceaacutenicos La deteccioacuten de una fuente de hidroacutegeno en la atmoacutesfera de un exoplaneta supone un hallazgo apasionante que implica que la existencia de vida extraterrestre en ese lugar no es imposible
Un espectroscopio es un instrumento que mide el espectro de la luzUn espectroacutegrafo es un instrumento que descompone la luz en un espectro de frecuencias y registra
la sentildeal mediante una caacutemaraLos especialistas que usan espectroscopios se denominan espectroscopistas y se dedican a investigar y
medir el espectro de los patrones que se forman cuando ciertas sustancias o laquomateriasraquo emiten radiacioacuten electromagneacutetica o interaccionan con ella
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que el planeta Tierra orbita alrededor del Sol en
la zona habitable (o laquozona de Ricitos de Ororaquo) donde la distancia y la temperatura son idoacuteneas
bull que los planetas extrasolares son muy calientes o muy friacuteos dependiendo de la distancia que los separe de su estrella central
bull que en astronomiacutea se usan telescopios especiales de infrarrojos para detectar estos objetos tan distantes
bull que la energiacutea se transfiere de lo caliente a lo friacuteo y que su intensidad decrece a medida que aumenta la distancia a la fuente
bull a trabajar siguiendo el meacutetodo cientiacutefico formulando predicciones observando registrando y usando datos para extraer conclusiones
Contexto
La luz infrarroja es una forma de radiacioacuten
electromagneacutetica pero no es luz visible A veces
percibimos sus efectos teacutermicos en la piel Todo lo
que estaacute caliente tambieacuten emite radiacioacuten infrarroja
y eso incluye planetas estrellas y personas Cuando
se transfiere energiacutea desde una fuente de calor esta
se dispersa por un aacuterea cada vez mayor Eso significa
que cuanto maacutes lejos se encuentra un objeto maacutes
cuesta detectarlo Los astroacutenomos que buscan
planetas extrasolares usan telescopios de infrarrojos
para captar el tenue fulgor de los objetos del espacio
exterior con ellos detectan objetos muy friacuteos y por
tanto demasiado tenues para observarlos en luz
visible En este tema el alumnado usaraacute registradores
de datos (data loggers) para medir temperaturas a
distancia y usaraacute papel termocromaacutetico para medir
el ritmo al que se transfiere energiacutea entre distintos
materiales
gt NASA AmesJPL-CaltechTim Pyle
35
tema 4NI DEMASIADO FRIacuteA NI DEMASIADO CALIENTE
La zona de Ricitos de Oro
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astrofiacutesico y Espectroscopista
Variedad de materiales y superficiesTablet o moacutevil Cinta adhesiva Cronoacutemetro
Botella de bebida de cola
2 litros
Ademaacutes necesitaraacutes
Placa de Petri de plaacutestico con tapa
Varilla metaacutelica 1 velaPapel termocromaacutetico
Taza termo(por ejemplo taza
para cafeacute con tapadera)
Termoacutemetro
36 T4
Material necesario para realizar la actividad
Material opcional
Tablet o moacutevil con app para tomar imaacutegenes teacutermicas
2 latas 2 termoacutemetros Cronoacutemetro WebCam
Tema 4 Ni demasiado friacutea ni demasiado caliente 37T4
Para preparar con antelacioacuten1 Seleccionar imaacutegenes normales y en infrarrojos para mostrar en clase httpsspaceplacenasagov
ir-photo-albumen2 Registradores de datos (data loggers) y ordenador portaacutetil para las demostraciones3 Retirar las etiquetas de dos latas Pintar una de color negro con pintura acriacutelica mate o cubrirla con
papel negro Si es necesario preparar un lote para cada equipo4 Agua caliente (a una temperatura maacutexima de 50 ordmC)
Actividad
IntroduccioacutenMuestra en la pizarra electroacutenica de clase algunas imaacutegenes de telescopios que contengan informacioacuten sobre el espacio Algunos de estos instrumentos como el telescopio espacial Spitzer reuacutenen informacioacuten sobre la temperatura de planetas estrellas y polvo y se denominan telescopios de infrarrojos Otro ejem-plo lo ofrece el telescopio espacial James Webb cuyo lanzamiento estaacute previsto para 2021
Veacutease httpjwst-miriroeacuk o httpswwwjwstnasagov
Proyecta en la pizarra electroacutenica el juego de httpsspaceplacenasagovir-photo-albumen Al pasar la laquolente de la caacutemararaquo sobre las imaacutegenes el alumnado comprobaraacute coacutemo se veriacutea el mundo si la vista humana pudiera detectar la radiacioacuten infrarroja Explica al grupo que algunos teleacutefonos moacuteviles y tabletas cuentan con tecnologiacutea para detectar radiacioacuten infrarroja El alumnado podraacute investigar coacutemo utilizar las aplicaciones para moacuteviles y tabletas que permiten tomar imaacutegenes teacutermicas o infrarrojas para detectar diferencias de tem-peratura iquestSe les ocurre alguna utilidad que pueda ofrecer esta tecnologiacutea para la vida cotidiana
Demostracioacuten del docente Coloca una vela encendida detraacutes de una botella de cola de 2 litros de manera que la vela no se vea Situacutea la caacutemara de un teleacutefono moacutevil hacia el centro de la botella ahora deberiacutea verse con claridad el ful-gor de la vela en la pantalla del teleacutefono La parte infrarroja maacutes cercana del espectro de la luz se situacutea a continuacioacuten de la luz roja que el ojo humano es capaz de detectar Las caacutemaras fotograacuteficas de algunos teleacutefonos moacuteviles no cuentan con un filtro para el infrarrojo cercano sobre todo en la caacutemara frontal Esto nos permite ver algo de la radiacioacuten electromagneacutetica (luz) que emiten los objetos calientes Un ejemplo de ello lo ofrece la contemplacioacuten de la llama de una vela a traveacutes de una botella llena de refresco de cola La llama se ve mucho maacutes al usar la caacutemara que a simple vista Otra posibilidad consiste en modificar una caacutemara web para despojarla del filtro infrarrojo
Veacutease httpswwwesaintEducationTeachers_CornerInfrared_Webcam_Hack_-_Using_infrared_ light_to_observe_the_world_in_a_new_way_Teach_with_space_P15En el siguiente enlace aparecen maacutes ejemplos de imaacutegenes en luz visible y en luz infrarroja httpcoolcosmosipaccaltecheduimage_galleriesshoehtml
38 T4 Tema 4 Ni demasiado friacutea ni demasiado caliente
Entrega a cada grupo varios cuadraditos de papel termocromaacutetico y deja que los chicos los manipulen para explorar sus propiedades iquestSaben queacute ocurre Explica brevemente coacutemo funciona este material (Consuacuteltese el apartado titulado laquoInformacioacuten para el docenteraquo) Ya en grupos los alumnos seguiraacuten investigando las propiedades del papel termocromaacutetico Pueden probar a colocar el papel en distintas superfi-cies o a sostenerlo con manos friacuteas y calientes para observar sus cam-bios de color
Tras examinar los cambios de color planificaraacuten una investigacioacuten para comparar la eficacia de distintos materiales como conductores del calor Calentaraacuten el papel termocromaacutetico colocando los cuadra-ditos sobre la tapadera de una placa de Petri llena hasta la mitad de agua caliente (a un maacuteximo de 50 ordmC) En cuanto el papel cambie de color deberaacuten colocar los cuadraditos sobre los materiales que quieran comprobar El alumnado podraacute investigar la conductividad teacutermica de diversos materiales y superficies emitiendo una prediccioacuten previa antes de medir cuaacutento tiempo tarda el papel en perder el calor y recupe-rar el tono inicial Deberaacuten decidir queacute meacutetodo seguiraacuten para anotar los resultados de sus mediciones como una tabla o graacutefica donde aparezcan los materiales ordenados de acuerdo con su conductividad teacutermica
Puesta en comuacuten
Los resultados de cada grupo se pueden cotejar y debatir en la pizarra electroacutenica para exponerlos despueacutes en forma de graacutefica
mdash iquestQueacute material fue maacutes eficaz conduciendo el calor iquestQueacute material no fue un buen conductor teacutermico iquestQueacute utilidad tendriacutean estos resultados iquestSe les ocurre alguacuten uso praacutectico para los materiales termocromaacuteticos
Explica en clase que la energiacutea siempre procede de una fuente y viaja a traveacutes de un material cuanto maacutes lejana esteacute la fuente menor seraacute la temperatura Algunos materiales como los metales son buenos con-
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Para ilustrar que los metales conducen ener-giacutea cada grupo llenaraacute de agua caliente (a un maacuteximo de 50 ordmC) hasta la mitad una taza termo Introduciraacute en ella un pincho o una cuchara de metal y volveraacute a cubrir la taza con su tapadera de manera que un extremo del metal quede bajo el agua y el otro extremo asome por el orificio de la tapadera que sirve para beber y taparaacuten los huecos que queden alrededor del metal con cinta adhesiva El alumnado deberaacute emitir una prediccioacuten sobre queacute pasaraacute con la temperatura del extremo de metal que sobresale por fuera de la taza Un miembro del grupo sujetaraacute el extremo del metal al mismo tiempo que otro pone en marcha el cronoacutemetro e informaraacute al grupo cuando detecte que aumenta la temperatu-ra entonces tomaraacuten nota del tiempo Los grupos cotejaraacuten y discutiraacuten despueacutes sus resultados Si se dispone de registradores de datos (data loggers) se podraacuten usar los senso-res de temperatura para detectar cambios de temperatura en los pinchos o las cucharas el docente podraacute conectar entonces el regis-trador de datos a un ordenador portaacutetil para mostrar a la clase una graacutefica con las varia-ciones de temperatura a lo largo del tiempo a partir de los datos recopilados
ENLACES
El siguiente enlace ofrece maacutes ejemplos de imaacutegenes en luz visible e infrarroja
httpcoolcosmosipaccaltecheduimage_ga-lleriesshoehtml
Tema 4 Ni demasiado friacutea ni demasiado caliente 39T4
ductores del calor y permiten que el calor pase a su traveacutes mientras que otros son aislantes lo que sig-nifica que no son muy eficaces dejando pasar el calor a traveacutes de ellos En el espacio la energiacutea caloriacutefica viaja por el vaciacuteo del espacio mediante un proceso denominado radiacioacuten
Para demostrar la radiacioacuten caloriacuteficaEl docente podraacute optar por utilizar este apartado como una demostracioacuten en clase o para que cada grupo realice su propio experimento Vierte el mismo volumen de agua friacutea en dos latas de metal ideacutenticas pero con una de ellas pintada con pintura acriacutelica negra mate o envuelta en papel negro e introduce en cada una un termoacutemetro o una sonda de temperatura de un registrador de datos Pon ambas latas al sol o bajo una fuente de calor como un foco Al cabo de un tiempo el agua de la lata negra deberiacutea estar maacutes ca-liente que la de la otra lata La lata sin pintar absorbe poco calor porque refleja gran parte de la energiacutea ca-loriacutefica En cambio la superficie negra absorbe bien el calor radiante y la temperatura del agua aumenta
Informacioacuten para el docente La energiacutea caloriacutefica se desplaza de los objetos calientes a los friacuteos por tres meacutetodos convencioacuten con-duccioacuten y radiacioacuten De todos ellos la radiacioacuten es el uacutenico que no requiere contacto En el espacio no hay medio material por el que circular y la energiacutea caloriacutefica solo puede viajar en forma de radiacioacuten El infrarrojo es un tipo de luz que cae justo fuera del rango de la luz visible en el espectro electromagneacutetico Las ondas de luz portan energiacutea las longitudes de onda maacutes cortas tienen maacutes energiacutea mientras que las longitudes de onda maacutes largas tienen menos energiacutea Los objetos maacutes friacuteos brillaraacuten con longitudes de onda maacutes largas mientras que los objetos calientes brillaraacuten con longitudes de onda maacutes cortas En este proceso no interviene ninguna partiacutecula a diferencia de cuando se produce la conduccioacuten asiacute que la ra-diacioacuten puede darse en el vaciacuteo del espacio Los astroacutenomos que buscan exoplanetas utilizan telescopios de infrarrojos para detectar el tenue fulgor de objetos situados en el espacio exterior Los exoplanetas se detectan con maacutes facilidad cuando son grandes y completan una oacuterbita alrededor de su estrella cada pocos diacuteas 51 Pegasi b es un ejemplo y se considera un juacutepiter caliente Estos planetas alcanzan tempe-raturas muy elevadas porque se encuentran muy cerca de sus estrellas y fulguran con intensidad en luz infrarroja Spitzer fue el primer telescopio espacial que permitioacute detectar la luz de estos juacutepiter calientes
El papel termocromaacutetico contiene pigmentos sensibles a la temperatura Cambian de color al ca-lentarse o enfriarse Los materiales termocromaacuteticos se pueden utilizar para comprobar la laquoconductividad teacutermicaraquo o la capacidad para conducir el calor de un material
Los metales son materiales de una conductividad extrema La conduccioacuten permite que los aacutetomos calientes energeacuteticos choquen con aacutetomos maacutes friacuteos y alejados del metal lo que los vuelve maacutes energeacute-ticos De este modo la energiacutea caloriacutefica se va desplazando por el objeto
gt Telescopio espacial Spitzer
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que cuando un objeto opaco o transluacutecido
bloquea la luz de una fuente se produce una sombra
bull que cuanto maacutes cerca se encuentra el objeto de la fuente de luz mayor es la sombra que produce
bull que las estrellas emiten luzbull que a medida que los planetas orbitan alrededor
de su estrella bloquean parte de su luzbull que los planetas absorben y reflejan luz
Contexto
A medida que un planeta orbita su estrella puede situarse entre ese astro y la Tierra lo que eclipsa para nosotros parte de la luz de la estrella Esto recibe el nombre de traacutensito La medicioacuten de la intensidad de la luz durante un periodo de tiempo permite detectar planetas distantes y sus estrellas En esta actividad los alumnos aprenderaacuten cuestiones relacionadas con la luz y las sombras el traacutensito de planetas extrasolares ante sus estrellas centrales las estrellas como objetos
que emiten luz y la absorcioacuten de la luz
gt ESAATG medialab CC BY-SA 30 IGO
41
tema 5EN TRAacuteNSITO
Deteccioacuten de planetas extrasolares mediante la medicioacuten del descenso de brillo
Registrador de datos
(data logger)
Pizarra blanca o pared blanca para proyectar
Esferas de poliestirenovarios tamantildeos Tijeras
CartulinaCinta adhesiva
Pinchos de brochetas
o palillos de madera
Fuente de luz linterna o foco
de LED
Ficha de actividades
5a y 5b
42 T5
Material necesario para realizar la actividad
Esferas de distintos tamantildeos
(baloacuten de fuacutetbol pelota tenis pelota
espuma)
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Fotometrista de
traacutensitos e Ingeniero de disentildeo
Caja de cartoacuten (tipo zapatos o tipo toacutener de impresora)
Disco graduadoEncuadernadores
Palillos de dientes
Bolitas pequentildeas de poliexpan o
plastilina
Tema 5 En traacutensito 43T5
Para preparar con antelacioacutenPrepara varias esferas de distintos tamantildeos como un baloacuten de fuacutetbol una pelota de espuma y una pelota de tenis Se pueden preparar etiquetas identificativas con la profesioacuten de fotometrista de traacutensitos
ActividadIntroduccioacuten Pregunta en clase queacute ocurre cuando un objeto opaco pasa por delante de una fuente de luz Haz una demostracioacuten pasando un objeto por delante del foco del proyector de la clase y mostrando su sombra en la pizarra blanca Como alternativa usa una linterna o un foco y proyecta la sombra contra una cartulina blanca o la pizarra blanca del aula
Plantea estas preguntas
mdash iquestQueacute le pasa al tamantildeo de la sombra cuando se acerca o se aleja el objeto de la fuente de luz iquestQueacute hariacuteas para averiguarlo
Cada grupo de alumnos recortaraacute una pequentildea figura de cartulina que deberaacute unir a una base de cartulina para que se mantenga en vertical Los alumnos planearaacuten la investigacioacuten emitiraacuten predicciones y reali-zaraacuten la actividad tomando mediciones meticulosas y tomando registros de los resultados Tal vez quieran usar para sus registros el ejemplo que aparece en la ficha de actividades 5a Los grupos pondraacuten en comuacuten sus hallazgos y explicaraacuten sus conclusiones
mdash iquestQueacute han descubierto iquestQueacute pasoacute con el tamantildeo de la sombra al acercar o alejar la figura de la fuente de luz iquestCoacutemo se aseguraron de que no hubiera desviaciones cada vez que realizaban la prueba iquestPueden usar los datos para trazar una graacutefica que muestre el tamantildeo de la sombra frente a la distancia de la fuente de luz
Muestra en clase esta animacioacuten (titulada laquoTransiting Exoplanet Graphraquo) con la simulacioacuten de la curva de
luz que surge a medida que un planeta orbita alrededor de su estrella httpyoutubeOX_QWa_v5rw
44 T5 Tema 5 En traacutensito
Recrea el traacutensito de un planeta ante su estrella usando la pizarra blanca y el proyector de la clase a modo de estrella central La clase deberiacutea percibir la sombra en la pantalla cuando dos alumnos lancen una pelota desde un lado de la pantalla hasta el otro Prueba a usar pelotas de distintos tamantildeos
El alumnado confeccionaraacute por grupos una maqueta del traacutensito de un planeta ante su estrella usando esferas de poliestireno (o ciacuterculos de cartulina) para representar los exoplanetas y los palillos o brochetas de madera para sostenerlos Una fuente de luz como una linterna o un foco led haraacute las veces de estrella Si se conecta un registrador de datos (data logger) a un ordenador portaacutetil para medir la intensidad de la luz se apreciaraacute un descenso en la luz registrada cuando el planeta pase por delante de la fuente de luz
Muestra al alumnado la ficha de actividades 5b donde aparece una serie de graacuteficas con el nivel de luz registrado a medida que un exo-planeta orbita alrededor de su estrella La graacutefica a tambieacuten ilustra queacute aspecto tendriacutea la graacutefica si el planeta en oacuterbita fuera maacutes grande iquestSeriacutean capaces de trazar una liacutenea en los diagramas b c y d que ilus-tre la graacutefica resultante si cerca de la estrella orbitara un planeta maacutes pequentildeo maacutes veloz o maacutes lento
gt Graacutefica para ilustrar el tamantildeo de la sombra frente a la distancia de la frente de luz (en cm)
Distancia (cm)
Tam
antildeo
de la
som
bra
(cm
)
ENLACES
Muestra en clase este interesante viacutedeo de animacioacuten donde se explica el trabajo de la misioacuten Kepler y coacutemo opera este telescopio para detectar planetas
httpskeplernasagovmultimediaInteracti-vesHowKeplerDiscoversPlanetsElementaryflashcfm
Herramienta Lightgrapher
httpskeplernasagoveducationModelsand-Simulationslightgrapher
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Con una caja de zapatos se puede fabricar una caja de luz Haz un orificio en uno de sus lados con la finalidad de iluminarla a traveacutes de eacutel con alguacuten tipo de foco como una linterna led En el lado opuesto practica otro orificio que quede justo en frente de la fuente de luz Recorta una rendija semicircular en la tapa-dera de la caja cerca del extremo en el que se encuentre la fuente de luz Introduce por este orificio un palillo que en uno de sus extremos porte una bola de plastilina que represente el planeta aseguacuterate de que el haz de luz incide directamente sobre el planeta Desplaza el palillo con el planeta desde un extremo de la rendija semicircular hasta el otro extremo simulando parte de la oacuterbita En lugar de mirar la luz directamente usa un teleacutefono moacutevil o iPad colocado en el orificio por el que se mira y graba un viacutedeo con el paso del planeta mientras lo desplazas de un extremo al otro de la rendija
Ver guiacuteas de construccioacuten de las cajas en el anexo C de este documentohttpeseroeswp-contentuploads201808Cuaderno-ESERO_Detective-de-exoplanetas_DE-SB-01_2C2AA-ED_DIGITALpdf
45T5Tema 5 En traacutensito
Puesta en comuacutenInsta a cada grupo a crear un modelo a partir de una de las curvas de luz que aparecen en la ficha de actividades 5b iquestSaben explicar por queacute cambia la curva de luz con la velocidad del traacutensito o con el tamantildeo del planeta que orbita alrededor de la estrella Aprovecha las actividades praacutecticas para comentar los detalles de conocimiento maacutes relevantes Recuerda al alumnado que la observacioacuten minuciosa del brillo de una es-trella al lo largo de un periodo de tiempo permite detectar un descenso minuacutesculo en la cantidad de luz que vemos de esa estrella Los cientiacuteficos pueden medir ese brillo y representarlo en una graacutefica que se conoce como curva de luz Los planetas suelen ser pequentildeiacutesimos comparados con sus estrellas centrales asiacute que los descensos de luz que provocan en ellas son extremadamente leves Los planetas del tamantildeo de la Tierra son especialmente difiacuteciles de detectar Los exoplanetas maacutes grandes son faacuteciles de divisar sobre todo cuando se detectan varias oacuterbitas
Curvas de luz del traacutensito de un planetaEstas son cuatro copias de la misma curva de luz (fichas 5b) registrada durante el traacutensito de un planeta por delante de su estrella La graacutefica a) tambieacuten muestra la curva (en azul) que se obtiene cuando alrededor de la estrella orbita un planeta maacutes grande Dibuja otra curva en las graacuteficas que muestre b) un planeta maacutes pequentildeo c) un traacutensito maacutes veloz y d) un planeta maacutes lento
ENLACES
La misioacuten Kepler de la NASA dedicoacute antildeos a observar el mismo trozo de cielo casi 100 000 estrellas con la esperanza de captar traacutensitos
httpskeplernasagovindexcfm
GRAacuteFICA A Tiempo
Tiempo
Tiempo
Tiempo
Porc
enta
je d
e br
illo
Porc
enta
je d
e br
illo
Porc
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je d
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Porc
enta
je d
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illo
GRAacuteFICA C
GRAacuteFICA B
GRAacuteFICA D
w w w e s e r o e sH O J A D E A C T I V I D A D E S
acti
vida
des
46 T5
Cuaderno del profesoradoD E T E C C I Oacute N D E E X O P L A N E TA S Ficha 5a (anverso)
Nuestra pregunta es
Predecimos que
Cambiaremos
Mediremos
Dejaremos igual las condiciones siguientes
Resultados obtenidos
H O J A D E A C T I V I D A D E Sw w w e s e r o e s
actividades47T5
Cuaderno del profesoradoD E T E C C I Oacute N D E E X O P L A N E TA SFicha 5a (reverso)
Resultados obtenidos
Distancia a la luz (en cm) Tamantildeo de la sombra (en cm)
Los resultados obtenidos revelan
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los polos magneacuteticos se dan por pares bull que los polos opuestos se atraen y que los polos
iguales se repelenbull que los imanes atraen algunos materialesbull que una corriente eleacutectrica en un cable crea un
campo magneacutetico
Contexto
El descubrimiento del planeta extrasolar Proxima b un posible mundo similar a la Tierra que orbita alrededor de Proxima Centauri (la estrella maacutes cercana al Sol) suscitoacute diversas cuestiones relacionadas con su capacidad para albergar vida Este exoplaneta estaacute bombardeado por cantidades inmensas de radiacioacuten procedente de su estrella Como se encuentra maacutes cerca de su estrella que la Tierra del Sol necesitariacutea contar con un campo magneacutetico muy intenso para que la vida sobreviviera en eacutel Aquiacute en la Tierra el campo magneacutetico que rodea el planeta protege a todos los seres vivos de los peligrosos rayos coacutesmicos
En esta actividad el alumnado estudiaraacute los
imanes fabricaraacute un electroimaacuten sencillo e investigaraacute
sus propiedades
gt Exoplaneta con niveles elevados de radiacioacuten electromagneacutetica Creacutedito NASAJPL-CaltechR Hurt (SSC)
tema 6QUE LA FUERZA TE ACOMPANtildeE
Fabricacioacuten de un electroimaacuten
49
Cinta aislante Tijeras
Ademaacutes necesitaraacutes
Contenedor de plaacutestico
50 T6
Cable con aislamiento
(al menos 2 metros)2 pilas AA2 imanes
2 cables de conexioacuten
con pinzas de cocodrilo
Clips de papeleriacutea
2 varillas o clavos de hierro
grandes(uno fino y otro
grueso)2 portapilas AA
Material necesario para realizar la actividad
Interruptor o interruptor
casero
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astrofiacutesico e Ingeniero de producto
PelacablesTacos de madera
(para interruptor)Puntas
(para interruptor)
Material opcional
51T6Tema 6 Que la fuerza te acompantildee
Para preparar con antelacioacutenEl docente podraacute preparar interruptores eleacutectricos simples con el alumnado si no dispone de interruptores comerciales
Veacuteanse las instrucciones en el apartado titulado laquoInformacioacuten para el docenteraquo
Para esta actividad se pueden preparar etiquetas identificativas con la profesioacuten de astrofiacutesicoConviene confeccionar y probar un electroimaacuten antes de realizar la actividad en clase La fuerza del
imaacuten dependeraacute del nuacutemero de espiras con que se construya
ActividadIntroduccioacuten Muestra en clase una imagen del exoplaneta Proxima b y explica que se trata de un planeta distante que orbita alrededor de una estrella llamada Proxima Centauri que es la maacutes cercana al Sol Aunque la oacuterbita que sigue el planeta alrededor de su estrella estaacute dentro de la zona habitable soporta vientos descomuna-les 2000 veces maacutes fuertes que los que imperan en la Tierra y recibe un bombardeo intenso de radiacioacuten El planeta necesitariacutea contar con un campo magneacutetico potente para proteger cualquier tipo de vida que pudiera albergar
En esta actividad los alumnos investigaraacuten por su cuenta queacute tipos de imanes hay comprobaraacuten la atraccioacuten y repulsioacuten entre sus polos y la fuerza magneacutetica asimismo estudiaraacuten que los imanes atraen algunos materiales Tras discutir sus resultados explicaraacuten que la electricidad se puede usar para construir un imaacuten y lo que se obtiene se denomina electroimaacuten
Cada grupo usaraacute los materiales que hay dentro del recipiente para fabricar un electroimaacuten Primero comprobaraacute su eficacia usando clips de papeleriacutea Despueacutes los grupos debatiraacuten queacute materiales les gusta-riacutea someter a su electroimaacuten antes de reunir una serie de materiales
Averiguaciones
mdash iquestCuaacutentos clips de papeleriacutea atraeraacute el electroimaacuten
mdash iquestVariacutea la fuerza del imaacuten si se cambia la cantidad de espiras de alambre con que se construye
mdash iquestHay alguna relacioacuten entre el nuacutemero de espiras del electroimaacuten y la cantidad de clips de papeleriacutea que consigue atraer
52 T6 Tema 6 Que la fuerza te acompantildee
mdash iquestPuedes antildeadir un interruptor para activar y desactivar el paso de la electricidad y por tanto el imaacuten
mdash iquestCoacutemo afecta al imaacuten un incremento del voltaje con una pila maacutes potente o antildeadiendo maacutes pilas
mdash iquestRepercute en el imaacuten el empleo de un clavo maacutes largo maacutes corto maacutes grueso o maacutes fino
mdash iquestQueacute materiales se pueden levantar usando la atraccioacuten de un imaacuten
Los datos recopilados durante la investigacioacuten de la relacioacuten entre el nuacutemero de espiras y la cantidad de clips de papeleriacutea atraiacutedos se puede plasmar despueacutes en graacuteficas El alumnado deberaacute exponer sus hallaz-gos en forma de presentacioacuten o de mural
Puesta en comuacutenCada grupo elige un meacutetodo para informar de sus hallazgos al resto de la clase y resumiraacute sus resultados en la pizarra electroacutenica iquestEncontraron los grupos alguna conexioacuten entre el nuacutemero de espiras de alambre y la fuerza del electroimaacuten iquestLograron aumentar la potencia de su imaacuten iquestCoacutemo iquestQueacute materiales atrajo el imaacuten iquestCoinciden en sus conclusiones todos los grupos
Nuacutemero de espiras Nuacutemero de clips de papeleriacutea
53T6Tema 6 Que la fuerza te acompantildee
Informacioacuten para el docente Se cree que el campo magneacutetico de nuestro planeta se genera en las profundidades del nuacutecleo terrestre A medida que la Tierra gira se arremolinan los materiales fundidos situados en el nuacutecleo del planeta El hierro liacutequido conduce la electricidad y genera corrientes eleacutectricas que a su vez crean campos magneacuteticos Los cientiacuteficos han desarrollado un meacutetodo para calcular el campo magneacutetico de un planeta extrasolar distante que orbite alrededor de una estrella distinta de la nuestra El meacutetodo consiste en utilizar el telescopio espacial Hubble para observar el paso de un planeta por delante de su estrella y entonces estudiar la absorcioacuten de la radiacioacuten de la estrella por parte de la atmoacutesfera del planeta para por uacuteltimo estimar el tamantildeo de los campos magneacuteticos que actuacutean alrededor del planeta
Los campos magneacuteticos se producen cuando todos los electrones de un objeto de metal giran en la misma direccioacuten Un electroimaacuten es un tipo de imaacuten que usa electricidad y un material magneacutetico como el hierro para crear campos magneacuteticos Los campos magneacuteticos no se ven pero siacute se pueden medir sus efectos
Para construir un electroimaacuten simple bull Pela los extremos de un cable para despojarlos del aislamiento de
plaacutestico que los recubre bull Coloca los materiales dentro de un contenedor de plaacutestico que no
conduzca la electricidadbull Sujeta el cable de unos 20 cm de largo por uno de sus extremos
coloacutecalo en la cabeza de un clavo de hierro y enroacutellalo a lo largo de eacutel sin que se superponga en ninguacuten lugar hasta la punta del clavo
bull Aseguacuterate de que enrollas el cable en el clavo dando las vueltas siempre hacia el mismo lado para que la electricidad fluya en un solo sentido
bull Conecta los extremos del cable a los dos lados (el positivo y el ne-gativo) de la pila sujetaacutendolo a ellos con un trozo de cinta aislante para que no dejen de hacer contacto
bull Cuando hayas conectado el segundo extremo del cable la pila em-pezaraacute a conducir electricidad por las espiras de alambre y el clavo quedaraacute imantado
bull Si permutas las conexiones tambieacuten cambiaraacutes la polaridad del campo magneacutetico creado
bull Prueba el electroimaacuten colocaacutendolo cerca de un clip de papeleriacutea o cualquier otro metal
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Los alumnos investigaraacuten el exoplaneta HD 209458b apodado Osiris un juacutepiter caliente que viene a ser una tercera parte maacutes grande y maacutes brillante que Juacutepiter Tambieacuten podriacutean investigar Proxima b para lo que podraacuten apo-yarse en la informacioacuten que encontraraacuten aquiacute
httpsenwikipediaorgwikiProxima_Cen-tauri_b
httpswwwnasagovcontentgoddardhub-bles-new-shot-of-proxima-centauri-our-nea-rest-neighbor
CONFECCIOacuteN DE UN INTERRUPTOR SIMPLE
Clava dos puntillas pequentildeas en un taco pequentildeo de madera y ensarta en cada una de ellas un clip de papeleriacutea Sujeta los cables a la cabeza de cada puntilla con pinzas de coco-drilo El circuito se cierra al desplazar los clips para que esteacuten en contacto Usa este enlace para consultar las instrucciones para hacerlo y otros ejemplos de interruptores simples
httphomeschoolandthingsblogspotcouk201303making-simple-switch-for-elec-tricalhtml
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que las ondas electromagneacuteticas viajan por el
espaciobull que los cientiacuteficos captan esas ondas usando
radiotelescopios bull que esas ondas se traducen entonces a sonidosbull a trabajar siguiendo el meacutetodo cientiacutefico mediante
la formulacioacuten de predicciones la realizacioacuten de experimentos sin sesgos y la recopilacioacuten e interpretacioacuten de datos
Contexto
Los cuatro sateacutelites Cluster de ESA han descubierto que la Tierra y otros planetas con campos magneacuteticos como Juacutepiter y Saturno emiten sentildeales de radio que viajan por el espacio en un haz delgado Estas emisiones solo se pueden detectar e interpretar usando radiotelescopios de gran tamantildeo
En esta actividad el alumnado recrearaacute diversos sistemas para enviar mensajes a distancia incluido el recorrido de las ondas de radio por el espacio usaraacute el meacutetodo cientiacutefico para estudiar los teleacutefonos con cuerda y escucharaacute los sonidos
naturales de la Tierra
gt Representacioacuten artiacutestica de los sateacutelites CLUSTER Copyright NASA
55
tema 7iquestHAY ALGUIEN A LA ESCUCHA
Comunicacioacuten a traveacutes del espacio
2 vasos desechables
56 T7
CuerdaHilo de nailon
Material necesario para realizar la actividad A
Bazuca de aire o caja de cartoacuten
Pelotas de espuma de diferentes
coloresVasos
desechablesParaguasPapel Radio analoacutegica
Ademaacutes necesitaraacutes para realizar la actividad A
Ademaacutes necesitaraacutes para realizar la actividad B
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Radioastroacutenomo
e Ingeniero de Sonido
2 platillos (muacutesica)
1 velaFicha de
actividades 2b
Linterna
Tabla con Coacutedigo Morse
o aplicacioacuten para moacutevil
Una caja de cartoacuten Compaacutes Tijeras Cinta adhesiva
Material opcional
Material necesario para construir un bazuca de aire
57T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Para preparar con antelacioacutenEl docente puede conseguir un bazuca de aire por Internet o se puede construir uno con una caja de car-toacuten (consulte el apartado titulado ldquoInformacioacuten para el docenterdquo)
Ten a mano una radio analoacutegica
Para la construccioacuten del teleacutefono deberemos practicar un orificio en la base de cada vaso previamente Para esta investigacioacuten se pueden preparar etiquetas identificativas con las profesiones de Radioastroacuteno-mo e Ingeniero de Sonido
Actividad AAveriguar maneras de enviar mensajes a distancia
Introduccioacuten Comienza el tema con una demostracioacuten para despertar la imaginacioacuten del alumnado Tiende una cuerda por el aula y cuelga de ella un trozo de papel o pide a alguien de la clase que lo sostenga en alto Utiliza un ba-zuca de aire para lanzar una onda de aire a traveacutes del aula que haga vibrar el papel Luego pide que un par de voluntarios se coloquen los vasos desechables en la cabeza Apunta con el bazuca hacia cada uno de los vasos y dispara Los vasos se tambalearaacuten y se caeraacuten Pregunta en clase queacute creen que pasa
Tambieacuten se pueden chocar dos platillos para demostrar que el aire que desplazan apaga la llama de una vela
Explica a la clase que aunque no vemos el aire moverse hasta el papel o los vasos siacute vemos o percibimos las consecuencias de ese desplazamiento De manera anaacuteloga las ondas de radio que recorren distancias inmen-sas por el espacio no se ven pero sabemos que estaacuten ahiacute al capturarlas y transformarlas en sonido Pregunta en clase si se les ocurre alguna manera de enviar mensajes a distancia aquiacute en el planeta Tierra Deja que debatan sus propuestas Ensentildea en clase dos objetos sencillos (vasos de papel y cuerda) que podriacutean utilizarse para enviar un mensaje iquestSe le ocurre a alguien coacutemo Aniacutemalos a comprobar sus propuestas A continuacioacuten los chicos probaraacuten por parejas a usar vasos de papel y cuerda para mandar mensajes Organizados ya por grupos debe-raacuten identificar queacute variables pueden cambiarse y coacutemo planificariacutean la investigacioacuten Tal vez quieran apoyarse en la ficha de actividades 2b (del tema 2) para planificar la resolucioacuten de interrogantes como
mdash iquestAfecta la longitud de la cuerda o el tipo de cuerda al sonido recibido
mdash iquestQueacute pasa cuando la cuerda estaacute tensa o flojamdash iquestTiene alguna repercusioacuten el material del
que estaacute hecho el vasomdash iquestFuncionariacutea el teleacutefono de cuerda
doblando una esquina
58 T7 Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
mdash El alumnado recopilaraacute y anotaraacute los datos y compartiraacute los resultados con la clase
mdash iquestQueacute tipo de cuerda o vaso recomendariacutean y por queacute
Puesta en comuacutenExplica en clase que los sonidos se generan mediante vibraciones que se desplazan a traveacutes del aire de soacute-lidos y de liacutequidos Las vibraciones que se producen al hablar dentro del vaso viajan por la cuerda hasta lle-gar al otro vaso el aire que hay dentro del vaso y los huesos que hay en el craacuteneo vibran y esas vibraciones llegan hasta los oiacutedos y entonces el cerebro descifra esa informacioacuten en forma de sonidos reconocibles
Para afianzar estos conocimientos se puede utilizar este viacutedeo
httpswwwyoutubecomwatchv=HMXoHKwWmU8
Actividad BEstudio de las ondas de radio
IntroduccioacutenHaz hincapieacute en que las ondas de radio son muy diferentes de las ondas del sonido Explica que las ondas electromagneacuteticas pueden viajar por el espacio sin necesidad de que haya aire Algunas de estas ondas se denominan ondas de radio Los cientiacuteficos han descubierto una manera de captar ondas de radio y convertirlas en sentildeales que viajan hasta nuestro oiacutedo
A continuacioacuten el alumnado reproduciraacute en clase el viaje que siguen las ondas electromagneacuteticas por el espacio hasta llegar al radiotelescopio Varios voluntarios se colocaraacuten en un extremo del aula con pelotas de espuma de diferentes colores que lanzaraacuten hacia el laquoradiotelescopioraquo un paraguas abierto que otro voluntario sujetaraacute desde el lado opuesto del aula de manera que la parte coacutencava mire hacia la clase Alguien decidiraacute queacute colores representaraacuten las ondas de radio uacutetiles Cuando se hayan lanzado todas las pelotas solo se conservaraacuten las pelotas de los colores elegidos que haya atrapado el paraguas mientras que el resto se desecharaacute Explica en clase que las estrellas (representadas por los alumnos voluntarios) emiten un montoacuten de radiacioacuten (representada aquiacute por todas las pelotas de diferentes colores) que viaja por el espacio el radiotelescopio (representado por el paraguas) capta toda esa radiacioacuten pero este instrumento solo podraacute utilizar la radiacioacuten de ciertas longitudes de onda las denominas ondas de radio las cuales transformaraacute en sentildeales comprensibles para nosotros
59T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Demostracioacuten del docenteUtiliza una radio analoacutegica para que el alumnado perciba el sonido que se oye cuando no estaacute sintonizada ninguna emisora mientras que al sintonizar alguna el sonido se vuelve niacutetido De forma anaacuteloga seriacutea-mos incapaces de atribuir un sentido a las ondas de radio si su energiacutea no se transformara en vibraciones que percibimos en forma de sonidos
Explica en clase que la Tierra y otros planetas tienen una manera de gritarle al resto de la Galaxia laquoiexclEstoy aquiacuteraquo Lo que ocurre es que ese mensaje solo se percibe y se entiende mediante radiotelescopios de gran tamantildeo
En este enlace escucharaacutes una grabacioacuten con los laquosonidosraquo
naturales de la Tierra
httpwwwesaintesaKIDSenSEM5QPSHKHF_LifeinSpace_0html
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Los maacutes entusiastas podriacutean construir o com-prar un transmisor que permita al alumnado enviar mensajes Los chicos tambieacuten podriacutean realizar su propia grabacioacuten de radio
Tambieacuten podriacutea estudiarse el coacutedigo Morse Existe una aplicacioacuten para teleacutefonos moacuteviles llamada Morse-It que traduce textos a pitidos en coacutedigo Morse Una laacutempara led podriacutea sustituirse por un timbre Otra alternativa seriacutea utilizar una linterna para enviar mensajes con patrones de haces de luz Explica que la luz se puede usar de este modo para enviar informacioacuten
Imagen 1 El Observatorio IRAM Pico Veleta o IRAM 30m es un radiotelescopio pertenecien-te al Instituto de Radioastronomiacutea Milimeacutetrica que estaacute situado en la loma de Dilar en Sierra Nevada a una altura de 2850 m sobre el nivel del mar
gt Radiotelescopio del observatorio de Sierra Nevada desde las pistas de esquiacute
60 T7 Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
A - J --- S 1 ----
B - K -- T - 2 ---
C -- L - U - 3 --
D - M -- V - 4 -
E N - W -- 5
F - O --- X -- 6 -
G -- P -- Y --- 7 --
H Q --- Z -- 8 ---
I R - 0 -----
9 ----
gt Tabla con el coacutedigo Morse
61T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Informacioacuten para el docente Los objetos que pueblan el espacio como planetas exoplanetas estrellas polvo y gas emiten ondas elec-tromagneacuteticas de diferentes longitudes de onda Parte de la luz que emiten tiene longitudes de onda muy largas algunas de hasta kiloacutemetro y medio de longitud Estas ondas largas reciben el nombre de ondas de radio y son parte de una serie maacutes grande de ondas denominadas en su conjunto espectro electromag-neacutetico Como las ondas de radio son tan largas para captarlas se utilizan telescopios especiales llamados radiotelescopios Estos son mucho maacutes grandes que los telescopios que se usan para captar la luz visible Estos instrumentos inmensos se apuntan hacia las estrellas o planetas y permiten conocer su estructura movimiento y composicioacuten a partir del estudio de las ondas de radio que provienen de esos objetos En astronomiacutea se utilizan ciertos instrumentos para convertir las ondas de radio en imaacutegenes y sonidos
Construccioacuten de un bazuca de aire1 Sella por completo todos los bordes de la caja con la cinta adhesiva 2 Traza un ciacuterculo en el centro de uno de sus lados recoacutertalo y sella los bordes de este orificio
con cinta 3 Golpea con las manos simultaacuteneamente dos lados opuestos de la caja de manera que el aire que
hay en su interior se vea forzado a salir por el orificio circular 4 Dirige el aire saliente hacia el objetivo como un montoacuten de vasos de papel para intentar tumbarlos
con la raacutefaga
gt Bazuka de aire
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los sonidos se producen por vibracionesbull que el tono de un sonido se puede cambiarbull que los exoplanetas pueden transitar ante el disco
de sus estrellas siguiendo un patroacuten regular
Contexto
El telescopio espacial Spitzer reveloacute hace poco que alrededor de la estrella TRAPPIST-1 orbitan siete planetas similares a la Tierra cuyo nombre astronoacutemico es b c d e f g y h Los planetas se detectaron debido a sus traacutensito por delante de la estrella lo que eclipsa perioacutedicamente una parte minuacutescula de la luz estelar Los planetas orbitan esta estrella siguiendo un patroacuten
En este tema el alumnado usaraacute materiales cotidianos para confeccionar instrumentos sencillos como flautas de pan a partir de pajitas de refrescos y producir con ellos siete notas que combinaraacuten al
antojo de su imaginacioacuten para crear melodiacuteas
gt Sistema solar de TRAPPIST-1 Copyright de la ilustracioacuten NASA
63
tema 8LA MUacuteSICA DE LOS PLANETAS EXTRASOLARES
Sonidos del espacio
64 T8
Ordenador con conexioacuten a
internet
Material necesario para realizar la actividad
Pajitas de refresco
Ademaacutes necesitaraacutes
Vasos desechables
Cinta adhesiva
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Ingeniero de
sonido y Cientiacutefico planetario
Botellas o vasos Baquetas Cajas de cartoacuten vaciacuteas
Gomas elaacutesticas Reglas de plaacutestico
65T8Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
Para preparar con antelacioacutenPara esta actividad se pueden preparar etiquetas indentificativas para la profesioacuten de ingeniero de sonido
ActividadIntroduccioacutenExplica en clase que el telescopio espacial Spitzer descubrioacute la estrella TRAPPIST-1 y sus siete planetas
Muestra la imagen de TRAPPIST-1
httpcdnsci-newscomimagesenlarge3image_4728e-TRAPPIST-1jpg
Reproduce en clase la animacioacuten de los traacutensitos ante TRAPPIST que aparece en el siguiente viacutedeo Las oacuterbitas se han acelerado para que el viacutedeo dure un solo minutohttpwwwspitzercaltecheduexploreblog371-Making-Music-from-Exoplanets
Explica que usando los patrones de los traacutensitos de estos siete planetas similares a la Tierra ante el disco de su estrella ha inspirado a un muacutesico a componer una melodiacutea basada en los tiempos en los que se produ-cen esos traacutensitos Asignoacute al traacutensito de cada planeta una nota musical acorde con su nombre (en ingleacutes b es la nota si c es do d es re e es la nota mi f es fa g es sol y h no se corresponde con ninguna nota musical) y antildeadioacute al conjunto una instrumentacioacuten sencilla de fondo y el ritmo de un tambor
Pon ejemplos de alguacuten otro sistema planetario extrasolar como Gliese o Kepler
con una cantidad diversa de planetas en oacuterbita alrededor de la estrella central
httpsexoplanetsnasagovresources174 httpswwwnasagovameskeplerkepler-186-and-the-solar-system
El alumnado cortaraacute las pajitas de papel para construir siete laquoflautas de panraquo de distintas longitudes Todas ellas deberaacuten tener uno de sus extremos aplanado de manera que al soplar por eacutel se produzca una nota o vibracioacuten diferente iquestSon capaces los alumnos de usar las flautas por turnos para crear una melodiacutea Organizados en grupos los chicos usaraacuten esas siete notas para crear una melodiacutea baacutesica a la que antildeadiraacuten la muacutesica que deseen
Ya han compuesto una muacutesica basada en los traacutensitos de TRAPPIST iquestPodraacuten crear ahora una melodiacutea basada en otros sistemas Podriacutean probar a llenar botellas o jarras con agua hasta distintas alturas a tamborilear con las baquetas a hacer vibrar reglas sobre el borde de una mesa o a hacer vibrar gomillas elaacutesticas tensadas a lo ancho de una caja de pantildeuelos vaciacutea
mdash iquestSeriacutea capaz alguacuten grupo de componer un rap para acompantildear sus melodiacuteas
66 T8 Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
Puesta en comuacutenCada grupo interpretaraacute su composicioacuten para toda la clase iquestSe les ocurre alguna aportacioacuten para mejorar las piezas musicales
En el tema 7 el alumnado aprendioacute que los planetas con un cam-po magneacutetico producen sentildeales que se pueden detectar mediante radiotelescopios Si una raza alieniacutegena captara las sentildeales de radio naturales que emite la Tierra oiriacutea una serie de chasquidos y silbidos iexclparecidos a los de R2-D2 el robot de Star Wars
Vuelve a oiacuter los chasquidos y silbidos de la Tierra en el sitio ESA Kids
httpwwwesaintesaKIDSenSEM5QPSHKHF_LifeinSpace_0html
Oiacuted en clase un corte de Star Wars la firma de cinco notas de la peliacute-cula Encuentros en la tercera fase o cualquier otra muacutesica relacionada con el espacio
Actividad B El programa ScratchCada uno de los planetas de Trappist-1 tarda un tiempo diferente en completar una oacuterbita alrededor de su estrella central Las leyes de Ke-pler dicen que cuanto maacutes lejos se encuentra un planeta de su estrella maacutes tarda en recorrer su oacuterbita
En este proyecto en Scratch el periodo de cada oacuterbita es propor-cional a los periodos orbitales reales de los planetas de Trappist Cada vez que un planeta completa una oacuterbita el modelo emite un sonido diferente
httpsscratchmiteduprojects153216618
Los sonidos estaacuten asignados de la siguiente manera pero es faacutecil cam-biar esto dentro del modelo
B ndash Chomp C ndash Boing D ndash CricketE ndash Meow F ndash Alien Creak2 G ndash Bass BeatboxH ndash Goose
El tiempo que dura cada oacuterbita se puede encontrar en el programa Scratch y se da en segundos
El cursor proporcional del modelo se puede utilizar para obtener muacuteltiplos de cada periodo orbital Por ejemplo si la proporcioacuten se es-tablece en 2 entonces el periodo de Trappist-1b ascenderaacute a 302 se-gundos y el de Trappist-1h seraacute de 40 segundos
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
El alumnado podriacutea iniciarse en el empleo de un programa informaacutetico para crear sus propias composiciones musicales basadas en los patrones orbitales de los planetas de TRAPPIST-1 Beatwave es una aplicacioacuten interesante que se puede usar con teleacutefonos moacuteviles y que ofrece la posibilidad de crear ritmos simples melodiacuteas melodiacuteas paralelas y de antildeadir instrumentos de fondo
67T8Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
1 Pulsa la flecha identifica los distintos sonidos que se oyen 2 Ordeacutenalos por periodos (del maacutes corto al maacutes largo) Pulsa stop
para detener los sonidos3 Cronometra cada uno crea una tabla con los periodos orbitales
(en segundos) 4 Pulsa en cada planeta para comprobar que cada sonido se re-
produce por separado Los datos reales de los planetas se pue-den encontrar en Wikipedia
httpsenwikiped iaorgwikiTRAPPIST-1mediaFile-PIA21425_-_TRAPPIST-1_Statistics_Tablejpg
El alumnado podriacutea recrear las oacuterbitas intentando cronometrar sus perio-dos mientras caminan en torno a una laquoestrellaraquo de manera que siempre pasen por el mismo punto cada vez que oigan el sonido de su planeta Esta recreacioacuten fiacutesica de las oacuterbitas con alumnos representando cada uno de los planetas orbitando alrededor de una estrella central podriacutea ayudar al grupo a entender la distancia a la que se encuentra cada planeta de la estrella y la velocidad a la que se desplaza en relacioacuten con los demaacutes pla-netas del sistema Asimismo podriacutea ayudarles a entender queacute hicieron en realidad durante la actividad con el programa Scratch que cada sonido re-presenta una oacuterbita completa Tendriacutean que poner a escala la distancia de las oacuterbitas porque si no algunos tardariacutean diacuteas en completar una vuelta de modo que un ejercicio matemaacutetico uacutetil consistiriacutea en crear una escala adecuada que pudiera representarse dentro de la clase Para ello deberaacuten asumir que las oacuterbitas son circulares Si juegan con el cursor proporcional del modelo encontraraacuten la mejor opcioacuten para que todos los planetas com-pleten sanos y salvos sus oacuterbitas respectivas Deberaacuten calcular la longitud del periodo de su sonido particular y luego lo comprobaraacuten
Quien tenga habilidad programando podraacute ampliar el ejercicio in-troduciendo las oacuterbitas de los planetas en el modelo
En este enlace se puede encontrar un ejemplo de movimiento circular
en Scratch
httpsscratchmiteduprojects11439426
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Usar los datos del periodo orbital para crear una composicioacuten musical similar para nuestro Sistema Solar y compara los dos sistemas
Crear una animacioacuten con Scratch para ilustrar la rotacioacuten de los planetas del sistema TRAPPIST-1 en torno a su estrella
gt Captura de pantalla del programa Scratch
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los planetas extrasolares y sus estrellas se
encuentran a millones de antildeos-luz de distancia del Sistema Solar
bull que las condiciones ambientales que se dan en esos planetas son diversas
bull que los seres vivos experimentan adaptaciones a lo largo del tiempo para sobrevivir en las condiciones ambientales que existen en cada momento
bull que en otros sistemas planetarios podriacutea haber formas de vida diferentes a las de la Tierra
Contexto
En esta actividad el alumnado recopilaraacute informacioacuten sobre planetas extrasolares y basaacutendose en ella usaraacute la imaginacioacuten y trabajaraacute de manera creativa para disentildear y describir un nuevo exoplaneta Para ello tendraacute en cuenta rasgos clave y las adaptaciones que necesitariacutean desarrollar los seres vivos para sobrevivir en las condiciones ambientales de ese
planeta
gt ExoMars Rover ESAATG medialab
69
tema 9AGENCIA DE VIAJES A PLANETAS EXTRASOLARES
Exploracioacuten de mundos alieniacutegenas
Libros tabletas y ordenadores
de consulta
Rotuladores y laacutepices
de colores
70 T9
Ordenador con conexioacuten a
internet
Material necesario para realizar la actividad
Papel
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astroacutenomo
galaacutectico y extragalaacutectico y Astrobioacutelogo
71T9Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
Para preparar con antelacioacutenPara esta actividad se pueden preparar etiquetas identificativas para las profesiones de astroacutenomo extra-galaacutectico y astrobioacutelogo
IntroduccioacutenExplica en clase que en este tema deben actuar en primer lugar como astroacutenomos extragalaacutecticos para estudiar y disentildear un planeta extrasolar distante Despueacutes haraacuten las veces de astrobioacutelogos para estudiar y disentildear alguna forma de vida alieniacutegena uacutenica y tendraacuten que describir coacutemo se ha adaptado a las condi-ciones ambientales que imperan en su lejano mundo
Empieza la actividad con un emocionante viaje a mundos distantes usando la herramienta interactiva httpeyesjplnasagoveyes-on-exoplanetshtml
Muestra en clase las imaacutegenes del sitio en Internet de la NASAhttpsexoplanetsnasagovalien-worldsexoplanet-travel-bureau
En este sitio encontraraacutes una seleccioacuten de carteles con gran variedad de exoplanetas que ilustran los rasgos uacutenicos de cada uno de ellos
bull TRAPPIST-1_Planet hop from TRAPPIST-1 (de planeta en planeta desde TRAPPIST-1)
bull PSOJ31885-22 _Where the night life never ends (Donde la vida nocturna nunca cesa)
bull HD4037G_Experience the gravity of a super earth (Experimenta la gravedad de una supertierra)
bull KEPLER-16B_Where your shadow always has company (Donde tu sombra siempre tiene compantildeiacutea)
bull 51 Pegasi-b_Greetings from your first exoplanet (Saludos desde tu primer exoplaneta)
bull KEPLER-186F_Where the grass is always redder (Donde la hierba siempre es maacutes roja)
El tamantildeos de estos exoplanetas va desde las supertierras hasta los minineptunos algunos son rocosos otros son aacuteridos como desiertos los hay volcaacutenicos achicharrantes geacutelidos unos son asolados por potentes vientos otros son bombardeados por radiacioacuten intensa
gt Muestra de carteles sobre exoplanetas del sitio web de la NASA
72 T9 Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
Actividad ACada grupo estudiaraacute varios sistemas de planetas extrasolares y con la informacioacuten obtenida crearaacute una descripcioacuten detallada del mundo distante inventado por ellos A continuacioacuten disentildearaacuten un cartel en el que figuren los principales rasgos de ese planeta
Actividad BSi en ese mundo pudiera haber vida iquestqueacute forma tendriacutea iquestQueacute clase de adaptaciones tendriacutean que desarrollar los seres vivos para sobrevivir en las condiciones ambientales de este planeta La astrobiologiacutea aspira a descubrir cuaacuteles son las condiciones necesarias para la vida y queacute formas puede adoptar la vida Los alumnos asumiraacuten el papel de as-trobioacutelogos para estudiar los entornos extremos que hay en la Tierra y las adaptaciones que han desarrollado los seres vivos para sobrevivir en ellos Usaraacuten esta informacioacuten para describir la clase de vida alieniacutegena que podriacutea existir en el nuevo mundo que han imaginado Dibujaraacuten y pondraacuten nombre a esta nueva forma de vida y sentildealaraacuten sus rasgos principales
Puesta en comuacutenLos grupos presentaraacuten sus disentildeos ante su clase o ante otra clase y describiraacuten con detalle el mundo alieniacutegena que han inventado Expli-caraacuten queacute adaptaciones han desarrollado los seres vivos para adaptar-se a ese entorno
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Si fuera posible iquesta cuaacutel de esos exoplanetas viajariacutean los chicos o enviariacutean una sonda para estudiarlo y por queacute El docente haraacute hincapieacute en que es imposible viajar a estos exoplanetas distantes debido a las inmensas distancias que nos separan de ellos iquestCoacutemo seriacutea ese lugar Si pudieran elegir sus caracteriacutesticas iquestcuaacuteles creen que seriacutean las ideales para vivir felices y con bienestar
Puede que los grupos quieran componer una muacutesica para acompantildear su mural Tambieacuten podriacutean disentildear confeccionar y decorar una maqueta para ilustrar los rasgos principales del mundo distante que han elegido Esta actividad podriacutea relacionarse con otros temas interdisciplinares del curriacuteculo como dibujo teatro tecnologiacutea ingenieriacutea geografiacutea lecto-escritura e informaacutetica
73T9Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
VoyagerEn 1977 se lanzaron las dos sondas gemelas Voyager 1 y 2 para explo-rar regiones del espacio a las que ninguacuten otro artefacto terrestre habiacutea llegado jamaacutes Ambas estaacuten maacutes lejos del Sol que Plutoacuten y a traveacutes de los datos que siguen enviando a la Tierra los cientiacuteficos confiacutean en co-nocer mejor el espacio que media entre las estrellas llamado espacio interestelar La nave lleva a bordo un disco de cobre chapado en oro de unos 30 cm con sonidos e imaacutegenes seleccionados para retratar la diversidad de la vida y la cultura en la Tierra
mdash iquestQueacute pondriacutean los chicos en un disco asiacute para enviar en una misioacuten con destino a un planeta distante situado fuera de los confines de nuestra propia Galaxia
mdash iquestCoacutemo describiriacutean a los seres humanos
mdash iquestQueacute los hace felicesmdash iquestQueacute cualidades consideran
deseables en un ser humano
mdash iquestQueacute aficiones animales accidentes geograacuteficos o muacutesica incluiriacutean en el disco
mdash Si tuvieran que escribir una carta a un ser alieniacutegena iquestqueacute le diriacutean
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
El alumnado podriacutea grabar un viacutedeo o un mensaje de voz composiciones musicales programas informaacuteticos robots creaciones artiacutesticas o fotografiacuteas Esta actividad ofrece muchas posibilidades para seguir un plantea-miento interdisciplinar amplio atractivo para todas las edades y todo tipo de capacidades
Otros cuadernos didaacutecticosConsulta todos los disponibles y descaacutergalos de la web wwweseroes
Deteccioacuten de exoplanetasESCONDIDOS EN LA LUZModelado de traacutensitos de exoplanetas
PRIMARIA
Ingenieriacutea de astronavesLA ALEACIOacuteN PERFECTADescubre las distintas propiedades de los materiales
PRIMARIA
Lanzamiento de cohetesTECNOLOGIacuteA ESPACIALCalcula y disentildea tu propio lanzamiento
PRIMARIA
Observador de la tierraCENTINELA INCANSABLERecogida y anaacutelisis de informacioacuten para comprender mejor nuestro planeta
PRIMARIA
Deteccioacuten de exoplanetasESCONDIDOS EN LA LUZModelado de traacutensitos de exoplanetas
SECUNDARIA Y BACHILLERATO
Ingenieriacutea de astronavesLA ALEACIOacuteN PERFECTADescubre las distintas propiedades de los materiales
SECUNDARIA Y BACHILLERATO
Lanzamiento de cohetesTECNOLOGIacuteA ESPACIALCalcula y disentildea tu propio lanzamiento
SECUNDARIA Y BACHILLERATO
Modelado de traacutensitos de exoplanetas
exoplanetasDeteccioacuten de
ESCONDIDOS EN LA LUZ
PrimariaCuaderno del profesorado
DE-P-01
Colaboradores ESERO Spain Mayo 2019
ANDALUCIacuteA Consejeriacutea de Educacioacuten y Deporte de la Junta de Andaluciacutea
ARAGOacuteN Fundacioacuten Centro Astronoacutemica Aragoneacutes Espacio 042
Fundacioacuten Ibercivis
ASTURIAS Consejeriacutea de Educacioacuten y Cultura del Gobierno del Principado de Asturias
CANARIAS Consejeriacutea de Educacioacuten y Universidades del Gobierno de Canarias
CATALUNtildeA CESIRE (Centre de Recursos Pedagogravegics Especiacutefics de Suport a la Innovacioacute i la Recerca Educativa) Departament drsquoEnsenyament Generalitat de Catalunya
GALICIA Conselleriacutea de Educacioacuten Universidade e Formacioacuten Profesional de la Xunta de Galicia
I BALEARES Conselleria De Educacioacuten y Universidad Govern Illes Balears
LA MANCHA Consejeriacutea de Eduacioacuten Cultura y Deportes Gobierno de Castilla La Mancha
MADRID Consejeriacutea de Educacioacuten e Investigacioacuten de la Comunidad de Madrid
Grupo de Investigacioacuten en Nutricioacuten Ejercicio y Estilo de Vida Saludable INEF Universidad Politeacutecnica de Madrid
MURCIA Consejeriacutea de Empleo Universidades y Empresa Regioacuten de Murcia
NAVARRA Pamplonetario
PAIacuteS VASCO Departamento de educacioacuten Gobierno Vasco
VALENCIA Ciutat de les Arts i les Ciegravencies Generalitat Valenciana
Tema 1 Hasta el infinito y maacutes allaacute 17T1
Enana marroacutenObjeto celeste con una masa intermedia entre la de un planeta gigante gaseoso y una estrella pequentildea que se cree que emite radiacioacuten infra-rroja Son de colores diversos a pesar de su nombre
Enana naranja Tambieacuten conocida como estrella de tipo K de la secuencia principal (quema hidroacutegeno) o enana K Tiene un tamantildeo intermedio entre una estrella roja de tipo M de la secuencia principal y una estrella amarilla de tipo G de la secuencia principal
Enana amarillaNuestro Sol es una estrella enana amarilla Estos astros tienen una masa similar a la del Sol A medida que se van enfriando se los conoce como estrellas enanas blanco-amarillentas
Telescopia espacial James WebbEl telescopio espacial James Webb es el sucesor del telescopio espacial Hubble y supone una colaboracioacuten internacional de la Agencia Espacial Europea la Agencia Espacial Canadiense y NASA Portaraacute en su inte-rior un instrumento desarrollado en Reino Unido que permitiraacute tomar medidas espectroscoacutepicas que se espera que revolucionen el estudio de las atmoacutesferas de planetas extrasolares Este telescopio lograraacute ob-servar las primeras galaxias que se formaron en el universo y estudiaraacute sucesos y objetos distantes del cosmos que ahora son inaccesibles a los instrumentos instalados en la superficie terrestre Otro de sus objetivos consiste en desentrantildear coacutemo se forman las estrellas y los planetas lo que incluiraacute imaacutegenes directas de exoplanetas
ENLACES
Para introducirse en el tema de los planetas extrasolares consuacuteltese
httpwwwesaintesaKIDSenSEM3NFXPX-PF_LifeinSpace_0html
httpsexoplanetsnasagov
httpeyesjplnasagoveyes-on-exoplanetshtml
httpswwwstemorgukelibraryresour-ce31030exoplanets
Para diponer de maacutes informacioacuten sobre el telescopio espacial James Webb veacutease
httpjwst-miriroeacuk
httpswwwjwstnasagov
gt Muestra del tablero de trazado de oacuterbitas de exoplanetas con dos ejes que se cruzan en el centro
18 Tema 1 Hasta el infinito y maacutes allaacuteT1
EstrellaIntervalo espacial de la zona habitable
Planetas dentro de la zona
Sol 07ndash15 Tierra Marte Venus
Gliese 581 0077ndash0165 o 008ndash0165
c g o solo g
HR 8799 154ndash331 Ninguno
55 Cancri 05ndash1125 f
Kepler 62 031ndash067 e
Kepler 186 004ndash033 b c d e
Gliese 876 007ndash015 c
iacutepsilon Andromedae 132ndash283 d
Si se usa el valor real de 0077 los planetas c y g caen dentro de la zona habitable si el nuacutemero se redondea a 008 entonces solo se encuentra en ella el planeta g Esto puede originar un debate sobre cuaacutendo es adecuado redondear un valor hasta dos decimales iexclEn este caso la diferencia entre ambos resultados es enorme
Tema 1 Hasta el infinito y maacutes allaacute 19T1
Muestras de fichas con datos (ficha de actividades 1a Sol y sistemas exoplanetarios)
Muestra de ficha rellenable(ficha de actividades 1b)
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los seres vivos producen dioacutexido de carbonobull que se ha detectado dioacutexido de carbono en la
atmoacutesfera de planetas distantesbull que la deteccioacuten de dioacutexido de carbono puede ser
un signo de que hay vidabull a trabajar siguiendo un meacutetodo cientiacutefico
Contexto
La ciencia estaacute descubriendo planetas en oacuterbita
alrededor de estrellas de nuestra Galaxia y algunos
de ellos podriacutean ser similares a la Tierra con unas
condiciones adecuadas para la vida Por tanto
iquestqueacute se busca cuando se estudian estos mundos
lejanos En este tema el alumnado aprenderaacute que
la deteccioacuten de dioacutexido de carbono puede ser un
signo de vida y para ello realizaraacute una investigacioacuten
para recolectar el dioacutexido de carbono que produce
un organismo vivo la levadura
gt Gran Fuente Prismaacutetica del Parque Nacional Yellowstone Fotografiacutea de Jim Peaco National Park Service a traveacutes de Wikimedia Commons
21
tema 2SIGNOS DE VIDA
En busca de vida en planetas extrasolares
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astrobioacutelogo
y Astroacutenomo
Botellas de plaacutestico
de 500 mlVinagre100 ml
Bicarbonato soacutedico
media taza
Pajitas de refresco y cucharilla
Vasos desechables
Material necesario para realizar la actividad B
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Material necesario para realizar la actividad A
22 T2
1 comprimidoefervescente
de Vitamina CGasificante
Ficha de actividades
2b (para fotocopiar)
TermoacutemetroLevadura en polvo y azuacutecarGlobos
Matraz 125 ml 1 vela
Agua caliente(temperatura entre
45ordm y 50ordm C)Agua
Tema 2 Signos de vida 23T2
Para preparar con antelacioacuten
Inflar y desinflar varias veces los globos antes de iniciar el estudio de la levadura Calentar el agua y guar-darla caliente en un termo Para trabajar este tema se pueden preparar etiquetas identificativas con la profesioacuten de astrobioacutelogo
ActividadIntroduccioacutenLa actividad se introduciraacute explicando que la humanidad estaacute buscando signos de vida en planetas si-tuados fuera del Sistema Solar Para ello se utilizan telescopios muy potentes En la pizarra electroacutenica se pueden mostrar imaacutegenes obtenidas por el telescopio espacial Hubble por el telescopio COROT de ESA y por el telescopio espacial Spitzer (Consuacuteltense los enlaces que figuran en el apartado titulado laquoInforma-cioacuten para el docenteraquo) Conviene explicar al alumnado que estos telescopios permiten reunir informacioacuten sobre las atmoacutesferas de las estrellas y los planetas distantes aparte de la toma de imaacutegenes espleacutendidas desde el espacio
Actividad A Explica al alumnado que los organismos vivos producen dioacutexido de carbono como material de desecho y que los especialistas que buscan signos de vida fuera del Sistema Solar usan telescopios especiales para de-tectar sustancias como dioacutexido de carbono en las atmoacutesferas de planetas distantes Se puede seguir gran variedad de procedimientos para crear burbujas de dioacutexido de carbono Los chicos usaraacuten las pajitas para soplar con ellas dentro del agua y formar burbujas introduciraacuten un comprimido efervescente de vitamina C en el agua y observaraacuten las burbujas que aparezcan o antildeadiraacuten vinagre a una cucharilla llena de bicar-bonato soacutedico y comprobaraacuten que se forma espuma a medida que se produzca el dioacutexido de carbono
El docente se aseguraraacute de que los comprimidos efervescentes se usan tan solo para realizar el experi-mento y advertiraacute a los alumnos de que no deben ingerirlos
Actividad BEn esta ocasioacuten usaremos un organismo llamado levadura que produce dioacutexido de carbono a partir de un nutriente el azuacutecar Para ello se explicaraacute a los chicos coacutemo hay que realizar la investigacioacuten1 Asegurarse de que el globo se ha estirado tras inflarlo y desinflarlo varias veces2 Verter el contenido de un sobre de levadura y una cucharilla de azuacutecar en un vaso con agua caliente
(entre 45 y 50 ordmC) y remover la mezcla3 Asegurarse de que el azuacutecar y la levadura se han disuelto y verter la mezcla en una botella Deberiacutean ver-
se las burbujas de dioacutexido de carbono que formaraacute la levadura a medida que se alimente con el azuacutecar4 Colocar y fijar la boca del globo en el cuello de la botella5 Unos minutos despueacutes el globo deberiacutea inflarse
Conviene explicar que la levadura es un organismo vivo y que a medida que se alimenta con el azuacutecar produce dioacutexido de carbono
Tema 1 Hasta el infinito y maacutes allaacute24 T2
mdash iquestSon capaces de averiguar los chicos queacute condiciones afectan a la produccioacuten de dioacutexido de carbono por parte de la levadura
A continuacioacuten cada grupo debatiraacute queacute variables podriacutean alterarse en este experimento Algunas de sus sugerencias podriacutean ser cambiar la cantidad de azuacutecar o de levadura el tipo de azuacutecar o la temperatura del agua Planificaraacuten su investigacioacuten
mdash iquestQueacute quieren mantener igual iquestQueacute quieren medir iquestQueacute van a registrar iquestQueacute creen
que ocurriraacute y por queacute Tambieacuten pueden tomar fotografiacuteas o viacutedeos de las distintas fases de expansioacuten que experimenten los globos
Puesta en comuacutenEl alumnado mostraraacute sus resultados en tabletas graacuteficas murales viacute-deos o presentaciones de PowerPoint explicaraacute queacute significan y justifi-caraacute sus conclusiones iquestCoacutemo proseguiriacutean con la investigacioacuten Con-viene hacer hincapieacute en que la existencia de dioacutexido de carbono en la atmoacutesfera de un planeta no demuestra que haya vida en eacutel
Demostracioacuten del docenteEl docente explicaraacute que una de las propiedades del dioacutexido de carbo-no es que es maacutes pesado que el aire y que puede utilizarse para apagar una llama Para demostrarlo se introduciraacuten varias cucharadas de bi-carbonato soacutedico en una jarra y se antildeadiraacute vinagre Un par de minutos despueacutes se produciraacute una reaccioacuten que formaraacute un gas Entonces se laquoverteraacuteraquo este gas (pero no el liacutequido ni la espuma) sobre una vela encendida dentro de un recipiente poco hondo y se observaraacute que la llama se apaga El docente explicaraacute entonces que la llama necesita el oxiacutegeno del aire para arder como el dioacutexido de carbono es maacutes denso
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
El alumnado podraacute disentildear un extremoacutefilo usando la informacioacuten que figura en la ficha de actividades 2a y describir en queacute condicio-nes vive y coacutemo se ha adaptado a ellas antes de concluir la actividad daacutendole un nombreTambieacuten pueden estudiar el telescopio espacial Hubble o el planeta extrasolar HD 189733b
ENLACES
Para ampliar informacioacuten sobre telescopios veacutease
httphubblestscieduthe_telescopehub-ble_essentials
httpwwwbbccouksciencespaceuniverseexplorationkepler_mission
httpsenmwikipediaorgwikiKepler_(spa-cecraft)
httpwwwspitzercaltechedu
httpwwwesaintOur_ActivitiesSpace_ScienceCOROT_overview
Para maacutes informacioacuten sobre extremoacutefilos veacutease
httpsastrobiologynasagov
La vida de los extremoacutefilos de Christopher Brooks BBC Scotland
httpwwwbbccouknature21923937
Tema 2 Signos de vida 25T2
que el aire se hunde hasta el fondo del recipiente desplaza el aire y apaga la llama iquestHay alguna manera de demostrar queacute gas se forma durante el experimento Intenta laquoverterraquo con cuidado el gas que hay den-tro de los globos cerca de una vela encendida y observa que la llama se apaga Esta prueba no demuestra por supuesto que se trate de dioacutexido de carbono en lugar de cualquier otro gas maacutes denso que el aire pero siacute revela una de las propiedades del dioacutexido de carbono La demostracioacuten es visual y fomenta el ra-zonamiento loacutegico
Siempre hay que tener cuidado cuando se usan velas encendidas Hay que advertir al alumnado de los peligros de tocar o acercarse demasiado a una llama
Informacioacuten para el docente AstrobiologiacuteaLa astrobiologiacutea estudia el origen la evolucioacuten la distribucioacuten y el futuro de la vida en el universo tanto la vida extraterrestre como la vida en la Tierra
Levadura Se conocen unas 160 especies de levadura La levadura es un hongo un organismo diminuto un solo gramo contiene 25 000 millones de ceacutelulas Es capaz de producir una cantidad inmensa de dioacutexido de car-bono siempre que disponga de los azuacutecares que necesita para alimentarse La levadura utiliza sus propias enzimas para descomponer azuacutecares maacutes complejos como azuacutecar granulado y conferirle una forma en la que pueda consumirlo
ExtremoacutefilosHasta donde sabemos la Tierra es el uacutenico planeta que alberga vida y esta vida comenzoacute a existir hace al menos 3800 millones de antildeos cuando la Tierra se habiacutea enfriado lo bastante como para desarrollar una capa exterior de roca Puede que surgiera en una laguna de roca o en el oceacuteano Ninguna forma de vida de este planeta puede sobrevivir sin agua Algunos especialistas creen que los ingredientes necesarios para la aparicioacuten de la vida pudieron llegar del espacio a lomos de cometas o asteroides En todos los lugares donde se mire se encuentra vida de alguna clase Antes se creiacutea que las plantas y animales solo podiacutean vivir cerca de la superficie terrestre donde llega la luz del Sol Pero hay bacterias que metabolizan minerales y se han descubierto gases de origen bioloacutegico varios kiloacutemetros por debajo de la roca soacutelida algunos organismos viven en ambientes muy aacutecidos en surtidores calientes situados en el fondo de los oceacuteanos maacutes profundos en charcas hidrotermales con agua hirviendo en las estepas heladas de la Antaacutertida en entornos altamente radiactivos y hasta en burbujas de gas metano Estos organismos supervivientes se denominan extremoacutefilos y da la impresioacuten de que la vida es capaz de sobrevivir en cualquier lugar donde haya agua Como la vida es tan resistente hay razones para pensar que en el cosmos puede existir alguacuten tipo de vida extraterrestre Uno de los indicadores de la vida lo constituye el dioacutexido de carbono un gas generado por la vida y que las plantas expulsan y utilizan para crecer El carbono es uno de los principales elementos quiacutemicos de la vida En 2008 el telescopio espacial Hubble descubrioacute dioacutexido de carbono en la atmoacutesfera del planeta HD 189733b que orbita alrededor de una estrella distante con un tamantildeo similar al de Juacutepiter
26 T2 Tema 2 Signos de vida
Tardiacutegrados
Los tardiacutegrados u osos de agua son animales diminutos que viven en el agua y pueden sobrevivir en entornos extremos Por ejemplo soportan unas temperaturas extremadamente altas y bajas unos iacutendices de presioacuten y de radiacioacuten extremos que resultariacutean letales para la mayoriacutea de los animales y pueden sobrevivir sin alimento y sin agua durante maacutes de diez antildeos
Deinococcus radiodurans
Este organismo unicelular soporta altas dosis de radiacioacuten casi 3000 veces maacutes que el ser humano
Hesiocaeca methanicola gusano de hielo
Especie de gusano poliqueto plano rosaacuteceo y de 5 cm de longitud que vive en depoacutesitos de hielo de metano en los fondos oceaacutenicos
Termoacutefilos
Conjunto de bacterias capaces de soportar el calor extremo y productoras de los vivos colores que se forman alrededor de los surtidores termales del Parque Nacional Yellowstone de EE UU El agua de los geacuteiseres y los surtidores de este parque alcanza temperaturas de hasta 70 ordmC
Algas termoacutefilas
Las algas termoacutefilas son capaces de sobrevivir y proliferar a temperaturas extremadamente elevadas Las algas verdes que aparecen en esta imagen del Parque Nacional Yellowstone viven en un agua que ronda los 50 ordmC
Microcystis
Los organismos Microcystis son una clase de algas bacterianas que crecen en aguas con unos niveles muy elevados de pH como el lago Mono de California Estas cianobacterias suelen organizarse en colonias como la de la figura y producen y liberan toxinas nocivas
Arenaria de mar
La Honckenya peploides tambieacuten conocida como arenaria de mar o hierba de la sal es una planta haloacutefila lo que significa que puede vivir en unas condiciones de salinidad extrema por lo que suele encontrarse cerca de las playas
Microalgas Dunaliella salina
Las microalgas Dunaliella salina amantes de entornos con una salinidad extrema son las causantes del intenso color rosa que se ve en esta imagen aeacuterea de una laguna hipersalina
Ficha informativa 2a
H O J A D E A C T I V I D A D E Sw w w e s e r o e s
actividades27T2
Cuaderno del profesoradoD E T E C C I Oacute N D E E X O P L A N E TA SFicha 2b
Nuestra pregunta es
Cambiaremos
Mediremos
Dejaremos igual las condiciones siguientes
Resultados obtenidos
Hemos descubierto
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que la luz se compone de diversos coloresbull que se pueden detectar ingredientes clave
en la atmoacutesfera de un planetabull que la deteccioacuten de agua dioacutexido de carbono
u oxiacutegeno en una atmoacutesfera planetaria puede ser un signo de que alberga vida
bull a interpretar datos e identificar rasgos determinantes
Contexto
Se ha observado que varios planetas extrasolares
poseen atmoacutesfera Cuando uno de estos planetas
transita por delante de su estrella central no solo se
puede medir su tamantildeo sino que tambieacuten se puede
averiguar exactamente queacute elementos quiacutemicos
componen la atmoacutesfera que lo envuelve mediante
el empleo de un espectroacutegrafo para captar su
espectro
En esta actividad el alumnado averiguaraacute
coacutemo descomponer tintas de colores usando la
cromatografiacutea coacutemo descomponer la luz blanca en
los colores que la conforman recurriendo a un CD a
modo de red de difraccioacuten y coacutemo interpretar los
espectros de planetas extrasolares para identificar
elementos clave de sus respectivas atmoacutesferas
gt Planeta extrasolar visto desde su sateacutelite Creacutedito IAUL Calcada
29
tema 3LA ATMOacuteSFERA
La firma especiacutefica de un planeta
Rotularesnegros
Rotuladores de colores
Fuentes de luz variadas
Pegatinas de colores
2 pipetasFichas de
actividades3a y 3b
Papel de filtro CaramelosSmaties o MampMs
Plantilla de espectroscopio (para fotocopiar)
y 1 CD
30 T3
Material necesario para realizar la actividad
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Botella con tapoacuten tipo sport
Cerillas
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Espectrocopista
y AstroacutenomoAgua caliente
Tema 3 La atmoacutesfera 31T3
Para preparar con antelacioacutenPrepara algunos ejemplos de los patrones de color que se producen cuando se dejan caer gotas de agua sobre ciacuterculos de color pintados con rotulador sobre un trozo de filtro de papel
Ten preparada una botella de plaacutestico transparente de 500 ml de capacidad con tapoacuten tipo sport y cerillas para crear una nube dentro de la botella Conviene practicarlo con antelacioacuten
Se pueden preparar etiquetas identificativas con la profesioacuten de espectroscopista del apeacutendice 1 para usarlas cuando los chicos estudien los patrones de la luz
IntroduccioacutenExplica al alumnado que la cromatografiacutea es una teacutecnica que se usa para separar mezclas Mueacutestrales coacutemo se usa la cromatografiacutea para separar pigmentos en tintes y tintas Ensentildea en clase las muestras preparadas de patrones creados al verter gotas de agua sobre ciacuterculos de colores dibujados con rotulador en filtros de papel Pide a los chicos que adivinen queacute rotuladores crearon los patrones de cada una de las muestras iquestQueacute colores permanecen igual iquestCuaacuteles se descomponen en distintos tonos
Explica en clase que igual que algunas tintas de color consisten en muchos colores las atmoacutesferas que envuelven los planetas contienen muchos ingredientes diferentes Los cientiacuteficos reuacutenen informacioacuten pro-cedente del espacio para averiguar exactamente queacute gases y queacute otras sustancias rodean estos planetas La deteccioacuten de algunos de ellos como el hidroacutegeno el dioacutexido de carbono o el oxiacutegeno puede indicar que se trata de un planeta habitable en el que podriacutea haber vida
ActividadEl alumnado estudiaraacute la teacutecnica usando rotuladores de varios colores incluido el color negro Pegaraacuten una pequentildea pegatina de color en el centro de un trozo de filtro de papel para representar un planeta y a su alrededor pintaraacuten un ciacuterculo con rotulador Antildeadiraacuten un par de gotas de agua al ciacuterculo recieacuten pintado esperaraacuten y observaraacuten queacute efectos se producen Los chicos podraacuten probar con distintos colores incluido el negro iquestQueacute ocurre Tambieacuten pueden probar a verter gotas de agua sobre Smarties o cualquier otro tipo de caramelo recubierto de color colocados sobre un papel en blanco para observar queacute pasa Expliacutecales que algunas tintas se componen de una mezcla de pigmentos que se mueven a un ritmo diferente por el papel lo que permite observar diferentes colores
Expliacutecales que la luz tambieacuten se puede descomponer en los colores de los que estaacute formada iquestAlguien ha visto alguna vez un arcoiacuteris Las gotas de lluvia curvan la luz que las atraviesa y dividen la luz visible en colores Esto es lo que llamamos un espectro Se puede usar un CD para descomponer la luz El alumnado investigaraacute este fenoacutemeno o bien orientando un CD hacia la luz del Sol o bien encendiendo una linterna o cualquier otra fuente de luz frente a un CD para ver el espectro de la luz blanca Deberiacutean intentar captar el espectro en una hoja de papel blanco cambiando el aacutengulo del CD Recuerda al alumnado que nunca hay que mirar directamente al Sol
Explica al alumnado que las atmoacutesferas planetarias contienen distintas sustancias quiacutemicas o laquoingre-dientesraquo y que cada uno de estos ingredientes tiene un patroacuten de colores o laquoespectroraquo uacutenico Cuando la luz de una estrella atraviesa las atmoacutesferas los ingredientes absorben parte de esos colores de la luz lo que se ve como liacuteneas negras A partir del patroacuten obtenido se puede saber queacute ingredientes lo causaron
32 T3 Tema 3 La atmoacutesfera
Entrega a cada grupo las fichas de actividades 3a y 3b La fi-cha 3a contiene informacioacuten sobre cuatro exoplanetas los espectros identificativos de ingredientes clave y el espectro de la luz blanca La ficha de actividades 3b es un cuestionario Porta una breve des-cripcioacuten de cada exoplaneta y del espectro de tres planetas A B y C El espectro del planeta D se ha omitido a propoacutesito para que se complete con las actividades complementarias El alumnado deberaacute cotejar estos patrones espectrales con los que aparecen en la ficha de actividades 3a para identificar queacute elementos coinciden con cada espectro Una vez que el alumnado localice queacute ingrediente hay en la atmoacutesfera de un planeta podraacute proceder a asignar un nombre a cada exoplaneta
Puesta en comuacutenCada grupo expondraacute sus resultados ante el resto de la clase identifi-caraacute los planetas A B y C y explicaraacute en queacute se ha basado para llegar a sus conclusiones
mdash iquestQueacute ingredientes consiguioacute localizar cada grupo iquestCuaacutel de los planetas podriacutea albergar vida si es que hubiera alguno iquestPor queacute O iquestpor queacute no
Demostracioacuten del docenteEs bastante sencillo crear una laquoatmoacutesferaraquo o nube en el interior de una botella para simular de manera sencilla la atmoacutesfera de un exoplaneta Vierte 50 ml de agua caliente en una botella de plaacutestico transparen-te con tapoacuten de tipo sport enciende una cerilla apaacutegala y absorbe el humo de la cerilla hacia el interior de la botella comprimieacutendola y soltaacuten-dola varias veces Cierra el tapoacuten La compresioacuten de la botella aumenta la presioacuten en su interior eleva la temperatura y convierte las moleacuteculas de agua en vapor Cuando se libera la presioacuten la temperatura desciende lo que permite que las moleacuteculas de agua se condensen alrededor de las partiacuteculas de humo y formen una laquonuberaquo Tal vez sea necesario practicar el experimento antes de realizarlo ante el alumnado
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Los chavales afianzaraacuten los conocimientos aprendidos recreando el espectro del hidroacute-geno a partir de la informacioacuten disponible Recueacuterdales que tienen el espectro completo de la luz blanca en la ficha de actividades 3a Expliacutecales que se ha detectado hidroacutegeno en la atmoacutesfera del exoplaneta D El hidroacutegeno absorbe algo de luz de color azul violeta y azul oscuro del espectro iquestSeriacutean capaces de trazar el espectro del exoplaneta D
Veacutease el apartado laquoInformacioacuten para el docenteraquo para saber maacutes sobre el espectro del hidroacutegeno
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Se puede confeccionar un espectroscopio sencillo insertando un CD en una caja Las instrucciones para esta actividad junto con otras relacionadas con la luz y el color se pueden consultar en el recurso educativo de la Agencia Espacial Europea titulado laquoThe Magic of Lightraquo consistente en ocho ejercicios de razonamiento inductivo para nintildeos de 8 a 10 antildeos de edad con la finalidad de estudiar la luz y el color usando espectroscopios y ciacutercu-los cromaacuteticos
httpswwwesaintEducationTeachers_CornerThe_Magic_of_Light_Using_spectroscopes_and_colour_wheels_to_study_the_properties_of_light_Teach_with_space_PR06
Tema 3 La atmoacutesfera 33T3
Informacioacuten para el docenteLa luz estaacute formada por radiacioacuten electromagneacutetica de distintas longitudes de onda Las sustancias que emiten luz tienen un espectro de emisioacuten Ademaacutes cada elemento absorbe ciertas longitudes de onda de la luz y crea un espectro de absorcioacuten Cuando un elemento o compuesto quiacutemico se calienta emite energiacutea en forma de luz Esos espectros de frecuencias de radiacioacuten electromagneacutetica se pueden ver me-diante un instrumento llamado espectroacutemetro Cada elemento quiacutemico se identifica porque posee es-pectro uacutenico que es como su huella dactilar Los primeros espectroscopios usaban prismas para desviar la luz pero los modelos posteriores usan sistemas de rendijas denominados red de difraccioacuten a traveacutes de la cual pasa la luz La luz se descompone entonces en distintas longitudes de onda Los CD tienen pequentildeas crestas en su superficie que reflejan la luz en distintas direcciones Funciona como una red de difraccioacuten que descompone la luz visible o luz blanca en los colores del arcoiacuteris
La misioacuten EUCLID de la Agencia Espacial Europea consiste en un sateacutelite que usa un espectroscopio para estudiar por queacute se estaacute expandiendo el universo httpsciesainteuclid
El exoplaneta A se corresponde con HD 189733b un gigante gaseoso En su atmoacutesfera se ha detec-tado hierro El exoplaneta B es HD 209458b un juacutepiter caliente con sodio en la atmoacutesfera El exoplaneta C es el objeto 55 Cancri e en cuya atmoacutesfera se ha detectado helio entre otros elementos quiacutemicos El exoplaneta D es Gliese 436b un neptuno caliente cuya atmoacutesfera contiene hidroacutegeno
En esta actividad se han utilizado los espectros del helio el hierro y el sodio y la deteccioacuten de estos elementos en una atmoacutesfera no debe considerarse un indicador de vida a diferencia de lo que podriacutea ocurrir con el hidroacutegeno El hidroacutegeno es una fuente de energiacutea quiacutemica para algunos microbios terrestres que habitan cerca de los surtidores hidrotermales de los fondos oceaacutenicos La deteccioacuten de una fuente de hidroacutegeno en la atmoacutesfera de un exoplaneta supone un hallazgo apasionante que implica que la existencia de vida extraterrestre en ese lugar no es imposible
Un espectroscopio es un instrumento que mide el espectro de la luzUn espectroacutegrafo es un instrumento que descompone la luz en un espectro de frecuencias y registra
la sentildeal mediante una caacutemaraLos especialistas que usan espectroscopios se denominan espectroscopistas y se dedican a investigar y
medir el espectro de los patrones que se forman cuando ciertas sustancias o laquomateriasraquo emiten radiacioacuten electromagneacutetica o interaccionan con ella
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que el planeta Tierra orbita alrededor del Sol en
la zona habitable (o laquozona de Ricitos de Ororaquo) donde la distancia y la temperatura son idoacuteneas
bull que los planetas extrasolares son muy calientes o muy friacuteos dependiendo de la distancia que los separe de su estrella central
bull que en astronomiacutea se usan telescopios especiales de infrarrojos para detectar estos objetos tan distantes
bull que la energiacutea se transfiere de lo caliente a lo friacuteo y que su intensidad decrece a medida que aumenta la distancia a la fuente
bull a trabajar siguiendo el meacutetodo cientiacutefico formulando predicciones observando registrando y usando datos para extraer conclusiones
Contexto
La luz infrarroja es una forma de radiacioacuten
electromagneacutetica pero no es luz visible A veces
percibimos sus efectos teacutermicos en la piel Todo lo
que estaacute caliente tambieacuten emite radiacioacuten infrarroja
y eso incluye planetas estrellas y personas Cuando
se transfiere energiacutea desde una fuente de calor esta
se dispersa por un aacuterea cada vez mayor Eso significa
que cuanto maacutes lejos se encuentra un objeto maacutes
cuesta detectarlo Los astroacutenomos que buscan
planetas extrasolares usan telescopios de infrarrojos
para captar el tenue fulgor de los objetos del espacio
exterior con ellos detectan objetos muy friacuteos y por
tanto demasiado tenues para observarlos en luz
visible En este tema el alumnado usaraacute registradores
de datos (data loggers) para medir temperaturas a
distancia y usaraacute papel termocromaacutetico para medir
el ritmo al que se transfiere energiacutea entre distintos
materiales
gt NASA AmesJPL-CaltechTim Pyle
35
tema 4NI DEMASIADO FRIacuteA NI DEMASIADO CALIENTE
La zona de Ricitos de Oro
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astrofiacutesico y Espectroscopista
Variedad de materiales y superficiesTablet o moacutevil Cinta adhesiva Cronoacutemetro
Botella de bebida de cola
2 litros
Ademaacutes necesitaraacutes
Placa de Petri de plaacutestico con tapa
Varilla metaacutelica 1 velaPapel termocromaacutetico
Taza termo(por ejemplo taza
para cafeacute con tapadera)
Termoacutemetro
36 T4
Material necesario para realizar la actividad
Material opcional
Tablet o moacutevil con app para tomar imaacutegenes teacutermicas
2 latas 2 termoacutemetros Cronoacutemetro WebCam
Tema 4 Ni demasiado friacutea ni demasiado caliente 37T4
Para preparar con antelacioacuten1 Seleccionar imaacutegenes normales y en infrarrojos para mostrar en clase httpsspaceplacenasagov
ir-photo-albumen2 Registradores de datos (data loggers) y ordenador portaacutetil para las demostraciones3 Retirar las etiquetas de dos latas Pintar una de color negro con pintura acriacutelica mate o cubrirla con
papel negro Si es necesario preparar un lote para cada equipo4 Agua caliente (a una temperatura maacutexima de 50 ordmC)
Actividad
IntroduccioacutenMuestra en la pizarra electroacutenica de clase algunas imaacutegenes de telescopios que contengan informacioacuten sobre el espacio Algunos de estos instrumentos como el telescopio espacial Spitzer reuacutenen informacioacuten sobre la temperatura de planetas estrellas y polvo y se denominan telescopios de infrarrojos Otro ejem-plo lo ofrece el telescopio espacial James Webb cuyo lanzamiento estaacute previsto para 2021
Veacutease httpjwst-miriroeacuk o httpswwwjwstnasagov
Proyecta en la pizarra electroacutenica el juego de httpsspaceplacenasagovir-photo-albumen Al pasar la laquolente de la caacutemararaquo sobre las imaacutegenes el alumnado comprobaraacute coacutemo se veriacutea el mundo si la vista humana pudiera detectar la radiacioacuten infrarroja Explica al grupo que algunos teleacutefonos moacuteviles y tabletas cuentan con tecnologiacutea para detectar radiacioacuten infrarroja El alumnado podraacute investigar coacutemo utilizar las aplicaciones para moacuteviles y tabletas que permiten tomar imaacutegenes teacutermicas o infrarrojas para detectar diferencias de tem-peratura iquestSe les ocurre alguna utilidad que pueda ofrecer esta tecnologiacutea para la vida cotidiana
Demostracioacuten del docente Coloca una vela encendida detraacutes de una botella de cola de 2 litros de manera que la vela no se vea Situacutea la caacutemara de un teleacutefono moacutevil hacia el centro de la botella ahora deberiacutea verse con claridad el ful-gor de la vela en la pantalla del teleacutefono La parte infrarroja maacutes cercana del espectro de la luz se situacutea a continuacioacuten de la luz roja que el ojo humano es capaz de detectar Las caacutemaras fotograacuteficas de algunos teleacutefonos moacuteviles no cuentan con un filtro para el infrarrojo cercano sobre todo en la caacutemara frontal Esto nos permite ver algo de la radiacioacuten electromagneacutetica (luz) que emiten los objetos calientes Un ejemplo de ello lo ofrece la contemplacioacuten de la llama de una vela a traveacutes de una botella llena de refresco de cola La llama se ve mucho maacutes al usar la caacutemara que a simple vista Otra posibilidad consiste en modificar una caacutemara web para despojarla del filtro infrarrojo
Veacutease httpswwwesaintEducationTeachers_CornerInfrared_Webcam_Hack_-_Using_infrared_ light_to_observe_the_world_in_a_new_way_Teach_with_space_P15En el siguiente enlace aparecen maacutes ejemplos de imaacutegenes en luz visible y en luz infrarroja httpcoolcosmosipaccaltecheduimage_galleriesshoehtml
38 T4 Tema 4 Ni demasiado friacutea ni demasiado caliente
Entrega a cada grupo varios cuadraditos de papel termocromaacutetico y deja que los chicos los manipulen para explorar sus propiedades iquestSaben queacute ocurre Explica brevemente coacutemo funciona este material (Consuacuteltese el apartado titulado laquoInformacioacuten para el docenteraquo) Ya en grupos los alumnos seguiraacuten investigando las propiedades del papel termocromaacutetico Pueden probar a colocar el papel en distintas superfi-cies o a sostenerlo con manos friacuteas y calientes para observar sus cam-bios de color
Tras examinar los cambios de color planificaraacuten una investigacioacuten para comparar la eficacia de distintos materiales como conductores del calor Calentaraacuten el papel termocromaacutetico colocando los cuadra-ditos sobre la tapadera de una placa de Petri llena hasta la mitad de agua caliente (a un maacuteximo de 50 ordmC) En cuanto el papel cambie de color deberaacuten colocar los cuadraditos sobre los materiales que quieran comprobar El alumnado podraacute investigar la conductividad teacutermica de diversos materiales y superficies emitiendo una prediccioacuten previa antes de medir cuaacutento tiempo tarda el papel en perder el calor y recupe-rar el tono inicial Deberaacuten decidir queacute meacutetodo seguiraacuten para anotar los resultados de sus mediciones como una tabla o graacutefica donde aparezcan los materiales ordenados de acuerdo con su conductividad teacutermica
Puesta en comuacuten
Los resultados de cada grupo se pueden cotejar y debatir en la pizarra electroacutenica para exponerlos despueacutes en forma de graacutefica
mdash iquestQueacute material fue maacutes eficaz conduciendo el calor iquestQueacute material no fue un buen conductor teacutermico iquestQueacute utilidad tendriacutean estos resultados iquestSe les ocurre alguacuten uso praacutectico para los materiales termocromaacuteticos
Explica en clase que la energiacutea siempre procede de una fuente y viaja a traveacutes de un material cuanto maacutes lejana esteacute la fuente menor seraacute la temperatura Algunos materiales como los metales son buenos con-
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Para ilustrar que los metales conducen ener-giacutea cada grupo llenaraacute de agua caliente (a un maacuteximo de 50 ordmC) hasta la mitad una taza termo Introduciraacute en ella un pincho o una cuchara de metal y volveraacute a cubrir la taza con su tapadera de manera que un extremo del metal quede bajo el agua y el otro extremo asome por el orificio de la tapadera que sirve para beber y taparaacuten los huecos que queden alrededor del metal con cinta adhesiva El alumnado deberaacute emitir una prediccioacuten sobre queacute pasaraacute con la temperatura del extremo de metal que sobresale por fuera de la taza Un miembro del grupo sujetaraacute el extremo del metal al mismo tiempo que otro pone en marcha el cronoacutemetro e informaraacute al grupo cuando detecte que aumenta la temperatu-ra entonces tomaraacuten nota del tiempo Los grupos cotejaraacuten y discutiraacuten despueacutes sus resultados Si se dispone de registradores de datos (data loggers) se podraacuten usar los senso-res de temperatura para detectar cambios de temperatura en los pinchos o las cucharas el docente podraacute conectar entonces el regis-trador de datos a un ordenador portaacutetil para mostrar a la clase una graacutefica con las varia-ciones de temperatura a lo largo del tiempo a partir de los datos recopilados
ENLACES
El siguiente enlace ofrece maacutes ejemplos de imaacutegenes en luz visible e infrarroja
httpcoolcosmosipaccaltecheduimage_ga-lleriesshoehtml
Tema 4 Ni demasiado friacutea ni demasiado caliente 39T4
ductores del calor y permiten que el calor pase a su traveacutes mientras que otros son aislantes lo que sig-nifica que no son muy eficaces dejando pasar el calor a traveacutes de ellos En el espacio la energiacutea caloriacutefica viaja por el vaciacuteo del espacio mediante un proceso denominado radiacioacuten
Para demostrar la radiacioacuten caloriacuteficaEl docente podraacute optar por utilizar este apartado como una demostracioacuten en clase o para que cada grupo realice su propio experimento Vierte el mismo volumen de agua friacutea en dos latas de metal ideacutenticas pero con una de ellas pintada con pintura acriacutelica negra mate o envuelta en papel negro e introduce en cada una un termoacutemetro o una sonda de temperatura de un registrador de datos Pon ambas latas al sol o bajo una fuente de calor como un foco Al cabo de un tiempo el agua de la lata negra deberiacutea estar maacutes ca-liente que la de la otra lata La lata sin pintar absorbe poco calor porque refleja gran parte de la energiacutea ca-loriacutefica En cambio la superficie negra absorbe bien el calor radiante y la temperatura del agua aumenta
Informacioacuten para el docente La energiacutea caloriacutefica se desplaza de los objetos calientes a los friacuteos por tres meacutetodos convencioacuten con-duccioacuten y radiacioacuten De todos ellos la radiacioacuten es el uacutenico que no requiere contacto En el espacio no hay medio material por el que circular y la energiacutea caloriacutefica solo puede viajar en forma de radiacioacuten El infrarrojo es un tipo de luz que cae justo fuera del rango de la luz visible en el espectro electromagneacutetico Las ondas de luz portan energiacutea las longitudes de onda maacutes cortas tienen maacutes energiacutea mientras que las longitudes de onda maacutes largas tienen menos energiacutea Los objetos maacutes friacuteos brillaraacuten con longitudes de onda maacutes largas mientras que los objetos calientes brillaraacuten con longitudes de onda maacutes cortas En este proceso no interviene ninguna partiacutecula a diferencia de cuando se produce la conduccioacuten asiacute que la ra-diacioacuten puede darse en el vaciacuteo del espacio Los astroacutenomos que buscan exoplanetas utilizan telescopios de infrarrojos para detectar el tenue fulgor de objetos situados en el espacio exterior Los exoplanetas se detectan con maacutes facilidad cuando son grandes y completan una oacuterbita alrededor de su estrella cada pocos diacuteas 51 Pegasi b es un ejemplo y se considera un juacutepiter caliente Estos planetas alcanzan tempe-raturas muy elevadas porque se encuentran muy cerca de sus estrellas y fulguran con intensidad en luz infrarroja Spitzer fue el primer telescopio espacial que permitioacute detectar la luz de estos juacutepiter calientes
El papel termocromaacutetico contiene pigmentos sensibles a la temperatura Cambian de color al ca-lentarse o enfriarse Los materiales termocromaacuteticos se pueden utilizar para comprobar la laquoconductividad teacutermicaraquo o la capacidad para conducir el calor de un material
Los metales son materiales de una conductividad extrema La conduccioacuten permite que los aacutetomos calientes energeacuteticos choquen con aacutetomos maacutes friacuteos y alejados del metal lo que los vuelve maacutes energeacute-ticos De este modo la energiacutea caloriacutefica se va desplazando por el objeto
gt Telescopio espacial Spitzer
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que cuando un objeto opaco o transluacutecido
bloquea la luz de una fuente se produce una sombra
bull que cuanto maacutes cerca se encuentra el objeto de la fuente de luz mayor es la sombra que produce
bull que las estrellas emiten luzbull que a medida que los planetas orbitan alrededor
de su estrella bloquean parte de su luzbull que los planetas absorben y reflejan luz
Contexto
A medida que un planeta orbita su estrella puede situarse entre ese astro y la Tierra lo que eclipsa para nosotros parte de la luz de la estrella Esto recibe el nombre de traacutensito La medicioacuten de la intensidad de la luz durante un periodo de tiempo permite detectar planetas distantes y sus estrellas En esta actividad los alumnos aprenderaacuten cuestiones relacionadas con la luz y las sombras el traacutensito de planetas extrasolares ante sus estrellas centrales las estrellas como objetos
que emiten luz y la absorcioacuten de la luz
gt ESAATG medialab CC BY-SA 30 IGO
41
tema 5EN TRAacuteNSITO
Deteccioacuten de planetas extrasolares mediante la medicioacuten del descenso de brillo
Registrador de datos
(data logger)
Pizarra blanca o pared blanca para proyectar
Esferas de poliestirenovarios tamantildeos Tijeras
CartulinaCinta adhesiva
Pinchos de brochetas
o palillos de madera
Fuente de luz linterna o foco
de LED
Ficha de actividades
5a y 5b
42 T5
Material necesario para realizar la actividad
Esferas de distintos tamantildeos
(baloacuten de fuacutetbol pelota tenis pelota
espuma)
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Fotometrista de
traacutensitos e Ingeniero de disentildeo
Caja de cartoacuten (tipo zapatos o tipo toacutener de impresora)
Disco graduadoEncuadernadores
Palillos de dientes
Bolitas pequentildeas de poliexpan o
plastilina
Tema 5 En traacutensito 43T5
Para preparar con antelacioacutenPrepara varias esferas de distintos tamantildeos como un baloacuten de fuacutetbol una pelota de espuma y una pelota de tenis Se pueden preparar etiquetas identificativas con la profesioacuten de fotometrista de traacutensitos
ActividadIntroduccioacuten Pregunta en clase queacute ocurre cuando un objeto opaco pasa por delante de una fuente de luz Haz una demostracioacuten pasando un objeto por delante del foco del proyector de la clase y mostrando su sombra en la pizarra blanca Como alternativa usa una linterna o un foco y proyecta la sombra contra una cartulina blanca o la pizarra blanca del aula
Plantea estas preguntas
mdash iquestQueacute le pasa al tamantildeo de la sombra cuando se acerca o se aleja el objeto de la fuente de luz iquestQueacute hariacuteas para averiguarlo
Cada grupo de alumnos recortaraacute una pequentildea figura de cartulina que deberaacute unir a una base de cartulina para que se mantenga en vertical Los alumnos planearaacuten la investigacioacuten emitiraacuten predicciones y reali-zaraacuten la actividad tomando mediciones meticulosas y tomando registros de los resultados Tal vez quieran usar para sus registros el ejemplo que aparece en la ficha de actividades 5a Los grupos pondraacuten en comuacuten sus hallazgos y explicaraacuten sus conclusiones
mdash iquestQueacute han descubierto iquestQueacute pasoacute con el tamantildeo de la sombra al acercar o alejar la figura de la fuente de luz iquestCoacutemo se aseguraron de que no hubiera desviaciones cada vez que realizaban la prueba iquestPueden usar los datos para trazar una graacutefica que muestre el tamantildeo de la sombra frente a la distancia de la fuente de luz
Muestra en clase esta animacioacuten (titulada laquoTransiting Exoplanet Graphraquo) con la simulacioacuten de la curva de
luz que surge a medida que un planeta orbita alrededor de su estrella httpyoutubeOX_QWa_v5rw
44 T5 Tema 5 En traacutensito
Recrea el traacutensito de un planeta ante su estrella usando la pizarra blanca y el proyector de la clase a modo de estrella central La clase deberiacutea percibir la sombra en la pantalla cuando dos alumnos lancen una pelota desde un lado de la pantalla hasta el otro Prueba a usar pelotas de distintos tamantildeos
El alumnado confeccionaraacute por grupos una maqueta del traacutensito de un planeta ante su estrella usando esferas de poliestireno (o ciacuterculos de cartulina) para representar los exoplanetas y los palillos o brochetas de madera para sostenerlos Una fuente de luz como una linterna o un foco led haraacute las veces de estrella Si se conecta un registrador de datos (data logger) a un ordenador portaacutetil para medir la intensidad de la luz se apreciaraacute un descenso en la luz registrada cuando el planeta pase por delante de la fuente de luz
Muestra al alumnado la ficha de actividades 5b donde aparece una serie de graacuteficas con el nivel de luz registrado a medida que un exo-planeta orbita alrededor de su estrella La graacutefica a tambieacuten ilustra queacute aspecto tendriacutea la graacutefica si el planeta en oacuterbita fuera maacutes grande iquestSeriacutean capaces de trazar una liacutenea en los diagramas b c y d que ilus-tre la graacutefica resultante si cerca de la estrella orbitara un planeta maacutes pequentildeo maacutes veloz o maacutes lento
gt Graacutefica para ilustrar el tamantildeo de la sombra frente a la distancia de la frente de luz (en cm)
Distancia (cm)
Tam
antildeo
de la
som
bra
(cm
)
ENLACES
Muestra en clase este interesante viacutedeo de animacioacuten donde se explica el trabajo de la misioacuten Kepler y coacutemo opera este telescopio para detectar planetas
httpskeplernasagovmultimediaInteracti-vesHowKeplerDiscoversPlanetsElementaryflashcfm
Herramienta Lightgrapher
httpskeplernasagoveducationModelsand-Simulationslightgrapher
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Con una caja de zapatos se puede fabricar una caja de luz Haz un orificio en uno de sus lados con la finalidad de iluminarla a traveacutes de eacutel con alguacuten tipo de foco como una linterna led En el lado opuesto practica otro orificio que quede justo en frente de la fuente de luz Recorta una rendija semicircular en la tapa-dera de la caja cerca del extremo en el que se encuentre la fuente de luz Introduce por este orificio un palillo que en uno de sus extremos porte una bola de plastilina que represente el planeta aseguacuterate de que el haz de luz incide directamente sobre el planeta Desplaza el palillo con el planeta desde un extremo de la rendija semicircular hasta el otro extremo simulando parte de la oacuterbita En lugar de mirar la luz directamente usa un teleacutefono moacutevil o iPad colocado en el orificio por el que se mira y graba un viacutedeo con el paso del planeta mientras lo desplazas de un extremo al otro de la rendija
Ver guiacuteas de construccioacuten de las cajas en el anexo C de este documentohttpeseroeswp-contentuploads201808Cuaderno-ESERO_Detective-de-exoplanetas_DE-SB-01_2C2AA-ED_DIGITALpdf
45T5Tema 5 En traacutensito
Puesta en comuacutenInsta a cada grupo a crear un modelo a partir de una de las curvas de luz que aparecen en la ficha de actividades 5b iquestSaben explicar por queacute cambia la curva de luz con la velocidad del traacutensito o con el tamantildeo del planeta que orbita alrededor de la estrella Aprovecha las actividades praacutecticas para comentar los detalles de conocimiento maacutes relevantes Recuerda al alumnado que la observacioacuten minuciosa del brillo de una es-trella al lo largo de un periodo de tiempo permite detectar un descenso minuacutesculo en la cantidad de luz que vemos de esa estrella Los cientiacuteficos pueden medir ese brillo y representarlo en una graacutefica que se conoce como curva de luz Los planetas suelen ser pequentildeiacutesimos comparados con sus estrellas centrales asiacute que los descensos de luz que provocan en ellas son extremadamente leves Los planetas del tamantildeo de la Tierra son especialmente difiacuteciles de detectar Los exoplanetas maacutes grandes son faacuteciles de divisar sobre todo cuando se detectan varias oacuterbitas
Curvas de luz del traacutensito de un planetaEstas son cuatro copias de la misma curva de luz (fichas 5b) registrada durante el traacutensito de un planeta por delante de su estrella La graacutefica a) tambieacuten muestra la curva (en azul) que se obtiene cuando alrededor de la estrella orbita un planeta maacutes grande Dibuja otra curva en las graacuteficas que muestre b) un planeta maacutes pequentildeo c) un traacutensito maacutes veloz y d) un planeta maacutes lento
ENLACES
La misioacuten Kepler de la NASA dedicoacute antildeos a observar el mismo trozo de cielo casi 100 000 estrellas con la esperanza de captar traacutensitos
httpskeplernasagovindexcfm
GRAacuteFICA A Tiempo
Tiempo
Tiempo
Tiempo
Porc
enta
je d
e br
illo
Porc
enta
je d
e br
illo
Porc
enta
je d
e br
illo
Porc
enta
je d
e br
illo
GRAacuteFICA C
GRAacuteFICA B
GRAacuteFICA D
w w w e s e r o e sH O J A D E A C T I V I D A D E S
acti
vida
des
46 T5
Cuaderno del profesoradoD E T E C C I Oacute N D E E X O P L A N E TA S Ficha 5a (anverso)
Nuestra pregunta es
Predecimos que
Cambiaremos
Mediremos
Dejaremos igual las condiciones siguientes
Resultados obtenidos
H O J A D E A C T I V I D A D E Sw w w e s e r o e s
actividades47T5
Cuaderno del profesoradoD E T E C C I Oacute N D E E X O P L A N E TA SFicha 5a (reverso)
Resultados obtenidos
Distancia a la luz (en cm) Tamantildeo de la sombra (en cm)
Los resultados obtenidos revelan
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los polos magneacuteticos se dan por pares bull que los polos opuestos se atraen y que los polos
iguales se repelenbull que los imanes atraen algunos materialesbull que una corriente eleacutectrica en un cable crea un
campo magneacutetico
Contexto
El descubrimiento del planeta extrasolar Proxima b un posible mundo similar a la Tierra que orbita alrededor de Proxima Centauri (la estrella maacutes cercana al Sol) suscitoacute diversas cuestiones relacionadas con su capacidad para albergar vida Este exoplaneta estaacute bombardeado por cantidades inmensas de radiacioacuten procedente de su estrella Como se encuentra maacutes cerca de su estrella que la Tierra del Sol necesitariacutea contar con un campo magneacutetico muy intenso para que la vida sobreviviera en eacutel Aquiacute en la Tierra el campo magneacutetico que rodea el planeta protege a todos los seres vivos de los peligrosos rayos coacutesmicos
En esta actividad el alumnado estudiaraacute los
imanes fabricaraacute un electroimaacuten sencillo e investigaraacute
sus propiedades
gt Exoplaneta con niveles elevados de radiacioacuten electromagneacutetica Creacutedito NASAJPL-CaltechR Hurt (SSC)
tema 6QUE LA FUERZA TE ACOMPANtildeE
Fabricacioacuten de un electroimaacuten
49
Cinta aislante Tijeras
Ademaacutes necesitaraacutes
Contenedor de plaacutestico
50 T6
Cable con aislamiento
(al menos 2 metros)2 pilas AA2 imanes
2 cables de conexioacuten
con pinzas de cocodrilo
Clips de papeleriacutea
2 varillas o clavos de hierro
grandes(uno fino y otro
grueso)2 portapilas AA
Material necesario para realizar la actividad
Interruptor o interruptor
casero
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astrofiacutesico e Ingeniero de producto
PelacablesTacos de madera
(para interruptor)Puntas
(para interruptor)
Material opcional
51T6Tema 6 Que la fuerza te acompantildee
Para preparar con antelacioacutenEl docente podraacute preparar interruptores eleacutectricos simples con el alumnado si no dispone de interruptores comerciales
Veacuteanse las instrucciones en el apartado titulado laquoInformacioacuten para el docenteraquo
Para esta actividad se pueden preparar etiquetas identificativas con la profesioacuten de astrofiacutesicoConviene confeccionar y probar un electroimaacuten antes de realizar la actividad en clase La fuerza del
imaacuten dependeraacute del nuacutemero de espiras con que se construya
ActividadIntroduccioacuten Muestra en clase una imagen del exoplaneta Proxima b y explica que se trata de un planeta distante que orbita alrededor de una estrella llamada Proxima Centauri que es la maacutes cercana al Sol Aunque la oacuterbita que sigue el planeta alrededor de su estrella estaacute dentro de la zona habitable soporta vientos descomuna-les 2000 veces maacutes fuertes que los que imperan en la Tierra y recibe un bombardeo intenso de radiacioacuten El planeta necesitariacutea contar con un campo magneacutetico potente para proteger cualquier tipo de vida que pudiera albergar
En esta actividad los alumnos investigaraacuten por su cuenta queacute tipos de imanes hay comprobaraacuten la atraccioacuten y repulsioacuten entre sus polos y la fuerza magneacutetica asimismo estudiaraacuten que los imanes atraen algunos materiales Tras discutir sus resultados explicaraacuten que la electricidad se puede usar para construir un imaacuten y lo que se obtiene se denomina electroimaacuten
Cada grupo usaraacute los materiales que hay dentro del recipiente para fabricar un electroimaacuten Primero comprobaraacute su eficacia usando clips de papeleriacutea Despueacutes los grupos debatiraacuten queacute materiales les gusta-riacutea someter a su electroimaacuten antes de reunir una serie de materiales
Averiguaciones
mdash iquestCuaacutentos clips de papeleriacutea atraeraacute el electroimaacuten
mdash iquestVariacutea la fuerza del imaacuten si se cambia la cantidad de espiras de alambre con que se construye
mdash iquestHay alguna relacioacuten entre el nuacutemero de espiras del electroimaacuten y la cantidad de clips de papeleriacutea que consigue atraer
52 T6 Tema 6 Que la fuerza te acompantildee
mdash iquestPuedes antildeadir un interruptor para activar y desactivar el paso de la electricidad y por tanto el imaacuten
mdash iquestCoacutemo afecta al imaacuten un incremento del voltaje con una pila maacutes potente o antildeadiendo maacutes pilas
mdash iquestRepercute en el imaacuten el empleo de un clavo maacutes largo maacutes corto maacutes grueso o maacutes fino
mdash iquestQueacute materiales se pueden levantar usando la atraccioacuten de un imaacuten
Los datos recopilados durante la investigacioacuten de la relacioacuten entre el nuacutemero de espiras y la cantidad de clips de papeleriacutea atraiacutedos se puede plasmar despueacutes en graacuteficas El alumnado deberaacute exponer sus hallaz-gos en forma de presentacioacuten o de mural
Puesta en comuacutenCada grupo elige un meacutetodo para informar de sus hallazgos al resto de la clase y resumiraacute sus resultados en la pizarra electroacutenica iquestEncontraron los grupos alguna conexioacuten entre el nuacutemero de espiras de alambre y la fuerza del electroimaacuten iquestLograron aumentar la potencia de su imaacuten iquestCoacutemo iquestQueacute materiales atrajo el imaacuten iquestCoinciden en sus conclusiones todos los grupos
Nuacutemero de espiras Nuacutemero de clips de papeleriacutea
53T6Tema 6 Que la fuerza te acompantildee
Informacioacuten para el docente Se cree que el campo magneacutetico de nuestro planeta se genera en las profundidades del nuacutecleo terrestre A medida que la Tierra gira se arremolinan los materiales fundidos situados en el nuacutecleo del planeta El hierro liacutequido conduce la electricidad y genera corrientes eleacutectricas que a su vez crean campos magneacuteticos Los cientiacuteficos han desarrollado un meacutetodo para calcular el campo magneacutetico de un planeta extrasolar distante que orbite alrededor de una estrella distinta de la nuestra El meacutetodo consiste en utilizar el telescopio espacial Hubble para observar el paso de un planeta por delante de su estrella y entonces estudiar la absorcioacuten de la radiacioacuten de la estrella por parte de la atmoacutesfera del planeta para por uacuteltimo estimar el tamantildeo de los campos magneacuteticos que actuacutean alrededor del planeta
Los campos magneacuteticos se producen cuando todos los electrones de un objeto de metal giran en la misma direccioacuten Un electroimaacuten es un tipo de imaacuten que usa electricidad y un material magneacutetico como el hierro para crear campos magneacuteticos Los campos magneacuteticos no se ven pero siacute se pueden medir sus efectos
Para construir un electroimaacuten simple bull Pela los extremos de un cable para despojarlos del aislamiento de
plaacutestico que los recubre bull Coloca los materiales dentro de un contenedor de plaacutestico que no
conduzca la electricidadbull Sujeta el cable de unos 20 cm de largo por uno de sus extremos
coloacutecalo en la cabeza de un clavo de hierro y enroacutellalo a lo largo de eacutel sin que se superponga en ninguacuten lugar hasta la punta del clavo
bull Aseguacuterate de que enrollas el cable en el clavo dando las vueltas siempre hacia el mismo lado para que la electricidad fluya en un solo sentido
bull Conecta los extremos del cable a los dos lados (el positivo y el ne-gativo) de la pila sujetaacutendolo a ellos con un trozo de cinta aislante para que no dejen de hacer contacto
bull Cuando hayas conectado el segundo extremo del cable la pila em-pezaraacute a conducir electricidad por las espiras de alambre y el clavo quedaraacute imantado
bull Si permutas las conexiones tambieacuten cambiaraacutes la polaridad del campo magneacutetico creado
bull Prueba el electroimaacuten colocaacutendolo cerca de un clip de papeleriacutea o cualquier otro metal
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Los alumnos investigaraacuten el exoplaneta HD 209458b apodado Osiris un juacutepiter caliente que viene a ser una tercera parte maacutes grande y maacutes brillante que Juacutepiter Tambieacuten podriacutean investigar Proxima b para lo que podraacuten apo-yarse en la informacioacuten que encontraraacuten aquiacute
httpsenwikipediaorgwikiProxima_Cen-tauri_b
httpswwwnasagovcontentgoddardhub-bles-new-shot-of-proxima-centauri-our-nea-rest-neighbor
CONFECCIOacuteN DE UN INTERRUPTOR SIMPLE
Clava dos puntillas pequentildeas en un taco pequentildeo de madera y ensarta en cada una de ellas un clip de papeleriacutea Sujeta los cables a la cabeza de cada puntilla con pinzas de coco-drilo El circuito se cierra al desplazar los clips para que esteacuten en contacto Usa este enlace para consultar las instrucciones para hacerlo y otros ejemplos de interruptores simples
httphomeschoolandthingsblogspotcouk201303making-simple-switch-for-elec-tricalhtml
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que las ondas electromagneacuteticas viajan por el
espaciobull que los cientiacuteficos captan esas ondas usando
radiotelescopios bull que esas ondas se traducen entonces a sonidosbull a trabajar siguiendo el meacutetodo cientiacutefico mediante
la formulacioacuten de predicciones la realizacioacuten de experimentos sin sesgos y la recopilacioacuten e interpretacioacuten de datos
Contexto
Los cuatro sateacutelites Cluster de ESA han descubierto que la Tierra y otros planetas con campos magneacuteticos como Juacutepiter y Saturno emiten sentildeales de radio que viajan por el espacio en un haz delgado Estas emisiones solo se pueden detectar e interpretar usando radiotelescopios de gran tamantildeo
En esta actividad el alumnado recrearaacute diversos sistemas para enviar mensajes a distancia incluido el recorrido de las ondas de radio por el espacio usaraacute el meacutetodo cientiacutefico para estudiar los teleacutefonos con cuerda y escucharaacute los sonidos
naturales de la Tierra
gt Representacioacuten artiacutestica de los sateacutelites CLUSTER Copyright NASA
55
tema 7iquestHAY ALGUIEN A LA ESCUCHA
Comunicacioacuten a traveacutes del espacio
2 vasos desechables
56 T7
CuerdaHilo de nailon
Material necesario para realizar la actividad A
Bazuca de aire o caja de cartoacuten
Pelotas de espuma de diferentes
coloresVasos
desechablesParaguasPapel Radio analoacutegica
Ademaacutes necesitaraacutes para realizar la actividad A
Ademaacutes necesitaraacutes para realizar la actividad B
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Radioastroacutenomo
e Ingeniero de Sonido
2 platillos (muacutesica)
1 velaFicha de
actividades 2b
Linterna
Tabla con Coacutedigo Morse
o aplicacioacuten para moacutevil
Una caja de cartoacuten Compaacutes Tijeras Cinta adhesiva
Material opcional
Material necesario para construir un bazuca de aire
57T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Para preparar con antelacioacutenEl docente puede conseguir un bazuca de aire por Internet o se puede construir uno con una caja de car-toacuten (consulte el apartado titulado ldquoInformacioacuten para el docenterdquo)
Ten a mano una radio analoacutegica
Para la construccioacuten del teleacutefono deberemos practicar un orificio en la base de cada vaso previamente Para esta investigacioacuten se pueden preparar etiquetas identificativas con las profesiones de Radioastroacuteno-mo e Ingeniero de Sonido
Actividad AAveriguar maneras de enviar mensajes a distancia
Introduccioacuten Comienza el tema con una demostracioacuten para despertar la imaginacioacuten del alumnado Tiende una cuerda por el aula y cuelga de ella un trozo de papel o pide a alguien de la clase que lo sostenga en alto Utiliza un ba-zuca de aire para lanzar una onda de aire a traveacutes del aula que haga vibrar el papel Luego pide que un par de voluntarios se coloquen los vasos desechables en la cabeza Apunta con el bazuca hacia cada uno de los vasos y dispara Los vasos se tambalearaacuten y se caeraacuten Pregunta en clase queacute creen que pasa
Tambieacuten se pueden chocar dos platillos para demostrar que el aire que desplazan apaga la llama de una vela
Explica a la clase que aunque no vemos el aire moverse hasta el papel o los vasos siacute vemos o percibimos las consecuencias de ese desplazamiento De manera anaacuteloga las ondas de radio que recorren distancias inmen-sas por el espacio no se ven pero sabemos que estaacuten ahiacute al capturarlas y transformarlas en sonido Pregunta en clase si se les ocurre alguna manera de enviar mensajes a distancia aquiacute en el planeta Tierra Deja que debatan sus propuestas Ensentildea en clase dos objetos sencillos (vasos de papel y cuerda) que podriacutean utilizarse para enviar un mensaje iquestSe le ocurre a alguien coacutemo Aniacutemalos a comprobar sus propuestas A continuacioacuten los chicos probaraacuten por parejas a usar vasos de papel y cuerda para mandar mensajes Organizados ya por grupos debe-raacuten identificar queacute variables pueden cambiarse y coacutemo planificariacutean la investigacioacuten Tal vez quieran apoyarse en la ficha de actividades 2b (del tema 2) para planificar la resolucioacuten de interrogantes como
mdash iquestAfecta la longitud de la cuerda o el tipo de cuerda al sonido recibido
mdash iquestQueacute pasa cuando la cuerda estaacute tensa o flojamdash iquestTiene alguna repercusioacuten el material del
que estaacute hecho el vasomdash iquestFuncionariacutea el teleacutefono de cuerda
doblando una esquina
58 T7 Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
mdash El alumnado recopilaraacute y anotaraacute los datos y compartiraacute los resultados con la clase
mdash iquestQueacute tipo de cuerda o vaso recomendariacutean y por queacute
Puesta en comuacutenExplica en clase que los sonidos se generan mediante vibraciones que se desplazan a traveacutes del aire de soacute-lidos y de liacutequidos Las vibraciones que se producen al hablar dentro del vaso viajan por la cuerda hasta lle-gar al otro vaso el aire que hay dentro del vaso y los huesos que hay en el craacuteneo vibran y esas vibraciones llegan hasta los oiacutedos y entonces el cerebro descifra esa informacioacuten en forma de sonidos reconocibles
Para afianzar estos conocimientos se puede utilizar este viacutedeo
httpswwwyoutubecomwatchv=HMXoHKwWmU8
Actividad BEstudio de las ondas de radio
IntroduccioacutenHaz hincapieacute en que las ondas de radio son muy diferentes de las ondas del sonido Explica que las ondas electromagneacuteticas pueden viajar por el espacio sin necesidad de que haya aire Algunas de estas ondas se denominan ondas de radio Los cientiacuteficos han descubierto una manera de captar ondas de radio y convertirlas en sentildeales que viajan hasta nuestro oiacutedo
A continuacioacuten el alumnado reproduciraacute en clase el viaje que siguen las ondas electromagneacuteticas por el espacio hasta llegar al radiotelescopio Varios voluntarios se colocaraacuten en un extremo del aula con pelotas de espuma de diferentes colores que lanzaraacuten hacia el laquoradiotelescopioraquo un paraguas abierto que otro voluntario sujetaraacute desde el lado opuesto del aula de manera que la parte coacutencava mire hacia la clase Alguien decidiraacute queacute colores representaraacuten las ondas de radio uacutetiles Cuando se hayan lanzado todas las pelotas solo se conservaraacuten las pelotas de los colores elegidos que haya atrapado el paraguas mientras que el resto se desecharaacute Explica en clase que las estrellas (representadas por los alumnos voluntarios) emiten un montoacuten de radiacioacuten (representada aquiacute por todas las pelotas de diferentes colores) que viaja por el espacio el radiotelescopio (representado por el paraguas) capta toda esa radiacioacuten pero este instrumento solo podraacute utilizar la radiacioacuten de ciertas longitudes de onda las denominas ondas de radio las cuales transformaraacute en sentildeales comprensibles para nosotros
59T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Demostracioacuten del docenteUtiliza una radio analoacutegica para que el alumnado perciba el sonido que se oye cuando no estaacute sintonizada ninguna emisora mientras que al sintonizar alguna el sonido se vuelve niacutetido De forma anaacuteloga seriacutea-mos incapaces de atribuir un sentido a las ondas de radio si su energiacutea no se transformara en vibraciones que percibimos en forma de sonidos
Explica en clase que la Tierra y otros planetas tienen una manera de gritarle al resto de la Galaxia laquoiexclEstoy aquiacuteraquo Lo que ocurre es que ese mensaje solo se percibe y se entiende mediante radiotelescopios de gran tamantildeo
En este enlace escucharaacutes una grabacioacuten con los laquosonidosraquo
naturales de la Tierra
httpwwwesaintesaKIDSenSEM5QPSHKHF_LifeinSpace_0html
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Los maacutes entusiastas podriacutean construir o com-prar un transmisor que permita al alumnado enviar mensajes Los chicos tambieacuten podriacutean realizar su propia grabacioacuten de radio
Tambieacuten podriacutea estudiarse el coacutedigo Morse Existe una aplicacioacuten para teleacutefonos moacuteviles llamada Morse-It que traduce textos a pitidos en coacutedigo Morse Una laacutempara led podriacutea sustituirse por un timbre Otra alternativa seriacutea utilizar una linterna para enviar mensajes con patrones de haces de luz Explica que la luz se puede usar de este modo para enviar informacioacuten
Imagen 1 El Observatorio IRAM Pico Veleta o IRAM 30m es un radiotelescopio pertenecien-te al Instituto de Radioastronomiacutea Milimeacutetrica que estaacute situado en la loma de Dilar en Sierra Nevada a una altura de 2850 m sobre el nivel del mar
gt Radiotelescopio del observatorio de Sierra Nevada desde las pistas de esquiacute
60 T7 Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
A - J --- S 1 ----
B - K -- T - 2 ---
C -- L - U - 3 --
D - M -- V - 4 -
E N - W -- 5
F - O --- X -- 6 -
G -- P -- Y --- 7 --
H Q --- Z -- 8 ---
I R - 0 -----
9 ----
gt Tabla con el coacutedigo Morse
61T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Informacioacuten para el docente Los objetos que pueblan el espacio como planetas exoplanetas estrellas polvo y gas emiten ondas elec-tromagneacuteticas de diferentes longitudes de onda Parte de la luz que emiten tiene longitudes de onda muy largas algunas de hasta kiloacutemetro y medio de longitud Estas ondas largas reciben el nombre de ondas de radio y son parte de una serie maacutes grande de ondas denominadas en su conjunto espectro electromag-neacutetico Como las ondas de radio son tan largas para captarlas se utilizan telescopios especiales llamados radiotelescopios Estos son mucho maacutes grandes que los telescopios que se usan para captar la luz visible Estos instrumentos inmensos se apuntan hacia las estrellas o planetas y permiten conocer su estructura movimiento y composicioacuten a partir del estudio de las ondas de radio que provienen de esos objetos En astronomiacutea se utilizan ciertos instrumentos para convertir las ondas de radio en imaacutegenes y sonidos
Construccioacuten de un bazuca de aire1 Sella por completo todos los bordes de la caja con la cinta adhesiva 2 Traza un ciacuterculo en el centro de uno de sus lados recoacutertalo y sella los bordes de este orificio
con cinta 3 Golpea con las manos simultaacuteneamente dos lados opuestos de la caja de manera que el aire que
hay en su interior se vea forzado a salir por el orificio circular 4 Dirige el aire saliente hacia el objetivo como un montoacuten de vasos de papel para intentar tumbarlos
con la raacutefaga
gt Bazuka de aire
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los sonidos se producen por vibracionesbull que el tono de un sonido se puede cambiarbull que los exoplanetas pueden transitar ante el disco
de sus estrellas siguiendo un patroacuten regular
Contexto
El telescopio espacial Spitzer reveloacute hace poco que alrededor de la estrella TRAPPIST-1 orbitan siete planetas similares a la Tierra cuyo nombre astronoacutemico es b c d e f g y h Los planetas se detectaron debido a sus traacutensito por delante de la estrella lo que eclipsa perioacutedicamente una parte minuacutescula de la luz estelar Los planetas orbitan esta estrella siguiendo un patroacuten
En este tema el alumnado usaraacute materiales cotidianos para confeccionar instrumentos sencillos como flautas de pan a partir de pajitas de refrescos y producir con ellos siete notas que combinaraacuten al
antojo de su imaginacioacuten para crear melodiacuteas
gt Sistema solar de TRAPPIST-1 Copyright de la ilustracioacuten NASA
63
tema 8LA MUacuteSICA DE LOS PLANETAS EXTRASOLARES
Sonidos del espacio
64 T8
Ordenador con conexioacuten a
internet
Material necesario para realizar la actividad
Pajitas de refresco
Ademaacutes necesitaraacutes
Vasos desechables
Cinta adhesiva
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Ingeniero de
sonido y Cientiacutefico planetario
Botellas o vasos Baquetas Cajas de cartoacuten vaciacuteas
Gomas elaacutesticas Reglas de plaacutestico
65T8Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
Para preparar con antelacioacutenPara esta actividad se pueden preparar etiquetas indentificativas para la profesioacuten de ingeniero de sonido
ActividadIntroduccioacutenExplica en clase que el telescopio espacial Spitzer descubrioacute la estrella TRAPPIST-1 y sus siete planetas
Muestra la imagen de TRAPPIST-1
httpcdnsci-newscomimagesenlarge3image_4728e-TRAPPIST-1jpg
Reproduce en clase la animacioacuten de los traacutensitos ante TRAPPIST que aparece en el siguiente viacutedeo Las oacuterbitas se han acelerado para que el viacutedeo dure un solo minutohttpwwwspitzercaltecheduexploreblog371-Making-Music-from-Exoplanets
Explica que usando los patrones de los traacutensitos de estos siete planetas similares a la Tierra ante el disco de su estrella ha inspirado a un muacutesico a componer una melodiacutea basada en los tiempos en los que se produ-cen esos traacutensitos Asignoacute al traacutensito de cada planeta una nota musical acorde con su nombre (en ingleacutes b es la nota si c es do d es re e es la nota mi f es fa g es sol y h no se corresponde con ninguna nota musical) y antildeadioacute al conjunto una instrumentacioacuten sencilla de fondo y el ritmo de un tambor
Pon ejemplos de alguacuten otro sistema planetario extrasolar como Gliese o Kepler
con una cantidad diversa de planetas en oacuterbita alrededor de la estrella central
httpsexoplanetsnasagovresources174 httpswwwnasagovameskeplerkepler-186-and-the-solar-system
El alumnado cortaraacute las pajitas de papel para construir siete laquoflautas de panraquo de distintas longitudes Todas ellas deberaacuten tener uno de sus extremos aplanado de manera que al soplar por eacutel se produzca una nota o vibracioacuten diferente iquestSon capaces los alumnos de usar las flautas por turnos para crear una melodiacutea Organizados en grupos los chicos usaraacuten esas siete notas para crear una melodiacutea baacutesica a la que antildeadiraacuten la muacutesica que deseen
Ya han compuesto una muacutesica basada en los traacutensitos de TRAPPIST iquestPodraacuten crear ahora una melodiacutea basada en otros sistemas Podriacutean probar a llenar botellas o jarras con agua hasta distintas alturas a tamborilear con las baquetas a hacer vibrar reglas sobre el borde de una mesa o a hacer vibrar gomillas elaacutesticas tensadas a lo ancho de una caja de pantildeuelos vaciacutea
mdash iquestSeriacutea capaz alguacuten grupo de componer un rap para acompantildear sus melodiacuteas
66 T8 Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
Puesta en comuacutenCada grupo interpretaraacute su composicioacuten para toda la clase iquestSe les ocurre alguna aportacioacuten para mejorar las piezas musicales
En el tema 7 el alumnado aprendioacute que los planetas con un cam-po magneacutetico producen sentildeales que se pueden detectar mediante radiotelescopios Si una raza alieniacutegena captara las sentildeales de radio naturales que emite la Tierra oiriacutea una serie de chasquidos y silbidos iexclparecidos a los de R2-D2 el robot de Star Wars
Vuelve a oiacuter los chasquidos y silbidos de la Tierra en el sitio ESA Kids
httpwwwesaintesaKIDSenSEM5QPSHKHF_LifeinSpace_0html
Oiacuted en clase un corte de Star Wars la firma de cinco notas de la peliacute-cula Encuentros en la tercera fase o cualquier otra muacutesica relacionada con el espacio
Actividad B El programa ScratchCada uno de los planetas de Trappist-1 tarda un tiempo diferente en completar una oacuterbita alrededor de su estrella central Las leyes de Ke-pler dicen que cuanto maacutes lejos se encuentra un planeta de su estrella maacutes tarda en recorrer su oacuterbita
En este proyecto en Scratch el periodo de cada oacuterbita es propor-cional a los periodos orbitales reales de los planetas de Trappist Cada vez que un planeta completa una oacuterbita el modelo emite un sonido diferente
httpsscratchmiteduprojects153216618
Los sonidos estaacuten asignados de la siguiente manera pero es faacutecil cam-biar esto dentro del modelo
B ndash Chomp C ndash Boing D ndash CricketE ndash Meow F ndash Alien Creak2 G ndash Bass BeatboxH ndash Goose
El tiempo que dura cada oacuterbita se puede encontrar en el programa Scratch y se da en segundos
El cursor proporcional del modelo se puede utilizar para obtener muacuteltiplos de cada periodo orbital Por ejemplo si la proporcioacuten se es-tablece en 2 entonces el periodo de Trappist-1b ascenderaacute a 302 se-gundos y el de Trappist-1h seraacute de 40 segundos
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
El alumnado podriacutea iniciarse en el empleo de un programa informaacutetico para crear sus propias composiciones musicales basadas en los patrones orbitales de los planetas de TRAPPIST-1 Beatwave es una aplicacioacuten interesante que se puede usar con teleacutefonos moacuteviles y que ofrece la posibilidad de crear ritmos simples melodiacuteas melodiacuteas paralelas y de antildeadir instrumentos de fondo
67T8Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
1 Pulsa la flecha identifica los distintos sonidos que se oyen 2 Ordeacutenalos por periodos (del maacutes corto al maacutes largo) Pulsa stop
para detener los sonidos3 Cronometra cada uno crea una tabla con los periodos orbitales
(en segundos) 4 Pulsa en cada planeta para comprobar que cada sonido se re-
produce por separado Los datos reales de los planetas se pue-den encontrar en Wikipedia
httpsenwikiped iaorgwikiTRAPPIST-1mediaFile-PIA21425_-_TRAPPIST-1_Statistics_Tablejpg
El alumnado podriacutea recrear las oacuterbitas intentando cronometrar sus perio-dos mientras caminan en torno a una laquoestrellaraquo de manera que siempre pasen por el mismo punto cada vez que oigan el sonido de su planeta Esta recreacioacuten fiacutesica de las oacuterbitas con alumnos representando cada uno de los planetas orbitando alrededor de una estrella central podriacutea ayudar al grupo a entender la distancia a la que se encuentra cada planeta de la estrella y la velocidad a la que se desplaza en relacioacuten con los demaacutes pla-netas del sistema Asimismo podriacutea ayudarles a entender queacute hicieron en realidad durante la actividad con el programa Scratch que cada sonido re-presenta una oacuterbita completa Tendriacutean que poner a escala la distancia de las oacuterbitas porque si no algunos tardariacutean diacuteas en completar una vuelta de modo que un ejercicio matemaacutetico uacutetil consistiriacutea en crear una escala adecuada que pudiera representarse dentro de la clase Para ello deberaacuten asumir que las oacuterbitas son circulares Si juegan con el cursor proporcional del modelo encontraraacuten la mejor opcioacuten para que todos los planetas com-pleten sanos y salvos sus oacuterbitas respectivas Deberaacuten calcular la longitud del periodo de su sonido particular y luego lo comprobaraacuten
Quien tenga habilidad programando podraacute ampliar el ejercicio in-troduciendo las oacuterbitas de los planetas en el modelo
En este enlace se puede encontrar un ejemplo de movimiento circular
en Scratch
httpsscratchmiteduprojects11439426
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Usar los datos del periodo orbital para crear una composicioacuten musical similar para nuestro Sistema Solar y compara los dos sistemas
Crear una animacioacuten con Scratch para ilustrar la rotacioacuten de los planetas del sistema TRAPPIST-1 en torno a su estrella
gt Captura de pantalla del programa Scratch
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los planetas extrasolares y sus estrellas se
encuentran a millones de antildeos-luz de distancia del Sistema Solar
bull que las condiciones ambientales que se dan en esos planetas son diversas
bull que los seres vivos experimentan adaptaciones a lo largo del tiempo para sobrevivir en las condiciones ambientales que existen en cada momento
bull que en otros sistemas planetarios podriacutea haber formas de vida diferentes a las de la Tierra
Contexto
En esta actividad el alumnado recopilaraacute informacioacuten sobre planetas extrasolares y basaacutendose en ella usaraacute la imaginacioacuten y trabajaraacute de manera creativa para disentildear y describir un nuevo exoplaneta Para ello tendraacute en cuenta rasgos clave y las adaptaciones que necesitariacutean desarrollar los seres vivos para sobrevivir en las condiciones ambientales de ese
planeta
gt ExoMars Rover ESAATG medialab
69
tema 9AGENCIA DE VIAJES A PLANETAS EXTRASOLARES
Exploracioacuten de mundos alieniacutegenas
Libros tabletas y ordenadores
de consulta
Rotuladores y laacutepices
de colores
70 T9
Ordenador con conexioacuten a
internet
Material necesario para realizar la actividad
Papel
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astroacutenomo
galaacutectico y extragalaacutectico y Astrobioacutelogo
71T9Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
Para preparar con antelacioacutenPara esta actividad se pueden preparar etiquetas identificativas para las profesiones de astroacutenomo extra-galaacutectico y astrobioacutelogo
IntroduccioacutenExplica en clase que en este tema deben actuar en primer lugar como astroacutenomos extragalaacutecticos para estudiar y disentildear un planeta extrasolar distante Despueacutes haraacuten las veces de astrobioacutelogos para estudiar y disentildear alguna forma de vida alieniacutegena uacutenica y tendraacuten que describir coacutemo se ha adaptado a las condi-ciones ambientales que imperan en su lejano mundo
Empieza la actividad con un emocionante viaje a mundos distantes usando la herramienta interactiva httpeyesjplnasagoveyes-on-exoplanetshtml
Muestra en clase las imaacutegenes del sitio en Internet de la NASAhttpsexoplanetsnasagovalien-worldsexoplanet-travel-bureau
En este sitio encontraraacutes una seleccioacuten de carteles con gran variedad de exoplanetas que ilustran los rasgos uacutenicos de cada uno de ellos
bull TRAPPIST-1_Planet hop from TRAPPIST-1 (de planeta en planeta desde TRAPPIST-1)
bull PSOJ31885-22 _Where the night life never ends (Donde la vida nocturna nunca cesa)
bull HD4037G_Experience the gravity of a super earth (Experimenta la gravedad de una supertierra)
bull KEPLER-16B_Where your shadow always has company (Donde tu sombra siempre tiene compantildeiacutea)
bull 51 Pegasi-b_Greetings from your first exoplanet (Saludos desde tu primer exoplaneta)
bull KEPLER-186F_Where the grass is always redder (Donde la hierba siempre es maacutes roja)
El tamantildeos de estos exoplanetas va desde las supertierras hasta los minineptunos algunos son rocosos otros son aacuteridos como desiertos los hay volcaacutenicos achicharrantes geacutelidos unos son asolados por potentes vientos otros son bombardeados por radiacioacuten intensa
gt Muestra de carteles sobre exoplanetas del sitio web de la NASA
72 T9 Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
Actividad ACada grupo estudiaraacute varios sistemas de planetas extrasolares y con la informacioacuten obtenida crearaacute una descripcioacuten detallada del mundo distante inventado por ellos A continuacioacuten disentildearaacuten un cartel en el que figuren los principales rasgos de ese planeta
Actividad BSi en ese mundo pudiera haber vida iquestqueacute forma tendriacutea iquestQueacute clase de adaptaciones tendriacutean que desarrollar los seres vivos para sobrevivir en las condiciones ambientales de este planeta La astrobiologiacutea aspira a descubrir cuaacuteles son las condiciones necesarias para la vida y queacute formas puede adoptar la vida Los alumnos asumiraacuten el papel de as-trobioacutelogos para estudiar los entornos extremos que hay en la Tierra y las adaptaciones que han desarrollado los seres vivos para sobrevivir en ellos Usaraacuten esta informacioacuten para describir la clase de vida alieniacutegena que podriacutea existir en el nuevo mundo que han imaginado Dibujaraacuten y pondraacuten nombre a esta nueva forma de vida y sentildealaraacuten sus rasgos principales
Puesta en comuacutenLos grupos presentaraacuten sus disentildeos ante su clase o ante otra clase y describiraacuten con detalle el mundo alieniacutegena que han inventado Expli-caraacuten queacute adaptaciones han desarrollado los seres vivos para adaptar-se a ese entorno
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Si fuera posible iquesta cuaacutel de esos exoplanetas viajariacutean los chicos o enviariacutean una sonda para estudiarlo y por queacute El docente haraacute hincapieacute en que es imposible viajar a estos exoplanetas distantes debido a las inmensas distancias que nos separan de ellos iquestCoacutemo seriacutea ese lugar Si pudieran elegir sus caracteriacutesticas iquestcuaacuteles creen que seriacutean las ideales para vivir felices y con bienestar
Puede que los grupos quieran componer una muacutesica para acompantildear su mural Tambieacuten podriacutean disentildear confeccionar y decorar una maqueta para ilustrar los rasgos principales del mundo distante que han elegido Esta actividad podriacutea relacionarse con otros temas interdisciplinares del curriacuteculo como dibujo teatro tecnologiacutea ingenieriacutea geografiacutea lecto-escritura e informaacutetica
73T9Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
VoyagerEn 1977 se lanzaron las dos sondas gemelas Voyager 1 y 2 para explo-rar regiones del espacio a las que ninguacuten otro artefacto terrestre habiacutea llegado jamaacutes Ambas estaacuten maacutes lejos del Sol que Plutoacuten y a traveacutes de los datos que siguen enviando a la Tierra los cientiacuteficos confiacutean en co-nocer mejor el espacio que media entre las estrellas llamado espacio interestelar La nave lleva a bordo un disco de cobre chapado en oro de unos 30 cm con sonidos e imaacutegenes seleccionados para retratar la diversidad de la vida y la cultura en la Tierra
mdash iquestQueacute pondriacutean los chicos en un disco asiacute para enviar en una misioacuten con destino a un planeta distante situado fuera de los confines de nuestra propia Galaxia
mdash iquestCoacutemo describiriacutean a los seres humanos
mdash iquestQueacute los hace felicesmdash iquestQueacute cualidades consideran
deseables en un ser humano
mdash iquestQueacute aficiones animales accidentes geograacuteficos o muacutesica incluiriacutean en el disco
mdash Si tuvieran que escribir una carta a un ser alieniacutegena iquestqueacute le diriacutean
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
El alumnado podriacutea grabar un viacutedeo o un mensaje de voz composiciones musicales programas informaacuteticos robots creaciones artiacutesticas o fotografiacuteas Esta actividad ofrece muchas posibilidades para seguir un plantea-miento interdisciplinar amplio atractivo para todas las edades y todo tipo de capacidades
Otros cuadernos didaacutecticosConsulta todos los disponibles y descaacutergalos de la web wwweseroes
Deteccioacuten de exoplanetasESCONDIDOS EN LA LUZModelado de traacutensitos de exoplanetas
PRIMARIA
Ingenieriacutea de astronavesLA ALEACIOacuteN PERFECTADescubre las distintas propiedades de los materiales
PRIMARIA
Lanzamiento de cohetesTECNOLOGIacuteA ESPACIALCalcula y disentildea tu propio lanzamiento
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Observador de la tierraCENTINELA INCANSABLERecogida y anaacutelisis de informacioacuten para comprender mejor nuestro planeta
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Deteccioacuten de exoplanetasESCONDIDOS EN LA LUZModelado de traacutensitos de exoplanetas
SECUNDARIA Y BACHILLERATO
Ingenieriacutea de astronavesLA ALEACIOacuteN PERFECTADescubre las distintas propiedades de los materiales
SECUNDARIA Y BACHILLERATO
Lanzamiento de cohetesTECNOLOGIacuteA ESPACIALCalcula y disentildea tu propio lanzamiento
SECUNDARIA Y BACHILLERATO
Modelado de traacutensitos de exoplanetas
exoplanetasDeteccioacuten de
ESCONDIDOS EN LA LUZ
PrimariaCuaderno del profesorado
DE-P-01
Colaboradores ESERO Spain Mayo 2019
ANDALUCIacuteA Consejeriacutea de Educacioacuten y Deporte de la Junta de Andaluciacutea
ARAGOacuteN Fundacioacuten Centro Astronoacutemica Aragoneacutes Espacio 042
Fundacioacuten Ibercivis
ASTURIAS Consejeriacutea de Educacioacuten y Cultura del Gobierno del Principado de Asturias
CANARIAS Consejeriacutea de Educacioacuten y Universidades del Gobierno de Canarias
CATALUNtildeA CESIRE (Centre de Recursos Pedagogravegics Especiacutefics de Suport a la Innovacioacute i la Recerca Educativa) Departament drsquoEnsenyament Generalitat de Catalunya
GALICIA Conselleriacutea de Educacioacuten Universidade e Formacioacuten Profesional de la Xunta de Galicia
I BALEARES Conselleria De Educacioacuten y Universidad Govern Illes Balears
LA MANCHA Consejeriacutea de Eduacioacuten Cultura y Deportes Gobierno de Castilla La Mancha
MADRID Consejeriacutea de Educacioacuten e Investigacioacuten de la Comunidad de Madrid
Grupo de Investigacioacuten en Nutricioacuten Ejercicio y Estilo de Vida Saludable INEF Universidad Politeacutecnica de Madrid
MURCIA Consejeriacutea de Empleo Universidades y Empresa Regioacuten de Murcia
NAVARRA Pamplonetario
PAIacuteS VASCO Departamento de educacioacuten Gobierno Vasco
VALENCIA Ciutat de les Arts i les Ciegravencies Generalitat Valenciana
18 Tema 1 Hasta el infinito y maacutes allaacuteT1
EstrellaIntervalo espacial de la zona habitable
Planetas dentro de la zona
Sol 07ndash15 Tierra Marte Venus
Gliese 581 0077ndash0165 o 008ndash0165
c g o solo g
HR 8799 154ndash331 Ninguno
55 Cancri 05ndash1125 f
Kepler 62 031ndash067 e
Kepler 186 004ndash033 b c d e
Gliese 876 007ndash015 c
iacutepsilon Andromedae 132ndash283 d
Si se usa el valor real de 0077 los planetas c y g caen dentro de la zona habitable si el nuacutemero se redondea a 008 entonces solo se encuentra en ella el planeta g Esto puede originar un debate sobre cuaacutendo es adecuado redondear un valor hasta dos decimales iexclEn este caso la diferencia entre ambos resultados es enorme
Tema 1 Hasta el infinito y maacutes allaacute 19T1
Muestras de fichas con datos (ficha de actividades 1a Sol y sistemas exoplanetarios)
Muestra de ficha rellenable(ficha de actividades 1b)
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los seres vivos producen dioacutexido de carbonobull que se ha detectado dioacutexido de carbono en la
atmoacutesfera de planetas distantesbull que la deteccioacuten de dioacutexido de carbono puede ser
un signo de que hay vidabull a trabajar siguiendo un meacutetodo cientiacutefico
Contexto
La ciencia estaacute descubriendo planetas en oacuterbita
alrededor de estrellas de nuestra Galaxia y algunos
de ellos podriacutean ser similares a la Tierra con unas
condiciones adecuadas para la vida Por tanto
iquestqueacute se busca cuando se estudian estos mundos
lejanos En este tema el alumnado aprenderaacute que
la deteccioacuten de dioacutexido de carbono puede ser un
signo de vida y para ello realizaraacute una investigacioacuten
para recolectar el dioacutexido de carbono que produce
un organismo vivo la levadura
gt Gran Fuente Prismaacutetica del Parque Nacional Yellowstone Fotografiacutea de Jim Peaco National Park Service a traveacutes de Wikimedia Commons
21
tema 2SIGNOS DE VIDA
En busca de vida en planetas extrasolares
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astrobioacutelogo
y Astroacutenomo
Botellas de plaacutestico
de 500 mlVinagre100 ml
Bicarbonato soacutedico
media taza
Pajitas de refresco y cucharilla
Vasos desechables
Material necesario para realizar la actividad B
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Material necesario para realizar la actividad A
22 T2
1 comprimidoefervescente
de Vitamina CGasificante
Ficha de actividades
2b (para fotocopiar)
TermoacutemetroLevadura en polvo y azuacutecarGlobos
Matraz 125 ml 1 vela
Agua caliente(temperatura entre
45ordm y 50ordm C)Agua
Tema 2 Signos de vida 23T2
Para preparar con antelacioacuten
Inflar y desinflar varias veces los globos antes de iniciar el estudio de la levadura Calentar el agua y guar-darla caliente en un termo Para trabajar este tema se pueden preparar etiquetas identificativas con la profesioacuten de astrobioacutelogo
ActividadIntroduccioacutenLa actividad se introduciraacute explicando que la humanidad estaacute buscando signos de vida en planetas si-tuados fuera del Sistema Solar Para ello se utilizan telescopios muy potentes En la pizarra electroacutenica se pueden mostrar imaacutegenes obtenidas por el telescopio espacial Hubble por el telescopio COROT de ESA y por el telescopio espacial Spitzer (Consuacuteltense los enlaces que figuran en el apartado titulado laquoInforma-cioacuten para el docenteraquo) Conviene explicar al alumnado que estos telescopios permiten reunir informacioacuten sobre las atmoacutesferas de las estrellas y los planetas distantes aparte de la toma de imaacutegenes espleacutendidas desde el espacio
Actividad A Explica al alumnado que los organismos vivos producen dioacutexido de carbono como material de desecho y que los especialistas que buscan signos de vida fuera del Sistema Solar usan telescopios especiales para de-tectar sustancias como dioacutexido de carbono en las atmoacutesferas de planetas distantes Se puede seguir gran variedad de procedimientos para crear burbujas de dioacutexido de carbono Los chicos usaraacuten las pajitas para soplar con ellas dentro del agua y formar burbujas introduciraacuten un comprimido efervescente de vitamina C en el agua y observaraacuten las burbujas que aparezcan o antildeadiraacuten vinagre a una cucharilla llena de bicar-bonato soacutedico y comprobaraacuten que se forma espuma a medida que se produzca el dioacutexido de carbono
El docente se aseguraraacute de que los comprimidos efervescentes se usan tan solo para realizar el experi-mento y advertiraacute a los alumnos de que no deben ingerirlos
Actividad BEn esta ocasioacuten usaremos un organismo llamado levadura que produce dioacutexido de carbono a partir de un nutriente el azuacutecar Para ello se explicaraacute a los chicos coacutemo hay que realizar la investigacioacuten1 Asegurarse de que el globo se ha estirado tras inflarlo y desinflarlo varias veces2 Verter el contenido de un sobre de levadura y una cucharilla de azuacutecar en un vaso con agua caliente
(entre 45 y 50 ordmC) y remover la mezcla3 Asegurarse de que el azuacutecar y la levadura se han disuelto y verter la mezcla en una botella Deberiacutean ver-
se las burbujas de dioacutexido de carbono que formaraacute la levadura a medida que se alimente con el azuacutecar4 Colocar y fijar la boca del globo en el cuello de la botella5 Unos minutos despueacutes el globo deberiacutea inflarse
Conviene explicar que la levadura es un organismo vivo y que a medida que se alimenta con el azuacutecar produce dioacutexido de carbono
Tema 1 Hasta el infinito y maacutes allaacute24 T2
mdash iquestSon capaces de averiguar los chicos queacute condiciones afectan a la produccioacuten de dioacutexido de carbono por parte de la levadura
A continuacioacuten cada grupo debatiraacute queacute variables podriacutean alterarse en este experimento Algunas de sus sugerencias podriacutean ser cambiar la cantidad de azuacutecar o de levadura el tipo de azuacutecar o la temperatura del agua Planificaraacuten su investigacioacuten
mdash iquestQueacute quieren mantener igual iquestQueacute quieren medir iquestQueacute van a registrar iquestQueacute creen
que ocurriraacute y por queacute Tambieacuten pueden tomar fotografiacuteas o viacutedeos de las distintas fases de expansioacuten que experimenten los globos
Puesta en comuacutenEl alumnado mostraraacute sus resultados en tabletas graacuteficas murales viacute-deos o presentaciones de PowerPoint explicaraacute queacute significan y justifi-caraacute sus conclusiones iquestCoacutemo proseguiriacutean con la investigacioacuten Con-viene hacer hincapieacute en que la existencia de dioacutexido de carbono en la atmoacutesfera de un planeta no demuestra que haya vida en eacutel
Demostracioacuten del docenteEl docente explicaraacute que una de las propiedades del dioacutexido de carbo-no es que es maacutes pesado que el aire y que puede utilizarse para apagar una llama Para demostrarlo se introduciraacuten varias cucharadas de bi-carbonato soacutedico en una jarra y se antildeadiraacute vinagre Un par de minutos despueacutes se produciraacute una reaccioacuten que formaraacute un gas Entonces se laquoverteraacuteraquo este gas (pero no el liacutequido ni la espuma) sobre una vela encendida dentro de un recipiente poco hondo y se observaraacute que la llama se apaga El docente explicaraacute entonces que la llama necesita el oxiacutegeno del aire para arder como el dioacutexido de carbono es maacutes denso
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
El alumnado podraacute disentildear un extremoacutefilo usando la informacioacuten que figura en la ficha de actividades 2a y describir en queacute condicio-nes vive y coacutemo se ha adaptado a ellas antes de concluir la actividad daacutendole un nombreTambieacuten pueden estudiar el telescopio espacial Hubble o el planeta extrasolar HD 189733b
ENLACES
Para ampliar informacioacuten sobre telescopios veacutease
httphubblestscieduthe_telescopehub-ble_essentials
httpwwwbbccouksciencespaceuniverseexplorationkepler_mission
httpsenmwikipediaorgwikiKepler_(spa-cecraft)
httpwwwspitzercaltechedu
httpwwwesaintOur_ActivitiesSpace_ScienceCOROT_overview
Para maacutes informacioacuten sobre extremoacutefilos veacutease
httpsastrobiologynasagov
La vida de los extremoacutefilos de Christopher Brooks BBC Scotland
httpwwwbbccouknature21923937
Tema 2 Signos de vida 25T2
que el aire se hunde hasta el fondo del recipiente desplaza el aire y apaga la llama iquestHay alguna manera de demostrar queacute gas se forma durante el experimento Intenta laquoverterraquo con cuidado el gas que hay den-tro de los globos cerca de una vela encendida y observa que la llama se apaga Esta prueba no demuestra por supuesto que se trate de dioacutexido de carbono en lugar de cualquier otro gas maacutes denso que el aire pero siacute revela una de las propiedades del dioacutexido de carbono La demostracioacuten es visual y fomenta el ra-zonamiento loacutegico
Siempre hay que tener cuidado cuando se usan velas encendidas Hay que advertir al alumnado de los peligros de tocar o acercarse demasiado a una llama
Informacioacuten para el docente AstrobiologiacuteaLa astrobiologiacutea estudia el origen la evolucioacuten la distribucioacuten y el futuro de la vida en el universo tanto la vida extraterrestre como la vida en la Tierra
Levadura Se conocen unas 160 especies de levadura La levadura es un hongo un organismo diminuto un solo gramo contiene 25 000 millones de ceacutelulas Es capaz de producir una cantidad inmensa de dioacutexido de car-bono siempre que disponga de los azuacutecares que necesita para alimentarse La levadura utiliza sus propias enzimas para descomponer azuacutecares maacutes complejos como azuacutecar granulado y conferirle una forma en la que pueda consumirlo
ExtremoacutefilosHasta donde sabemos la Tierra es el uacutenico planeta que alberga vida y esta vida comenzoacute a existir hace al menos 3800 millones de antildeos cuando la Tierra se habiacutea enfriado lo bastante como para desarrollar una capa exterior de roca Puede que surgiera en una laguna de roca o en el oceacuteano Ninguna forma de vida de este planeta puede sobrevivir sin agua Algunos especialistas creen que los ingredientes necesarios para la aparicioacuten de la vida pudieron llegar del espacio a lomos de cometas o asteroides En todos los lugares donde se mire se encuentra vida de alguna clase Antes se creiacutea que las plantas y animales solo podiacutean vivir cerca de la superficie terrestre donde llega la luz del Sol Pero hay bacterias que metabolizan minerales y se han descubierto gases de origen bioloacutegico varios kiloacutemetros por debajo de la roca soacutelida algunos organismos viven en ambientes muy aacutecidos en surtidores calientes situados en el fondo de los oceacuteanos maacutes profundos en charcas hidrotermales con agua hirviendo en las estepas heladas de la Antaacutertida en entornos altamente radiactivos y hasta en burbujas de gas metano Estos organismos supervivientes se denominan extremoacutefilos y da la impresioacuten de que la vida es capaz de sobrevivir en cualquier lugar donde haya agua Como la vida es tan resistente hay razones para pensar que en el cosmos puede existir alguacuten tipo de vida extraterrestre Uno de los indicadores de la vida lo constituye el dioacutexido de carbono un gas generado por la vida y que las plantas expulsan y utilizan para crecer El carbono es uno de los principales elementos quiacutemicos de la vida En 2008 el telescopio espacial Hubble descubrioacute dioacutexido de carbono en la atmoacutesfera del planeta HD 189733b que orbita alrededor de una estrella distante con un tamantildeo similar al de Juacutepiter
26 T2 Tema 2 Signos de vida
Tardiacutegrados
Los tardiacutegrados u osos de agua son animales diminutos que viven en el agua y pueden sobrevivir en entornos extremos Por ejemplo soportan unas temperaturas extremadamente altas y bajas unos iacutendices de presioacuten y de radiacioacuten extremos que resultariacutean letales para la mayoriacutea de los animales y pueden sobrevivir sin alimento y sin agua durante maacutes de diez antildeos
Deinococcus radiodurans
Este organismo unicelular soporta altas dosis de radiacioacuten casi 3000 veces maacutes que el ser humano
Hesiocaeca methanicola gusano de hielo
Especie de gusano poliqueto plano rosaacuteceo y de 5 cm de longitud que vive en depoacutesitos de hielo de metano en los fondos oceaacutenicos
Termoacutefilos
Conjunto de bacterias capaces de soportar el calor extremo y productoras de los vivos colores que se forman alrededor de los surtidores termales del Parque Nacional Yellowstone de EE UU El agua de los geacuteiseres y los surtidores de este parque alcanza temperaturas de hasta 70 ordmC
Algas termoacutefilas
Las algas termoacutefilas son capaces de sobrevivir y proliferar a temperaturas extremadamente elevadas Las algas verdes que aparecen en esta imagen del Parque Nacional Yellowstone viven en un agua que ronda los 50 ordmC
Microcystis
Los organismos Microcystis son una clase de algas bacterianas que crecen en aguas con unos niveles muy elevados de pH como el lago Mono de California Estas cianobacterias suelen organizarse en colonias como la de la figura y producen y liberan toxinas nocivas
Arenaria de mar
La Honckenya peploides tambieacuten conocida como arenaria de mar o hierba de la sal es una planta haloacutefila lo que significa que puede vivir en unas condiciones de salinidad extrema por lo que suele encontrarse cerca de las playas
Microalgas Dunaliella salina
Las microalgas Dunaliella salina amantes de entornos con una salinidad extrema son las causantes del intenso color rosa que se ve en esta imagen aeacuterea de una laguna hipersalina
Ficha informativa 2a
H O J A D E A C T I V I D A D E Sw w w e s e r o e s
actividades27T2
Cuaderno del profesoradoD E T E C C I Oacute N D E E X O P L A N E TA SFicha 2b
Nuestra pregunta es
Cambiaremos
Mediremos
Dejaremos igual las condiciones siguientes
Resultados obtenidos
Hemos descubierto
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que la luz se compone de diversos coloresbull que se pueden detectar ingredientes clave
en la atmoacutesfera de un planetabull que la deteccioacuten de agua dioacutexido de carbono
u oxiacutegeno en una atmoacutesfera planetaria puede ser un signo de que alberga vida
bull a interpretar datos e identificar rasgos determinantes
Contexto
Se ha observado que varios planetas extrasolares
poseen atmoacutesfera Cuando uno de estos planetas
transita por delante de su estrella central no solo se
puede medir su tamantildeo sino que tambieacuten se puede
averiguar exactamente queacute elementos quiacutemicos
componen la atmoacutesfera que lo envuelve mediante
el empleo de un espectroacutegrafo para captar su
espectro
En esta actividad el alumnado averiguaraacute
coacutemo descomponer tintas de colores usando la
cromatografiacutea coacutemo descomponer la luz blanca en
los colores que la conforman recurriendo a un CD a
modo de red de difraccioacuten y coacutemo interpretar los
espectros de planetas extrasolares para identificar
elementos clave de sus respectivas atmoacutesferas
gt Planeta extrasolar visto desde su sateacutelite Creacutedito IAUL Calcada
29
tema 3LA ATMOacuteSFERA
La firma especiacutefica de un planeta
Rotularesnegros
Rotuladores de colores
Fuentes de luz variadas
Pegatinas de colores
2 pipetasFichas de
actividades3a y 3b
Papel de filtro CaramelosSmaties o MampMs
Plantilla de espectroscopio (para fotocopiar)
y 1 CD
30 T3
Material necesario para realizar la actividad
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Botella con tapoacuten tipo sport
Cerillas
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Espectrocopista
y AstroacutenomoAgua caliente
Tema 3 La atmoacutesfera 31T3
Para preparar con antelacioacutenPrepara algunos ejemplos de los patrones de color que se producen cuando se dejan caer gotas de agua sobre ciacuterculos de color pintados con rotulador sobre un trozo de filtro de papel
Ten preparada una botella de plaacutestico transparente de 500 ml de capacidad con tapoacuten tipo sport y cerillas para crear una nube dentro de la botella Conviene practicarlo con antelacioacuten
Se pueden preparar etiquetas identificativas con la profesioacuten de espectroscopista del apeacutendice 1 para usarlas cuando los chicos estudien los patrones de la luz
IntroduccioacutenExplica al alumnado que la cromatografiacutea es una teacutecnica que se usa para separar mezclas Mueacutestrales coacutemo se usa la cromatografiacutea para separar pigmentos en tintes y tintas Ensentildea en clase las muestras preparadas de patrones creados al verter gotas de agua sobre ciacuterculos de colores dibujados con rotulador en filtros de papel Pide a los chicos que adivinen queacute rotuladores crearon los patrones de cada una de las muestras iquestQueacute colores permanecen igual iquestCuaacuteles se descomponen en distintos tonos
Explica en clase que igual que algunas tintas de color consisten en muchos colores las atmoacutesferas que envuelven los planetas contienen muchos ingredientes diferentes Los cientiacuteficos reuacutenen informacioacuten pro-cedente del espacio para averiguar exactamente queacute gases y queacute otras sustancias rodean estos planetas La deteccioacuten de algunos de ellos como el hidroacutegeno el dioacutexido de carbono o el oxiacutegeno puede indicar que se trata de un planeta habitable en el que podriacutea haber vida
ActividadEl alumnado estudiaraacute la teacutecnica usando rotuladores de varios colores incluido el color negro Pegaraacuten una pequentildea pegatina de color en el centro de un trozo de filtro de papel para representar un planeta y a su alrededor pintaraacuten un ciacuterculo con rotulador Antildeadiraacuten un par de gotas de agua al ciacuterculo recieacuten pintado esperaraacuten y observaraacuten queacute efectos se producen Los chicos podraacuten probar con distintos colores incluido el negro iquestQueacute ocurre Tambieacuten pueden probar a verter gotas de agua sobre Smarties o cualquier otro tipo de caramelo recubierto de color colocados sobre un papel en blanco para observar queacute pasa Expliacutecales que algunas tintas se componen de una mezcla de pigmentos que se mueven a un ritmo diferente por el papel lo que permite observar diferentes colores
Expliacutecales que la luz tambieacuten se puede descomponer en los colores de los que estaacute formada iquestAlguien ha visto alguna vez un arcoiacuteris Las gotas de lluvia curvan la luz que las atraviesa y dividen la luz visible en colores Esto es lo que llamamos un espectro Se puede usar un CD para descomponer la luz El alumnado investigaraacute este fenoacutemeno o bien orientando un CD hacia la luz del Sol o bien encendiendo una linterna o cualquier otra fuente de luz frente a un CD para ver el espectro de la luz blanca Deberiacutean intentar captar el espectro en una hoja de papel blanco cambiando el aacutengulo del CD Recuerda al alumnado que nunca hay que mirar directamente al Sol
Explica al alumnado que las atmoacutesferas planetarias contienen distintas sustancias quiacutemicas o laquoingre-dientesraquo y que cada uno de estos ingredientes tiene un patroacuten de colores o laquoespectroraquo uacutenico Cuando la luz de una estrella atraviesa las atmoacutesferas los ingredientes absorben parte de esos colores de la luz lo que se ve como liacuteneas negras A partir del patroacuten obtenido se puede saber queacute ingredientes lo causaron
32 T3 Tema 3 La atmoacutesfera
Entrega a cada grupo las fichas de actividades 3a y 3b La fi-cha 3a contiene informacioacuten sobre cuatro exoplanetas los espectros identificativos de ingredientes clave y el espectro de la luz blanca La ficha de actividades 3b es un cuestionario Porta una breve des-cripcioacuten de cada exoplaneta y del espectro de tres planetas A B y C El espectro del planeta D se ha omitido a propoacutesito para que se complete con las actividades complementarias El alumnado deberaacute cotejar estos patrones espectrales con los que aparecen en la ficha de actividades 3a para identificar queacute elementos coinciden con cada espectro Una vez que el alumnado localice queacute ingrediente hay en la atmoacutesfera de un planeta podraacute proceder a asignar un nombre a cada exoplaneta
Puesta en comuacutenCada grupo expondraacute sus resultados ante el resto de la clase identifi-caraacute los planetas A B y C y explicaraacute en queacute se ha basado para llegar a sus conclusiones
mdash iquestQueacute ingredientes consiguioacute localizar cada grupo iquestCuaacutel de los planetas podriacutea albergar vida si es que hubiera alguno iquestPor queacute O iquestpor queacute no
Demostracioacuten del docenteEs bastante sencillo crear una laquoatmoacutesferaraquo o nube en el interior de una botella para simular de manera sencilla la atmoacutesfera de un exoplaneta Vierte 50 ml de agua caliente en una botella de plaacutestico transparen-te con tapoacuten de tipo sport enciende una cerilla apaacutegala y absorbe el humo de la cerilla hacia el interior de la botella comprimieacutendola y soltaacuten-dola varias veces Cierra el tapoacuten La compresioacuten de la botella aumenta la presioacuten en su interior eleva la temperatura y convierte las moleacuteculas de agua en vapor Cuando se libera la presioacuten la temperatura desciende lo que permite que las moleacuteculas de agua se condensen alrededor de las partiacuteculas de humo y formen una laquonuberaquo Tal vez sea necesario practicar el experimento antes de realizarlo ante el alumnado
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Los chavales afianzaraacuten los conocimientos aprendidos recreando el espectro del hidroacute-geno a partir de la informacioacuten disponible Recueacuterdales que tienen el espectro completo de la luz blanca en la ficha de actividades 3a Expliacutecales que se ha detectado hidroacutegeno en la atmoacutesfera del exoplaneta D El hidroacutegeno absorbe algo de luz de color azul violeta y azul oscuro del espectro iquestSeriacutean capaces de trazar el espectro del exoplaneta D
Veacutease el apartado laquoInformacioacuten para el docenteraquo para saber maacutes sobre el espectro del hidroacutegeno
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Se puede confeccionar un espectroscopio sencillo insertando un CD en una caja Las instrucciones para esta actividad junto con otras relacionadas con la luz y el color se pueden consultar en el recurso educativo de la Agencia Espacial Europea titulado laquoThe Magic of Lightraquo consistente en ocho ejercicios de razonamiento inductivo para nintildeos de 8 a 10 antildeos de edad con la finalidad de estudiar la luz y el color usando espectroscopios y ciacutercu-los cromaacuteticos
httpswwwesaintEducationTeachers_CornerThe_Magic_of_Light_Using_spectroscopes_and_colour_wheels_to_study_the_properties_of_light_Teach_with_space_PR06
Tema 3 La atmoacutesfera 33T3
Informacioacuten para el docenteLa luz estaacute formada por radiacioacuten electromagneacutetica de distintas longitudes de onda Las sustancias que emiten luz tienen un espectro de emisioacuten Ademaacutes cada elemento absorbe ciertas longitudes de onda de la luz y crea un espectro de absorcioacuten Cuando un elemento o compuesto quiacutemico se calienta emite energiacutea en forma de luz Esos espectros de frecuencias de radiacioacuten electromagneacutetica se pueden ver me-diante un instrumento llamado espectroacutemetro Cada elemento quiacutemico se identifica porque posee es-pectro uacutenico que es como su huella dactilar Los primeros espectroscopios usaban prismas para desviar la luz pero los modelos posteriores usan sistemas de rendijas denominados red de difraccioacuten a traveacutes de la cual pasa la luz La luz se descompone entonces en distintas longitudes de onda Los CD tienen pequentildeas crestas en su superficie que reflejan la luz en distintas direcciones Funciona como una red de difraccioacuten que descompone la luz visible o luz blanca en los colores del arcoiacuteris
La misioacuten EUCLID de la Agencia Espacial Europea consiste en un sateacutelite que usa un espectroscopio para estudiar por queacute se estaacute expandiendo el universo httpsciesainteuclid
El exoplaneta A se corresponde con HD 189733b un gigante gaseoso En su atmoacutesfera se ha detec-tado hierro El exoplaneta B es HD 209458b un juacutepiter caliente con sodio en la atmoacutesfera El exoplaneta C es el objeto 55 Cancri e en cuya atmoacutesfera se ha detectado helio entre otros elementos quiacutemicos El exoplaneta D es Gliese 436b un neptuno caliente cuya atmoacutesfera contiene hidroacutegeno
En esta actividad se han utilizado los espectros del helio el hierro y el sodio y la deteccioacuten de estos elementos en una atmoacutesfera no debe considerarse un indicador de vida a diferencia de lo que podriacutea ocurrir con el hidroacutegeno El hidroacutegeno es una fuente de energiacutea quiacutemica para algunos microbios terrestres que habitan cerca de los surtidores hidrotermales de los fondos oceaacutenicos La deteccioacuten de una fuente de hidroacutegeno en la atmoacutesfera de un exoplaneta supone un hallazgo apasionante que implica que la existencia de vida extraterrestre en ese lugar no es imposible
Un espectroscopio es un instrumento que mide el espectro de la luzUn espectroacutegrafo es un instrumento que descompone la luz en un espectro de frecuencias y registra
la sentildeal mediante una caacutemaraLos especialistas que usan espectroscopios se denominan espectroscopistas y se dedican a investigar y
medir el espectro de los patrones que se forman cuando ciertas sustancias o laquomateriasraquo emiten radiacioacuten electromagneacutetica o interaccionan con ella
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que el planeta Tierra orbita alrededor del Sol en
la zona habitable (o laquozona de Ricitos de Ororaquo) donde la distancia y la temperatura son idoacuteneas
bull que los planetas extrasolares son muy calientes o muy friacuteos dependiendo de la distancia que los separe de su estrella central
bull que en astronomiacutea se usan telescopios especiales de infrarrojos para detectar estos objetos tan distantes
bull que la energiacutea se transfiere de lo caliente a lo friacuteo y que su intensidad decrece a medida que aumenta la distancia a la fuente
bull a trabajar siguiendo el meacutetodo cientiacutefico formulando predicciones observando registrando y usando datos para extraer conclusiones
Contexto
La luz infrarroja es una forma de radiacioacuten
electromagneacutetica pero no es luz visible A veces
percibimos sus efectos teacutermicos en la piel Todo lo
que estaacute caliente tambieacuten emite radiacioacuten infrarroja
y eso incluye planetas estrellas y personas Cuando
se transfiere energiacutea desde una fuente de calor esta
se dispersa por un aacuterea cada vez mayor Eso significa
que cuanto maacutes lejos se encuentra un objeto maacutes
cuesta detectarlo Los astroacutenomos que buscan
planetas extrasolares usan telescopios de infrarrojos
para captar el tenue fulgor de los objetos del espacio
exterior con ellos detectan objetos muy friacuteos y por
tanto demasiado tenues para observarlos en luz
visible En este tema el alumnado usaraacute registradores
de datos (data loggers) para medir temperaturas a
distancia y usaraacute papel termocromaacutetico para medir
el ritmo al que se transfiere energiacutea entre distintos
materiales
gt NASA AmesJPL-CaltechTim Pyle
35
tema 4NI DEMASIADO FRIacuteA NI DEMASIADO CALIENTE
La zona de Ricitos de Oro
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astrofiacutesico y Espectroscopista
Variedad de materiales y superficiesTablet o moacutevil Cinta adhesiva Cronoacutemetro
Botella de bebida de cola
2 litros
Ademaacutes necesitaraacutes
Placa de Petri de plaacutestico con tapa
Varilla metaacutelica 1 velaPapel termocromaacutetico
Taza termo(por ejemplo taza
para cafeacute con tapadera)
Termoacutemetro
36 T4
Material necesario para realizar la actividad
Material opcional
Tablet o moacutevil con app para tomar imaacutegenes teacutermicas
2 latas 2 termoacutemetros Cronoacutemetro WebCam
Tema 4 Ni demasiado friacutea ni demasiado caliente 37T4
Para preparar con antelacioacuten1 Seleccionar imaacutegenes normales y en infrarrojos para mostrar en clase httpsspaceplacenasagov
ir-photo-albumen2 Registradores de datos (data loggers) y ordenador portaacutetil para las demostraciones3 Retirar las etiquetas de dos latas Pintar una de color negro con pintura acriacutelica mate o cubrirla con
papel negro Si es necesario preparar un lote para cada equipo4 Agua caliente (a una temperatura maacutexima de 50 ordmC)
Actividad
IntroduccioacutenMuestra en la pizarra electroacutenica de clase algunas imaacutegenes de telescopios que contengan informacioacuten sobre el espacio Algunos de estos instrumentos como el telescopio espacial Spitzer reuacutenen informacioacuten sobre la temperatura de planetas estrellas y polvo y se denominan telescopios de infrarrojos Otro ejem-plo lo ofrece el telescopio espacial James Webb cuyo lanzamiento estaacute previsto para 2021
Veacutease httpjwst-miriroeacuk o httpswwwjwstnasagov
Proyecta en la pizarra electroacutenica el juego de httpsspaceplacenasagovir-photo-albumen Al pasar la laquolente de la caacutemararaquo sobre las imaacutegenes el alumnado comprobaraacute coacutemo se veriacutea el mundo si la vista humana pudiera detectar la radiacioacuten infrarroja Explica al grupo que algunos teleacutefonos moacuteviles y tabletas cuentan con tecnologiacutea para detectar radiacioacuten infrarroja El alumnado podraacute investigar coacutemo utilizar las aplicaciones para moacuteviles y tabletas que permiten tomar imaacutegenes teacutermicas o infrarrojas para detectar diferencias de tem-peratura iquestSe les ocurre alguna utilidad que pueda ofrecer esta tecnologiacutea para la vida cotidiana
Demostracioacuten del docente Coloca una vela encendida detraacutes de una botella de cola de 2 litros de manera que la vela no se vea Situacutea la caacutemara de un teleacutefono moacutevil hacia el centro de la botella ahora deberiacutea verse con claridad el ful-gor de la vela en la pantalla del teleacutefono La parte infrarroja maacutes cercana del espectro de la luz se situacutea a continuacioacuten de la luz roja que el ojo humano es capaz de detectar Las caacutemaras fotograacuteficas de algunos teleacutefonos moacuteviles no cuentan con un filtro para el infrarrojo cercano sobre todo en la caacutemara frontal Esto nos permite ver algo de la radiacioacuten electromagneacutetica (luz) que emiten los objetos calientes Un ejemplo de ello lo ofrece la contemplacioacuten de la llama de una vela a traveacutes de una botella llena de refresco de cola La llama se ve mucho maacutes al usar la caacutemara que a simple vista Otra posibilidad consiste en modificar una caacutemara web para despojarla del filtro infrarrojo
Veacutease httpswwwesaintEducationTeachers_CornerInfrared_Webcam_Hack_-_Using_infrared_ light_to_observe_the_world_in_a_new_way_Teach_with_space_P15En el siguiente enlace aparecen maacutes ejemplos de imaacutegenes en luz visible y en luz infrarroja httpcoolcosmosipaccaltecheduimage_galleriesshoehtml
38 T4 Tema 4 Ni demasiado friacutea ni demasiado caliente
Entrega a cada grupo varios cuadraditos de papel termocromaacutetico y deja que los chicos los manipulen para explorar sus propiedades iquestSaben queacute ocurre Explica brevemente coacutemo funciona este material (Consuacuteltese el apartado titulado laquoInformacioacuten para el docenteraquo) Ya en grupos los alumnos seguiraacuten investigando las propiedades del papel termocromaacutetico Pueden probar a colocar el papel en distintas superfi-cies o a sostenerlo con manos friacuteas y calientes para observar sus cam-bios de color
Tras examinar los cambios de color planificaraacuten una investigacioacuten para comparar la eficacia de distintos materiales como conductores del calor Calentaraacuten el papel termocromaacutetico colocando los cuadra-ditos sobre la tapadera de una placa de Petri llena hasta la mitad de agua caliente (a un maacuteximo de 50 ordmC) En cuanto el papel cambie de color deberaacuten colocar los cuadraditos sobre los materiales que quieran comprobar El alumnado podraacute investigar la conductividad teacutermica de diversos materiales y superficies emitiendo una prediccioacuten previa antes de medir cuaacutento tiempo tarda el papel en perder el calor y recupe-rar el tono inicial Deberaacuten decidir queacute meacutetodo seguiraacuten para anotar los resultados de sus mediciones como una tabla o graacutefica donde aparezcan los materiales ordenados de acuerdo con su conductividad teacutermica
Puesta en comuacuten
Los resultados de cada grupo se pueden cotejar y debatir en la pizarra electroacutenica para exponerlos despueacutes en forma de graacutefica
mdash iquestQueacute material fue maacutes eficaz conduciendo el calor iquestQueacute material no fue un buen conductor teacutermico iquestQueacute utilidad tendriacutean estos resultados iquestSe les ocurre alguacuten uso praacutectico para los materiales termocromaacuteticos
Explica en clase que la energiacutea siempre procede de una fuente y viaja a traveacutes de un material cuanto maacutes lejana esteacute la fuente menor seraacute la temperatura Algunos materiales como los metales son buenos con-
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Para ilustrar que los metales conducen ener-giacutea cada grupo llenaraacute de agua caliente (a un maacuteximo de 50 ordmC) hasta la mitad una taza termo Introduciraacute en ella un pincho o una cuchara de metal y volveraacute a cubrir la taza con su tapadera de manera que un extremo del metal quede bajo el agua y el otro extremo asome por el orificio de la tapadera que sirve para beber y taparaacuten los huecos que queden alrededor del metal con cinta adhesiva El alumnado deberaacute emitir una prediccioacuten sobre queacute pasaraacute con la temperatura del extremo de metal que sobresale por fuera de la taza Un miembro del grupo sujetaraacute el extremo del metal al mismo tiempo que otro pone en marcha el cronoacutemetro e informaraacute al grupo cuando detecte que aumenta la temperatu-ra entonces tomaraacuten nota del tiempo Los grupos cotejaraacuten y discutiraacuten despueacutes sus resultados Si se dispone de registradores de datos (data loggers) se podraacuten usar los senso-res de temperatura para detectar cambios de temperatura en los pinchos o las cucharas el docente podraacute conectar entonces el regis-trador de datos a un ordenador portaacutetil para mostrar a la clase una graacutefica con las varia-ciones de temperatura a lo largo del tiempo a partir de los datos recopilados
ENLACES
El siguiente enlace ofrece maacutes ejemplos de imaacutegenes en luz visible e infrarroja
httpcoolcosmosipaccaltecheduimage_ga-lleriesshoehtml
Tema 4 Ni demasiado friacutea ni demasiado caliente 39T4
ductores del calor y permiten que el calor pase a su traveacutes mientras que otros son aislantes lo que sig-nifica que no son muy eficaces dejando pasar el calor a traveacutes de ellos En el espacio la energiacutea caloriacutefica viaja por el vaciacuteo del espacio mediante un proceso denominado radiacioacuten
Para demostrar la radiacioacuten caloriacuteficaEl docente podraacute optar por utilizar este apartado como una demostracioacuten en clase o para que cada grupo realice su propio experimento Vierte el mismo volumen de agua friacutea en dos latas de metal ideacutenticas pero con una de ellas pintada con pintura acriacutelica negra mate o envuelta en papel negro e introduce en cada una un termoacutemetro o una sonda de temperatura de un registrador de datos Pon ambas latas al sol o bajo una fuente de calor como un foco Al cabo de un tiempo el agua de la lata negra deberiacutea estar maacutes ca-liente que la de la otra lata La lata sin pintar absorbe poco calor porque refleja gran parte de la energiacutea ca-loriacutefica En cambio la superficie negra absorbe bien el calor radiante y la temperatura del agua aumenta
Informacioacuten para el docente La energiacutea caloriacutefica se desplaza de los objetos calientes a los friacuteos por tres meacutetodos convencioacuten con-duccioacuten y radiacioacuten De todos ellos la radiacioacuten es el uacutenico que no requiere contacto En el espacio no hay medio material por el que circular y la energiacutea caloriacutefica solo puede viajar en forma de radiacioacuten El infrarrojo es un tipo de luz que cae justo fuera del rango de la luz visible en el espectro electromagneacutetico Las ondas de luz portan energiacutea las longitudes de onda maacutes cortas tienen maacutes energiacutea mientras que las longitudes de onda maacutes largas tienen menos energiacutea Los objetos maacutes friacuteos brillaraacuten con longitudes de onda maacutes largas mientras que los objetos calientes brillaraacuten con longitudes de onda maacutes cortas En este proceso no interviene ninguna partiacutecula a diferencia de cuando se produce la conduccioacuten asiacute que la ra-diacioacuten puede darse en el vaciacuteo del espacio Los astroacutenomos que buscan exoplanetas utilizan telescopios de infrarrojos para detectar el tenue fulgor de objetos situados en el espacio exterior Los exoplanetas se detectan con maacutes facilidad cuando son grandes y completan una oacuterbita alrededor de su estrella cada pocos diacuteas 51 Pegasi b es un ejemplo y se considera un juacutepiter caliente Estos planetas alcanzan tempe-raturas muy elevadas porque se encuentran muy cerca de sus estrellas y fulguran con intensidad en luz infrarroja Spitzer fue el primer telescopio espacial que permitioacute detectar la luz de estos juacutepiter calientes
El papel termocromaacutetico contiene pigmentos sensibles a la temperatura Cambian de color al ca-lentarse o enfriarse Los materiales termocromaacuteticos se pueden utilizar para comprobar la laquoconductividad teacutermicaraquo o la capacidad para conducir el calor de un material
Los metales son materiales de una conductividad extrema La conduccioacuten permite que los aacutetomos calientes energeacuteticos choquen con aacutetomos maacutes friacuteos y alejados del metal lo que los vuelve maacutes energeacute-ticos De este modo la energiacutea caloriacutefica se va desplazando por el objeto
gt Telescopio espacial Spitzer
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que cuando un objeto opaco o transluacutecido
bloquea la luz de una fuente se produce una sombra
bull que cuanto maacutes cerca se encuentra el objeto de la fuente de luz mayor es la sombra que produce
bull que las estrellas emiten luzbull que a medida que los planetas orbitan alrededor
de su estrella bloquean parte de su luzbull que los planetas absorben y reflejan luz
Contexto
A medida que un planeta orbita su estrella puede situarse entre ese astro y la Tierra lo que eclipsa para nosotros parte de la luz de la estrella Esto recibe el nombre de traacutensito La medicioacuten de la intensidad de la luz durante un periodo de tiempo permite detectar planetas distantes y sus estrellas En esta actividad los alumnos aprenderaacuten cuestiones relacionadas con la luz y las sombras el traacutensito de planetas extrasolares ante sus estrellas centrales las estrellas como objetos
que emiten luz y la absorcioacuten de la luz
gt ESAATG medialab CC BY-SA 30 IGO
41
tema 5EN TRAacuteNSITO
Deteccioacuten de planetas extrasolares mediante la medicioacuten del descenso de brillo
Registrador de datos
(data logger)
Pizarra blanca o pared blanca para proyectar
Esferas de poliestirenovarios tamantildeos Tijeras
CartulinaCinta adhesiva
Pinchos de brochetas
o palillos de madera
Fuente de luz linterna o foco
de LED
Ficha de actividades
5a y 5b
42 T5
Material necesario para realizar la actividad
Esferas de distintos tamantildeos
(baloacuten de fuacutetbol pelota tenis pelota
espuma)
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Fotometrista de
traacutensitos e Ingeniero de disentildeo
Caja de cartoacuten (tipo zapatos o tipo toacutener de impresora)
Disco graduadoEncuadernadores
Palillos de dientes
Bolitas pequentildeas de poliexpan o
plastilina
Tema 5 En traacutensito 43T5
Para preparar con antelacioacutenPrepara varias esferas de distintos tamantildeos como un baloacuten de fuacutetbol una pelota de espuma y una pelota de tenis Se pueden preparar etiquetas identificativas con la profesioacuten de fotometrista de traacutensitos
ActividadIntroduccioacuten Pregunta en clase queacute ocurre cuando un objeto opaco pasa por delante de una fuente de luz Haz una demostracioacuten pasando un objeto por delante del foco del proyector de la clase y mostrando su sombra en la pizarra blanca Como alternativa usa una linterna o un foco y proyecta la sombra contra una cartulina blanca o la pizarra blanca del aula
Plantea estas preguntas
mdash iquestQueacute le pasa al tamantildeo de la sombra cuando se acerca o se aleja el objeto de la fuente de luz iquestQueacute hariacuteas para averiguarlo
Cada grupo de alumnos recortaraacute una pequentildea figura de cartulina que deberaacute unir a una base de cartulina para que se mantenga en vertical Los alumnos planearaacuten la investigacioacuten emitiraacuten predicciones y reali-zaraacuten la actividad tomando mediciones meticulosas y tomando registros de los resultados Tal vez quieran usar para sus registros el ejemplo que aparece en la ficha de actividades 5a Los grupos pondraacuten en comuacuten sus hallazgos y explicaraacuten sus conclusiones
mdash iquestQueacute han descubierto iquestQueacute pasoacute con el tamantildeo de la sombra al acercar o alejar la figura de la fuente de luz iquestCoacutemo se aseguraron de que no hubiera desviaciones cada vez que realizaban la prueba iquestPueden usar los datos para trazar una graacutefica que muestre el tamantildeo de la sombra frente a la distancia de la fuente de luz
Muestra en clase esta animacioacuten (titulada laquoTransiting Exoplanet Graphraquo) con la simulacioacuten de la curva de
luz que surge a medida que un planeta orbita alrededor de su estrella httpyoutubeOX_QWa_v5rw
44 T5 Tema 5 En traacutensito
Recrea el traacutensito de un planeta ante su estrella usando la pizarra blanca y el proyector de la clase a modo de estrella central La clase deberiacutea percibir la sombra en la pantalla cuando dos alumnos lancen una pelota desde un lado de la pantalla hasta el otro Prueba a usar pelotas de distintos tamantildeos
El alumnado confeccionaraacute por grupos una maqueta del traacutensito de un planeta ante su estrella usando esferas de poliestireno (o ciacuterculos de cartulina) para representar los exoplanetas y los palillos o brochetas de madera para sostenerlos Una fuente de luz como una linterna o un foco led haraacute las veces de estrella Si se conecta un registrador de datos (data logger) a un ordenador portaacutetil para medir la intensidad de la luz se apreciaraacute un descenso en la luz registrada cuando el planeta pase por delante de la fuente de luz
Muestra al alumnado la ficha de actividades 5b donde aparece una serie de graacuteficas con el nivel de luz registrado a medida que un exo-planeta orbita alrededor de su estrella La graacutefica a tambieacuten ilustra queacute aspecto tendriacutea la graacutefica si el planeta en oacuterbita fuera maacutes grande iquestSeriacutean capaces de trazar una liacutenea en los diagramas b c y d que ilus-tre la graacutefica resultante si cerca de la estrella orbitara un planeta maacutes pequentildeo maacutes veloz o maacutes lento
gt Graacutefica para ilustrar el tamantildeo de la sombra frente a la distancia de la frente de luz (en cm)
Distancia (cm)
Tam
antildeo
de la
som
bra
(cm
)
ENLACES
Muestra en clase este interesante viacutedeo de animacioacuten donde se explica el trabajo de la misioacuten Kepler y coacutemo opera este telescopio para detectar planetas
httpskeplernasagovmultimediaInteracti-vesHowKeplerDiscoversPlanetsElementaryflashcfm
Herramienta Lightgrapher
httpskeplernasagoveducationModelsand-Simulationslightgrapher
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Con una caja de zapatos se puede fabricar una caja de luz Haz un orificio en uno de sus lados con la finalidad de iluminarla a traveacutes de eacutel con alguacuten tipo de foco como una linterna led En el lado opuesto practica otro orificio que quede justo en frente de la fuente de luz Recorta una rendija semicircular en la tapa-dera de la caja cerca del extremo en el que se encuentre la fuente de luz Introduce por este orificio un palillo que en uno de sus extremos porte una bola de plastilina que represente el planeta aseguacuterate de que el haz de luz incide directamente sobre el planeta Desplaza el palillo con el planeta desde un extremo de la rendija semicircular hasta el otro extremo simulando parte de la oacuterbita En lugar de mirar la luz directamente usa un teleacutefono moacutevil o iPad colocado en el orificio por el que se mira y graba un viacutedeo con el paso del planeta mientras lo desplazas de un extremo al otro de la rendija
Ver guiacuteas de construccioacuten de las cajas en el anexo C de este documentohttpeseroeswp-contentuploads201808Cuaderno-ESERO_Detective-de-exoplanetas_DE-SB-01_2C2AA-ED_DIGITALpdf
45T5Tema 5 En traacutensito
Puesta en comuacutenInsta a cada grupo a crear un modelo a partir de una de las curvas de luz que aparecen en la ficha de actividades 5b iquestSaben explicar por queacute cambia la curva de luz con la velocidad del traacutensito o con el tamantildeo del planeta que orbita alrededor de la estrella Aprovecha las actividades praacutecticas para comentar los detalles de conocimiento maacutes relevantes Recuerda al alumnado que la observacioacuten minuciosa del brillo de una es-trella al lo largo de un periodo de tiempo permite detectar un descenso minuacutesculo en la cantidad de luz que vemos de esa estrella Los cientiacuteficos pueden medir ese brillo y representarlo en una graacutefica que se conoce como curva de luz Los planetas suelen ser pequentildeiacutesimos comparados con sus estrellas centrales asiacute que los descensos de luz que provocan en ellas son extremadamente leves Los planetas del tamantildeo de la Tierra son especialmente difiacuteciles de detectar Los exoplanetas maacutes grandes son faacuteciles de divisar sobre todo cuando se detectan varias oacuterbitas
Curvas de luz del traacutensito de un planetaEstas son cuatro copias de la misma curva de luz (fichas 5b) registrada durante el traacutensito de un planeta por delante de su estrella La graacutefica a) tambieacuten muestra la curva (en azul) que se obtiene cuando alrededor de la estrella orbita un planeta maacutes grande Dibuja otra curva en las graacuteficas que muestre b) un planeta maacutes pequentildeo c) un traacutensito maacutes veloz y d) un planeta maacutes lento
ENLACES
La misioacuten Kepler de la NASA dedicoacute antildeos a observar el mismo trozo de cielo casi 100 000 estrellas con la esperanza de captar traacutensitos
httpskeplernasagovindexcfm
GRAacuteFICA A Tiempo
Tiempo
Tiempo
Tiempo
Porc
enta
je d
e br
illo
Porc
enta
je d
e br
illo
Porc
enta
je d
e br
illo
Porc
enta
je d
e br
illo
GRAacuteFICA C
GRAacuteFICA B
GRAacuteFICA D
w w w e s e r o e sH O J A D E A C T I V I D A D E S
acti
vida
des
46 T5
Cuaderno del profesoradoD E T E C C I Oacute N D E E X O P L A N E TA S Ficha 5a (anverso)
Nuestra pregunta es
Predecimos que
Cambiaremos
Mediremos
Dejaremos igual las condiciones siguientes
Resultados obtenidos
H O J A D E A C T I V I D A D E Sw w w e s e r o e s
actividades47T5
Cuaderno del profesoradoD E T E C C I Oacute N D E E X O P L A N E TA SFicha 5a (reverso)
Resultados obtenidos
Distancia a la luz (en cm) Tamantildeo de la sombra (en cm)
Los resultados obtenidos revelan
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los polos magneacuteticos se dan por pares bull que los polos opuestos se atraen y que los polos
iguales se repelenbull que los imanes atraen algunos materialesbull que una corriente eleacutectrica en un cable crea un
campo magneacutetico
Contexto
El descubrimiento del planeta extrasolar Proxima b un posible mundo similar a la Tierra que orbita alrededor de Proxima Centauri (la estrella maacutes cercana al Sol) suscitoacute diversas cuestiones relacionadas con su capacidad para albergar vida Este exoplaneta estaacute bombardeado por cantidades inmensas de radiacioacuten procedente de su estrella Como se encuentra maacutes cerca de su estrella que la Tierra del Sol necesitariacutea contar con un campo magneacutetico muy intenso para que la vida sobreviviera en eacutel Aquiacute en la Tierra el campo magneacutetico que rodea el planeta protege a todos los seres vivos de los peligrosos rayos coacutesmicos
En esta actividad el alumnado estudiaraacute los
imanes fabricaraacute un electroimaacuten sencillo e investigaraacute
sus propiedades
gt Exoplaneta con niveles elevados de radiacioacuten electromagneacutetica Creacutedito NASAJPL-CaltechR Hurt (SSC)
tema 6QUE LA FUERZA TE ACOMPANtildeE
Fabricacioacuten de un electroimaacuten
49
Cinta aislante Tijeras
Ademaacutes necesitaraacutes
Contenedor de plaacutestico
50 T6
Cable con aislamiento
(al menos 2 metros)2 pilas AA2 imanes
2 cables de conexioacuten
con pinzas de cocodrilo
Clips de papeleriacutea
2 varillas o clavos de hierro
grandes(uno fino y otro
grueso)2 portapilas AA
Material necesario para realizar la actividad
Interruptor o interruptor
casero
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astrofiacutesico e Ingeniero de producto
PelacablesTacos de madera
(para interruptor)Puntas
(para interruptor)
Material opcional
51T6Tema 6 Que la fuerza te acompantildee
Para preparar con antelacioacutenEl docente podraacute preparar interruptores eleacutectricos simples con el alumnado si no dispone de interruptores comerciales
Veacuteanse las instrucciones en el apartado titulado laquoInformacioacuten para el docenteraquo
Para esta actividad se pueden preparar etiquetas identificativas con la profesioacuten de astrofiacutesicoConviene confeccionar y probar un electroimaacuten antes de realizar la actividad en clase La fuerza del
imaacuten dependeraacute del nuacutemero de espiras con que se construya
ActividadIntroduccioacuten Muestra en clase una imagen del exoplaneta Proxima b y explica que se trata de un planeta distante que orbita alrededor de una estrella llamada Proxima Centauri que es la maacutes cercana al Sol Aunque la oacuterbita que sigue el planeta alrededor de su estrella estaacute dentro de la zona habitable soporta vientos descomuna-les 2000 veces maacutes fuertes que los que imperan en la Tierra y recibe un bombardeo intenso de radiacioacuten El planeta necesitariacutea contar con un campo magneacutetico potente para proteger cualquier tipo de vida que pudiera albergar
En esta actividad los alumnos investigaraacuten por su cuenta queacute tipos de imanes hay comprobaraacuten la atraccioacuten y repulsioacuten entre sus polos y la fuerza magneacutetica asimismo estudiaraacuten que los imanes atraen algunos materiales Tras discutir sus resultados explicaraacuten que la electricidad se puede usar para construir un imaacuten y lo que se obtiene se denomina electroimaacuten
Cada grupo usaraacute los materiales que hay dentro del recipiente para fabricar un electroimaacuten Primero comprobaraacute su eficacia usando clips de papeleriacutea Despueacutes los grupos debatiraacuten queacute materiales les gusta-riacutea someter a su electroimaacuten antes de reunir una serie de materiales
Averiguaciones
mdash iquestCuaacutentos clips de papeleriacutea atraeraacute el electroimaacuten
mdash iquestVariacutea la fuerza del imaacuten si se cambia la cantidad de espiras de alambre con que se construye
mdash iquestHay alguna relacioacuten entre el nuacutemero de espiras del electroimaacuten y la cantidad de clips de papeleriacutea que consigue atraer
52 T6 Tema 6 Que la fuerza te acompantildee
mdash iquestPuedes antildeadir un interruptor para activar y desactivar el paso de la electricidad y por tanto el imaacuten
mdash iquestCoacutemo afecta al imaacuten un incremento del voltaje con una pila maacutes potente o antildeadiendo maacutes pilas
mdash iquestRepercute en el imaacuten el empleo de un clavo maacutes largo maacutes corto maacutes grueso o maacutes fino
mdash iquestQueacute materiales se pueden levantar usando la atraccioacuten de un imaacuten
Los datos recopilados durante la investigacioacuten de la relacioacuten entre el nuacutemero de espiras y la cantidad de clips de papeleriacutea atraiacutedos se puede plasmar despueacutes en graacuteficas El alumnado deberaacute exponer sus hallaz-gos en forma de presentacioacuten o de mural
Puesta en comuacutenCada grupo elige un meacutetodo para informar de sus hallazgos al resto de la clase y resumiraacute sus resultados en la pizarra electroacutenica iquestEncontraron los grupos alguna conexioacuten entre el nuacutemero de espiras de alambre y la fuerza del electroimaacuten iquestLograron aumentar la potencia de su imaacuten iquestCoacutemo iquestQueacute materiales atrajo el imaacuten iquestCoinciden en sus conclusiones todos los grupos
Nuacutemero de espiras Nuacutemero de clips de papeleriacutea
53T6Tema 6 Que la fuerza te acompantildee
Informacioacuten para el docente Se cree que el campo magneacutetico de nuestro planeta se genera en las profundidades del nuacutecleo terrestre A medida que la Tierra gira se arremolinan los materiales fundidos situados en el nuacutecleo del planeta El hierro liacutequido conduce la electricidad y genera corrientes eleacutectricas que a su vez crean campos magneacuteticos Los cientiacuteficos han desarrollado un meacutetodo para calcular el campo magneacutetico de un planeta extrasolar distante que orbite alrededor de una estrella distinta de la nuestra El meacutetodo consiste en utilizar el telescopio espacial Hubble para observar el paso de un planeta por delante de su estrella y entonces estudiar la absorcioacuten de la radiacioacuten de la estrella por parte de la atmoacutesfera del planeta para por uacuteltimo estimar el tamantildeo de los campos magneacuteticos que actuacutean alrededor del planeta
Los campos magneacuteticos se producen cuando todos los electrones de un objeto de metal giran en la misma direccioacuten Un electroimaacuten es un tipo de imaacuten que usa electricidad y un material magneacutetico como el hierro para crear campos magneacuteticos Los campos magneacuteticos no se ven pero siacute se pueden medir sus efectos
Para construir un electroimaacuten simple bull Pela los extremos de un cable para despojarlos del aislamiento de
plaacutestico que los recubre bull Coloca los materiales dentro de un contenedor de plaacutestico que no
conduzca la electricidadbull Sujeta el cable de unos 20 cm de largo por uno de sus extremos
coloacutecalo en la cabeza de un clavo de hierro y enroacutellalo a lo largo de eacutel sin que se superponga en ninguacuten lugar hasta la punta del clavo
bull Aseguacuterate de que enrollas el cable en el clavo dando las vueltas siempre hacia el mismo lado para que la electricidad fluya en un solo sentido
bull Conecta los extremos del cable a los dos lados (el positivo y el ne-gativo) de la pila sujetaacutendolo a ellos con un trozo de cinta aislante para que no dejen de hacer contacto
bull Cuando hayas conectado el segundo extremo del cable la pila em-pezaraacute a conducir electricidad por las espiras de alambre y el clavo quedaraacute imantado
bull Si permutas las conexiones tambieacuten cambiaraacutes la polaridad del campo magneacutetico creado
bull Prueba el electroimaacuten colocaacutendolo cerca de un clip de papeleriacutea o cualquier otro metal
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Los alumnos investigaraacuten el exoplaneta HD 209458b apodado Osiris un juacutepiter caliente que viene a ser una tercera parte maacutes grande y maacutes brillante que Juacutepiter Tambieacuten podriacutean investigar Proxima b para lo que podraacuten apo-yarse en la informacioacuten que encontraraacuten aquiacute
httpsenwikipediaorgwikiProxima_Cen-tauri_b
httpswwwnasagovcontentgoddardhub-bles-new-shot-of-proxima-centauri-our-nea-rest-neighbor
CONFECCIOacuteN DE UN INTERRUPTOR SIMPLE
Clava dos puntillas pequentildeas en un taco pequentildeo de madera y ensarta en cada una de ellas un clip de papeleriacutea Sujeta los cables a la cabeza de cada puntilla con pinzas de coco-drilo El circuito se cierra al desplazar los clips para que esteacuten en contacto Usa este enlace para consultar las instrucciones para hacerlo y otros ejemplos de interruptores simples
httphomeschoolandthingsblogspotcouk201303making-simple-switch-for-elec-tricalhtml
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que las ondas electromagneacuteticas viajan por el
espaciobull que los cientiacuteficos captan esas ondas usando
radiotelescopios bull que esas ondas se traducen entonces a sonidosbull a trabajar siguiendo el meacutetodo cientiacutefico mediante
la formulacioacuten de predicciones la realizacioacuten de experimentos sin sesgos y la recopilacioacuten e interpretacioacuten de datos
Contexto
Los cuatro sateacutelites Cluster de ESA han descubierto que la Tierra y otros planetas con campos magneacuteticos como Juacutepiter y Saturno emiten sentildeales de radio que viajan por el espacio en un haz delgado Estas emisiones solo se pueden detectar e interpretar usando radiotelescopios de gran tamantildeo
En esta actividad el alumnado recrearaacute diversos sistemas para enviar mensajes a distancia incluido el recorrido de las ondas de radio por el espacio usaraacute el meacutetodo cientiacutefico para estudiar los teleacutefonos con cuerda y escucharaacute los sonidos
naturales de la Tierra
gt Representacioacuten artiacutestica de los sateacutelites CLUSTER Copyright NASA
55
tema 7iquestHAY ALGUIEN A LA ESCUCHA
Comunicacioacuten a traveacutes del espacio
2 vasos desechables
56 T7
CuerdaHilo de nailon
Material necesario para realizar la actividad A
Bazuca de aire o caja de cartoacuten
Pelotas de espuma de diferentes
coloresVasos
desechablesParaguasPapel Radio analoacutegica
Ademaacutes necesitaraacutes para realizar la actividad A
Ademaacutes necesitaraacutes para realizar la actividad B
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Radioastroacutenomo
e Ingeniero de Sonido
2 platillos (muacutesica)
1 velaFicha de
actividades 2b
Linterna
Tabla con Coacutedigo Morse
o aplicacioacuten para moacutevil
Una caja de cartoacuten Compaacutes Tijeras Cinta adhesiva
Material opcional
Material necesario para construir un bazuca de aire
57T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Para preparar con antelacioacutenEl docente puede conseguir un bazuca de aire por Internet o se puede construir uno con una caja de car-toacuten (consulte el apartado titulado ldquoInformacioacuten para el docenterdquo)
Ten a mano una radio analoacutegica
Para la construccioacuten del teleacutefono deberemos practicar un orificio en la base de cada vaso previamente Para esta investigacioacuten se pueden preparar etiquetas identificativas con las profesiones de Radioastroacuteno-mo e Ingeniero de Sonido
Actividad AAveriguar maneras de enviar mensajes a distancia
Introduccioacuten Comienza el tema con una demostracioacuten para despertar la imaginacioacuten del alumnado Tiende una cuerda por el aula y cuelga de ella un trozo de papel o pide a alguien de la clase que lo sostenga en alto Utiliza un ba-zuca de aire para lanzar una onda de aire a traveacutes del aula que haga vibrar el papel Luego pide que un par de voluntarios se coloquen los vasos desechables en la cabeza Apunta con el bazuca hacia cada uno de los vasos y dispara Los vasos se tambalearaacuten y se caeraacuten Pregunta en clase queacute creen que pasa
Tambieacuten se pueden chocar dos platillos para demostrar que el aire que desplazan apaga la llama de una vela
Explica a la clase que aunque no vemos el aire moverse hasta el papel o los vasos siacute vemos o percibimos las consecuencias de ese desplazamiento De manera anaacuteloga las ondas de radio que recorren distancias inmen-sas por el espacio no se ven pero sabemos que estaacuten ahiacute al capturarlas y transformarlas en sonido Pregunta en clase si se les ocurre alguna manera de enviar mensajes a distancia aquiacute en el planeta Tierra Deja que debatan sus propuestas Ensentildea en clase dos objetos sencillos (vasos de papel y cuerda) que podriacutean utilizarse para enviar un mensaje iquestSe le ocurre a alguien coacutemo Aniacutemalos a comprobar sus propuestas A continuacioacuten los chicos probaraacuten por parejas a usar vasos de papel y cuerda para mandar mensajes Organizados ya por grupos debe-raacuten identificar queacute variables pueden cambiarse y coacutemo planificariacutean la investigacioacuten Tal vez quieran apoyarse en la ficha de actividades 2b (del tema 2) para planificar la resolucioacuten de interrogantes como
mdash iquestAfecta la longitud de la cuerda o el tipo de cuerda al sonido recibido
mdash iquestQueacute pasa cuando la cuerda estaacute tensa o flojamdash iquestTiene alguna repercusioacuten el material del
que estaacute hecho el vasomdash iquestFuncionariacutea el teleacutefono de cuerda
doblando una esquina
58 T7 Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
mdash El alumnado recopilaraacute y anotaraacute los datos y compartiraacute los resultados con la clase
mdash iquestQueacute tipo de cuerda o vaso recomendariacutean y por queacute
Puesta en comuacutenExplica en clase que los sonidos se generan mediante vibraciones que se desplazan a traveacutes del aire de soacute-lidos y de liacutequidos Las vibraciones que se producen al hablar dentro del vaso viajan por la cuerda hasta lle-gar al otro vaso el aire que hay dentro del vaso y los huesos que hay en el craacuteneo vibran y esas vibraciones llegan hasta los oiacutedos y entonces el cerebro descifra esa informacioacuten en forma de sonidos reconocibles
Para afianzar estos conocimientos se puede utilizar este viacutedeo
httpswwwyoutubecomwatchv=HMXoHKwWmU8
Actividad BEstudio de las ondas de radio
IntroduccioacutenHaz hincapieacute en que las ondas de radio son muy diferentes de las ondas del sonido Explica que las ondas electromagneacuteticas pueden viajar por el espacio sin necesidad de que haya aire Algunas de estas ondas se denominan ondas de radio Los cientiacuteficos han descubierto una manera de captar ondas de radio y convertirlas en sentildeales que viajan hasta nuestro oiacutedo
A continuacioacuten el alumnado reproduciraacute en clase el viaje que siguen las ondas electromagneacuteticas por el espacio hasta llegar al radiotelescopio Varios voluntarios se colocaraacuten en un extremo del aula con pelotas de espuma de diferentes colores que lanzaraacuten hacia el laquoradiotelescopioraquo un paraguas abierto que otro voluntario sujetaraacute desde el lado opuesto del aula de manera que la parte coacutencava mire hacia la clase Alguien decidiraacute queacute colores representaraacuten las ondas de radio uacutetiles Cuando se hayan lanzado todas las pelotas solo se conservaraacuten las pelotas de los colores elegidos que haya atrapado el paraguas mientras que el resto se desecharaacute Explica en clase que las estrellas (representadas por los alumnos voluntarios) emiten un montoacuten de radiacioacuten (representada aquiacute por todas las pelotas de diferentes colores) que viaja por el espacio el radiotelescopio (representado por el paraguas) capta toda esa radiacioacuten pero este instrumento solo podraacute utilizar la radiacioacuten de ciertas longitudes de onda las denominas ondas de radio las cuales transformaraacute en sentildeales comprensibles para nosotros
59T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Demostracioacuten del docenteUtiliza una radio analoacutegica para que el alumnado perciba el sonido que se oye cuando no estaacute sintonizada ninguna emisora mientras que al sintonizar alguna el sonido se vuelve niacutetido De forma anaacuteloga seriacutea-mos incapaces de atribuir un sentido a las ondas de radio si su energiacutea no se transformara en vibraciones que percibimos en forma de sonidos
Explica en clase que la Tierra y otros planetas tienen una manera de gritarle al resto de la Galaxia laquoiexclEstoy aquiacuteraquo Lo que ocurre es que ese mensaje solo se percibe y se entiende mediante radiotelescopios de gran tamantildeo
En este enlace escucharaacutes una grabacioacuten con los laquosonidosraquo
naturales de la Tierra
httpwwwesaintesaKIDSenSEM5QPSHKHF_LifeinSpace_0html
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Los maacutes entusiastas podriacutean construir o com-prar un transmisor que permita al alumnado enviar mensajes Los chicos tambieacuten podriacutean realizar su propia grabacioacuten de radio
Tambieacuten podriacutea estudiarse el coacutedigo Morse Existe una aplicacioacuten para teleacutefonos moacuteviles llamada Morse-It que traduce textos a pitidos en coacutedigo Morse Una laacutempara led podriacutea sustituirse por un timbre Otra alternativa seriacutea utilizar una linterna para enviar mensajes con patrones de haces de luz Explica que la luz se puede usar de este modo para enviar informacioacuten
Imagen 1 El Observatorio IRAM Pico Veleta o IRAM 30m es un radiotelescopio pertenecien-te al Instituto de Radioastronomiacutea Milimeacutetrica que estaacute situado en la loma de Dilar en Sierra Nevada a una altura de 2850 m sobre el nivel del mar
gt Radiotelescopio del observatorio de Sierra Nevada desde las pistas de esquiacute
60 T7 Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
A - J --- S 1 ----
B - K -- T - 2 ---
C -- L - U - 3 --
D - M -- V - 4 -
E N - W -- 5
F - O --- X -- 6 -
G -- P -- Y --- 7 --
H Q --- Z -- 8 ---
I R - 0 -----
9 ----
gt Tabla con el coacutedigo Morse
61T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Informacioacuten para el docente Los objetos que pueblan el espacio como planetas exoplanetas estrellas polvo y gas emiten ondas elec-tromagneacuteticas de diferentes longitudes de onda Parte de la luz que emiten tiene longitudes de onda muy largas algunas de hasta kiloacutemetro y medio de longitud Estas ondas largas reciben el nombre de ondas de radio y son parte de una serie maacutes grande de ondas denominadas en su conjunto espectro electromag-neacutetico Como las ondas de radio son tan largas para captarlas se utilizan telescopios especiales llamados radiotelescopios Estos son mucho maacutes grandes que los telescopios que se usan para captar la luz visible Estos instrumentos inmensos se apuntan hacia las estrellas o planetas y permiten conocer su estructura movimiento y composicioacuten a partir del estudio de las ondas de radio que provienen de esos objetos En astronomiacutea se utilizan ciertos instrumentos para convertir las ondas de radio en imaacutegenes y sonidos
Construccioacuten de un bazuca de aire1 Sella por completo todos los bordes de la caja con la cinta adhesiva 2 Traza un ciacuterculo en el centro de uno de sus lados recoacutertalo y sella los bordes de este orificio
con cinta 3 Golpea con las manos simultaacuteneamente dos lados opuestos de la caja de manera que el aire que
hay en su interior se vea forzado a salir por el orificio circular 4 Dirige el aire saliente hacia el objetivo como un montoacuten de vasos de papel para intentar tumbarlos
con la raacutefaga
gt Bazuka de aire
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los sonidos se producen por vibracionesbull que el tono de un sonido se puede cambiarbull que los exoplanetas pueden transitar ante el disco
de sus estrellas siguiendo un patroacuten regular
Contexto
El telescopio espacial Spitzer reveloacute hace poco que alrededor de la estrella TRAPPIST-1 orbitan siete planetas similares a la Tierra cuyo nombre astronoacutemico es b c d e f g y h Los planetas se detectaron debido a sus traacutensito por delante de la estrella lo que eclipsa perioacutedicamente una parte minuacutescula de la luz estelar Los planetas orbitan esta estrella siguiendo un patroacuten
En este tema el alumnado usaraacute materiales cotidianos para confeccionar instrumentos sencillos como flautas de pan a partir de pajitas de refrescos y producir con ellos siete notas que combinaraacuten al
antojo de su imaginacioacuten para crear melodiacuteas
gt Sistema solar de TRAPPIST-1 Copyright de la ilustracioacuten NASA
63
tema 8LA MUacuteSICA DE LOS PLANETAS EXTRASOLARES
Sonidos del espacio
64 T8
Ordenador con conexioacuten a
internet
Material necesario para realizar la actividad
Pajitas de refresco
Ademaacutes necesitaraacutes
Vasos desechables
Cinta adhesiva
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Ingeniero de
sonido y Cientiacutefico planetario
Botellas o vasos Baquetas Cajas de cartoacuten vaciacuteas
Gomas elaacutesticas Reglas de plaacutestico
65T8Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
Para preparar con antelacioacutenPara esta actividad se pueden preparar etiquetas indentificativas para la profesioacuten de ingeniero de sonido
ActividadIntroduccioacutenExplica en clase que el telescopio espacial Spitzer descubrioacute la estrella TRAPPIST-1 y sus siete planetas
Muestra la imagen de TRAPPIST-1
httpcdnsci-newscomimagesenlarge3image_4728e-TRAPPIST-1jpg
Reproduce en clase la animacioacuten de los traacutensitos ante TRAPPIST que aparece en el siguiente viacutedeo Las oacuterbitas se han acelerado para que el viacutedeo dure un solo minutohttpwwwspitzercaltecheduexploreblog371-Making-Music-from-Exoplanets
Explica que usando los patrones de los traacutensitos de estos siete planetas similares a la Tierra ante el disco de su estrella ha inspirado a un muacutesico a componer una melodiacutea basada en los tiempos en los que se produ-cen esos traacutensitos Asignoacute al traacutensito de cada planeta una nota musical acorde con su nombre (en ingleacutes b es la nota si c es do d es re e es la nota mi f es fa g es sol y h no se corresponde con ninguna nota musical) y antildeadioacute al conjunto una instrumentacioacuten sencilla de fondo y el ritmo de un tambor
Pon ejemplos de alguacuten otro sistema planetario extrasolar como Gliese o Kepler
con una cantidad diversa de planetas en oacuterbita alrededor de la estrella central
httpsexoplanetsnasagovresources174 httpswwwnasagovameskeplerkepler-186-and-the-solar-system
El alumnado cortaraacute las pajitas de papel para construir siete laquoflautas de panraquo de distintas longitudes Todas ellas deberaacuten tener uno de sus extremos aplanado de manera que al soplar por eacutel se produzca una nota o vibracioacuten diferente iquestSon capaces los alumnos de usar las flautas por turnos para crear una melodiacutea Organizados en grupos los chicos usaraacuten esas siete notas para crear una melodiacutea baacutesica a la que antildeadiraacuten la muacutesica que deseen
Ya han compuesto una muacutesica basada en los traacutensitos de TRAPPIST iquestPodraacuten crear ahora una melodiacutea basada en otros sistemas Podriacutean probar a llenar botellas o jarras con agua hasta distintas alturas a tamborilear con las baquetas a hacer vibrar reglas sobre el borde de una mesa o a hacer vibrar gomillas elaacutesticas tensadas a lo ancho de una caja de pantildeuelos vaciacutea
mdash iquestSeriacutea capaz alguacuten grupo de componer un rap para acompantildear sus melodiacuteas
66 T8 Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
Puesta en comuacutenCada grupo interpretaraacute su composicioacuten para toda la clase iquestSe les ocurre alguna aportacioacuten para mejorar las piezas musicales
En el tema 7 el alumnado aprendioacute que los planetas con un cam-po magneacutetico producen sentildeales que se pueden detectar mediante radiotelescopios Si una raza alieniacutegena captara las sentildeales de radio naturales que emite la Tierra oiriacutea una serie de chasquidos y silbidos iexclparecidos a los de R2-D2 el robot de Star Wars
Vuelve a oiacuter los chasquidos y silbidos de la Tierra en el sitio ESA Kids
httpwwwesaintesaKIDSenSEM5QPSHKHF_LifeinSpace_0html
Oiacuted en clase un corte de Star Wars la firma de cinco notas de la peliacute-cula Encuentros en la tercera fase o cualquier otra muacutesica relacionada con el espacio
Actividad B El programa ScratchCada uno de los planetas de Trappist-1 tarda un tiempo diferente en completar una oacuterbita alrededor de su estrella central Las leyes de Ke-pler dicen que cuanto maacutes lejos se encuentra un planeta de su estrella maacutes tarda en recorrer su oacuterbita
En este proyecto en Scratch el periodo de cada oacuterbita es propor-cional a los periodos orbitales reales de los planetas de Trappist Cada vez que un planeta completa una oacuterbita el modelo emite un sonido diferente
httpsscratchmiteduprojects153216618
Los sonidos estaacuten asignados de la siguiente manera pero es faacutecil cam-biar esto dentro del modelo
B ndash Chomp C ndash Boing D ndash CricketE ndash Meow F ndash Alien Creak2 G ndash Bass BeatboxH ndash Goose
El tiempo que dura cada oacuterbita se puede encontrar en el programa Scratch y se da en segundos
El cursor proporcional del modelo se puede utilizar para obtener muacuteltiplos de cada periodo orbital Por ejemplo si la proporcioacuten se es-tablece en 2 entonces el periodo de Trappist-1b ascenderaacute a 302 se-gundos y el de Trappist-1h seraacute de 40 segundos
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
El alumnado podriacutea iniciarse en el empleo de un programa informaacutetico para crear sus propias composiciones musicales basadas en los patrones orbitales de los planetas de TRAPPIST-1 Beatwave es una aplicacioacuten interesante que se puede usar con teleacutefonos moacuteviles y que ofrece la posibilidad de crear ritmos simples melodiacuteas melodiacuteas paralelas y de antildeadir instrumentos de fondo
67T8Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
1 Pulsa la flecha identifica los distintos sonidos que se oyen 2 Ordeacutenalos por periodos (del maacutes corto al maacutes largo) Pulsa stop
para detener los sonidos3 Cronometra cada uno crea una tabla con los periodos orbitales
(en segundos) 4 Pulsa en cada planeta para comprobar que cada sonido se re-
produce por separado Los datos reales de los planetas se pue-den encontrar en Wikipedia
httpsenwikiped iaorgwikiTRAPPIST-1mediaFile-PIA21425_-_TRAPPIST-1_Statistics_Tablejpg
El alumnado podriacutea recrear las oacuterbitas intentando cronometrar sus perio-dos mientras caminan en torno a una laquoestrellaraquo de manera que siempre pasen por el mismo punto cada vez que oigan el sonido de su planeta Esta recreacioacuten fiacutesica de las oacuterbitas con alumnos representando cada uno de los planetas orbitando alrededor de una estrella central podriacutea ayudar al grupo a entender la distancia a la que se encuentra cada planeta de la estrella y la velocidad a la que se desplaza en relacioacuten con los demaacutes pla-netas del sistema Asimismo podriacutea ayudarles a entender queacute hicieron en realidad durante la actividad con el programa Scratch que cada sonido re-presenta una oacuterbita completa Tendriacutean que poner a escala la distancia de las oacuterbitas porque si no algunos tardariacutean diacuteas en completar una vuelta de modo que un ejercicio matemaacutetico uacutetil consistiriacutea en crear una escala adecuada que pudiera representarse dentro de la clase Para ello deberaacuten asumir que las oacuterbitas son circulares Si juegan con el cursor proporcional del modelo encontraraacuten la mejor opcioacuten para que todos los planetas com-pleten sanos y salvos sus oacuterbitas respectivas Deberaacuten calcular la longitud del periodo de su sonido particular y luego lo comprobaraacuten
Quien tenga habilidad programando podraacute ampliar el ejercicio in-troduciendo las oacuterbitas de los planetas en el modelo
En este enlace se puede encontrar un ejemplo de movimiento circular
en Scratch
httpsscratchmiteduprojects11439426
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Usar los datos del periodo orbital para crear una composicioacuten musical similar para nuestro Sistema Solar y compara los dos sistemas
Crear una animacioacuten con Scratch para ilustrar la rotacioacuten de los planetas del sistema TRAPPIST-1 en torno a su estrella
gt Captura de pantalla del programa Scratch
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los planetas extrasolares y sus estrellas se
encuentran a millones de antildeos-luz de distancia del Sistema Solar
bull que las condiciones ambientales que se dan en esos planetas son diversas
bull que los seres vivos experimentan adaptaciones a lo largo del tiempo para sobrevivir en las condiciones ambientales que existen en cada momento
bull que en otros sistemas planetarios podriacutea haber formas de vida diferentes a las de la Tierra
Contexto
En esta actividad el alumnado recopilaraacute informacioacuten sobre planetas extrasolares y basaacutendose en ella usaraacute la imaginacioacuten y trabajaraacute de manera creativa para disentildear y describir un nuevo exoplaneta Para ello tendraacute en cuenta rasgos clave y las adaptaciones que necesitariacutean desarrollar los seres vivos para sobrevivir en las condiciones ambientales de ese
planeta
gt ExoMars Rover ESAATG medialab
69
tema 9AGENCIA DE VIAJES A PLANETAS EXTRASOLARES
Exploracioacuten de mundos alieniacutegenas
Libros tabletas y ordenadores
de consulta
Rotuladores y laacutepices
de colores
70 T9
Ordenador con conexioacuten a
internet
Material necesario para realizar la actividad
Papel
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astroacutenomo
galaacutectico y extragalaacutectico y Astrobioacutelogo
71T9Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
Para preparar con antelacioacutenPara esta actividad se pueden preparar etiquetas identificativas para las profesiones de astroacutenomo extra-galaacutectico y astrobioacutelogo
IntroduccioacutenExplica en clase que en este tema deben actuar en primer lugar como astroacutenomos extragalaacutecticos para estudiar y disentildear un planeta extrasolar distante Despueacutes haraacuten las veces de astrobioacutelogos para estudiar y disentildear alguna forma de vida alieniacutegena uacutenica y tendraacuten que describir coacutemo se ha adaptado a las condi-ciones ambientales que imperan en su lejano mundo
Empieza la actividad con un emocionante viaje a mundos distantes usando la herramienta interactiva httpeyesjplnasagoveyes-on-exoplanetshtml
Muestra en clase las imaacutegenes del sitio en Internet de la NASAhttpsexoplanetsnasagovalien-worldsexoplanet-travel-bureau
En este sitio encontraraacutes una seleccioacuten de carteles con gran variedad de exoplanetas que ilustran los rasgos uacutenicos de cada uno de ellos
bull TRAPPIST-1_Planet hop from TRAPPIST-1 (de planeta en planeta desde TRAPPIST-1)
bull PSOJ31885-22 _Where the night life never ends (Donde la vida nocturna nunca cesa)
bull HD4037G_Experience the gravity of a super earth (Experimenta la gravedad de una supertierra)
bull KEPLER-16B_Where your shadow always has company (Donde tu sombra siempre tiene compantildeiacutea)
bull 51 Pegasi-b_Greetings from your first exoplanet (Saludos desde tu primer exoplaneta)
bull KEPLER-186F_Where the grass is always redder (Donde la hierba siempre es maacutes roja)
El tamantildeos de estos exoplanetas va desde las supertierras hasta los minineptunos algunos son rocosos otros son aacuteridos como desiertos los hay volcaacutenicos achicharrantes geacutelidos unos son asolados por potentes vientos otros son bombardeados por radiacioacuten intensa
gt Muestra de carteles sobre exoplanetas del sitio web de la NASA
72 T9 Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
Actividad ACada grupo estudiaraacute varios sistemas de planetas extrasolares y con la informacioacuten obtenida crearaacute una descripcioacuten detallada del mundo distante inventado por ellos A continuacioacuten disentildearaacuten un cartel en el que figuren los principales rasgos de ese planeta
Actividad BSi en ese mundo pudiera haber vida iquestqueacute forma tendriacutea iquestQueacute clase de adaptaciones tendriacutean que desarrollar los seres vivos para sobrevivir en las condiciones ambientales de este planeta La astrobiologiacutea aspira a descubrir cuaacuteles son las condiciones necesarias para la vida y queacute formas puede adoptar la vida Los alumnos asumiraacuten el papel de as-trobioacutelogos para estudiar los entornos extremos que hay en la Tierra y las adaptaciones que han desarrollado los seres vivos para sobrevivir en ellos Usaraacuten esta informacioacuten para describir la clase de vida alieniacutegena que podriacutea existir en el nuevo mundo que han imaginado Dibujaraacuten y pondraacuten nombre a esta nueva forma de vida y sentildealaraacuten sus rasgos principales
Puesta en comuacutenLos grupos presentaraacuten sus disentildeos ante su clase o ante otra clase y describiraacuten con detalle el mundo alieniacutegena que han inventado Expli-caraacuten queacute adaptaciones han desarrollado los seres vivos para adaptar-se a ese entorno
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Si fuera posible iquesta cuaacutel de esos exoplanetas viajariacutean los chicos o enviariacutean una sonda para estudiarlo y por queacute El docente haraacute hincapieacute en que es imposible viajar a estos exoplanetas distantes debido a las inmensas distancias que nos separan de ellos iquestCoacutemo seriacutea ese lugar Si pudieran elegir sus caracteriacutesticas iquestcuaacuteles creen que seriacutean las ideales para vivir felices y con bienestar
Puede que los grupos quieran componer una muacutesica para acompantildear su mural Tambieacuten podriacutean disentildear confeccionar y decorar una maqueta para ilustrar los rasgos principales del mundo distante que han elegido Esta actividad podriacutea relacionarse con otros temas interdisciplinares del curriacuteculo como dibujo teatro tecnologiacutea ingenieriacutea geografiacutea lecto-escritura e informaacutetica
73T9Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
VoyagerEn 1977 se lanzaron las dos sondas gemelas Voyager 1 y 2 para explo-rar regiones del espacio a las que ninguacuten otro artefacto terrestre habiacutea llegado jamaacutes Ambas estaacuten maacutes lejos del Sol que Plutoacuten y a traveacutes de los datos que siguen enviando a la Tierra los cientiacuteficos confiacutean en co-nocer mejor el espacio que media entre las estrellas llamado espacio interestelar La nave lleva a bordo un disco de cobre chapado en oro de unos 30 cm con sonidos e imaacutegenes seleccionados para retratar la diversidad de la vida y la cultura en la Tierra
mdash iquestQueacute pondriacutean los chicos en un disco asiacute para enviar en una misioacuten con destino a un planeta distante situado fuera de los confines de nuestra propia Galaxia
mdash iquestCoacutemo describiriacutean a los seres humanos
mdash iquestQueacute los hace felicesmdash iquestQueacute cualidades consideran
deseables en un ser humano
mdash iquestQueacute aficiones animales accidentes geograacuteficos o muacutesica incluiriacutean en el disco
mdash Si tuvieran que escribir una carta a un ser alieniacutegena iquestqueacute le diriacutean
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
El alumnado podriacutea grabar un viacutedeo o un mensaje de voz composiciones musicales programas informaacuteticos robots creaciones artiacutesticas o fotografiacuteas Esta actividad ofrece muchas posibilidades para seguir un plantea-miento interdisciplinar amplio atractivo para todas las edades y todo tipo de capacidades
Otros cuadernos didaacutecticosConsulta todos los disponibles y descaacutergalos de la web wwweseroes
Deteccioacuten de exoplanetasESCONDIDOS EN LA LUZModelado de traacutensitos de exoplanetas
PRIMARIA
Ingenieriacutea de astronavesLA ALEACIOacuteN PERFECTADescubre las distintas propiedades de los materiales
PRIMARIA
Lanzamiento de cohetesTECNOLOGIacuteA ESPACIALCalcula y disentildea tu propio lanzamiento
PRIMARIA
Observador de la tierraCENTINELA INCANSABLERecogida y anaacutelisis de informacioacuten para comprender mejor nuestro planeta
PRIMARIA
Deteccioacuten de exoplanetasESCONDIDOS EN LA LUZModelado de traacutensitos de exoplanetas
SECUNDARIA Y BACHILLERATO
Ingenieriacutea de astronavesLA ALEACIOacuteN PERFECTADescubre las distintas propiedades de los materiales
SECUNDARIA Y BACHILLERATO
Lanzamiento de cohetesTECNOLOGIacuteA ESPACIALCalcula y disentildea tu propio lanzamiento
SECUNDARIA Y BACHILLERATO
Modelado de traacutensitos de exoplanetas
exoplanetasDeteccioacuten de
ESCONDIDOS EN LA LUZ
PrimariaCuaderno del profesorado
DE-P-01
Colaboradores ESERO Spain Mayo 2019
ANDALUCIacuteA Consejeriacutea de Educacioacuten y Deporte de la Junta de Andaluciacutea
ARAGOacuteN Fundacioacuten Centro Astronoacutemica Aragoneacutes Espacio 042
Fundacioacuten Ibercivis
ASTURIAS Consejeriacutea de Educacioacuten y Cultura del Gobierno del Principado de Asturias
CANARIAS Consejeriacutea de Educacioacuten y Universidades del Gobierno de Canarias
CATALUNtildeA CESIRE (Centre de Recursos Pedagogravegics Especiacutefics de Suport a la Innovacioacute i la Recerca Educativa) Departament drsquoEnsenyament Generalitat de Catalunya
GALICIA Conselleriacutea de Educacioacuten Universidade e Formacioacuten Profesional de la Xunta de Galicia
I BALEARES Conselleria De Educacioacuten y Universidad Govern Illes Balears
LA MANCHA Consejeriacutea de Eduacioacuten Cultura y Deportes Gobierno de Castilla La Mancha
MADRID Consejeriacutea de Educacioacuten e Investigacioacuten de la Comunidad de Madrid
Grupo de Investigacioacuten en Nutricioacuten Ejercicio y Estilo de Vida Saludable INEF Universidad Politeacutecnica de Madrid
MURCIA Consejeriacutea de Empleo Universidades y Empresa Regioacuten de Murcia
NAVARRA Pamplonetario
PAIacuteS VASCO Departamento de educacioacuten Gobierno Vasco
VALENCIA Ciutat de les Arts i les Ciegravencies Generalitat Valenciana
Tema 1 Hasta el infinito y maacutes allaacute 19T1
Muestras de fichas con datos (ficha de actividades 1a Sol y sistemas exoplanetarios)
Muestra de ficha rellenable(ficha de actividades 1b)
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los seres vivos producen dioacutexido de carbonobull que se ha detectado dioacutexido de carbono en la
atmoacutesfera de planetas distantesbull que la deteccioacuten de dioacutexido de carbono puede ser
un signo de que hay vidabull a trabajar siguiendo un meacutetodo cientiacutefico
Contexto
La ciencia estaacute descubriendo planetas en oacuterbita
alrededor de estrellas de nuestra Galaxia y algunos
de ellos podriacutean ser similares a la Tierra con unas
condiciones adecuadas para la vida Por tanto
iquestqueacute se busca cuando se estudian estos mundos
lejanos En este tema el alumnado aprenderaacute que
la deteccioacuten de dioacutexido de carbono puede ser un
signo de vida y para ello realizaraacute una investigacioacuten
para recolectar el dioacutexido de carbono que produce
un organismo vivo la levadura
gt Gran Fuente Prismaacutetica del Parque Nacional Yellowstone Fotografiacutea de Jim Peaco National Park Service a traveacutes de Wikimedia Commons
21
tema 2SIGNOS DE VIDA
En busca de vida en planetas extrasolares
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astrobioacutelogo
y Astroacutenomo
Botellas de plaacutestico
de 500 mlVinagre100 ml
Bicarbonato soacutedico
media taza
Pajitas de refresco y cucharilla
Vasos desechables
Material necesario para realizar la actividad B
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Material necesario para realizar la actividad A
22 T2
1 comprimidoefervescente
de Vitamina CGasificante
Ficha de actividades
2b (para fotocopiar)
TermoacutemetroLevadura en polvo y azuacutecarGlobos
Matraz 125 ml 1 vela
Agua caliente(temperatura entre
45ordm y 50ordm C)Agua
Tema 2 Signos de vida 23T2
Para preparar con antelacioacuten
Inflar y desinflar varias veces los globos antes de iniciar el estudio de la levadura Calentar el agua y guar-darla caliente en un termo Para trabajar este tema se pueden preparar etiquetas identificativas con la profesioacuten de astrobioacutelogo
ActividadIntroduccioacutenLa actividad se introduciraacute explicando que la humanidad estaacute buscando signos de vida en planetas si-tuados fuera del Sistema Solar Para ello se utilizan telescopios muy potentes En la pizarra electroacutenica se pueden mostrar imaacutegenes obtenidas por el telescopio espacial Hubble por el telescopio COROT de ESA y por el telescopio espacial Spitzer (Consuacuteltense los enlaces que figuran en el apartado titulado laquoInforma-cioacuten para el docenteraquo) Conviene explicar al alumnado que estos telescopios permiten reunir informacioacuten sobre las atmoacutesferas de las estrellas y los planetas distantes aparte de la toma de imaacutegenes espleacutendidas desde el espacio
Actividad A Explica al alumnado que los organismos vivos producen dioacutexido de carbono como material de desecho y que los especialistas que buscan signos de vida fuera del Sistema Solar usan telescopios especiales para de-tectar sustancias como dioacutexido de carbono en las atmoacutesferas de planetas distantes Se puede seguir gran variedad de procedimientos para crear burbujas de dioacutexido de carbono Los chicos usaraacuten las pajitas para soplar con ellas dentro del agua y formar burbujas introduciraacuten un comprimido efervescente de vitamina C en el agua y observaraacuten las burbujas que aparezcan o antildeadiraacuten vinagre a una cucharilla llena de bicar-bonato soacutedico y comprobaraacuten que se forma espuma a medida que se produzca el dioacutexido de carbono
El docente se aseguraraacute de que los comprimidos efervescentes se usan tan solo para realizar el experi-mento y advertiraacute a los alumnos de que no deben ingerirlos
Actividad BEn esta ocasioacuten usaremos un organismo llamado levadura que produce dioacutexido de carbono a partir de un nutriente el azuacutecar Para ello se explicaraacute a los chicos coacutemo hay que realizar la investigacioacuten1 Asegurarse de que el globo se ha estirado tras inflarlo y desinflarlo varias veces2 Verter el contenido de un sobre de levadura y una cucharilla de azuacutecar en un vaso con agua caliente
(entre 45 y 50 ordmC) y remover la mezcla3 Asegurarse de que el azuacutecar y la levadura se han disuelto y verter la mezcla en una botella Deberiacutean ver-
se las burbujas de dioacutexido de carbono que formaraacute la levadura a medida que se alimente con el azuacutecar4 Colocar y fijar la boca del globo en el cuello de la botella5 Unos minutos despueacutes el globo deberiacutea inflarse
Conviene explicar que la levadura es un organismo vivo y que a medida que se alimenta con el azuacutecar produce dioacutexido de carbono
Tema 1 Hasta el infinito y maacutes allaacute24 T2
mdash iquestSon capaces de averiguar los chicos queacute condiciones afectan a la produccioacuten de dioacutexido de carbono por parte de la levadura
A continuacioacuten cada grupo debatiraacute queacute variables podriacutean alterarse en este experimento Algunas de sus sugerencias podriacutean ser cambiar la cantidad de azuacutecar o de levadura el tipo de azuacutecar o la temperatura del agua Planificaraacuten su investigacioacuten
mdash iquestQueacute quieren mantener igual iquestQueacute quieren medir iquestQueacute van a registrar iquestQueacute creen
que ocurriraacute y por queacute Tambieacuten pueden tomar fotografiacuteas o viacutedeos de las distintas fases de expansioacuten que experimenten los globos
Puesta en comuacutenEl alumnado mostraraacute sus resultados en tabletas graacuteficas murales viacute-deos o presentaciones de PowerPoint explicaraacute queacute significan y justifi-caraacute sus conclusiones iquestCoacutemo proseguiriacutean con la investigacioacuten Con-viene hacer hincapieacute en que la existencia de dioacutexido de carbono en la atmoacutesfera de un planeta no demuestra que haya vida en eacutel
Demostracioacuten del docenteEl docente explicaraacute que una de las propiedades del dioacutexido de carbo-no es que es maacutes pesado que el aire y que puede utilizarse para apagar una llama Para demostrarlo se introduciraacuten varias cucharadas de bi-carbonato soacutedico en una jarra y se antildeadiraacute vinagre Un par de minutos despueacutes se produciraacute una reaccioacuten que formaraacute un gas Entonces se laquoverteraacuteraquo este gas (pero no el liacutequido ni la espuma) sobre una vela encendida dentro de un recipiente poco hondo y se observaraacute que la llama se apaga El docente explicaraacute entonces que la llama necesita el oxiacutegeno del aire para arder como el dioacutexido de carbono es maacutes denso
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
El alumnado podraacute disentildear un extremoacutefilo usando la informacioacuten que figura en la ficha de actividades 2a y describir en queacute condicio-nes vive y coacutemo se ha adaptado a ellas antes de concluir la actividad daacutendole un nombreTambieacuten pueden estudiar el telescopio espacial Hubble o el planeta extrasolar HD 189733b
ENLACES
Para ampliar informacioacuten sobre telescopios veacutease
httphubblestscieduthe_telescopehub-ble_essentials
httpwwwbbccouksciencespaceuniverseexplorationkepler_mission
httpsenmwikipediaorgwikiKepler_(spa-cecraft)
httpwwwspitzercaltechedu
httpwwwesaintOur_ActivitiesSpace_ScienceCOROT_overview
Para maacutes informacioacuten sobre extremoacutefilos veacutease
httpsastrobiologynasagov
La vida de los extremoacutefilos de Christopher Brooks BBC Scotland
httpwwwbbccouknature21923937
Tema 2 Signos de vida 25T2
que el aire se hunde hasta el fondo del recipiente desplaza el aire y apaga la llama iquestHay alguna manera de demostrar queacute gas se forma durante el experimento Intenta laquoverterraquo con cuidado el gas que hay den-tro de los globos cerca de una vela encendida y observa que la llama se apaga Esta prueba no demuestra por supuesto que se trate de dioacutexido de carbono en lugar de cualquier otro gas maacutes denso que el aire pero siacute revela una de las propiedades del dioacutexido de carbono La demostracioacuten es visual y fomenta el ra-zonamiento loacutegico
Siempre hay que tener cuidado cuando se usan velas encendidas Hay que advertir al alumnado de los peligros de tocar o acercarse demasiado a una llama
Informacioacuten para el docente AstrobiologiacuteaLa astrobiologiacutea estudia el origen la evolucioacuten la distribucioacuten y el futuro de la vida en el universo tanto la vida extraterrestre como la vida en la Tierra
Levadura Se conocen unas 160 especies de levadura La levadura es un hongo un organismo diminuto un solo gramo contiene 25 000 millones de ceacutelulas Es capaz de producir una cantidad inmensa de dioacutexido de car-bono siempre que disponga de los azuacutecares que necesita para alimentarse La levadura utiliza sus propias enzimas para descomponer azuacutecares maacutes complejos como azuacutecar granulado y conferirle una forma en la que pueda consumirlo
ExtremoacutefilosHasta donde sabemos la Tierra es el uacutenico planeta que alberga vida y esta vida comenzoacute a existir hace al menos 3800 millones de antildeos cuando la Tierra se habiacutea enfriado lo bastante como para desarrollar una capa exterior de roca Puede que surgiera en una laguna de roca o en el oceacuteano Ninguna forma de vida de este planeta puede sobrevivir sin agua Algunos especialistas creen que los ingredientes necesarios para la aparicioacuten de la vida pudieron llegar del espacio a lomos de cometas o asteroides En todos los lugares donde se mire se encuentra vida de alguna clase Antes se creiacutea que las plantas y animales solo podiacutean vivir cerca de la superficie terrestre donde llega la luz del Sol Pero hay bacterias que metabolizan minerales y se han descubierto gases de origen bioloacutegico varios kiloacutemetros por debajo de la roca soacutelida algunos organismos viven en ambientes muy aacutecidos en surtidores calientes situados en el fondo de los oceacuteanos maacutes profundos en charcas hidrotermales con agua hirviendo en las estepas heladas de la Antaacutertida en entornos altamente radiactivos y hasta en burbujas de gas metano Estos organismos supervivientes se denominan extremoacutefilos y da la impresioacuten de que la vida es capaz de sobrevivir en cualquier lugar donde haya agua Como la vida es tan resistente hay razones para pensar que en el cosmos puede existir alguacuten tipo de vida extraterrestre Uno de los indicadores de la vida lo constituye el dioacutexido de carbono un gas generado por la vida y que las plantas expulsan y utilizan para crecer El carbono es uno de los principales elementos quiacutemicos de la vida En 2008 el telescopio espacial Hubble descubrioacute dioacutexido de carbono en la atmoacutesfera del planeta HD 189733b que orbita alrededor de una estrella distante con un tamantildeo similar al de Juacutepiter
26 T2 Tema 2 Signos de vida
Tardiacutegrados
Los tardiacutegrados u osos de agua son animales diminutos que viven en el agua y pueden sobrevivir en entornos extremos Por ejemplo soportan unas temperaturas extremadamente altas y bajas unos iacutendices de presioacuten y de radiacioacuten extremos que resultariacutean letales para la mayoriacutea de los animales y pueden sobrevivir sin alimento y sin agua durante maacutes de diez antildeos
Deinococcus radiodurans
Este organismo unicelular soporta altas dosis de radiacioacuten casi 3000 veces maacutes que el ser humano
Hesiocaeca methanicola gusano de hielo
Especie de gusano poliqueto plano rosaacuteceo y de 5 cm de longitud que vive en depoacutesitos de hielo de metano en los fondos oceaacutenicos
Termoacutefilos
Conjunto de bacterias capaces de soportar el calor extremo y productoras de los vivos colores que se forman alrededor de los surtidores termales del Parque Nacional Yellowstone de EE UU El agua de los geacuteiseres y los surtidores de este parque alcanza temperaturas de hasta 70 ordmC
Algas termoacutefilas
Las algas termoacutefilas son capaces de sobrevivir y proliferar a temperaturas extremadamente elevadas Las algas verdes que aparecen en esta imagen del Parque Nacional Yellowstone viven en un agua que ronda los 50 ordmC
Microcystis
Los organismos Microcystis son una clase de algas bacterianas que crecen en aguas con unos niveles muy elevados de pH como el lago Mono de California Estas cianobacterias suelen organizarse en colonias como la de la figura y producen y liberan toxinas nocivas
Arenaria de mar
La Honckenya peploides tambieacuten conocida como arenaria de mar o hierba de la sal es una planta haloacutefila lo que significa que puede vivir en unas condiciones de salinidad extrema por lo que suele encontrarse cerca de las playas
Microalgas Dunaliella salina
Las microalgas Dunaliella salina amantes de entornos con una salinidad extrema son las causantes del intenso color rosa que se ve en esta imagen aeacuterea de una laguna hipersalina
Ficha informativa 2a
H O J A D E A C T I V I D A D E Sw w w e s e r o e s
actividades27T2
Cuaderno del profesoradoD E T E C C I Oacute N D E E X O P L A N E TA SFicha 2b
Nuestra pregunta es
Cambiaremos
Mediremos
Dejaremos igual las condiciones siguientes
Resultados obtenidos
Hemos descubierto
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que la luz se compone de diversos coloresbull que se pueden detectar ingredientes clave
en la atmoacutesfera de un planetabull que la deteccioacuten de agua dioacutexido de carbono
u oxiacutegeno en una atmoacutesfera planetaria puede ser un signo de que alberga vida
bull a interpretar datos e identificar rasgos determinantes
Contexto
Se ha observado que varios planetas extrasolares
poseen atmoacutesfera Cuando uno de estos planetas
transita por delante de su estrella central no solo se
puede medir su tamantildeo sino que tambieacuten se puede
averiguar exactamente queacute elementos quiacutemicos
componen la atmoacutesfera que lo envuelve mediante
el empleo de un espectroacutegrafo para captar su
espectro
En esta actividad el alumnado averiguaraacute
coacutemo descomponer tintas de colores usando la
cromatografiacutea coacutemo descomponer la luz blanca en
los colores que la conforman recurriendo a un CD a
modo de red de difraccioacuten y coacutemo interpretar los
espectros de planetas extrasolares para identificar
elementos clave de sus respectivas atmoacutesferas
gt Planeta extrasolar visto desde su sateacutelite Creacutedito IAUL Calcada
29
tema 3LA ATMOacuteSFERA
La firma especiacutefica de un planeta
Rotularesnegros
Rotuladores de colores
Fuentes de luz variadas
Pegatinas de colores
2 pipetasFichas de
actividades3a y 3b
Papel de filtro CaramelosSmaties o MampMs
Plantilla de espectroscopio (para fotocopiar)
y 1 CD
30 T3
Material necesario para realizar la actividad
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Botella con tapoacuten tipo sport
Cerillas
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Espectrocopista
y AstroacutenomoAgua caliente
Tema 3 La atmoacutesfera 31T3
Para preparar con antelacioacutenPrepara algunos ejemplos de los patrones de color que se producen cuando se dejan caer gotas de agua sobre ciacuterculos de color pintados con rotulador sobre un trozo de filtro de papel
Ten preparada una botella de plaacutestico transparente de 500 ml de capacidad con tapoacuten tipo sport y cerillas para crear una nube dentro de la botella Conviene practicarlo con antelacioacuten
Se pueden preparar etiquetas identificativas con la profesioacuten de espectroscopista del apeacutendice 1 para usarlas cuando los chicos estudien los patrones de la luz
IntroduccioacutenExplica al alumnado que la cromatografiacutea es una teacutecnica que se usa para separar mezclas Mueacutestrales coacutemo se usa la cromatografiacutea para separar pigmentos en tintes y tintas Ensentildea en clase las muestras preparadas de patrones creados al verter gotas de agua sobre ciacuterculos de colores dibujados con rotulador en filtros de papel Pide a los chicos que adivinen queacute rotuladores crearon los patrones de cada una de las muestras iquestQueacute colores permanecen igual iquestCuaacuteles se descomponen en distintos tonos
Explica en clase que igual que algunas tintas de color consisten en muchos colores las atmoacutesferas que envuelven los planetas contienen muchos ingredientes diferentes Los cientiacuteficos reuacutenen informacioacuten pro-cedente del espacio para averiguar exactamente queacute gases y queacute otras sustancias rodean estos planetas La deteccioacuten de algunos de ellos como el hidroacutegeno el dioacutexido de carbono o el oxiacutegeno puede indicar que se trata de un planeta habitable en el que podriacutea haber vida
ActividadEl alumnado estudiaraacute la teacutecnica usando rotuladores de varios colores incluido el color negro Pegaraacuten una pequentildea pegatina de color en el centro de un trozo de filtro de papel para representar un planeta y a su alrededor pintaraacuten un ciacuterculo con rotulador Antildeadiraacuten un par de gotas de agua al ciacuterculo recieacuten pintado esperaraacuten y observaraacuten queacute efectos se producen Los chicos podraacuten probar con distintos colores incluido el negro iquestQueacute ocurre Tambieacuten pueden probar a verter gotas de agua sobre Smarties o cualquier otro tipo de caramelo recubierto de color colocados sobre un papel en blanco para observar queacute pasa Expliacutecales que algunas tintas se componen de una mezcla de pigmentos que se mueven a un ritmo diferente por el papel lo que permite observar diferentes colores
Expliacutecales que la luz tambieacuten se puede descomponer en los colores de los que estaacute formada iquestAlguien ha visto alguna vez un arcoiacuteris Las gotas de lluvia curvan la luz que las atraviesa y dividen la luz visible en colores Esto es lo que llamamos un espectro Se puede usar un CD para descomponer la luz El alumnado investigaraacute este fenoacutemeno o bien orientando un CD hacia la luz del Sol o bien encendiendo una linterna o cualquier otra fuente de luz frente a un CD para ver el espectro de la luz blanca Deberiacutean intentar captar el espectro en una hoja de papel blanco cambiando el aacutengulo del CD Recuerda al alumnado que nunca hay que mirar directamente al Sol
Explica al alumnado que las atmoacutesferas planetarias contienen distintas sustancias quiacutemicas o laquoingre-dientesraquo y que cada uno de estos ingredientes tiene un patroacuten de colores o laquoespectroraquo uacutenico Cuando la luz de una estrella atraviesa las atmoacutesferas los ingredientes absorben parte de esos colores de la luz lo que se ve como liacuteneas negras A partir del patroacuten obtenido se puede saber queacute ingredientes lo causaron
32 T3 Tema 3 La atmoacutesfera
Entrega a cada grupo las fichas de actividades 3a y 3b La fi-cha 3a contiene informacioacuten sobre cuatro exoplanetas los espectros identificativos de ingredientes clave y el espectro de la luz blanca La ficha de actividades 3b es un cuestionario Porta una breve des-cripcioacuten de cada exoplaneta y del espectro de tres planetas A B y C El espectro del planeta D se ha omitido a propoacutesito para que se complete con las actividades complementarias El alumnado deberaacute cotejar estos patrones espectrales con los que aparecen en la ficha de actividades 3a para identificar queacute elementos coinciden con cada espectro Una vez que el alumnado localice queacute ingrediente hay en la atmoacutesfera de un planeta podraacute proceder a asignar un nombre a cada exoplaneta
Puesta en comuacutenCada grupo expondraacute sus resultados ante el resto de la clase identifi-caraacute los planetas A B y C y explicaraacute en queacute se ha basado para llegar a sus conclusiones
mdash iquestQueacute ingredientes consiguioacute localizar cada grupo iquestCuaacutel de los planetas podriacutea albergar vida si es que hubiera alguno iquestPor queacute O iquestpor queacute no
Demostracioacuten del docenteEs bastante sencillo crear una laquoatmoacutesferaraquo o nube en el interior de una botella para simular de manera sencilla la atmoacutesfera de un exoplaneta Vierte 50 ml de agua caliente en una botella de plaacutestico transparen-te con tapoacuten de tipo sport enciende una cerilla apaacutegala y absorbe el humo de la cerilla hacia el interior de la botella comprimieacutendola y soltaacuten-dola varias veces Cierra el tapoacuten La compresioacuten de la botella aumenta la presioacuten en su interior eleva la temperatura y convierte las moleacuteculas de agua en vapor Cuando se libera la presioacuten la temperatura desciende lo que permite que las moleacuteculas de agua se condensen alrededor de las partiacuteculas de humo y formen una laquonuberaquo Tal vez sea necesario practicar el experimento antes de realizarlo ante el alumnado
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Los chavales afianzaraacuten los conocimientos aprendidos recreando el espectro del hidroacute-geno a partir de la informacioacuten disponible Recueacuterdales que tienen el espectro completo de la luz blanca en la ficha de actividades 3a Expliacutecales que se ha detectado hidroacutegeno en la atmoacutesfera del exoplaneta D El hidroacutegeno absorbe algo de luz de color azul violeta y azul oscuro del espectro iquestSeriacutean capaces de trazar el espectro del exoplaneta D
Veacutease el apartado laquoInformacioacuten para el docenteraquo para saber maacutes sobre el espectro del hidroacutegeno
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Se puede confeccionar un espectroscopio sencillo insertando un CD en una caja Las instrucciones para esta actividad junto con otras relacionadas con la luz y el color se pueden consultar en el recurso educativo de la Agencia Espacial Europea titulado laquoThe Magic of Lightraquo consistente en ocho ejercicios de razonamiento inductivo para nintildeos de 8 a 10 antildeos de edad con la finalidad de estudiar la luz y el color usando espectroscopios y ciacutercu-los cromaacuteticos
httpswwwesaintEducationTeachers_CornerThe_Magic_of_Light_Using_spectroscopes_and_colour_wheels_to_study_the_properties_of_light_Teach_with_space_PR06
Tema 3 La atmoacutesfera 33T3
Informacioacuten para el docenteLa luz estaacute formada por radiacioacuten electromagneacutetica de distintas longitudes de onda Las sustancias que emiten luz tienen un espectro de emisioacuten Ademaacutes cada elemento absorbe ciertas longitudes de onda de la luz y crea un espectro de absorcioacuten Cuando un elemento o compuesto quiacutemico se calienta emite energiacutea en forma de luz Esos espectros de frecuencias de radiacioacuten electromagneacutetica se pueden ver me-diante un instrumento llamado espectroacutemetro Cada elemento quiacutemico se identifica porque posee es-pectro uacutenico que es como su huella dactilar Los primeros espectroscopios usaban prismas para desviar la luz pero los modelos posteriores usan sistemas de rendijas denominados red de difraccioacuten a traveacutes de la cual pasa la luz La luz se descompone entonces en distintas longitudes de onda Los CD tienen pequentildeas crestas en su superficie que reflejan la luz en distintas direcciones Funciona como una red de difraccioacuten que descompone la luz visible o luz blanca en los colores del arcoiacuteris
La misioacuten EUCLID de la Agencia Espacial Europea consiste en un sateacutelite que usa un espectroscopio para estudiar por queacute se estaacute expandiendo el universo httpsciesainteuclid
El exoplaneta A se corresponde con HD 189733b un gigante gaseoso En su atmoacutesfera se ha detec-tado hierro El exoplaneta B es HD 209458b un juacutepiter caliente con sodio en la atmoacutesfera El exoplaneta C es el objeto 55 Cancri e en cuya atmoacutesfera se ha detectado helio entre otros elementos quiacutemicos El exoplaneta D es Gliese 436b un neptuno caliente cuya atmoacutesfera contiene hidroacutegeno
En esta actividad se han utilizado los espectros del helio el hierro y el sodio y la deteccioacuten de estos elementos en una atmoacutesfera no debe considerarse un indicador de vida a diferencia de lo que podriacutea ocurrir con el hidroacutegeno El hidroacutegeno es una fuente de energiacutea quiacutemica para algunos microbios terrestres que habitan cerca de los surtidores hidrotermales de los fondos oceaacutenicos La deteccioacuten de una fuente de hidroacutegeno en la atmoacutesfera de un exoplaneta supone un hallazgo apasionante que implica que la existencia de vida extraterrestre en ese lugar no es imposible
Un espectroscopio es un instrumento que mide el espectro de la luzUn espectroacutegrafo es un instrumento que descompone la luz en un espectro de frecuencias y registra
la sentildeal mediante una caacutemaraLos especialistas que usan espectroscopios se denominan espectroscopistas y se dedican a investigar y
medir el espectro de los patrones que se forman cuando ciertas sustancias o laquomateriasraquo emiten radiacioacuten electromagneacutetica o interaccionan con ella
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que el planeta Tierra orbita alrededor del Sol en
la zona habitable (o laquozona de Ricitos de Ororaquo) donde la distancia y la temperatura son idoacuteneas
bull que los planetas extrasolares son muy calientes o muy friacuteos dependiendo de la distancia que los separe de su estrella central
bull que en astronomiacutea se usan telescopios especiales de infrarrojos para detectar estos objetos tan distantes
bull que la energiacutea se transfiere de lo caliente a lo friacuteo y que su intensidad decrece a medida que aumenta la distancia a la fuente
bull a trabajar siguiendo el meacutetodo cientiacutefico formulando predicciones observando registrando y usando datos para extraer conclusiones
Contexto
La luz infrarroja es una forma de radiacioacuten
electromagneacutetica pero no es luz visible A veces
percibimos sus efectos teacutermicos en la piel Todo lo
que estaacute caliente tambieacuten emite radiacioacuten infrarroja
y eso incluye planetas estrellas y personas Cuando
se transfiere energiacutea desde una fuente de calor esta
se dispersa por un aacuterea cada vez mayor Eso significa
que cuanto maacutes lejos se encuentra un objeto maacutes
cuesta detectarlo Los astroacutenomos que buscan
planetas extrasolares usan telescopios de infrarrojos
para captar el tenue fulgor de los objetos del espacio
exterior con ellos detectan objetos muy friacuteos y por
tanto demasiado tenues para observarlos en luz
visible En este tema el alumnado usaraacute registradores
de datos (data loggers) para medir temperaturas a
distancia y usaraacute papel termocromaacutetico para medir
el ritmo al que se transfiere energiacutea entre distintos
materiales
gt NASA AmesJPL-CaltechTim Pyle
35
tema 4NI DEMASIADO FRIacuteA NI DEMASIADO CALIENTE
La zona de Ricitos de Oro
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astrofiacutesico y Espectroscopista
Variedad de materiales y superficiesTablet o moacutevil Cinta adhesiva Cronoacutemetro
Botella de bebida de cola
2 litros
Ademaacutes necesitaraacutes
Placa de Petri de plaacutestico con tapa
Varilla metaacutelica 1 velaPapel termocromaacutetico
Taza termo(por ejemplo taza
para cafeacute con tapadera)
Termoacutemetro
36 T4
Material necesario para realizar la actividad
Material opcional
Tablet o moacutevil con app para tomar imaacutegenes teacutermicas
2 latas 2 termoacutemetros Cronoacutemetro WebCam
Tema 4 Ni demasiado friacutea ni demasiado caliente 37T4
Para preparar con antelacioacuten1 Seleccionar imaacutegenes normales y en infrarrojos para mostrar en clase httpsspaceplacenasagov
ir-photo-albumen2 Registradores de datos (data loggers) y ordenador portaacutetil para las demostraciones3 Retirar las etiquetas de dos latas Pintar una de color negro con pintura acriacutelica mate o cubrirla con
papel negro Si es necesario preparar un lote para cada equipo4 Agua caliente (a una temperatura maacutexima de 50 ordmC)
Actividad
IntroduccioacutenMuestra en la pizarra electroacutenica de clase algunas imaacutegenes de telescopios que contengan informacioacuten sobre el espacio Algunos de estos instrumentos como el telescopio espacial Spitzer reuacutenen informacioacuten sobre la temperatura de planetas estrellas y polvo y se denominan telescopios de infrarrojos Otro ejem-plo lo ofrece el telescopio espacial James Webb cuyo lanzamiento estaacute previsto para 2021
Veacutease httpjwst-miriroeacuk o httpswwwjwstnasagov
Proyecta en la pizarra electroacutenica el juego de httpsspaceplacenasagovir-photo-albumen Al pasar la laquolente de la caacutemararaquo sobre las imaacutegenes el alumnado comprobaraacute coacutemo se veriacutea el mundo si la vista humana pudiera detectar la radiacioacuten infrarroja Explica al grupo que algunos teleacutefonos moacuteviles y tabletas cuentan con tecnologiacutea para detectar radiacioacuten infrarroja El alumnado podraacute investigar coacutemo utilizar las aplicaciones para moacuteviles y tabletas que permiten tomar imaacutegenes teacutermicas o infrarrojas para detectar diferencias de tem-peratura iquestSe les ocurre alguna utilidad que pueda ofrecer esta tecnologiacutea para la vida cotidiana
Demostracioacuten del docente Coloca una vela encendida detraacutes de una botella de cola de 2 litros de manera que la vela no se vea Situacutea la caacutemara de un teleacutefono moacutevil hacia el centro de la botella ahora deberiacutea verse con claridad el ful-gor de la vela en la pantalla del teleacutefono La parte infrarroja maacutes cercana del espectro de la luz se situacutea a continuacioacuten de la luz roja que el ojo humano es capaz de detectar Las caacutemaras fotograacuteficas de algunos teleacutefonos moacuteviles no cuentan con un filtro para el infrarrojo cercano sobre todo en la caacutemara frontal Esto nos permite ver algo de la radiacioacuten electromagneacutetica (luz) que emiten los objetos calientes Un ejemplo de ello lo ofrece la contemplacioacuten de la llama de una vela a traveacutes de una botella llena de refresco de cola La llama se ve mucho maacutes al usar la caacutemara que a simple vista Otra posibilidad consiste en modificar una caacutemara web para despojarla del filtro infrarrojo
Veacutease httpswwwesaintEducationTeachers_CornerInfrared_Webcam_Hack_-_Using_infrared_ light_to_observe_the_world_in_a_new_way_Teach_with_space_P15En el siguiente enlace aparecen maacutes ejemplos de imaacutegenes en luz visible y en luz infrarroja httpcoolcosmosipaccaltecheduimage_galleriesshoehtml
38 T4 Tema 4 Ni demasiado friacutea ni demasiado caliente
Entrega a cada grupo varios cuadraditos de papel termocromaacutetico y deja que los chicos los manipulen para explorar sus propiedades iquestSaben queacute ocurre Explica brevemente coacutemo funciona este material (Consuacuteltese el apartado titulado laquoInformacioacuten para el docenteraquo) Ya en grupos los alumnos seguiraacuten investigando las propiedades del papel termocromaacutetico Pueden probar a colocar el papel en distintas superfi-cies o a sostenerlo con manos friacuteas y calientes para observar sus cam-bios de color
Tras examinar los cambios de color planificaraacuten una investigacioacuten para comparar la eficacia de distintos materiales como conductores del calor Calentaraacuten el papel termocromaacutetico colocando los cuadra-ditos sobre la tapadera de una placa de Petri llena hasta la mitad de agua caliente (a un maacuteximo de 50 ordmC) En cuanto el papel cambie de color deberaacuten colocar los cuadraditos sobre los materiales que quieran comprobar El alumnado podraacute investigar la conductividad teacutermica de diversos materiales y superficies emitiendo una prediccioacuten previa antes de medir cuaacutento tiempo tarda el papel en perder el calor y recupe-rar el tono inicial Deberaacuten decidir queacute meacutetodo seguiraacuten para anotar los resultados de sus mediciones como una tabla o graacutefica donde aparezcan los materiales ordenados de acuerdo con su conductividad teacutermica
Puesta en comuacuten
Los resultados de cada grupo se pueden cotejar y debatir en la pizarra electroacutenica para exponerlos despueacutes en forma de graacutefica
mdash iquestQueacute material fue maacutes eficaz conduciendo el calor iquestQueacute material no fue un buen conductor teacutermico iquestQueacute utilidad tendriacutean estos resultados iquestSe les ocurre alguacuten uso praacutectico para los materiales termocromaacuteticos
Explica en clase que la energiacutea siempre procede de una fuente y viaja a traveacutes de un material cuanto maacutes lejana esteacute la fuente menor seraacute la temperatura Algunos materiales como los metales son buenos con-
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Para ilustrar que los metales conducen ener-giacutea cada grupo llenaraacute de agua caliente (a un maacuteximo de 50 ordmC) hasta la mitad una taza termo Introduciraacute en ella un pincho o una cuchara de metal y volveraacute a cubrir la taza con su tapadera de manera que un extremo del metal quede bajo el agua y el otro extremo asome por el orificio de la tapadera que sirve para beber y taparaacuten los huecos que queden alrededor del metal con cinta adhesiva El alumnado deberaacute emitir una prediccioacuten sobre queacute pasaraacute con la temperatura del extremo de metal que sobresale por fuera de la taza Un miembro del grupo sujetaraacute el extremo del metal al mismo tiempo que otro pone en marcha el cronoacutemetro e informaraacute al grupo cuando detecte que aumenta la temperatu-ra entonces tomaraacuten nota del tiempo Los grupos cotejaraacuten y discutiraacuten despueacutes sus resultados Si se dispone de registradores de datos (data loggers) se podraacuten usar los senso-res de temperatura para detectar cambios de temperatura en los pinchos o las cucharas el docente podraacute conectar entonces el regis-trador de datos a un ordenador portaacutetil para mostrar a la clase una graacutefica con las varia-ciones de temperatura a lo largo del tiempo a partir de los datos recopilados
ENLACES
El siguiente enlace ofrece maacutes ejemplos de imaacutegenes en luz visible e infrarroja
httpcoolcosmosipaccaltecheduimage_ga-lleriesshoehtml
Tema 4 Ni demasiado friacutea ni demasiado caliente 39T4
ductores del calor y permiten que el calor pase a su traveacutes mientras que otros son aislantes lo que sig-nifica que no son muy eficaces dejando pasar el calor a traveacutes de ellos En el espacio la energiacutea caloriacutefica viaja por el vaciacuteo del espacio mediante un proceso denominado radiacioacuten
Para demostrar la radiacioacuten caloriacuteficaEl docente podraacute optar por utilizar este apartado como una demostracioacuten en clase o para que cada grupo realice su propio experimento Vierte el mismo volumen de agua friacutea en dos latas de metal ideacutenticas pero con una de ellas pintada con pintura acriacutelica negra mate o envuelta en papel negro e introduce en cada una un termoacutemetro o una sonda de temperatura de un registrador de datos Pon ambas latas al sol o bajo una fuente de calor como un foco Al cabo de un tiempo el agua de la lata negra deberiacutea estar maacutes ca-liente que la de la otra lata La lata sin pintar absorbe poco calor porque refleja gran parte de la energiacutea ca-loriacutefica En cambio la superficie negra absorbe bien el calor radiante y la temperatura del agua aumenta
Informacioacuten para el docente La energiacutea caloriacutefica se desplaza de los objetos calientes a los friacuteos por tres meacutetodos convencioacuten con-duccioacuten y radiacioacuten De todos ellos la radiacioacuten es el uacutenico que no requiere contacto En el espacio no hay medio material por el que circular y la energiacutea caloriacutefica solo puede viajar en forma de radiacioacuten El infrarrojo es un tipo de luz que cae justo fuera del rango de la luz visible en el espectro electromagneacutetico Las ondas de luz portan energiacutea las longitudes de onda maacutes cortas tienen maacutes energiacutea mientras que las longitudes de onda maacutes largas tienen menos energiacutea Los objetos maacutes friacuteos brillaraacuten con longitudes de onda maacutes largas mientras que los objetos calientes brillaraacuten con longitudes de onda maacutes cortas En este proceso no interviene ninguna partiacutecula a diferencia de cuando se produce la conduccioacuten asiacute que la ra-diacioacuten puede darse en el vaciacuteo del espacio Los astroacutenomos que buscan exoplanetas utilizan telescopios de infrarrojos para detectar el tenue fulgor de objetos situados en el espacio exterior Los exoplanetas se detectan con maacutes facilidad cuando son grandes y completan una oacuterbita alrededor de su estrella cada pocos diacuteas 51 Pegasi b es un ejemplo y se considera un juacutepiter caliente Estos planetas alcanzan tempe-raturas muy elevadas porque se encuentran muy cerca de sus estrellas y fulguran con intensidad en luz infrarroja Spitzer fue el primer telescopio espacial que permitioacute detectar la luz de estos juacutepiter calientes
El papel termocromaacutetico contiene pigmentos sensibles a la temperatura Cambian de color al ca-lentarse o enfriarse Los materiales termocromaacuteticos se pueden utilizar para comprobar la laquoconductividad teacutermicaraquo o la capacidad para conducir el calor de un material
Los metales son materiales de una conductividad extrema La conduccioacuten permite que los aacutetomos calientes energeacuteticos choquen con aacutetomos maacutes friacuteos y alejados del metal lo que los vuelve maacutes energeacute-ticos De este modo la energiacutea caloriacutefica se va desplazando por el objeto
gt Telescopio espacial Spitzer
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que cuando un objeto opaco o transluacutecido
bloquea la luz de una fuente se produce una sombra
bull que cuanto maacutes cerca se encuentra el objeto de la fuente de luz mayor es la sombra que produce
bull que las estrellas emiten luzbull que a medida que los planetas orbitan alrededor
de su estrella bloquean parte de su luzbull que los planetas absorben y reflejan luz
Contexto
A medida que un planeta orbita su estrella puede situarse entre ese astro y la Tierra lo que eclipsa para nosotros parte de la luz de la estrella Esto recibe el nombre de traacutensito La medicioacuten de la intensidad de la luz durante un periodo de tiempo permite detectar planetas distantes y sus estrellas En esta actividad los alumnos aprenderaacuten cuestiones relacionadas con la luz y las sombras el traacutensito de planetas extrasolares ante sus estrellas centrales las estrellas como objetos
que emiten luz y la absorcioacuten de la luz
gt ESAATG medialab CC BY-SA 30 IGO
41
tema 5EN TRAacuteNSITO
Deteccioacuten de planetas extrasolares mediante la medicioacuten del descenso de brillo
Registrador de datos
(data logger)
Pizarra blanca o pared blanca para proyectar
Esferas de poliestirenovarios tamantildeos Tijeras
CartulinaCinta adhesiva
Pinchos de brochetas
o palillos de madera
Fuente de luz linterna o foco
de LED
Ficha de actividades
5a y 5b
42 T5
Material necesario para realizar la actividad
Esferas de distintos tamantildeos
(baloacuten de fuacutetbol pelota tenis pelota
espuma)
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Fotometrista de
traacutensitos e Ingeniero de disentildeo
Caja de cartoacuten (tipo zapatos o tipo toacutener de impresora)
Disco graduadoEncuadernadores
Palillos de dientes
Bolitas pequentildeas de poliexpan o
plastilina
Tema 5 En traacutensito 43T5
Para preparar con antelacioacutenPrepara varias esferas de distintos tamantildeos como un baloacuten de fuacutetbol una pelota de espuma y una pelota de tenis Se pueden preparar etiquetas identificativas con la profesioacuten de fotometrista de traacutensitos
ActividadIntroduccioacuten Pregunta en clase queacute ocurre cuando un objeto opaco pasa por delante de una fuente de luz Haz una demostracioacuten pasando un objeto por delante del foco del proyector de la clase y mostrando su sombra en la pizarra blanca Como alternativa usa una linterna o un foco y proyecta la sombra contra una cartulina blanca o la pizarra blanca del aula
Plantea estas preguntas
mdash iquestQueacute le pasa al tamantildeo de la sombra cuando se acerca o se aleja el objeto de la fuente de luz iquestQueacute hariacuteas para averiguarlo
Cada grupo de alumnos recortaraacute una pequentildea figura de cartulina que deberaacute unir a una base de cartulina para que se mantenga en vertical Los alumnos planearaacuten la investigacioacuten emitiraacuten predicciones y reali-zaraacuten la actividad tomando mediciones meticulosas y tomando registros de los resultados Tal vez quieran usar para sus registros el ejemplo que aparece en la ficha de actividades 5a Los grupos pondraacuten en comuacuten sus hallazgos y explicaraacuten sus conclusiones
mdash iquestQueacute han descubierto iquestQueacute pasoacute con el tamantildeo de la sombra al acercar o alejar la figura de la fuente de luz iquestCoacutemo se aseguraron de que no hubiera desviaciones cada vez que realizaban la prueba iquestPueden usar los datos para trazar una graacutefica que muestre el tamantildeo de la sombra frente a la distancia de la fuente de luz
Muestra en clase esta animacioacuten (titulada laquoTransiting Exoplanet Graphraquo) con la simulacioacuten de la curva de
luz que surge a medida que un planeta orbita alrededor de su estrella httpyoutubeOX_QWa_v5rw
44 T5 Tema 5 En traacutensito
Recrea el traacutensito de un planeta ante su estrella usando la pizarra blanca y el proyector de la clase a modo de estrella central La clase deberiacutea percibir la sombra en la pantalla cuando dos alumnos lancen una pelota desde un lado de la pantalla hasta el otro Prueba a usar pelotas de distintos tamantildeos
El alumnado confeccionaraacute por grupos una maqueta del traacutensito de un planeta ante su estrella usando esferas de poliestireno (o ciacuterculos de cartulina) para representar los exoplanetas y los palillos o brochetas de madera para sostenerlos Una fuente de luz como una linterna o un foco led haraacute las veces de estrella Si se conecta un registrador de datos (data logger) a un ordenador portaacutetil para medir la intensidad de la luz se apreciaraacute un descenso en la luz registrada cuando el planeta pase por delante de la fuente de luz
Muestra al alumnado la ficha de actividades 5b donde aparece una serie de graacuteficas con el nivel de luz registrado a medida que un exo-planeta orbita alrededor de su estrella La graacutefica a tambieacuten ilustra queacute aspecto tendriacutea la graacutefica si el planeta en oacuterbita fuera maacutes grande iquestSeriacutean capaces de trazar una liacutenea en los diagramas b c y d que ilus-tre la graacutefica resultante si cerca de la estrella orbitara un planeta maacutes pequentildeo maacutes veloz o maacutes lento
gt Graacutefica para ilustrar el tamantildeo de la sombra frente a la distancia de la frente de luz (en cm)
Distancia (cm)
Tam
antildeo
de la
som
bra
(cm
)
ENLACES
Muestra en clase este interesante viacutedeo de animacioacuten donde se explica el trabajo de la misioacuten Kepler y coacutemo opera este telescopio para detectar planetas
httpskeplernasagovmultimediaInteracti-vesHowKeplerDiscoversPlanetsElementaryflashcfm
Herramienta Lightgrapher
httpskeplernasagoveducationModelsand-Simulationslightgrapher
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Con una caja de zapatos se puede fabricar una caja de luz Haz un orificio en uno de sus lados con la finalidad de iluminarla a traveacutes de eacutel con alguacuten tipo de foco como una linterna led En el lado opuesto practica otro orificio que quede justo en frente de la fuente de luz Recorta una rendija semicircular en la tapa-dera de la caja cerca del extremo en el que se encuentre la fuente de luz Introduce por este orificio un palillo que en uno de sus extremos porte una bola de plastilina que represente el planeta aseguacuterate de que el haz de luz incide directamente sobre el planeta Desplaza el palillo con el planeta desde un extremo de la rendija semicircular hasta el otro extremo simulando parte de la oacuterbita En lugar de mirar la luz directamente usa un teleacutefono moacutevil o iPad colocado en el orificio por el que se mira y graba un viacutedeo con el paso del planeta mientras lo desplazas de un extremo al otro de la rendija
Ver guiacuteas de construccioacuten de las cajas en el anexo C de este documentohttpeseroeswp-contentuploads201808Cuaderno-ESERO_Detective-de-exoplanetas_DE-SB-01_2C2AA-ED_DIGITALpdf
45T5Tema 5 En traacutensito
Puesta en comuacutenInsta a cada grupo a crear un modelo a partir de una de las curvas de luz que aparecen en la ficha de actividades 5b iquestSaben explicar por queacute cambia la curva de luz con la velocidad del traacutensito o con el tamantildeo del planeta que orbita alrededor de la estrella Aprovecha las actividades praacutecticas para comentar los detalles de conocimiento maacutes relevantes Recuerda al alumnado que la observacioacuten minuciosa del brillo de una es-trella al lo largo de un periodo de tiempo permite detectar un descenso minuacutesculo en la cantidad de luz que vemos de esa estrella Los cientiacuteficos pueden medir ese brillo y representarlo en una graacutefica que se conoce como curva de luz Los planetas suelen ser pequentildeiacutesimos comparados con sus estrellas centrales asiacute que los descensos de luz que provocan en ellas son extremadamente leves Los planetas del tamantildeo de la Tierra son especialmente difiacuteciles de detectar Los exoplanetas maacutes grandes son faacuteciles de divisar sobre todo cuando se detectan varias oacuterbitas
Curvas de luz del traacutensito de un planetaEstas son cuatro copias de la misma curva de luz (fichas 5b) registrada durante el traacutensito de un planeta por delante de su estrella La graacutefica a) tambieacuten muestra la curva (en azul) que se obtiene cuando alrededor de la estrella orbita un planeta maacutes grande Dibuja otra curva en las graacuteficas que muestre b) un planeta maacutes pequentildeo c) un traacutensito maacutes veloz y d) un planeta maacutes lento
ENLACES
La misioacuten Kepler de la NASA dedicoacute antildeos a observar el mismo trozo de cielo casi 100 000 estrellas con la esperanza de captar traacutensitos
httpskeplernasagovindexcfm
GRAacuteFICA A Tiempo
Tiempo
Tiempo
Tiempo
Porc
enta
je d
e br
illo
Porc
enta
je d
e br
illo
Porc
enta
je d
e br
illo
Porc
enta
je d
e br
illo
GRAacuteFICA C
GRAacuteFICA B
GRAacuteFICA D
w w w e s e r o e sH O J A D E A C T I V I D A D E S
acti
vida
des
46 T5
Cuaderno del profesoradoD E T E C C I Oacute N D E E X O P L A N E TA S Ficha 5a (anverso)
Nuestra pregunta es
Predecimos que
Cambiaremos
Mediremos
Dejaremos igual las condiciones siguientes
Resultados obtenidos
H O J A D E A C T I V I D A D E Sw w w e s e r o e s
actividades47T5
Cuaderno del profesoradoD E T E C C I Oacute N D E E X O P L A N E TA SFicha 5a (reverso)
Resultados obtenidos
Distancia a la luz (en cm) Tamantildeo de la sombra (en cm)
Los resultados obtenidos revelan
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los polos magneacuteticos se dan por pares bull que los polos opuestos se atraen y que los polos
iguales se repelenbull que los imanes atraen algunos materialesbull que una corriente eleacutectrica en un cable crea un
campo magneacutetico
Contexto
El descubrimiento del planeta extrasolar Proxima b un posible mundo similar a la Tierra que orbita alrededor de Proxima Centauri (la estrella maacutes cercana al Sol) suscitoacute diversas cuestiones relacionadas con su capacidad para albergar vida Este exoplaneta estaacute bombardeado por cantidades inmensas de radiacioacuten procedente de su estrella Como se encuentra maacutes cerca de su estrella que la Tierra del Sol necesitariacutea contar con un campo magneacutetico muy intenso para que la vida sobreviviera en eacutel Aquiacute en la Tierra el campo magneacutetico que rodea el planeta protege a todos los seres vivos de los peligrosos rayos coacutesmicos
En esta actividad el alumnado estudiaraacute los
imanes fabricaraacute un electroimaacuten sencillo e investigaraacute
sus propiedades
gt Exoplaneta con niveles elevados de radiacioacuten electromagneacutetica Creacutedito NASAJPL-CaltechR Hurt (SSC)
tema 6QUE LA FUERZA TE ACOMPANtildeE
Fabricacioacuten de un electroimaacuten
49
Cinta aislante Tijeras
Ademaacutes necesitaraacutes
Contenedor de plaacutestico
50 T6
Cable con aislamiento
(al menos 2 metros)2 pilas AA2 imanes
2 cables de conexioacuten
con pinzas de cocodrilo
Clips de papeleriacutea
2 varillas o clavos de hierro
grandes(uno fino y otro
grueso)2 portapilas AA
Material necesario para realizar la actividad
Interruptor o interruptor
casero
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astrofiacutesico e Ingeniero de producto
PelacablesTacos de madera
(para interruptor)Puntas
(para interruptor)
Material opcional
51T6Tema 6 Que la fuerza te acompantildee
Para preparar con antelacioacutenEl docente podraacute preparar interruptores eleacutectricos simples con el alumnado si no dispone de interruptores comerciales
Veacuteanse las instrucciones en el apartado titulado laquoInformacioacuten para el docenteraquo
Para esta actividad se pueden preparar etiquetas identificativas con la profesioacuten de astrofiacutesicoConviene confeccionar y probar un electroimaacuten antes de realizar la actividad en clase La fuerza del
imaacuten dependeraacute del nuacutemero de espiras con que se construya
ActividadIntroduccioacuten Muestra en clase una imagen del exoplaneta Proxima b y explica que se trata de un planeta distante que orbita alrededor de una estrella llamada Proxima Centauri que es la maacutes cercana al Sol Aunque la oacuterbita que sigue el planeta alrededor de su estrella estaacute dentro de la zona habitable soporta vientos descomuna-les 2000 veces maacutes fuertes que los que imperan en la Tierra y recibe un bombardeo intenso de radiacioacuten El planeta necesitariacutea contar con un campo magneacutetico potente para proteger cualquier tipo de vida que pudiera albergar
En esta actividad los alumnos investigaraacuten por su cuenta queacute tipos de imanes hay comprobaraacuten la atraccioacuten y repulsioacuten entre sus polos y la fuerza magneacutetica asimismo estudiaraacuten que los imanes atraen algunos materiales Tras discutir sus resultados explicaraacuten que la electricidad se puede usar para construir un imaacuten y lo que se obtiene se denomina electroimaacuten
Cada grupo usaraacute los materiales que hay dentro del recipiente para fabricar un electroimaacuten Primero comprobaraacute su eficacia usando clips de papeleriacutea Despueacutes los grupos debatiraacuten queacute materiales les gusta-riacutea someter a su electroimaacuten antes de reunir una serie de materiales
Averiguaciones
mdash iquestCuaacutentos clips de papeleriacutea atraeraacute el electroimaacuten
mdash iquestVariacutea la fuerza del imaacuten si se cambia la cantidad de espiras de alambre con que se construye
mdash iquestHay alguna relacioacuten entre el nuacutemero de espiras del electroimaacuten y la cantidad de clips de papeleriacutea que consigue atraer
52 T6 Tema 6 Que la fuerza te acompantildee
mdash iquestPuedes antildeadir un interruptor para activar y desactivar el paso de la electricidad y por tanto el imaacuten
mdash iquestCoacutemo afecta al imaacuten un incremento del voltaje con una pila maacutes potente o antildeadiendo maacutes pilas
mdash iquestRepercute en el imaacuten el empleo de un clavo maacutes largo maacutes corto maacutes grueso o maacutes fino
mdash iquestQueacute materiales se pueden levantar usando la atraccioacuten de un imaacuten
Los datos recopilados durante la investigacioacuten de la relacioacuten entre el nuacutemero de espiras y la cantidad de clips de papeleriacutea atraiacutedos se puede plasmar despueacutes en graacuteficas El alumnado deberaacute exponer sus hallaz-gos en forma de presentacioacuten o de mural
Puesta en comuacutenCada grupo elige un meacutetodo para informar de sus hallazgos al resto de la clase y resumiraacute sus resultados en la pizarra electroacutenica iquestEncontraron los grupos alguna conexioacuten entre el nuacutemero de espiras de alambre y la fuerza del electroimaacuten iquestLograron aumentar la potencia de su imaacuten iquestCoacutemo iquestQueacute materiales atrajo el imaacuten iquestCoinciden en sus conclusiones todos los grupos
Nuacutemero de espiras Nuacutemero de clips de papeleriacutea
53T6Tema 6 Que la fuerza te acompantildee
Informacioacuten para el docente Se cree que el campo magneacutetico de nuestro planeta se genera en las profundidades del nuacutecleo terrestre A medida que la Tierra gira se arremolinan los materiales fundidos situados en el nuacutecleo del planeta El hierro liacutequido conduce la electricidad y genera corrientes eleacutectricas que a su vez crean campos magneacuteticos Los cientiacuteficos han desarrollado un meacutetodo para calcular el campo magneacutetico de un planeta extrasolar distante que orbite alrededor de una estrella distinta de la nuestra El meacutetodo consiste en utilizar el telescopio espacial Hubble para observar el paso de un planeta por delante de su estrella y entonces estudiar la absorcioacuten de la radiacioacuten de la estrella por parte de la atmoacutesfera del planeta para por uacuteltimo estimar el tamantildeo de los campos magneacuteticos que actuacutean alrededor del planeta
Los campos magneacuteticos se producen cuando todos los electrones de un objeto de metal giran en la misma direccioacuten Un electroimaacuten es un tipo de imaacuten que usa electricidad y un material magneacutetico como el hierro para crear campos magneacuteticos Los campos magneacuteticos no se ven pero siacute se pueden medir sus efectos
Para construir un electroimaacuten simple bull Pela los extremos de un cable para despojarlos del aislamiento de
plaacutestico que los recubre bull Coloca los materiales dentro de un contenedor de plaacutestico que no
conduzca la electricidadbull Sujeta el cable de unos 20 cm de largo por uno de sus extremos
coloacutecalo en la cabeza de un clavo de hierro y enroacutellalo a lo largo de eacutel sin que se superponga en ninguacuten lugar hasta la punta del clavo
bull Aseguacuterate de que enrollas el cable en el clavo dando las vueltas siempre hacia el mismo lado para que la electricidad fluya en un solo sentido
bull Conecta los extremos del cable a los dos lados (el positivo y el ne-gativo) de la pila sujetaacutendolo a ellos con un trozo de cinta aislante para que no dejen de hacer contacto
bull Cuando hayas conectado el segundo extremo del cable la pila em-pezaraacute a conducir electricidad por las espiras de alambre y el clavo quedaraacute imantado
bull Si permutas las conexiones tambieacuten cambiaraacutes la polaridad del campo magneacutetico creado
bull Prueba el electroimaacuten colocaacutendolo cerca de un clip de papeleriacutea o cualquier otro metal
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Los alumnos investigaraacuten el exoplaneta HD 209458b apodado Osiris un juacutepiter caliente que viene a ser una tercera parte maacutes grande y maacutes brillante que Juacutepiter Tambieacuten podriacutean investigar Proxima b para lo que podraacuten apo-yarse en la informacioacuten que encontraraacuten aquiacute
httpsenwikipediaorgwikiProxima_Cen-tauri_b
httpswwwnasagovcontentgoddardhub-bles-new-shot-of-proxima-centauri-our-nea-rest-neighbor
CONFECCIOacuteN DE UN INTERRUPTOR SIMPLE
Clava dos puntillas pequentildeas en un taco pequentildeo de madera y ensarta en cada una de ellas un clip de papeleriacutea Sujeta los cables a la cabeza de cada puntilla con pinzas de coco-drilo El circuito se cierra al desplazar los clips para que esteacuten en contacto Usa este enlace para consultar las instrucciones para hacerlo y otros ejemplos de interruptores simples
httphomeschoolandthingsblogspotcouk201303making-simple-switch-for-elec-tricalhtml
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que las ondas electromagneacuteticas viajan por el
espaciobull que los cientiacuteficos captan esas ondas usando
radiotelescopios bull que esas ondas se traducen entonces a sonidosbull a trabajar siguiendo el meacutetodo cientiacutefico mediante
la formulacioacuten de predicciones la realizacioacuten de experimentos sin sesgos y la recopilacioacuten e interpretacioacuten de datos
Contexto
Los cuatro sateacutelites Cluster de ESA han descubierto que la Tierra y otros planetas con campos magneacuteticos como Juacutepiter y Saturno emiten sentildeales de radio que viajan por el espacio en un haz delgado Estas emisiones solo se pueden detectar e interpretar usando radiotelescopios de gran tamantildeo
En esta actividad el alumnado recrearaacute diversos sistemas para enviar mensajes a distancia incluido el recorrido de las ondas de radio por el espacio usaraacute el meacutetodo cientiacutefico para estudiar los teleacutefonos con cuerda y escucharaacute los sonidos
naturales de la Tierra
gt Representacioacuten artiacutestica de los sateacutelites CLUSTER Copyright NASA
55
tema 7iquestHAY ALGUIEN A LA ESCUCHA
Comunicacioacuten a traveacutes del espacio
2 vasos desechables
56 T7
CuerdaHilo de nailon
Material necesario para realizar la actividad A
Bazuca de aire o caja de cartoacuten
Pelotas de espuma de diferentes
coloresVasos
desechablesParaguasPapel Radio analoacutegica
Ademaacutes necesitaraacutes para realizar la actividad A
Ademaacutes necesitaraacutes para realizar la actividad B
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Radioastroacutenomo
e Ingeniero de Sonido
2 platillos (muacutesica)
1 velaFicha de
actividades 2b
Linterna
Tabla con Coacutedigo Morse
o aplicacioacuten para moacutevil
Una caja de cartoacuten Compaacutes Tijeras Cinta adhesiva
Material opcional
Material necesario para construir un bazuca de aire
57T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Para preparar con antelacioacutenEl docente puede conseguir un bazuca de aire por Internet o se puede construir uno con una caja de car-toacuten (consulte el apartado titulado ldquoInformacioacuten para el docenterdquo)
Ten a mano una radio analoacutegica
Para la construccioacuten del teleacutefono deberemos practicar un orificio en la base de cada vaso previamente Para esta investigacioacuten se pueden preparar etiquetas identificativas con las profesiones de Radioastroacuteno-mo e Ingeniero de Sonido
Actividad AAveriguar maneras de enviar mensajes a distancia
Introduccioacuten Comienza el tema con una demostracioacuten para despertar la imaginacioacuten del alumnado Tiende una cuerda por el aula y cuelga de ella un trozo de papel o pide a alguien de la clase que lo sostenga en alto Utiliza un ba-zuca de aire para lanzar una onda de aire a traveacutes del aula que haga vibrar el papel Luego pide que un par de voluntarios se coloquen los vasos desechables en la cabeza Apunta con el bazuca hacia cada uno de los vasos y dispara Los vasos se tambalearaacuten y se caeraacuten Pregunta en clase queacute creen que pasa
Tambieacuten se pueden chocar dos platillos para demostrar que el aire que desplazan apaga la llama de una vela
Explica a la clase que aunque no vemos el aire moverse hasta el papel o los vasos siacute vemos o percibimos las consecuencias de ese desplazamiento De manera anaacuteloga las ondas de radio que recorren distancias inmen-sas por el espacio no se ven pero sabemos que estaacuten ahiacute al capturarlas y transformarlas en sonido Pregunta en clase si se les ocurre alguna manera de enviar mensajes a distancia aquiacute en el planeta Tierra Deja que debatan sus propuestas Ensentildea en clase dos objetos sencillos (vasos de papel y cuerda) que podriacutean utilizarse para enviar un mensaje iquestSe le ocurre a alguien coacutemo Aniacutemalos a comprobar sus propuestas A continuacioacuten los chicos probaraacuten por parejas a usar vasos de papel y cuerda para mandar mensajes Organizados ya por grupos debe-raacuten identificar queacute variables pueden cambiarse y coacutemo planificariacutean la investigacioacuten Tal vez quieran apoyarse en la ficha de actividades 2b (del tema 2) para planificar la resolucioacuten de interrogantes como
mdash iquestAfecta la longitud de la cuerda o el tipo de cuerda al sonido recibido
mdash iquestQueacute pasa cuando la cuerda estaacute tensa o flojamdash iquestTiene alguna repercusioacuten el material del
que estaacute hecho el vasomdash iquestFuncionariacutea el teleacutefono de cuerda
doblando una esquina
58 T7 Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
mdash El alumnado recopilaraacute y anotaraacute los datos y compartiraacute los resultados con la clase
mdash iquestQueacute tipo de cuerda o vaso recomendariacutean y por queacute
Puesta en comuacutenExplica en clase que los sonidos se generan mediante vibraciones que se desplazan a traveacutes del aire de soacute-lidos y de liacutequidos Las vibraciones que se producen al hablar dentro del vaso viajan por la cuerda hasta lle-gar al otro vaso el aire que hay dentro del vaso y los huesos que hay en el craacuteneo vibran y esas vibraciones llegan hasta los oiacutedos y entonces el cerebro descifra esa informacioacuten en forma de sonidos reconocibles
Para afianzar estos conocimientos se puede utilizar este viacutedeo
httpswwwyoutubecomwatchv=HMXoHKwWmU8
Actividad BEstudio de las ondas de radio
IntroduccioacutenHaz hincapieacute en que las ondas de radio son muy diferentes de las ondas del sonido Explica que las ondas electromagneacuteticas pueden viajar por el espacio sin necesidad de que haya aire Algunas de estas ondas se denominan ondas de radio Los cientiacuteficos han descubierto una manera de captar ondas de radio y convertirlas en sentildeales que viajan hasta nuestro oiacutedo
A continuacioacuten el alumnado reproduciraacute en clase el viaje que siguen las ondas electromagneacuteticas por el espacio hasta llegar al radiotelescopio Varios voluntarios se colocaraacuten en un extremo del aula con pelotas de espuma de diferentes colores que lanzaraacuten hacia el laquoradiotelescopioraquo un paraguas abierto que otro voluntario sujetaraacute desde el lado opuesto del aula de manera que la parte coacutencava mire hacia la clase Alguien decidiraacute queacute colores representaraacuten las ondas de radio uacutetiles Cuando se hayan lanzado todas las pelotas solo se conservaraacuten las pelotas de los colores elegidos que haya atrapado el paraguas mientras que el resto se desecharaacute Explica en clase que las estrellas (representadas por los alumnos voluntarios) emiten un montoacuten de radiacioacuten (representada aquiacute por todas las pelotas de diferentes colores) que viaja por el espacio el radiotelescopio (representado por el paraguas) capta toda esa radiacioacuten pero este instrumento solo podraacute utilizar la radiacioacuten de ciertas longitudes de onda las denominas ondas de radio las cuales transformaraacute en sentildeales comprensibles para nosotros
59T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Demostracioacuten del docenteUtiliza una radio analoacutegica para que el alumnado perciba el sonido que se oye cuando no estaacute sintonizada ninguna emisora mientras que al sintonizar alguna el sonido se vuelve niacutetido De forma anaacuteloga seriacutea-mos incapaces de atribuir un sentido a las ondas de radio si su energiacutea no se transformara en vibraciones que percibimos en forma de sonidos
Explica en clase que la Tierra y otros planetas tienen una manera de gritarle al resto de la Galaxia laquoiexclEstoy aquiacuteraquo Lo que ocurre es que ese mensaje solo se percibe y se entiende mediante radiotelescopios de gran tamantildeo
En este enlace escucharaacutes una grabacioacuten con los laquosonidosraquo
naturales de la Tierra
httpwwwesaintesaKIDSenSEM5QPSHKHF_LifeinSpace_0html
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Los maacutes entusiastas podriacutean construir o com-prar un transmisor que permita al alumnado enviar mensajes Los chicos tambieacuten podriacutean realizar su propia grabacioacuten de radio
Tambieacuten podriacutea estudiarse el coacutedigo Morse Existe una aplicacioacuten para teleacutefonos moacuteviles llamada Morse-It que traduce textos a pitidos en coacutedigo Morse Una laacutempara led podriacutea sustituirse por un timbre Otra alternativa seriacutea utilizar una linterna para enviar mensajes con patrones de haces de luz Explica que la luz se puede usar de este modo para enviar informacioacuten
Imagen 1 El Observatorio IRAM Pico Veleta o IRAM 30m es un radiotelescopio pertenecien-te al Instituto de Radioastronomiacutea Milimeacutetrica que estaacute situado en la loma de Dilar en Sierra Nevada a una altura de 2850 m sobre el nivel del mar
gt Radiotelescopio del observatorio de Sierra Nevada desde las pistas de esquiacute
60 T7 Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
A - J --- S 1 ----
B - K -- T - 2 ---
C -- L - U - 3 --
D - M -- V - 4 -
E N - W -- 5
F - O --- X -- 6 -
G -- P -- Y --- 7 --
H Q --- Z -- 8 ---
I R - 0 -----
9 ----
gt Tabla con el coacutedigo Morse
61T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Informacioacuten para el docente Los objetos que pueblan el espacio como planetas exoplanetas estrellas polvo y gas emiten ondas elec-tromagneacuteticas de diferentes longitudes de onda Parte de la luz que emiten tiene longitudes de onda muy largas algunas de hasta kiloacutemetro y medio de longitud Estas ondas largas reciben el nombre de ondas de radio y son parte de una serie maacutes grande de ondas denominadas en su conjunto espectro electromag-neacutetico Como las ondas de radio son tan largas para captarlas se utilizan telescopios especiales llamados radiotelescopios Estos son mucho maacutes grandes que los telescopios que se usan para captar la luz visible Estos instrumentos inmensos se apuntan hacia las estrellas o planetas y permiten conocer su estructura movimiento y composicioacuten a partir del estudio de las ondas de radio que provienen de esos objetos En astronomiacutea se utilizan ciertos instrumentos para convertir las ondas de radio en imaacutegenes y sonidos
Construccioacuten de un bazuca de aire1 Sella por completo todos los bordes de la caja con la cinta adhesiva 2 Traza un ciacuterculo en el centro de uno de sus lados recoacutertalo y sella los bordes de este orificio
con cinta 3 Golpea con las manos simultaacuteneamente dos lados opuestos de la caja de manera que el aire que
hay en su interior se vea forzado a salir por el orificio circular 4 Dirige el aire saliente hacia el objetivo como un montoacuten de vasos de papel para intentar tumbarlos
con la raacutefaga
gt Bazuka de aire
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los sonidos se producen por vibracionesbull que el tono de un sonido se puede cambiarbull que los exoplanetas pueden transitar ante el disco
de sus estrellas siguiendo un patroacuten regular
Contexto
El telescopio espacial Spitzer reveloacute hace poco que alrededor de la estrella TRAPPIST-1 orbitan siete planetas similares a la Tierra cuyo nombre astronoacutemico es b c d e f g y h Los planetas se detectaron debido a sus traacutensito por delante de la estrella lo que eclipsa perioacutedicamente una parte minuacutescula de la luz estelar Los planetas orbitan esta estrella siguiendo un patroacuten
En este tema el alumnado usaraacute materiales cotidianos para confeccionar instrumentos sencillos como flautas de pan a partir de pajitas de refrescos y producir con ellos siete notas que combinaraacuten al
antojo de su imaginacioacuten para crear melodiacuteas
gt Sistema solar de TRAPPIST-1 Copyright de la ilustracioacuten NASA
63
tema 8LA MUacuteSICA DE LOS PLANETAS EXTRASOLARES
Sonidos del espacio
64 T8
Ordenador con conexioacuten a
internet
Material necesario para realizar la actividad
Pajitas de refresco
Ademaacutes necesitaraacutes
Vasos desechables
Cinta adhesiva
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Ingeniero de
sonido y Cientiacutefico planetario
Botellas o vasos Baquetas Cajas de cartoacuten vaciacuteas
Gomas elaacutesticas Reglas de plaacutestico
65T8Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
Para preparar con antelacioacutenPara esta actividad se pueden preparar etiquetas indentificativas para la profesioacuten de ingeniero de sonido
ActividadIntroduccioacutenExplica en clase que el telescopio espacial Spitzer descubrioacute la estrella TRAPPIST-1 y sus siete planetas
Muestra la imagen de TRAPPIST-1
httpcdnsci-newscomimagesenlarge3image_4728e-TRAPPIST-1jpg
Reproduce en clase la animacioacuten de los traacutensitos ante TRAPPIST que aparece en el siguiente viacutedeo Las oacuterbitas se han acelerado para que el viacutedeo dure un solo minutohttpwwwspitzercaltecheduexploreblog371-Making-Music-from-Exoplanets
Explica que usando los patrones de los traacutensitos de estos siete planetas similares a la Tierra ante el disco de su estrella ha inspirado a un muacutesico a componer una melodiacutea basada en los tiempos en los que se produ-cen esos traacutensitos Asignoacute al traacutensito de cada planeta una nota musical acorde con su nombre (en ingleacutes b es la nota si c es do d es re e es la nota mi f es fa g es sol y h no se corresponde con ninguna nota musical) y antildeadioacute al conjunto una instrumentacioacuten sencilla de fondo y el ritmo de un tambor
Pon ejemplos de alguacuten otro sistema planetario extrasolar como Gliese o Kepler
con una cantidad diversa de planetas en oacuterbita alrededor de la estrella central
httpsexoplanetsnasagovresources174 httpswwwnasagovameskeplerkepler-186-and-the-solar-system
El alumnado cortaraacute las pajitas de papel para construir siete laquoflautas de panraquo de distintas longitudes Todas ellas deberaacuten tener uno de sus extremos aplanado de manera que al soplar por eacutel se produzca una nota o vibracioacuten diferente iquestSon capaces los alumnos de usar las flautas por turnos para crear una melodiacutea Organizados en grupos los chicos usaraacuten esas siete notas para crear una melodiacutea baacutesica a la que antildeadiraacuten la muacutesica que deseen
Ya han compuesto una muacutesica basada en los traacutensitos de TRAPPIST iquestPodraacuten crear ahora una melodiacutea basada en otros sistemas Podriacutean probar a llenar botellas o jarras con agua hasta distintas alturas a tamborilear con las baquetas a hacer vibrar reglas sobre el borde de una mesa o a hacer vibrar gomillas elaacutesticas tensadas a lo ancho de una caja de pantildeuelos vaciacutea
mdash iquestSeriacutea capaz alguacuten grupo de componer un rap para acompantildear sus melodiacuteas
66 T8 Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
Puesta en comuacutenCada grupo interpretaraacute su composicioacuten para toda la clase iquestSe les ocurre alguna aportacioacuten para mejorar las piezas musicales
En el tema 7 el alumnado aprendioacute que los planetas con un cam-po magneacutetico producen sentildeales que se pueden detectar mediante radiotelescopios Si una raza alieniacutegena captara las sentildeales de radio naturales que emite la Tierra oiriacutea una serie de chasquidos y silbidos iexclparecidos a los de R2-D2 el robot de Star Wars
Vuelve a oiacuter los chasquidos y silbidos de la Tierra en el sitio ESA Kids
httpwwwesaintesaKIDSenSEM5QPSHKHF_LifeinSpace_0html
Oiacuted en clase un corte de Star Wars la firma de cinco notas de la peliacute-cula Encuentros en la tercera fase o cualquier otra muacutesica relacionada con el espacio
Actividad B El programa ScratchCada uno de los planetas de Trappist-1 tarda un tiempo diferente en completar una oacuterbita alrededor de su estrella central Las leyes de Ke-pler dicen que cuanto maacutes lejos se encuentra un planeta de su estrella maacutes tarda en recorrer su oacuterbita
En este proyecto en Scratch el periodo de cada oacuterbita es propor-cional a los periodos orbitales reales de los planetas de Trappist Cada vez que un planeta completa una oacuterbita el modelo emite un sonido diferente
httpsscratchmiteduprojects153216618
Los sonidos estaacuten asignados de la siguiente manera pero es faacutecil cam-biar esto dentro del modelo
B ndash Chomp C ndash Boing D ndash CricketE ndash Meow F ndash Alien Creak2 G ndash Bass BeatboxH ndash Goose
El tiempo que dura cada oacuterbita se puede encontrar en el programa Scratch y se da en segundos
El cursor proporcional del modelo se puede utilizar para obtener muacuteltiplos de cada periodo orbital Por ejemplo si la proporcioacuten se es-tablece en 2 entonces el periodo de Trappist-1b ascenderaacute a 302 se-gundos y el de Trappist-1h seraacute de 40 segundos
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
El alumnado podriacutea iniciarse en el empleo de un programa informaacutetico para crear sus propias composiciones musicales basadas en los patrones orbitales de los planetas de TRAPPIST-1 Beatwave es una aplicacioacuten interesante que se puede usar con teleacutefonos moacuteviles y que ofrece la posibilidad de crear ritmos simples melodiacuteas melodiacuteas paralelas y de antildeadir instrumentos de fondo
67T8Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
1 Pulsa la flecha identifica los distintos sonidos que se oyen 2 Ordeacutenalos por periodos (del maacutes corto al maacutes largo) Pulsa stop
para detener los sonidos3 Cronometra cada uno crea una tabla con los periodos orbitales
(en segundos) 4 Pulsa en cada planeta para comprobar que cada sonido se re-
produce por separado Los datos reales de los planetas se pue-den encontrar en Wikipedia
httpsenwikiped iaorgwikiTRAPPIST-1mediaFile-PIA21425_-_TRAPPIST-1_Statistics_Tablejpg
El alumnado podriacutea recrear las oacuterbitas intentando cronometrar sus perio-dos mientras caminan en torno a una laquoestrellaraquo de manera que siempre pasen por el mismo punto cada vez que oigan el sonido de su planeta Esta recreacioacuten fiacutesica de las oacuterbitas con alumnos representando cada uno de los planetas orbitando alrededor de una estrella central podriacutea ayudar al grupo a entender la distancia a la que se encuentra cada planeta de la estrella y la velocidad a la que se desplaza en relacioacuten con los demaacutes pla-netas del sistema Asimismo podriacutea ayudarles a entender queacute hicieron en realidad durante la actividad con el programa Scratch que cada sonido re-presenta una oacuterbita completa Tendriacutean que poner a escala la distancia de las oacuterbitas porque si no algunos tardariacutean diacuteas en completar una vuelta de modo que un ejercicio matemaacutetico uacutetil consistiriacutea en crear una escala adecuada que pudiera representarse dentro de la clase Para ello deberaacuten asumir que las oacuterbitas son circulares Si juegan con el cursor proporcional del modelo encontraraacuten la mejor opcioacuten para que todos los planetas com-pleten sanos y salvos sus oacuterbitas respectivas Deberaacuten calcular la longitud del periodo de su sonido particular y luego lo comprobaraacuten
Quien tenga habilidad programando podraacute ampliar el ejercicio in-troduciendo las oacuterbitas de los planetas en el modelo
En este enlace se puede encontrar un ejemplo de movimiento circular
en Scratch
httpsscratchmiteduprojects11439426
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Usar los datos del periodo orbital para crear una composicioacuten musical similar para nuestro Sistema Solar y compara los dos sistemas
Crear una animacioacuten con Scratch para ilustrar la rotacioacuten de los planetas del sistema TRAPPIST-1 en torno a su estrella
gt Captura de pantalla del programa Scratch
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los planetas extrasolares y sus estrellas se
encuentran a millones de antildeos-luz de distancia del Sistema Solar
bull que las condiciones ambientales que se dan en esos planetas son diversas
bull que los seres vivos experimentan adaptaciones a lo largo del tiempo para sobrevivir en las condiciones ambientales que existen en cada momento
bull que en otros sistemas planetarios podriacutea haber formas de vida diferentes a las de la Tierra
Contexto
En esta actividad el alumnado recopilaraacute informacioacuten sobre planetas extrasolares y basaacutendose en ella usaraacute la imaginacioacuten y trabajaraacute de manera creativa para disentildear y describir un nuevo exoplaneta Para ello tendraacute en cuenta rasgos clave y las adaptaciones que necesitariacutean desarrollar los seres vivos para sobrevivir en las condiciones ambientales de ese
planeta
gt ExoMars Rover ESAATG medialab
69
tema 9AGENCIA DE VIAJES A PLANETAS EXTRASOLARES
Exploracioacuten de mundos alieniacutegenas
Libros tabletas y ordenadores
de consulta
Rotuladores y laacutepices
de colores
70 T9
Ordenador con conexioacuten a
internet
Material necesario para realizar la actividad
Papel
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astroacutenomo
galaacutectico y extragalaacutectico y Astrobioacutelogo
71T9Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
Para preparar con antelacioacutenPara esta actividad se pueden preparar etiquetas identificativas para las profesiones de astroacutenomo extra-galaacutectico y astrobioacutelogo
IntroduccioacutenExplica en clase que en este tema deben actuar en primer lugar como astroacutenomos extragalaacutecticos para estudiar y disentildear un planeta extrasolar distante Despueacutes haraacuten las veces de astrobioacutelogos para estudiar y disentildear alguna forma de vida alieniacutegena uacutenica y tendraacuten que describir coacutemo se ha adaptado a las condi-ciones ambientales que imperan en su lejano mundo
Empieza la actividad con un emocionante viaje a mundos distantes usando la herramienta interactiva httpeyesjplnasagoveyes-on-exoplanetshtml
Muestra en clase las imaacutegenes del sitio en Internet de la NASAhttpsexoplanetsnasagovalien-worldsexoplanet-travel-bureau
En este sitio encontraraacutes una seleccioacuten de carteles con gran variedad de exoplanetas que ilustran los rasgos uacutenicos de cada uno de ellos
bull TRAPPIST-1_Planet hop from TRAPPIST-1 (de planeta en planeta desde TRAPPIST-1)
bull PSOJ31885-22 _Where the night life never ends (Donde la vida nocturna nunca cesa)
bull HD4037G_Experience the gravity of a super earth (Experimenta la gravedad de una supertierra)
bull KEPLER-16B_Where your shadow always has company (Donde tu sombra siempre tiene compantildeiacutea)
bull 51 Pegasi-b_Greetings from your first exoplanet (Saludos desde tu primer exoplaneta)
bull KEPLER-186F_Where the grass is always redder (Donde la hierba siempre es maacutes roja)
El tamantildeos de estos exoplanetas va desde las supertierras hasta los minineptunos algunos son rocosos otros son aacuteridos como desiertos los hay volcaacutenicos achicharrantes geacutelidos unos son asolados por potentes vientos otros son bombardeados por radiacioacuten intensa
gt Muestra de carteles sobre exoplanetas del sitio web de la NASA
72 T9 Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
Actividad ACada grupo estudiaraacute varios sistemas de planetas extrasolares y con la informacioacuten obtenida crearaacute una descripcioacuten detallada del mundo distante inventado por ellos A continuacioacuten disentildearaacuten un cartel en el que figuren los principales rasgos de ese planeta
Actividad BSi en ese mundo pudiera haber vida iquestqueacute forma tendriacutea iquestQueacute clase de adaptaciones tendriacutean que desarrollar los seres vivos para sobrevivir en las condiciones ambientales de este planeta La astrobiologiacutea aspira a descubrir cuaacuteles son las condiciones necesarias para la vida y queacute formas puede adoptar la vida Los alumnos asumiraacuten el papel de as-trobioacutelogos para estudiar los entornos extremos que hay en la Tierra y las adaptaciones que han desarrollado los seres vivos para sobrevivir en ellos Usaraacuten esta informacioacuten para describir la clase de vida alieniacutegena que podriacutea existir en el nuevo mundo que han imaginado Dibujaraacuten y pondraacuten nombre a esta nueva forma de vida y sentildealaraacuten sus rasgos principales
Puesta en comuacutenLos grupos presentaraacuten sus disentildeos ante su clase o ante otra clase y describiraacuten con detalle el mundo alieniacutegena que han inventado Expli-caraacuten queacute adaptaciones han desarrollado los seres vivos para adaptar-se a ese entorno
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Si fuera posible iquesta cuaacutel de esos exoplanetas viajariacutean los chicos o enviariacutean una sonda para estudiarlo y por queacute El docente haraacute hincapieacute en que es imposible viajar a estos exoplanetas distantes debido a las inmensas distancias que nos separan de ellos iquestCoacutemo seriacutea ese lugar Si pudieran elegir sus caracteriacutesticas iquestcuaacuteles creen que seriacutean las ideales para vivir felices y con bienestar
Puede que los grupos quieran componer una muacutesica para acompantildear su mural Tambieacuten podriacutean disentildear confeccionar y decorar una maqueta para ilustrar los rasgos principales del mundo distante que han elegido Esta actividad podriacutea relacionarse con otros temas interdisciplinares del curriacuteculo como dibujo teatro tecnologiacutea ingenieriacutea geografiacutea lecto-escritura e informaacutetica
73T9Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
VoyagerEn 1977 se lanzaron las dos sondas gemelas Voyager 1 y 2 para explo-rar regiones del espacio a las que ninguacuten otro artefacto terrestre habiacutea llegado jamaacutes Ambas estaacuten maacutes lejos del Sol que Plutoacuten y a traveacutes de los datos que siguen enviando a la Tierra los cientiacuteficos confiacutean en co-nocer mejor el espacio que media entre las estrellas llamado espacio interestelar La nave lleva a bordo un disco de cobre chapado en oro de unos 30 cm con sonidos e imaacutegenes seleccionados para retratar la diversidad de la vida y la cultura en la Tierra
mdash iquestQueacute pondriacutean los chicos en un disco asiacute para enviar en una misioacuten con destino a un planeta distante situado fuera de los confines de nuestra propia Galaxia
mdash iquestCoacutemo describiriacutean a los seres humanos
mdash iquestQueacute los hace felicesmdash iquestQueacute cualidades consideran
deseables en un ser humano
mdash iquestQueacute aficiones animales accidentes geograacuteficos o muacutesica incluiriacutean en el disco
mdash Si tuvieran que escribir una carta a un ser alieniacutegena iquestqueacute le diriacutean
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
El alumnado podriacutea grabar un viacutedeo o un mensaje de voz composiciones musicales programas informaacuteticos robots creaciones artiacutesticas o fotografiacuteas Esta actividad ofrece muchas posibilidades para seguir un plantea-miento interdisciplinar amplio atractivo para todas las edades y todo tipo de capacidades
Otros cuadernos didaacutecticosConsulta todos los disponibles y descaacutergalos de la web wwweseroes
Deteccioacuten de exoplanetasESCONDIDOS EN LA LUZModelado de traacutensitos de exoplanetas
PRIMARIA
Ingenieriacutea de astronavesLA ALEACIOacuteN PERFECTADescubre las distintas propiedades de los materiales
PRIMARIA
Lanzamiento de cohetesTECNOLOGIacuteA ESPACIALCalcula y disentildea tu propio lanzamiento
PRIMARIA
Observador de la tierraCENTINELA INCANSABLERecogida y anaacutelisis de informacioacuten para comprender mejor nuestro planeta
PRIMARIA
Deteccioacuten de exoplanetasESCONDIDOS EN LA LUZModelado de traacutensitos de exoplanetas
SECUNDARIA Y BACHILLERATO
Ingenieriacutea de astronavesLA ALEACIOacuteN PERFECTADescubre las distintas propiedades de los materiales
SECUNDARIA Y BACHILLERATO
Lanzamiento de cohetesTECNOLOGIacuteA ESPACIALCalcula y disentildea tu propio lanzamiento
SECUNDARIA Y BACHILLERATO
Modelado de traacutensitos de exoplanetas
exoplanetasDeteccioacuten de
ESCONDIDOS EN LA LUZ
PrimariaCuaderno del profesorado
DE-P-01
Colaboradores ESERO Spain Mayo 2019
ANDALUCIacuteA Consejeriacutea de Educacioacuten y Deporte de la Junta de Andaluciacutea
ARAGOacuteN Fundacioacuten Centro Astronoacutemica Aragoneacutes Espacio 042
Fundacioacuten Ibercivis
ASTURIAS Consejeriacutea de Educacioacuten y Cultura del Gobierno del Principado de Asturias
CANARIAS Consejeriacutea de Educacioacuten y Universidades del Gobierno de Canarias
CATALUNtildeA CESIRE (Centre de Recursos Pedagogravegics Especiacutefics de Suport a la Innovacioacute i la Recerca Educativa) Departament drsquoEnsenyament Generalitat de Catalunya
GALICIA Conselleriacutea de Educacioacuten Universidade e Formacioacuten Profesional de la Xunta de Galicia
I BALEARES Conselleria De Educacioacuten y Universidad Govern Illes Balears
LA MANCHA Consejeriacutea de Eduacioacuten Cultura y Deportes Gobierno de Castilla La Mancha
MADRID Consejeriacutea de Educacioacuten e Investigacioacuten de la Comunidad de Madrid
Grupo de Investigacioacuten en Nutricioacuten Ejercicio y Estilo de Vida Saludable INEF Universidad Politeacutecnica de Madrid
MURCIA Consejeriacutea de Empleo Universidades y Empresa Regioacuten de Murcia
NAVARRA Pamplonetario
PAIacuteS VASCO Departamento de educacioacuten Gobierno Vasco
VALENCIA Ciutat de les Arts i les Ciegravencies Generalitat Valenciana
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los seres vivos producen dioacutexido de carbonobull que se ha detectado dioacutexido de carbono en la
atmoacutesfera de planetas distantesbull que la deteccioacuten de dioacutexido de carbono puede ser
un signo de que hay vidabull a trabajar siguiendo un meacutetodo cientiacutefico
Contexto
La ciencia estaacute descubriendo planetas en oacuterbita
alrededor de estrellas de nuestra Galaxia y algunos
de ellos podriacutean ser similares a la Tierra con unas
condiciones adecuadas para la vida Por tanto
iquestqueacute se busca cuando se estudian estos mundos
lejanos En este tema el alumnado aprenderaacute que
la deteccioacuten de dioacutexido de carbono puede ser un
signo de vida y para ello realizaraacute una investigacioacuten
para recolectar el dioacutexido de carbono que produce
un organismo vivo la levadura
gt Gran Fuente Prismaacutetica del Parque Nacional Yellowstone Fotografiacutea de Jim Peaco National Park Service a traveacutes de Wikimedia Commons
21
tema 2SIGNOS DE VIDA
En busca de vida en planetas extrasolares
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astrobioacutelogo
y Astroacutenomo
Botellas de plaacutestico
de 500 mlVinagre100 ml
Bicarbonato soacutedico
media taza
Pajitas de refresco y cucharilla
Vasos desechables
Material necesario para realizar la actividad B
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Material necesario para realizar la actividad A
22 T2
1 comprimidoefervescente
de Vitamina CGasificante
Ficha de actividades
2b (para fotocopiar)
TermoacutemetroLevadura en polvo y azuacutecarGlobos
Matraz 125 ml 1 vela
Agua caliente(temperatura entre
45ordm y 50ordm C)Agua
Tema 2 Signos de vida 23T2
Para preparar con antelacioacuten
Inflar y desinflar varias veces los globos antes de iniciar el estudio de la levadura Calentar el agua y guar-darla caliente en un termo Para trabajar este tema se pueden preparar etiquetas identificativas con la profesioacuten de astrobioacutelogo
ActividadIntroduccioacutenLa actividad se introduciraacute explicando que la humanidad estaacute buscando signos de vida en planetas si-tuados fuera del Sistema Solar Para ello se utilizan telescopios muy potentes En la pizarra electroacutenica se pueden mostrar imaacutegenes obtenidas por el telescopio espacial Hubble por el telescopio COROT de ESA y por el telescopio espacial Spitzer (Consuacuteltense los enlaces que figuran en el apartado titulado laquoInforma-cioacuten para el docenteraquo) Conviene explicar al alumnado que estos telescopios permiten reunir informacioacuten sobre las atmoacutesferas de las estrellas y los planetas distantes aparte de la toma de imaacutegenes espleacutendidas desde el espacio
Actividad A Explica al alumnado que los organismos vivos producen dioacutexido de carbono como material de desecho y que los especialistas que buscan signos de vida fuera del Sistema Solar usan telescopios especiales para de-tectar sustancias como dioacutexido de carbono en las atmoacutesferas de planetas distantes Se puede seguir gran variedad de procedimientos para crear burbujas de dioacutexido de carbono Los chicos usaraacuten las pajitas para soplar con ellas dentro del agua y formar burbujas introduciraacuten un comprimido efervescente de vitamina C en el agua y observaraacuten las burbujas que aparezcan o antildeadiraacuten vinagre a una cucharilla llena de bicar-bonato soacutedico y comprobaraacuten que se forma espuma a medida que se produzca el dioacutexido de carbono
El docente se aseguraraacute de que los comprimidos efervescentes se usan tan solo para realizar el experi-mento y advertiraacute a los alumnos de que no deben ingerirlos
Actividad BEn esta ocasioacuten usaremos un organismo llamado levadura que produce dioacutexido de carbono a partir de un nutriente el azuacutecar Para ello se explicaraacute a los chicos coacutemo hay que realizar la investigacioacuten1 Asegurarse de que el globo se ha estirado tras inflarlo y desinflarlo varias veces2 Verter el contenido de un sobre de levadura y una cucharilla de azuacutecar en un vaso con agua caliente
(entre 45 y 50 ordmC) y remover la mezcla3 Asegurarse de que el azuacutecar y la levadura se han disuelto y verter la mezcla en una botella Deberiacutean ver-
se las burbujas de dioacutexido de carbono que formaraacute la levadura a medida que se alimente con el azuacutecar4 Colocar y fijar la boca del globo en el cuello de la botella5 Unos minutos despueacutes el globo deberiacutea inflarse
Conviene explicar que la levadura es un organismo vivo y que a medida que se alimenta con el azuacutecar produce dioacutexido de carbono
Tema 1 Hasta el infinito y maacutes allaacute24 T2
mdash iquestSon capaces de averiguar los chicos queacute condiciones afectan a la produccioacuten de dioacutexido de carbono por parte de la levadura
A continuacioacuten cada grupo debatiraacute queacute variables podriacutean alterarse en este experimento Algunas de sus sugerencias podriacutean ser cambiar la cantidad de azuacutecar o de levadura el tipo de azuacutecar o la temperatura del agua Planificaraacuten su investigacioacuten
mdash iquestQueacute quieren mantener igual iquestQueacute quieren medir iquestQueacute van a registrar iquestQueacute creen
que ocurriraacute y por queacute Tambieacuten pueden tomar fotografiacuteas o viacutedeos de las distintas fases de expansioacuten que experimenten los globos
Puesta en comuacutenEl alumnado mostraraacute sus resultados en tabletas graacuteficas murales viacute-deos o presentaciones de PowerPoint explicaraacute queacute significan y justifi-caraacute sus conclusiones iquestCoacutemo proseguiriacutean con la investigacioacuten Con-viene hacer hincapieacute en que la existencia de dioacutexido de carbono en la atmoacutesfera de un planeta no demuestra que haya vida en eacutel
Demostracioacuten del docenteEl docente explicaraacute que una de las propiedades del dioacutexido de carbo-no es que es maacutes pesado que el aire y que puede utilizarse para apagar una llama Para demostrarlo se introduciraacuten varias cucharadas de bi-carbonato soacutedico en una jarra y se antildeadiraacute vinagre Un par de minutos despueacutes se produciraacute una reaccioacuten que formaraacute un gas Entonces se laquoverteraacuteraquo este gas (pero no el liacutequido ni la espuma) sobre una vela encendida dentro de un recipiente poco hondo y se observaraacute que la llama se apaga El docente explicaraacute entonces que la llama necesita el oxiacutegeno del aire para arder como el dioacutexido de carbono es maacutes denso
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
El alumnado podraacute disentildear un extremoacutefilo usando la informacioacuten que figura en la ficha de actividades 2a y describir en queacute condicio-nes vive y coacutemo se ha adaptado a ellas antes de concluir la actividad daacutendole un nombreTambieacuten pueden estudiar el telescopio espacial Hubble o el planeta extrasolar HD 189733b
ENLACES
Para ampliar informacioacuten sobre telescopios veacutease
httphubblestscieduthe_telescopehub-ble_essentials
httpwwwbbccouksciencespaceuniverseexplorationkepler_mission
httpsenmwikipediaorgwikiKepler_(spa-cecraft)
httpwwwspitzercaltechedu
httpwwwesaintOur_ActivitiesSpace_ScienceCOROT_overview
Para maacutes informacioacuten sobre extremoacutefilos veacutease
httpsastrobiologynasagov
La vida de los extremoacutefilos de Christopher Brooks BBC Scotland
httpwwwbbccouknature21923937
Tema 2 Signos de vida 25T2
que el aire se hunde hasta el fondo del recipiente desplaza el aire y apaga la llama iquestHay alguna manera de demostrar queacute gas se forma durante el experimento Intenta laquoverterraquo con cuidado el gas que hay den-tro de los globos cerca de una vela encendida y observa que la llama se apaga Esta prueba no demuestra por supuesto que se trate de dioacutexido de carbono en lugar de cualquier otro gas maacutes denso que el aire pero siacute revela una de las propiedades del dioacutexido de carbono La demostracioacuten es visual y fomenta el ra-zonamiento loacutegico
Siempre hay que tener cuidado cuando se usan velas encendidas Hay que advertir al alumnado de los peligros de tocar o acercarse demasiado a una llama
Informacioacuten para el docente AstrobiologiacuteaLa astrobiologiacutea estudia el origen la evolucioacuten la distribucioacuten y el futuro de la vida en el universo tanto la vida extraterrestre como la vida en la Tierra
Levadura Se conocen unas 160 especies de levadura La levadura es un hongo un organismo diminuto un solo gramo contiene 25 000 millones de ceacutelulas Es capaz de producir una cantidad inmensa de dioacutexido de car-bono siempre que disponga de los azuacutecares que necesita para alimentarse La levadura utiliza sus propias enzimas para descomponer azuacutecares maacutes complejos como azuacutecar granulado y conferirle una forma en la que pueda consumirlo
ExtremoacutefilosHasta donde sabemos la Tierra es el uacutenico planeta que alberga vida y esta vida comenzoacute a existir hace al menos 3800 millones de antildeos cuando la Tierra se habiacutea enfriado lo bastante como para desarrollar una capa exterior de roca Puede que surgiera en una laguna de roca o en el oceacuteano Ninguna forma de vida de este planeta puede sobrevivir sin agua Algunos especialistas creen que los ingredientes necesarios para la aparicioacuten de la vida pudieron llegar del espacio a lomos de cometas o asteroides En todos los lugares donde se mire se encuentra vida de alguna clase Antes se creiacutea que las plantas y animales solo podiacutean vivir cerca de la superficie terrestre donde llega la luz del Sol Pero hay bacterias que metabolizan minerales y se han descubierto gases de origen bioloacutegico varios kiloacutemetros por debajo de la roca soacutelida algunos organismos viven en ambientes muy aacutecidos en surtidores calientes situados en el fondo de los oceacuteanos maacutes profundos en charcas hidrotermales con agua hirviendo en las estepas heladas de la Antaacutertida en entornos altamente radiactivos y hasta en burbujas de gas metano Estos organismos supervivientes se denominan extremoacutefilos y da la impresioacuten de que la vida es capaz de sobrevivir en cualquier lugar donde haya agua Como la vida es tan resistente hay razones para pensar que en el cosmos puede existir alguacuten tipo de vida extraterrestre Uno de los indicadores de la vida lo constituye el dioacutexido de carbono un gas generado por la vida y que las plantas expulsan y utilizan para crecer El carbono es uno de los principales elementos quiacutemicos de la vida En 2008 el telescopio espacial Hubble descubrioacute dioacutexido de carbono en la atmoacutesfera del planeta HD 189733b que orbita alrededor de una estrella distante con un tamantildeo similar al de Juacutepiter
26 T2 Tema 2 Signos de vida
Tardiacutegrados
Los tardiacutegrados u osos de agua son animales diminutos que viven en el agua y pueden sobrevivir en entornos extremos Por ejemplo soportan unas temperaturas extremadamente altas y bajas unos iacutendices de presioacuten y de radiacioacuten extremos que resultariacutean letales para la mayoriacutea de los animales y pueden sobrevivir sin alimento y sin agua durante maacutes de diez antildeos
Deinococcus radiodurans
Este organismo unicelular soporta altas dosis de radiacioacuten casi 3000 veces maacutes que el ser humano
Hesiocaeca methanicola gusano de hielo
Especie de gusano poliqueto plano rosaacuteceo y de 5 cm de longitud que vive en depoacutesitos de hielo de metano en los fondos oceaacutenicos
Termoacutefilos
Conjunto de bacterias capaces de soportar el calor extremo y productoras de los vivos colores que se forman alrededor de los surtidores termales del Parque Nacional Yellowstone de EE UU El agua de los geacuteiseres y los surtidores de este parque alcanza temperaturas de hasta 70 ordmC
Algas termoacutefilas
Las algas termoacutefilas son capaces de sobrevivir y proliferar a temperaturas extremadamente elevadas Las algas verdes que aparecen en esta imagen del Parque Nacional Yellowstone viven en un agua que ronda los 50 ordmC
Microcystis
Los organismos Microcystis son una clase de algas bacterianas que crecen en aguas con unos niveles muy elevados de pH como el lago Mono de California Estas cianobacterias suelen organizarse en colonias como la de la figura y producen y liberan toxinas nocivas
Arenaria de mar
La Honckenya peploides tambieacuten conocida como arenaria de mar o hierba de la sal es una planta haloacutefila lo que significa que puede vivir en unas condiciones de salinidad extrema por lo que suele encontrarse cerca de las playas
Microalgas Dunaliella salina
Las microalgas Dunaliella salina amantes de entornos con una salinidad extrema son las causantes del intenso color rosa que se ve en esta imagen aeacuterea de una laguna hipersalina
Ficha informativa 2a
H O J A D E A C T I V I D A D E Sw w w e s e r o e s
actividades27T2
Cuaderno del profesoradoD E T E C C I Oacute N D E E X O P L A N E TA SFicha 2b
Nuestra pregunta es
Cambiaremos
Mediremos
Dejaremos igual las condiciones siguientes
Resultados obtenidos
Hemos descubierto
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que la luz se compone de diversos coloresbull que se pueden detectar ingredientes clave
en la atmoacutesfera de un planetabull que la deteccioacuten de agua dioacutexido de carbono
u oxiacutegeno en una atmoacutesfera planetaria puede ser un signo de que alberga vida
bull a interpretar datos e identificar rasgos determinantes
Contexto
Se ha observado que varios planetas extrasolares
poseen atmoacutesfera Cuando uno de estos planetas
transita por delante de su estrella central no solo se
puede medir su tamantildeo sino que tambieacuten se puede
averiguar exactamente queacute elementos quiacutemicos
componen la atmoacutesfera que lo envuelve mediante
el empleo de un espectroacutegrafo para captar su
espectro
En esta actividad el alumnado averiguaraacute
coacutemo descomponer tintas de colores usando la
cromatografiacutea coacutemo descomponer la luz blanca en
los colores que la conforman recurriendo a un CD a
modo de red de difraccioacuten y coacutemo interpretar los
espectros de planetas extrasolares para identificar
elementos clave de sus respectivas atmoacutesferas
gt Planeta extrasolar visto desde su sateacutelite Creacutedito IAUL Calcada
29
tema 3LA ATMOacuteSFERA
La firma especiacutefica de un planeta
Rotularesnegros
Rotuladores de colores
Fuentes de luz variadas
Pegatinas de colores
2 pipetasFichas de
actividades3a y 3b
Papel de filtro CaramelosSmaties o MampMs
Plantilla de espectroscopio (para fotocopiar)
y 1 CD
30 T3
Material necesario para realizar la actividad
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Botella con tapoacuten tipo sport
Cerillas
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Espectrocopista
y AstroacutenomoAgua caliente
Tema 3 La atmoacutesfera 31T3
Para preparar con antelacioacutenPrepara algunos ejemplos de los patrones de color que se producen cuando se dejan caer gotas de agua sobre ciacuterculos de color pintados con rotulador sobre un trozo de filtro de papel
Ten preparada una botella de plaacutestico transparente de 500 ml de capacidad con tapoacuten tipo sport y cerillas para crear una nube dentro de la botella Conviene practicarlo con antelacioacuten
Se pueden preparar etiquetas identificativas con la profesioacuten de espectroscopista del apeacutendice 1 para usarlas cuando los chicos estudien los patrones de la luz
IntroduccioacutenExplica al alumnado que la cromatografiacutea es una teacutecnica que se usa para separar mezclas Mueacutestrales coacutemo se usa la cromatografiacutea para separar pigmentos en tintes y tintas Ensentildea en clase las muestras preparadas de patrones creados al verter gotas de agua sobre ciacuterculos de colores dibujados con rotulador en filtros de papel Pide a los chicos que adivinen queacute rotuladores crearon los patrones de cada una de las muestras iquestQueacute colores permanecen igual iquestCuaacuteles se descomponen en distintos tonos
Explica en clase que igual que algunas tintas de color consisten en muchos colores las atmoacutesferas que envuelven los planetas contienen muchos ingredientes diferentes Los cientiacuteficos reuacutenen informacioacuten pro-cedente del espacio para averiguar exactamente queacute gases y queacute otras sustancias rodean estos planetas La deteccioacuten de algunos de ellos como el hidroacutegeno el dioacutexido de carbono o el oxiacutegeno puede indicar que se trata de un planeta habitable en el que podriacutea haber vida
ActividadEl alumnado estudiaraacute la teacutecnica usando rotuladores de varios colores incluido el color negro Pegaraacuten una pequentildea pegatina de color en el centro de un trozo de filtro de papel para representar un planeta y a su alrededor pintaraacuten un ciacuterculo con rotulador Antildeadiraacuten un par de gotas de agua al ciacuterculo recieacuten pintado esperaraacuten y observaraacuten queacute efectos se producen Los chicos podraacuten probar con distintos colores incluido el negro iquestQueacute ocurre Tambieacuten pueden probar a verter gotas de agua sobre Smarties o cualquier otro tipo de caramelo recubierto de color colocados sobre un papel en blanco para observar queacute pasa Expliacutecales que algunas tintas se componen de una mezcla de pigmentos que se mueven a un ritmo diferente por el papel lo que permite observar diferentes colores
Expliacutecales que la luz tambieacuten se puede descomponer en los colores de los que estaacute formada iquestAlguien ha visto alguna vez un arcoiacuteris Las gotas de lluvia curvan la luz que las atraviesa y dividen la luz visible en colores Esto es lo que llamamos un espectro Se puede usar un CD para descomponer la luz El alumnado investigaraacute este fenoacutemeno o bien orientando un CD hacia la luz del Sol o bien encendiendo una linterna o cualquier otra fuente de luz frente a un CD para ver el espectro de la luz blanca Deberiacutean intentar captar el espectro en una hoja de papel blanco cambiando el aacutengulo del CD Recuerda al alumnado que nunca hay que mirar directamente al Sol
Explica al alumnado que las atmoacutesferas planetarias contienen distintas sustancias quiacutemicas o laquoingre-dientesraquo y que cada uno de estos ingredientes tiene un patroacuten de colores o laquoespectroraquo uacutenico Cuando la luz de una estrella atraviesa las atmoacutesferas los ingredientes absorben parte de esos colores de la luz lo que se ve como liacuteneas negras A partir del patroacuten obtenido se puede saber queacute ingredientes lo causaron
32 T3 Tema 3 La atmoacutesfera
Entrega a cada grupo las fichas de actividades 3a y 3b La fi-cha 3a contiene informacioacuten sobre cuatro exoplanetas los espectros identificativos de ingredientes clave y el espectro de la luz blanca La ficha de actividades 3b es un cuestionario Porta una breve des-cripcioacuten de cada exoplaneta y del espectro de tres planetas A B y C El espectro del planeta D se ha omitido a propoacutesito para que se complete con las actividades complementarias El alumnado deberaacute cotejar estos patrones espectrales con los que aparecen en la ficha de actividades 3a para identificar queacute elementos coinciden con cada espectro Una vez que el alumnado localice queacute ingrediente hay en la atmoacutesfera de un planeta podraacute proceder a asignar un nombre a cada exoplaneta
Puesta en comuacutenCada grupo expondraacute sus resultados ante el resto de la clase identifi-caraacute los planetas A B y C y explicaraacute en queacute se ha basado para llegar a sus conclusiones
mdash iquestQueacute ingredientes consiguioacute localizar cada grupo iquestCuaacutel de los planetas podriacutea albergar vida si es que hubiera alguno iquestPor queacute O iquestpor queacute no
Demostracioacuten del docenteEs bastante sencillo crear una laquoatmoacutesferaraquo o nube en el interior de una botella para simular de manera sencilla la atmoacutesfera de un exoplaneta Vierte 50 ml de agua caliente en una botella de plaacutestico transparen-te con tapoacuten de tipo sport enciende una cerilla apaacutegala y absorbe el humo de la cerilla hacia el interior de la botella comprimieacutendola y soltaacuten-dola varias veces Cierra el tapoacuten La compresioacuten de la botella aumenta la presioacuten en su interior eleva la temperatura y convierte las moleacuteculas de agua en vapor Cuando se libera la presioacuten la temperatura desciende lo que permite que las moleacuteculas de agua se condensen alrededor de las partiacuteculas de humo y formen una laquonuberaquo Tal vez sea necesario practicar el experimento antes de realizarlo ante el alumnado
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Los chavales afianzaraacuten los conocimientos aprendidos recreando el espectro del hidroacute-geno a partir de la informacioacuten disponible Recueacuterdales que tienen el espectro completo de la luz blanca en la ficha de actividades 3a Expliacutecales que se ha detectado hidroacutegeno en la atmoacutesfera del exoplaneta D El hidroacutegeno absorbe algo de luz de color azul violeta y azul oscuro del espectro iquestSeriacutean capaces de trazar el espectro del exoplaneta D
Veacutease el apartado laquoInformacioacuten para el docenteraquo para saber maacutes sobre el espectro del hidroacutegeno
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Se puede confeccionar un espectroscopio sencillo insertando un CD en una caja Las instrucciones para esta actividad junto con otras relacionadas con la luz y el color se pueden consultar en el recurso educativo de la Agencia Espacial Europea titulado laquoThe Magic of Lightraquo consistente en ocho ejercicios de razonamiento inductivo para nintildeos de 8 a 10 antildeos de edad con la finalidad de estudiar la luz y el color usando espectroscopios y ciacutercu-los cromaacuteticos
httpswwwesaintEducationTeachers_CornerThe_Magic_of_Light_Using_spectroscopes_and_colour_wheels_to_study_the_properties_of_light_Teach_with_space_PR06
Tema 3 La atmoacutesfera 33T3
Informacioacuten para el docenteLa luz estaacute formada por radiacioacuten electromagneacutetica de distintas longitudes de onda Las sustancias que emiten luz tienen un espectro de emisioacuten Ademaacutes cada elemento absorbe ciertas longitudes de onda de la luz y crea un espectro de absorcioacuten Cuando un elemento o compuesto quiacutemico se calienta emite energiacutea en forma de luz Esos espectros de frecuencias de radiacioacuten electromagneacutetica se pueden ver me-diante un instrumento llamado espectroacutemetro Cada elemento quiacutemico se identifica porque posee es-pectro uacutenico que es como su huella dactilar Los primeros espectroscopios usaban prismas para desviar la luz pero los modelos posteriores usan sistemas de rendijas denominados red de difraccioacuten a traveacutes de la cual pasa la luz La luz se descompone entonces en distintas longitudes de onda Los CD tienen pequentildeas crestas en su superficie que reflejan la luz en distintas direcciones Funciona como una red de difraccioacuten que descompone la luz visible o luz blanca en los colores del arcoiacuteris
La misioacuten EUCLID de la Agencia Espacial Europea consiste en un sateacutelite que usa un espectroscopio para estudiar por queacute se estaacute expandiendo el universo httpsciesainteuclid
El exoplaneta A se corresponde con HD 189733b un gigante gaseoso En su atmoacutesfera se ha detec-tado hierro El exoplaneta B es HD 209458b un juacutepiter caliente con sodio en la atmoacutesfera El exoplaneta C es el objeto 55 Cancri e en cuya atmoacutesfera se ha detectado helio entre otros elementos quiacutemicos El exoplaneta D es Gliese 436b un neptuno caliente cuya atmoacutesfera contiene hidroacutegeno
En esta actividad se han utilizado los espectros del helio el hierro y el sodio y la deteccioacuten de estos elementos en una atmoacutesfera no debe considerarse un indicador de vida a diferencia de lo que podriacutea ocurrir con el hidroacutegeno El hidroacutegeno es una fuente de energiacutea quiacutemica para algunos microbios terrestres que habitan cerca de los surtidores hidrotermales de los fondos oceaacutenicos La deteccioacuten de una fuente de hidroacutegeno en la atmoacutesfera de un exoplaneta supone un hallazgo apasionante que implica que la existencia de vida extraterrestre en ese lugar no es imposible
Un espectroscopio es un instrumento que mide el espectro de la luzUn espectroacutegrafo es un instrumento que descompone la luz en un espectro de frecuencias y registra
la sentildeal mediante una caacutemaraLos especialistas que usan espectroscopios se denominan espectroscopistas y se dedican a investigar y
medir el espectro de los patrones que se forman cuando ciertas sustancias o laquomateriasraquo emiten radiacioacuten electromagneacutetica o interaccionan con ella
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que el planeta Tierra orbita alrededor del Sol en
la zona habitable (o laquozona de Ricitos de Ororaquo) donde la distancia y la temperatura son idoacuteneas
bull que los planetas extrasolares son muy calientes o muy friacuteos dependiendo de la distancia que los separe de su estrella central
bull que en astronomiacutea se usan telescopios especiales de infrarrojos para detectar estos objetos tan distantes
bull que la energiacutea se transfiere de lo caliente a lo friacuteo y que su intensidad decrece a medida que aumenta la distancia a la fuente
bull a trabajar siguiendo el meacutetodo cientiacutefico formulando predicciones observando registrando y usando datos para extraer conclusiones
Contexto
La luz infrarroja es una forma de radiacioacuten
electromagneacutetica pero no es luz visible A veces
percibimos sus efectos teacutermicos en la piel Todo lo
que estaacute caliente tambieacuten emite radiacioacuten infrarroja
y eso incluye planetas estrellas y personas Cuando
se transfiere energiacutea desde una fuente de calor esta
se dispersa por un aacuterea cada vez mayor Eso significa
que cuanto maacutes lejos se encuentra un objeto maacutes
cuesta detectarlo Los astroacutenomos que buscan
planetas extrasolares usan telescopios de infrarrojos
para captar el tenue fulgor de los objetos del espacio
exterior con ellos detectan objetos muy friacuteos y por
tanto demasiado tenues para observarlos en luz
visible En este tema el alumnado usaraacute registradores
de datos (data loggers) para medir temperaturas a
distancia y usaraacute papel termocromaacutetico para medir
el ritmo al que se transfiere energiacutea entre distintos
materiales
gt NASA AmesJPL-CaltechTim Pyle
35
tema 4NI DEMASIADO FRIacuteA NI DEMASIADO CALIENTE
La zona de Ricitos de Oro
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astrofiacutesico y Espectroscopista
Variedad de materiales y superficiesTablet o moacutevil Cinta adhesiva Cronoacutemetro
Botella de bebida de cola
2 litros
Ademaacutes necesitaraacutes
Placa de Petri de plaacutestico con tapa
Varilla metaacutelica 1 velaPapel termocromaacutetico
Taza termo(por ejemplo taza
para cafeacute con tapadera)
Termoacutemetro
36 T4
Material necesario para realizar la actividad
Material opcional
Tablet o moacutevil con app para tomar imaacutegenes teacutermicas
2 latas 2 termoacutemetros Cronoacutemetro WebCam
Tema 4 Ni demasiado friacutea ni demasiado caliente 37T4
Para preparar con antelacioacuten1 Seleccionar imaacutegenes normales y en infrarrojos para mostrar en clase httpsspaceplacenasagov
ir-photo-albumen2 Registradores de datos (data loggers) y ordenador portaacutetil para las demostraciones3 Retirar las etiquetas de dos latas Pintar una de color negro con pintura acriacutelica mate o cubrirla con
papel negro Si es necesario preparar un lote para cada equipo4 Agua caliente (a una temperatura maacutexima de 50 ordmC)
Actividad
IntroduccioacutenMuestra en la pizarra electroacutenica de clase algunas imaacutegenes de telescopios que contengan informacioacuten sobre el espacio Algunos de estos instrumentos como el telescopio espacial Spitzer reuacutenen informacioacuten sobre la temperatura de planetas estrellas y polvo y se denominan telescopios de infrarrojos Otro ejem-plo lo ofrece el telescopio espacial James Webb cuyo lanzamiento estaacute previsto para 2021
Veacutease httpjwst-miriroeacuk o httpswwwjwstnasagov
Proyecta en la pizarra electroacutenica el juego de httpsspaceplacenasagovir-photo-albumen Al pasar la laquolente de la caacutemararaquo sobre las imaacutegenes el alumnado comprobaraacute coacutemo se veriacutea el mundo si la vista humana pudiera detectar la radiacioacuten infrarroja Explica al grupo que algunos teleacutefonos moacuteviles y tabletas cuentan con tecnologiacutea para detectar radiacioacuten infrarroja El alumnado podraacute investigar coacutemo utilizar las aplicaciones para moacuteviles y tabletas que permiten tomar imaacutegenes teacutermicas o infrarrojas para detectar diferencias de tem-peratura iquestSe les ocurre alguna utilidad que pueda ofrecer esta tecnologiacutea para la vida cotidiana
Demostracioacuten del docente Coloca una vela encendida detraacutes de una botella de cola de 2 litros de manera que la vela no se vea Situacutea la caacutemara de un teleacutefono moacutevil hacia el centro de la botella ahora deberiacutea verse con claridad el ful-gor de la vela en la pantalla del teleacutefono La parte infrarroja maacutes cercana del espectro de la luz se situacutea a continuacioacuten de la luz roja que el ojo humano es capaz de detectar Las caacutemaras fotograacuteficas de algunos teleacutefonos moacuteviles no cuentan con un filtro para el infrarrojo cercano sobre todo en la caacutemara frontal Esto nos permite ver algo de la radiacioacuten electromagneacutetica (luz) que emiten los objetos calientes Un ejemplo de ello lo ofrece la contemplacioacuten de la llama de una vela a traveacutes de una botella llena de refresco de cola La llama se ve mucho maacutes al usar la caacutemara que a simple vista Otra posibilidad consiste en modificar una caacutemara web para despojarla del filtro infrarrojo
Veacutease httpswwwesaintEducationTeachers_CornerInfrared_Webcam_Hack_-_Using_infrared_ light_to_observe_the_world_in_a_new_way_Teach_with_space_P15En el siguiente enlace aparecen maacutes ejemplos de imaacutegenes en luz visible y en luz infrarroja httpcoolcosmosipaccaltecheduimage_galleriesshoehtml
38 T4 Tema 4 Ni demasiado friacutea ni demasiado caliente
Entrega a cada grupo varios cuadraditos de papel termocromaacutetico y deja que los chicos los manipulen para explorar sus propiedades iquestSaben queacute ocurre Explica brevemente coacutemo funciona este material (Consuacuteltese el apartado titulado laquoInformacioacuten para el docenteraquo) Ya en grupos los alumnos seguiraacuten investigando las propiedades del papel termocromaacutetico Pueden probar a colocar el papel en distintas superfi-cies o a sostenerlo con manos friacuteas y calientes para observar sus cam-bios de color
Tras examinar los cambios de color planificaraacuten una investigacioacuten para comparar la eficacia de distintos materiales como conductores del calor Calentaraacuten el papel termocromaacutetico colocando los cuadra-ditos sobre la tapadera de una placa de Petri llena hasta la mitad de agua caliente (a un maacuteximo de 50 ordmC) En cuanto el papel cambie de color deberaacuten colocar los cuadraditos sobre los materiales que quieran comprobar El alumnado podraacute investigar la conductividad teacutermica de diversos materiales y superficies emitiendo una prediccioacuten previa antes de medir cuaacutento tiempo tarda el papel en perder el calor y recupe-rar el tono inicial Deberaacuten decidir queacute meacutetodo seguiraacuten para anotar los resultados de sus mediciones como una tabla o graacutefica donde aparezcan los materiales ordenados de acuerdo con su conductividad teacutermica
Puesta en comuacuten
Los resultados de cada grupo se pueden cotejar y debatir en la pizarra electroacutenica para exponerlos despueacutes en forma de graacutefica
mdash iquestQueacute material fue maacutes eficaz conduciendo el calor iquestQueacute material no fue un buen conductor teacutermico iquestQueacute utilidad tendriacutean estos resultados iquestSe les ocurre alguacuten uso praacutectico para los materiales termocromaacuteticos
Explica en clase que la energiacutea siempre procede de una fuente y viaja a traveacutes de un material cuanto maacutes lejana esteacute la fuente menor seraacute la temperatura Algunos materiales como los metales son buenos con-
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Para ilustrar que los metales conducen ener-giacutea cada grupo llenaraacute de agua caliente (a un maacuteximo de 50 ordmC) hasta la mitad una taza termo Introduciraacute en ella un pincho o una cuchara de metal y volveraacute a cubrir la taza con su tapadera de manera que un extremo del metal quede bajo el agua y el otro extremo asome por el orificio de la tapadera que sirve para beber y taparaacuten los huecos que queden alrededor del metal con cinta adhesiva El alumnado deberaacute emitir una prediccioacuten sobre queacute pasaraacute con la temperatura del extremo de metal que sobresale por fuera de la taza Un miembro del grupo sujetaraacute el extremo del metal al mismo tiempo que otro pone en marcha el cronoacutemetro e informaraacute al grupo cuando detecte que aumenta la temperatu-ra entonces tomaraacuten nota del tiempo Los grupos cotejaraacuten y discutiraacuten despueacutes sus resultados Si se dispone de registradores de datos (data loggers) se podraacuten usar los senso-res de temperatura para detectar cambios de temperatura en los pinchos o las cucharas el docente podraacute conectar entonces el regis-trador de datos a un ordenador portaacutetil para mostrar a la clase una graacutefica con las varia-ciones de temperatura a lo largo del tiempo a partir de los datos recopilados
ENLACES
El siguiente enlace ofrece maacutes ejemplos de imaacutegenes en luz visible e infrarroja
httpcoolcosmosipaccaltecheduimage_ga-lleriesshoehtml
Tema 4 Ni demasiado friacutea ni demasiado caliente 39T4
ductores del calor y permiten que el calor pase a su traveacutes mientras que otros son aislantes lo que sig-nifica que no son muy eficaces dejando pasar el calor a traveacutes de ellos En el espacio la energiacutea caloriacutefica viaja por el vaciacuteo del espacio mediante un proceso denominado radiacioacuten
Para demostrar la radiacioacuten caloriacuteficaEl docente podraacute optar por utilizar este apartado como una demostracioacuten en clase o para que cada grupo realice su propio experimento Vierte el mismo volumen de agua friacutea en dos latas de metal ideacutenticas pero con una de ellas pintada con pintura acriacutelica negra mate o envuelta en papel negro e introduce en cada una un termoacutemetro o una sonda de temperatura de un registrador de datos Pon ambas latas al sol o bajo una fuente de calor como un foco Al cabo de un tiempo el agua de la lata negra deberiacutea estar maacutes ca-liente que la de la otra lata La lata sin pintar absorbe poco calor porque refleja gran parte de la energiacutea ca-loriacutefica En cambio la superficie negra absorbe bien el calor radiante y la temperatura del agua aumenta
Informacioacuten para el docente La energiacutea caloriacutefica se desplaza de los objetos calientes a los friacuteos por tres meacutetodos convencioacuten con-duccioacuten y radiacioacuten De todos ellos la radiacioacuten es el uacutenico que no requiere contacto En el espacio no hay medio material por el que circular y la energiacutea caloriacutefica solo puede viajar en forma de radiacioacuten El infrarrojo es un tipo de luz que cae justo fuera del rango de la luz visible en el espectro electromagneacutetico Las ondas de luz portan energiacutea las longitudes de onda maacutes cortas tienen maacutes energiacutea mientras que las longitudes de onda maacutes largas tienen menos energiacutea Los objetos maacutes friacuteos brillaraacuten con longitudes de onda maacutes largas mientras que los objetos calientes brillaraacuten con longitudes de onda maacutes cortas En este proceso no interviene ninguna partiacutecula a diferencia de cuando se produce la conduccioacuten asiacute que la ra-diacioacuten puede darse en el vaciacuteo del espacio Los astroacutenomos que buscan exoplanetas utilizan telescopios de infrarrojos para detectar el tenue fulgor de objetos situados en el espacio exterior Los exoplanetas se detectan con maacutes facilidad cuando son grandes y completan una oacuterbita alrededor de su estrella cada pocos diacuteas 51 Pegasi b es un ejemplo y se considera un juacutepiter caliente Estos planetas alcanzan tempe-raturas muy elevadas porque se encuentran muy cerca de sus estrellas y fulguran con intensidad en luz infrarroja Spitzer fue el primer telescopio espacial que permitioacute detectar la luz de estos juacutepiter calientes
El papel termocromaacutetico contiene pigmentos sensibles a la temperatura Cambian de color al ca-lentarse o enfriarse Los materiales termocromaacuteticos se pueden utilizar para comprobar la laquoconductividad teacutermicaraquo o la capacidad para conducir el calor de un material
Los metales son materiales de una conductividad extrema La conduccioacuten permite que los aacutetomos calientes energeacuteticos choquen con aacutetomos maacutes friacuteos y alejados del metal lo que los vuelve maacutes energeacute-ticos De este modo la energiacutea caloriacutefica se va desplazando por el objeto
gt Telescopio espacial Spitzer
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que cuando un objeto opaco o transluacutecido
bloquea la luz de una fuente se produce una sombra
bull que cuanto maacutes cerca se encuentra el objeto de la fuente de luz mayor es la sombra que produce
bull que las estrellas emiten luzbull que a medida que los planetas orbitan alrededor
de su estrella bloquean parte de su luzbull que los planetas absorben y reflejan luz
Contexto
A medida que un planeta orbita su estrella puede situarse entre ese astro y la Tierra lo que eclipsa para nosotros parte de la luz de la estrella Esto recibe el nombre de traacutensito La medicioacuten de la intensidad de la luz durante un periodo de tiempo permite detectar planetas distantes y sus estrellas En esta actividad los alumnos aprenderaacuten cuestiones relacionadas con la luz y las sombras el traacutensito de planetas extrasolares ante sus estrellas centrales las estrellas como objetos
que emiten luz y la absorcioacuten de la luz
gt ESAATG medialab CC BY-SA 30 IGO
41
tema 5EN TRAacuteNSITO
Deteccioacuten de planetas extrasolares mediante la medicioacuten del descenso de brillo
Registrador de datos
(data logger)
Pizarra blanca o pared blanca para proyectar
Esferas de poliestirenovarios tamantildeos Tijeras
CartulinaCinta adhesiva
Pinchos de brochetas
o palillos de madera
Fuente de luz linterna o foco
de LED
Ficha de actividades
5a y 5b
42 T5
Material necesario para realizar la actividad
Esferas de distintos tamantildeos
(baloacuten de fuacutetbol pelota tenis pelota
espuma)
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Fotometrista de
traacutensitos e Ingeniero de disentildeo
Caja de cartoacuten (tipo zapatos o tipo toacutener de impresora)
Disco graduadoEncuadernadores
Palillos de dientes
Bolitas pequentildeas de poliexpan o
plastilina
Tema 5 En traacutensito 43T5
Para preparar con antelacioacutenPrepara varias esferas de distintos tamantildeos como un baloacuten de fuacutetbol una pelota de espuma y una pelota de tenis Se pueden preparar etiquetas identificativas con la profesioacuten de fotometrista de traacutensitos
ActividadIntroduccioacuten Pregunta en clase queacute ocurre cuando un objeto opaco pasa por delante de una fuente de luz Haz una demostracioacuten pasando un objeto por delante del foco del proyector de la clase y mostrando su sombra en la pizarra blanca Como alternativa usa una linterna o un foco y proyecta la sombra contra una cartulina blanca o la pizarra blanca del aula
Plantea estas preguntas
mdash iquestQueacute le pasa al tamantildeo de la sombra cuando se acerca o se aleja el objeto de la fuente de luz iquestQueacute hariacuteas para averiguarlo
Cada grupo de alumnos recortaraacute una pequentildea figura de cartulina que deberaacute unir a una base de cartulina para que se mantenga en vertical Los alumnos planearaacuten la investigacioacuten emitiraacuten predicciones y reali-zaraacuten la actividad tomando mediciones meticulosas y tomando registros de los resultados Tal vez quieran usar para sus registros el ejemplo que aparece en la ficha de actividades 5a Los grupos pondraacuten en comuacuten sus hallazgos y explicaraacuten sus conclusiones
mdash iquestQueacute han descubierto iquestQueacute pasoacute con el tamantildeo de la sombra al acercar o alejar la figura de la fuente de luz iquestCoacutemo se aseguraron de que no hubiera desviaciones cada vez que realizaban la prueba iquestPueden usar los datos para trazar una graacutefica que muestre el tamantildeo de la sombra frente a la distancia de la fuente de luz
Muestra en clase esta animacioacuten (titulada laquoTransiting Exoplanet Graphraquo) con la simulacioacuten de la curva de
luz que surge a medida que un planeta orbita alrededor de su estrella httpyoutubeOX_QWa_v5rw
44 T5 Tema 5 En traacutensito
Recrea el traacutensito de un planeta ante su estrella usando la pizarra blanca y el proyector de la clase a modo de estrella central La clase deberiacutea percibir la sombra en la pantalla cuando dos alumnos lancen una pelota desde un lado de la pantalla hasta el otro Prueba a usar pelotas de distintos tamantildeos
El alumnado confeccionaraacute por grupos una maqueta del traacutensito de un planeta ante su estrella usando esferas de poliestireno (o ciacuterculos de cartulina) para representar los exoplanetas y los palillos o brochetas de madera para sostenerlos Una fuente de luz como una linterna o un foco led haraacute las veces de estrella Si se conecta un registrador de datos (data logger) a un ordenador portaacutetil para medir la intensidad de la luz se apreciaraacute un descenso en la luz registrada cuando el planeta pase por delante de la fuente de luz
Muestra al alumnado la ficha de actividades 5b donde aparece una serie de graacuteficas con el nivel de luz registrado a medida que un exo-planeta orbita alrededor de su estrella La graacutefica a tambieacuten ilustra queacute aspecto tendriacutea la graacutefica si el planeta en oacuterbita fuera maacutes grande iquestSeriacutean capaces de trazar una liacutenea en los diagramas b c y d que ilus-tre la graacutefica resultante si cerca de la estrella orbitara un planeta maacutes pequentildeo maacutes veloz o maacutes lento
gt Graacutefica para ilustrar el tamantildeo de la sombra frente a la distancia de la frente de luz (en cm)
Distancia (cm)
Tam
antildeo
de la
som
bra
(cm
)
ENLACES
Muestra en clase este interesante viacutedeo de animacioacuten donde se explica el trabajo de la misioacuten Kepler y coacutemo opera este telescopio para detectar planetas
httpskeplernasagovmultimediaInteracti-vesHowKeplerDiscoversPlanetsElementaryflashcfm
Herramienta Lightgrapher
httpskeplernasagoveducationModelsand-Simulationslightgrapher
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Con una caja de zapatos se puede fabricar una caja de luz Haz un orificio en uno de sus lados con la finalidad de iluminarla a traveacutes de eacutel con alguacuten tipo de foco como una linterna led En el lado opuesto practica otro orificio que quede justo en frente de la fuente de luz Recorta una rendija semicircular en la tapa-dera de la caja cerca del extremo en el que se encuentre la fuente de luz Introduce por este orificio un palillo que en uno de sus extremos porte una bola de plastilina que represente el planeta aseguacuterate de que el haz de luz incide directamente sobre el planeta Desplaza el palillo con el planeta desde un extremo de la rendija semicircular hasta el otro extremo simulando parte de la oacuterbita En lugar de mirar la luz directamente usa un teleacutefono moacutevil o iPad colocado en el orificio por el que se mira y graba un viacutedeo con el paso del planeta mientras lo desplazas de un extremo al otro de la rendija
Ver guiacuteas de construccioacuten de las cajas en el anexo C de este documentohttpeseroeswp-contentuploads201808Cuaderno-ESERO_Detective-de-exoplanetas_DE-SB-01_2C2AA-ED_DIGITALpdf
45T5Tema 5 En traacutensito
Puesta en comuacutenInsta a cada grupo a crear un modelo a partir de una de las curvas de luz que aparecen en la ficha de actividades 5b iquestSaben explicar por queacute cambia la curva de luz con la velocidad del traacutensito o con el tamantildeo del planeta que orbita alrededor de la estrella Aprovecha las actividades praacutecticas para comentar los detalles de conocimiento maacutes relevantes Recuerda al alumnado que la observacioacuten minuciosa del brillo de una es-trella al lo largo de un periodo de tiempo permite detectar un descenso minuacutesculo en la cantidad de luz que vemos de esa estrella Los cientiacuteficos pueden medir ese brillo y representarlo en una graacutefica que se conoce como curva de luz Los planetas suelen ser pequentildeiacutesimos comparados con sus estrellas centrales asiacute que los descensos de luz que provocan en ellas son extremadamente leves Los planetas del tamantildeo de la Tierra son especialmente difiacuteciles de detectar Los exoplanetas maacutes grandes son faacuteciles de divisar sobre todo cuando se detectan varias oacuterbitas
Curvas de luz del traacutensito de un planetaEstas son cuatro copias de la misma curva de luz (fichas 5b) registrada durante el traacutensito de un planeta por delante de su estrella La graacutefica a) tambieacuten muestra la curva (en azul) que se obtiene cuando alrededor de la estrella orbita un planeta maacutes grande Dibuja otra curva en las graacuteficas que muestre b) un planeta maacutes pequentildeo c) un traacutensito maacutes veloz y d) un planeta maacutes lento
ENLACES
La misioacuten Kepler de la NASA dedicoacute antildeos a observar el mismo trozo de cielo casi 100 000 estrellas con la esperanza de captar traacutensitos
httpskeplernasagovindexcfm
GRAacuteFICA A Tiempo
Tiempo
Tiempo
Tiempo
Porc
enta
je d
e br
illo
Porc
enta
je d
e br
illo
Porc
enta
je d
e br
illo
Porc
enta
je d
e br
illo
GRAacuteFICA C
GRAacuteFICA B
GRAacuteFICA D
w w w e s e r o e sH O J A D E A C T I V I D A D E S
acti
vida
des
46 T5
Cuaderno del profesoradoD E T E C C I Oacute N D E E X O P L A N E TA S Ficha 5a (anverso)
Nuestra pregunta es
Predecimos que
Cambiaremos
Mediremos
Dejaremos igual las condiciones siguientes
Resultados obtenidos
H O J A D E A C T I V I D A D E Sw w w e s e r o e s
actividades47T5
Cuaderno del profesoradoD E T E C C I Oacute N D E E X O P L A N E TA SFicha 5a (reverso)
Resultados obtenidos
Distancia a la luz (en cm) Tamantildeo de la sombra (en cm)
Los resultados obtenidos revelan
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los polos magneacuteticos se dan por pares bull que los polos opuestos se atraen y que los polos
iguales se repelenbull que los imanes atraen algunos materialesbull que una corriente eleacutectrica en un cable crea un
campo magneacutetico
Contexto
El descubrimiento del planeta extrasolar Proxima b un posible mundo similar a la Tierra que orbita alrededor de Proxima Centauri (la estrella maacutes cercana al Sol) suscitoacute diversas cuestiones relacionadas con su capacidad para albergar vida Este exoplaneta estaacute bombardeado por cantidades inmensas de radiacioacuten procedente de su estrella Como se encuentra maacutes cerca de su estrella que la Tierra del Sol necesitariacutea contar con un campo magneacutetico muy intenso para que la vida sobreviviera en eacutel Aquiacute en la Tierra el campo magneacutetico que rodea el planeta protege a todos los seres vivos de los peligrosos rayos coacutesmicos
En esta actividad el alumnado estudiaraacute los
imanes fabricaraacute un electroimaacuten sencillo e investigaraacute
sus propiedades
gt Exoplaneta con niveles elevados de radiacioacuten electromagneacutetica Creacutedito NASAJPL-CaltechR Hurt (SSC)
tema 6QUE LA FUERZA TE ACOMPANtildeE
Fabricacioacuten de un electroimaacuten
49
Cinta aislante Tijeras
Ademaacutes necesitaraacutes
Contenedor de plaacutestico
50 T6
Cable con aislamiento
(al menos 2 metros)2 pilas AA2 imanes
2 cables de conexioacuten
con pinzas de cocodrilo
Clips de papeleriacutea
2 varillas o clavos de hierro
grandes(uno fino y otro
grueso)2 portapilas AA
Material necesario para realizar la actividad
Interruptor o interruptor
casero
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astrofiacutesico e Ingeniero de producto
PelacablesTacos de madera
(para interruptor)Puntas
(para interruptor)
Material opcional
51T6Tema 6 Que la fuerza te acompantildee
Para preparar con antelacioacutenEl docente podraacute preparar interruptores eleacutectricos simples con el alumnado si no dispone de interruptores comerciales
Veacuteanse las instrucciones en el apartado titulado laquoInformacioacuten para el docenteraquo
Para esta actividad se pueden preparar etiquetas identificativas con la profesioacuten de astrofiacutesicoConviene confeccionar y probar un electroimaacuten antes de realizar la actividad en clase La fuerza del
imaacuten dependeraacute del nuacutemero de espiras con que se construya
ActividadIntroduccioacuten Muestra en clase una imagen del exoplaneta Proxima b y explica que se trata de un planeta distante que orbita alrededor de una estrella llamada Proxima Centauri que es la maacutes cercana al Sol Aunque la oacuterbita que sigue el planeta alrededor de su estrella estaacute dentro de la zona habitable soporta vientos descomuna-les 2000 veces maacutes fuertes que los que imperan en la Tierra y recibe un bombardeo intenso de radiacioacuten El planeta necesitariacutea contar con un campo magneacutetico potente para proteger cualquier tipo de vida que pudiera albergar
En esta actividad los alumnos investigaraacuten por su cuenta queacute tipos de imanes hay comprobaraacuten la atraccioacuten y repulsioacuten entre sus polos y la fuerza magneacutetica asimismo estudiaraacuten que los imanes atraen algunos materiales Tras discutir sus resultados explicaraacuten que la electricidad se puede usar para construir un imaacuten y lo que se obtiene se denomina electroimaacuten
Cada grupo usaraacute los materiales que hay dentro del recipiente para fabricar un electroimaacuten Primero comprobaraacute su eficacia usando clips de papeleriacutea Despueacutes los grupos debatiraacuten queacute materiales les gusta-riacutea someter a su electroimaacuten antes de reunir una serie de materiales
Averiguaciones
mdash iquestCuaacutentos clips de papeleriacutea atraeraacute el electroimaacuten
mdash iquestVariacutea la fuerza del imaacuten si se cambia la cantidad de espiras de alambre con que se construye
mdash iquestHay alguna relacioacuten entre el nuacutemero de espiras del electroimaacuten y la cantidad de clips de papeleriacutea que consigue atraer
52 T6 Tema 6 Que la fuerza te acompantildee
mdash iquestPuedes antildeadir un interruptor para activar y desactivar el paso de la electricidad y por tanto el imaacuten
mdash iquestCoacutemo afecta al imaacuten un incremento del voltaje con una pila maacutes potente o antildeadiendo maacutes pilas
mdash iquestRepercute en el imaacuten el empleo de un clavo maacutes largo maacutes corto maacutes grueso o maacutes fino
mdash iquestQueacute materiales se pueden levantar usando la atraccioacuten de un imaacuten
Los datos recopilados durante la investigacioacuten de la relacioacuten entre el nuacutemero de espiras y la cantidad de clips de papeleriacutea atraiacutedos se puede plasmar despueacutes en graacuteficas El alumnado deberaacute exponer sus hallaz-gos en forma de presentacioacuten o de mural
Puesta en comuacutenCada grupo elige un meacutetodo para informar de sus hallazgos al resto de la clase y resumiraacute sus resultados en la pizarra electroacutenica iquestEncontraron los grupos alguna conexioacuten entre el nuacutemero de espiras de alambre y la fuerza del electroimaacuten iquestLograron aumentar la potencia de su imaacuten iquestCoacutemo iquestQueacute materiales atrajo el imaacuten iquestCoinciden en sus conclusiones todos los grupos
Nuacutemero de espiras Nuacutemero de clips de papeleriacutea
53T6Tema 6 Que la fuerza te acompantildee
Informacioacuten para el docente Se cree que el campo magneacutetico de nuestro planeta se genera en las profundidades del nuacutecleo terrestre A medida que la Tierra gira se arremolinan los materiales fundidos situados en el nuacutecleo del planeta El hierro liacutequido conduce la electricidad y genera corrientes eleacutectricas que a su vez crean campos magneacuteticos Los cientiacuteficos han desarrollado un meacutetodo para calcular el campo magneacutetico de un planeta extrasolar distante que orbite alrededor de una estrella distinta de la nuestra El meacutetodo consiste en utilizar el telescopio espacial Hubble para observar el paso de un planeta por delante de su estrella y entonces estudiar la absorcioacuten de la radiacioacuten de la estrella por parte de la atmoacutesfera del planeta para por uacuteltimo estimar el tamantildeo de los campos magneacuteticos que actuacutean alrededor del planeta
Los campos magneacuteticos se producen cuando todos los electrones de un objeto de metal giran en la misma direccioacuten Un electroimaacuten es un tipo de imaacuten que usa electricidad y un material magneacutetico como el hierro para crear campos magneacuteticos Los campos magneacuteticos no se ven pero siacute se pueden medir sus efectos
Para construir un electroimaacuten simple bull Pela los extremos de un cable para despojarlos del aislamiento de
plaacutestico que los recubre bull Coloca los materiales dentro de un contenedor de plaacutestico que no
conduzca la electricidadbull Sujeta el cable de unos 20 cm de largo por uno de sus extremos
coloacutecalo en la cabeza de un clavo de hierro y enroacutellalo a lo largo de eacutel sin que se superponga en ninguacuten lugar hasta la punta del clavo
bull Aseguacuterate de que enrollas el cable en el clavo dando las vueltas siempre hacia el mismo lado para que la electricidad fluya en un solo sentido
bull Conecta los extremos del cable a los dos lados (el positivo y el ne-gativo) de la pila sujetaacutendolo a ellos con un trozo de cinta aislante para que no dejen de hacer contacto
bull Cuando hayas conectado el segundo extremo del cable la pila em-pezaraacute a conducir electricidad por las espiras de alambre y el clavo quedaraacute imantado
bull Si permutas las conexiones tambieacuten cambiaraacutes la polaridad del campo magneacutetico creado
bull Prueba el electroimaacuten colocaacutendolo cerca de un clip de papeleriacutea o cualquier otro metal
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Los alumnos investigaraacuten el exoplaneta HD 209458b apodado Osiris un juacutepiter caliente que viene a ser una tercera parte maacutes grande y maacutes brillante que Juacutepiter Tambieacuten podriacutean investigar Proxima b para lo que podraacuten apo-yarse en la informacioacuten que encontraraacuten aquiacute
httpsenwikipediaorgwikiProxima_Cen-tauri_b
httpswwwnasagovcontentgoddardhub-bles-new-shot-of-proxima-centauri-our-nea-rest-neighbor
CONFECCIOacuteN DE UN INTERRUPTOR SIMPLE
Clava dos puntillas pequentildeas en un taco pequentildeo de madera y ensarta en cada una de ellas un clip de papeleriacutea Sujeta los cables a la cabeza de cada puntilla con pinzas de coco-drilo El circuito se cierra al desplazar los clips para que esteacuten en contacto Usa este enlace para consultar las instrucciones para hacerlo y otros ejemplos de interruptores simples
httphomeschoolandthingsblogspotcouk201303making-simple-switch-for-elec-tricalhtml
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que las ondas electromagneacuteticas viajan por el
espaciobull que los cientiacuteficos captan esas ondas usando
radiotelescopios bull que esas ondas se traducen entonces a sonidosbull a trabajar siguiendo el meacutetodo cientiacutefico mediante
la formulacioacuten de predicciones la realizacioacuten de experimentos sin sesgos y la recopilacioacuten e interpretacioacuten de datos
Contexto
Los cuatro sateacutelites Cluster de ESA han descubierto que la Tierra y otros planetas con campos magneacuteticos como Juacutepiter y Saturno emiten sentildeales de radio que viajan por el espacio en un haz delgado Estas emisiones solo se pueden detectar e interpretar usando radiotelescopios de gran tamantildeo
En esta actividad el alumnado recrearaacute diversos sistemas para enviar mensajes a distancia incluido el recorrido de las ondas de radio por el espacio usaraacute el meacutetodo cientiacutefico para estudiar los teleacutefonos con cuerda y escucharaacute los sonidos
naturales de la Tierra
gt Representacioacuten artiacutestica de los sateacutelites CLUSTER Copyright NASA
55
tema 7iquestHAY ALGUIEN A LA ESCUCHA
Comunicacioacuten a traveacutes del espacio
2 vasos desechables
56 T7
CuerdaHilo de nailon
Material necesario para realizar la actividad A
Bazuca de aire o caja de cartoacuten
Pelotas de espuma de diferentes
coloresVasos
desechablesParaguasPapel Radio analoacutegica
Ademaacutes necesitaraacutes para realizar la actividad A
Ademaacutes necesitaraacutes para realizar la actividad B
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Radioastroacutenomo
e Ingeniero de Sonido
2 platillos (muacutesica)
1 velaFicha de
actividades 2b
Linterna
Tabla con Coacutedigo Morse
o aplicacioacuten para moacutevil
Una caja de cartoacuten Compaacutes Tijeras Cinta adhesiva
Material opcional
Material necesario para construir un bazuca de aire
57T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Para preparar con antelacioacutenEl docente puede conseguir un bazuca de aire por Internet o se puede construir uno con una caja de car-toacuten (consulte el apartado titulado ldquoInformacioacuten para el docenterdquo)
Ten a mano una radio analoacutegica
Para la construccioacuten del teleacutefono deberemos practicar un orificio en la base de cada vaso previamente Para esta investigacioacuten se pueden preparar etiquetas identificativas con las profesiones de Radioastroacuteno-mo e Ingeniero de Sonido
Actividad AAveriguar maneras de enviar mensajes a distancia
Introduccioacuten Comienza el tema con una demostracioacuten para despertar la imaginacioacuten del alumnado Tiende una cuerda por el aula y cuelga de ella un trozo de papel o pide a alguien de la clase que lo sostenga en alto Utiliza un ba-zuca de aire para lanzar una onda de aire a traveacutes del aula que haga vibrar el papel Luego pide que un par de voluntarios se coloquen los vasos desechables en la cabeza Apunta con el bazuca hacia cada uno de los vasos y dispara Los vasos se tambalearaacuten y se caeraacuten Pregunta en clase queacute creen que pasa
Tambieacuten se pueden chocar dos platillos para demostrar que el aire que desplazan apaga la llama de una vela
Explica a la clase que aunque no vemos el aire moverse hasta el papel o los vasos siacute vemos o percibimos las consecuencias de ese desplazamiento De manera anaacuteloga las ondas de radio que recorren distancias inmen-sas por el espacio no se ven pero sabemos que estaacuten ahiacute al capturarlas y transformarlas en sonido Pregunta en clase si se les ocurre alguna manera de enviar mensajes a distancia aquiacute en el planeta Tierra Deja que debatan sus propuestas Ensentildea en clase dos objetos sencillos (vasos de papel y cuerda) que podriacutean utilizarse para enviar un mensaje iquestSe le ocurre a alguien coacutemo Aniacutemalos a comprobar sus propuestas A continuacioacuten los chicos probaraacuten por parejas a usar vasos de papel y cuerda para mandar mensajes Organizados ya por grupos debe-raacuten identificar queacute variables pueden cambiarse y coacutemo planificariacutean la investigacioacuten Tal vez quieran apoyarse en la ficha de actividades 2b (del tema 2) para planificar la resolucioacuten de interrogantes como
mdash iquestAfecta la longitud de la cuerda o el tipo de cuerda al sonido recibido
mdash iquestQueacute pasa cuando la cuerda estaacute tensa o flojamdash iquestTiene alguna repercusioacuten el material del
que estaacute hecho el vasomdash iquestFuncionariacutea el teleacutefono de cuerda
doblando una esquina
58 T7 Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
mdash El alumnado recopilaraacute y anotaraacute los datos y compartiraacute los resultados con la clase
mdash iquestQueacute tipo de cuerda o vaso recomendariacutean y por queacute
Puesta en comuacutenExplica en clase que los sonidos se generan mediante vibraciones que se desplazan a traveacutes del aire de soacute-lidos y de liacutequidos Las vibraciones que se producen al hablar dentro del vaso viajan por la cuerda hasta lle-gar al otro vaso el aire que hay dentro del vaso y los huesos que hay en el craacuteneo vibran y esas vibraciones llegan hasta los oiacutedos y entonces el cerebro descifra esa informacioacuten en forma de sonidos reconocibles
Para afianzar estos conocimientos se puede utilizar este viacutedeo
httpswwwyoutubecomwatchv=HMXoHKwWmU8
Actividad BEstudio de las ondas de radio
IntroduccioacutenHaz hincapieacute en que las ondas de radio son muy diferentes de las ondas del sonido Explica que las ondas electromagneacuteticas pueden viajar por el espacio sin necesidad de que haya aire Algunas de estas ondas se denominan ondas de radio Los cientiacuteficos han descubierto una manera de captar ondas de radio y convertirlas en sentildeales que viajan hasta nuestro oiacutedo
A continuacioacuten el alumnado reproduciraacute en clase el viaje que siguen las ondas electromagneacuteticas por el espacio hasta llegar al radiotelescopio Varios voluntarios se colocaraacuten en un extremo del aula con pelotas de espuma de diferentes colores que lanzaraacuten hacia el laquoradiotelescopioraquo un paraguas abierto que otro voluntario sujetaraacute desde el lado opuesto del aula de manera que la parte coacutencava mire hacia la clase Alguien decidiraacute queacute colores representaraacuten las ondas de radio uacutetiles Cuando se hayan lanzado todas las pelotas solo se conservaraacuten las pelotas de los colores elegidos que haya atrapado el paraguas mientras que el resto se desecharaacute Explica en clase que las estrellas (representadas por los alumnos voluntarios) emiten un montoacuten de radiacioacuten (representada aquiacute por todas las pelotas de diferentes colores) que viaja por el espacio el radiotelescopio (representado por el paraguas) capta toda esa radiacioacuten pero este instrumento solo podraacute utilizar la radiacioacuten de ciertas longitudes de onda las denominas ondas de radio las cuales transformaraacute en sentildeales comprensibles para nosotros
59T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Demostracioacuten del docenteUtiliza una radio analoacutegica para que el alumnado perciba el sonido que se oye cuando no estaacute sintonizada ninguna emisora mientras que al sintonizar alguna el sonido se vuelve niacutetido De forma anaacuteloga seriacutea-mos incapaces de atribuir un sentido a las ondas de radio si su energiacutea no se transformara en vibraciones que percibimos en forma de sonidos
Explica en clase que la Tierra y otros planetas tienen una manera de gritarle al resto de la Galaxia laquoiexclEstoy aquiacuteraquo Lo que ocurre es que ese mensaje solo se percibe y se entiende mediante radiotelescopios de gran tamantildeo
En este enlace escucharaacutes una grabacioacuten con los laquosonidosraquo
naturales de la Tierra
httpwwwesaintesaKIDSenSEM5QPSHKHF_LifeinSpace_0html
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Los maacutes entusiastas podriacutean construir o com-prar un transmisor que permita al alumnado enviar mensajes Los chicos tambieacuten podriacutean realizar su propia grabacioacuten de radio
Tambieacuten podriacutea estudiarse el coacutedigo Morse Existe una aplicacioacuten para teleacutefonos moacuteviles llamada Morse-It que traduce textos a pitidos en coacutedigo Morse Una laacutempara led podriacutea sustituirse por un timbre Otra alternativa seriacutea utilizar una linterna para enviar mensajes con patrones de haces de luz Explica que la luz se puede usar de este modo para enviar informacioacuten
Imagen 1 El Observatorio IRAM Pico Veleta o IRAM 30m es un radiotelescopio pertenecien-te al Instituto de Radioastronomiacutea Milimeacutetrica que estaacute situado en la loma de Dilar en Sierra Nevada a una altura de 2850 m sobre el nivel del mar
gt Radiotelescopio del observatorio de Sierra Nevada desde las pistas de esquiacute
60 T7 Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
A - J --- S 1 ----
B - K -- T - 2 ---
C -- L - U - 3 --
D - M -- V - 4 -
E N - W -- 5
F - O --- X -- 6 -
G -- P -- Y --- 7 --
H Q --- Z -- 8 ---
I R - 0 -----
9 ----
gt Tabla con el coacutedigo Morse
61T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Informacioacuten para el docente Los objetos que pueblan el espacio como planetas exoplanetas estrellas polvo y gas emiten ondas elec-tromagneacuteticas de diferentes longitudes de onda Parte de la luz que emiten tiene longitudes de onda muy largas algunas de hasta kiloacutemetro y medio de longitud Estas ondas largas reciben el nombre de ondas de radio y son parte de una serie maacutes grande de ondas denominadas en su conjunto espectro electromag-neacutetico Como las ondas de radio son tan largas para captarlas se utilizan telescopios especiales llamados radiotelescopios Estos son mucho maacutes grandes que los telescopios que se usan para captar la luz visible Estos instrumentos inmensos se apuntan hacia las estrellas o planetas y permiten conocer su estructura movimiento y composicioacuten a partir del estudio de las ondas de radio que provienen de esos objetos En astronomiacutea se utilizan ciertos instrumentos para convertir las ondas de radio en imaacutegenes y sonidos
Construccioacuten de un bazuca de aire1 Sella por completo todos los bordes de la caja con la cinta adhesiva 2 Traza un ciacuterculo en el centro de uno de sus lados recoacutertalo y sella los bordes de este orificio
con cinta 3 Golpea con las manos simultaacuteneamente dos lados opuestos de la caja de manera que el aire que
hay en su interior se vea forzado a salir por el orificio circular 4 Dirige el aire saliente hacia el objetivo como un montoacuten de vasos de papel para intentar tumbarlos
con la raacutefaga
gt Bazuka de aire
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los sonidos se producen por vibracionesbull que el tono de un sonido se puede cambiarbull que los exoplanetas pueden transitar ante el disco
de sus estrellas siguiendo un patroacuten regular
Contexto
El telescopio espacial Spitzer reveloacute hace poco que alrededor de la estrella TRAPPIST-1 orbitan siete planetas similares a la Tierra cuyo nombre astronoacutemico es b c d e f g y h Los planetas se detectaron debido a sus traacutensito por delante de la estrella lo que eclipsa perioacutedicamente una parte minuacutescula de la luz estelar Los planetas orbitan esta estrella siguiendo un patroacuten
En este tema el alumnado usaraacute materiales cotidianos para confeccionar instrumentos sencillos como flautas de pan a partir de pajitas de refrescos y producir con ellos siete notas que combinaraacuten al
antojo de su imaginacioacuten para crear melodiacuteas
gt Sistema solar de TRAPPIST-1 Copyright de la ilustracioacuten NASA
63
tema 8LA MUacuteSICA DE LOS PLANETAS EXTRASOLARES
Sonidos del espacio
64 T8
Ordenador con conexioacuten a
internet
Material necesario para realizar la actividad
Pajitas de refresco
Ademaacutes necesitaraacutes
Vasos desechables
Cinta adhesiva
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Ingeniero de
sonido y Cientiacutefico planetario
Botellas o vasos Baquetas Cajas de cartoacuten vaciacuteas
Gomas elaacutesticas Reglas de plaacutestico
65T8Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
Para preparar con antelacioacutenPara esta actividad se pueden preparar etiquetas indentificativas para la profesioacuten de ingeniero de sonido
ActividadIntroduccioacutenExplica en clase que el telescopio espacial Spitzer descubrioacute la estrella TRAPPIST-1 y sus siete planetas
Muestra la imagen de TRAPPIST-1
httpcdnsci-newscomimagesenlarge3image_4728e-TRAPPIST-1jpg
Reproduce en clase la animacioacuten de los traacutensitos ante TRAPPIST que aparece en el siguiente viacutedeo Las oacuterbitas se han acelerado para que el viacutedeo dure un solo minutohttpwwwspitzercaltecheduexploreblog371-Making-Music-from-Exoplanets
Explica que usando los patrones de los traacutensitos de estos siete planetas similares a la Tierra ante el disco de su estrella ha inspirado a un muacutesico a componer una melodiacutea basada en los tiempos en los que se produ-cen esos traacutensitos Asignoacute al traacutensito de cada planeta una nota musical acorde con su nombre (en ingleacutes b es la nota si c es do d es re e es la nota mi f es fa g es sol y h no se corresponde con ninguna nota musical) y antildeadioacute al conjunto una instrumentacioacuten sencilla de fondo y el ritmo de un tambor
Pon ejemplos de alguacuten otro sistema planetario extrasolar como Gliese o Kepler
con una cantidad diversa de planetas en oacuterbita alrededor de la estrella central
httpsexoplanetsnasagovresources174 httpswwwnasagovameskeplerkepler-186-and-the-solar-system
El alumnado cortaraacute las pajitas de papel para construir siete laquoflautas de panraquo de distintas longitudes Todas ellas deberaacuten tener uno de sus extremos aplanado de manera que al soplar por eacutel se produzca una nota o vibracioacuten diferente iquestSon capaces los alumnos de usar las flautas por turnos para crear una melodiacutea Organizados en grupos los chicos usaraacuten esas siete notas para crear una melodiacutea baacutesica a la que antildeadiraacuten la muacutesica que deseen
Ya han compuesto una muacutesica basada en los traacutensitos de TRAPPIST iquestPodraacuten crear ahora una melodiacutea basada en otros sistemas Podriacutean probar a llenar botellas o jarras con agua hasta distintas alturas a tamborilear con las baquetas a hacer vibrar reglas sobre el borde de una mesa o a hacer vibrar gomillas elaacutesticas tensadas a lo ancho de una caja de pantildeuelos vaciacutea
mdash iquestSeriacutea capaz alguacuten grupo de componer un rap para acompantildear sus melodiacuteas
66 T8 Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
Puesta en comuacutenCada grupo interpretaraacute su composicioacuten para toda la clase iquestSe les ocurre alguna aportacioacuten para mejorar las piezas musicales
En el tema 7 el alumnado aprendioacute que los planetas con un cam-po magneacutetico producen sentildeales que se pueden detectar mediante radiotelescopios Si una raza alieniacutegena captara las sentildeales de radio naturales que emite la Tierra oiriacutea una serie de chasquidos y silbidos iexclparecidos a los de R2-D2 el robot de Star Wars
Vuelve a oiacuter los chasquidos y silbidos de la Tierra en el sitio ESA Kids
httpwwwesaintesaKIDSenSEM5QPSHKHF_LifeinSpace_0html
Oiacuted en clase un corte de Star Wars la firma de cinco notas de la peliacute-cula Encuentros en la tercera fase o cualquier otra muacutesica relacionada con el espacio
Actividad B El programa ScratchCada uno de los planetas de Trappist-1 tarda un tiempo diferente en completar una oacuterbita alrededor de su estrella central Las leyes de Ke-pler dicen que cuanto maacutes lejos se encuentra un planeta de su estrella maacutes tarda en recorrer su oacuterbita
En este proyecto en Scratch el periodo de cada oacuterbita es propor-cional a los periodos orbitales reales de los planetas de Trappist Cada vez que un planeta completa una oacuterbita el modelo emite un sonido diferente
httpsscratchmiteduprojects153216618
Los sonidos estaacuten asignados de la siguiente manera pero es faacutecil cam-biar esto dentro del modelo
B ndash Chomp C ndash Boing D ndash CricketE ndash Meow F ndash Alien Creak2 G ndash Bass BeatboxH ndash Goose
El tiempo que dura cada oacuterbita se puede encontrar en el programa Scratch y se da en segundos
El cursor proporcional del modelo se puede utilizar para obtener muacuteltiplos de cada periodo orbital Por ejemplo si la proporcioacuten se es-tablece en 2 entonces el periodo de Trappist-1b ascenderaacute a 302 se-gundos y el de Trappist-1h seraacute de 40 segundos
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
El alumnado podriacutea iniciarse en el empleo de un programa informaacutetico para crear sus propias composiciones musicales basadas en los patrones orbitales de los planetas de TRAPPIST-1 Beatwave es una aplicacioacuten interesante que se puede usar con teleacutefonos moacuteviles y que ofrece la posibilidad de crear ritmos simples melodiacuteas melodiacuteas paralelas y de antildeadir instrumentos de fondo
67T8Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
1 Pulsa la flecha identifica los distintos sonidos que se oyen 2 Ordeacutenalos por periodos (del maacutes corto al maacutes largo) Pulsa stop
para detener los sonidos3 Cronometra cada uno crea una tabla con los periodos orbitales
(en segundos) 4 Pulsa en cada planeta para comprobar que cada sonido se re-
produce por separado Los datos reales de los planetas se pue-den encontrar en Wikipedia
httpsenwikiped iaorgwikiTRAPPIST-1mediaFile-PIA21425_-_TRAPPIST-1_Statistics_Tablejpg
El alumnado podriacutea recrear las oacuterbitas intentando cronometrar sus perio-dos mientras caminan en torno a una laquoestrellaraquo de manera que siempre pasen por el mismo punto cada vez que oigan el sonido de su planeta Esta recreacioacuten fiacutesica de las oacuterbitas con alumnos representando cada uno de los planetas orbitando alrededor de una estrella central podriacutea ayudar al grupo a entender la distancia a la que se encuentra cada planeta de la estrella y la velocidad a la que se desplaza en relacioacuten con los demaacutes pla-netas del sistema Asimismo podriacutea ayudarles a entender queacute hicieron en realidad durante la actividad con el programa Scratch que cada sonido re-presenta una oacuterbita completa Tendriacutean que poner a escala la distancia de las oacuterbitas porque si no algunos tardariacutean diacuteas en completar una vuelta de modo que un ejercicio matemaacutetico uacutetil consistiriacutea en crear una escala adecuada que pudiera representarse dentro de la clase Para ello deberaacuten asumir que las oacuterbitas son circulares Si juegan con el cursor proporcional del modelo encontraraacuten la mejor opcioacuten para que todos los planetas com-pleten sanos y salvos sus oacuterbitas respectivas Deberaacuten calcular la longitud del periodo de su sonido particular y luego lo comprobaraacuten
Quien tenga habilidad programando podraacute ampliar el ejercicio in-troduciendo las oacuterbitas de los planetas en el modelo
En este enlace se puede encontrar un ejemplo de movimiento circular
en Scratch
httpsscratchmiteduprojects11439426
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Usar los datos del periodo orbital para crear una composicioacuten musical similar para nuestro Sistema Solar y compara los dos sistemas
Crear una animacioacuten con Scratch para ilustrar la rotacioacuten de los planetas del sistema TRAPPIST-1 en torno a su estrella
gt Captura de pantalla del programa Scratch
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los planetas extrasolares y sus estrellas se
encuentran a millones de antildeos-luz de distancia del Sistema Solar
bull que las condiciones ambientales que se dan en esos planetas son diversas
bull que los seres vivos experimentan adaptaciones a lo largo del tiempo para sobrevivir en las condiciones ambientales que existen en cada momento
bull que en otros sistemas planetarios podriacutea haber formas de vida diferentes a las de la Tierra
Contexto
En esta actividad el alumnado recopilaraacute informacioacuten sobre planetas extrasolares y basaacutendose en ella usaraacute la imaginacioacuten y trabajaraacute de manera creativa para disentildear y describir un nuevo exoplaneta Para ello tendraacute en cuenta rasgos clave y las adaptaciones que necesitariacutean desarrollar los seres vivos para sobrevivir en las condiciones ambientales de ese
planeta
gt ExoMars Rover ESAATG medialab
69
tema 9AGENCIA DE VIAJES A PLANETAS EXTRASOLARES
Exploracioacuten de mundos alieniacutegenas
Libros tabletas y ordenadores
de consulta
Rotuladores y laacutepices
de colores
70 T9
Ordenador con conexioacuten a
internet
Material necesario para realizar la actividad
Papel
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astroacutenomo
galaacutectico y extragalaacutectico y Astrobioacutelogo
71T9Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
Para preparar con antelacioacutenPara esta actividad se pueden preparar etiquetas identificativas para las profesiones de astroacutenomo extra-galaacutectico y astrobioacutelogo
IntroduccioacutenExplica en clase que en este tema deben actuar en primer lugar como astroacutenomos extragalaacutecticos para estudiar y disentildear un planeta extrasolar distante Despueacutes haraacuten las veces de astrobioacutelogos para estudiar y disentildear alguna forma de vida alieniacutegena uacutenica y tendraacuten que describir coacutemo se ha adaptado a las condi-ciones ambientales que imperan en su lejano mundo
Empieza la actividad con un emocionante viaje a mundos distantes usando la herramienta interactiva httpeyesjplnasagoveyes-on-exoplanetshtml
Muestra en clase las imaacutegenes del sitio en Internet de la NASAhttpsexoplanetsnasagovalien-worldsexoplanet-travel-bureau
En este sitio encontraraacutes una seleccioacuten de carteles con gran variedad de exoplanetas que ilustran los rasgos uacutenicos de cada uno de ellos
bull TRAPPIST-1_Planet hop from TRAPPIST-1 (de planeta en planeta desde TRAPPIST-1)
bull PSOJ31885-22 _Where the night life never ends (Donde la vida nocturna nunca cesa)
bull HD4037G_Experience the gravity of a super earth (Experimenta la gravedad de una supertierra)
bull KEPLER-16B_Where your shadow always has company (Donde tu sombra siempre tiene compantildeiacutea)
bull 51 Pegasi-b_Greetings from your first exoplanet (Saludos desde tu primer exoplaneta)
bull KEPLER-186F_Where the grass is always redder (Donde la hierba siempre es maacutes roja)
El tamantildeos de estos exoplanetas va desde las supertierras hasta los minineptunos algunos son rocosos otros son aacuteridos como desiertos los hay volcaacutenicos achicharrantes geacutelidos unos son asolados por potentes vientos otros son bombardeados por radiacioacuten intensa
gt Muestra de carteles sobre exoplanetas del sitio web de la NASA
72 T9 Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
Actividad ACada grupo estudiaraacute varios sistemas de planetas extrasolares y con la informacioacuten obtenida crearaacute una descripcioacuten detallada del mundo distante inventado por ellos A continuacioacuten disentildearaacuten un cartel en el que figuren los principales rasgos de ese planeta
Actividad BSi en ese mundo pudiera haber vida iquestqueacute forma tendriacutea iquestQueacute clase de adaptaciones tendriacutean que desarrollar los seres vivos para sobrevivir en las condiciones ambientales de este planeta La astrobiologiacutea aspira a descubrir cuaacuteles son las condiciones necesarias para la vida y queacute formas puede adoptar la vida Los alumnos asumiraacuten el papel de as-trobioacutelogos para estudiar los entornos extremos que hay en la Tierra y las adaptaciones que han desarrollado los seres vivos para sobrevivir en ellos Usaraacuten esta informacioacuten para describir la clase de vida alieniacutegena que podriacutea existir en el nuevo mundo que han imaginado Dibujaraacuten y pondraacuten nombre a esta nueva forma de vida y sentildealaraacuten sus rasgos principales
Puesta en comuacutenLos grupos presentaraacuten sus disentildeos ante su clase o ante otra clase y describiraacuten con detalle el mundo alieniacutegena que han inventado Expli-caraacuten queacute adaptaciones han desarrollado los seres vivos para adaptar-se a ese entorno
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Si fuera posible iquesta cuaacutel de esos exoplanetas viajariacutean los chicos o enviariacutean una sonda para estudiarlo y por queacute El docente haraacute hincapieacute en que es imposible viajar a estos exoplanetas distantes debido a las inmensas distancias que nos separan de ellos iquestCoacutemo seriacutea ese lugar Si pudieran elegir sus caracteriacutesticas iquestcuaacuteles creen que seriacutean las ideales para vivir felices y con bienestar
Puede que los grupos quieran componer una muacutesica para acompantildear su mural Tambieacuten podriacutean disentildear confeccionar y decorar una maqueta para ilustrar los rasgos principales del mundo distante que han elegido Esta actividad podriacutea relacionarse con otros temas interdisciplinares del curriacuteculo como dibujo teatro tecnologiacutea ingenieriacutea geografiacutea lecto-escritura e informaacutetica
73T9Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
VoyagerEn 1977 se lanzaron las dos sondas gemelas Voyager 1 y 2 para explo-rar regiones del espacio a las que ninguacuten otro artefacto terrestre habiacutea llegado jamaacutes Ambas estaacuten maacutes lejos del Sol que Plutoacuten y a traveacutes de los datos que siguen enviando a la Tierra los cientiacuteficos confiacutean en co-nocer mejor el espacio que media entre las estrellas llamado espacio interestelar La nave lleva a bordo un disco de cobre chapado en oro de unos 30 cm con sonidos e imaacutegenes seleccionados para retratar la diversidad de la vida y la cultura en la Tierra
mdash iquestQueacute pondriacutean los chicos en un disco asiacute para enviar en una misioacuten con destino a un planeta distante situado fuera de los confines de nuestra propia Galaxia
mdash iquestCoacutemo describiriacutean a los seres humanos
mdash iquestQueacute los hace felicesmdash iquestQueacute cualidades consideran
deseables en un ser humano
mdash iquestQueacute aficiones animales accidentes geograacuteficos o muacutesica incluiriacutean en el disco
mdash Si tuvieran que escribir una carta a un ser alieniacutegena iquestqueacute le diriacutean
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
El alumnado podriacutea grabar un viacutedeo o un mensaje de voz composiciones musicales programas informaacuteticos robots creaciones artiacutesticas o fotografiacuteas Esta actividad ofrece muchas posibilidades para seguir un plantea-miento interdisciplinar amplio atractivo para todas las edades y todo tipo de capacidades
Otros cuadernos didaacutecticosConsulta todos los disponibles y descaacutergalos de la web wwweseroes
Deteccioacuten de exoplanetasESCONDIDOS EN LA LUZModelado de traacutensitos de exoplanetas
PRIMARIA
Ingenieriacutea de astronavesLA ALEACIOacuteN PERFECTADescubre las distintas propiedades de los materiales
PRIMARIA
Lanzamiento de cohetesTECNOLOGIacuteA ESPACIALCalcula y disentildea tu propio lanzamiento
PRIMARIA
Observador de la tierraCENTINELA INCANSABLERecogida y anaacutelisis de informacioacuten para comprender mejor nuestro planeta
PRIMARIA
Deteccioacuten de exoplanetasESCONDIDOS EN LA LUZModelado de traacutensitos de exoplanetas
SECUNDARIA Y BACHILLERATO
Ingenieriacutea de astronavesLA ALEACIOacuteN PERFECTADescubre las distintas propiedades de los materiales
SECUNDARIA Y BACHILLERATO
Lanzamiento de cohetesTECNOLOGIacuteA ESPACIALCalcula y disentildea tu propio lanzamiento
SECUNDARIA Y BACHILLERATO
Modelado de traacutensitos de exoplanetas
exoplanetasDeteccioacuten de
ESCONDIDOS EN LA LUZ
PrimariaCuaderno del profesorado
DE-P-01
Colaboradores ESERO Spain Mayo 2019
ANDALUCIacuteA Consejeriacutea de Educacioacuten y Deporte de la Junta de Andaluciacutea
ARAGOacuteN Fundacioacuten Centro Astronoacutemica Aragoneacutes Espacio 042
Fundacioacuten Ibercivis
ASTURIAS Consejeriacutea de Educacioacuten y Cultura del Gobierno del Principado de Asturias
CANARIAS Consejeriacutea de Educacioacuten y Universidades del Gobierno de Canarias
CATALUNtildeA CESIRE (Centre de Recursos Pedagogravegics Especiacutefics de Suport a la Innovacioacute i la Recerca Educativa) Departament drsquoEnsenyament Generalitat de Catalunya
GALICIA Conselleriacutea de Educacioacuten Universidade e Formacioacuten Profesional de la Xunta de Galicia
I BALEARES Conselleria De Educacioacuten y Universidad Govern Illes Balears
LA MANCHA Consejeriacutea de Eduacioacuten Cultura y Deportes Gobierno de Castilla La Mancha
MADRID Consejeriacutea de Educacioacuten e Investigacioacuten de la Comunidad de Madrid
Grupo de Investigacioacuten en Nutricioacuten Ejercicio y Estilo de Vida Saludable INEF Universidad Politeacutecnica de Madrid
MURCIA Consejeriacutea de Empleo Universidades y Empresa Regioacuten de Murcia
NAVARRA Pamplonetario
PAIacuteS VASCO Departamento de educacioacuten Gobierno Vasco
VALENCIA Ciutat de les Arts i les Ciegravencies Generalitat Valenciana
21
tema 2SIGNOS DE VIDA
En busca de vida en planetas extrasolares
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astrobioacutelogo
y Astroacutenomo
Botellas de plaacutestico
de 500 mlVinagre100 ml
Bicarbonato soacutedico
media taza
Pajitas de refresco y cucharilla
Vasos desechables
Material necesario para realizar la actividad B
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Material necesario para realizar la actividad A
22 T2
1 comprimidoefervescente
de Vitamina CGasificante
Ficha de actividades
2b (para fotocopiar)
TermoacutemetroLevadura en polvo y azuacutecarGlobos
Matraz 125 ml 1 vela
Agua caliente(temperatura entre
45ordm y 50ordm C)Agua
Tema 2 Signos de vida 23T2
Para preparar con antelacioacuten
Inflar y desinflar varias veces los globos antes de iniciar el estudio de la levadura Calentar el agua y guar-darla caliente en un termo Para trabajar este tema se pueden preparar etiquetas identificativas con la profesioacuten de astrobioacutelogo
ActividadIntroduccioacutenLa actividad se introduciraacute explicando que la humanidad estaacute buscando signos de vida en planetas si-tuados fuera del Sistema Solar Para ello se utilizan telescopios muy potentes En la pizarra electroacutenica se pueden mostrar imaacutegenes obtenidas por el telescopio espacial Hubble por el telescopio COROT de ESA y por el telescopio espacial Spitzer (Consuacuteltense los enlaces que figuran en el apartado titulado laquoInforma-cioacuten para el docenteraquo) Conviene explicar al alumnado que estos telescopios permiten reunir informacioacuten sobre las atmoacutesferas de las estrellas y los planetas distantes aparte de la toma de imaacutegenes espleacutendidas desde el espacio
Actividad A Explica al alumnado que los organismos vivos producen dioacutexido de carbono como material de desecho y que los especialistas que buscan signos de vida fuera del Sistema Solar usan telescopios especiales para de-tectar sustancias como dioacutexido de carbono en las atmoacutesferas de planetas distantes Se puede seguir gran variedad de procedimientos para crear burbujas de dioacutexido de carbono Los chicos usaraacuten las pajitas para soplar con ellas dentro del agua y formar burbujas introduciraacuten un comprimido efervescente de vitamina C en el agua y observaraacuten las burbujas que aparezcan o antildeadiraacuten vinagre a una cucharilla llena de bicar-bonato soacutedico y comprobaraacuten que se forma espuma a medida que se produzca el dioacutexido de carbono
El docente se aseguraraacute de que los comprimidos efervescentes se usan tan solo para realizar el experi-mento y advertiraacute a los alumnos de que no deben ingerirlos
Actividad BEn esta ocasioacuten usaremos un organismo llamado levadura que produce dioacutexido de carbono a partir de un nutriente el azuacutecar Para ello se explicaraacute a los chicos coacutemo hay que realizar la investigacioacuten1 Asegurarse de que el globo se ha estirado tras inflarlo y desinflarlo varias veces2 Verter el contenido de un sobre de levadura y una cucharilla de azuacutecar en un vaso con agua caliente
(entre 45 y 50 ordmC) y remover la mezcla3 Asegurarse de que el azuacutecar y la levadura se han disuelto y verter la mezcla en una botella Deberiacutean ver-
se las burbujas de dioacutexido de carbono que formaraacute la levadura a medida que se alimente con el azuacutecar4 Colocar y fijar la boca del globo en el cuello de la botella5 Unos minutos despueacutes el globo deberiacutea inflarse
Conviene explicar que la levadura es un organismo vivo y que a medida que se alimenta con el azuacutecar produce dioacutexido de carbono
Tema 1 Hasta el infinito y maacutes allaacute24 T2
mdash iquestSon capaces de averiguar los chicos queacute condiciones afectan a la produccioacuten de dioacutexido de carbono por parte de la levadura
A continuacioacuten cada grupo debatiraacute queacute variables podriacutean alterarse en este experimento Algunas de sus sugerencias podriacutean ser cambiar la cantidad de azuacutecar o de levadura el tipo de azuacutecar o la temperatura del agua Planificaraacuten su investigacioacuten
mdash iquestQueacute quieren mantener igual iquestQueacute quieren medir iquestQueacute van a registrar iquestQueacute creen
que ocurriraacute y por queacute Tambieacuten pueden tomar fotografiacuteas o viacutedeos de las distintas fases de expansioacuten que experimenten los globos
Puesta en comuacutenEl alumnado mostraraacute sus resultados en tabletas graacuteficas murales viacute-deos o presentaciones de PowerPoint explicaraacute queacute significan y justifi-caraacute sus conclusiones iquestCoacutemo proseguiriacutean con la investigacioacuten Con-viene hacer hincapieacute en que la existencia de dioacutexido de carbono en la atmoacutesfera de un planeta no demuestra que haya vida en eacutel
Demostracioacuten del docenteEl docente explicaraacute que una de las propiedades del dioacutexido de carbo-no es que es maacutes pesado que el aire y que puede utilizarse para apagar una llama Para demostrarlo se introduciraacuten varias cucharadas de bi-carbonato soacutedico en una jarra y se antildeadiraacute vinagre Un par de minutos despueacutes se produciraacute una reaccioacuten que formaraacute un gas Entonces se laquoverteraacuteraquo este gas (pero no el liacutequido ni la espuma) sobre una vela encendida dentro de un recipiente poco hondo y se observaraacute que la llama se apaga El docente explicaraacute entonces que la llama necesita el oxiacutegeno del aire para arder como el dioacutexido de carbono es maacutes denso
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
El alumnado podraacute disentildear un extremoacutefilo usando la informacioacuten que figura en la ficha de actividades 2a y describir en queacute condicio-nes vive y coacutemo se ha adaptado a ellas antes de concluir la actividad daacutendole un nombreTambieacuten pueden estudiar el telescopio espacial Hubble o el planeta extrasolar HD 189733b
ENLACES
Para ampliar informacioacuten sobre telescopios veacutease
httphubblestscieduthe_telescopehub-ble_essentials
httpwwwbbccouksciencespaceuniverseexplorationkepler_mission
httpsenmwikipediaorgwikiKepler_(spa-cecraft)
httpwwwspitzercaltechedu
httpwwwesaintOur_ActivitiesSpace_ScienceCOROT_overview
Para maacutes informacioacuten sobre extremoacutefilos veacutease
httpsastrobiologynasagov
La vida de los extremoacutefilos de Christopher Brooks BBC Scotland
httpwwwbbccouknature21923937
Tema 2 Signos de vida 25T2
que el aire se hunde hasta el fondo del recipiente desplaza el aire y apaga la llama iquestHay alguna manera de demostrar queacute gas se forma durante el experimento Intenta laquoverterraquo con cuidado el gas que hay den-tro de los globos cerca de una vela encendida y observa que la llama se apaga Esta prueba no demuestra por supuesto que se trate de dioacutexido de carbono en lugar de cualquier otro gas maacutes denso que el aire pero siacute revela una de las propiedades del dioacutexido de carbono La demostracioacuten es visual y fomenta el ra-zonamiento loacutegico
Siempre hay que tener cuidado cuando se usan velas encendidas Hay que advertir al alumnado de los peligros de tocar o acercarse demasiado a una llama
Informacioacuten para el docente AstrobiologiacuteaLa astrobiologiacutea estudia el origen la evolucioacuten la distribucioacuten y el futuro de la vida en el universo tanto la vida extraterrestre como la vida en la Tierra
Levadura Se conocen unas 160 especies de levadura La levadura es un hongo un organismo diminuto un solo gramo contiene 25 000 millones de ceacutelulas Es capaz de producir una cantidad inmensa de dioacutexido de car-bono siempre que disponga de los azuacutecares que necesita para alimentarse La levadura utiliza sus propias enzimas para descomponer azuacutecares maacutes complejos como azuacutecar granulado y conferirle una forma en la que pueda consumirlo
ExtremoacutefilosHasta donde sabemos la Tierra es el uacutenico planeta que alberga vida y esta vida comenzoacute a existir hace al menos 3800 millones de antildeos cuando la Tierra se habiacutea enfriado lo bastante como para desarrollar una capa exterior de roca Puede que surgiera en una laguna de roca o en el oceacuteano Ninguna forma de vida de este planeta puede sobrevivir sin agua Algunos especialistas creen que los ingredientes necesarios para la aparicioacuten de la vida pudieron llegar del espacio a lomos de cometas o asteroides En todos los lugares donde se mire se encuentra vida de alguna clase Antes se creiacutea que las plantas y animales solo podiacutean vivir cerca de la superficie terrestre donde llega la luz del Sol Pero hay bacterias que metabolizan minerales y se han descubierto gases de origen bioloacutegico varios kiloacutemetros por debajo de la roca soacutelida algunos organismos viven en ambientes muy aacutecidos en surtidores calientes situados en el fondo de los oceacuteanos maacutes profundos en charcas hidrotermales con agua hirviendo en las estepas heladas de la Antaacutertida en entornos altamente radiactivos y hasta en burbujas de gas metano Estos organismos supervivientes se denominan extremoacutefilos y da la impresioacuten de que la vida es capaz de sobrevivir en cualquier lugar donde haya agua Como la vida es tan resistente hay razones para pensar que en el cosmos puede existir alguacuten tipo de vida extraterrestre Uno de los indicadores de la vida lo constituye el dioacutexido de carbono un gas generado por la vida y que las plantas expulsan y utilizan para crecer El carbono es uno de los principales elementos quiacutemicos de la vida En 2008 el telescopio espacial Hubble descubrioacute dioacutexido de carbono en la atmoacutesfera del planeta HD 189733b que orbita alrededor de una estrella distante con un tamantildeo similar al de Juacutepiter
26 T2 Tema 2 Signos de vida
Tardiacutegrados
Los tardiacutegrados u osos de agua son animales diminutos que viven en el agua y pueden sobrevivir en entornos extremos Por ejemplo soportan unas temperaturas extremadamente altas y bajas unos iacutendices de presioacuten y de radiacioacuten extremos que resultariacutean letales para la mayoriacutea de los animales y pueden sobrevivir sin alimento y sin agua durante maacutes de diez antildeos
Deinococcus radiodurans
Este organismo unicelular soporta altas dosis de radiacioacuten casi 3000 veces maacutes que el ser humano
Hesiocaeca methanicola gusano de hielo
Especie de gusano poliqueto plano rosaacuteceo y de 5 cm de longitud que vive en depoacutesitos de hielo de metano en los fondos oceaacutenicos
Termoacutefilos
Conjunto de bacterias capaces de soportar el calor extremo y productoras de los vivos colores que se forman alrededor de los surtidores termales del Parque Nacional Yellowstone de EE UU El agua de los geacuteiseres y los surtidores de este parque alcanza temperaturas de hasta 70 ordmC
Algas termoacutefilas
Las algas termoacutefilas son capaces de sobrevivir y proliferar a temperaturas extremadamente elevadas Las algas verdes que aparecen en esta imagen del Parque Nacional Yellowstone viven en un agua que ronda los 50 ordmC
Microcystis
Los organismos Microcystis son una clase de algas bacterianas que crecen en aguas con unos niveles muy elevados de pH como el lago Mono de California Estas cianobacterias suelen organizarse en colonias como la de la figura y producen y liberan toxinas nocivas
Arenaria de mar
La Honckenya peploides tambieacuten conocida como arenaria de mar o hierba de la sal es una planta haloacutefila lo que significa que puede vivir en unas condiciones de salinidad extrema por lo que suele encontrarse cerca de las playas
Microalgas Dunaliella salina
Las microalgas Dunaliella salina amantes de entornos con una salinidad extrema son las causantes del intenso color rosa que se ve en esta imagen aeacuterea de una laguna hipersalina
Ficha informativa 2a
H O J A D E A C T I V I D A D E Sw w w e s e r o e s
actividades27T2
Cuaderno del profesoradoD E T E C C I Oacute N D E E X O P L A N E TA SFicha 2b
Nuestra pregunta es
Cambiaremos
Mediremos
Dejaremos igual las condiciones siguientes
Resultados obtenidos
Hemos descubierto
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que la luz se compone de diversos coloresbull que se pueden detectar ingredientes clave
en la atmoacutesfera de un planetabull que la deteccioacuten de agua dioacutexido de carbono
u oxiacutegeno en una atmoacutesfera planetaria puede ser un signo de que alberga vida
bull a interpretar datos e identificar rasgos determinantes
Contexto
Se ha observado que varios planetas extrasolares
poseen atmoacutesfera Cuando uno de estos planetas
transita por delante de su estrella central no solo se
puede medir su tamantildeo sino que tambieacuten se puede
averiguar exactamente queacute elementos quiacutemicos
componen la atmoacutesfera que lo envuelve mediante
el empleo de un espectroacutegrafo para captar su
espectro
En esta actividad el alumnado averiguaraacute
coacutemo descomponer tintas de colores usando la
cromatografiacutea coacutemo descomponer la luz blanca en
los colores que la conforman recurriendo a un CD a
modo de red de difraccioacuten y coacutemo interpretar los
espectros de planetas extrasolares para identificar
elementos clave de sus respectivas atmoacutesferas
gt Planeta extrasolar visto desde su sateacutelite Creacutedito IAUL Calcada
29
tema 3LA ATMOacuteSFERA
La firma especiacutefica de un planeta
Rotularesnegros
Rotuladores de colores
Fuentes de luz variadas
Pegatinas de colores
2 pipetasFichas de
actividades3a y 3b
Papel de filtro CaramelosSmaties o MampMs
Plantilla de espectroscopio (para fotocopiar)
y 1 CD
30 T3
Material necesario para realizar la actividad
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Botella con tapoacuten tipo sport
Cerillas
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Espectrocopista
y AstroacutenomoAgua caliente
Tema 3 La atmoacutesfera 31T3
Para preparar con antelacioacutenPrepara algunos ejemplos de los patrones de color que se producen cuando se dejan caer gotas de agua sobre ciacuterculos de color pintados con rotulador sobre un trozo de filtro de papel
Ten preparada una botella de plaacutestico transparente de 500 ml de capacidad con tapoacuten tipo sport y cerillas para crear una nube dentro de la botella Conviene practicarlo con antelacioacuten
Se pueden preparar etiquetas identificativas con la profesioacuten de espectroscopista del apeacutendice 1 para usarlas cuando los chicos estudien los patrones de la luz
IntroduccioacutenExplica al alumnado que la cromatografiacutea es una teacutecnica que se usa para separar mezclas Mueacutestrales coacutemo se usa la cromatografiacutea para separar pigmentos en tintes y tintas Ensentildea en clase las muestras preparadas de patrones creados al verter gotas de agua sobre ciacuterculos de colores dibujados con rotulador en filtros de papel Pide a los chicos que adivinen queacute rotuladores crearon los patrones de cada una de las muestras iquestQueacute colores permanecen igual iquestCuaacuteles se descomponen en distintos tonos
Explica en clase que igual que algunas tintas de color consisten en muchos colores las atmoacutesferas que envuelven los planetas contienen muchos ingredientes diferentes Los cientiacuteficos reuacutenen informacioacuten pro-cedente del espacio para averiguar exactamente queacute gases y queacute otras sustancias rodean estos planetas La deteccioacuten de algunos de ellos como el hidroacutegeno el dioacutexido de carbono o el oxiacutegeno puede indicar que se trata de un planeta habitable en el que podriacutea haber vida
ActividadEl alumnado estudiaraacute la teacutecnica usando rotuladores de varios colores incluido el color negro Pegaraacuten una pequentildea pegatina de color en el centro de un trozo de filtro de papel para representar un planeta y a su alrededor pintaraacuten un ciacuterculo con rotulador Antildeadiraacuten un par de gotas de agua al ciacuterculo recieacuten pintado esperaraacuten y observaraacuten queacute efectos se producen Los chicos podraacuten probar con distintos colores incluido el negro iquestQueacute ocurre Tambieacuten pueden probar a verter gotas de agua sobre Smarties o cualquier otro tipo de caramelo recubierto de color colocados sobre un papel en blanco para observar queacute pasa Expliacutecales que algunas tintas se componen de una mezcla de pigmentos que se mueven a un ritmo diferente por el papel lo que permite observar diferentes colores
Expliacutecales que la luz tambieacuten se puede descomponer en los colores de los que estaacute formada iquestAlguien ha visto alguna vez un arcoiacuteris Las gotas de lluvia curvan la luz que las atraviesa y dividen la luz visible en colores Esto es lo que llamamos un espectro Se puede usar un CD para descomponer la luz El alumnado investigaraacute este fenoacutemeno o bien orientando un CD hacia la luz del Sol o bien encendiendo una linterna o cualquier otra fuente de luz frente a un CD para ver el espectro de la luz blanca Deberiacutean intentar captar el espectro en una hoja de papel blanco cambiando el aacutengulo del CD Recuerda al alumnado que nunca hay que mirar directamente al Sol
Explica al alumnado que las atmoacutesferas planetarias contienen distintas sustancias quiacutemicas o laquoingre-dientesraquo y que cada uno de estos ingredientes tiene un patroacuten de colores o laquoespectroraquo uacutenico Cuando la luz de una estrella atraviesa las atmoacutesferas los ingredientes absorben parte de esos colores de la luz lo que se ve como liacuteneas negras A partir del patroacuten obtenido se puede saber queacute ingredientes lo causaron
32 T3 Tema 3 La atmoacutesfera
Entrega a cada grupo las fichas de actividades 3a y 3b La fi-cha 3a contiene informacioacuten sobre cuatro exoplanetas los espectros identificativos de ingredientes clave y el espectro de la luz blanca La ficha de actividades 3b es un cuestionario Porta una breve des-cripcioacuten de cada exoplaneta y del espectro de tres planetas A B y C El espectro del planeta D se ha omitido a propoacutesito para que se complete con las actividades complementarias El alumnado deberaacute cotejar estos patrones espectrales con los que aparecen en la ficha de actividades 3a para identificar queacute elementos coinciden con cada espectro Una vez que el alumnado localice queacute ingrediente hay en la atmoacutesfera de un planeta podraacute proceder a asignar un nombre a cada exoplaneta
Puesta en comuacutenCada grupo expondraacute sus resultados ante el resto de la clase identifi-caraacute los planetas A B y C y explicaraacute en queacute se ha basado para llegar a sus conclusiones
mdash iquestQueacute ingredientes consiguioacute localizar cada grupo iquestCuaacutel de los planetas podriacutea albergar vida si es que hubiera alguno iquestPor queacute O iquestpor queacute no
Demostracioacuten del docenteEs bastante sencillo crear una laquoatmoacutesferaraquo o nube en el interior de una botella para simular de manera sencilla la atmoacutesfera de un exoplaneta Vierte 50 ml de agua caliente en una botella de plaacutestico transparen-te con tapoacuten de tipo sport enciende una cerilla apaacutegala y absorbe el humo de la cerilla hacia el interior de la botella comprimieacutendola y soltaacuten-dola varias veces Cierra el tapoacuten La compresioacuten de la botella aumenta la presioacuten en su interior eleva la temperatura y convierte las moleacuteculas de agua en vapor Cuando se libera la presioacuten la temperatura desciende lo que permite que las moleacuteculas de agua se condensen alrededor de las partiacuteculas de humo y formen una laquonuberaquo Tal vez sea necesario practicar el experimento antes de realizarlo ante el alumnado
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Los chavales afianzaraacuten los conocimientos aprendidos recreando el espectro del hidroacute-geno a partir de la informacioacuten disponible Recueacuterdales que tienen el espectro completo de la luz blanca en la ficha de actividades 3a Expliacutecales que se ha detectado hidroacutegeno en la atmoacutesfera del exoplaneta D El hidroacutegeno absorbe algo de luz de color azul violeta y azul oscuro del espectro iquestSeriacutean capaces de trazar el espectro del exoplaneta D
Veacutease el apartado laquoInformacioacuten para el docenteraquo para saber maacutes sobre el espectro del hidroacutegeno
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Se puede confeccionar un espectroscopio sencillo insertando un CD en una caja Las instrucciones para esta actividad junto con otras relacionadas con la luz y el color se pueden consultar en el recurso educativo de la Agencia Espacial Europea titulado laquoThe Magic of Lightraquo consistente en ocho ejercicios de razonamiento inductivo para nintildeos de 8 a 10 antildeos de edad con la finalidad de estudiar la luz y el color usando espectroscopios y ciacutercu-los cromaacuteticos
httpswwwesaintEducationTeachers_CornerThe_Magic_of_Light_Using_spectroscopes_and_colour_wheels_to_study_the_properties_of_light_Teach_with_space_PR06
Tema 3 La atmoacutesfera 33T3
Informacioacuten para el docenteLa luz estaacute formada por radiacioacuten electromagneacutetica de distintas longitudes de onda Las sustancias que emiten luz tienen un espectro de emisioacuten Ademaacutes cada elemento absorbe ciertas longitudes de onda de la luz y crea un espectro de absorcioacuten Cuando un elemento o compuesto quiacutemico se calienta emite energiacutea en forma de luz Esos espectros de frecuencias de radiacioacuten electromagneacutetica se pueden ver me-diante un instrumento llamado espectroacutemetro Cada elemento quiacutemico se identifica porque posee es-pectro uacutenico que es como su huella dactilar Los primeros espectroscopios usaban prismas para desviar la luz pero los modelos posteriores usan sistemas de rendijas denominados red de difraccioacuten a traveacutes de la cual pasa la luz La luz se descompone entonces en distintas longitudes de onda Los CD tienen pequentildeas crestas en su superficie que reflejan la luz en distintas direcciones Funciona como una red de difraccioacuten que descompone la luz visible o luz blanca en los colores del arcoiacuteris
La misioacuten EUCLID de la Agencia Espacial Europea consiste en un sateacutelite que usa un espectroscopio para estudiar por queacute se estaacute expandiendo el universo httpsciesainteuclid
El exoplaneta A se corresponde con HD 189733b un gigante gaseoso En su atmoacutesfera se ha detec-tado hierro El exoplaneta B es HD 209458b un juacutepiter caliente con sodio en la atmoacutesfera El exoplaneta C es el objeto 55 Cancri e en cuya atmoacutesfera se ha detectado helio entre otros elementos quiacutemicos El exoplaneta D es Gliese 436b un neptuno caliente cuya atmoacutesfera contiene hidroacutegeno
En esta actividad se han utilizado los espectros del helio el hierro y el sodio y la deteccioacuten de estos elementos en una atmoacutesfera no debe considerarse un indicador de vida a diferencia de lo que podriacutea ocurrir con el hidroacutegeno El hidroacutegeno es una fuente de energiacutea quiacutemica para algunos microbios terrestres que habitan cerca de los surtidores hidrotermales de los fondos oceaacutenicos La deteccioacuten de una fuente de hidroacutegeno en la atmoacutesfera de un exoplaneta supone un hallazgo apasionante que implica que la existencia de vida extraterrestre en ese lugar no es imposible
Un espectroscopio es un instrumento que mide el espectro de la luzUn espectroacutegrafo es un instrumento que descompone la luz en un espectro de frecuencias y registra
la sentildeal mediante una caacutemaraLos especialistas que usan espectroscopios se denominan espectroscopistas y se dedican a investigar y
medir el espectro de los patrones que se forman cuando ciertas sustancias o laquomateriasraquo emiten radiacioacuten electromagneacutetica o interaccionan con ella
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que el planeta Tierra orbita alrededor del Sol en
la zona habitable (o laquozona de Ricitos de Ororaquo) donde la distancia y la temperatura son idoacuteneas
bull que los planetas extrasolares son muy calientes o muy friacuteos dependiendo de la distancia que los separe de su estrella central
bull que en astronomiacutea se usan telescopios especiales de infrarrojos para detectar estos objetos tan distantes
bull que la energiacutea se transfiere de lo caliente a lo friacuteo y que su intensidad decrece a medida que aumenta la distancia a la fuente
bull a trabajar siguiendo el meacutetodo cientiacutefico formulando predicciones observando registrando y usando datos para extraer conclusiones
Contexto
La luz infrarroja es una forma de radiacioacuten
electromagneacutetica pero no es luz visible A veces
percibimos sus efectos teacutermicos en la piel Todo lo
que estaacute caliente tambieacuten emite radiacioacuten infrarroja
y eso incluye planetas estrellas y personas Cuando
se transfiere energiacutea desde una fuente de calor esta
se dispersa por un aacuterea cada vez mayor Eso significa
que cuanto maacutes lejos se encuentra un objeto maacutes
cuesta detectarlo Los astroacutenomos que buscan
planetas extrasolares usan telescopios de infrarrojos
para captar el tenue fulgor de los objetos del espacio
exterior con ellos detectan objetos muy friacuteos y por
tanto demasiado tenues para observarlos en luz
visible En este tema el alumnado usaraacute registradores
de datos (data loggers) para medir temperaturas a
distancia y usaraacute papel termocromaacutetico para medir
el ritmo al que se transfiere energiacutea entre distintos
materiales
gt NASA AmesJPL-CaltechTim Pyle
35
tema 4NI DEMASIADO FRIacuteA NI DEMASIADO CALIENTE
La zona de Ricitos de Oro
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astrofiacutesico y Espectroscopista
Variedad de materiales y superficiesTablet o moacutevil Cinta adhesiva Cronoacutemetro
Botella de bebida de cola
2 litros
Ademaacutes necesitaraacutes
Placa de Petri de plaacutestico con tapa
Varilla metaacutelica 1 velaPapel termocromaacutetico
Taza termo(por ejemplo taza
para cafeacute con tapadera)
Termoacutemetro
36 T4
Material necesario para realizar la actividad
Material opcional
Tablet o moacutevil con app para tomar imaacutegenes teacutermicas
2 latas 2 termoacutemetros Cronoacutemetro WebCam
Tema 4 Ni demasiado friacutea ni demasiado caliente 37T4
Para preparar con antelacioacuten1 Seleccionar imaacutegenes normales y en infrarrojos para mostrar en clase httpsspaceplacenasagov
ir-photo-albumen2 Registradores de datos (data loggers) y ordenador portaacutetil para las demostraciones3 Retirar las etiquetas de dos latas Pintar una de color negro con pintura acriacutelica mate o cubrirla con
papel negro Si es necesario preparar un lote para cada equipo4 Agua caliente (a una temperatura maacutexima de 50 ordmC)
Actividad
IntroduccioacutenMuestra en la pizarra electroacutenica de clase algunas imaacutegenes de telescopios que contengan informacioacuten sobre el espacio Algunos de estos instrumentos como el telescopio espacial Spitzer reuacutenen informacioacuten sobre la temperatura de planetas estrellas y polvo y se denominan telescopios de infrarrojos Otro ejem-plo lo ofrece el telescopio espacial James Webb cuyo lanzamiento estaacute previsto para 2021
Veacutease httpjwst-miriroeacuk o httpswwwjwstnasagov
Proyecta en la pizarra electroacutenica el juego de httpsspaceplacenasagovir-photo-albumen Al pasar la laquolente de la caacutemararaquo sobre las imaacutegenes el alumnado comprobaraacute coacutemo se veriacutea el mundo si la vista humana pudiera detectar la radiacioacuten infrarroja Explica al grupo que algunos teleacutefonos moacuteviles y tabletas cuentan con tecnologiacutea para detectar radiacioacuten infrarroja El alumnado podraacute investigar coacutemo utilizar las aplicaciones para moacuteviles y tabletas que permiten tomar imaacutegenes teacutermicas o infrarrojas para detectar diferencias de tem-peratura iquestSe les ocurre alguna utilidad que pueda ofrecer esta tecnologiacutea para la vida cotidiana
Demostracioacuten del docente Coloca una vela encendida detraacutes de una botella de cola de 2 litros de manera que la vela no se vea Situacutea la caacutemara de un teleacutefono moacutevil hacia el centro de la botella ahora deberiacutea verse con claridad el ful-gor de la vela en la pantalla del teleacutefono La parte infrarroja maacutes cercana del espectro de la luz se situacutea a continuacioacuten de la luz roja que el ojo humano es capaz de detectar Las caacutemaras fotograacuteficas de algunos teleacutefonos moacuteviles no cuentan con un filtro para el infrarrojo cercano sobre todo en la caacutemara frontal Esto nos permite ver algo de la radiacioacuten electromagneacutetica (luz) que emiten los objetos calientes Un ejemplo de ello lo ofrece la contemplacioacuten de la llama de una vela a traveacutes de una botella llena de refresco de cola La llama se ve mucho maacutes al usar la caacutemara que a simple vista Otra posibilidad consiste en modificar una caacutemara web para despojarla del filtro infrarrojo
Veacutease httpswwwesaintEducationTeachers_CornerInfrared_Webcam_Hack_-_Using_infrared_ light_to_observe_the_world_in_a_new_way_Teach_with_space_P15En el siguiente enlace aparecen maacutes ejemplos de imaacutegenes en luz visible y en luz infrarroja httpcoolcosmosipaccaltecheduimage_galleriesshoehtml
38 T4 Tema 4 Ni demasiado friacutea ni demasiado caliente
Entrega a cada grupo varios cuadraditos de papel termocromaacutetico y deja que los chicos los manipulen para explorar sus propiedades iquestSaben queacute ocurre Explica brevemente coacutemo funciona este material (Consuacuteltese el apartado titulado laquoInformacioacuten para el docenteraquo) Ya en grupos los alumnos seguiraacuten investigando las propiedades del papel termocromaacutetico Pueden probar a colocar el papel en distintas superfi-cies o a sostenerlo con manos friacuteas y calientes para observar sus cam-bios de color
Tras examinar los cambios de color planificaraacuten una investigacioacuten para comparar la eficacia de distintos materiales como conductores del calor Calentaraacuten el papel termocromaacutetico colocando los cuadra-ditos sobre la tapadera de una placa de Petri llena hasta la mitad de agua caliente (a un maacuteximo de 50 ordmC) En cuanto el papel cambie de color deberaacuten colocar los cuadraditos sobre los materiales que quieran comprobar El alumnado podraacute investigar la conductividad teacutermica de diversos materiales y superficies emitiendo una prediccioacuten previa antes de medir cuaacutento tiempo tarda el papel en perder el calor y recupe-rar el tono inicial Deberaacuten decidir queacute meacutetodo seguiraacuten para anotar los resultados de sus mediciones como una tabla o graacutefica donde aparezcan los materiales ordenados de acuerdo con su conductividad teacutermica
Puesta en comuacuten
Los resultados de cada grupo se pueden cotejar y debatir en la pizarra electroacutenica para exponerlos despueacutes en forma de graacutefica
mdash iquestQueacute material fue maacutes eficaz conduciendo el calor iquestQueacute material no fue un buen conductor teacutermico iquestQueacute utilidad tendriacutean estos resultados iquestSe les ocurre alguacuten uso praacutectico para los materiales termocromaacuteticos
Explica en clase que la energiacutea siempre procede de una fuente y viaja a traveacutes de un material cuanto maacutes lejana esteacute la fuente menor seraacute la temperatura Algunos materiales como los metales son buenos con-
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Para ilustrar que los metales conducen ener-giacutea cada grupo llenaraacute de agua caliente (a un maacuteximo de 50 ordmC) hasta la mitad una taza termo Introduciraacute en ella un pincho o una cuchara de metal y volveraacute a cubrir la taza con su tapadera de manera que un extremo del metal quede bajo el agua y el otro extremo asome por el orificio de la tapadera que sirve para beber y taparaacuten los huecos que queden alrededor del metal con cinta adhesiva El alumnado deberaacute emitir una prediccioacuten sobre queacute pasaraacute con la temperatura del extremo de metal que sobresale por fuera de la taza Un miembro del grupo sujetaraacute el extremo del metal al mismo tiempo que otro pone en marcha el cronoacutemetro e informaraacute al grupo cuando detecte que aumenta la temperatu-ra entonces tomaraacuten nota del tiempo Los grupos cotejaraacuten y discutiraacuten despueacutes sus resultados Si se dispone de registradores de datos (data loggers) se podraacuten usar los senso-res de temperatura para detectar cambios de temperatura en los pinchos o las cucharas el docente podraacute conectar entonces el regis-trador de datos a un ordenador portaacutetil para mostrar a la clase una graacutefica con las varia-ciones de temperatura a lo largo del tiempo a partir de los datos recopilados
ENLACES
El siguiente enlace ofrece maacutes ejemplos de imaacutegenes en luz visible e infrarroja
httpcoolcosmosipaccaltecheduimage_ga-lleriesshoehtml
Tema 4 Ni demasiado friacutea ni demasiado caliente 39T4
ductores del calor y permiten que el calor pase a su traveacutes mientras que otros son aislantes lo que sig-nifica que no son muy eficaces dejando pasar el calor a traveacutes de ellos En el espacio la energiacutea caloriacutefica viaja por el vaciacuteo del espacio mediante un proceso denominado radiacioacuten
Para demostrar la radiacioacuten caloriacuteficaEl docente podraacute optar por utilizar este apartado como una demostracioacuten en clase o para que cada grupo realice su propio experimento Vierte el mismo volumen de agua friacutea en dos latas de metal ideacutenticas pero con una de ellas pintada con pintura acriacutelica negra mate o envuelta en papel negro e introduce en cada una un termoacutemetro o una sonda de temperatura de un registrador de datos Pon ambas latas al sol o bajo una fuente de calor como un foco Al cabo de un tiempo el agua de la lata negra deberiacutea estar maacutes ca-liente que la de la otra lata La lata sin pintar absorbe poco calor porque refleja gran parte de la energiacutea ca-loriacutefica En cambio la superficie negra absorbe bien el calor radiante y la temperatura del agua aumenta
Informacioacuten para el docente La energiacutea caloriacutefica se desplaza de los objetos calientes a los friacuteos por tres meacutetodos convencioacuten con-duccioacuten y radiacioacuten De todos ellos la radiacioacuten es el uacutenico que no requiere contacto En el espacio no hay medio material por el que circular y la energiacutea caloriacutefica solo puede viajar en forma de radiacioacuten El infrarrojo es un tipo de luz que cae justo fuera del rango de la luz visible en el espectro electromagneacutetico Las ondas de luz portan energiacutea las longitudes de onda maacutes cortas tienen maacutes energiacutea mientras que las longitudes de onda maacutes largas tienen menos energiacutea Los objetos maacutes friacuteos brillaraacuten con longitudes de onda maacutes largas mientras que los objetos calientes brillaraacuten con longitudes de onda maacutes cortas En este proceso no interviene ninguna partiacutecula a diferencia de cuando se produce la conduccioacuten asiacute que la ra-diacioacuten puede darse en el vaciacuteo del espacio Los astroacutenomos que buscan exoplanetas utilizan telescopios de infrarrojos para detectar el tenue fulgor de objetos situados en el espacio exterior Los exoplanetas se detectan con maacutes facilidad cuando son grandes y completan una oacuterbita alrededor de su estrella cada pocos diacuteas 51 Pegasi b es un ejemplo y se considera un juacutepiter caliente Estos planetas alcanzan tempe-raturas muy elevadas porque se encuentran muy cerca de sus estrellas y fulguran con intensidad en luz infrarroja Spitzer fue el primer telescopio espacial que permitioacute detectar la luz de estos juacutepiter calientes
El papel termocromaacutetico contiene pigmentos sensibles a la temperatura Cambian de color al ca-lentarse o enfriarse Los materiales termocromaacuteticos se pueden utilizar para comprobar la laquoconductividad teacutermicaraquo o la capacidad para conducir el calor de un material
Los metales son materiales de una conductividad extrema La conduccioacuten permite que los aacutetomos calientes energeacuteticos choquen con aacutetomos maacutes friacuteos y alejados del metal lo que los vuelve maacutes energeacute-ticos De este modo la energiacutea caloriacutefica se va desplazando por el objeto
gt Telescopio espacial Spitzer
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que cuando un objeto opaco o transluacutecido
bloquea la luz de una fuente se produce una sombra
bull que cuanto maacutes cerca se encuentra el objeto de la fuente de luz mayor es la sombra que produce
bull que las estrellas emiten luzbull que a medida que los planetas orbitan alrededor
de su estrella bloquean parte de su luzbull que los planetas absorben y reflejan luz
Contexto
A medida que un planeta orbita su estrella puede situarse entre ese astro y la Tierra lo que eclipsa para nosotros parte de la luz de la estrella Esto recibe el nombre de traacutensito La medicioacuten de la intensidad de la luz durante un periodo de tiempo permite detectar planetas distantes y sus estrellas En esta actividad los alumnos aprenderaacuten cuestiones relacionadas con la luz y las sombras el traacutensito de planetas extrasolares ante sus estrellas centrales las estrellas como objetos
que emiten luz y la absorcioacuten de la luz
gt ESAATG medialab CC BY-SA 30 IGO
41
tema 5EN TRAacuteNSITO
Deteccioacuten de planetas extrasolares mediante la medicioacuten del descenso de brillo
Registrador de datos
(data logger)
Pizarra blanca o pared blanca para proyectar
Esferas de poliestirenovarios tamantildeos Tijeras
CartulinaCinta adhesiva
Pinchos de brochetas
o palillos de madera
Fuente de luz linterna o foco
de LED
Ficha de actividades
5a y 5b
42 T5
Material necesario para realizar la actividad
Esferas de distintos tamantildeos
(baloacuten de fuacutetbol pelota tenis pelota
espuma)
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Fotometrista de
traacutensitos e Ingeniero de disentildeo
Caja de cartoacuten (tipo zapatos o tipo toacutener de impresora)
Disco graduadoEncuadernadores
Palillos de dientes
Bolitas pequentildeas de poliexpan o
plastilina
Tema 5 En traacutensito 43T5
Para preparar con antelacioacutenPrepara varias esferas de distintos tamantildeos como un baloacuten de fuacutetbol una pelota de espuma y una pelota de tenis Se pueden preparar etiquetas identificativas con la profesioacuten de fotometrista de traacutensitos
ActividadIntroduccioacuten Pregunta en clase queacute ocurre cuando un objeto opaco pasa por delante de una fuente de luz Haz una demostracioacuten pasando un objeto por delante del foco del proyector de la clase y mostrando su sombra en la pizarra blanca Como alternativa usa una linterna o un foco y proyecta la sombra contra una cartulina blanca o la pizarra blanca del aula
Plantea estas preguntas
mdash iquestQueacute le pasa al tamantildeo de la sombra cuando se acerca o se aleja el objeto de la fuente de luz iquestQueacute hariacuteas para averiguarlo
Cada grupo de alumnos recortaraacute una pequentildea figura de cartulina que deberaacute unir a una base de cartulina para que se mantenga en vertical Los alumnos planearaacuten la investigacioacuten emitiraacuten predicciones y reali-zaraacuten la actividad tomando mediciones meticulosas y tomando registros de los resultados Tal vez quieran usar para sus registros el ejemplo que aparece en la ficha de actividades 5a Los grupos pondraacuten en comuacuten sus hallazgos y explicaraacuten sus conclusiones
mdash iquestQueacute han descubierto iquestQueacute pasoacute con el tamantildeo de la sombra al acercar o alejar la figura de la fuente de luz iquestCoacutemo se aseguraron de que no hubiera desviaciones cada vez que realizaban la prueba iquestPueden usar los datos para trazar una graacutefica que muestre el tamantildeo de la sombra frente a la distancia de la fuente de luz
Muestra en clase esta animacioacuten (titulada laquoTransiting Exoplanet Graphraquo) con la simulacioacuten de la curva de
luz que surge a medida que un planeta orbita alrededor de su estrella httpyoutubeOX_QWa_v5rw
44 T5 Tema 5 En traacutensito
Recrea el traacutensito de un planeta ante su estrella usando la pizarra blanca y el proyector de la clase a modo de estrella central La clase deberiacutea percibir la sombra en la pantalla cuando dos alumnos lancen una pelota desde un lado de la pantalla hasta el otro Prueba a usar pelotas de distintos tamantildeos
El alumnado confeccionaraacute por grupos una maqueta del traacutensito de un planeta ante su estrella usando esferas de poliestireno (o ciacuterculos de cartulina) para representar los exoplanetas y los palillos o brochetas de madera para sostenerlos Una fuente de luz como una linterna o un foco led haraacute las veces de estrella Si se conecta un registrador de datos (data logger) a un ordenador portaacutetil para medir la intensidad de la luz se apreciaraacute un descenso en la luz registrada cuando el planeta pase por delante de la fuente de luz
Muestra al alumnado la ficha de actividades 5b donde aparece una serie de graacuteficas con el nivel de luz registrado a medida que un exo-planeta orbita alrededor de su estrella La graacutefica a tambieacuten ilustra queacute aspecto tendriacutea la graacutefica si el planeta en oacuterbita fuera maacutes grande iquestSeriacutean capaces de trazar una liacutenea en los diagramas b c y d que ilus-tre la graacutefica resultante si cerca de la estrella orbitara un planeta maacutes pequentildeo maacutes veloz o maacutes lento
gt Graacutefica para ilustrar el tamantildeo de la sombra frente a la distancia de la frente de luz (en cm)
Distancia (cm)
Tam
antildeo
de la
som
bra
(cm
)
ENLACES
Muestra en clase este interesante viacutedeo de animacioacuten donde se explica el trabajo de la misioacuten Kepler y coacutemo opera este telescopio para detectar planetas
httpskeplernasagovmultimediaInteracti-vesHowKeplerDiscoversPlanetsElementaryflashcfm
Herramienta Lightgrapher
httpskeplernasagoveducationModelsand-Simulationslightgrapher
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Con una caja de zapatos se puede fabricar una caja de luz Haz un orificio en uno de sus lados con la finalidad de iluminarla a traveacutes de eacutel con alguacuten tipo de foco como una linterna led En el lado opuesto practica otro orificio que quede justo en frente de la fuente de luz Recorta una rendija semicircular en la tapa-dera de la caja cerca del extremo en el que se encuentre la fuente de luz Introduce por este orificio un palillo que en uno de sus extremos porte una bola de plastilina que represente el planeta aseguacuterate de que el haz de luz incide directamente sobre el planeta Desplaza el palillo con el planeta desde un extremo de la rendija semicircular hasta el otro extremo simulando parte de la oacuterbita En lugar de mirar la luz directamente usa un teleacutefono moacutevil o iPad colocado en el orificio por el que se mira y graba un viacutedeo con el paso del planeta mientras lo desplazas de un extremo al otro de la rendija
Ver guiacuteas de construccioacuten de las cajas en el anexo C de este documentohttpeseroeswp-contentuploads201808Cuaderno-ESERO_Detective-de-exoplanetas_DE-SB-01_2C2AA-ED_DIGITALpdf
45T5Tema 5 En traacutensito
Puesta en comuacutenInsta a cada grupo a crear un modelo a partir de una de las curvas de luz que aparecen en la ficha de actividades 5b iquestSaben explicar por queacute cambia la curva de luz con la velocidad del traacutensito o con el tamantildeo del planeta que orbita alrededor de la estrella Aprovecha las actividades praacutecticas para comentar los detalles de conocimiento maacutes relevantes Recuerda al alumnado que la observacioacuten minuciosa del brillo de una es-trella al lo largo de un periodo de tiempo permite detectar un descenso minuacutesculo en la cantidad de luz que vemos de esa estrella Los cientiacuteficos pueden medir ese brillo y representarlo en una graacutefica que se conoce como curva de luz Los planetas suelen ser pequentildeiacutesimos comparados con sus estrellas centrales asiacute que los descensos de luz que provocan en ellas son extremadamente leves Los planetas del tamantildeo de la Tierra son especialmente difiacuteciles de detectar Los exoplanetas maacutes grandes son faacuteciles de divisar sobre todo cuando se detectan varias oacuterbitas
Curvas de luz del traacutensito de un planetaEstas son cuatro copias de la misma curva de luz (fichas 5b) registrada durante el traacutensito de un planeta por delante de su estrella La graacutefica a) tambieacuten muestra la curva (en azul) que se obtiene cuando alrededor de la estrella orbita un planeta maacutes grande Dibuja otra curva en las graacuteficas que muestre b) un planeta maacutes pequentildeo c) un traacutensito maacutes veloz y d) un planeta maacutes lento
ENLACES
La misioacuten Kepler de la NASA dedicoacute antildeos a observar el mismo trozo de cielo casi 100 000 estrellas con la esperanza de captar traacutensitos
httpskeplernasagovindexcfm
GRAacuteFICA A Tiempo
Tiempo
Tiempo
Tiempo
Porc
enta
je d
e br
illo
Porc
enta
je d
e br
illo
Porc
enta
je d
e br
illo
Porc
enta
je d
e br
illo
GRAacuteFICA C
GRAacuteFICA B
GRAacuteFICA D
w w w e s e r o e sH O J A D E A C T I V I D A D E S
acti
vida
des
46 T5
Cuaderno del profesoradoD E T E C C I Oacute N D E E X O P L A N E TA S Ficha 5a (anverso)
Nuestra pregunta es
Predecimos que
Cambiaremos
Mediremos
Dejaremos igual las condiciones siguientes
Resultados obtenidos
H O J A D E A C T I V I D A D E Sw w w e s e r o e s
actividades47T5
Cuaderno del profesoradoD E T E C C I Oacute N D E E X O P L A N E TA SFicha 5a (reverso)
Resultados obtenidos
Distancia a la luz (en cm) Tamantildeo de la sombra (en cm)
Los resultados obtenidos revelan
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los polos magneacuteticos se dan por pares bull que los polos opuestos se atraen y que los polos
iguales se repelenbull que los imanes atraen algunos materialesbull que una corriente eleacutectrica en un cable crea un
campo magneacutetico
Contexto
El descubrimiento del planeta extrasolar Proxima b un posible mundo similar a la Tierra que orbita alrededor de Proxima Centauri (la estrella maacutes cercana al Sol) suscitoacute diversas cuestiones relacionadas con su capacidad para albergar vida Este exoplaneta estaacute bombardeado por cantidades inmensas de radiacioacuten procedente de su estrella Como se encuentra maacutes cerca de su estrella que la Tierra del Sol necesitariacutea contar con un campo magneacutetico muy intenso para que la vida sobreviviera en eacutel Aquiacute en la Tierra el campo magneacutetico que rodea el planeta protege a todos los seres vivos de los peligrosos rayos coacutesmicos
En esta actividad el alumnado estudiaraacute los
imanes fabricaraacute un electroimaacuten sencillo e investigaraacute
sus propiedades
gt Exoplaneta con niveles elevados de radiacioacuten electromagneacutetica Creacutedito NASAJPL-CaltechR Hurt (SSC)
tema 6QUE LA FUERZA TE ACOMPANtildeE
Fabricacioacuten de un electroimaacuten
49
Cinta aislante Tijeras
Ademaacutes necesitaraacutes
Contenedor de plaacutestico
50 T6
Cable con aislamiento
(al menos 2 metros)2 pilas AA2 imanes
2 cables de conexioacuten
con pinzas de cocodrilo
Clips de papeleriacutea
2 varillas o clavos de hierro
grandes(uno fino y otro
grueso)2 portapilas AA
Material necesario para realizar la actividad
Interruptor o interruptor
casero
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astrofiacutesico e Ingeniero de producto
PelacablesTacos de madera
(para interruptor)Puntas
(para interruptor)
Material opcional
51T6Tema 6 Que la fuerza te acompantildee
Para preparar con antelacioacutenEl docente podraacute preparar interruptores eleacutectricos simples con el alumnado si no dispone de interruptores comerciales
Veacuteanse las instrucciones en el apartado titulado laquoInformacioacuten para el docenteraquo
Para esta actividad se pueden preparar etiquetas identificativas con la profesioacuten de astrofiacutesicoConviene confeccionar y probar un electroimaacuten antes de realizar la actividad en clase La fuerza del
imaacuten dependeraacute del nuacutemero de espiras con que se construya
ActividadIntroduccioacuten Muestra en clase una imagen del exoplaneta Proxima b y explica que se trata de un planeta distante que orbita alrededor de una estrella llamada Proxima Centauri que es la maacutes cercana al Sol Aunque la oacuterbita que sigue el planeta alrededor de su estrella estaacute dentro de la zona habitable soporta vientos descomuna-les 2000 veces maacutes fuertes que los que imperan en la Tierra y recibe un bombardeo intenso de radiacioacuten El planeta necesitariacutea contar con un campo magneacutetico potente para proteger cualquier tipo de vida que pudiera albergar
En esta actividad los alumnos investigaraacuten por su cuenta queacute tipos de imanes hay comprobaraacuten la atraccioacuten y repulsioacuten entre sus polos y la fuerza magneacutetica asimismo estudiaraacuten que los imanes atraen algunos materiales Tras discutir sus resultados explicaraacuten que la electricidad se puede usar para construir un imaacuten y lo que se obtiene se denomina electroimaacuten
Cada grupo usaraacute los materiales que hay dentro del recipiente para fabricar un electroimaacuten Primero comprobaraacute su eficacia usando clips de papeleriacutea Despueacutes los grupos debatiraacuten queacute materiales les gusta-riacutea someter a su electroimaacuten antes de reunir una serie de materiales
Averiguaciones
mdash iquestCuaacutentos clips de papeleriacutea atraeraacute el electroimaacuten
mdash iquestVariacutea la fuerza del imaacuten si se cambia la cantidad de espiras de alambre con que se construye
mdash iquestHay alguna relacioacuten entre el nuacutemero de espiras del electroimaacuten y la cantidad de clips de papeleriacutea que consigue atraer
52 T6 Tema 6 Que la fuerza te acompantildee
mdash iquestPuedes antildeadir un interruptor para activar y desactivar el paso de la electricidad y por tanto el imaacuten
mdash iquestCoacutemo afecta al imaacuten un incremento del voltaje con una pila maacutes potente o antildeadiendo maacutes pilas
mdash iquestRepercute en el imaacuten el empleo de un clavo maacutes largo maacutes corto maacutes grueso o maacutes fino
mdash iquestQueacute materiales se pueden levantar usando la atraccioacuten de un imaacuten
Los datos recopilados durante la investigacioacuten de la relacioacuten entre el nuacutemero de espiras y la cantidad de clips de papeleriacutea atraiacutedos se puede plasmar despueacutes en graacuteficas El alumnado deberaacute exponer sus hallaz-gos en forma de presentacioacuten o de mural
Puesta en comuacutenCada grupo elige un meacutetodo para informar de sus hallazgos al resto de la clase y resumiraacute sus resultados en la pizarra electroacutenica iquestEncontraron los grupos alguna conexioacuten entre el nuacutemero de espiras de alambre y la fuerza del electroimaacuten iquestLograron aumentar la potencia de su imaacuten iquestCoacutemo iquestQueacute materiales atrajo el imaacuten iquestCoinciden en sus conclusiones todos los grupos
Nuacutemero de espiras Nuacutemero de clips de papeleriacutea
53T6Tema 6 Que la fuerza te acompantildee
Informacioacuten para el docente Se cree que el campo magneacutetico de nuestro planeta se genera en las profundidades del nuacutecleo terrestre A medida que la Tierra gira se arremolinan los materiales fundidos situados en el nuacutecleo del planeta El hierro liacutequido conduce la electricidad y genera corrientes eleacutectricas que a su vez crean campos magneacuteticos Los cientiacuteficos han desarrollado un meacutetodo para calcular el campo magneacutetico de un planeta extrasolar distante que orbite alrededor de una estrella distinta de la nuestra El meacutetodo consiste en utilizar el telescopio espacial Hubble para observar el paso de un planeta por delante de su estrella y entonces estudiar la absorcioacuten de la radiacioacuten de la estrella por parte de la atmoacutesfera del planeta para por uacuteltimo estimar el tamantildeo de los campos magneacuteticos que actuacutean alrededor del planeta
Los campos magneacuteticos se producen cuando todos los electrones de un objeto de metal giran en la misma direccioacuten Un electroimaacuten es un tipo de imaacuten que usa electricidad y un material magneacutetico como el hierro para crear campos magneacuteticos Los campos magneacuteticos no se ven pero siacute se pueden medir sus efectos
Para construir un electroimaacuten simple bull Pela los extremos de un cable para despojarlos del aislamiento de
plaacutestico que los recubre bull Coloca los materiales dentro de un contenedor de plaacutestico que no
conduzca la electricidadbull Sujeta el cable de unos 20 cm de largo por uno de sus extremos
coloacutecalo en la cabeza de un clavo de hierro y enroacutellalo a lo largo de eacutel sin que se superponga en ninguacuten lugar hasta la punta del clavo
bull Aseguacuterate de que enrollas el cable en el clavo dando las vueltas siempre hacia el mismo lado para que la electricidad fluya en un solo sentido
bull Conecta los extremos del cable a los dos lados (el positivo y el ne-gativo) de la pila sujetaacutendolo a ellos con un trozo de cinta aislante para que no dejen de hacer contacto
bull Cuando hayas conectado el segundo extremo del cable la pila em-pezaraacute a conducir electricidad por las espiras de alambre y el clavo quedaraacute imantado
bull Si permutas las conexiones tambieacuten cambiaraacutes la polaridad del campo magneacutetico creado
bull Prueba el electroimaacuten colocaacutendolo cerca de un clip de papeleriacutea o cualquier otro metal
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Los alumnos investigaraacuten el exoplaneta HD 209458b apodado Osiris un juacutepiter caliente que viene a ser una tercera parte maacutes grande y maacutes brillante que Juacutepiter Tambieacuten podriacutean investigar Proxima b para lo que podraacuten apo-yarse en la informacioacuten que encontraraacuten aquiacute
httpsenwikipediaorgwikiProxima_Cen-tauri_b
httpswwwnasagovcontentgoddardhub-bles-new-shot-of-proxima-centauri-our-nea-rest-neighbor
CONFECCIOacuteN DE UN INTERRUPTOR SIMPLE
Clava dos puntillas pequentildeas en un taco pequentildeo de madera y ensarta en cada una de ellas un clip de papeleriacutea Sujeta los cables a la cabeza de cada puntilla con pinzas de coco-drilo El circuito se cierra al desplazar los clips para que esteacuten en contacto Usa este enlace para consultar las instrucciones para hacerlo y otros ejemplos de interruptores simples
httphomeschoolandthingsblogspotcouk201303making-simple-switch-for-elec-tricalhtml
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que las ondas electromagneacuteticas viajan por el
espaciobull que los cientiacuteficos captan esas ondas usando
radiotelescopios bull que esas ondas se traducen entonces a sonidosbull a trabajar siguiendo el meacutetodo cientiacutefico mediante
la formulacioacuten de predicciones la realizacioacuten de experimentos sin sesgos y la recopilacioacuten e interpretacioacuten de datos
Contexto
Los cuatro sateacutelites Cluster de ESA han descubierto que la Tierra y otros planetas con campos magneacuteticos como Juacutepiter y Saturno emiten sentildeales de radio que viajan por el espacio en un haz delgado Estas emisiones solo se pueden detectar e interpretar usando radiotelescopios de gran tamantildeo
En esta actividad el alumnado recrearaacute diversos sistemas para enviar mensajes a distancia incluido el recorrido de las ondas de radio por el espacio usaraacute el meacutetodo cientiacutefico para estudiar los teleacutefonos con cuerda y escucharaacute los sonidos
naturales de la Tierra
gt Representacioacuten artiacutestica de los sateacutelites CLUSTER Copyright NASA
55
tema 7iquestHAY ALGUIEN A LA ESCUCHA
Comunicacioacuten a traveacutes del espacio
2 vasos desechables
56 T7
CuerdaHilo de nailon
Material necesario para realizar la actividad A
Bazuca de aire o caja de cartoacuten
Pelotas de espuma de diferentes
coloresVasos
desechablesParaguasPapel Radio analoacutegica
Ademaacutes necesitaraacutes para realizar la actividad A
Ademaacutes necesitaraacutes para realizar la actividad B
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Radioastroacutenomo
e Ingeniero de Sonido
2 platillos (muacutesica)
1 velaFicha de
actividades 2b
Linterna
Tabla con Coacutedigo Morse
o aplicacioacuten para moacutevil
Una caja de cartoacuten Compaacutes Tijeras Cinta adhesiva
Material opcional
Material necesario para construir un bazuca de aire
57T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Para preparar con antelacioacutenEl docente puede conseguir un bazuca de aire por Internet o se puede construir uno con una caja de car-toacuten (consulte el apartado titulado ldquoInformacioacuten para el docenterdquo)
Ten a mano una radio analoacutegica
Para la construccioacuten del teleacutefono deberemos practicar un orificio en la base de cada vaso previamente Para esta investigacioacuten se pueden preparar etiquetas identificativas con las profesiones de Radioastroacuteno-mo e Ingeniero de Sonido
Actividad AAveriguar maneras de enviar mensajes a distancia
Introduccioacuten Comienza el tema con una demostracioacuten para despertar la imaginacioacuten del alumnado Tiende una cuerda por el aula y cuelga de ella un trozo de papel o pide a alguien de la clase que lo sostenga en alto Utiliza un ba-zuca de aire para lanzar una onda de aire a traveacutes del aula que haga vibrar el papel Luego pide que un par de voluntarios se coloquen los vasos desechables en la cabeza Apunta con el bazuca hacia cada uno de los vasos y dispara Los vasos se tambalearaacuten y se caeraacuten Pregunta en clase queacute creen que pasa
Tambieacuten se pueden chocar dos platillos para demostrar que el aire que desplazan apaga la llama de una vela
Explica a la clase que aunque no vemos el aire moverse hasta el papel o los vasos siacute vemos o percibimos las consecuencias de ese desplazamiento De manera anaacuteloga las ondas de radio que recorren distancias inmen-sas por el espacio no se ven pero sabemos que estaacuten ahiacute al capturarlas y transformarlas en sonido Pregunta en clase si se les ocurre alguna manera de enviar mensajes a distancia aquiacute en el planeta Tierra Deja que debatan sus propuestas Ensentildea en clase dos objetos sencillos (vasos de papel y cuerda) que podriacutean utilizarse para enviar un mensaje iquestSe le ocurre a alguien coacutemo Aniacutemalos a comprobar sus propuestas A continuacioacuten los chicos probaraacuten por parejas a usar vasos de papel y cuerda para mandar mensajes Organizados ya por grupos debe-raacuten identificar queacute variables pueden cambiarse y coacutemo planificariacutean la investigacioacuten Tal vez quieran apoyarse en la ficha de actividades 2b (del tema 2) para planificar la resolucioacuten de interrogantes como
mdash iquestAfecta la longitud de la cuerda o el tipo de cuerda al sonido recibido
mdash iquestQueacute pasa cuando la cuerda estaacute tensa o flojamdash iquestTiene alguna repercusioacuten el material del
que estaacute hecho el vasomdash iquestFuncionariacutea el teleacutefono de cuerda
doblando una esquina
58 T7 Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
mdash El alumnado recopilaraacute y anotaraacute los datos y compartiraacute los resultados con la clase
mdash iquestQueacute tipo de cuerda o vaso recomendariacutean y por queacute
Puesta en comuacutenExplica en clase que los sonidos se generan mediante vibraciones que se desplazan a traveacutes del aire de soacute-lidos y de liacutequidos Las vibraciones que se producen al hablar dentro del vaso viajan por la cuerda hasta lle-gar al otro vaso el aire que hay dentro del vaso y los huesos que hay en el craacuteneo vibran y esas vibraciones llegan hasta los oiacutedos y entonces el cerebro descifra esa informacioacuten en forma de sonidos reconocibles
Para afianzar estos conocimientos se puede utilizar este viacutedeo
httpswwwyoutubecomwatchv=HMXoHKwWmU8
Actividad BEstudio de las ondas de radio
IntroduccioacutenHaz hincapieacute en que las ondas de radio son muy diferentes de las ondas del sonido Explica que las ondas electromagneacuteticas pueden viajar por el espacio sin necesidad de que haya aire Algunas de estas ondas se denominan ondas de radio Los cientiacuteficos han descubierto una manera de captar ondas de radio y convertirlas en sentildeales que viajan hasta nuestro oiacutedo
A continuacioacuten el alumnado reproduciraacute en clase el viaje que siguen las ondas electromagneacuteticas por el espacio hasta llegar al radiotelescopio Varios voluntarios se colocaraacuten en un extremo del aula con pelotas de espuma de diferentes colores que lanzaraacuten hacia el laquoradiotelescopioraquo un paraguas abierto que otro voluntario sujetaraacute desde el lado opuesto del aula de manera que la parte coacutencava mire hacia la clase Alguien decidiraacute queacute colores representaraacuten las ondas de radio uacutetiles Cuando se hayan lanzado todas las pelotas solo se conservaraacuten las pelotas de los colores elegidos que haya atrapado el paraguas mientras que el resto se desecharaacute Explica en clase que las estrellas (representadas por los alumnos voluntarios) emiten un montoacuten de radiacioacuten (representada aquiacute por todas las pelotas de diferentes colores) que viaja por el espacio el radiotelescopio (representado por el paraguas) capta toda esa radiacioacuten pero este instrumento solo podraacute utilizar la radiacioacuten de ciertas longitudes de onda las denominas ondas de radio las cuales transformaraacute en sentildeales comprensibles para nosotros
59T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Demostracioacuten del docenteUtiliza una radio analoacutegica para que el alumnado perciba el sonido que se oye cuando no estaacute sintonizada ninguna emisora mientras que al sintonizar alguna el sonido se vuelve niacutetido De forma anaacuteloga seriacutea-mos incapaces de atribuir un sentido a las ondas de radio si su energiacutea no se transformara en vibraciones que percibimos en forma de sonidos
Explica en clase que la Tierra y otros planetas tienen una manera de gritarle al resto de la Galaxia laquoiexclEstoy aquiacuteraquo Lo que ocurre es que ese mensaje solo se percibe y se entiende mediante radiotelescopios de gran tamantildeo
En este enlace escucharaacutes una grabacioacuten con los laquosonidosraquo
naturales de la Tierra
httpwwwesaintesaKIDSenSEM5QPSHKHF_LifeinSpace_0html
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Los maacutes entusiastas podriacutean construir o com-prar un transmisor que permita al alumnado enviar mensajes Los chicos tambieacuten podriacutean realizar su propia grabacioacuten de radio
Tambieacuten podriacutea estudiarse el coacutedigo Morse Existe una aplicacioacuten para teleacutefonos moacuteviles llamada Morse-It que traduce textos a pitidos en coacutedigo Morse Una laacutempara led podriacutea sustituirse por un timbre Otra alternativa seriacutea utilizar una linterna para enviar mensajes con patrones de haces de luz Explica que la luz se puede usar de este modo para enviar informacioacuten
Imagen 1 El Observatorio IRAM Pico Veleta o IRAM 30m es un radiotelescopio pertenecien-te al Instituto de Radioastronomiacutea Milimeacutetrica que estaacute situado en la loma de Dilar en Sierra Nevada a una altura de 2850 m sobre el nivel del mar
gt Radiotelescopio del observatorio de Sierra Nevada desde las pistas de esquiacute
60 T7 Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
A - J --- S 1 ----
B - K -- T - 2 ---
C -- L - U - 3 --
D - M -- V - 4 -
E N - W -- 5
F - O --- X -- 6 -
G -- P -- Y --- 7 --
H Q --- Z -- 8 ---
I R - 0 -----
9 ----
gt Tabla con el coacutedigo Morse
61T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Informacioacuten para el docente Los objetos que pueblan el espacio como planetas exoplanetas estrellas polvo y gas emiten ondas elec-tromagneacuteticas de diferentes longitudes de onda Parte de la luz que emiten tiene longitudes de onda muy largas algunas de hasta kiloacutemetro y medio de longitud Estas ondas largas reciben el nombre de ondas de radio y son parte de una serie maacutes grande de ondas denominadas en su conjunto espectro electromag-neacutetico Como las ondas de radio son tan largas para captarlas se utilizan telescopios especiales llamados radiotelescopios Estos son mucho maacutes grandes que los telescopios que se usan para captar la luz visible Estos instrumentos inmensos se apuntan hacia las estrellas o planetas y permiten conocer su estructura movimiento y composicioacuten a partir del estudio de las ondas de radio que provienen de esos objetos En astronomiacutea se utilizan ciertos instrumentos para convertir las ondas de radio en imaacutegenes y sonidos
Construccioacuten de un bazuca de aire1 Sella por completo todos los bordes de la caja con la cinta adhesiva 2 Traza un ciacuterculo en el centro de uno de sus lados recoacutertalo y sella los bordes de este orificio
con cinta 3 Golpea con las manos simultaacuteneamente dos lados opuestos de la caja de manera que el aire que
hay en su interior se vea forzado a salir por el orificio circular 4 Dirige el aire saliente hacia el objetivo como un montoacuten de vasos de papel para intentar tumbarlos
con la raacutefaga
gt Bazuka de aire
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los sonidos se producen por vibracionesbull que el tono de un sonido se puede cambiarbull que los exoplanetas pueden transitar ante el disco
de sus estrellas siguiendo un patroacuten regular
Contexto
El telescopio espacial Spitzer reveloacute hace poco que alrededor de la estrella TRAPPIST-1 orbitan siete planetas similares a la Tierra cuyo nombre astronoacutemico es b c d e f g y h Los planetas se detectaron debido a sus traacutensito por delante de la estrella lo que eclipsa perioacutedicamente una parte minuacutescula de la luz estelar Los planetas orbitan esta estrella siguiendo un patroacuten
En este tema el alumnado usaraacute materiales cotidianos para confeccionar instrumentos sencillos como flautas de pan a partir de pajitas de refrescos y producir con ellos siete notas que combinaraacuten al
antojo de su imaginacioacuten para crear melodiacuteas
gt Sistema solar de TRAPPIST-1 Copyright de la ilustracioacuten NASA
63
tema 8LA MUacuteSICA DE LOS PLANETAS EXTRASOLARES
Sonidos del espacio
64 T8
Ordenador con conexioacuten a
internet
Material necesario para realizar la actividad
Pajitas de refresco
Ademaacutes necesitaraacutes
Vasos desechables
Cinta adhesiva
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Ingeniero de
sonido y Cientiacutefico planetario
Botellas o vasos Baquetas Cajas de cartoacuten vaciacuteas
Gomas elaacutesticas Reglas de plaacutestico
65T8Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
Para preparar con antelacioacutenPara esta actividad se pueden preparar etiquetas indentificativas para la profesioacuten de ingeniero de sonido
ActividadIntroduccioacutenExplica en clase que el telescopio espacial Spitzer descubrioacute la estrella TRAPPIST-1 y sus siete planetas
Muestra la imagen de TRAPPIST-1
httpcdnsci-newscomimagesenlarge3image_4728e-TRAPPIST-1jpg
Reproduce en clase la animacioacuten de los traacutensitos ante TRAPPIST que aparece en el siguiente viacutedeo Las oacuterbitas se han acelerado para que el viacutedeo dure un solo minutohttpwwwspitzercaltecheduexploreblog371-Making-Music-from-Exoplanets
Explica que usando los patrones de los traacutensitos de estos siete planetas similares a la Tierra ante el disco de su estrella ha inspirado a un muacutesico a componer una melodiacutea basada en los tiempos en los que se produ-cen esos traacutensitos Asignoacute al traacutensito de cada planeta una nota musical acorde con su nombre (en ingleacutes b es la nota si c es do d es re e es la nota mi f es fa g es sol y h no se corresponde con ninguna nota musical) y antildeadioacute al conjunto una instrumentacioacuten sencilla de fondo y el ritmo de un tambor
Pon ejemplos de alguacuten otro sistema planetario extrasolar como Gliese o Kepler
con una cantidad diversa de planetas en oacuterbita alrededor de la estrella central
httpsexoplanetsnasagovresources174 httpswwwnasagovameskeplerkepler-186-and-the-solar-system
El alumnado cortaraacute las pajitas de papel para construir siete laquoflautas de panraquo de distintas longitudes Todas ellas deberaacuten tener uno de sus extremos aplanado de manera que al soplar por eacutel se produzca una nota o vibracioacuten diferente iquestSon capaces los alumnos de usar las flautas por turnos para crear una melodiacutea Organizados en grupos los chicos usaraacuten esas siete notas para crear una melodiacutea baacutesica a la que antildeadiraacuten la muacutesica que deseen
Ya han compuesto una muacutesica basada en los traacutensitos de TRAPPIST iquestPodraacuten crear ahora una melodiacutea basada en otros sistemas Podriacutean probar a llenar botellas o jarras con agua hasta distintas alturas a tamborilear con las baquetas a hacer vibrar reglas sobre el borde de una mesa o a hacer vibrar gomillas elaacutesticas tensadas a lo ancho de una caja de pantildeuelos vaciacutea
mdash iquestSeriacutea capaz alguacuten grupo de componer un rap para acompantildear sus melodiacuteas
66 T8 Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
Puesta en comuacutenCada grupo interpretaraacute su composicioacuten para toda la clase iquestSe les ocurre alguna aportacioacuten para mejorar las piezas musicales
En el tema 7 el alumnado aprendioacute que los planetas con un cam-po magneacutetico producen sentildeales que se pueden detectar mediante radiotelescopios Si una raza alieniacutegena captara las sentildeales de radio naturales que emite la Tierra oiriacutea una serie de chasquidos y silbidos iexclparecidos a los de R2-D2 el robot de Star Wars
Vuelve a oiacuter los chasquidos y silbidos de la Tierra en el sitio ESA Kids
httpwwwesaintesaKIDSenSEM5QPSHKHF_LifeinSpace_0html
Oiacuted en clase un corte de Star Wars la firma de cinco notas de la peliacute-cula Encuentros en la tercera fase o cualquier otra muacutesica relacionada con el espacio
Actividad B El programa ScratchCada uno de los planetas de Trappist-1 tarda un tiempo diferente en completar una oacuterbita alrededor de su estrella central Las leyes de Ke-pler dicen que cuanto maacutes lejos se encuentra un planeta de su estrella maacutes tarda en recorrer su oacuterbita
En este proyecto en Scratch el periodo de cada oacuterbita es propor-cional a los periodos orbitales reales de los planetas de Trappist Cada vez que un planeta completa una oacuterbita el modelo emite un sonido diferente
httpsscratchmiteduprojects153216618
Los sonidos estaacuten asignados de la siguiente manera pero es faacutecil cam-biar esto dentro del modelo
B ndash Chomp C ndash Boing D ndash CricketE ndash Meow F ndash Alien Creak2 G ndash Bass BeatboxH ndash Goose
El tiempo que dura cada oacuterbita se puede encontrar en el programa Scratch y se da en segundos
El cursor proporcional del modelo se puede utilizar para obtener muacuteltiplos de cada periodo orbital Por ejemplo si la proporcioacuten se es-tablece en 2 entonces el periodo de Trappist-1b ascenderaacute a 302 se-gundos y el de Trappist-1h seraacute de 40 segundos
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
El alumnado podriacutea iniciarse en el empleo de un programa informaacutetico para crear sus propias composiciones musicales basadas en los patrones orbitales de los planetas de TRAPPIST-1 Beatwave es una aplicacioacuten interesante que se puede usar con teleacutefonos moacuteviles y que ofrece la posibilidad de crear ritmos simples melodiacuteas melodiacuteas paralelas y de antildeadir instrumentos de fondo
67T8Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
1 Pulsa la flecha identifica los distintos sonidos que se oyen 2 Ordeacutenalos por periodos (del maacutes corto al maacutes largo) Pulsa stop
para detener los sonidos3 Cronometra cada uno crea una tabla con los periodos orbitales
(en segundos) 4 Pulsa en cada planeta para comprobar que cada sonido se re-
produce por separado Los datos reales de los planetas se pue-den encontrar en Wikipedia
httpsenwikiped iaorgwikiTRAPPIST-1mediaFile-PIA21425_-_TRAPPIST-1_Statistics_Tablejpg
El alumnado podriacutea recrear las oacuterbitas intentando cronometrar sus perio-dos mientras caminan en torno a una laquoestrellaraquo de manera que siempre pasen por el mismo punto cada vez que oigan el sonido de su planeta Esta recreacioacuten fiacutesica de las oacuterbitas con alumnos representando cada uno de los planetas orbitando alrededor de una estrella central podriacutea ayudar al grupo a entender la distancia a la que se encuentra cada planeta de la estrella y la velocidad a la que se desplaza en relacioacuten con los demaacutes pla-netas del sistema Asimismo podriacutea ayudarles a entender queacute hicieron en realidad durante la actividad con el programa Scratch que cada sonido re-presenta una oacuterbita completa Tendriacutean que poner a escala la distancia de las oacuterbitas porque si no algunos tardariacutean diacuteas en completar una vuelta de modo que un ejercicio matemaacutetico uacutetil consistiriacutea en crear una escala adecuada que pudiera representarse dentro de la clase Para ello deberaacuten asumir que las oacuterbitas son circulares Si juegan con el cursor proporcional del modelo encontraraacuten la mejor opcioacuten para que todos los planetas com-pleten sanos y salvos sus oacuterbitas respectivas Deberaacuten calcular la longitud del periodo de su sonido particular y luego lo comprobaraacuten
Quien tenga habilidad programando podraacute ampliar el ejercicio in-troduciendo las oacuterbitas de los planetas en el modelo
En este enlace se puede encontrar un ejemplo de movimiento circular
en Scratch
httpsscratchmiteduprojects11439426
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Usar los datos del periodo orbital para crear una composicioacuten musical similar para nuestro Sistema Solar y compara los dos sistemas
Crear una animacioacuten con Scratch para ilustrar la rotacioacuten de los planetas del sistema TRAPPIST-1 en torno a su estrella
gt Captura de pantalla del programa Scratch
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los planetas extrasolares y sus estrellas se
encuentran a millones de antildeos-luz de distancia del Sistema Solar
bull que las condiciones ambientales que se dan en esos planetas son diversas
bull que los seres vivos experimentan adaptaciones a lo largo del tiempo para sobrevivir en las condiciones ambientales que existen en cada momento
bull que en otros sistemas planetarios podriacutea haber formas de vida diferentes a las de la Tierra
Contexto
En esta actividad el alumnado recopilaraacute informacioacuten sobre planetas extrasolares y basaacutendose en ella usaraacute la imaginacioacuten y trabajaraacute de manera creativa para disentildear y describir un nuevo exoplaneta Para ello tendraacute en cuenta rasgos clave y las adaptaciones que necesitariacutean desarrollar los seres vivos para sobrevivir en las condiciones ambientales de ese
planeta
gt ExoMars Rover ESAATG medialab
69
tema 9AGENCIA DE VIAJES A PLANETAS EXTRASOLARES
Exploracioacuten de mundos alieniacutegenas
Libros tabletas y ordenadores
de consulta
Rotuladores y laacutepices
de colores
70 T9
Ordenador con conexioacuten a
internet
Material necesario para realizar la actividad
Papel
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astroacutenomo
galaacutectico y extragalaacutectico y Astrobioacutelogo
71T9Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
Para preparar con antelacioacutenPara esta actividad se pueden preparar etiquetas identificativas para las profesiones de astroacutenomo extra-galaacutectico y astrobioacutelogo
IntroduccioacutenExplica en clase que en este tema deben actuar en primer lugar como astroacutenomos extragalaacutecticos para estudiar y disentildear un planeta extrasolar distante Despueacutes haraacuten las veces de astrobioacutelogos para estudiar y disentildear alguna forma de vida alieniacutegena uacutenica y tendraacuten que describir coacutemo se ha adaptado a las condi-ciones ambientales que imperan en su lejano mundo
Empieza la actividad con un emocionante viaje a mundos distantes usando la herramienta interactiva httpeyesjplnasagoveyes-on-exoplanetshtml
Muestra en clase las imaacutegenes del sitio en Internet de la NASAhttpsexoplanetsnasagovalien-worldsexoplanet-travel-bureau
En este sitio encontraraacutes una seleccioacuten de carteles con gran variedad de exoplanetas que ilustran los rasgos uacutenicos de cada uno de ellos
bull TRAPPIST-1_Planet hop from TRAPPIST-1 (de planeta en planeta desde TRAPPIST-1)
bull PSOJ31885-22 _Where the night life never ends (Donde la vida nocturna nunca cesa)
bull HD4037G_Experience the gravity of a super earth (Experimenta la gravedad de una supertierra)
bull KEPLER-16B_Where your shadow always has company (Donde tu sombra siempre tiene compantildeiacutea)
bull 51 Pegasi-b_Greetings from your first exoplanet (Saludos desde tu primer exoplaneta)
bull KEPLER-186F_Where the grass is always redder (Donde la hierba siempre es maacutes roja)
El tamantildeos de estos exoplanetas va desde las supertierras hasta los minineptunos algunos son rocosos otros son aacuteridos como desiertos los hay volcaacutenicos achicharrantes geacutelidos unos son asolados por potentes vientos otros son bombardeados por radiacioacuten intensa
gt Muestra de carteles sobre exoplanetas del sitio web de la NASA
72 T9 Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
Actividad ACada grupo estudiaraacute varios sistemas de planetas extrasolares y con la informacioacuten obtenida crearaacute una descripcioacuten detallada del mundo distante inventado por ellos A continuacioacuten disentildearaacuten un cartel en el que figuren los principales rasgos de ese planeta
Actividad BSi en ese mundo pudiera haber vida iquestqueacute forma tendriacutea iquestQueacute clase de adaptaciones tendriacutean que desarrollar los seres vivos para sobrevivir en las condiciones ambientales de este planeta La astrobiologiacutea aspira a descubrir cuaacuteles son las condiciones necesarias para la vida y queacute formas puede adoptar la vida Los alumnos asumiraacuten el papel de as-trobioacutelogos para estudiar los entornos extremos que hay en la Tierra y las adaptaciones que han desarrollado los seres vivos para sobrevivir en ellos Usaraacuten esta informacioacuten para describir la clase de vida alieniacutegena que podriacutea existir en el nuevo mundo que han imaginado Dibujaraacuten y pondraacuten nombre a esta nueva forma de vida y sentildealaraacuten sus rasgos principales
Puesta en comuacutenLos grupos presentaraacuten sus disentildeos ante su clase o ante otra clase y describiraacuten con detalle el mundo alieniacutegena que han inventado Expli-caraacuten queacute adaptaciones han desarrollado los seres vivos para adaptar-se a ese entorno
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Si fuera posible iquesta cuaacutel de esos exoplanetas viajariacutean los chicos o enviariacutean una sonda para estudiarlo y por queacute El docente haraacute hincapieacute en que es imposible viajar a estos exoplanetas distantes debido a las inmensas distancias que nos separan de ellos iquestCoacutemo seriacutea ese lugar Si pudieran elegir sus caracteriacutesticas iquestcuaacuteles creen que seriacutean las ideales para vivir felices y con bienestar
Puede que los grupos quieran componer una muacutesica para acompantildear su mural Tambieacuten podriacutean disentildear confeccionar y decorar una maqueta para ilustrar los rasgos principales del mundo distante que han elegido Esta actividad podriacutea relacionarse con otros temas interdisciplinares del curriacuteculo como dibujo teatro tecnologiacutea ingenieriacutea geografiacutea lecto-escritura e informaacutetica
73T9Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
VoyagerEn 1977 se lanzaron las dos sondas gemelas Voyager 1 y 2 para explo-rar regiones del espacio a las que ninguacuten otro artefacto terrestre habiacutea llegado jamaacutes Ambas estaacuten maacutes lejos del Sol que Plutoacuten y a traveacutes de los datos que siguen enviando a la Tierra los cientiacuteficos confiacutean en co-nocer mejor el espacio que media entre las estrellas llamado espacio interestelar La nave lleva a bordo un disco de cobre chapado en oro de unos 30 cm con sonidos e imaacutegenes seleccionados para retratar la diversidad de la vida y la cultura en la Tierra
mdash iquestQueacute pondriacutean los chicos en un disco asiacute para enviar en una misioacuten con destino a un planeta distante situado fuera de los confines de nuestra propia Galaxia
mdash iquestCoacutemo describiriacutean a los seres humanos
mdash iquestQueacute los hace felicesmdash iquestQueacute cualidades consideran
deseables en un ser humano
mdash iquestQueacute aficiones animales accidentes geograacuteficos o muacutesica incluiriacutean en el disco
mdash Si tuvieran que escribir una carta a un ser alieniacutegena iquestqueacute le diriacutean
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
El alumnado podriacutea grabar un viacutedeo o un mensaje de voz composiciones musicales programas informaacuteticos robots creaciones artiacutesticas o fotografiacuteas Esta actividad ofrece muchas posibilidades para seguir un plantea-miento interdisciplinar amplio atractivo para todas las edades y todo tipo de capacidades
Otros cuadernos didaacutecticosConsulta todos los disponibles y descaacutergalos de la web wwweseroes
Deteccioacuten de exoplanetasESCONDIDOS EN LA LUZModelado de traacutensitos de exoplanetas
PRIMARIA
Ingenieriacutea de astronavesLA ALEACIOacuteN PERFECTADescubre las distintas propiedades de los materiales
PRIMARIA
Lanzamiento de cohetesTECNOLOGIacuteA ESPACIALCalcula y disentildea tu propio lanzamiento
PRIMARIA
Observador de la tierraCENTINELA INCANSABLERecogida y anaacutelisis de informacioacuten para comprender mejor nuestro planeta
PRIMARIA
Deteccioacuten de exoplanetasESCONDIDOS EN LA LUZModelado de traacutensitos de exoplanetas
SECUNDARIA Y BACHILLERATO
Ingenieriacutea de astronavesLA ALEACIOacuteN PERFECTADescubre las distintas propiedades de los materiales
SECUNDARIA Y BACHILLERATO
Lanzamiento de cohetesTECNOLOGIacuteA ESPACIALCalcula y disentildea tu propio lanzamiento
SECUNDARIA Y BACHILLERATO
Modelado de traacutensitos de exoplanetas
exoplanetasDeteccioacuten de
ESCONDIDOS EN LA LUZ
PrimariaCuaderno del profesorado
DE-P-01
Colaboradores ESERO Spain Mayo 2019
ANDALUCIacuteA Consejeriacutea de Educacioacuten y Deporte de la Junta de Andaluciacutea
ARAGOacuteN Fundacioacuten Centro Astronoacutemica Aragoneacutes Espacio 042
Fundacioacuten Ibercivis
ASTURIAS Consejeriacutea de Educacioacuten y Cultura del Gobierno del Principado de Asturias
CANARIAS Consejeriacutea de Educacioacuten y Universidades del Gobierno de Canarias
CATALUNtildeA CESIRE (Centre de Recursos Pedagogravegics Especiacutefics de Suport a la Innovacioacute i la Recerca Educativa) Departament drsquoEnsenyament Generalitat de Catalunya
GALICIA Conselleriacutea de Educacioacuten Universidade e Formacioacuten Profesional de la Xunta de Galicia
I BALEARES Conselleria De Educacioacuten y Universidad Govern Illes Balears
LA MANCHA Consejeriacutea de Eduacioacuten Cultura y Deportes Gobierno de Castilla La Mancha
MADRID Consejeriacutea de Educacioacuten e Investigacioacuten de la Comunidad de Madrid
Grupo de Investigacioacuten en Nutricioacuten Ejercicio y Estilo de Vida Saludable INEF Universidad Politeacutecnica de Madrid
MURCIA Consejeriacutea de Empleo Universidades y Empresa Regioacuten de Murcia
NAVARRA Pamplonetario
PAIacuteS VASCO Departamento de educacioacuten Gobierno Vasco
VALENCIA Ciutat de les Arts i les Ciegravencies Generalitat Valenciana
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astrobioacutelogo
y Astroacutenomo
Botellas de plaacutestico
de 500 mlVinagre100 ml
Bicarbonato soacutedico
media taza
Pajitas de refresco y cucharilla
Vasos desechables
Material necesario para realizar la actividad B
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Material necesario para realizar la actividad A
22 T2
1 comprimidoefervescente
de Vitamina CGasificante
Ficha de actividades
2b (para fotocopiar)
TermoacutemetroLevadura en polvo y azuacutecarGlobos
Matraz 125 ml 1 vela
Agua caliente(temperatura entre
45ordm y 50ordm C)Agua
Tema 2 Signos de vida 23T2
Para preparar con antelacioacuten
Inflar y desinflar varias veces los globos antes de iniciar el estudio de la levadura Calentar el agua y guar-darla caliente en un termo Para trabajar este tema se pueden preparar etiquetas identificativas con la profesioacuten de astrobioacutelogo
ActividadIntroduccioacutenLa actividad se introduciraacute explicando que la humanidad estaacute buscando signos de vida en planetas si-tuados fuera del Sistema Solar Para ello se utilizan telescopios muy potentes En la pizarra electroacutenica se pueden mostrar imaacutegenes obtenidas por el telescopio espacial Hubble por el telescopio COROT de ESA y por el telescopio espacial Spitzer (Consuacuteltense los enlaces que figuran en el apartado titulado laquoInforma-cioacuten para el docenteraquo) Conviene explicar al alumnado que estos telescopios permiten reunir informacioacuten sobre las atmoacutesferas de las estrellas y los planetas distantes aparte de la toma de imaacutegenes espleacutendidas desde el espacio
Actividad A Explica al alumnado que los organismos vivos producen dioacutexido de carbono como material de desecho y que los especialistas que buscan signos de vida fuera del Sistema Solar usan telescopios especiales para de-tectar sustancias como dioacutexido de carbono en las atmoacutesferas de planetas distantes Se puede seguir gran variedad de procedimientos para crear burbujas de dioacutexido de carbono Los chicos usaraacuten las pajitas para soplar con ellas dentro del agua y formar burbujas introduciraacuten un comprimido efervescente de vitamina C en el agua y observaraacuten las burbujas que aparezcan o antildeadiraacuten vinagre a una cucharilla llena de bicar-bonato soacutedico y comprobaraacuten que se forma espuma a medida que se produzca el dioacutexido de carbono
El docente se aseguraraacute de que los comprimidos efervescentes se usan tan solo para realizar el experi-mento y advertiraacute a los alumnos de que no deben ingerirlos
Actividad BEn esta ocasioacuten usaremos un organismo llamado levadura que produce dioacutexido de carbono a partir de un nutriente el azuacutecar Para ello se explicaraacute a los chicos coacutemo hay que realizar la investigacioacuten1 Asegurarse de que el globo se ha estirado tras inflarlo y desinflarlo varias veces2 Verter el contenido de un sobre de levadura y una cucharilla de azuacutecar en un vaso con agua caliente
(entre 45 y 50 ordmC) y remover la mezcla3 Asegurarse de que el azuacutecar y la levadura se han disuelto y verter la mezcla en una botella Deberiacutean ver-
se las burbujas de dioacutexido de carbono que formaraacute la levadura a medida que se alimente con el azuacutecar4 Colocar y fijar la boca del globo en el cuello de la botella5 Unos minutos despueacutes el globo deberiacutea inflarse
Conviene explicar que la levadura es un organismo vivo y que a medida que se alimenta con el azuacutecar produce dioacutexido de carbono
Tema 1 Hasta el infinito y maacutes allaacute24 T2
mdash iquestSon capaces de averiguar los chicos queacute condiciones afectan a la produccioacuten de dioacutexido de carbono por parte de la levadura
A continuacioacuten cada grupo debatiraacute queacute variables podriacutean alterarse en este experimento Algunas de sus sugerencias podriacutean ser cambiar la cantidad de azuacutecar o de levadura el tipo de azuacutecar o la temperatura del agua Planificaraacuten su investigacioacuten
mdash iquestQueacute quieren mantener igual iquestQueacute quieren medir iquestQueacute van a registrar iquestQueacute creen
que ocurriraacute y por queacute Tambieacuten pueden tomar fotografiacuteas o viacutedeos de las distintas fases de expansioacuten que experimenten los globos
Puesta en comuacutenEl alumnado mostraraacute sus resultados en tabletas graacuteficas murales viacute-deos o presentaciones de PowerPoint explicaraacute queacute significan y justifi-caraacute sus conclusiones iquestCoacutemo proseguiriacutean con la investigacioacuten Con-viene hacer hincapieacute en que la existencia de dioacutexido de carbono en la atmoacutesfera de un planeta no demuestra que haya vida en eacutel
Demostracioacuten del docenteEl docente explicaraacute que una de las propiedades del dioacutexido de carbo-no es que es maacutes pesado que el aire y que puede utilizarse para apagar una llama Para demostrarlo se introduciraacuten varias cucharadas de bi-carbonato soacutedico en una jarra y se antildeadiraacute vinagre Un par de minutos despueacutes se produciraacute una reaccioacuten que formaraacute un gas Entonces se laquoverteraacuteraquo este gas (pero no el liacutequido ni la espuma) sobre una vela encendida dentro de un recipiente poco hondo y se observaraacute que la llama se apaga El docente explicaraacute entonces que la llama necesita el oxiacutegeno del aire para arder como el dioacutexido de carbono es maacutes denso
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
El alumnado podraacute disentildear un extremoacutefilo usando la informacioacuten que figura en la ficha de actividades 2a y describir en queacute condicio-nes vive y coacutemo se ha adaptado a ellas antes de concluir la actividad daacutendole un nombreTambieacuten pueden estudiar el telescopio espacial Hubble o el planeta extrasolar HD 189733b
ENLACES
Para ampliar informacioacuten sobre telescopios veacutease
httphubblestscieduthe_telescopehub-ble_essentials
httpwwwbbccouksciencespaceuniverseexplorationkepler_mission
httpsenmwikipediaorgwikiKepler_(spa-cecraft)
httpwwwspitzercaltechedu
httpwwwesaintOur_ActivitiesSpace_ScienceCOROT_overview
Para maacutes informacioacuten sobre extremoacutefilos veacutease
httpsastrobiologynasagov
La vida de los extremoacutefilos de Christopher Brooks BBC Scotland
httpwwwbbccouknature21923937
Tema 2 Signos de vida 25T2
que el aire se hunde hasta el fondo del recipiente desplaza el aire y apaga la llama iquestHay alguna manera de demostrar queacute gas se forma durante el experimento Intenta laquoverterraquo con cuidado el gas que hay den-tro de los globos cerca de una vela encendida y observa que la llama se apaga Esta prueba no demuestra por supuesto que se trate de dioacutexido de carbono en lugar de cualquier otro gas maacutes denso que el aire pero siacute revela una de las propiedades del dioacutexido de carbono La demostracioacuten es visual y fomenta el ra-zonamiento loacutegico
Siempre hay que tener cuidado cuando se usan velas encendidas Hay que advertir al alumnado de los peligros de tocar o acercarse demasiado a una llama
Informacioacuten para el docente AstrobiologiacuteaLa astrobiologiacutea estudia el origen la evolucioacuten la distribucioacuten y el futuro de la vida en el universo tanto la vida extraterrestre como la vida en la Tierra
Levadura Se conocen unas 160 especies de levadura La levadura es un hongo un organismo diminuto un solo gramo contiene 25 000 millones de ceacutelulas Es capaz de producir una cantidad inmensa de dioacutexido de car-bono siempre que disponga de los azuacutecares que necesita para alimentarse La levadura utiliza sus propias enzimas para descomponer azuacutecares maacutes complejos como azuacutecar granulado y conferirle una forma en la que pueda consumirlo
ExtremoacutefilosHasta donde sabemos la Tierra es el uacutenico planeta que alberga vida y esta vida comenzoacute a existir hace al menos 3800 millones de antildeos cuando la Tierra se habiacutea enfriado lo bastante como para desarrollar una capa exterior de roca Puede que surgiera en una laguna de roca o en el oceacuteano Ninguna forma de vida de este planeta puede sobrevivir sin agua Algunos especialistas creen que los ingredientes necesarios para la aparicioacuten de la vida pudieron llegar del espacio a lomos de cometas o asteroides En todos los lugares donde se mire se encuentra vida de alguna clase Antes se creiacutea que las plantas y animales solo podiacutean vivir cerca de la superficie terrestre donde llega la luz del Sol Pero hay bacterias que metabolizan minerales y se han descubierto gases de origen bioloacutegico varios kiloacutemetros por debajo de la roca soacutelida algunos organismos viven en ambientes muy aacutecidos en surtidores calientes situados en el fondo de los oceacuteanos maacutes profundos en charcas hidrotermales con agua hirviendo en las estepas heladas de la Antaacutertida en entornos altamente radiactivos y hasta en burbujas de gas metano Estos organismos supervivientes se denominan extremoacutefilos y da la impresioacuten de que la vida es capaz de sobrevivir en cualquier lugar donde haya agua Como la vida es tan resistente hay razones para pensar que en el cosmos puede existir alguacuten tipo de vida extraterrestre Uno de los indicadores de la vida lo constituye el dioacutexido de carbono un gas generado por la vida y que las plantas expulsan y utilizan para crecer El carbono es uno de los principales elementos quiacutemicos de la vida En 2008 el telescopio espacial Hubble descubrioacute dioacutexido de carbono en la atmoacutesfera del planeta HD 189733b que orbita alrededor de una estrella distante con un tamantildeo similar al de Juacutepiter
26 T2 Tema 2 Signos de vida
Tardiacutegrados
Los tardiacutegrados u osos de agua son animales diminutos que viven en el agua y pueden sobrevivir en entornos extremos Por ejemplo soportan unas temperaturas extremadamente altas y bajas unos iacutendices de presioacuten y de radiacioacuten extremos que resultariacutean letales para la mayoriacutea de los animales y pueden sobrevivir sin alimento y sin agua durante maacutes de diez antildeos
Deinococcus radiodurans
Este organismo unicelular soporta altas dosis de radiacioacuten casi 3000 veces maacutes que el ser humano
Hesiocaeca methanicola gusano de hielo
Especie de gusano poliqueto plano rosaacuteceo y de 5 cm de longitud que vive en depoacutesitos de hielo de metano en los fondos oceaacutenicos
Termoacutefilos
Conjunto de bacterias capaces de soportar el calor extremo y productoras de los vivos colores que se forman alrededor de los surtidores termales del Parque Nacional Yellowstone de EE UU El agua de los geacuteiseres y los surtidores de este parque alcanza temperaturas de hasta 70 ordmC
Algas termoacutefilas
Las algas termoacutefilas son capaces de sobrevivir y proliferar a temperaturas extremadamente elevadas Las algas verdes que aparecen en esta imagen del Parque Nacional Yellowstone viven en un agua que ronda los 50 ordmC
Microcystis
Los organismos Microcystis son una clase de algas bacterianas que crecen en aguas con unos niveles muy elevados de pH como el lago Mono de California Estas cianobacterias suelen organizarse en colonias como la de la figura y producen y liberan toxinas nocivas
Arenaria de mar
La Honckenya peploides tambieacuten conocida como arenaria de mar o hierba de la sal es una planta haloacutefila lo que significa que puede vivir en unas condiciones de salinidad extrema por lo que suele encontrarse cerca de las playas
Microalgas Dunaliella salina
Las microalgas Dunaliella salina amantes de entornos con una salinidad extrema son las causantes del intenso color rosa que se ve en esta imagen aeacuterea de una laguna hipersalina
Ficha informativa 2a
H O J A D E A C T I V I D A D E Sw w w e s e r o e s
actividades27T2
Cuaderno del profesoradoD E T E C C I Oacute N D E E X O P L A N E TA SFicha 2b
Nuestra pregunta es
Cambiaremos
Mediremos
Dejaremos igual las condiciones siguientes
Resultados obtenidos
Hemos descubierto
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que la luz se compone de diversos coloresbull que se pueden detectar ingredientes clave
en la atmoacutesfera de un planetabull que la deteccioacuten de agua dioacutexido de carbono
u oxiacutegeno en una atmoacutesfera planetaria puede ser un signo de que alberga vida
bull a interpretar datos e identificar rasgos determinantes
Contexto
Se ha observado que varios planetas extrasolares
poseen atmoacutesfera Cuando uno de estos planetas
transita por delante de su estrella central no solo se
puede medir su tamantildeo sino que tambieacuten se puede
averiguar exactamente queacute elementos quiacutemicos
componen la atmoacutesfera que lo envuelve mediante
el empleo de un espectroacutegrafo para captar su
espectro
En esta actividad el alumnado averiguaraacute
coacutemo descomponer tintas de colores usando la
cromatografiacutea coacutemo descomponer la luz blanca en
los colores que la conforman recurriendo a un CD a
modo de red de difraccioacuten y coacutemo interpretar los
espectros de planetas extrasolares para identificar
elementos clave de sus respectivas atmoacutesferas
gt Planeta extrasolar visto desde su sateacutelite Creacutedito IAUL Calcada
29
tema 3LA ATMOacuteSFERA
La firma especiacutefica de un planeta
Rotularesnegros
Rotuladores de colores
Fuentes de luz variadas
Pegatinas de colores
2 pipetasFichas de
actividades3a y 3b
Papel de filtro CaramelosSmaties o MampMs
Plantilla de espectroscopio (para fotocopiar)
y 1 CD
30 T3
Material necesario para realizar la actividad
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Botella con tapoacuten tipo sport
Cerillas
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Espectrocopista
y AstroacutenomoAgua caliente
Tema 3 La atmoacutesfera 31T3
Para preparar con antelacioacutenPrepara algunos ejemplos de los patrones de color que se producen cuando se dejan caer gotas de agua sobre ciacuterculos de color pintados con rotulador sobre un trozo de filtro de papel
Ten preparada una botella de plaacutestico transparente de 500 ml de capacidad con tapoacuten tipo sport y cerillas para crear una nube dentro de la botella Conviene practicarlo con antelacioacuten
Se pueden preparar etiquetas identificativas con la profesioacuten de espectroscopista del apeacutendice 1 para usarlas cuando los chicos estudien los patrones de la luz
IntroduccioacutenExplica al alumnado que la cromatografiacutea es una teacutecnica que se usa para separar mezclas Mueacutestrales coacutemo se usa la cromatografiacutea para separar pigmentos en tintes y tintas Ensentildea en clase las muestras preparadas de patrones creados al verter gotas de agua sobre ciacuterculos de colores dibujados con rotulador en filtros de papel Pide a los chicos que adivinen queacute rotuladores crearon los patrones de cada una de las muestras iquestQueacute colores permanecen igual iquestCuaacuteles se descomponen en distintos tonos
Explica en clase que igual que algunas tintas de color consisten en muchos colores las atmoacutesferas que envuelven los planetas contienen muchos ingredientes diferentes Los cientiacuteficos reuacutenen informacioacuten pro-cedente del espacio para averiguar exactamente queacute gases y queacute otras sustancias rodean estos planetas La deteccioacuten de algunos de ellos como el hidroacutegeno el dioacutexido de carbono o el oxiacutegeno puede indicar que se trata de un planeta habitable en el que podriacutea haber vida
ActividadEl alumnado estudiaraacute la teacutecnica usando rotuladores de varios colores incluido el color negro Pegaraacuten una pequentildea pegatina de color en el centro de un trozo de filtro de papel para representar un planeta y a su alrededor pintaraacuten un ciacuterculo con rotulador Antildeadiraacuten un par de gotas de agua al ciacuterculo recieacuten pintado esperaraacuten y observaraacuten queacute efectos se producen Los chicos podraacuten probar con distintos colores incluido el negro iquestQueacute ocurre Tambieacuten pueden probar a verter gotas de agua sobre Smarties o cualquier otro tipo de caramelo recubierto de color colocados sobre un papel en blanco para observar queacute pasa Expliacutecales que algunas tintas se componen de una mezcla de pigmentos que se mueven a un ritmo diferente por el papel lo que permite observar diferentes colores
Expliacutecales que la luz tambieacuten se puede descomponer en los colores de los que estaacute formada iquestAlguien ha visto alguna vez un arcoiacuteris Las gotas de lluvia curvan la luz que las atraviesa y dividen la luz visible en colores Esto es lo que llamamos un espectro Se puede usar un CD para descomponer la luz El alumnado investigaraacute este fenoacutemeno o bien orientando un CD hacia la luz del Sol o bien encendiendo una linterna o cualquier otra fuente de luz frente a un CD para ver el espectro de la luz blanca Deberiacutean intentar captar el espectro en una hoja de papel blanco cambiando el aacutengulo del CD Recuerda al alumnado que nunca hay que mirar directamente al Sol
Explica al alumnado que las atmoacutesferas planetarias contienen distintas sustancias quiacutemicas o laquoingre-dientesraquo y que cada uno de estos ingredientes tiene un patroacuten de colores o laquoespectroraquo uacutenico Cuando la luz de una estrella atraviesa las atmoacutesferas los ingredientes absorben parte de esos colores de la luz lo que se ve como liacuteneas negras A partir del patroacuten obtenido se puede saber queacute ingredientes lo causaron
32 T3 Tema 3 La atmoacutesfera
Entrega a cada grupo las fichas de actividades 3a y 3b La fi-cha 3a contiene informacioacuten sobre cuatro exoplanetas los espectros identificativos de ingredientes clave y el espectro de la luz blanca La ficha de actividades 3b es un cuestionario Porta una breve des-cripcioacuten de cada exoplaneta y del espectro de tres planetas A B y C El espectro del planeta D se ha omitido a propoacutesito para que se complete con las actividades complementarias El alumnado deberaacute cotejar estos patrones espectrales con los que aparecen en la ficha de actividades 3a para identificar queacute elementos coinciden con cada espectro Una vez que el alumnado localice queacute ingrediente hay en la atmoacutesfera de un planeta podraacute proceder a asignar un nombre a cada exoplaneta
Puesta en comuacutenCada grupo expondraacute sus resultados ante el resto de la clase identifi-caraacute los planetas A B y C y explicaraacute en queacute se ha basado para llegar a sus conclusiones
mdash iquestQueacute ingredientes consiguioacute localizar cada grupo iquestCuaacutel de los planetas podriacutea albergar vida si es que hubiera alguno iquestPor queacute O iquestpor queacute no
Demostracioacuten del docenteEs bastante sencillo crear una laquoatmoacutesferaraquo o nube en el interior de una botella para simular de manera sencilla la atmoacutesfera de un exoplaneta Vierte 50 ml de agua caliente en una botella de plaacutestico transparen-te con tapoacuten de tipo sport enciende una cerilla apaacutegala y absorbe el humo de la cerilla hacia el interior de la botella comprimieacutendola y soltaacuten-dola varias veces Cierra el tapoacuten La compresioacuten de la botella aumenta la presioacuten en su interior eleva la temperatura y convierte las moleacuteculas de agua en vapor Cuando se libera la presioacuten la temperatura desciende lo que permite que las moleacuteculas de agua se condensen alrededor de las partiacuteculas de humo y formen una laquonuberaquo Tal vez sea necesario practicar el experimento antes de realizarlo ante el alumnado
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Los chavales afianzaraacuten los conocimientos aprendidos recreando el espectro del hidroacute-geno a partir de la informacioacuten disponible Recueacuterdales que tienen el espectro completo de la luz blanca en la ficha de actividades 3a Expliacutecales que se ha detectado hidroacutegeno en la atmoacutesfera del exoplaneta D El hidroacutegeno absorbe algo de luz de color azul violeta y azul oscuro del espectro iquestSeriacutean capaces de trazar el espectro del exoplaneta D
Veacutease el apartado laquoInformacioacuten para el docenteraquo para saber maacutes sobre el espectro del hidroacutegeno
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Se puede confeccionar un espectroscopio sencillo insertando un CD en una caja Las instrucciones para esta actividad junto con otras relacionadas con la luz y el color se pueden consultar en el recurso educativo de la Agencia Espacial Europea titulado laquoThe Magic of Lightraquo consistente en ocho ejercicios de razonamiento inductivo para nintildeos de 8 a 10 antildeos de edad con la finalidad de estudiar la luz y el color usando espectroscopios y ciacutercu-los cromaacuteticos
httpswwwesaintEducationTeachers_CornerThe_Magic_of_Light_Using_spectroscopes_and_colour_wheels_to_study_the_properties_of_light_Teach_with_space_PR06
Tema 3 La atmoacutesfera 33T3
Informacioacuten para el docenteLa luz estaacute formada por radiacioacuten electromagneacutetica de distintas longitudes de onda Las sustancias que emiten luz tienen un espectro de emisioacuten Ademaacutes cada elemento absorbe ciertas longitudes de onda de la luz y crea un espectro de absorcioacuten Cuando un elemento o compuesto quiacutemico se calienta emite energiacutea en forma de luz Esos espectros de frecuencias de radiacioacuten electromagneacutetica se pueden ver me-diante un instrumento llamado espectroacutemetro Cada elemento quiacutemico se identifica porque posee es-pectro uacutenico que es como su huella dactilar Los primeros espectroscopios usaban prismas para desviar la luz pero los modelos posteriores usan sistemas de rendijas denominados red de difraccioacuten a traveacutes de la cual pasa la luz La luz se descompone entonces en distintas longitudes de onda Los CD tienen pequentildeas crestas en su superficie que reflejan la luz en distintas direcciones Funciona como una red de difraccioacuten que descompone la luz visible o luz blanca en los colores del arcoiacuteris
La misioacuten EUCLID de la Agencia Espacial Europea consiste en un sateacutelite que usa un espectroscopio para estudiar por queacute se estaacute expandiendo el universo httpsciesainteuclid
El exoplaneta A se corresponde con HD 189733b un gigante gaseoso En su atmoacutesfera se ha detec-tado hierro El exoplaneta B es HD 209458b un juacutepiter caliente con sodio en la atmoacutesfera El exoplaneta C es el objeto 55 Cancri e en cuya atmoacutesfera se ha detectado helio entre otros elementos quiacutemicos El exoplaneta D es Gliese 436b un neptuno caliente cuya atmoacutesfera contiene hidroacutegeno
En esta actividad se han utilizado los espectros del helio el hierro y el sodio y la deteccioacuten de estos elementos en una atmoacutesfera no debe considerarse un indicador de vida a diferencia de lo que podriacutea ocurrir con el hidroacutegeno El hidroacutegeno es una fuente de energiacutea quiacutemica para algunos microbios terrestres que habitan cerca de los surtidores hidrotermales de los fondos oceaacutenicos La deteccioacuten de una fuente de hidroacutegeno en la atmoacutesfera de un exoplaneta supone un hallazgo apasionante que implica que la existencia de vida extraterrestre en ese lugar no es imposible
Un espectroscopio es un instrumento que mide el espectro de la luzUn espectroacutegrafo es un instrumento que descompone la luz en un espectro de frecuencias y registra
la sentildeal mediante una caacutemaraLos especialistas que usan espectroscopios se denominan espectroscopistas y se dedican a investigar y
medir el espectro de los patrones que se forman cuando ciertas sustancias o laquomateriasraquo emiten radiacioacuten electromagneacutetica o interaccionan con ella
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que el planeta Tierra orbita alrededor del Sol en
la zona habitable (o laquozona de Ricitos de Ororaquo) donde la distancia y la temperatura son idoacuteneas
bull que los planetas extrasolares son muy calientes o muy friacuteos dependiendo de la distancia que los separe de su estrella central
bull que en astronomiacutea se usan telescopios especiales de infrarrojos para detectar estos objetos tan distantes
bull que la energiacutea se transfiere de lo caliente a lo friacuteo y que su intensidad decrece a medida que aumenta la distancia a la fuente
bull a trabajar siguiendo el meacutetodo cientiacutefico formulando predicciones observando registrando y usando datos para extraer conclusiones
Contexto
La luz infrarroja es una forma de radiacioacuten
electromagneacutetica pero no es luz visible A veces
percibimos sus efectos teacutermicos en la piel Todo lo
que estaacute caliente tambieacuten emite radiacioacuten infrarroja
y eso incluye planetas estrellas y personas Cuando
se transfiere energiacutea desde una fuente de calor esta
se dispersa por un aacuterea cada vez mayor Eso significa
que cuanto maacutes lejos se encuentra un objeto maacutes
cuesta detectarlo Los astroacutenomos que buscan
planetas extrasolares usan telescopios de infrarrojos
para captar el tenue fulgor de los objetos del espacio
exterior con ellos detectan objetos muy friacuteos y por
tanto demasiado tenues para observarlos en luz
visible En este tema el alumnado usaraacute registradores
de datos (data loggers) para medir temperaturas a
distancia y usaraacute papel termocromaacutetico para medir
el ritmo al que se transfiere energiacutea entre distintos
materiales
gt NASA AmesJPL-CaltechTim Pyle
35
tema 4NI DEMASIADO FRIacuteA NI DEMASIADO CALIENTE
La zona de Ricitos de Oro
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astrofiacutesico y Espectroscopista
Variedad de materiales y superficiesTablet o moacutevil Cinta adhesiva Cronoacutemetro
Botella de bebida de cola
2 litros
Ademaacutes necesitaraacutes
Placa de Petri de plaacutestico con tapa
Varilla metaacutelica 1 velaPapel termocromaacutetico
Taza termo(por ejemplo taza
para cafeacute con tapadera)
Termoacutemetro
36 T4
Material necesario para realizar la actividad
Material opcional
Tablet o moacutevil con app para tomar imaacutegenes teacutermicas
2 latas 2 termoacutemetros Cronoacutemetro WebCam
Tema 4 Ni demasiado friacutea ni demasiado caliente 37T4
Para preparar con antelacioacuten1 Seleccionar imaacutegenes normales y en infrarrojos para mostrar en clase httpsspaceplacenasagov
ir-photo-albumen2 Registradores de datos (data loggers) y ordenador portaacutetil para las demostraciones3 Retirar las etiquetas de dos latas Pintar una de color negro con pintura acriacutelica mate o cubrirla con
papel negro Si es necesario preparar un lote para cada equipo4 Agua caliente (a una temperatura maacutexima de 50 ordmC)
Actividad
IntroduccioacutenMuestra en la pizarra electroacutenica de clase algunas imaacutegenes de telescopios que contengan informacioacuten sobre el espacio Algunos de estos instrumentos como el telescopio espacial Spitzer reuacutenen informacioacuten sobre la temperatura de planetas estrellas y polvo y se denominan telescopios de infrarrojos Otro ejem-plo lo ofrece el telescopio espacial James Webb cuyo lanzamiento estaacute previsto para 2021
Veacutease httpjwst-miriroeacuk o httpswwwjwstnasagov
Proyecta en la pizarra electroacutenica el juego de httpsspaceplacenasagovir-photo-albumen Al pasar la laquolente de la caacutemararaquo sobre las imaacutegenes el alumnado comprobaraacute coacutemo se veriacutea el mundo si la vista humana pudiera detectar la radiacioacuten infrarroja Explica al grupo que algunos teleacutefonos moacuteviles y tabletas cuentan con tecnologiacutea para detectar radiacioacuten infrarroja El alumnado podraacute investigar coacutemo utilizar las aplicaciones para moacuteviles y tabletas que permiten tomar imaacutegenes teacutermicas o infrarrojas para detectar diferencias de tem-peratura iquestSe les ocurre alguna utilidad que pueda ofrecer esta tecnologiacutea para la vida cotidiana
Demostracioacuten del docente Coloca una vela encendida detraacutes de una botella de cola de 2 litros de manera que la vela no se vea Situacutea la caacutemara de un teleacutefono moacutevil hacia el centro de la botella ahora deberiacutea verse con claridad el ful-gor de la vela en la pantalla del teleacutefono La parte infrarroja maacutes cercana del espectro de la luz se situacutea a continuacioacuten de la luz roja que el ojo humano es capaz de detectar Las caacutemaras fotograacuteficas de algunos teleacutefonos moacuteviles no cuentan con un filtro para el infrarrojo cercano sobre todo en la caacutemara frontal Esto nos permite ver algo de la radiacioacuten electromagneacutetica (luz) que emiten los objetos calientes Un ejemplo de ello lo ofrece la contemplacioacuten de la llama de una vela a traveacutes de una botella llena de refresco de cola La llama se ve mucho maacutes al usar la caacutemara que a simple vista Otra posibilidad consiste en modificar una caacutemara web para despojarla del filtro infrarrojo
Veacutease httpswwwesaintEducationTeachers_CornerInfrared_Webcam_Hack_-_Using_infrared_ light_to_observe_the_world_in_a_new_way_Teach_with_space_P15En el siguiente enlace aparecen maacutes ejemplos de imaacutegenes en luz visible y en luz infrarroja httpcoolcosmosipaccaltecheduimage_galleriesshoehtml
38 T4 Tema 4 Ni demasiado friacutea ni demasiado caliente
Entrega a cada grupo varios cuadraditos de papel termocromaacutetico y deja que los chicos los manipulen para explorar sus propiedades iquestSaben queacute ocurre Explica brevemente coacutemo funciona este material (Consuacuteltese el apartado titulado laquoInformacioacuten para el docenteraquo) Ya en grupos los alumnos seguiraacuten investigando las propiedades del papel termocromaacutetico Pueden probar a colocar el papel en distintas superfi-cies o a sostenerlo con manos friacuteas y calientes para observar sus cam-bios de color
Tras examinar los cambios de color planificaraacuten una investigacioacuten para comparar la eficacia de distintos materiales como conductores del calor Calentaraacuten el papel termocromaacutetico colocando los cuadra-ditos sobre la tapadera de una placa de Petri llena hasta la mitad de agua caliente (a un maacuteximo de 50 ordmC) En cuanto el papel cambie de color deberaacuten colocar los cuadraditos sobre los materiales que quieran comprobar El alumnado podraacute investigar la conductividad teacutermica de diversos materiales y superficies emitiendo una prediccioacuten previa antes de medir cuaacutento tiempo tarda el papel en perder el calor y recupe-rar el tono inicial Deberaacuten decidir queacute meacutetodo seguiraacuten para anotar los resultados de sus mediciones como una tabla o graacutefica donde aparezcan los materiales ordenados de acuerdo con su conductividad teacutermica
Puesta en comuacuten
Los resultados de cada grupo se pueden cotejar y debatir en la pizarra electroacutenica para exponerlos despueacutes en forma de graacutefica
mdash iquestQueacute material fue maacutes eficaz conduciendo el calor iquestQueacute material no fue un buen conductor teacutermico iquestQueacute utilidad tendriacutean estos resultados iquestSe les ocurre alguacuten uso praacutectico para los materiales termocromaacuteticos
Explica en clase que la energiacutea siempre procede de una fuente y viaja a traveacutes de un material cuanto maacutes lejana esteacute la fuente menor seraacute la temperatura Algunos materiales como los metales son buenos con-
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Para ilustrar que los metales conducen ener-giacutea cada grupo llenaraacute de agua caliente (a un maacuteximo de 50 ordmC) hasta la mitad una taza termo Introduciraacute en ella un pincho o una cuchara de metal y volveraacute a cubrir la taza con su tapadera de manera que un extremo del metal quede bajo el agua y el otro extremo asome por el orificio de la tapadera que sirve para beber y taparaacuten los huecos que queden alrededor del metal con cinta adhesiva El alumnado deberaacute emitir una prediccioacuten sobre queacute pasaraacute con la temperatura del extremo de metal que sobresale por fuera de la taza Un miembro del grupo sujetaraacute el extremo del metal al mismo tiempo que otro pone en marcha el cronoacutemetro e informaraacute al grupo cuando detecte que aumenta la temperatu-ra entonces tomaraacuten nota del tiempo Los grupos cotejaraacuten y discutiraacuten despueacutes sus resultados Si se dispone de registradores de datos (data loggers) se podraacuten usar los senso-res de temperatura para detectar cambios de temperatura en los pinchos o las cucharas el docente podraacute conectar entonces el regis-trador de datos a un ordenador portaacutetil para mostrar a la clase una graacutefica con las varia-ciones de temperatura a lo largo del tiempo a partir de los datos recopilados
ENLACES
El siguiente enlace ofrece maacutes ejemplos de imaacutegenes en luz visible e infrarroja
httpcoolcosmosipaccaltecheduimage_ga-lleriesshoehtml
Tema 4 Ni demasiado friacutea ni demasiado caliente 39T4
ductores del calor y permiten que el calor pase a su traveacutes mientras que otros son aislantes lo que sig-nifica que no son muy eficaces dejando pasar el calor a traveacutes de ellos En el espacio la energiacutea caloriacutefica viaja por el vaciacuteo del espacio mediante un proceso denominado radiacioacuten
Para demostrar la radiacioacuten caloriacuteficaEl docente podraacute optar por utilizar este apartado como una demostracioacuten en clase o para que cada grupo realice su propio experimento Vierte el mismo volumen de agua friacutea en dos latas de metal ideacutenticas pero con una de ellas pintada con pintura acriacutelica negra mate o envuelta en papel negro e introduce en cada una un termoacutemetro o una sonda de temperatura de un registrador de datos Pon ambas latas al sol o bajo una fuente de calor como un foco Al cabo de un tiempo el agua de la lata negra deberiacutea estar maacutes ca-liente que la de la otra lata La lata sin pintar absorbe poco calor porque refleja gran parte de la energiacutea ca-loriacutefica En cambio la superficie negra absorbe bien el calor radiante y la temperatura del agua aumenta
Informacioacuten para el docente La energiacutea caloriacutefica se desplaza de los objetos calientes a los friacuteos por tres meacutetodos convencioacuten con-duccioacuten y radiacioacuten De todos ellos la radiacioacuten es el uacutenico que no requiere contacto En el espacio no hay medio material por el que circular y la energiacutea caloriacutefica solo puede viajar en forma de radiacioacuten El infrarrojo es un tipo de luz que cae justo fuera del rango de la luz visible en el espectro electromagneacutetico Las ondas de luz portan energiacutea las longitudes de onda maacutes cortas tienen maacutes energiacutea mientras que las longitudes de onda maacutes largas tienen menos energiacutea Los objetos maacutes friacuteos brillaraacuten con longitudes de onda maacutes largas mientras que los objetos calientes brillaraacuten con longitudes de onda maacutes cortas En este proceso no interviene ninguna partiacutecula a diferencia de cuando se produce la conduccioacuten asiacute que la ra-diacioacuten puede darse en el vaciacuteo del espacio Los astroacutenomos que buscan exoplanetas utilizan telescopios de infrarrojos para detectar el tenue fulgor de objetos situados en el espacio exterior Los exoplanetas se detectan con maacutes facilidad cuando son grandes y completan una oacuterbita alrededor de su estrella cada pocos diacuteas 51 Pegasi b es un ejemplo y se considera un juacutepiter caliente Estos planetas alcanzan tempe-raturas muy elevadas porque se encuentran muy cerca de sus estrellas y fulguran con intensidad en luz infrarroja Spitzer fue el primer telescopio espacial que permitioacute detectar la luz de estos juacutepiter calientes
El papel termocromaacutetico contiene pigmentos sensibles a la temperatura Cambian de color al ca-lentarse o enfriarse Los materiales termocromaacuteticos se pueden utilizar para comprobar la laquoconductividad teacutermicaraquo o la capacidad para conducir el calor de un material
Los metales son materiales de una conductividad extrema La conduccioacuten permite que los aacutetomos calientes energeacuteticos choquen con aacutetomos maacutes friacuteos y alejados del metal lo que los vuelve maacutes energeacute-ticos De este modo la energiacutea caloriacutefica se va desplazando por el objeto
gt Telescopio espacial Spitzer
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que cuando un objeto opaco o transluacutecido
bloquea la luz de una fuente se produce una sombra
bull que cuanto maacutes cerca se encuentra el objeto de la fuente de luz mayor es la sombra que produce
bull que las estrellas emiten luzbull que a medida que los planetas orbitan alrededor
de su estrella bloquean parte de su luzbull que los planetas absorben y reflejan luz
Contexto
A medida que un planeta orbita su estrella puede situarse entre ese astro y la Tierra lo que eclipsa para nosotros parte de la luz de la estrella Esto recibe el nombre de traacutensito La medicioacuten de la intensidad de la luz durante un periodo de tiempo permite detectar planetas distantes y sus estrellas En esta actividad los alumnos aprenderaacuten cuestiones relacionadas con la luz y las sombras el traacutensito de planetas extrasolares ante sus estrellas centrales las estrellas como objetos
que emiten luz y la absorcioacuten de la luz
gt ESAATG medialab CC BY-SA 30 IGO
41
tema 5EN TRAacuteNSITO
Deteccioacuten de planetas extrasolares mediante la medicioacuten del descenso de brillo
Registrador de datos
(data logger)
Pizarra blanca o pared blanca para proyectar
Esferas de poliestirenovarios tamantildeos Tijeras
CartulinaCinta adhesiva
Pinchos de brochetas
o palillos de madera
Fuente de luz linterna o foco
de LED
Ficha de actividades
5a y 5b
42 T5
Material necesario para realizar la actividad
Esferas de distintos tamantildeos
(baloacuten de fuacutetbol pelota tenis pelota
espuma)
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Fotometrista de
traacutensitos e Ingeniero de disentildeo
Caja de cartoacuten (tipo zapatos o tipo toacutener de impresora)
Disco graduadoEncuadernadores
Palillos de dientes
Bolitas pequentildeas de poliexpan o
plastilina
Tema 5 En traacutensito 43T5
Para preparar con antelacioacutenPrepara varias esferas de distintos tamantildeos como un baloacuten de fuacutetbol una pelota de espuma y una pelota de tenis Se pueden preparar etiquetas identificativas con la profesioacuten de fotometrista de traacutensitos
ActividadIntroduccioacuten Pregunta en clase queacute ocurre cuando un objeto opaco pasa por delante de una fuente de luz Haz una demostracioacuten pasando un objeto por delante del foco del proyector de la clase y mostrando su sombra en la pizarra blanca Como alternativa usa una linterna o un foco y proyecta la sombra contra una cartulina blanca o la pizarra blanca del aula
Plantea estas preguntas
mdash iquestQueacute le pasa al tamantildeo de la sombra cuando se acerca o se aleja el objeto de la fuente de luz iquestQueacute hariacuteas para averiguarlo
Cada grupo de alumnos recortaraacute una pequentildea figura de cartulina que deberaacute unir a una base de cartulina para que se mantenga en vertical Los alumnos planearaacuten la investigacioacuten emitiraacuten predicciones y reali-zaraacuten la actividad tomando mediciones meticulosas y tomando registros de los resultados Tal vez quieran usar para sus registros el ejemplo que aparece en la ficha de actividades 5a Los grupos pondraacuten en comuacuten sus hallazgos y explicaraacuten sus conclusiones
mdash iquestQueacute han descubierto iquestQueacute pasoacute con el tamantildeo de la sombra al acercar o alejar la figura de la fuente de luz iquestCoacutemo se aseguraron de que no hubiera desviaciones cada vez que realizaban la prueba iquestPueden usar los datos para trazar una graacutefica que muestre el tamantildeo de la sombra frente a la distancia de la fuente de luz
Muestra en clase esta animacioacuten (titulada laquoTransiting Exoplanet Graphraquo) con la simulacioacuten de la curva de
luz que surge a medida que un planeta orbita alrededor de su estrella httpyoutubeOX_QWa_v5rw
44 T5 Tema 5 En traacutensito
Recrea el traacutensito de un planeta ante su estrella usando la pizarra blanca y el proyector de la clase a modo de estrella central La clase deberiacutea percibir la sombra en la pantalla cuando dos alumnos lancen una pelota desde un lado de la pantalla hasta el otro Prueba a usar pelotas de distintos tamantildeos
El alumnado confeccionaraacute por grupos una maqueta del traacutensito de un planeta ante su estrella usando esferas de poliestireno (o ciacuterculos de cartulina) para representar los exoplanetas y los palillos o brochetas de madera para sostenerlos Una fuente de luz como una linterna o un foco led haraacute las veces de estrella Si se conecta un registrador de datos (data logger) a un ordenador portaacutetil para medir la intensidad de la luz se apreciaraacute un descenso en la luz registrada cuando el planeta pase por delante de la fuente de luz
Muestra al alumnado la ficha de actividades 5b donde aparece una serie de graacuteficas con el nivel de luz registrado a medida que un exo-planeta orbita alrededor de su estrella La graacutefica a tambieacuten ilustra queacute aspecto tendriacutea la graacutefica si el planeta en oacuterbita fuera maacutes grande iquestSeriacutean capaces de trazar una liacutenea en los diagramas b c y d que ilus-tre la graacutefica resultante si cerca de la estrella orbitara un planeta maacutes pequentildeo maacutes veloz o maacutes lento
gt Graacutefica para ilustrar el tamantildeo de la sombra frente a la distancia de la frente de luz (en cm)
Distancia (cm)
Tam
antildeo
de la
som
bra
(cm
)
ENLACES
Muestra en clase este interesante viacutedeo de animacioacuten donde se explica el trabajo de la misioacuten Kepler y coacutemo opera este telescopio para detectar planetas
httpskeplernasagovmultimediaInteracti-vesHowKeplerDiscoversPlanetsElementaryflashcfm
Herramienta Lightgrapher
httpskeplernasagoveducationModelsand-Simulationslightgrapher
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Con una caja de zapatos se puede fabricar una caja de luz Haz un orificio en uno de sus lados con la finalidad de iluminarla a traveacutes de eacutel con alguacuten tipo de foco como una linterna led En el lado opuesto practica otro orificio que quede justo en frente de la fuente de luz Recorta una rendija semicircular en la tapa-dera de la caja cerca del extremo en el que se encuentre la fuente de luz Introduce por este orificio un palillo que en uno de sus extremos porte una bola de plastilina que represente el planeta aseguacuterate de que el haz de luz incide directamente sobre el planeta Desplaza el palillo con el planeta desde un extremo de la rendija semicircular hasta el otro extremo simulando parte de la oacuterbita En lugar de mirar la luz directamente usa un teleacutefono moacutevil o iPad colocado en el orificio por el que se mira y graba un viacutedeo con el paso del planeta mientras lo desplazas de un extremo al otro de la rendija
Ver guiacuteas de construccioacuten de las cajas en el anexo C de este documentohttpeseroeswp-contentuploads201808Cuaderno-ESERO_Detective-de-exoplanetas_DE-SB-01_2C2AA-ED_DIGITALpdf
45T5Tema 5 En traacutensito
Puesta en comuacutenInsta a cada grupo a crear un modelo a partir de una de las curvas de luz que aparecen en la ficha de actividades 5b iquestSaben explicar por queacute cambia la curva de luz con la velocidad del traacutensito o con el tamantildeo del planeta que orbita alrededor de la estrella Aprovecha las actividades praacutecticas para comentar los detalles de conocimiento maacutes relevantes Recuerda al alumnado que la observacioacuten minuciosa del brillo de una es-trella al lo largo de un periodo de tiempo permite detectar un descenso minuacutesculo en la cantidad de luz que vemos de esa estrella Los cientiacuteficos pueden medir ese brillo y representarlo en una graacutefica que se conoce como curva de luz Los planetas suelen ser pequentildeiacutesimos comparados con sus estrellas centrales asiacute que los descensos de luz que provocan en ellas son extremadamente leves Los planetas del tamantildeo de la Tierra son especialmente difiacuteciles de detectar Los exoplanetas maacutes grandes son faacuteciles de divisar sobre todo cuando se detectan varias oacuterbitas
Curvas de luz del traacutensito de un planetaEstas son cuatro copias de la misma curva de luz (fichas 5b) registrada durante el traacutensito de un planeta por delante de su estrella La graacutefica a) tambieacuten muestra la curva (en azul) que se obtiene cuando alrededor de la estrella orbita un planeta maacutes grande Dibuja otra curva en las graacuteficas que muestre b) un planeta maacutes pequentildeo c) un traacutensito maacutes veloz y d) un planeta maacutes lento
ENLACES
La misioacuten Kepler de la NASA dedicoacute antildeos a observar el mismo trozo de cielo casi 100 000 estrellas con la esperanza de captar traacutensitos
httpskeplernasagovindexcfm
GRAacuteFICA A Tiempo
Tiempo
Tiempo
Tiempo
Porc
enta
je d
e br
illo
Porc
enta
je d
e br
illo
Porc
enta
je d
e br
illo
Porc
enta
je d
e br
illo
GRAacuteFICA C
GRAacuteFICA B
GRAacuteFICA D
w w w e s e r o e sH O J A D E A C T I V I D A D E S
acti
vida
des
46 T5
Cuaderno del profesoradoD E T E C C I Oacute N D E E X O P L A N E TA S Ficha 5a (anverso)
Nuestra pregunta es
Predecimos que
Cambiaremos
Mediremos
Dejaremos igual las condiciones siguientes
Resultados obtenidos
H O J A D E A C T I V I D A D E Sw w w e s e r o e s
actividades47T5
Cuaderno del profesoradoD E T E C C I Oacute N D E E X O P L A N E TA SFicha 5a (reverso)
Resultados obtenidos
Distancia a la luz (en cm) Tamantildeo de la sombra (en cm)
Los resultados obtenidos revelan
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los polos magneacuteticos se dan por pares bull que los polos opuestos se atraen y que los polos
iguales se repelenbull que los imanes atraen algunos materialesbull que una corriente eleacutectrica en un cable crea un
campo magneacutetico
Contexto
El descubrimiento del planeta extrasolar Proxima b un posible mundo similar a la Tierra que orbita alrededor de Proxima Centauri (la estrella maacutes cercana al Sol) suscitoacute diversas cuestiones relacionadas con su capacidad para albergar vida Este exoplaneta estaacute bombardeado por cantidades inmensas de radiacioacuten procedente de su estrella Como se encuentra maacutes cerca de su estrella que la Tierra del Sol necesitariacutea contar con un campo magneacutetico muy intenso para que la vida sobreviviera en eacutel Aquiacute en la Tierra el campo magneacutetico que rodea el planeta protege a todos los seres vivos de los peligrosos rayos coacutesmicos
En esta actividad el alumnado estudiaraacute los
imanes fabricaraacute un electroimaacuten sencillo e investigaraacute
sus propiedades
gt Exoplaneta con niveles elevados de radiacioacuten electromagneacutetica Creacutedito NASAJPL-CaltechR Hurt (SSC)
tema 6QUE LA FUERZA TE ACOMPANtildeE
Fabricacioacuten de un electroimaacuten
49
Cinta aislante Tijeras
Ademaacutes necesitaraacutes
Contenedor de plaacutestico
50 T6
Cable con aislamiento
(al menos 2 metros)2 pilas AA2 imanes
2 cables de conexioacuten
con pinzas de cocodrilo
Clips de papeleriacutea
2 varillas o clavos de hierro
grandes(uno fino y otro
grueso)2 portapilas AA
Material necesario para realizar la actividad
Interruptor o interruptor
casero
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astrofiacutesico e Ingeniero de producto
PelacablesTacos de madera
(para interruptor)Puntas
(para interruptor)
Material opcional
51T6Tema 6 Que la fuerza te acompantildee
Para preparar con antelacioacutenEl docente podraacute preparar interruptores eleacutectricos simples con el alumnado si no dispone de interruptores comerciales
Veacuteanse las instrucciones en el apartado titulado laquoInformacioacuten para el docenteraquo
Para esta actividad se pueden preparar etiquetas identificativas con la profesioacuten de astrofiacutesicoConviene confeccionar y probar un electroimaacuten antes de realizar la actividad en clase La fuerza del
imaacuten dependeraacute del nuacutemero de espiras con que se construya
ActividadIntroduccioacuten Muestra en clase una imagen del exoplaneta Proxima b y explica que se trata de un planeta distante que orbita alrededor de una estrella llamada Proxima Centauri que es la maacutes cercana al Sol Aunque la oacuterbita que sigue el planeta alrededor de su estrella estaacute dentro de la zona habitable soporta vientos descomuna-les 2000 veces maacutes fuertes que los que imperan en la Tierra y recibe un bombardeo intenso de radiacioacuten El planeta necesitariacutea contar con un campo magneacutetico potente para proteger cualquier tipo de vida que pudiera albergar
En esta actividad los alumnos investigaraacuten por su cuenta queacute tipos de imanes hay comprobaraacuten la atraccioacuten y repulsioacuten entre sus polos y la fuerza magneacutetica asimismo estudiaraacuten que los imanes atraen algunos materiales Tras discutir sus resultados explicaraacuten que la electricidad se puede usar para construir un imaacuten y lo que se obtiene se denomina electroimaacuten
Cada grupo usaraacute los materiales que hay dentro del recipiente para fabricar un electroimaacuten Primero comprobaraacute su eficacia usando clips de papeleriacutea Despueacutes los grupos debatiraacuten queacute materiales les gusta-riacutea someter a su electroimaacuten antes de reunir una serie de materiales
Averiguaciones
mdash iquestCuaacutentos clips de papeleriacutea atraeraacute el electroimaacuten
mdash iquestVariacutea la fuerza del imaacuten si se cambia la cantidad de espiras de alambre con que se construye
mdash iquestHay alguna relacioacuten entre el nuacutemero de espiras del electroimaacuten y la cantidad de clips de papeleriacutea que consigue atraer
52 T6 Tema 6 Que la fuerza te acompantildee
mdash iquestPuedes antildeadir un interruptor para activar y desactivar el paso de la electricidad y por tanto el imaacuten
mdash iquestCoacutemo afecta al imaacuten un incremento del voltaje con una pila maacutes potente o antildeadiendo maacutes pilas
mdash iquestRepercute en el imaacuten el empleo de un clavo maacutes largo maacutes corto maacutes grueso o maacutes fino
mdash iquestQueacute materiales se pueden levantar usando la atraccioacuten de un imaacuten
Los datos recopilados durante la investigacioacuten de la relacioacuten entre el nuacutemero de espiras y la cantidad de clips de papeleriacutea atraiacutedos se puede plasmar despueacutes en graacuteficas El alumnado deberaacute exponer sus hallaz-gos en forma de presentacioacuten o de mural
Puesta en comuacutenCada grupo elige un meacutetodo para informar de sus hallazgos al resto de la clase y resumiraacute sus resultados en la pizarra electroacutenica iquestEncontraron los grupos alguna conexioacuten entre el nuacutemero de espiras de alambre y la fuerza del electroimaacuten iquestLograron aumentar la potencia de su imaacuten iquestCoacutemo iquestQueacute materiales atrajo el imaacuten iquestCoinciden en sus conclusiones todos los grupos
Nuacutemero de espiras Nuacutemero de clips de papeleriacutea
53T6Tema 6 Que la fuerza te acompantildee
Informacioacuten para el docente Se cree que el campo magneacutetico de nuestro planeta se genera en las profundidades del nuacutecleo terrestre A medida que la Tierra gira se arremolinan los materiales fundidos situados en el nuacutecleo del planeta El hierro liacutequido conduce la electricidad y genera corrientes eleacutectricas que a su vez crean campos magneacuteticos Los cientiacuteficos han desarrollado un meacutetodo para calcular el campo magneacutetico de un planeta extrasolar distante que orbite alrededor de una estrella distinta de la nuestra El meacutetodo consiste en utilizar el telescopio espacial Hubble para observar el paso de un planeta por delante de su estrella y entonces estudiar la absorcioacuten de la radiacioacuten de la estrella por parte de la atmoacutesfera del planeta para por uacuteltimo estimar el tamantildeo de los campos magneacuteticos que actuacutean alrededor del planeta
Los campos magneacuteticos se producen cuando todos los electrones de un objeto de metal giran en la misma direccioacuten Un electroimaacuten es un tipo de imaacuten que usa electricidad y un material magneacutetico como el hierro para crear campos magneacuteticos Los campos magneacuteticos no se ven pero siacute se pueden medir sus efectos
Para construir un electroimaacuten simple bull Pela los extremos de un cable para despojarlos del aislamiento de
plaacutestico que los recubre bull Coloca los materiales dentro de un contenedor de plaacutestico que no
conduzca la electricidadbull Sujeta el cable de unos 20 cm de largo por uno de sus extremos
coloacutecalo en la cabeza de un clavo de hierro y enroacutellalo a lo largo de eacutel sin que se superponga en ninguacuten lugar hasta la punta del clavo
bull Aseguacuterate de que enrollas el cable en el clavo dando las vueltas siempre hacia el mismo lado para que la electricidad fluya en un solo sentido
bull Conecta los extremos del cable a los dos lados (el positivo y el ne-gativo) de la pila sujetaacutendolo a ellos con un trozo de cinta aislante para que no dejen de hacer contacto
bull Cuando hayas conectado el segundo extremo del cable la pila em-pezaraacute a conducir electricidad por las espiras de alambre y el clavo quedaraacute imantado
bull Si permutas las conexiones tambieacuten cambiaraacutes la polaridad del campo magneacutetico creado
bull Prueba el electroimaacuten colocaacutendolo cerca de un clip de papeleriacutea o cualquier otro metal
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Los alumnos investigaraacuten el exoplaneta HD 209458b apodado Osiris un juacutepiter caliente que viene a ser una tercera parte maacutes grande y maacutes brillante que Juacutepiter Tambieacuten podriacutean investigar Proxima b para lo que podraacuten apo-yarse en la informacioacuten que encontraraacuten aquiacute
httpsenwikipediaorgwikiProxima_Cen-tauri_b
httpswwwnasagovcontentgoddardhub-bles-new-shot-of-proxima-centauri-our-nea-rest-neighbor
CONFECCIOacuteN DE UN INTERRUPTOR SIMPLE
Clava dos puntillas pequentildeas en un taco pequentildeo de madera y ensarta en cada una de ellas un clip de papeleriacutea Sujeta los cables a la cabeza de cada puntilla con pinzas de coco-drilo El circuito se cierra al desplazar los clips para que esteacuten en contacto Usa este enlace para consultar las instrucciones para hacerlo y otros ejemplos de interruptores simples
httphomeschoolandthingsblogspotcouk201303making-simple-switch-for-elec-tricalhtml
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que las ondas electromagneacuteticas viajan por el
espaciobull que los cientiacuteficos captan esas ondas usando
radiotelescopios bull que esas ondas se traducen entonces a sonidosbull a trabajar siguiendo el meacutetodo cientiacutefico mediante
la formulacioacuten de predicciones la realizacioacuten de experimentos sin sesgos y la recopilacioacuten e interpretacioacuten de datos
Contexto
Los cuatro sateacutelites Cluster de ESA han descubierto que la Tierra y otros planetas con campos magneacuteticos como Juacutepiter y Saturno emiten sentildeales de radio que viajan por el espacio en un haz delgado Estas emisiones solo se pueden detectar e interpretar usando radiotelescopios de gran tamantildeo
En esta actividad el alumnado recrearaacute diversos sistemas para enviar mensajes a distancia incluido el recorrido de las ondas de radio por el espacio usaraacute el meacutetodo cientiacutefico para estudiar los teleacutefonos con cuerda y escucharaacute los sonidos
naturales de la Tierra
gt Representacioacuten artiacutestica de los sateacutelites CLUSTER Copyright NASA
55
tema 7iquestHAY ALGUIEN A LA ESCUCHA
Comunicacioacuten a traveacutes del espacio
2 vasos desechables
56 T7
CuerdaHilo de nailon
Material necesario para realizar la actividad A
Bazuca de aire o caja de cartoacuten
Pelotas de espuma de diferentes
coloresVasos
desechablesParaguasPapel Radio analoacutegica
Ademaacutes necesitaraacutes para realizar la actividad A
Ademaacutes necesitaraacutes para realizar la actividad B
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Radioastroacutenomo
e Ingeniero de Sonido
2 platillos (muacutesica)
1 velaFicha de
actividades 2b
Linterna
Tabla con Coacutedigo Morse
o aplicacioacuten para moacutevil
Una caja de cartoacuten Compaacutes Tijeras Cinta adhesiva
Material opcional
Material necesario para construir un bazuca de aire
57T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Para preparar con antelacioacutenEl docente puede conseguir un bazuca de aire por Internet o se puede construir uno con una caja de car-toacuten (consulte el apartado titulado ldquoInformacioacuten para el docenterdquo)
Ten a mano una radio analoacutegica
Para la construccioacuten del teleacutefono deberemos practicar un orificio en la base de cada vaso previamente Para esta investigacioacuten se pueden preparar etiquetas identificativas con las profesiones de Radioastroacuteno-mo e Ingeniero de Sonido
Actividad AAveriguar maneras de enviar mensajes a distancia
Introduccioacuten Comienza el tema con una demostracioacuten para despertar la imaginacioacuten del alumnado Tiende una cuerda por el aula y cuelga de ella un trozo de papel o pide a alguien de la clase que lo sostenga en alto Utiliza un ba-zuca de aire para lanzar una onda de aire a traveacutes del aula que haga vibrar el papel Luego pide que un par de voluntarios se coloquen los vasos desechables en la cabeza Apunta con el bazuca hacia cada uno de los vasos y dispara Los vasos se tambalearaacuten y se caeraacuten Pregunta en clase queacute creen que pasa
Tambieacuten se pueden chocar dos platillos para demostrar que el aire que desplazan apaga la llama de una vela
Explica a la clase que aunque no vemos el aire moverse hasta el papel o los vasos siacute vemos o percibimos las consecuencias de ese desplazamiento De manera anaacuteloga las ondas de radio que recorren distancias inmen-sas por el espacio no se ven pero sabemos que estaacuten ahiacute al capturarlas y transformarlas en sonido Pregunta en clase si se les ocurre alguna manera de enviar mensajes a distancia aquiacute en el planeta Tierra Deja que debatan sus propuestas Ensentildea en clase dos objetos sencillos (vasos de papel y cuerda) que podriacutean utilizarse para enviar un mensaje iquestSe le ocurre a alguien coacutemo Aniacutemalos a comprobar sus propuestas A continuacioacuten los chicos probaraacuten por parejas a usar vasos de papel y cuerda para mandar mensajes Organizados ya por grupos debe-raacuten identificar queacute variables pueden cambiarse y coacutemo planificariacutean la investigacioacuten Tal vez quieran apoyarse en la ficha de actividades 2b (del tema 2) para planificar la resolucioacuten de interrogantes como
mdash iquestAfecta la longitud de la cuerda o el tipo de cuerda al sonido recibido
mdash iquestQueacute pasa cuando la cuerda estaacute tensa o flojamdash iquestTiene alguna repercusioacuten el material del
que estaacute hecho el vasomdash iquestFuncionariacutea el teleacutefono de cuerda
doblando una esquina
58 T7 Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
mdash El alumnado recopilaraacute y anotaraacute los datos y compartiraacute los resultados con la clase
mdash iquestQueacute tipo de cuerda o vaso recomendariacutean y por queacute
Puesta en comuacutenExplica en clase que los sonidos se generan mediante vibraciones que se desplazan a traveacutes del aire de soacute-lidos y de liacutequidos Las vibraciones que se producen al hablar dentro del vaso viajan por la cuerda hasta lle-gar al otro vaso el aire que hay dentro del vaso y los huesos que hay en el craacuteneo vibran y esas vibraciones llegan hasta los oiacutedos y entonces el cerebro descifra esa informacioacuten en forma de sonidos reconocibles
Para afianzar estos conocimientos se puede utilizar este viacutedeo
httpswwwyoutubecomwatchv=HMXoHKwWmU8
Actividad BEstudio de las ondas de radio
IntroduccioacutenHaz hincapieacute en que las ondas de radio son muy diferentes de las ondas del sonido Explica que las ondas electromagneacuteticas pueden viajar por el espacio sin necesidad de que haya aire Algunas de estas ondas se denominan ondas de radio Los cientiacuteficos han descubierto una manera de captar ondas de radio y convertirlas en sentildeales que viajan hasta nuestro oiacutedo
A continuacioacuten el alumnado reproduciraacute en clase el viaje que siguen las ondas electromagneacuteticas por el espacio hasta llegar al radiotelescopio Varios voluntarios se colocaraacuten en un extremo del aula con pelotas de espuma de diferentes colores que lanzaraacuten hacia el laquoradiotelescopioraquo un paraguas abierto que otro voluntario sujetaraacute desde el lado opuesto del aula de manera que la parte coacutencava mire hacia la clase Alguien decidiraacute queacute colores representaraacuten las ondas de radio uacutetiles Cuando se hayan lanzado todas las pelotas solo se conservaraacuten las pelotas de los colores elegidos que haya atrapado el paraguas mientras que el resto se desecharaacute Explica en clase que las estrellas (representadas por los alumnos voluntarios) emiten un montoacuten de radiacioacuten (representada aquiacute por todas las pelotas de diferentes colores) que viaja por el espacio el radiotelescopio (representado por el paraguas) capta toda esa radiacioacuten pero este instrumento solo podraacute utilizar la radiacioacuten de ciertas longitudes de onda las denominas ondas de radio las cuales transformaraacute en sentildeales comprensibles para nosotros
59T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Demostracioacuten del docenteUtiliza una radio analoacutegica para que el alumnado perciba el sonido que se oye cuando no estaacute sintonizada ninguna emisora mientras que al sintonizar alguna el sonido se vuelve niacutetido De forma anaacuteloga seriacutea-mos incapaces de atribuir un sentido a las ondas de radio si su energiacutea no se transformara en vibraciones que percibimos en forma de sonidos
Explica en clase que la Tierra y otros planetas tienen una manera de gritarle al resto de la Galaxia laquoiexclEstoy aquiacuteraquo Lo que ocurre es que ese mensaje solo se percibe y se entiende mediante radiotelescopios de gran tamantildeo
En este enlace escucharaacutes una grabacioacuten con los laquosonidosraquo
naturales de la Tierra
httpwwwesaintesaKIDSenSEM5QPSHKHF_LifeinSpace_0html
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Los maacutes entusiastas podriacutean construir o com-prar un transmisor que permita al alumnado enviar mensajes Los chicos tambieacuten podriacutean realizar su propia grabacioacuten de radio
Tambieacuten podriacutea estudiarse el coacutedigo Morse Existe una aplicacioacuten para teleacutefonos moacuteviles llamada Morse-It que traduce textos a pitidos en coacutedigo Morse Una laacutempara led podriacutea sustituirse por un timbre Otra alternativa seriacutea utilizar una linterna para enviar mensajes con patrones de haces de luz Explica que la luz se puede usar de este modo para enviar informacioacuten
Imagen 1 El Observatorio IRAM Pico Veleta o IRAM 30m es un radiotelescopio pertenecien-te al Instituto de Radioastronomiacutea Milimeacutetrica que estaacute situado en la loma de Dilar en Sierra Nevada a una altura de 2850 m sobre el nivel del mar
gt Radiotelescopio del observatorio de Sierra Nevada desde las pistas de esquiacute
60 T7 Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
A - J --- S 1 ----
B - K -- T - 2 ---
C -- L - U - 3 --
D - M -- V - 4 -
E N - W -- 5
F - O --- X -- 6 -
G -- P -- Y --- 7 --
H Q --- Z -- 8 ---
I R - 0 -----
9 ----
gt Tabla con el coacutedigo Morse
61T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Informacioacuten para el docente Los objetos que pueblan el espacio como planetas exoplanetas estrellas polvo y gas emiten ondas elec-tromagneacuteticas de diferentes longitudes de onda Parte de la luz que emiten tiene longitudes de onda muy largas algunas de hasta kiloacutemetro y medio de longitud Estas ondas largas reciben el nombre de ondas de radio y son parte de una serie maacutes grande de ondas denominadas en su conjunto espectro electromag-neacutetico Como las ondas de radio son tan largas para captarlas se utilizan telescopios especiales llamados radiotelescopios Estos son mucho maacutes grandes que los telescopios que se usan para captar la luz visible Estos instrumentos inmensos se apuntan hacia las estrellas o planetas y permiten conocer su estructura movimiento y composicioacuten a partir del estudio de las ondas de radio que provienen de esos objetos En astronomiacutea se utilizan ciertos instrumentos para convertir las ondas de radio en imaacutegenes y sonidos
Construccioacuten de un bazuca de aire1 Sella por completo todos los bordes de la caja con la cinta adhesiva 2 Traza un ciacuterculo en el centro de uno de sus lados recoacutertalo y sella los bordes de este orificio
con cinta 3 Golpea con las manos simultaacuteneamente dos lados opuestos de la caja de manera que el aire que
hay en su interior se vea forzado a salir por el orificio circular 4 Dirige el aire saliente hacia el objetivo como un montoacuten de vasos de papel para intentar tumbarlos
con la raacutefaga
gt Bazuka de aire
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los sonidos se producen por vibracionesbull que el tono de un sonido se puede cambiarbull que los exoplanetas pueden transitar ante el disco
de sus estrellas siguiendo un patroacuten regular
Contexto
El telescopio espacial Spitzer reveloacute hace poco que alrededor de la estrella TRAPPIST-1 orbitan siete planetas similares a la Tierra cuyo nombre astronoacutemico es b c d e f g y h Los planetas se detectaron debido a sus traacutensito por delante de la estrella lo que eclipsa perioacutedicamente una parte minuacutescula de la luz estelar Los planetas orbitan esta estrella siguiendo un patroacuten
En este tema el alumnado usaraacute materiales cotidianos para confeccionar instrumentos sencillos como flautas de pan a partir de pajitas de refrescos y producir con ellos siete notas que combinaraacuten al
antojo de su imaginacioacuten para crear melodiacuteas
gt Sistema solar de TRAPPIST-1 Copyright de la ilustracioacuten NASA
63
tema 8LA MUacuteSICA DE LOS PLANETAS EXTRASOLARES
Sonidos del espacio
64 T8
Ordenador con conexioacuten a
internet
Material necesario para realizar la actividad
Pajitas de refresco
Ademaacutes necesitaraacutes
Vasos desechables
Cinta adhesiva
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Ingeniero de
sonido y Cientiacutefico planetario
Botellas o vasos Baquetas Cajas de cartoacuten vaciacuteas
Gomas elaacutesticas Reglas de plaacutestico
65T8Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
Para preparar con antelacioacutenPara esta actividad se pueden preparar etiquetas indentificativas para la profesioacuten de ingeniero de sonido
ActividadIntroduccioacutenExplica en clase que el telescopio espacial Spitzer descubrioacute la estrella TRAPPIST-1 y sus siete planetas
Muestra la imagen de TRAPPIST-1
httpcdnsci-newscomimagesenlarge3image_4728e-TRAPPIST-1jpg
Reproduce en clase la animacioacuten de los traacutensitos ante TRAPPIST que aparece en el siguiente viacutedeo Las oacuterbitas se han acelerado para que el viacutedeo dure un solo minutohttpwwwspitzercaltecheduexploreblog371-Making-Music-from-Exoplanets
Explica que usando los patrones de los traacutensitos de estos siete planetas similares a la Tierra ante el disco de su estrella ha inspirado a un muacutesico a componer una melodiacutea basada en los tiempos en los que se produ-cen esos traacutensitos Asignoacute al traacutensito de cada planeta una nota musical acorde con su nombre (en ingleacutes b es la nota si c es do d es re e es la nota mi f es fa g es sol y h no se corresponde con ninguna nota musical) y antildeadioacute al conjunto una instrumentacioacuten sencilla de fondo y el ritmo de un tambor
Pon ejemplos de alguacuten otro sistema planetario extrasolar como Gliese o Kepler
con una cantidad diversa de planetas en oacuterbita alrededor de la estrella central
httpsexoplanetsnasagovresources174 httpswwwnasagovameskeplerkepler-186-and-the-solar-system
El alumnado cortaraacute las pajitas de papel para construir siete laquoflautas de panraquo de distintas longitudes Todas ellas deberaacuten tener uno de sus extremos aplanado de manera que al soplar por eacutel se produzca una nota o vibracioacuten diferente iquestSon capaces los alumnos de usar las flautas por turnos para crear una melodiacutea Organizados en grupos los chicos usaraacuten esas siete notas para crear una melodiacutea baacutesica a la que antildeadiraacuten la muacutesica que deseen
Ya han compuesto una muacutesica basada en los traacutensitos de TRAPPIST iquestPodraacuten crear ahora una melodiacutea basada en otros sistemas Podriacutean probar a llenar botellas o jarras con agua hasta distintas alturas a tamborilear con las baquetas a hacer vibrar reglas sobre el borde de una mesa o a hacer vibrar gomillas elaacutesticas tensadas a lo ancho de una caja de pantildeuelos vaciacutea
mdash iquestSeriacutea capaz alguacuten grupo de componer un rap para acompantildear sus melodiacuteas
66 T8 Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
Puesta en comuacutenCada grupo interpretaraacute su composicioacuten para toda la clase iquestSe les ocurre alguna aportacioacuten para mejorar las piezas musicales
En el tema 7 el alumnado aprendioacute que los planetas con un cam-po magneacutetico producen sentildeales que se pueden detectar mediante radiotelescopios Si una raza alieniacutegena captara las sentildeales de radio naturales que emite la Tierra oiriacutea una serie de chasquidos y silbidos iexclparecidos a los de R2-D2 el robot de Star Wars
Vuelve a oiacuter los chasquidos y silbidos de la Tierra en el sitio ESA Kids
httpwwwesaintesaKIDSenSEM5QPSHKHF_LifeinSpace_0html
Oiacuted en clase un corte de Star Wars la firma de cinco notas de la peliacute-cula Encuentros en la tercera fase o cualquier otra muacutesica relacionada con el espacio
Actividad B El programa ScratchCada uno de los planetas de Trappist-1 tarda un tiempo diferente en completar una oacuterbita alrededor de su estrella central Las leyes de Ke-pler dicen que cuanto maacutes lejos se encuentra un planeta de su estrella maacutes tarda en recorrer su oacuterbita
En este proyecto en Scratch el periodo de cada oacuterbita es propor-cional a los periodos orbitales reales de los planetas de Trappist Cada vez que un planeta completa una oacuterbita el modelo emite un sonido diferente
httpsscratchmiteduprojects153216618
Los sonidos estaacuten asignados de la siguiente manera pero es faacutecil cam-biar esto dentro del modelo
B ndash Chomp C ndash Boing D ndash CricketE ndash Meow F ndash Alien Creak2 G ndash Bass BeatboxH ndash Goose
El tiempo que dura cada oacuterbita se puede encontrar en el programa Scratch y se da en segundos
El cursor proporcional del modelo se puede utilizar para obtener muacuteltiplos de cada periodo orbital Por ejemplo si la proporcioacuten se es-tablece en 2 entonces el periodo de Trappist-1b ascenderaacute a 302 se-gundos y el de Trappist-1h seraacute de 40 segundos
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
El alumnado podriacutea iniciarse en el empleo de un programa informaacutetico para crear sus propias composiciones musicales basadas en los patrones orbitales de los planetas de TRAPPIST-1 Beatwave es una aplicacioacuten interesante que se puede usar con teleacutefonos moacuteviles y que ofrece la posibilidad de crear ritmos simples melodiacuteas melodiacuteas paralelas y de antildeadir instrumentos de fondo
67T8Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
1 Pulsa la flecha identifica los distintos sonidos que se oyen 2 Ordeacutenalos por periodos (del maacutes corto al maacutes largo) Pulsa stop
para detener los sonidos3 Cronometra cada uno crea una tabla con los periodos orbitales
(en segundos) 4 Pulsa en cada planeta para comprobar que cada sonido se re-
produce por separado Los datos reales de los planetas se pue-den encontrar en Wikipedia
httpsenwikiped iaorgwikiTRAPPIST-1mediaFile-PIA21425_-_TRAPPIST-1_Statistics_Tablejpg
El alumnado podriacutea recrear las oacuterbitas intentando cronometrar sus perio-dos mientras caminan en torno a una laquoestrellaraquo de manera que siempre pasen por el mismo punto cada vez que oigan el sonido de su planeta Esta recreacioacuten fiacutesica de las oacuterbitas con alumnos representando cada uno de los planetas orbitando alrededor de una estrella central podriacutea ayudar al grupo a entender la distancia a la que se encuentra cada planeta de la estrella y la velocidad a la que se desplaza en relacioacuten con los demaacutes pla-netas del sistema Asimismo podriacutea ayudarles a entender queacute hicieron en realidad durante la actividad con el programa Scratch que cada sonido re-presenta una oacuterbita completa Tendriacutean que poner a escala la distancia de las oacuterbitas porque si no algunos tardariacutean diacuteas en completar una vuelta de modo que un ejercicio matemaacutetico uacutetil consistiriacutea en crear una escala adecuada que pudiera representarse dentro de la clase Para ello deberaacuten asumir que las oacuterbitas son circulares Si juegan con el cursor proporcional del modelo encontraraacuten la mejor opcioacuten para que todos los planetas com-pleten sanos y salvos sus oacuterbitas respectivas Deberaacuten calcular la longitud del periodo de su sonido particular y luego lo comprobaraacuten
Quien tenga habilidad programando podraacute ampliar el ejercicio in-troduciendo las oacuterbitas de los planetas en el modelo
En este enlace se puede encontrar un ejemplo de movimiento circular
en Scratch
httpsscratchmiteduprojects11439426
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Usar los datos del periodo orbital para crear una composicioacuten musical similar para nuestro Sistema Solar y compara los dos sistemas
Crear una animacioacuten con Scratch para ilustrar la rotacioacuten de los planetas del sistema TRAPPIST-1 en torno a su estrella
gt Captura de pantalla del programa Scratch
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los planetas extrasolares y sus estrellas se
encuentran a millones de antildeos-luz de distancia del Sistema Solar
bull que las condiciones ambientales que se dan en esos planetas son diversas
bull que los seres vivos experimentan adaptaciones a lo largo del tiempo para sobrevivir en las condiciones ambientales que existen en cada momento
bull que en otros sistemas planetarios podriacutea haber formas de vida diferentes a las de la Tierra
Contexto
En esta actividad el alumnado recopilaraacute informacioacuten sobre planetas extrasolares y basaacutendose en ella usaraacute la imaginacioacuten y trabajaraacute de manera creativa para disentildear y describir un nuevo exoplaneta Para ello tendraacute en cuenta rasgos clave y las adaptaciones que necesitariacutean desarrollar los seres vivos para sobrevivir en las condiciones ambientales de ese
planeta
gt ExoMars Rover ESAATG medialab
69
tema 9AGENCIA DE VIAJES A PLANETAS EXTRASOLARES
Exploracioacuten de mundos alieniacutegenas
Libros tabletas y ordenadores
de consulta
Rotuladores y laacutepices
de colores
70 T9
Ordenador con conexioacuten a
internet
Material necesario para realizar la actividad
Papel
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astroacutenomo
galaacutectico y extragalaacutectico y Astrobioacutelogo
71T9Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
Para preparar con antelacioacutenPara esta actividad se pueden preparar etiquetas identificativas para las profesiones de astroacutenomo extra-galaacutectico y astrobioacutelogo
IntroduccioacutenExplica en clase que en este tema deben actuar en primer lugar como astroacutenomos extragalaacutecticos para estudiar y disentildear un planeta extrasolar distante Despueacutes haraacuten las veces de astrobioacutelogos para estudiar y disentildear alguna forma de vida alieniacutegena uacutenica y tendraacuten que describir coacutemo se ha adaptado a las condi-ciones ambientales que imperan en su lejano mundo
Empieza la actividad con un emocionante viaje a mundos distantes usando la herramienta interactiva httpeyesjplnasagoveyes-on-exoplanetshtml
Muestra en clase las imaacutegenes del sitio en Internet de la NASAhttpsexoplanetsnasagovalien-worldsexoplanet-travel-bureau
En este sitio encontraraacutes una seleccioacuten de carteles con gran variedad de exoplanetas que ilustran los rasgos uacutenicos de cada uno de ellos
bull TRAPPIST-1_Planet hop from TRAPPIST-1 (de planeta en planeta desde TRAPPIST-1)
bull PSOJ31885-22 _Where the night life never ends (Donde la vida nocturna nunca cesa)
bull HD4037G_Experience the gravity of a super earth (Experimenta la gravedad de una supertierra)
bull KEPLER-16B_Where your shadow always has company (Donde tu sombra siempre tiene compantildeiacutea)
bull 51 Pegasi-b_Greetings from your first exoplanet (Saludos desde tu primer exoplaneta)
bull KEPLER-186F_Where the grass is always redder (Donde la hierba siempre es maacutes roja)
El tamantildeos de estos exoplanetas va desde las supertierras hasta los minineptunos algunos son rocosos otros son aacuteridos como desiertos los hay volcaacutenicos achicharrantes geacutelidos unos son asolados por potentes vientos otros son bombardeados por radiacioacuten intensa
gt Muestra de carteles sobre exoplanetas del sitio web de la NASA
72 T9 Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
Actividad ACada grupo estudiaraacute varios sistemas de planetas extrasolares y con la informacioacuten obtenida crearaacute una descripcioacuten detallada del mundo distante inventado por ellos A continuacioacuten disentildearaacuten un cartel en el que figuren los principales rasgos de ese planeta
Actividad BSi en ese mundo pudiera haber vida iquestqueacute forma tendriacutea iquestQueacute clase de adaptaciones tendriacutean que desarrollar los seres vivos para sobrevivir en las condiciones ambientales de este planeta La astrobiologiacutea aspira a descubrir cuaacuteles son las condiciones necesarias para la vida y queacute formas puede adoptar la vida Los alumnos asumiraacuten el papel de as-trobioacutelogos para estudiar los entornos extremos que hay en la Tierra y las adaptaciones que han desarrollado los seres vivos para sobrevivir en ellos Usaraacuten esta informacioacuten para describir la clase de vida alieniacutegena que podriacutea existir en el nuevo mundo que han imaginado Dibujaraacuten y pondraacuten nombre a esta nueva forma de vida y sentildealaraacuten sus rasgos principales
Puesta en comuacutenLos grupos presentaraacuten sus disentildeos ante su clase o ante otra clase y describiraacuten con detalle el mundo alieniacutegena que han inventado Expli-caraacuten queacute adaptaciones han desarrollado los seres vivos para adaptar-se a ese entorno
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Si fuera posible iquesta cuaacutel de esos exoplanetas viajariacutean los chicos o enviariacutean una sonda para estudiarlo y por queacute El docente haraacute hincapieacute en que es imposible viajar a estos exoplanetas distantes debido a las inmensas distancias que nos separan de ellos iquestCoacutemo seriacutea ese lugar Si pudieran elegir sus caracteriacutesticas iquestcuaacuteles creen que seriacutean las ideales para vivir felices y con bienestar
Puede que los grupos quieran componer una muacutesica para acompantildear su mural Tambieacuten podriacutean disentildear confeccionar y decorar una maqueta para ilustrar los rasgos principales del mundo distante que han elegido Esta actividad podriacutea relacionarse con otros temas interdisciplinares del curriacuteculo como dibujo teatro tecnologiacutea ingenieriacutea geografiacutea lecto-escritura e informaacutetica
73T9Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
VoyagerEn 1977 se lanzaron las dos sondas gemelas Voyager 1 y 2 para explo-rar regiones del espacio a las que ninguacuten otro artefacto terrestre habiacutea llegado jamaacutes Ambas estaacuten maacutes lejos del Sol que Plutoacuten y a traveacutes de los datos que siguen enviando a la Tierra los cientiacuteficos confiacutean en co-nocer mejor el espacio que media entre las estrellas llamado espacio interestelar La nave lleva a bordo un disco de cobre chapado en oro de unos 30 cm con sonidos e imaacutegenes seleccionados para retratar la diversidad de la vida y la cultura en la Tierra
mdash iquestQueacute pondriacutean los chicos en un disco asiacute para enviar en una misioacuten con destino a un planeta distante situado fuera de los confines de nuestra propia Galaxia
mdash iquestCoacutemo describiriacutean a los seres humanos
mdash iquestQueacute los hace felicesmdash iquestQueacute cualidades consideran
deseables en un ser humano
mdash iquestQueacute aficiones animales accidentes geograacuteficos o muacutesica incluiriacutean en el disco
mdash Si tuvieran que escribir una carta a un ser alieniacutegena iquestqueacute le diriacutean
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
El alumnado podriacutea grabar un viacutedeo o un mensaje de voz composiciones musicales programas informaacuteticos robots creaciones artiacutesticas o fotografiacuteas Esta actividad ofrece muchas posibilidades para seguir un plantea-miento interdisciplinar amplio atractivo para todas las edades y todo tipo de capacidades
Otros cuadernos didaacutecticosConsulta todos los disponibles y descaacutergalos de la web wwweseroes
Deteccioacuten de exoplanetasESCONDIDOS EN LA LUZModelado de traacutensitos de exoplanetas
PRIMARIA
Ingenieriacutea de astronavesLA ALEACIOacuteN PERFECTADescubre las distintas propiedades de los materiales
PRIMARIA
Lanzamiento de cohetesTECNOLOGIacuteA ESPACIALCalcula y disentildea tu propio lanzamiento
PRIMARIA
Observador de la tierraCENTINELA INCANSABLERecogida y anaacutelisis de informacioacuten para comprender mejor nuestro planeta
PRIMARIA
Deteccioacuten de exoplanetasESCONDIDOS EN LA LUZModelado de traacutensitos de exoplanetas
SECUNDARIA Y BACHILLERATO
Ingenieriacutea de astronavesLA ALEACIOacuteN PERFECTADescubre las distintas propiedades de los materiales
SECUNDARIA Y BACHILLERATO
Lanzamiento de cohetesTECNOLOGIacuteA ESPACIALCalcula y disentildea tu propio lanzamiento
SECUNDARIA Y BACHILLERATO
Modelado de traacutensitos de exoplanetas
exoplanetasDeteccioacuten de
ESCONDIDOS EN LA LUZ
PrimariaCuaderno del profesorado
DE-P-01
Colaboradores ESERO Spain Mayo 2019
ANDALUCIacuteA Consejeriacutea de Educacioacuten y Deporte de la Junta de Andaluciacutea
ARAGOacuteN Fundacioacuten Centro Astronoacutemica Aragoneacutes Espacio 042
Fundacioacuten Ibercivis
ASTURIAS Consejeriacutea de Educacioacuten y Cultura del Gobierno del Principado de Asturias
CANARIAS Consejeriacutea de Educacioacuten y Universidades del Gobierno de Canarias
CATALUNtildeA CESIRE (Centre de Recursos Pedagogravegics Especiacutefics de Suport a la Innovacioacute i la Recerca Educativa) Departament drsquoEnsenyament Generalitat de Catalunya
GALICIA Conselleriacutea de Educacioacuten Universidade e Formacioacuten Profesional de la Xunta de Galicia
I BALEARES Conselleria De Educacioacuten y Universidad Govern Illes Balears
LA MANCHA Consejeriacutea de Eduacioacuten Cultura y Deportes Gobierno de Castilla La Mancha
MADRID Consejeriacutea de Educacioacuten e Investigacioacuten de la Comunidad de Madrid
Grupo de Investigacioacuten en Nutricioacuten Ejercicio y Estilo de Vida Saludable INEF Universidad Politeacutecnica de Madrid
MURCIA Consejeriacutea de Empleo Universidades y Empresa Regioacuten de Murcia
NAVARRA Pamplonetario
PAIacuteS VASCO Departamento de educacioacuten Gobierno Vasco
VALENCIA Ciutat de les Arts i les Ciegravencies Generalitat Valenciana
Tema 2 Signos de vida 23T2
Para preparar con antelacioacuten
Inflar y desinflar varias veces los globos antes de iniciar el estudio de la levadura Calentar el agua y guar-darla caliente en un termo Para trabajar este tema se pueden preparar etiquetas identificativas con la profesioacuten de astrobioacutelogo
ActividadIntroduccioacutenLa actividad se introduciraacute explicando que la humanidad estaacute buscando signos de vida en planetas si-tuados fuera del Sistema Solar Para ello se utilizan telescopios muy potentes En la pizarra electroacutenica se pueden mostrar imaacutegenes obtenidas por el telescopio espacial Hubble por el telescopio COROT de ESA y por el telescopio espacial Spitzer (Consuacuteltense los enlaces que figuran en el apartado titulado laquoInforma-cioacuten para el docenteraquo) Conviene explicar al alumnado que estos telescopios permiten reunir informacioacuten sobre las atmoacutesferas de las estrellas y los planetas distantes aparte de la toma de imaacutegenes espleacutendidas desde el espacio
Actividad A Explica al alumnado que los organismos vivos producen dioacutexido de carbono como material de desecho y que los especialistas que buscan signos de vida fuera del Sistema Solar usan telescopios especiales para de-tectar sustancias como dioacutexido de carbono en las atmoacutesferas de planetas distantes Se puede seguir gran variedad de procedimientos para crear burbujas de dioacutexido de carbono Los chicos usaraacuten las pajitas para soplar con ellas dentro del agua y formar burbujas introduciraacuten un comprimido efervescente de vitamina C en el agua y observaraacuten las burbujas que aparezcan o antildeadiraacuten vinagre a una cucharilla llena de bicar-bonato soacutedico y comprobaraacuten que se forma espuma a medida que se produzca el dioacutexido de carbono
El docente se aseguraraacute de que los comprimidos efervescentes se usan tan solo para realizar el experi-mento y advertiraacute a los alumnos de que no deben ingerirlos
Actividad BEn esta ocasioacuten usaremos un organismo llamado levadura que produce dioacutexido de carbono a partir de un nutriente el azuacutecar Para ello se explicaraacute a los chicos coacutemo hay que realizar la investigacioacuten1 Asegurarse de que el globo se ha estirado tras inflarlo y desinflarlo varias veces2 Verter el contenido de un sobre de levadura y una cucharilla de azuacutecar en un vaso con agua caliente
(entre 45 y 50 ordmC) y remover la mezcla3 Asegurarse de que el azuacutecar y la levadura se han disuelto y verter la mezcla en una botella Deberiacutean ver-
se las burbujas de dioacutexido de carbono que formaraacute la levadura a medida que se alimente con el azuacutecar4 Colocar y fijar la boca del globo en el cuello de la botella5 Unos minutos despueacutes el globo deberiacutea inflarse
Conviene explicar que la levadura es un organismo vivo y que a medida que se alimenta con el azuacutecar produce dioacutexido de carbono
Tema 1 Hasta el infinito y maacutes allaacute24 T2
mdash iquestSon capaces de averiguar los chicos queacute condiciones afectan a la produccioacuten de dioacutexido de carbono por parte de la levadura
A continuacioacuten cada grupo debatiraacute queacute variables podriacutean alterarse en este experimento Algunas de sus sugerencias podriacutean ser cambiar la cantidad de azuacutecar o de levadura el tipo de azuacutecar o la temperatura del agua Planificaraacuten su investigacioacuten
mdash iquestQueacute quieren mantener igual iquestQueacute quieren medir iquestQueacute van a registrar iquestQueacute creen
que ocurriraacute y por queacute Tambieacuten pueden tomar fotografiacuteas o viacutedeos de las distintas fases de expansioacuten que experimenten los globos
Puesta en comuacutenEl alumnado mostraraacute sus resultados en tabletas graacuteficas murales viacute-deos o presentaciones de PowerPoint explicaraacute queacute significan y justifi-caraacute sus conclusiones iquestCoacutemo proseguiriacutean con la investigacioacuten Con-viene hacer hincapieacute en que la existencia de dioacutexido de carbono en la atmoacutesfera de un planeta no demuestra que haya vida en eacutel
Demostracioacuten del docenteEl docente explicaraacute que una de las propiedades del dioacutexido de carbo-no es que es maacutes pesado que el aire y que puede utilizarse para apagar una llama Para demostrarlo se introduciraacuten varias cucharadas de bi-carbonato soacutedico en una jarra y se antildeadiraacute vinagre Un par de minutos despueacutes se produciraacute una reaccioacuten que formaraacute un gas Entonces se laquoverteraacuteraquo este gas (pero no el liacutequido ni la espuma) sobre una vela encendida dentro de un recipiente poco hondo y se observaraacute que la llama se apaga El docente explicaraacute entonces que la llama necesita el oxiacutegeno del aire para arder como el dioacutexido de carbono es maacutes denso
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
El alumnado podraacute disentildear un extremoacutefilo usando la informacioacuten que figura en la ficha de actividades 2a y describir en queacute condicio-nes vive y coacutemo se ha adaptado a ellas antes de concluir la actividad daacutendole un nombreTambieacuten pueden estudiar el telescopio espacial Hubble o el planeta extrasolar HD 189733b
ENLACES
Para ampliar informacioacuten sobre telescopios veacutease
httphubblestscieduthe_telescopehub-ble_essentials
httpwwwbbccouksciencespaceuniverseexplorationkepler_mission
httpsenmwikipediaorgwikiKepler_(spa-cecraft)
httpwwwspitzercaltechedu
httpwwwesaintOur_ActivitiesSpace_ScienceCOROT_overview
Para maacutes informacioacuten sobre extremoacutefilos veacutease
httpsastrobiologynasagov
La vida de los extremoacutefilos de Christopher Brooks BBC Scotland
httpwwwbbccouknature21923937
Tema 2 Signos de vida 25T2
que el aire se hunde hasta el fondo del recipiente desplaza el aire y apaga la llama iquestHay alguna manera de demostrar queacute gas se forma durante el experimento Intenta laquoverterraquo con cuidado el gas que hay den-tro de los globos cerca de una vela encendida y observa que la llama se apaga Esta prueba no demuestra por supuesto que se trate de dioacutexido de carbono en lugar de cualquier otro gas maacutes denso que el aire pero siacute revela una de las propiedades del dioacutexido de carbono La demostracioacuten es visual y fomenta el ra-zonamiento loacutegico
Siempre hay que tener cuidado cuando se usan velas encendidas Hay que advertir al alumnado de los peligros de tocar o acercarse demasiado a una llama
Informacioacuten para el docente AstrobiologiacuteaLa astrobiologiacutea estudia el origen la evolucioacuten la distribucioacuten y el futuro de la vida en el universo tanto la vida extraterrestre como la vida en la Tierra
Levadura Se conocen unas 160 especies de levadura La levadura es un hongo un organismo diminuto un solo gramo contiene 25 000 millones de ceacutelulas Es capaz de producir una cantidad inmensa de dioacutexido de car-bono siempre que disponga de los azuacutecares que necesita para alimentarse La levadura utiliza sus propias enzimas para descomponer azuacutecares maacutes complejos como azuacutecar granulado y conferirle una forma en la que pueda consumirlo
ExtremoacutefilosHasta donde sabemos la Tierra es el uacutenico planeta que alberga vida y esta vida comenzoacute a existir hace al menos 3800 millones de antildeos cuando la Tierra se habiacutea enfriado lo bastante como para desarrollar una capa exterior de roca Puede que surgiera en una laguna de roca o en el oceacuteano Ninguna forma de vida de este planeta puede sobrevivir sin agua Algunos especialistas creen que los ingredientes necesarios para la aparicioacuten de la vida pudieron llegar del espacio a lomos de cometas o asteroides En todos los lugares donde se mire se encuentra vida de alguna clase Antes se creiacutea que las plantas y animales solo podiacutean vivir cerca de la superficie terrestre donde llega la luz del Sol Pero hay bacterias que metabolizan minerales y se han descubierto gases de origen bioloacutegico varios kiloacutemetros por debajo de la roca soacutelida algunos organismos viven en ambientes muy aacutecidos en surtidores calientes situados en el fondo de los oceacuteanos maacutes profundos en charcas hidrotermales con agua hirviendo en las estepas heladas de la Antaacutertida en entornos altamente radiactivos y hasta en burbujas de gas metano Estos organismos supervivientes se denominan extremoacutefilos y da la impresioacuten de que la vida es capaz de sobrevivir en cualquier lugar donde haya agua Como la vida es tan resistente hay razones para pensar que en el cosmos puede existir alguacuten tipo de vida extraterrestre Uno de los indicadores de la vida lo constituye el dioacutexido de carbono un gas generado por la vida y que las plantas expulsan y utilizan para crecer El carbono es uno de los principales elementos quiacutemicos de la vida En 2008 el telescopio espacial Hubble descubrioacute dioacutexido de carbono en la atmoacutesfera del planeta HD 189733b que orbita alrededor de una estrella distante con un tamantildeo similar al de Juacutepiter
26 T2 Tema 2 Signos de vida
Tardiacutegrados
Los tardiacutegrados u osos de agua son animales diminutos que viven en el agua y pueden sobrevivir en entornos extremos Por ejemplo soportan unas temperaturas extremadamente altas y bajas unos iacutendices de presioacuten y de radiacioacuten extremos que resultariacutean letales para la mayoriacutea de los animales y pueden sobrevivir sin alimento y sin agua durante maacutes de diez antildeos
Deinococcus radiodurans
Este organismo unicelular soporta altas dosis de radiacioacuten casi 3000 veces maacutes que el ser humano
Hesiocaeca methanicola gusano de hielo
Especie de gusano poliqueto plano rosaacuteceo y de 5 cm de longitud que vive en depoacutesitos de hielo de metano en los fondos oceaacutenicos
Termoacutefilos
Conjunto de bacterias capaces de soportar el calor extremo y productoras de los vivos colores que se forman alrededor de los surtidores termales del Parque Nacional Yellowstone de EE UU El agua de los geacuteiseres y los surtidores de este parque alcanza temperaturas de hasta 70 ordmC
Algas termoacutefilas
Las algas termoacutefilas son capaces de sobrevivir y proliferar a temperaturas extremadamente elevadas Las algas verdes que aparecen en esta imagen del Parque Nacional Yellowstone viven en un agua que ronda los 50 ordmC
Microcystis
Los organismos Microcystis son una clase de algas bacterianas que crecen en aguas con unos niveles muy elevados de pH como el lago Mono de California Estas cianobacterias suelen organizarse en colonias como la de la figura y producen y liberan toxinas nocivas
Arenaria de mar
La Honckenya peploides tambieacuten conocida como arenaria de mar o hierba de la sal es una planta haloacutefila lo que significa que puede vivir en unas condiciones de salinidad extrema por lo que suele encontrarse cerca de las playas
Microalgas Dunaliella salina
Las microalgas Dunaliella salina amantes de entornos con una salinidad extrema son las causantes del intenso color rosa que se ve en esta imagen aeacuterea de una laguna hipersalina
Ficha informativa 2a
H O J A D E A C T I V I D A D E Sw w w e s e r o e s
actividades27T2
Cuaderno del profesoradoD E T E C C I Oacute N D E E X O P L A N E TA SFicha 2b
Nuestra pregunta es
Cambiaremos
Mediremos
Dejaremos igual las condiciones siguientes
Resultados obtenidos
Hemos descubierto
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que la luz se compone de diversos coloresbull que se pueden detectar ingredientes clave
en la atmoacutesfera de un planetabull que la deteccioacuten de agua dioacutexido de carbono
u oxiacutegeno en una atmoacutesfera planetaria puede ser un signo de que alberga vida
bull a interpretar datos e identificar rasgos determinantes
Contexto
Se ha observado que varios planetas extrasolares
poseen atmoacutesfera Cuando uno de estos planetas
transita por delante de su estrella central no solo se
puede medir su tamantildeo sino que tambieacuten se puede
averiguar exactamente queacute elementos quiacutemicos
componen la atmoacutesfera que lo envuelve mediante
el empleo de un espectroacutegrafo para captar su
espectro
En esta actividad el alumnado averiguaraacute
coacutemo descomponer tintas de colores usando la
cromatografiacutea coacutemo descomponer la luz blanca en
los colores que la conforman recurriendo a un CD a
modo de red de difraccioacuten y coacutemo interpretar los
espectros de planetas extrasolares para identificar
elementos clave de sus respectivas atmoacutesferas
gt Planeta extrasolar visto desde su sateacutelite Creacutedito IAUL Calcada
29
tema 3LA ATMOacuteSFERA
La firma especiacutefica de un planeta
Rotularesnegros
Rotuladores de colores
Fuentes de luz variadas
Pegatinas de colores
2 pipetasFichas de
actividades3a y 3b
Papel de filtro CaramelosSmaties o MampMs
Plantilla de espectroscopio (para fotocopiar)
y 1 CD
30 T3
Material necesario para realizar la actividad
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Botella con tapoacuten tipo sport
Cerillas
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Espectrocopista
y AstroacutenomoAgua caliente
Tema 3 La atmoacutesfera 31T3
Para preparar con antelacioacutenPrepara algunos ejemplos de los patrones de color que se producen cuando se dejan caer gotas de agua sobre ciacuterculos de color pintados con rotulador sobre un trozo de filtro de papel
Ten preparada una botella de plaacutestico transparente de 500 ml de capacidad con tapoacuten tipo sport y cerillas para crear una nube dentro de la botella Conviene practicarlo con antelacioacuten
Se pueden preparar etiquetas identificativas con la profesioacuten de espectroscopista del apeacutendice 1 para usarlas cuando los chicos estudien los patrones de la luz
IntroduccioacutenExplica al alumnado que la cromatografiacutea es una teacutecnica que se usa para separar mezclas Mueacutestrales coacutemo se usa la cromatografiacutea para separar pigmentos en tintes y tintas Ensentildea en clase las muestras preparadas de patrones creados al verter gotas de agua sobre ciacuterculos de colores dibujados con rotulador en filtros de papel Pide a los chicos que adivinen queacute rotuladores crearon los patrones de cada una de las muestras iquestQueacute colores permanecen igual iquestCuaacuteles se descomponen en distintos tonos
Explica en clase que igual que algunas tintas de color consisten en muchos colores las atmoacutesferas que envuelven los planetas contienen muchos ingredientes diferentes Los cientiacuteficos reuacutenen informacioacuten pro-cedente del espacio para averiguar exactamente queacute gases y queacute otras sustancias rodean estos planetas La deteccioacuten de algunos de ellos como el hidroacutegeno el dioacutexido de carbono o el oxiacutegeno puede indicar que se trata de un planeta habitable en el que podriacutea haber vida
ActividadEl alumnado estudiaraacute la teacutecnica usando rotuladores de varios colores incluido el color negro Pegaraacuten una pequentildea pegatina de color en el centro de un trozo de filtro de papel para representar un planeta y a su alrededor pintaraacuten un ciacuterculo con rotulador Antildeadiraacuten un par de gotas de agua al ciacuterculo recieacuten pintado esperaraacuten y observaraacuten queacute efectos se producen Los chicos podraacuten probar con distintos colores incluido el negro iquestQueacute ocurre Tambieacuten pueden probar a verter gotas de agua sobre Smarties o cualquier otro tipo de caramelo recubierto de color colocados sobre un papel en blanco para observar queacute pasa Expliacutecales que algunas tintas se componen de una mezcla de pigmentos que se mueven a un ritmo diferente por el papel lo que permite observar diferentes colores
Expliacutecales que la luz tambieacuten se puede descomponer en los colores de los que estaacute formada iquestAlguien ha visto alguna vez un arcoiacuteris Las gotas de lluvia curvan la luz que las atraviesa y dividen la luz visible en colores Esto es lo que llamamos un espectro Se puede usar un CD para descomponer la luz El alumnado investigaraacute este fenoacutemeno o bien orientando un CD hacia la luz del Sol o bien encendiendo una linterna o cualquier otra fuente de luz frente a un CD para ver el espectro de la luz blanca Deberiacutean intentar captar el espectro en una hoja de papel blanco cambiando el aacutengulo del CD Recuerda al alumnado que nunca hay que mirar directamente al Sol
Explica al alumnado que las atmoacutesferas planetarias contienen distintas sustancias quiacutemicas o laquoingre-dientesraquo y que cada uno de estos ingredientes tiene un patroacuten de colores o laquoespectroraquo uacutenico Cuando la luz de una estrella atraviesa las atmoacutesferas los ingredientes absorben parte de esos colores de la luz lo que se ve como liacuteneas negras A partir del patroacuten obtenido se puede saber queacute ingredientes lo causaron
32 T3 Tema 3 La atmoacutesfera
Entrega a cada grupo las fichas de actividades 3a y 3b La fi-cha 3a contiene informacioacuten sobre cuatro exoplanetas los espectros identificativos de ingredientes clave y el espectro de la luz blanca La ficha de actividades 3b es un cuestionario Porta una breve des-cripcioacuten de cada exoplaneta y del espectro de tres planetas A B y C El espectro del planeta D se ha omitido a propoacutesito para que se complete con las actividades complementarias El alumnado deberaacute cotejar estos patrones espectrales con los que aparecen en la ficha de actividades 3a para identificar queacute elementos coinciden con cada espectro Una vez que el alumnado localice queacute ingrediente hay en la atmoacutesfera de un planeta podraacute proceder a asignar un nombre a cada exoplaneta
Puesta en comuacutenCada grupo expondraacute sus resultados ante el resto de la clase identifi-caraacute los planetas A B y C y explicaraacute en queacute se ha basado para llegar a sus conclusiones
mdash iquestQueacute ingredientes consiguioacute localizar cada grupo iquestCuaacutel de los planetas podriacutea albergar vida si es que hubiera alguno iquestPor queacute O iquestpor queacute no
Demostracioacuten del docenteEs bastante sencillo crear una laquoatmoacutesferaraquo o nube en el interior de una botella para simular de manera sencilla la atmoacutesfera de un exoplaneta Vierte 50 ml de agua caliente en una botella de plaacutestico transparen-te con tapoacuten de tipo sport enciende una cerilla apaacutegala y absorbe el humo de la cerilla hacia el interior de la botella comprimieacutendola y soltaacuten-dola varias veces Cierra el tapoacuten La compresioacuten de la botella aumenta la presioacuten en su interior eleva la temperatura y convierte las moleacuteculas de agua en vapor Cuando se libera la presioacuten la temperatura desciende lo que permite que las moleacuteculas de agua se condensen alrededor de las partiacuteculas de humo y formen una laquonuberaquo Tal vez sea necesario practicar el experimento antes de realizarlo ante el alumnado
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Los chavales afianzaraacuten los conocimientos aprendidos recreando el espectro del hidroacute-geno a partir de la informacioacuten disponible Recueacuterdales que tienen el espectro completo de la luz blanca en la ficha de actividades 3a Expliacutecales que se ha detectado hidroacutegeno en la atmoacutesfera del exoplaneta D El hidroacutegeno absorbe algo de luz de color azul violeta y azul oscuro del espectro iquestSeriacutean capaces de trazar el espectro del exoplaneta D
Veacutease el apartado laquoInformacioacuten para el docenteraquo para saber maacutes sobre el espectro del hidroacutegeno
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Se puede confeccionar un espectroscopio sencillo insertando un CD en una caja Las instrucciones para esta actividad junto con otras relacionadas con la luz y el color se pueden consultar en el recurso educativo de la Agencia Espacial Europea titulado laquoThe Magic of Lightraquo consistente en ocho ejercicios de razonamiento inductivo para nintildeos de 8 a 10 antildeos de edad con la finalidad de estudiar la luz y el color usando espectroscopios y ciacutercu-los cromaacuteticos
httpswwwesaintEducationTeachers_CornerThe_Magic_of_Light_Using_spectroscopes_and_colour_wheels_to_study_the_properties_of_light_Teach_with_space_PR06
Tema 3 La atmoacutesfera 33T3
Informacioacuten para el docenteLa luz estaacute formada por radiacioacuten electromagneacutetica de distintas longitudes de onda Las sustancias que emiten luz tienen un espectro de emisioacuten Ademaacutes cada elemento absorbe ciertas longitudes de onda de la luz y crea un espectro de absorcioacuten Cuando un elemento o compuesto quiacutemico se calienta emite energiacutea en forma de luz Esos espectros de frecuencias de radiacioacuten electromagneacutetica se pueden ver me-diante un instrumento llamado espectroacutemetro Cada elemento quiacutemico se identifica porque posee es-pectro uacutenico que es como su huella dactilar Los primeros espectroscopios usaban prismas para desviar la luz pero los modelos posteriores usan sistemas de rendijas denominados red de difraccioacuten a traveacutes de la cual pasa la luz La luz se descompone entonces en distintas longitudes de onda Los CD tienen pequentildeas crestas en su superficie que reflejan la luz en distintas direcciones Funciona como una red de difraccioacuten que descompone la luz visible o luz blanca en los colores del arcoiacuteris
La misioacuten EUCLID de la Agencia Espacial Europea consiste en un sateacutelite que usa un espectroscopio para estudiar por queacute se estaacute expandiendo el universo httpsciesainteuclid
El exoplaneta A se corresponde con HD 189733b un gigante gaseoso En su atmoacutesfera se ha detec-tado hierro El exoplaneta B es HD 209458b un juacutepiter caliente con sodio en la atmoacutesfera El exoplaneta C es el objeto 55 Cancri e en cuya atmoacutesfera se ha detectado helio entre otros elementos quiacutemicos El exoplaneta D es Gliese 436b un neptuno caliente cuya atmoacutesfera contiene hidroacutegeno
En esta actividad se han utilizado los espectros del helio el hierro y el sodio y la deteccioacuten de estos elementos en una atmoacutesfera no debe considerarse un indicador de vida a diferencia de lo que podriacutea ocurrir con el hidroacutegeno El hidroacutegeno es una fuente de energiacutea quiacutemica para algunos microbios terrestres que habitan cerca de los surtidores hidrotermales de los fondos oceaacutenicos La deteccioacuten de una fuente de hidroacutegeno en la atmoacutesfera de un exoplaneta supone un hallazgo apasionante que implica que la existencia de vida extraterrestre en ese lugar no es imposible
Un espectroscopio es un instrumento que mide el espectro de la luzUn espectroacutegrafo es un instrumento que descompone la luz en un espectro de frecuencias y registra
la sentildeal mediante una caacutemaraLos especialistas que usan espectroscopios se denominan espectroscopistas y se dedican a investigar y
medir el espectro de los patrones que se forman cuando ciertas sustancias o laquomateriasraquo emiten radiacioacuten electromagneacutetica o interaccionan con ella
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que el planeta Tierra orbita alrededor del Sol en
la zona habitable (o laquozona de Ricitos de Ororaquo) donde la distancia y la temperatura son idoacuteneas
bull que los planetas extrasolares son muy calientes o muy friacuteos dependiendo de la distancia que los separe de su estrella central
bull que en astronomiacutea se usan telescopios especiales de infrarrojos para detectar estos objetos tan distantes
bull que la energiacutea se transfiere de lo caliente a lo friacuteo y que su intensidad decrece a medida que aumenta la distancia a la fuente
bull a trabajar siguiendo el meacutetodo cientiacutefico formulando predicciones observando registrando y usando datos para extraer conclusiones
Contexto
La luz infrarroja es una forma de radiacioacuten
electromagneacutetica pero no es luz visible A veces
percibimos sus efectos teacutermicos en la piel Todo lo
que estaacute caliente tambieacuten emite radiacioacuten infrarroja
y eso incluye planetas estrellas y personas Cuando
se transfiere energiacutea desde una fuente de calor esta
se dispersa por un aacuterea cada vez mayor Eso significa
que cuanto maacutes lejos se encuentra un objeto maacutes
cuesta detectarlo Los astroacutenomos que buscan
planetas extrasolares usan telescopios de infrarrojos
para captar el tenue fulgor de los objetos del espacio
exterior con ellos detectan objetos muy friacuteos y por
tanto demasiado tenues para observarlos en luz
visible En este tema el alumnado usaraacute registradores
de datos (data loggers) para medir temperaturas a
distancia y usaraacute papel termocromaacutetico para medir
el ritmo al que se transfiere energiacutea entre distintos
materiales
gt NASA AmesJPL-CaltechTim Pyle
35
tema 4NI DEMASIADO FRIacuteA NI DEMASIADO CALIENTE
La zona de Ricitos de Oro
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astrofiacutesico y Espectroscopista
Variedad de materiales y superficiesTablet o moacutevil Cinta adhesiva Cronoacutemetro
Botella de bebida de cola
2 litros
Ademaacutes necesitaraacutes
Placa de Petri de plaacutestico con tapa
Varilla metaacutelica 1 velaPapel termocromaacutetico
Taza termo(por ejemplo taza
para cafeacute con tapadera)
Termoacutemetro
36 T4
Material necesario para realizar la actividad
Material opcional
Tablet o moacutevil con app para tomar imaacutegenes teacutermicas
2 latas 2 termoacutemetros Cronoacutemetro WebCam
Tema 4 Ni demasiado friacutea ni demasiado caliente 37T4
Para preparar con antelacioacuten1 Seleccionar imaacutegenes normales y en infrarrojos para mostrar en clase httpsspaceplacenasagov
ir-photo-albumen2 Registradores de datos (data loggers) y ordenador portaacutetil para las demostraciones3 Retirar las etiquetas de dos latas Pintar una de color negro con pintura acriacutelica mate o cubrirla con
papel negro Si es necesario preparar un lote para cada equipo4 Agua caliente (a una temperatura maacutexima de 50 ordmC)
Actividad
IntroduccioacutenMuestra en la pizarra electroacutenica de clase algunas imaacutegenes de telescopios que contengan informacioacuten sobre el espacio Algunos de estos instrumentos como el telescopio espacial Spitzer reuacutenen informacioacuten sobre la temperatura de planetas estrellas y polvo y se denominan telescopios de infrarrojos Otro ejem-plo lo ofrece el telescopio espacial James Webb cuyo lanzamiento estaacute previsto para 2021
Veacutease httpjwst-miriroeacuk o httpswwwjwstnasagov
Proyecta en la pizarra electroacutenica el juego de httpsspaceplacenasagovir-photo-albumen Al pasar la laquolente de la caacutemararaquo sobre las imaacutegenes el alumnado comprobaraacute coacutemo se veriacutea el mundo si la vista humana pudiera detectar la radiacioacuten infrarroja Explica al grupo que algunos teleacutefonos moacuteviles y tabletas cuentan con tecnologiacutea para detectar radiacioacuten infrarroja El alumnado podraacute investigar coacutemo utilizar las aplicaciones para moacuteviles y tabletas que permiten tomar imaacutegenes teacutermicas o infrarrojas para detectar diferencias de tem-peratura iquestSe les ocurre alguna utilidad que pueda ofrecer esta tecnologiacutea para la vida cotidiana
Demostracioacuten del docente Coloca una vela encendida detraacutes de una botella de cola de 2 litros de manera que la vela no se vea Situacutea la caacutemara de un teleacutefono moacutevil hacia el centro de la botella ahora deberiacutea verse con claridad el ful-gor de la vela en la pantalla del teleacutefono La parte infrarroja maacutes cercana del espectro de la luz se situacutea a continuacioacuten de la luz roja que el ojo humano es capaz de detectar Las caacutemaras fotograacuteficas de algunos teleacutefonos moacuteviles no cuentan con un filtro para el infrarrojo cercano sobre todo en la caacutemara frontal Esto nos permite ver algo de la radiacioacuten electromagneacutetica (luz) que emiten los objetos calientes Un ejemplo de ello lo ofrece la contemplacioacuten de la llama de una vela a traveacutes de una botella llena de refresco de cola La llama se ve mucho maacutes al usar la caacutemara que a simple vista Otra posibilidad consiste en modificar una caacutemara web para despojarla del filtro infrarrojo
Veacutease httpswwwesaintEducationTeachers_CornerInfrared_Webcam_Hack_-_Using_infrared_ light_to_observe_the_world_in_a_new_way_Teach_with_space_P15En el siguiente enlace aparecen maacutes ejemplos de imaacutegenes en luz visible y en luz infrarroja httpcoolcosmosipaccaltecheduimage_galleriesshoehtml
38 T4 Tema 4 Ni demasiado friacutea ni demasiado caliente
Entrega a cada grupo varios cuadraditos de papel termocromaacutetico y deja que los chicos los manipulen para explorar sus propiedades iquestSaben queacute ocurre Explica brevemente coacutemo funciona este material (Consuacuteltese el apartado titulado laquoInformacioacuten para el docenteraquo) Ya en grupos los alumnos seguiraacuten investigando las propiedades del papel termocromaacutetico Pueden probar a colocar el papel en distintas superfi-cies o a sostenerlo con manos friacuteas y calientes para observar sus cam-bios de color
Tras examinar los cambios de color planificaraacuten una investigacioacuten para comparar la eficacia de distintos materiales como conductores del calor Calentaraacuten el papel termocromaacutetico colocando los cuadra-ditos sobre la tapadera de una placa de Petri llena hasta la mitad de agua caliente (a un maacuteximo de 50 ordmC) En cuanto el papel cambie de color deberaacuten colocar los cuadraditos sobre los materiales que quieran comprobar El alumnado podraacute investigar la conductividad teacutermica de diversos materiales y superficies emitiendo una prediccioacuten previa antes de medir cuaacutento tiempo tarda el papel en perder el calor y recupe-rar el tono inicial Deberaacuten decidir queacute meacutetodo seguiraacuten para anotar los resultados de sus mediciones como una tabla o graacutefica donde aparezcan los materiales ordenados de acuerdo con su conductividad teacutermica
Puesta en comuacuten
Los resultados de cada grupo se pueden cotejar y debatir en la pizarra electroacutenica para exponerlos despueacutes en forma de graacutefica
mdash iquestQueacute material fue maacutes eficaz conduciendo el calor iquestQueacute material no fue un buen conductor teacutermico iquestQueacute utilidad tendriacutean estos resultados iquestSe les ocurre alguacuten uso praacutectico para los materiales termocromaacuteticos
Explica en clase que la energiacutea siempre procede de una fuente y viaja a traveacutes de un material cuanto maacutes lejana esteacute la fuente menor seraacute la temperatura Algunos materiales como los metales son buenos con-
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Para ilustrar que los metales conducen ener-giacutea cada grupo llenaraacute de agua caliente (a un maacuteximo de 50 ordmC) hasta la mitad una taza termo Introduciraacute en ella un pincho o una cuchara de metal y volveraacute a cubrir la taza con su tapadera de manera que un extremo del metal quede bajo el agua y el otro extremo asome por el orificio de la tapadera que sirve para beber y taparaacuten los huecos que queden alrededor del metal con cinta adhesiva El alumnado deberaacute emitir una prediccioacuten sobre queacute pasaraacute con la temperatura del extremo de metal que sobresale por fuera de la taza Un miembro del grupo sujetaraacute el extremo del metal al mismo tiempo que otro pone en marcha el cronoacutemetro e informaraacute al grupo cuando detecte que aumenta la temperatu-ra entonces tomaraacuten nota del tiempo Los grupos cotejaraacuten y discutiraacuten despueacutes sus resultados Si se dispone de registradores de datos (data loggers) se podraacuten usar los senso-res de temperatura para detectar cambios de temperatura en los pinchos o las cucharas el docente podraacute conectar entonces el regis-trador de datos a un ordenador portaacutetil para mostrar a la clase una graacutefica con las varia-ciones de temperatura a lo largo del tiempo a partir de los datos recopilados
ENLACES
El siguiente enlace ofrece maacutes ejemplos de imaacutegenes en luz visible e infrarroja
httpcoolcosmosipaccaltecheduimage_ga-lleriesshoehtml
Tema 4 Ni demasiado friacutea ni demasiado caliente 39T4
ductores del calor y permiten que el calor pase a su traveacutes mientras que otros son aislantes lo que sig-nifica que no son muy eficaces dejando pasar el calor a traveacutes de ellos En el espacio la energiacutea caloriacutefica viaja por el vaciacuteo del espacio mediante un proceso denominado radiacioacuten
Para demostrar la radiacioacuten caloriacuteficaEl docente podraacute optar por utilizar este apartado como una demostracioacuten en clase o para que cada grupo realice su propio experimento Vierte el mismo volumen de agua friacutea en dos latas de metal ideacutenticas pero con una de ellas pintada con pintura acriacutelica negra mate o envuelta en papel negro e introduce en cada una un termoacutemetro o una sonda de temperatura de un registrador de datos Pon ambas latas al sol o bajo una fuente de calor como un foco Al cabo de un tiempo el agua de la lata negra deberiacutea estar maacutes ca-liente que la de la otra lata La lata sin pintar absorbe poco calor porque refleja gran parte de la energiacutea ca-loriacutefica En cambio la superficie negra absorbe bien el calor radiante y la temperatura del agua aumenta
Informacioacuten para el docente La energiacutea caloriacutefica se desplaza de los objetos calientes a los friacuteos por tres meacutetodos convencioacuten con-duccioacuten y radiacioacuten De todos ellos la radiacioacuten es el uacutenico que no requiere contacto En el espacio no hay medio material por el que circular y la energiacutea caloriacutefica solo puede viajar en forma de radiacioacuten El infrarrojo es un tipo de luz que cae justo fuera del rango de la luz visible en el espectro electromagneacutetico Las ondas de luz portan energiacutea las longitudes de onda maacutes cortas tienen maacutes energiacutea mientras que las longitudes de onda maacutes largas tienen menos energiacutea Los objetos maacutes friacuteos brillaraacuten con longitudes de onda maacutes largas mientras que los objetos calientes brillaraacuten con longitudes de onda maacutes cortas En este proceso no interviene ninguna partiacutecula a diferencia de cuando se produce la conduccioacuten asiacute que la ra-diacioacuten puede darse en el vaciacuteo del espacio Los astroacutenomos que buscan exoplanetas utilizan telescopios de infrarrojos para detectar el tenue fulgor de objetos situados en el espacio exterior Los exoplanetas se detectan con maacutes facilidad cuando son grandes y completan una oacuterbita alrededor de su estrella cada pocos diacuteas 51 Pegasi b es un ejemplo y se considera un juacutepiter caliente Estos planetas alcanzan tempe-raturas muy elevadas porque se encuentran muy cerca de sus estrellas y fulguran con intensidad en luz infrarroja Spitzer fue el primer telescopio espacial que permitioacute detectar la luz de estos juacutepiter calientes
El papel termocromaacutetico contiene pigmentos sensibles a la temperatura Cambian de color al ca-lentarse o enfriarse Los materiales termocromaacuteticos se pueden utilizar para comprobar la laquoconductividad teacutermicaraquo o la capacidad para conducir el calor de un material
Los metales son materiales de una conductividad extrema La conduccioacuten permite que los aacutetomos calientes energeacuteticos choquen con aacutetomos maacutes friacuteos y alejados del metal lo que los vuelve maacutes energeacute-ticos De este modo la energiacutea caloriacutefica se va desplazando por el objeto
gt Telescopio espacial Spitzer
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que cuando un objeto opaco o transluacutecido
bloquea la luz de una fuente se produce una sombra
bull que cuanto maacutes cerca se encuentra el objeto de la fuente de luz mayor es la sombra que produce
bull que las estrellas emiten luzbull que a medida que los planetas orbitan alrededor
de su estrella bloquean parte de su luzbull que los planetas absorben y reflejan luz
Contexto
A medida que un planeta orbita su estrella puede situarse entre ese astro y la Tierra lo que eclipsa para nosotros parte de la luz de la estrella Esto recibe el nombre de traacutensito La medicioacuten de la intensidad de la luz durante un periodo de tiempo permite detectar planetas distantes y sus estrellas En esta actividad los alumnos aprenderaacuten cuestiones relacionadas con la luz y las sombras el traacutensito de planetas extrasolares ante sus estrellas centrales las estrellas como objetos
que emiten luz y la absorcioacuten de la luz
gt ESAATG medialab CC BY-SA 30 IGO
41
tema 5EN TRAacuteNSITO
Deteccioacuten de planetas extrasolares mediante la medicioacuten del descenso de brillo
Registrador de datos
(data logger)
Pizarra blanca o pared blanca para proyectar
Esferas de poliestirenovarios tamantildeos Tijeras
CartulinaCinta adhesiva
Pinchos de brochetas
o palillos de madera
Fuente de luz linterna o foco
de LED
Ficha de actividades
5a y 5b
42 T5
Material necesario para realizar la actividad
Esferas de distintos tamantildeos
(baloacuten de fuacutetbol pelota tenis pelota
espuma)
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Fotometrista de
traacutensitos e Ingeniero de disentildeo
Caja de cartoacuten (tipo zapatos o tipo toacutener de impresora)
Disco graduadoEncuadernadores
Palillos de dientes
Bolitas pequentildeas de poliexpan o
plastilina
Tema 5 En traacutensito 43T5
Para preparar con antelacioacutenPrepara varias esferas de distintos tamantildeos como un baloacuten de fuacutetbol una pelota de espuma y una pelota de tenis Se pueden preparar etiquetas identificativas con la profesioacuten de fotometrista de traacutensitos
ActividadIntroduccioacuten Pregunta en clase queacute ocurre cuando un objeto opaco pasa por delante de una fuente de luz Haz una demostracioacuten pasando un objeto por delante del foco del proyector de la clase y mostrando su sombra en la pizarra blanca Como alternativa usa una linterna o un foco y proyecta la sombra contra una cartulina blanca o la pizarra blanca del aula
Plantea estas preguntas
mdash iquestQueacute le pasa al tamantildeo de la sombra cuando se acerca o se aleja el objeto de la fuente de luz iquestQueacute hariacuteas para averiguarlo
Cada grupo de alumnos recortaraacute una pequentildea figura de cartulina que deberaacute unir a una base de cartulina para que se mantenga en vertical Los alumnos planearaacuten la investigacioacuten emitiraacuten predicciones y reali-zaraacuten la actividad tomando mediciones meticulosas y tomando registros de los resultados Tal vez quieran usar para sus registros el ejemplo que aparece en la ficha de actividades 5a Los grupos pondraacuten en comuacuten sus hallazgos y explicaraacuten sus conclusiones
mdash iquestQueacute han descubierto iquestQueacute pasoacute con el tamantildeo de la sombra al acercar o alejar la figura de la fuente de luz iquestCoacutemo se aseguraron de que no hubiera desviaciones cada vez que realizaban la prueba iquestPueden usar los datos para trazar una graacutefica que muestre el tamantildeo de la sombra frente a la distancia de la fuente de luz
Muestra en clase esta animacioacuten (titulada laquoTransiting Exoplanet Graphraquo) con la simulacioacuten de la curva de
luz que surge a medida que un planeta orbita alrededor de su estrella httpyoutubeOX_QWa_v5rw
44 T5 Tema 5 En traacutensito
Recrea el traacutensito de un planeta ante su estrella usando la pizarra blanca y el proyector de la clase a modo de estrella central La clase deberiacutea percibir la sombra en la pantalla cuando dos alumnos lancen una pelota desde un lado de la pantalla hasta el otro Prueba a usar pelotas de distintos tamantildeos
El alumnado confeccionaraacute por grupos una maqueta del traacutensito de un planeta ante su estrella usando esferas de poliestireno (o ciacuterculos de cartulina) para representar los exoplanetas y los palillos o brochetas de madera para sostenerlos Una fuente de luz como una linterna o un foco led haraacute las veces de estrella Si se conecta un registrador de datos (data logger) a un ordenador portaacutetil para medir la intensidad de la luz se apreciaraacute un descenso en la luz registrada cuando el planeta pase por delante de la fuente de luz
Muestra al alumnado la ficha de actividades 5b donde aparece una serie de graacuteficas con el nivel de luz registrado a medida que un exo-planeta orbita alrededor de su estrella La graacutefica a tambieacuten ilustra queacute aspecto tendriacutea la graacutefica si el planeta en oacuterbita fuera maacutes grande iquestSeriacutean capaces de trazar una liacutenea en los diagramas b c y d que ilus-tre la graacutefica resultante si cerca de la estrella orbitara un planeta maacutes pequentildeo maacutes veloz o maacutes lento
gt Graacutefica para ilustrar el tamantildeo de la sombra frente a la distancia de la frente de luz (en cm)
Distancia (cm)
Tam
antildeo
de la
som
bra
(cm
)
ENLACES
Muestra en clase este interesante viacutedeo de animacioacuten donde se explica el trabajo de la misioacuten Kepler y coacutemo opera este telescopio para detectar planetas
httpskeplernasagovmultimediaInteracti-vesHowKeplerDiscoversPlanetsElementaryflashcfm
Herramienta Lightgrapher
httpskeplernasagoveducationModelsand-Simulationslightgrapher
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Con una caja de zapatos se puede fabricar una caja de luz Haz un orificio en uno de sus lados con la finalidad de iluminarla a traveacutes de eacutel con alguacuten tipo de foco como una linterna led En el lado opuesto practica otro orificio que quede justo en frente de la fuente de luz Recorta una rendija semicircular en la tapa-dera de la caja cerca del extremo en el que se encuentre la fuente de luz Introduce por este orificio un palillo que en uno de sus extremos porte una bola de plastilina que represente el planeta aseguacuterate de que el haz de luz incide directamente sobre el planeta Desplaza el palillo con el planeta desde un extremo de la rendija semicircular hasta el otro extremo simulando parte de la oacuterbita En lugar de mirar la luz directamente usa un teleacutefono moacutevil o iPad colocado en el orificio por el que se mira y graba un viacutedeo con el paso del planeta mientras lo desplazas de un extremo al otro de la rendija
Ver guiacuteas de construccioacuten de las cajas en el anexo C de este documentohttpeseroeswp-contentuploads201808Cuaderno-ESERO_Detective-de-exoplanetas_DE-SB-01_2C2AA-ED_DIGITALpdf
45T5Tema 5 En traacutensito
Puesta en comuacutenInsta a cada grupo a crear un modelo a partir de una de las curvas de luz que aparecen en la ficha de actividades 5b iquestSaben explicar por queacute cambia la curva de luz con la velocidad del traacutensito o con el tamantildeo del planeta que orbita alrededor de la estrella Aprovecha las actividades praacutecticas para comentar los detalles de conocimiento maacutes relevantes Recuerda al alumnado que la observacioacuten minuciosa del brillo de una es-trella al lo largo de un periodo de tiempo permite detectar un descenso minuacutesculo en la cantidad de luz que vemos de esa estrella Los cientiacuteficos pueden medir ese brillo y representarlo en una graacutefica que se conoce como curva de luz Los planetas suelen ser pequentildeiacutesimos comparados con sus estrellas centrales asiacute que los descensos de luz que provocan en ellas son extremadamente leves Los planetas del tamantildeo de la Tierra son especialmente difiacuteciles de detectar Los exoplanetas maacutes grandes son faacuteciles de divisar sobre todo cuando se detectan varias oacuterbitas
Curvas de luz del traacutensito de un planetaEstas son cuatro copias de la misma curva de luz (fichas 5b) registrada durante el traacutensito de un planeta por delante de su estrella La graacutefica a) tambieacuten muestra la curva (en azul) que se obtiene cuando alrededor de la estrella orbita un planeta maacutes grande Dibuja otra curva en las graacuteficas que muestre b) un planeta maacutes pequentildeo c) un traacutensito maacutes veloz y d) un planeta maacutes lento
ENLACES
La misioacuten Kepler de la NASA dedicoacute antildeos a observar el mismo trozo de cielo casi 100 000 estrellas con la esperanza de captar traacutensitos
httpskeplernasagovindexcfm
GRAacuteFICA A Tiempo
Tiempo
Tiempo
Tiempo
Porc
enta
je d
e br
illo
Porc
enta
je d
e br
illo
Porc
enta
je d
e br
illo
Porc
enta
je d
e br
illo
GRAacuteFICA C
GRAacuteFICA B
GRAacuteFICA D
w w w e s e r o e sH O J A D E A C T I V I D A D E S
acti
vida
des
46 T5
Cuaderno del profesoradoD E T E C C I Oacute N D E E X O P L A N E TA S Ficha 5a (anverso)
Nuestra pregunta es
Predecimos que
Cambiaremos
Mediremos
Dejaremos igual las condiciones siguientes
Resultados obtenidos
H O J A D E A C T I V I D A D E Sw w w e s e r o e s
actividades47T5
Cuaderno del profesoradoD E T E C C I Oacute N D E E X O P L A N E TA SFicha 5a (reverso)
Resultados obtenidos
Distancia a la luz (en cm) Tamantildeo de la sombra (en cm)
Los resultados obtenidos revelan
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los polos magneacuteticos se dan por pares bull que los polos opuestos se atraen y que los polos
iguales se repelenbull que los imanes atraen algunos materialesbull que una corriente eleacutectrica en un cable crea un
campo magneacutetico
Contexto
El descubrimiento del planeta extrasolar Proxima b un posible mundo similar a la Tierra que orbita alrededor de Proxima Centauri (la estrella maacutes cercana al Sol) suscitoacute diversas cuestiones relacionadas con su capacidad para albergar vida Este exoplaneta estaacute bombardeado por cantidades inmensas de radiacioacuten procedente de su estrella Como se encuentra maacutes cerca de su estrella que la Tierra del Sol necesitariacutea contar con un campo magneacutetico muy intenso para que la vida sobreviviera en eacutel Aquiacute en la Tierra el campo magneacutetico que rodea el planeta protege a todos los seres vivos de los peligrosos rayos coacutesmicos
En esta actividad el alumnado estudiaraacute los
imanes fabricaraacute un electroimaacuten sencillo e investigaraacute
sus propiedades
gt Exoplaneta con niveles elevados de radiacioacuten electromagneacutetica Creacutedito NASAJPL-CaltechR Hurt (SSC)
tema 6QUE LA FUERZA TE ACOMPANtildeE
Fabricacioacuten de un electroimaacuten
49
Cinta aislante Tijeras
Ademaacutes necesitaraacutes
Contenedor de plaacutestico
50 T6
Cable con aislamiento
(al menos 2 metros)2 pilas AA2 imanes
2 cables de conexioacuten
con pinzas de cocodrilo
Clips de papeleriacutea
2 varillas o clavos de hierro
grandes(uno fino y otro
grueso)2 portapilas AA
Material necesario para realizar la actividad
Interruptor o interruptor
casero
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astrofiacutesico e Ingeniero de producto
PelacablesTacos de madera
(para interruptor)Puntas
(para interruptor)
Material opcional
51T6Tema 6 Que la fuerza te acompantildee
Para preparar con antelacioacutenEl docente podraacute preparar interruptores eleacutectricos simples con el alumnado si no dispone de interruptores comerciales
Veacuteanse las instrucciones en el apartado titulado laquoInformacioacuten para el docenteraquo
Para esta actividad se pueden preparar etiquetas identificativas con la profesioacuten de astrofiacutesicoConviene confeccionar y probar un electroimaacuten antes de realizar la actividad en clase La fuerza del
imaacuten dependeraacute del nuacutemero de espiras con que se construya
ActividadIntroduccioacuten Muestra en clase una imagen del exoplaneta Proxima b y explica que se trata de un planeta distante que orbita alrededor de una estrella llamada Proxima Centauri que es la maacutes cercana al Sol Aunque la oacuterbita que sigue el planeta alrededor de su estrella estaacute dentro de la zona habitable soporta vientos descomuna-les 2000 veces maacutes fuertes que los que imperan en la Tierra y recibe un bombardeo intenso de radiacioacuten El planeta necesitariacutea contar con un campo magneacutetico potente para proteger cualquier tipo de vida que pudiera albergar
En esta actividad los alumnos investigaraacuten por su cuenta queacute tipos de imanes hay comprobaraacuten la atraccioacuten y repulsioacuten entre sus polos y la fuerza magneacutetica asimismo estudiaraacuten que los imanes atraen algunos materiales Tras discutir sus resultados explicaraacuten que la electricidad se puede usar para construir un imaacuten y lo que se obtiene se denomina electroimaacuten
Cada grupo usaraacute los materiales que hay dentro del recipiente para fabricar un electroimaacuten Primero comprobaraacute su eficacia usando clips de papeleriacutea Despueacutes los grupos debatiraacuten queacute materiales les gusta-riacutea someter a su electroimaacuten antes de reunir una serie de materiales
Averiguaciones
mdash iquestCuaacutentos clips de papeleriacutea atraeraacute el electroimaacuten
mdash iquestVariacutea la fuerza del imaacuten si se cambia la cantidad de espiras de alambre con que se construye
mdash iquestHay alguna relacioacuten entre el nuacutemero de espiras del electroimaacuten y la cantidad de clips de papeleriacutea que consigue atraer
52 T6 Tema 6 Que la fuerza te acompantildee
mdash iquestPuedes antildeadir un interruptor para activar y desactivar el paso de la electricidad y por tanto el imaacuten
mdash iquestCoacutemo afecta al imaacuten un incremento del voltaje con una pila maacutes potente o antildeadiendo maacutes pilas
mdash iquestRepercute en el imaacuten el empleo de un clavo maacutes largo maacutes corto maacutes grueso o maacutes fino
mdash iquestQueacute materiales se pueden levantar usando la atraccioacuten de un imaacuten
Los datos recopilados durante la investigacioacuten de la relacioacuten entre el nuacutemero de espiras y la cantidad de clips de papeleriacutea atraiacutedos se puede plasmar despueacutes en graacuteficas El alumnado deberaacute exponer sus hallaz-gos en forma de presentacioacuten o de mural
Puesta en comuacutenCada grupo elige un meacutetodo para informar de sus hallazgos al resto de la clase y resumiraacute sus resultados en la pizarra electroacutenica iquestEncontraron los grupos alguna conexioacuten entre el nuacutemero de espiras de alambre y la fuerza del electroimaacuten iquestLograron aumentar la potencia de su imaacuten iquestCoacutemo iquestQueacute materiales atrajo el imaacuten iquestCoinciden en sus conclusiones todos los grupos
Nuacutemero de espiras Nuacutemero de clips de papeleriacutea
53T6Tema 6 Que la fuerza te acompantildee
Informacioacuten para el docente Se cree que el campo magneacutetico de nuestro planeta se genera en las profundidades del nuacutecleo terrestre A medida que la Tierra gira se arremolinan los materiales fundidos situados en el nuacutecleo del planeta El hierro liacutequido conduce la electricidad y genera corrientes eleacutectricas que a su vez crean campos magneacuteticos Los cientiacuteficos han desarrollado un meacutetodo para calcular el campo magneacutetico de un planeta extrasolar distante que orbite alrededor de una estrella distinta de la nuestra El meacutetodo consiste en utilizar el telescopio espacial Hubble para observar el paso de un planeta por delante de su estrella y entonces estudiar la absorcioacuten de la radiacioacuten de la estrella por parte de la atmoacutesfera del planeta para por uacuteltimo estimar el tamantildeo de los campos magneacuteticos que actuacutean alrededor del planeta
Los campos magneacuteticos se producen cuando todos los electrones de un objeto de metal giran en la misma direccioacuten Un electroimaacuten es un tipo de imaacuten que usa electricidad y un material magneacutetico como el hierro para crear campos magneacuteticos Los campos magneacuteticos no se ven pero siacute se pueden medir sus efectos
Para construir un electroimaacuten simple bull Pela los extremos de un cable para despojarlos del aislamiento de
plaacutestico que los recubre bull Coloca los materiales dentro de un contenedor de plaacutestico que no
conduzca la electricidadbull Sujeta el cable de unos 20 cm de largo por uno de sus extremos
coloacutecalo en la cabeza de un clavo de hierro y enroacutellalo a lo largo de eacutel sin que se superponga en ninguacuten lugar hasta la punta del clavo
bull Aseguacuterate de que enrollas el cable en el clavo dando las vueltas siempre hacia el mismo lado para que la electricidad fluya en un solo sentido
bull Conecta los extremos del cable a los dos lados (el positivo y el ne-gativo) de la pila sujetaacutendolo a ellos con un trozo de cinta aislante para que no dejen de hacer contacto
bull Cuando hayas conectado el segundo extremo del cable la pila em-pezaraacute a conducir electricidad por las espiras de alambre y el clavo quedaraacute imantado
bull Si permutas las conexiones tambieacuten cambiaraacutes la polaridad del campo magneacutetico creado
bull Prueba el electroimaacuten colocaacutendolo cerca de un clip de papeleriacutea o cualquier otro metal
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Los alumnos investigaraacuten el exoplaneta HD 209458b apodado Osiris un juacutepiter caliente que viene a ser una tercera parte maacutes grande y maacutes brillante que Juacutepiter Tambieacuten podriacutean investigar Proxima b para lo que podraacuten apo-yarse en la informacioacuten que encontraraacuten aquiacute
httpsenwikipediaorgwikiProxima_Cen-tauri_b
httpswwwnasagovcontentgoddardhub-bles-new-shot-of-proxima-centauri-our-nea-rest-neighbor
CONFECCIOacuteN DE UN INTERRUPTOR SIMPLE
Clava dos puntillas pequentildeas en un taco pequentildeo de madera y ensarta en cada una de ellas un clip de papeleriacutea Sujeta los cables a la cabeza de cada puntilla con pinzas de coco-drilo El circuito se cierra al desplazar los clips para que esteacuten en contacto Usa este enlace para consultar las instrucciones para hacerlo y otros ejemplos de interruptores simples
httphomeschoolandthingsblogspotcouk201303making-simple-switch-for-elec-tricalhtml
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que las ondas electromagneacuteticas viajan por el
espaciobull que los cientiacuteficos captan esas ondas usando
radiotelescopios bull que esas ondas se traducen entonces a sonidosbull a trabajar siguiendo el meacutetodo cientiacutefico mediante
la formulacioacuten de predicciones la realizacioacuten de experimentos sin sesgos y la recopilacioacuten e interpretacioacuten de datos
Contexto
Los cuatro sateacutelites Cluster de ESA han descubierto que la Tierra y otros planetas con campos magneacuteticos como Juacutepiter y Saturno emiten sentildeales de radio que viajan por el espacio en un haz delgado Estas emisiones solo se pueden detectar e interpretar usando radiotelescopios de gran tamantildeo
En esta actividad el alumnado recrearaacute diversos sistemas para enviar mensajes a distancia incluido el recorrido de las ondas de radio por el espacio usaraacute el meacutetodo cientiacutefico para estudiar los teleacutefonos con cuerda y escucharaacute los sonidos
naturales de la Tierra
gt Representacioacuten artiacutestica de los sateacutelites CLUSTER Copyright NASA
55
tema 7iquestHAY ALGUIEN A LA ESCUCHA
Comunicacioacuten a traveacutes del espacio
2 vasos desechables
56 T7
CuerdaHilo de nailon
Material necesario para realizar la actividad A
Bazuca de aire o caja de cartoacuten
Pelotas de espuma de diferentes
coloresVasos
desechablesParaguasPapel Radio analoacutegica
Ademaacutes necesitaraacutes para realizar la actividad A
Ademaacutes necesitaraacutes para realizar la actividad B
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Radioastroacutenomo
e Ingeniero de Sonido
2 platillos (muacutesica)
1 velaFicha de
actividades 2b
Linterna
Tabla con Coacutedigo Morse
o aplicacioacuten para moacutevil
Una caja de cartoacuten Compaacutes Tijeras Cinta adhesiva
Material opcional
Material necesario para construir un bazuca de aire
57T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Para preparar con antelacioacutenEl docente puede conseguir un bazuca de aire por Internet o se puede construir uno con una caja de car-toacuten (consulte el apartado titulado ldquoInformacioacuten para el docenterdquo)
Ten a mano una radio analoacutegica
Para la construccioacuten del teleacutefono deberemos practicar un orificio en la base de cada vaso previamente Para esta investigacioacuten se pueden preparar etiquetas identificativas con las profesiones de Radioastroacuteno-mo e Ingeniero de Sonido
Actividad AAveriguar maneras de enviar mensajes a distancia
Introduccioacuten Comienza el tema con una demostracioacuten para despertar la imaginacioacuten del alumnado Tiende una cuerda por el aula y cuelga de ella un trozo de papel o pide a alguien de la clase que lo sostenga en alto Utiliza un ba-zuca de aire para lanzar una onda de aire a traveacutes del aula que haga vibrar el papel Luego pide que un par de voluntarios se coloquen los vasos desechables en la cabeza Apunta con el bazuca hacia cada uno de los vasos y dispara Los vasos se tambalearaacuten y se caeraacuten Pregunta en clase queacute creen que pasa
Tambieacuten se pueden chocar dos platillos para demostrar que el aire que desplazan apaga la llama de una vela
Explica a la clase que aunque no vemos el aire moverse hasta el papel o los vasos siacute vemos o percibimos las consecuencias de ese desplazamiento De manera anaacuteloga las ondas de radio que recorren distancias inmen-sas por el espacio no se ven pero sabemos que estaacuten ahiacute al capturarlas y transformarlas en sonido Pregunta en clase si se les ocurre alguna manera de enviar mensajes a distancia aquiacute en el planeta Tierra Deja que debatan sus propuestas Ensentildea en clase dos objetos sencillos (vasos de papel y cuerda) que podriacutean utilizarse para enviar un mensaje iquestSe le ocurre a alguien coacutemo Aniacutemalos a comprobar sus propuestas A continuacioacuten los chicos probaraacuten por parejas a usar vasos de papel y cuerda para mandar mensajes Organizados ya por grupos debe-raacuten identificar queacute variables pueden cambiarse y coacutemo planificariacutean la investigacioacuten Tal vez quieran apoyarse en la ficha de actividades 2b (del tema 2) para planificar la resolucioacuten de interrogantes como
mdash iquestAfecta la longitud de la cuerda o el tipo de cuerda al sonido recibido
mdash iquestQueacute pasa cuando la cuerda estaacute tensa o flojamdash iquestTiene alguna repercusioacuten el material del
que estaacute hecho el vasomdash iquestFuncionariacutea el teleacutefono de cuerda
doblando una esquina
58 T7 Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
mdash El alumnado recopilaraacute y anotaraacute los datos y compartiraacute los resultados con la clase
mdash iquestQueacute tipo de cuerda o vaso recomendariacutean y por queacute
Puesta en comuacutenExplica en clase que los sonidos se generan mediante vibraciones que se desplazan a traveacutes del aire de soacute-lidos y de liacutequidos Las vibraciones que se producen al hablar dentro del vaso viajan por la cuerda hasta lle-gar al otro vaso el aire que hay dentro del vaso y los huesos que hay en el craacuteneo vibran y esas vibraciones llegan hasta los oiacutedos y entonces el cerebro descifra esa informacioacuten en forma de sonidos reconocibles
Para afianzar estos conocimientos se puede utilizar este viacutedeo
httpswwwyoutubecomwatchv=HMXoHKwWmU8
Actividad BEstudio de las ondas de radio
IntroduccioacutenHaz hincapieacute en que las ondas de radio son muy diferentes de las ondas del sonido Explica que las ondas electromagneacuteticas pueden viajar por el espacio sin necesidad de que haya aire Algunas de estas ondas se denominan ondas de radio Los cientiacuteficos han descubierto una manera de captar ondas de radio y convertirlas en sentildeales que viajan hasta nuestro oiacutedo
A continuacioacuten el alumnado reproduciraacute en clase el viaje que siguen las ondas electromagneacuteticas por el espacio hasta llegar al radiotelescopio Varios voluntarios se colocaraacuten en un extremo del aula con pelotas de espuma de diferentes colores que lanzaraacuten hacia el laquoradiotelescopioraquo un paraguas abierto que otro voluntario sujetaraacute desde el lado opuesto del aula de manera que la parte coacutencava mire hacia la clase Alguien decidiraacute queacute colores representaraacuten las ondas de radio uacutetiles Cuando se hayan lanzado todas las pelotas solo se conservaraacuten las pelotas de los colores elegidos que haya atrapado el paraguas mientras que el resto se desecharaacute Explica en clase que las estrellas (representadas por los alumnos voluntarios) emiten un montoacuten de radiacioacuten (representada aquiacute por todas las pelotas de diferentes colores) que viaja por el espacio el radiotelescopio (representado por el paraguas) capta toda esa radiacioacuten pero este instrumento solo podraacute utilizar la radiacioacuten de ciertas longitudes de onda las denominas ondas de radio las cuales transformaraacute en sentildeales comprensibles para nosotros
59T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Demostracioacuten del docenteUtiliza una radio analoacutegica para que el alumnado perciba el sonido que se oye cuando no estaacute sintonizada ninguna emisora mientras que al sintonizar alguna el sonido se vuelve niacutetido De forma anaacuteloga seriacutea-mos incapaces de atribuir un sentido a las ondas de radio si su energiacutea no se transformara en vibraciones que percibimos en forma de sonidos
Explica en clase que la Tierra y otros planetas tienen una manera de gritarle al resto de la Galaxia laquoiexclEstoy aquiacuteraquo Lo que ocurre es que ese mensaje solo se percibe y se entiende mediante radiotelescopios de gran tamantildeo
En este enlace escucharaacutes una grabacioacuten con los laquosonidosraquo
naturales de la Tierra
httpwwwesaintesaKIDSenSEM5QPSHKHF_LifeinSpace_0html
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Los maacutes entusiastas podriacutean construir o com-prar un transmisor que permita al alumnado enviar mensajes Los chicos tambieacuten podriacutean realizar su propia grabacioacuten de radio
Tambieacuten podriacutea estudiarse el coacutedigo Morse Existe una aplicacioacuten para teleacutefonos moacuteviles llamada Morse-It que traduce textos a pitidos en coacutedigo Morse Una laacutempara led podriacutea sustituirse por un timbre Otra alternativa seriacutea utilizar una linterna para enviar mensajes con patrones de haces de luz Explica que la luz se puede usar de este modo para enviar informacioacuten
Imagen 1 El Observatorio IRAM Pico Veleta o IRAM 30m es un radiotelescopio pertenecien-te al Instituto de Radioastronomiacutea Milimeacutetrica que estaacute situado en la loma de Dilar en Sierra Nevada a una altura de 2850 m sobre el nivel del mar
gt Radiotelescopio del observatorio de Sierra Nevada desde las pistas de esquiacute
60 T7 Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
A - J --- S 1 ----
B - K -- T - 2 ---
C -- L - U - 3 --
D - M -- V - 4 -
E N - W -- 5
F - O --- X -- 6 -
G -- P -- Y --- 7 --
H Q --- Z -- 8 ---
I R - 0 -----
9 ----
gt Tabla con el coacutedigo Morse
61T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Informacioacuten para el docente Los objetos que pueblan el espacio como planetas exoplanetas estrellas polvo y gas emiten ondas elec-tromagneacuteticas de diferentes longitudes de onda Parte de la luz que emiten tiene longitudes de onda muy largas algunas de hasta kiloacutemetro y medio de longitud Estas ondas largas reciben el nombre de ondas de radio y son parte de una serie maacutes grande de ondas denominadas en su conjunto espectro electromag-neacutetico Como las ondas de radio son tan largas para captarlas se utilizan telescopios especiales llamados radiotelescopios Estos son mucho maacutes grandes que los telescopios que se usan para captar la luz visible Estos instrumentos inmensos se apuntan hacia las estrellas o planetas y permiten conocer su estructura movimiento y composicioacuten a partir del estudio de las ondas de radio que provienen de esos objetos En astronomiacutea se utilizan ciertos instrumentos para convertir las ondas de radio en imaacutegenes y sonidos
Construccioacuten de un bazuca de aire1 Sella por completo todos los bordes de la caja con la cinta adhesiva 2 Traza un ciacuterculo en el centro de uno de sus lados recoacutertalo y sella los bordes de este orificio
con cinta 3 Golpea con las manos simultaacuteneamente dos lados opuestos de la caja de manera que el aire que
hay en su interior se vea forzado a salir por el orificio circular 4 Dirige el aire saliente hacia el objetivo como un montoacuten de vasos de papel para intentar tumbarlos
con la raacutefaga
gt Bazuka de aire
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los sonidos se producen por vibracionesbull que el tono de un sonido se puede cambiarbull que los exoplanetas pueden transitar ante el disco
de sus estrellas siguiendo un patroacuten regular
Contexto
El telescopio espacial Spitzer reveloacute hace poco que alrededor de la estrella TRAPPIST-1 orbitan siete planetas similares a la Tierra cuyo nombre astronoacutemico es b c d e f g y h Los planetas se detectaron debido a sus traacutensito por delante de la estrella lo que eclipsa perioacutedicamente una parte minuacutescula de la luz estelar Los planetas orbitan esta estrella siguiendo un patroacuten
En este tema el alumnado usaraacute materiales cotidianos para confeccionar instrumentos sencillos como flautas de pan a partir de pajitas de refrescos y producir con ellos siete notas que combinaraacuten al
antojo de su imaginacioacuten para crear melodiacuteas
gt Sistema solar de TRAPPIST-1 Copyright de la ilustracioacuten NASA
63
tema 8LA MUacuteSICA DE LOS PLANETAS EXTRASOLARES
Sonidos del espacio
64 T8
Ordenador con conexioacuten a
internet
Material necesario para realizar la actividad
Pajitas de refresco
Ademaacutes necesitaraacutes
Vasos desechables
Cinta adhesiva
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Ingeniero de
sonido y Cientiacutefico planetario
Botellas o vasos Baquetas Cajas de cartoacuten vaciacuteas
Gomas elaacutesticas Reglas de plaacutestico
65T8Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
Para preparar con antelacioacutenPara esta actividad se pueden preparar etiquetas indentificativas para la profesioacuten de ingeniero de sonido
ActividadIntroduccioacutenExplica en clase que el telescopio espacial Spitzer descubrioacute la estrella TRAPPIST-1 y sus siete planetas
Muestra la imagen de TRAPPIST-1
httpcdnsci-newscomimagesenlarge3image_4728e-TRAPPIST-1jpg
Reproduce en clase la animacioacuten de los traacutensitos ante TRAPPIST que aparece en el siguiente viacutedeo Las oacuterbitas se han acelerado para que el viacutedeo dure un solo minutohttpwwwspitzercaltecheduexploreblog371-Making-Music-from-Exoplanets
Explica que usando los patrones de los traacutensitos de estos siete planetas similares a la Tierra ante el disco de su estrella ha inspirado a un muacutesico a componer una melodiacutea basada en los tiempos en los que se produ-cen esos traacutensitos Asignoacute al traacutensito de cada planeta una nota musical acorde con su nombre (en ingleacutes b es la nota si c es do d es re e es la nota mi f es fa g es sol y h no se corresponde con ninguna nota musical) y antildeadioacute al conjunto una instrumentacioacuten sencilla de fondo y el ritmo de un tambor
Pon ejemplos de alguacuten otro sistema planetario extrasolar como Gliese o Kepler
con una cantidad diversa de planetas en oacuterbita alrededor de la estrella central
httpsexoplanetsnasagovresources174 httpswwwnasagovameskeplerkepler-186-and-the-solar-system
El alumnado cortaraacute las pajitas de papel para construir siete laquoflautas de panraquo de distintas longitudes Todas ellas deberaacuten tener uno de sus extremos aplanado de manera que al soplar por eacutel se produzca una nota o vibracioacuten diferente iquestSon capaces los alumnos de usar las flautas por turnos para crear una melodiacutea Organizados en grupos los chicos usaraacuten esas siete notas para crear una melodiacutea baacutesica a la que antildeadiraacuten la muacutesica que deseen
Ya han compuesto una muacutesica basada en los traacutensitos de TRAPPIST iquestPodraacuten crear ahora una melodiacutea basada en otros sistemas Podriacutean probar a llenar botellas o jarras con agua hasta distintas alturas a tamborilear con las baquetas a hacer vibrar reglas sobre el borde de una mesa o a hacer vibrar gomillas elaacutesticas tensadas a lo ancho de una caja de pantildeuelos vaciacutea
mdash iquestSeriacutea capaz alguacuten grupo de componer un rap para acompantildear sus melodiacuteas
66 T8 Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
Puesta en comuacutenCada grupo interpretaraacute su composicioacuten para toda la clase iquestSe les ocurre alguna aportacioacuten para mejorar las piezas musicales
En el tema 7 el alumnado aprendioacute que los planetas con un cam-po magneacutetico producen sentildeales que se pueden detectar mediante radiotelescopios Si una raza alieniacutegena captara las sentildeales de radio naturales que emite la Tierra oiriacutea una serie de chasquidos y silbidos iexclparecidos a los de R2-D2 el robot de Star Wars
Vuelve a oiacuter los chasquidos y silbidos de la Tierra en el sitio ESA Kids
httpwwwesaintesaKIDSenSEM5QPSHKHF_LifeinSpace_0html
Oiacuted en clase un corte de Star Wars la firma de cinco notas de la peliacute-cula Encuentros en la tercera fase o cualquier otra muacutesica relacionada con el espacio
Actividad B El programa ScratchCada uno de los planetas de Trappist-1 tarda un tiempo diferente en completar una oacuterbita alrededor de su estrella central Las leyes de Ke-pler dicen que cuanto maacutes lejos se encuentra un planeta de su estrella maacutes tarda en recorrer su oacuterbita
En este proyecto en Scratch el periodo de cada oacuterbita es propor-cional a los periodos orbitales reales de los planetas de Trappist Cada vez que un planeta completa una oacuterbita el modelo emite un sonido diferente
httpsscratchmiteduprojects153216618
Los sonidos estaacuten asignados de la siguiente manera pero es faacutecil cam-biar esto dentro del modelo
B ndash Chomp C ndash Boing D ndash CricketE ndash Meow F ndash Alien Creak2 G ndash Bass BeatboxH ndash Goose
El tiempo que dura cada oacuterbita se puede encontrar en el programa Scratch y se da en segundos
El cursor proporcional del modelo se puede utilizar para obtener muacuteltiplos de cada periodo orbital Por ejemplo si la proporcioacuten se es-tablece en 2 entonces el periodo de Trappist-1b ascenderaacute a 302 se-gundos y el de Trappist-1h seraacute de 40 segundos
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
El alumnado podriacutea iniciarse en el empleo de un programa informaacutetico para crear sus propias composiciones musicales basadas en los patrones orbitales de los planetas de TRAPPIST-1 Beatwave es una aplicacioacuten interesante que se puede usar con teleacutefonos moacuteviles y que ofrece la posibilidad de crear ritmos simples melodiacuteas melodiacuteas paralelas y de antildeadir instrumentos de fondo
67T8Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
1 Pulsa la flecha identifica los distintos sonidos que se oyen 2 Ordeacutenalos por periodos (del maacutes corto al maacutes largo) Pulsa stop
para detener los sonidos3 Cronometra cada uno crea una tabla con los periodos orbitales
(en segundos) 4 Pulsa en cada planeta para comprobar que cada sonido se re-
produce por separado Los datos reales de los planetas se pue-den encontrar en Wikipedia
httpsenwikiped iaorgwikiTRAPPIST-1mediaFile-PIA21425_-_TRAPPIST-1_Statistics_Tablejpg
El alumnado podriacutea recrear las oacuterbitas intentando cronometrar sus perio-dos mientras caminan en torno a una laquoestrellaraquo de manera que siempre pasen por el mismo punto cada vez que oigan el sonido de su planeta Esta recreacioacuten fiacutesica de las oacuterbitas con alumnos representando cada uno de los planetas orbitando alrededor de una estrella central podriacutea ayudar al grupo a entender la distancia a la que se encuentra cada planeta de la estrella y la velocidad a la que se desplaza en relacioacuten con los demaacutes pla-netas del sistema Asimismo podriacutea ayudarles a entender queacute hicieron en realidad durante la actividad con el programa Scratch que cada sonido re-presenta una oacuterbita completa Tendriacutean que poner a escala la distancia de las oacuterbitas porque si no algunos tardariacutean diacuteas en completar una vuelta de modo que un ejercicio matemaacutetico uacutetil consistiriacutea en crear una escala adecuada que pudiera representarse dentro de la clase Para ello deberaacuten asumir que las oacuterbitas son circulares Si juegan con el cursor proporcional del modelo encontraraacuten la mejor opcioacuten para que todos los planetas com-pleten sanos y salvos sus oacuterbitas respectivas Deberaacuten calcular la longitud del periodo de su sonido particular y luego lo comprobaraacuten
Quien tenga habilidad programando podraacute ampliar el ejercicio in-troduciendo las oacuterbitas de los planetas en el modelo
En este enlace se puede encontrar un ejemplo de movimiento circular
en Scratch
httpsscratchmiteduprojects11439426
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Usar los datos del periodo orbital para crear una composicioacuten musical similar para nuestro Sistema Solar y compara los dos sistemas
Crear una animacioacuten con Scratch para ilustrar la rotacioacuten de los planetas del sistema TRAPPIST-1 en torno a su estrella
gt Captura de pantalla del programa Scratch
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los planetas extrasolares y sus estrellas se
encuentran a millones de antildeos-luz de distancia del Sistema Solar
bull que las condiciones ambientales que se dan en esos planetas son diversas
bull que los seres vivos experimentan adaptaciones a lo largo del tiempo para sobrevivir en las condiciones ambientales que existen en cada momento
bull que en otros sistemas planetarios podriacutea haber formas de vida diferentes a las de la Tierra
Contexto
En esta actividad el alumnado recopilaraacute informacioacuten sobre planetas extrasolares y basaacutendose en ella usaraacute la imaginacioacuten y trabajaraacute de manera creativa para disentildear y describir un nuevo exoplaneta Para ello tendraacute en cuenta rasgos clave y las adaptaciones que necesitariacutean desarrollar los seres vivos para sobrevivir en las condiciones ambientales de ese
planeta
gt ExoMars Rover ESAATG medialab
69
tema 9AGENCIA DE VIAJES A PLANETAS EXTRASOLARES
Exploracioacuten de mundos alieniacutegenas
Libros tabletas y ordenadores
de consulta
Rotuladores y laacutepices
de colores
70 T9
Ordenador con conexioacuten a
internet
Material necesario para realizar la actividad
Papel
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astroacutenomo
galaacutectico y extragalaacutectico y Astrobioacutelogo
71T9Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
Para preparar con antelacioacutenPara esta actividad se pueden preparar etiquetas identificativas para las profesiones de astroacutenomo extra-galaacutectico y astrobioacutelogo
IntroduccioacutenExplica en clase que en este tema deben actuar en primer lugar como astroacutenomos extragalaacutecticos para estudiar y disentildear un planeta extrasolar distante Despueacutes haraacuten las veces de astrobioacutelogos para estudiar y disentildear alguna forma de vida alieniacutegena uacutenica y tendraacuten que describir coacutemo se ha adaptado a las condi-ciones ambientales que imperan en su lejano mundo
Empieza la actividad con un emocionante viaje a mundos distantes usando la herramienta interactiva httpeyesjplnasagoveyes-on-exoplanetshtml
Muestra en clase las imaacutegenes del sitio en Internet de la NASAhttpsexoplanetsnasagovalien-worldsexoplanet-travel-bureau
En este sitio encontraraacutes una seleccioacuten de carteles con gran variedad de exoplanetas que ilustran los rasgos uacutenicos de cada uno de ellos
bull TRAPPIST-1_Planet hop from TRAPPIST-1 (de planeta en planeta desde TRAPPIST-1)
bull PSOJ31885-22 _Where the night life never ends (Donde la vida nocturna nunca cesa)
bull HD4037G_Experience the gravity of a super earth (Experimenta la gravedad de una supertierra)
bull KEPLER-16B_Where your shadow always has company (Donde tu sombra siempre tiene compantildeiacutea)
bull 51 Pegasi-b_Greetings from your first exoplanet (Saludos desde tu primer exoplaneta)
bull KEPLER-186F_Where the grass is always redder (Donde la hierba siempre es maacutes roja)
El tamantildeos de estos exoplanetas va desde las supertierras hasta los minineptunos algunos son rocosos otros son aacuteridos como desiertos los hay volcaacutenicos achicharrantes geacutelidos unos son asolados por potentes vientos otros son bombardeados por radiacioacuten intensa
gt Muestra de carteles sobre exoplanetas del sitio web de la NASA
72 T9 Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
Actividad ACada grupo estudiaraacute varios sistemas de planetas extrasolares y con la informacioacuten obtenida crearaacute una descripcioacuten detallada del mundo distante inventado por ellos A continuacioacuten disentildearaacuten un cartel en el que figuren los principales rasgos de ese planeta
Actividad BSi en ese mundo pudiera haber vida iquestqueacute forma tendriacutea iquestQueacute clase de adaptaciones tendriacutean que desarrollar los seres vivos para sobrevivir en las condiciones ambientales de este planeta La astrobiologiacutea aspira a descubrir cuaacuteles son las condiciones necesarias para la vida y queacute formas puede adoptar la vida Los alumnos asumiraacuten el papel de as-trobioacutelogos para estudiar los entornos extremos que hay en la Tierra y las adaptaciones que han desarrollado los seres vivos para sobrevivir en ellos Usaraacuten esta informacioacuten para describir la clase de vida alieniacutegena que podriacutea existir en el nuevo mundo que han imaginado Dibujaraacuten y pondraacuten nombre a esta nueva forma de vida y sentildealaraacuten sus rasgos principales
Puesta en comuacutenLos grupos presentaraacuten sus disentildeos ante su clase o ante otra clase y describiraacuten con detalle el mundo alieniacutegena que han inventado Expli-caraacuten queacute adaptaciones han desarrollado los seres vivos para adaptar-se a ese entorno
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Si fuera posible iquesta cuaacutel de esos exoplanetas viajariacutean los chicos o enviariacutean una sonda para estudiarlo y por queacute El docente haraacute hincapieacute en que es imposible viajar a estos exoplanetas distantes debido a las inmensas distancias que nos separan de ellos iquestCoacutemo seriacutea ese lugar Si pudieran elegir sus caracteriacutesticas iquestcuaacuteles creen que seriacutean las ideales para vivir felices y con bienestar
Puede que los grupos quieran componer una muacutesica para acompantildear su mural Tambieacuten podriacutean disentildear confeccionar y decorar una maqueta para ilustrar los rasgos principales del mundo distante que han elegido Esta actividad podriacutea relacionarse con otros temas interdisciplinares del curriacuteculo como dibujo teatro tecnologiacutea ingenieriacutea geografiacutea lecto-escritura e informaacutetica
73T9Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
VoyagerEn 1977 se lanzaron las dos sondas gemelas Voyager 1 y 2 para explo-rar regiones del espacio a las que ninguacuten otro artefacto terrestre habiacutea llegado jamaacutes Ambas estaacuten maacutes lejos del Sol que Plutoacuten y a traveacutes de los datos que siguen enviando a la Tierra los cientiacuteficos confiacutean en co-nocer mejor el espacio que media entre las estrellas llamado espacio interestelar La nave lleva a bordo un disco de cobre chapado en oro de unos 30 cm con sonidos e imaacutegenes seleccionados para retratar la diversidad de la vida y la cultura en la Tierra
mdash iquestQueacute pondriacutean los chicos en un disco asiacute para enviar en una misioacuten con destino a un planeta distante situado fuera de los confines de nuestra propia Galaxia
mdash iquestCoacutemo describiriacutean a los seres humanos
mdash iquestQueacute los hace felicesmdash iquestQueacute cualidades consideran
deseables en un ser humano
mdash iquestQueacute aficiones animales accidentes geograacuteficos o muacutesica incluiriacutean en el disco
mdash Si tuvieran que escribir una carta a un ser alieniacutegena iquestqueacute le diriacutean
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
El alumnado podriacutea grabar un viacutedeo o un mensaje de voz composiciones musicales programas informaacuteticos robots creaciones artiacutesticas o fotografiacuteas Esta actividad ofrece muchas posibilidades para seguir un plantea-miento interdisciplinar amplio atractivo para todas las edades y todo tipo de capacidades
Otros cuadernos didaacutecticosConsulta todos los disponibles y descaacutergalos de la web wwweseroes
Deteccioacuten de exoplanetasESCONDIDOS EN LA LUZModelado de traacutensitos de exoplanetas
PRIMARIA
Ingenieriacutea de astronavesLA ALEACIOacuteN PERFECTADescubre las distintas propiedades de los materiales
PRIMARIA
Lanzamiento de cohetesTECNOLOGIacuteA ESPACIALCalcula y disentildea tu propio lanzamiento
PRIMARIA
Observador de la tierraCENTINELA INCANSABLERecogida y anaacutelisis de informacioacuten para comprender mejor nuestro planeta
PRIMARIA
Deteccioacuten de exoplanetasESCONDIDOS EN LA LUZModelado de traacutensitos de exoplanetas
SECUNDARIA Y BACHILLERATO
Ingenieriacutea de astronavesLA ALEACIOacuteN PERFECTADescubre las distintas propiedades de los materiales
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SECUNDARIA Y BACHILLERATO
Modelado de traacutensitos de exoplanetas
exoplanetasDeteccioacuten de
ESCONDIDOS EN LA LUZ
PrimariaCuaderno del profesorado
DE-P-01
Colaboradores ESERO Spain Mayo 2019
ANDALUCIacuteA Consejeriacutea de Educacioacuten y Deporte de la Junta de Andaluciacutea
ARAGOacuteN Fundacioacuten Centro Astronoacutemica Aragoneacutes Espacio 042
Fundacioacuten Ibercivis
ASTURIAS Consejeriacutea de Educacioacuten y Cultura del Gobierno del Principado de Asturias
CANARIAS Consejeriacutea de Educacioacuten y Universidades del Gobierno de Canarias
CATALUNtildeA CESIRE (Centre de Recursos Pedagogravegics Especiacutefics de Suport a la Innovacioacute i la Recerca Educativa) Departament drsquoEnsenyament Generalitat de Catalunya
GALICIA Conselleriacutea de Educacioacuten Universidade e Formacioacuten Profesional de la Xunta de Galicia
I BALEARES Conselleria De Educacioacuten y Universidad Govern Illes Balears
LA MANCHA Consejeriacutea de Eduacioacuten Cultura y Deportes Gobierno de Castilla La Mancha
MADRID Consejeriacutea de Educacioacuten e Investigacioacuten de la Comunidad de Madrid
Grupo de Investigacioacuten en Nutricioacuten Ejercicio y Estilo de Vida Saludable INEF Universidad Politeacutecnica de Madrid
MURCIA Consejeriacutea de Empleo Universidades y Empresa Regioacuten de Murcia
NAVARRA Pamplonetario
PAIacuteS VASCO Departamento de educacioacuten Gobierno Vasco
VALENCIA Ciutat de les Arts i les Ciegravencies Generalitat Valenciana
Tema 1 Hasta el infinito y maacutes allaacute24 T2
mdash iquestSon capaces de averiguar los chicos queacute condiciones afectan a la produccioacuten de dioacutexido de carbono por parte de la levadura
A continuacioacuten cada grupo debatiraacute queacute variables podriacutean alterarse en este experimento Algunas de sus sugerencias podriacutean ser cambiar la cantidad de azuacutecar o de levadura el tipo de azuacutecar o la temperatura del agua Planificaraacuten su investigacioacuten
mdash iquestQueacute quieren mantener igual iquestQueacute quieren medir iquestQueacute van a registrar iquestQueacute creen
que ocurriraacute y por queacute Tambieacuten pueden tomar fotografiacuteas o viacutedeos de las distintas fases de expansioacuten que experimenten los globos
Puesta en comuacutenEl alumnado mostraraacute sus resultados en tabletas graacuteficas murales viacute-deos o presentaciones de PowerPoint explicaraacute queacute significan y justifi-caraacute sus conclusiones iquestCoacutemo proseguiriacutean con la investigacioacuten Con-viene hacer hincapieacute en que la existencia de dioacutexido de carbono en la atmoacutesfera de un planeta no demuestra que haya vida en eacutel
Demostracioacuten del docenteEl docente explicaraacute que una de las propiedades del dioacutexido de carbo-no es que es maacutes pesado que el aire y que puede utilizarse para apagar una llama Para demostrarlo se introduciraacuten varias cucharadas de bi-carbonato soacutedico en una jarra y se antildeadiraacute vinagre Un par de minutos despueacutes se produciraacute una reaccioacuten que formaraacute un gas Entonces se laquoverteraacuteraquo este gas (pero no el liacutequido ni la espuma) sobre una vela encendida dentro de un recipiente poco hondo y se observaraacute que la llama se apaga El docente explicaraacute entonces que la llama necesita el oxiacutegeno del aire para arder como el dioacutexido de carbono es maacutes denso
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
El alumnado podraacute disentildear un extremoacutefilo usando la informacioacuten que figura en la ficha de actividades 2a y describir en queacute condicio-nes vive y coacutemo se ha adaptado a ellas antes de concluir la actividad daacutendole un nombreTambieacuten pueden estudiar el telescopio espacial Hubble o el planeta extrasolar HD 189733b
ENLACES
Para ampliar informacioacuten sobre telescopios veacutease
httphubblestscieduthe_telescopehub-ble_essentials
httpwwwbbccouksciencespaceuniverseexplorationkepler_mission
httpsenmwikipediaorgwikiKepler_(spa-cecraft)
httpwwwspitzercaltechedu
httpwwwesaintOur_ActivitiesSpace_ScienceCOROT_overview
Para maacutes informacioacuten sobre extremoacutefilos veacutease
httpsastrobiologynasagov
La vida de los extremoacutefilos de Christopher Brooks BBC Scotland
httpwwwbbccouknature21923937
Tema 2 Signos de vida 25T2
que el aire se hunde hasta el fondo del recipiente desplaza el aire y apaga la llama iquestHay alguna manera de demostrar queacute gas se forma durante el experimento Intenta laquoverterraquo con cuidado el gas que hay den-tro de los globos cerca de una vela encendida y observa que la llama se apaga Esta prueba no demuestra por supuesto que se trate de dioacutexido de carbono en lugar de cualquier otro gas maacutes denso que el aire pero siacute revela una de las propiedades del dioacutexido de carbono La demostracioacuten es visual y fomenta el ra-zonamiento loacutegico
Siempre hay que tener cuidado cuando se usan velas encendidas Hay que advertir al alumnado de los peligros de tocar o acercarse demasiado a una llama
Informacioacuten para el docente AstrobiologiacuteaLa astrobiologiacutea estudia el origen la evolucioacuten la distribucioacuten y el futuro de la vida en el universo tanto la vida extraterrestre como la vida en la Tierra
Levadura Se conocen unas 160 especies de levadura La levadura es un hongo un organismo diminuto un solo gramo contiene 25 000 millones de ceacutelulas Es capaz de producir una cantidad inmensa de dioacutexido de car-bono siempre que disponga de los azuacutecares que necesita para alimentarse La levadura utiliza sus propias enzimas para descomponer azuacutecares maacutes complejos como azuacutecar granulado y conferirle una forma en la que pueda consumirlo
ExtremoacutefilosHasta donde sabemos la Tierra es el uacutenico planeta que alberga vida y esta vida comenzoacute a existir hace al menos 3800 millones de antildeos cuando la Tierra se habiacutea enfriado lo bastante como para desarrollar una capa exterior de roca Puede que surgiera en una laguna de roca o en el oceacuteano Ninguna forma de vida de este planeta puede sobrevivir sin agua Algunos especialistas creen que los ingredientes necesarios para la aparicioacuten de la vida pudieron llegar del espacio a lomos de cometas o asteroides En todos los lugares donde se mire se encuentra vida de alguna clase Antes se creiacutea que las plantas y animales solo podiacutean vivir cerca de la superficie terrestre donde llega la luz del Sol Pero hay bacterias que metabolizan minerales y se han descubierto gases de origen bioloacutegico varios kiloacutemetros por debajo de la roca soacutelida algunos organismos viven en ambientes muy aacutecidos en surtidores calientes situados en el fondo de los oceacuteanos maacutes profundos en charcas hidrotermales con agua hirviendo en las estepas heladas de la Antaacutertida en entornos altamente radiactivos y hasta en burbujas de gas metano Estos organismos supervivientes se denominan extremoacutefilos y da la impresioacuten de que la vida es capaz de sobrevivir en cualquier lugar donde haya agua Como la vida es tan resistente hay razones para pensar que en el cosmos puede existir alguacuten tipo de vida extraterrestre Uno de los indicadores de la vida lo constituye el dioacutexido de carbono un gas generado por la vida y que las plantas expulsan y utilizan para crecer El carbono es uno de los principales elementos quiacutemicos de la vida En 2008 el telescopio espacial Hubble descubrioacute dioacutexido de carbono en la atmoacutesfera del planeta HD 189733b que orbita alrededor de una estrella distante con un tamantildeo similar al de Juacutepiter
26 T2 Tema 2 Signos de vida
Tardiacutegrados
Los tardiacutegrados u osos de agua son animales diminutos que viven en el agua y pueden sobrevivir en entornos extremos Por ejemplo soportan unas temperaturas extremadamente altas y bajas unos iacutendices de presioacuten y de radiacioacuten extremos que resultariacutean letales para la mayoriacutea de los animales y pueden sobrevivir sin alimento y sin agua durante maacutes de diez antildeos
Deinococcus radiodurans
Este organismo unicelular soporta altas dosis de radiacioacuten casi 3000 veces maacutes que el ser humano
Hesiocaeca methanicola gusano de hielo
Especie de gusano poliqueto plano rosaacuteceo y de 5 cm de longitud que vive en depoacutesitos de hielo de metano en los fondos oceaacutenicos
Termoacutefilos
Conjunto de bacterias capaces de soportar el calor extremo y productoras de los vivos colores que se forman alrededor de los surtidores termales del Parque Nacional Yellowstone de EE UU El agua de los geacuteiseres y los surtidores de este parque alcanza temperaturas de hasta 70 ordmC
Algas termoacutefilas
Las algas termoacutefilas son capaces de sobrevivir y proliferar a temperaturas extremadamente elevadas Las algas verdes que aparecen en esta imagen del Parque Nacional Yellowstone viven en un agua que ronda los 50 ordmC
Microcystis
Los organismos Microcystis son una clase de algas bacterianas que crecen en aguas con unos niveles muy elevados de pH como el lago Mono de California Estas cianobacterias suelen organizarse en colonias como la de la figura y producen y liberan toxinas nocivas
Arenaria de mar
La Honckenya peploides tambieacuten conocida como arenaria de mar o hierba de la sal es una planta haloacutefila lo que significa que puede vivir en unas condiciones de salinidad extrema por lo que suele encontrarse cerca de las playas
Microalgas Dunaliella salina
Las microalgas Dunaliella salina amantes de entornos con una salinidad extrema son las causantes del intenso color rosa que se ve en esta imagen aeacuterea de una laguna hipersalina
Ficha informativa 2a
H O J A D E A C T I V I D A D E Sw w w e s e r o e s
actividades27T2
Cuaderno del profesoradoD E T E C C I Oacute N D E E X O P L A N E TA SFicha 2b
Nuestra pregunta es
Cambiaremos
Mediremos
Dejaremos igual las condiciones siguientes
Resultados obtenidos
Hemos descubierto
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que la luz se compone de diversos coloresbull que se pueden detectar ingredientes clave
en la atmoacutesfera de un planetabull que la deteccioacuten de agua dioacutexido de carbono
u oxiacutegeno en una atmoacutesfera planetaria puede ser un signo de que alberga vida
bull a interpretar datos e identificar rasgos determinantes
Contexto
Se ha observado que varios planetas extrasolares
poseen atmoacutesfera Cuando uno de estos planetas
transita por delante de su estrella central no solo se
puede medir su tamantildeo sino que tambieacuten se puede
averiguar exactamente queacute elementos quiacutemicos
componen la atmoacutesfera que lo envuelve mediante
el empleo de un espectroacutegrafo para captar su
espectro
En esta actividad el alumnado averiguaraacute
coacutemo descomponer tintas de colores usando la
cromatografiacutea coacutemo descomponer la luz blanca en
los colores que la conforman recurriendo a un CD a
modo de red de difraccioacuten y coacutemo interpretar los
espectros de planetas extrasolares para identificar
elementos clave de sus respectivas atmoacutesferas
gt Planeta extrasolar visto desde su sateacutelite Creacutedito IAUL Calcada
29
tema 3LA ATMOacuteSFERA
La firma especiacutefica de un planeta
Rotularesnegros
Rotuladores de colores
Fuentes de luz variadas
Pegatinas de colores
2 pipetasFichas de
actividades3a y 3b
Papel de filtro CaramelosSmaties o MampMs
Plantilla de espectroscopio (para fotocopiar)
y 1 CD
30 T3
Material necesario para realizar la actividad
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Botella con tapoacuten tipo sport
Cerillas
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Espectrocopista
y AstroacutenomoAgua caliente
Tema 3 La atmoacutesfera 31T3
Para preparar con antelacioacutenPrepara algunos ejemplos de los patrones de color que se producen cuando se dejan caer gotas de agua sobre ciacuterculos de color pintados con rotulador sobre un trozo de filtro de papel
Ten preparada una botella de plaacutestico transparente de 500 ml de capacidad con tapoacuten tipo sport y cerillas para crear una nube dentro de la botella Conviene practicarlo con antelacioacuten
Se pueden preparar etiquetas identificativas con la profesioacuten de espectroscopista del apeacutendice 1 para usarlas cuando los chicos estudien los patrones de la luz
IntroduccioacutenExplica al alumnado que la cromatografiacutea es una teacutecnica que se usa para separar mezclas Mueacutestrales coacutemo se usa la cromatografiacutea para separar pigmentos en tintes y tintas Ensentildea en clase las muestras preparadas de patrones creados al verter gotas de agua sobre ciacuterculos de colores dibujados con rotulador en filtros de papel Pide a los chicos que adivinen queacute rotuladores crearon los patrones de cada una de las muestras iquestQueacute colores permanecen igual iquestCuaacuteles se descomponen en distintos tonos
Explica en clase que igual que algunas tintas de color consisten en muchos colores las atmoacutesferas que envuelven los planetas contienen muchos ingredientes diferentes Los cientiacuteficos reuacutenen informacioacuten pro-cedente del espacio para averiguar exactamente queacute gases y queacute otras sustancias rodean estos planetas La deteccioacuten de algunos de ellos como el hidroacutegeno el dioacutexido de carbono o el oxiacutegeno puede indicar que se trata de un planeta habitable en el que podriacutea haber vida
ActividadEl alumnado estudiaraacute la teacutecnica usando rotuladores de varios colores incluido el color negro Pegaraacuten una pequentildea pegatina de color en el centro de un trozo de filtro de papel para representar un planeta y a su alrededor pintaraacuten un ciacuterculo con rotulador Antildeadiraacuten un par de gotas de agua al ciacuterculo recieacuten pintado esperaraacuten y observaraacuten queacute efectos se producen Los chicos podraacuten probar con distintos colores incluido el negro iquestQueacute ocurre Tambieacuten pueden probar a verter gotas de agua sobre Smarties o cualquier otro tipo de caramelo recubierto de color colocados sobre un papel en blanco para observar queacute pasa Expliacutecales que algunas tintas se componen de una mezcla de pigmentos que se mueven a un ritmo diferente por el papel lo que permite observar diferentes colores
Expliacutecales que la luz tambieacuten se puede descomponer en los colores de los que estaacute formada iquestAlguien ha visto alguna vez un arcoiacuteris Las gotas de lluvia curvan la luz que las atraviesa y dividen la luz visible en colores Esto es lo que llamamos un espectro Se puede usar un CD para descomponer la luz El alumnado investigaraacute este fenoacutemeno o bien orientando un CD hacia la luz del Sol o bien encendiendo una linterna o cualquier otra fuente de luz frente a un CD para ver el espectro de la luz blanca Deberiacutean intentar captar el espectro en una hoja de papel blanco cambiando el aacutengulo del CD Recuerda al alumnado que nunca hay que mirar directamente al Sol
Explica al alumnado que las atmoacutesferas planetarias contienen distintas sustancias quiacutemicas o laquoingre-dientesraquo y que cada uno de estos ingredientes tiene un patroacuten de colores o laquoespectroraquo uacutenico Cuando la luz de una estrella atraviesa las atmoacutesferas los ingredientes absorben parte de esos colores de la luz lo que se ve como liacuteneas negras A partir del patroacuten obtenido se puede saber queacute ingredientes lo causaron
32 T3 Tema 3 La atmoacutesfera
Entrega a cada grupo las fichas de actividades 3a y 3b La fi-cha 3a contiene informacioacuten sobre cuatro exoplanetas los espectros identificativos de ingredientes clave y el espectro de la luz blanca La ficha de actividades 3b es un cuestionario Porta una breve des-cripcioacuten de cada exoplaneta y del espectro de tres planetas A B y C El espectro del planeta D se ha omitido a propoacutesito para que se complete con las actividades complementarias El alumnado deberaacute cotejar estos patrones espectrales con los que aparecen en la ficha de actividades 3a para identificar queacute elementos coinciden con cada espectro Una vez que el alumnado localice queacute ingrediente hay en la atmoacutesfera de un planeta podraacute proceder a asignar un nombre a cada exoplaneta
Puesta en comuacutenCada grupo expondraacute sus resultados ante el resto de la clase identifi-caraacute los planetas A B y C y explicaraacute en queacute se ha basado para llegar a sus conclusiones
mdash iquestQueacute ingredientes consiguioacute localizar cada grupo iquestCuaacutel de los planetas podriacutea albergar vida si es que hubiera alguno iquestPor queacute O iquestpor queacute no
Demostracioacuten del docenteEs bastante sencillo crear una laquoatmoacutesferaraquo o nube en el interior de una botella para simular de manera sencilla la atmoacutesfera de un exoplaneta Vierte 50 ml de agua caliente en una botella de plaacutestico transparen-te con tapoacuten de tipo sport enciende una cerilla apaacutegala y absorbe el humo de la cerilla hacia el interior de la botella comprimieacutendola y soltaacuten-dola varias veces Cierra el tapoacuten La compresioacuten de la botella aumenta la presioacuten en su interior eleva la temperatura y convierte las moleacuteculas de agua en vapor Cuando se libera la presioacuten la temperatura desciende lo que permite que las moleacuteculas de agua se condensen alrededor de las partiacuteculas de humo y formen una laquonuberaquo Tal vez sea necesario practicar el experimento antes de realizarlo ante el alumnado
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Los chavales afianzaraacuten los conocimientos aprendidos recreando el espectro del hidroacute-geno a partir de la informacioacuten disponible Recueacuterdales que tienen el espectro completo de la luz blanca en la ficha de actividades 3a Expliacutecales que se ha detectado hidroacutegeno en la atmoacutesfera del exoplaneta D El hidroacutegeno absorbe algo de luz de color azul violeta y azul oscuro del espectro iquestSeriacutean capaces de trazar el espectro del exoplaneta D
Veacutease el apartado laquoInformacioacuten para el docenteraquo para saber maacutes sobre el espectro del hidroacutegeno
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Se puede confeccionar un espectroscopio sencillo insertando un CD en una caja Las instrucciones para esta actividad junto con otras relacionadas con la luz y el color se pueden consultar en el recurso educativo de la Agencia Espacial Europea titulado laquoThe Magic of Lightraquo consistente en ocho ejercicios de razonamiento inductivo para nintildeos de 8 a 10 antildeos de edad con la finalidad de estudiar la luz y el color usando espectroscopios y ciacutercu-los cromaacuteticos
httpswwwesaintEducationTeachers_CornerThe_Magic_of_Light_Using_spectroscopes_and_colour_wheels_to_study_the_properties_of_light_Teach_with_space_PR06
Tema 3 La atmoacutesfera 33T3
Informacioacuten para el docenteLa luz estaacute formada por radiacioacuten electromagneacutetica de distintas longitudes de onda Las sustancias que emiten luz tienen un espectro de emisioacuten Ademaacutes cada elemento absorbe ciertas longitudes de onda de la luz y crea un espectro de absorcioacuten Cuando un elemento o compuesto quiacutemico se calienta emite energiacutea en forma de luz Esos espectros de frecuencias de radiacioacuten electromagneacutetica se pueden ver me-diante un instrumento llamado espectroacutemetro Cada elemento quiacutemico se identifica porque posee es-pectro uacutenico que es como su huella dactilar Los primeros espectroscopios usaban prismas para desviar la luz pero los modelos posteriores usan sistemas de rendijas denominados red de difraccioacuten a traveacutes de la cual pasa la luz La luz se descompone entonces en distintas longitudes de onda Los CD tienen pequentildeas crestas en su superficie que reflejan la luz en distintas direcciones Funciona como una red de difraccioacuten que descompone la luz visible o luz blanca en los colores del arcoiacuteris
La misioacuten EUCLID de la Agencia Espacial Europea consiste en un sateacutelite que usa un espectroscopio para estudiar por queacute se estaacute expandiendo el universo httpsciesainteuclid
El exoplaneta A se corresponde con HD 189733b un gigante gaseoso En su atmoacutesfera se ha detec-tado hierro El exoplaneta B es HD 209458b un juacutepiter caliente con sodio en la atmoacutesfera El exoplaneta C es el objeto 55 Cancri e en cuya atmoacutesfera se ha detectado helio entre otros elementos quiacutemicos El exoplaneta D es Gliese 436b un neptuno caliente cuya atmoacutesfera contiene hidroacutegeno
En esta actividad se han utilizado los espectros del helio el hierro y el sodio y la deteccioacuten de estos elementos en una atmoacutesfera no debe considerarse un indicador de vida a diferencia de lo que podriacutea ocurrir con el hidroacutegeno El hidroacutegeno es una fuente de energiacutea quiacutemica para algunos microbios terrestres que habitan cerca de los surtidores hidrotermales de los fondos oceaacutenicos La deteccioacuten de una fuente de hidroacutegeno en la atmoacutesfera de un exoplaneta supone un hallazgo apasionante que implica que la existencia de vida extraterrestre en ese lugar no es imposible
Un espectroscopio es un instrumento que mide el espectro de la luzUn espectroacutegrafo es un instrumento que descompone la luz en un espectro de frecuencias y registra
la sentildeal mediante una caacutemaraLos especialistas que usan espectroscopios se denominan espectroscopistas y se dedican a investigar y
medir el espectro de los patrones que se forman cuando ciertas sustancias o laquomateriasraquo emiten radiacioacuten electromagneacutetica o interaccionan con ella
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que el planeta Tierra orbita alrededor del Sol en
la zona habitable (o laquozona de Ricitos de Ororaquo) donde la distancia y la temperatura son idoacuteneas
bull que los planetas extrasolares son muy calientes o muy friacuteos dependiendo de la distancia que los separe de su estrella central
bull que en astronomiacutea se usan telescopios especiales de infrarrojos para detectar estos objetos tan distantes
bull que la energiacutea se transfiere de lo caliente a lo friacuteo y que su intensidad decrece a medida que aumenta la distancia a la fuente
bull a trabajar siguiendo el meacutetodo cientiacutefico formulando predicciones observando registrando y usando datos para extraer conclusiones
Contexto
La luz infrarroja es una forma de radiacioacuten
electromagneacutetica pero no es luz visible A veces
percibimos sus efectos teacutermicos en la piel Todo lo
que estaacute caliente tambieacuten emite radiacioacuten infrarroja
y eso incluye planetas estrellas y personas Cuando
se transfiere energiacutea desde una fuente de calor esta
se dispersa por un aacuterea cada vez mayor Eso significa
que cuanto maacutes lejos se encuentra un objeto maacutes
cuesta detectarlo Los astroacutenomos que buscan
planetas extrasolares usan telescopios de infrarrojos
para captar el tenue fulgor de los objetos del espacio
exterior con ellos detectan objetos muy friacuteos y por
tanto demasiado tenues para observarlos en luz
visible En este tema el alumnado usaraacute registradores
de datos (data loggers) para medir temperaturas a
distancia y usaraacute papel termocromaacutetico para medir
el ritmo al que se transfiere energiacutea entre distintos
materiales
gt NASA AmesJPL-CaltechTim Pyle
35
tema 4NI DEMASIADO FRIacuteA NI DEMASIADO CALIENTE
La zona de Ricitos de Oro
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astrofiacutesico y Espectroscopista
Variedad de materiales y superficiesTablet o moacutevil Cinta adhesiva Cronoacutemetro
Botella de bebida de cola
2 litros
Ademaacutes necesitaraacutes
Placa de Petri de plaacutestico con tapa
Varilla metaacutelica 1 velaPapel termocromaacutetico
Taza termo(por ejemplo taza
para cafeacute con tapadera)
Termoacutemetro
36 T4
Material necesario para realizar la actividad
Material opcional
Tablet o moacutevil con app para tomar imaacutegenes teacutermicas
2 latas 2 termoacutemetros Cronoacutemetro WebCam
Tema 4 Ni demasiado friacutea ni demasiado caliente 37T4
Para preparar con antelacioacuten1 Seleccionar imaacutegenes normales y en infrarrojos para mostrar en clase httpsspaceplacenasagov
ir-photo-albumen2 Registradores de datos (data loggers) y ordenador portaacutetil para las demostraciones3 Retirar las etiquetas de dos latas Pintar una de color negro con pintura acriacutelica mate o cubrirla con
papel negro Si es necesario preparar un lote para cada equipo4 Agua caliente (a una temperatura maacutexima de 50 ordmC)
Actividad
IntroduccioacutenMuestra en la pizarra electroacutenica de clase algunas imaacutegenes de telescopios que contengan informacioacuten sobre el espacio Algunos de estos instrumentos como el telescopio espacial Spitzer reuacutenen informacioacuten sobre la temperatura de planetas estrellas y polvo y se denominan telescopios de infrarrojos Otro ejem-plo lo ofrece el telescopio espacial James Webb cuyo lanzamiento estaacute previsto para 2021
Veacutease httpjwst-miriroeacuk o httpswwwjwstnasagov
Proyecta en la pizarra electroacutenica el juego de httpsspaceplacenasagovir-photo-albumen Al pasar la laquolente de la caacutemararaquo sobre las imaacutegenes el alumnado comprobaraacute coacutemo se veriacutea el mundo si la vista humana pudiera detectar la radiacioacuten infrarroja Explica al grupo que algunos teleacutefonos moacuteviles y tabletas cuentan con tecnologiacutea para detectar radiacioacuten infrarroja El alumnado podraacute investigar coacutemo utilizar las aplicaciones para moacuteviles y tabletas que permiten tomar imaacutegenes teacutermicas o infrarrojas para detectar diferencias de tem-peratura iquestSe les ocurre alguna utilidad que pueda ofrecer esta tecnologiacutea para la vida cotidiana
Demostracioacuten del docente Coloca una vela encendida detraacutes de una botella de cola de 2 litros de manera que la vela no se vea Situacutea la caacutemara de un teleacutefono moacutevil hacia el centro de la botella ahora deberiacutea verse con claridad el ful-gor de la vela en la pantalla del teleacutefono La parte infrarroja maacutes cercana del espectro de la luz se situacutea a continuacioacuten de la luz roja que el ojo humano es capaz de detectar Las caacutemaras fotograacuteficas de algunos teleacutefonos moacuteviles no cuentan con un filtro para el infrarrojo cercano sobre todo en la caacutemara frontal Esto nos permite ver algo de la radiacioacuten electromagneacutetica (luz) que emiten los objetos calientes Un ejemplo de ello lo ofrece la contemplacioacuten de la llama de una vela a traveacutes de una botella llena de refresco de cola La llama se ve mucho maacutes al usar la caacutemara que a simple vista Otra posibilidad consiste en modificar una caacutemara web para despojarla del filtro infrarrojo
Veacutease httpswwwesaintEducationTeachers_CornerInfrared_Webcam_Hack_-_Using_infrared_ light_to_observe_the_world_in_a_new_way_Teach_with_space_P15En el siguiente enlace aparecen maacutes ejemplos de imaacutegenes en luz visible y en luz infrarroja httpcoolcosmosipaccaltecheduimage_galleriesshoehtml
38 T4 Tema 4 Ni demasiado friacutea ni demasiado caliente
Entrega a cada grupo varios cuadraditos de papel termocromaacutetico y deja que los chicos los manipulen para explorar sus propiedades iquestSaben queacute ocurre Explica brevemente coacutemo funciona este material (Consuacuteltese el apartado titulado laquoInformacioacuten para el docenteraquo) Ya en grupos los alumnos seguiraacuten investigando las propiedades del papel termocromaacutetico Pueden probar a colocar el papel en distintas superfi-cies o a sostenerlo con manos friacuteas y calientes para observar sus cam-bios de color
Tras examinar los cambios de color planificaraacuten una investigacioacuten para comparar la eficacia de distintos materiales como conductores del calor Calentaraacuten el papel termocromaacutetico colocando los cuadra-ditos sobre la tapadera de una placa de Petri llena hasta la mitad de agua caliente (a un maacuteximo de 50 ordmC) En cuanto el papel cambie de color deberaacuten colocar los cuadraditos sobre los materiales que quieran comprobar El alumnado podraacute investigar la conductividad teacutermica de diversos materiales y superficies emitiendo una prediccioacuten previa antes de medir cuaacutento tiempo tarda el papel en perder el calor y recupe-rar el tono inicial Deberaacuten decidir queacute meacutetodo seguiraacuten para anotar los resultados de sus mediciones como una tabla o graacutefica donde aparezcan los materiales ordenados de acuerdo con su conductividad teacutermica
Puesta en comuacuten
Los resultados de cada grupo se pueden cotejar y debatir en la pizarra electroacutenica para exponerlos despueacutes en forma de graacutefica
mdash iquestQueacute material fue maacutes eficaz conduciendo el calor iquestQueacute material no fue un buen conductor teacutermico iquestQueacute utilidad tendriacutean estos resultados iquestSe les ocurre alguacuten uso praacutectico para los materiales termocromaacuteticos
Explica en clase que la energiacutea siempre procede de una fuente y viaja a traveacutes de un material cuanto maacutes lejana esteacute la fuente menor seraacute la temperatura Algunos materiales como los metales son buenos con-
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Para ilustrar que los metales conducen ener-giacutea cada grupo llenaraacute de agua caliente (a un maacuteximo de 50 ordmC) hasta la mitad una taza termo Introduciraacute en ella un pincho o una cuchara de metal y volveraacute a cubrir la taza con su tapadera de manera que un extremo del metal quede bajo el agua y el otro extremo asome por el orificio de la tapadera que sirve para beber y taparaacuten los huecos que queden alrededor del metal con cinta adhesiva El alumnado deberaacute emitir una prediccioacuten sobre queacute pasaraacute con la temperatura del extremo de metal que sobresale por fuera de la taza Un miembro del grupo sujetaraacute el extremo del metal al mismo tiempo que otro pone en marcha el cronoacutemetro e informaraacute al grupo cuando detecte que aumenta la temperatu-ra entonces tomaraacuten nota del tiempo Los grupos cotejaraacuten y discutiraacuten despueacutes sus resultados Si se dispone de registradores de datos (data loggers) se podraacuten usar los senso-res de temperatura para detectar cambios de temperatura en los pinchos o las cucharas el docente podraacute conectar entonces el regis-trador de datos a un ordenador portaacutetil para mostrar a la clase una graacutefica con las varia-ciones de temperatura a lo largo del tiempo a partir de los datos recopilados
ENLACES
El siguiente enlace ofrece maacutes ejemplos de imaacutegenes en luz visible e infrarroja
httpcoolcosmosipaccaltecheduimage_ga-lleriesshoehtml
Tema 4 Ni demasiado friacutea ni demasiado caliente 39T4
ductores del calor y permiten que el calor pase a su traveacutes mientras que otros son aislantes lo que sig-nifica que no son muy eficaces dejando pasar el calor a traveacutes de ellos En el espacio la energiacutea caloriacutefica viaja por el vaciacuteo del espacio mediante un proceso denominado radiacioacuten
Para demostrar la radiacioacuten caloriacuteficaEl docente podraacute optar por utilizar este apartado como una demostracioacuten en clase o para que cada grupo realice su propio experimento Vierte el mismo volumen de agua friacutea en dos latas de metal ideacutenticas pero con una de ellas pintada con pintura acriacutelica negra mate o envuelta en papel negro e introduce en cada una un termoacutemetro o una sonda de temperatura de un registrador de datos Pon ambas latas al sol o bajo una fuente de calor como un foco Al cabo de un tiempo el agua de la lata negra deberiacutea estar maacutes ca-liente que la de la otra lata La lata sin pintar absorbe poco calor porque refleja gran parte de la energiacutea ca-loriacutefica En cambio la superficie negra absorbe bien el calor radiante y la temperatura del agua aumenta
Informacioacuten para el docente La energiacutea caloriacutefica se desplaza de los objetos calientes a los friacuteos por tres meacutetodos convencioacuten con-duccioacuten y radiacioacuten De todos ellos la radiacioacuten es el uacutenico que no requiere contacto En el espacio no hay medio material por el que circular y la energiacutea caloriacutefica solo puede viajar en forma de radiacioacuten El infrarrojo es un tipo de luz que cae justo fuera del rango de la luz visible en el espectro electromagneacutetico Las ondas de luz portan energiacutea las longitudes de onda maacutes cortas tienen maacutes energiacutea mientras que las longitudes de onda maacutes largas tienen menos energiacutea Los objetos maacutes friacuteos brillaraacuten con longitudes de onda maacutes largas mientras que los objetos calientes brillaraacuten con longitudes de onda maacutes cortas En este proceso no interviene ninguna partiacutecula a diferencia de cuando se produce la conduccioacuten asiacute que la ra-diacioacuten puede darse en el vaciacuteo del espacio Los astroacutenomos que buscan exoplanetas utilizan telescopios de infrarrojos para detectar el tenue fulgor de objetos situados en el espacio exterior Los exoplanetas se detectan con maacutes facilidad cuando son grandes y completan una oacuterbita alrededor de su estrella cada pocos diacuteas 51 Pegasi b es un ejemplo y se considera un juacutepiter caliente Estos planetas alcanzan tempe-raturas muy elevadas porque se encuentran muy cerca de sus estrellas y fulguran con intensidad en luz infrarroja Spitzer fue el primer telescopio espacial que permitioacute detectar la luz de estos juacutepiter calientes
El papel termocromaacutetico contiene pigmentos sensibles a la temperatura Cambian de color al ca-lentarse o enfriarse Los materiales termocromaacuteticos se pueden utilizar para comprobar la laquoconductividad teacutermicaraquo o la capacidad para conducir el calor de un material
Los metales son materiales de una conductividad extrema La conduccioacuten permite que los aacutetomos calientes energeacuteticos choquen con aacutetomos maacutes friacuteos y alejados del metal lo que los vuelve maacutes energeacute-ticos De este modo la energiacutea caloriacutefica se va desplazando por el objeto
gt Telescopio espacial Spitzer
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que cuando un objeto opaco o transluacutecido
bloquea la luz de una fuente se produce una sombra
bull que cuanto maacutes cerca se encuentra el objeto de la fuente de luz mayor es la sombra que produce
bull que las estrellas emiten luzbull que a medida que los planetas orbitan alrededor
de su estrella bloquean parte de su luzbull que los planetas absorben y reflejan luz
Contexto
A medida que un planeta orbita su estrella puede situarse entre ese astro y la Tierra lo que eclipsa para nosotros parte de la luz de la estrella Esto recibe el nombre de traacutensito La medicioacuten de la intensidad de la luz durante un periodo de tiempo permite detectar planetas distantes y sus estrellas En esta actividad los alumnos aprenderaacuten cuestiones relacionadas con la luz y las sombras el traacutensito de planetas extrasolares ante sus estrellas centrales las estrellas como objetos
que emiten luz y la absorcioacuten de la luz
gt ESAATG medialab CC BY-SA 30 IGO
41
tema 5EN TRAacuteNSITO
Deteccioacuten de planetas extrasolares mediante la medicioacuten del descenso de brillo
Registrador de datos
(data logger)
Pizarra blanca o pared blanca para proyectar
Esferas de poliestirenovarios tamantildeos Tijeras
CartulinaCinta adhesiva
Pinchos de brochetas
o palillos de madera
Fuente de luz linterna o foco
de LED
Ficha de actividades
5a y 5b
42 T5
Material necesario para realizar la actividad
Esferas de distintos tamantildeos
(baloacuten de fuacutetbol pelota tenis pelota
espuma)
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Fotometrista de
traacutensitos e Ingeniero de disentildeo
Caja de cartoacuten (tipo zapatos o tipo toacutener de impresora)
Disco graduadoEncuadernadores
Palillos de dientes
Bolitas pequentildeas de poliexpan o
plastilina
Tema 5 En traacutensito 43T5
Para preparar con antelacioacutenPrepara varias esferas de distintos tamantildeos como un baloacuten de fuacutetbol una pelota de espuma y una pelota de tenis Se pueden preparar etiquetas identificativas con la profesioacuten de fotometrista de traacutensitos
ActividadIntroduccioacuten Pregunta en clase queacute ocurre cuando un objeto opaco pasa por delante de una fuente de luz Haz una demostracioacuten pasando un objeto por delante del foco del proyector de la clase y mostrando su sombra en la pizarra blanca Como alternativa usa una linterna o un foco y proyecta la sombra contra una cartulina blanca o la pizarra blanca del aula
Plantea estas preguntas
mdash iquestQueacute le pasa al tamantildeo de la sombra cuando se acerca o se aleja el objeto de la fuente de luz iquestQueacute hariacuteas para averiguarlo
Cada grupo de alumnos recortaraacute una pequentildea figura de cartulina que deberaacute unir a una base de cartulina para que se mantenga en vertical Los alumnos planearaacuten la investigacioacuten emitiraacuten predicciones y reali-zaraacuten la actividad tomando mediciones meticulosas y tomando registros de los resultados Tal vez quieran usar para sus registros el ejemplo que aparece en la ficha de actividades 5a Los grupos pondraacuten en comuacuten sus hallazgos y explicaraacuten sus conclusiones
mdash iquestQueacute han descubierto iquestQueacute pasoacute con el tamantildeo de la sombra al acercar o alejar la figura de la fuente de luz iquestCoacutemo se aseguraron de que no hubiera desviaciones cada vez que realizaban la prueba iquestPueden usar los datos para trazar una graacutefica que muestre el tamantildeo de la sombra frente a la distancia de la fuente de luz
Muestra en clase esta animacioacuten (titulada laquoTransiting Exoplanet Graphraquo) con la simulacioacuten de la curva de
luz que surge a medida que un planeta orbita alrededor de su estrella httpyoutubeOX_QWa_v5rw
44 T5 Tema 5 En traacutensito
Recrea el traacutensito de un planeta ante su estrella usando la pizarra blanca y el proyector de la clase a modo de estrella central La clase deberiacutea percibir la sombra en la pantalla cuando dos alumnos lancen una pelota desde un lado de la pantalla hasta el otro Prueba a usar pelotas de distintos tamantildeos
El alumnado confeccionaraacute por grupos una maqueta del traacutensito de un planeta ante su estrella usando esferas de poliestireno (o ciacuterculos de cartulina) para representar los exoplanetas y los palillos o brochetas de madera para sostenerlos Una fuente de luz como una linterna o un foco led haraacute las veces de estrella Si se conecta un registrador de datos (data logger) a un ordenador portaacutetil para medir la intensidad de la luz se apreciaraacute un descenso en la luz registrada cuando el planeta pase por delante de la fuente de luz
Muestra al alumnado la ficha de actividades 5b donde aparece una serie de graacuteficas con el nivel de luz registrado a medida que un exo-planeta orbita alrededor de su estrella La graacutefica a tambieacuten ilustra queacute aspecto tendriacutea la graacutefica si el planeta en oacuterbita fuera maacutes grande iquestSeriacutean capaces de trazar una liacutenea en los diagramas b c y d que ilus-tre la graacutefica resultante si cerca de la estrella orbitara un planeta maacutes pequentildeo maacutes veloz o maacutes lento
gt Graacutefica para ilustrar el tamantildeo de la sombra frente a la distancia de la frente de luz (en cm)
Distancia (cm)
Tam
antildeo
de la
som
bra
(cm
)
ENLACES
Muestra en clase este interesante viacutedeo de animacioacuten donde se explica el trabajo de la misioacuten Kepler y coacutemo opera este telescopio para detectar planetas
httpskeplernasagovmultimediaInteracti-vesHowKeplerDiscoversPlanetsElementaryflashcfm
Herramienta Lightgrapher
httpskeplernasagoveducationModelsand-Simulationslightgrapher
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Con una caja de zapatos se puede fabricar una caja de luz Haz un orificio en uno de sus lados con la finalidad de iluminarla a traveacutes de eacutel con alguacuten tipo de foco como una linterna led En el lado opuesto practica otro orificio que quede justo en frente de la fuente de luz Recorta una rendija semicircular en la tapa-dera de la caja cerca del extremo en el que se encuentre la fuente de luz Introduce por este orificio un palillo que en uno de sus extremos porte una bola de plastilina que represente el planeta aseguacuterate de que el haz de luz incide directamente sobre el planeta Desplaza el palillo con el planeta desde un extremo de la rendija semicircular hasta el otro extremo simulando parte de la oacuterbita En lugar de mirar la luz directamente usa un teleacutefono moacutevil o iPad colocado en el orificio por el que se mira y graba un viacutedeo con el paso del planeta mientras lo desplazas de un extremo al otro de la rendija
Ver guiacuteas de construccioacuten de las cajas en el anexo C de este documentohttpeseroeswp-contentuploads201808Cuaderno-ESERO_Detective-de-exoplanetas_DE-SB-01_2C2AA-ED_DIGITALpdf
45T5Tema 5 En traacutensito
Puesta en comuacutenInsta a cada grupo a crear un modelo a partir de una de las curvas de luz que aparecen en la ficha de actividades 5b iquestSaben explicar por queacute cambia la curva de luz con la velocidad del traacutensito o con el tamantildeo del planeta que orbita alrededor de la estrella Aprovecha las actividades praacutecticas para comentar los detalles de conocimiento maacutes relevantes Recuerda al alumnado que la observacioacuten minuciosa del brillo de una es-trella al lo largo de un periodo de tiempo permite detectar un descenso minuacutesculo en la cantidad de luz que vemos de esa estrella Los cientiacuteficos pueden medir ese brillo y representarlo en una graacutefica que se conoce como curva de luz Los planetas suelen ser pequentildeiacutesimos comparados con sus estrellas centrales asiacute que los descensos de luz que provocan en ellas son extremadamente leves Los planetas del tamantildeo de la Tierra son especialmente difiacuteciles de detectar Los exoplanetas maacutes grandes son faacuteciles de divisar sobre todo cuando se detectan varias oacuterbitas
Curvas de luz del traacutensito de un planetaEstas son cuatro copias de la misma curva de luz (fichas 5b) registrada durante el traacutensito de un planeta por delante de su estrella La graacutefica a) tambieacuten muestra la curva (en azul) que se obtiene cuando alrededor de la estrella orbita un planeta maacutes grande Dibuja otra curva en las graacuteficas que muestre b) un planeta maacutes pequentildeo c) un traacutensito maacutes veloz y d) un planeta maacutes lento
ENLACES
La misioacuten Kepler de la NASA dedicoacute antildeos a observar el mismo trozo de cielo casi 100 000 estrellas con la esperanza de captar traacutensitos
httpskeplernasagovindexcfm
GRAacuteFICA A Tiempo
Tiempo
Tiempo
Tiempo
Porc
enta
je d
e br
illo
Porc
enta
je d
e br
illo
Porc
enta
je d
e br
illo
Porc
enta
je d
e br
illo
GRAacuteFICA C
GRAacuteFICA B
GRAacuteFICA D
w w w e s e r o e sH O J A D E A C T I V I D A D E S
acti
vida
des
46 T5
Cuaderno del profesoradoD E T E C C I Oacute N D E E X O P L A N E TA S Ficha 5a (anverso)
Nuestra pregunta es
Predecimos que
Cambiaremos
Mediremos
Dejaremos igual las condiciones siguientes
Resultados obtenidos
H O J A D E A C T I V I D A D E Sw w w e s e r o e s
actividades47T5
Cuaderno del profesoradoD E T E C C I Oacute N D E E X O P L A N E TA SFicha 5a (reverso)
Resultados obtenidos
Distancia a la luz (en cm) Tamantildeo de la sombra (en cm)
Los resultados obtenidos revelan
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los polos magneacuteticos se dan por pares bull que los polos opuestos se atraen y que los polos
iguales se repelenbull que los imanes atraen algunos materialesbull que una corriente eleacutectrica en un cable crea un
campo magneacutetico
Contexto
El descubrimiento del planeta extrasolar Proxima b un posible mundo similar a la Tierra que orbita alrededor de Proxima Centauri (la estrella maacutes cercana al Sol) suscitoacute diversas cuestiones relacionadas con su capacidad para albergar vida Este exoplaneta estaacute bombardeado por cantidades inmensas de radiacioacuten procedente de su estrella Como se encuentra maacutes cerca de su estrella que la Tierra del Sol necesitariacutea contar con un campo magneacutetico muy intenso para que la vida sobreviviera en eacutel Aquiacute en la Tierra el campo magneacutetico que rodea el planeta protege a todos los seres vivos de los peligrosos rayos coacutesmicos
En esta actividad el alumnado estudiaraacute los
imanes fabricaraacute un electroimaacuten sencillo e investigaraacute
sus propiedades
gt Exoplaneta con niveles elevados de radiacioacuten electromagneacutetica Creacutedito NASAJPL-CaltechR Hurt (SSC)
tema 6QUE LA FUERZA TE ACOMPANtildeE
Fabricacioacuten de un electroimaacuten
49
Cinta aislante Tijeras
Ademaacutes necesitaraacutes
Contenedor de plaacutestico
50 T6
Cable con aislamiento
(al menos 2 metros)2 pilas AA2 imanes
2 cables de conexioacuten
con pinzas de cocodrilo
Clips de papeleriacutea
2 varillas o clavos de hierro
grandes(uno fino y otro
grueso)2 portapilas AA
Material necesario para realizar la actividad
Interruptor o interruptor
casero
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astrofiacutesico e Ingeniero de producto
PelacablesTacos de madera
(para interruptor)Puntas
(para interruptor)
Material opcional
51T6Tema 6 Que la fuerza te acompantildee
Para preparar con antelacioacutenEl docente podraacute preparar interruptores eleacutectricos simples con el alumnado si no dispone de interruptores comerciales
Veacuteanse las instrucciones en el apartado titulado laquoInformacioacuten para el docenteraquo
Para esta actividad se pueden preparar etiquetas identificativas con la profesioacuten de astrofiacutesicoConviene confeccionar y probar un electroimaacuten antes de realizar la actividad en clase La fuerza del
imaacuten dependeraacute del nuacutemero de espiras con que se construya
ActividadIntroduccioacuten Muestra en clase una imagen del exoplaneta Proxima b y explica que se trata de un planeta distante que orbita alrededor de una estrella llamada Proxima Centauri que es la maacutes cercana al Sol Aunque la oacuterbita que sigue el planeta alrededor de su estrella estaacute dentro de la zona habitable soporta vientos descomuna-les 2000 veces maacutes fuertes que los que imperan en la Tierra y recibe un bombardeo intenso de radiacioacuten El planeta necesitariacutea contar con un campo magneacutetico potente para proteger cualquier tipo de vida que pudiera albergar
En esta actividad los alumnos investigaraacuten por su cuenta queacute tipos de imanes hay comprobaraacuten la atraccioacuten y repulsioacuten entre sus polos y la fuerza magneacutetica asimismo estudiaraacuten que los imanes atraen algunos materiales Tras discutir sus resultados explicaraacuten que la electricidad se puede usar para construir un imaacuten y lo que se obtiene se denomina electroimaacuten
Cada grupo usaraacute los materiales que hay dentro del recipiente para fabricar un electroimaacuten Primero comprobaraacute su eficacia usando clips de papeleriacutea Despueacutes los grupos debatiraacuten queacute materiales les gusta-riacutea someter a su electroimaacuten antes de reunir una serie de materiales
Averiguaciones
mdash iquestCuaacutentos clips de papeleriacutea atraeraacute el electroimaacuten
mdash iquestVariacutea la fuerza del imaacuten si se cambia la cantidad de espiras de alambre con que se construye
mdash iquestHay alguna relacioacuten entre el nuacutemero de espiras del electroimaacuten y la cantidad de clips de papeleriacutea que consigue atraer
52 T6 Tema 6 Que la fuerza te acompantildee
mdash iquestPuedes antildeadir un interruptor para activar y desactivar el paso de la electricidad y por tanto el imaacuten
mdash iquestCoacutemo afecta al imaacuten un incremento del voltaje con una pila maacutes potente o antildeadiendo maacutes pilas
mdash iquestRepercute en el imaacuten el empleo de un clavo maacutes largo maacutes corto maacutes grueso o maacutes fino
mdash iquestQueacute materiales se pueden levantar usando la atraccioacuten de un imaacuten
Los datos recopilados durante la investigacioacuten de la relacioacuten entre el nuacutemero de espiras y la cantidad de clips de papeleriacutea atraiacutedos se puede plasmar despueacutes en graacuteficas El alumnado deberaacute exponer sus hallaz-gos en forma de presentacioacuten o de mural
Puesta en comuacutenCada grupo elige un meacutetodo para informar de sus hallazgos al resto de la clase y resumiraacute sus resultados en la pizarra electroacutenica iquestEncontraron los grupos alguna conexioacuten entre el nuacutemero de espiras de alambre y la fuerza del electroimaacuten iquestLograron aumentar la potencia de su imaacuten iquestCoacutemo iquestQueacute materiales atrajo el imaacuten iquestCoinciden en sus conclusiones todos los grupos
Nuacutemero de espiras Nuacutemero de clips de papeleriacutea
53T6Tema 6 Que la fuerza te acompantildee
Informacioacuten para el docente Se cree que el campo magneacutetico de nuestro planeta se genera en las profundidades del nuacutecleo terrestre A medida que la Tierra gira se arremolinan los materiales fundidos situados en el nuacutecleo del planeta El hierro liacutequido conduce la electricidad y genera corrientes eleacutectricas que a su vez crean campos magneacuteticos Los cientiacuteficos han desarrollado un meacutetodo para calcular el campo magneacutetico de un planeta extrasolar distante que orbite alrededor de una estrella distinta de la nuestra El meacutetodo consiste en utilizar el telescopio espacial Hubble para observar el paso de un planeta por delante de su estrella y entonces estudiar la absorcioacuten de la radiacioacuten de la estrella por parte de la atmoacutesfera del planeta para por uacuteltimo estimar el tamantildeo de los campos magneacuteticos que actuacutean alrededor del planeta
Los campos magneacuteticos se producen cuando todos los electrones de un objeto de metal giran en la misma direccioacuten Un electroimaacuten es un tipo de imaacuten que usa electricidad y un material magneacutetico como el hierro para crear campos magneacuteticos Los campos magneacuteticos no se ven pero siacute se pueden medir sus efectos
Para construir un electroimaacuten simple bull Pela los extremos de un cable para despojarlos del aislamiento de
plaacutestico que los recubre bull Coloca los materiales dentro de un contenedor de plaacutestico que no
conduzca la electricidadbull Sujeta el cable de unos 20 cm de largo por uno de sus extremos
coloacutecalo en la cabeza de un clavo de hierro y enroacutellalo a lo largo de eacutel sin que se superponga en ninguacuten lugar hasta la punta del clavo
bull Aseguacuterate de que enrollas el cable en el clavo dando las vueltas siempre hacia el mismo lado para que la electricidad fluya en un solo sentido
bull Conecta los extremos del cable a los dos lados (el positivo y el ne-gativo) de la pila sujetaacutendolo a ellos con un trozo de cinta aislante para que no dejen de hacer contacto
bull Cuando hayas conectado el segundo extremo del cable la pila em-pezaraacute a conducir electricidad por las espiras de alambre y el clavo quedaraacute imantado
bull Si permutas las conexiones tambieacuten cambiaraacutes la polaridad del campo magneacutetico creado
bull Prueba el electroimaacuten colocaacutendolo cerca de un clip de papeleriacutea o cualquier otro metal
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Los alumnos investigaraacuten el exoplaneta HD 209458b apodado Osiris un juacutepiter caliente que viene a ser una tercera parte maacutes grande y maacutes brillante que Juacutepiter Tambieacuten podriacutean investigar Proxima b para lo que podraacuten apo-yarse en la informacioacuten que encontraraacuten aquiacute
httpsenwikipediaorgwikiProxima_Cen-tauri_b
httpswwwnasagovcontentgoddardhub-bles-new-shot-of-proxima-centauri-our-nea-rest-neighbor
CONFECCIOacuteN DE UN INTERRUPTOR SIMPLE
Clava dos puntillas pequentildeas en un taco pequentildeo de madera y ensarta en cada una de ellas un clip de papeleriacutea Sujeta los cables a la cabeza de cada puntilla con pinzas de coco-drilo El circuito se cierra al desplazar los clips para que esteacuten en contacto Usa este enlace para consultar las instrucciones para hacerlo y otros ejemplos de interruptores simples
httphomeschoolandthingsblogspotcouk201303making-simple-switch-for-elec-tricalhtml
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que las ondas electromagneacuteticas viajan por el
espaciobull que los cientiacuteficos captan esas ondas usando
radiotelescopios bull que esas ondas se traducen entonces a sonidosbull a trabajar siguiendo el meacutetodo cientiacutefico mediante
la formulacioacuten de predicciones la realizacioacuten de experimentos sin sesgos y la recopilacioacuten e interpretacioacuten de datos
Contexto
Los cuatro sateacutelites Cluster de ESA han descubierto que la Tierra y otros planetas con campos magneacuteticos como Juacutepiter y Saturno emiten sentildeales de radio que viajan por el espacio en un haz delgado Estas emisiones solo se pueden detectar e interpretar usando radiotelescopios de gran tamantildeo
En esta actividad el alumnado recrearaacute diversos sistemas para enviar mensajes a distancia incluido el recorrido de las ondas de radio por el espacio usaraacute el meacutetodo cientiacutefico para estudiar los teleacutefonos con cuerda y escucharaacute los sonidos
naturales de la Tierra
gt Representacioacuten artiacutestica de los sateacutelites CLUSTER Copyright NASA
55
tema 7iquestHAY ALGUIEN A LA ESCUCHA
Comunicacioacuten a traveacutes del espacio
2 vasos desechables
56 T7
CuerdaHilo de nailon
Material necesario para realizar la actividad A
Bazuca de aire o caja de cartoacuten
Pelotas de espuma de diferentes
coloresVasos
desechablesParaguasPapel Radio analoacutegica
Ademaacutes necesitaraacutes para realizar la actividad A
Ademaacutes necesitaraacutes para realizar la actividad B
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Radioastroacutenomo
e Ingeniero de Sonido
2 platillos (muacutesica)
1 velaFicha de
actividades 2b
Linterna
Tabla con Coacutedigo Morse
o aplicacioacuten para moacutevil
Una caja de cartoacuten Compaacutes Tijeras Cinta adhesiva
Material opcional
Material necesario para construir un bazuca de aire
57T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Para preparar con antelacioacutenEl docente puede conseguir un bazuca de aire por Internet o se puede construir uno con una caja de car-toacuten (consulte el apartado titulado ldquoInformacioacuten para el docenterdquo)
Ten a mano una radio analoacutegica
Para la construccioacuten del teleacutefono deberemos practicar un orificio en la base de cada vaso previamente Para esta investigacioacuten se pueden preparar etiquetas identificativas con las profesiones de Radioastroacuteno-mo e Ingeniero de Sonido
Actividad AAveriguar maneras de enviar mensajes a distancia
Introduccioacuten Comienza el tema con una demostracioacuten para despertar la imaginacioacuten del alumnado Tiende una cuerda por el aula y cuelga de ella un trozo de papel o pide a alguien de la clase que lo sostenga en alto Utiliza un ba-zuca de aire para lanzar una onda de aire a traveacutes del aula que haga vibrar el papel Luego pide que un par de voluntarios se coloquen los vasos desechables en la cabeza Apunta con el bazuca hacia cada uno de los vasos y dispara Los vasos se tambalearaacuten y se caeraacuten Pregunta en clase queacute creen que pasa
Tambieacuten se pueden chocar dos platillos para demostrar que el aire que desplazan apaga la llama de una vela
Explica a la clase que aunque no vemos el aire moverse hasta el papel o los vasos siacute vemos o percibimos las consecuencias de ese desplazamiento De manera anaacuteloga las ondas de radio que recorren distancias inmen-sas por el espacio no se ven pero sabemos que estaacuten ahiacute al capturarlas y transformarlas en sonido Pregunta en clase si se les ocurre alguna manera de enviar mensajes a distancia aquiacute en el planeta Tierra Deja que debatan sus propuestas Ensentildea en clase dos objetos sencillos (vasos de papel y cuerda) que podriacutean utilizarse para enviar un mensaje iquestSe le ocurre a alguien coacutemo Aniacutemalos a comprobar sus propuestas A continuacioacuten los chicos probaraacuten por parejas a usar vasos de papel y cuerda para mandar mensajes Organizados ya por grupos debe-raacuten identificar queacute variables pueden cambiarse y coacutemo planificariacutean la investigacioacuten Tal vez quieran apoyarse en la ficha de actividades 2b (del tema 2) para planificar la resolucioacuten de interrogantes como
mdash iquestAfecta la longitud de la cuerda o el tipo de cuerda al sonido recibido
mdash iquestQueacute pasa cuando la cuerda estaacute tensa o flojamdash iquestTiene alguna repercusioacuten el material del
que estaacute hecho el vasomdash iquestFuncionariacutea el teleacutefono de cuerda
doblando una esquina
58 T7 Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
mdash El alumnado recopilaraacute y anotaraacute los datos y compartiraacute los resultados con la clase
mdash iquestQueacute tipo de cuerda o vaso recomendariacutean y por queacute
Puesta en comuacutenExplica en clase que los sonidos se generan mediante vibraciones que se desplazan a traveacutes del aire de soacute-lidos y de liacutequidos Las vibraciones que se producen al hablar dentro del vaso viajan por la cuerda hasta lle-gar al otro vaso el aire que hay dentro del vaso y los huesos que hay en el craacuteneo vibran y esas vibraciones llegan hasta los oiacutedos y entonces el cerebro descifra esa informacioacuten en forma de sonidos reconocibles
Para afianzar estos conocimientos se puede utilizar este viacutedeo
httpswwwyoutubecomwatchv=HMXoHKwWmU8
Actividad BEstudio de las ondas de radio
IntroduccioacutenHaz hincapieacute en que las ondas de radio son muy diferentes de las ondas del sonido Explica que las ondas electromagneacuteticas pueden viajar por el espacio sin necesidad de que haya aire Algunas de estas ondas se denominan ondas de radio Los cientiacuteficos han descubierto una manera de captar ondas de radio y convertirlas en sentildeales que viajan hasta nuestro oiacutedo
A continuacioacuten el alumnado reproduciraacute en clase el viaje que siguen las ondas electromagneacuteticas por el espacio hasta llegar al radiotelescopio Varios voluntarios se colocaraacuten en un extremo del aula con pelotas de espuma de diferentes colores que lanzaraacuten hacia el laquoradiotelescopioraquo un paraguas abierto que otro voluntario sujetaraacute desde el lado opuesto del aula de manera que la parte coacutencava mire hacia la clase Alguien decidiraacute queacute colores representaraacuten las ondas de radio uacutetiles Cuando se hayan lanzado todas las pelotas solo se conservaraacuten las pelotas de los colores elegidos que haya atrapado el paraguas mientras que el resto se desecharaacute Explica en clase que las estrellas (representadas por los alumnos voluntarios) emiten un montoacuten de radiacioacuten (representada aquiacute por todas las pelotas de diferentes colores) que viaja por el espacio el radiotelescopio (representado por el paraguas) capta toda esa radiacioacuten pero este instrumento solo podraacute utilizar la radiacioacuten de ciertas longitudes de onda las denominas ondas de radio las cuales transformaraacute en sentildeales comprensibles para nosotros
59T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Demostracioacuten del docenteUtiliza una radio analoacutegica para que el alumnado perciba el sonido que se oye cuando no estaacute sintonizada ninguna emisora mientras que al sintonizar alguna el sonido se vuelve niacutetido De forma anaacuteloga seriacutea-mos incapaces de atribuir un sentido a las ondas de radio si su energiacutea no se transformara en vibraciones que percibimos en forma de sonidos
Explica en clase que la Tierra y otros planetas tienen una manera de gritarle al resto de la Galaxia laquoiexclEstoy aquiacuteraquo Lo que ocurre es que ese mensaje solo se percibe y se entiende mediante radiotelescopios de gran tamantildeo
En este enlace escucharaacutes una grabacioacuten con los laquosonidosraquo
naturales de la Tierra
httpwwwesaintesaKIDSenSEM5QPSHKHF_LifeinSpace_0html
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Los maacutes entusiastas podriacutean construir o com-prar un transmisor que permita al alumnado enviar mensajes Los chicos tambieacuten podriacutean realizar su propia grabacioacuten de radio
Tambieacuten podriacutea estudiarse el coacutedigo Morse Existe una aplicacioacuten para teleacutefonos moacuteviles llamada Morse-It que traduce textos a pitidos en coacutedigo Morse Una laacutempara led podriacutea sustituirse por un timbre Otra alternativa seriacutea utilizar una linterna para enviar mensajes con patrones de haces de luz Explica que la luz se puede usar de este modo para enviar informacioacuten
Imagen 1 El Observatorio IRAM Pico Veleta o IRAM 30m es un radiotelescopio pertenecien-te al Instituto de Radioastronomiacutea Milimeacutetrica que estaacute situado en la loma de Dilar en Sierra Nevada a una altura de 2850 m sobre el nivel del mar
gt Radiotelescopio del observatorio de Sierra Nevada desde las pistas de esquiacute
60 T7 Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
A - J --- S 1 ----
B - K -- T - 2 ---
C -- L - U - 3 --
D - M -- V - 4 -
E N - W -- 5
F - O --- X -- 6 -
G -- P -- Y --- 7 --
H Q --- Z -- 8 ---
I R - 0 -----
9 ----
gt Tabla con el coacutedigo Morse
61T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Informacioacuten para el docente Los objetos que pueblan el espacio como planetas exoplanetas estrellas polvo y gas emiten ondas elec-tromagneacuteticas de diferentes longitudes de onda Parte de la luz que emiten tiene longitudes de onda muy largas algunas de hasta kiloacutemetro y medio de longitud Estas ondas largas reciben el nombre de ondas de radio y son parte de una serie maacutes grande de ondas denominadas en su conjunto espectro electromag-neacutetico Como las ondas de radio son tan largas para captarlas se utilizan telescopios especiales llamados radiotelescopios Estos son mucho maacutes grandes que los telescopios que se usan para captar la luz visible Estos instrumentos inmensos se apuntan hacia las estrellas o planetas y permiten conocer su estructura movimiento y composicioacuten a partir del estudio de las ondas de radio que provienen de esos objetos En astronomiacutea se utilizan ciertos instrumentos para convertir las ondas de radio en imaacutegenes y sonidos
Construccioacuten de un bazuca de aire1 Sella por completo todos los bordes de la caja con la cinta adhesiva 2 Traza un ciacuterculo en el centro de uno de sus lados recoacutertalo y sella los bordes de este orificio
con cinta 3 Golpea con las manos simultaacuteneamente dos lados opuestos de la caja de manera que el aire que
hay en su interior se vea forzado a salir por el orificio circular 4 Dirige el aire saliente hacia el objetivo como un montoacuten de vasos de papel para intentar tumbarlos
con la raacutefaga
gt Bazuka de aire
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los sonidos se producen por vibracionesbull que el tono de un sonido se puede cambiarbull que los exoplanetas pueden transitar ante el disco
de sus estrellas siguiendo un patroacuten regular
Contexto
El telescopio espacial Spitzer reveloacute hace poco que alrededor de la estrella TRAPPIST-1 orbitan siete planetas similares a la Tierra cuyo nombre astronoacutemico es b c d e f g y h Los planetas se detectaron debido a sus traacutensito por delante de la estrella lo que eclipsa perioacutedicamente una parte minuacutescula de la luz estelar Los planetas orbitan esta estrella siguiendo un patroacuten
En este tema el alumnado usaraacute materiales cotidianos para confeccionar instrumentos sencillos como flautas de pan a partir de pajitas de refrescos y producir con ellos siete notas que combinaraacuten al
antojo de su imaginacioacuten para crear melodiacuteas
gt Sistema solar de TRAPPIST-1 Copyright de la ilustracioacuten NASA
63
tema 8LA MUacuteSICA DE LOS PLANETAS EXTRASOLARES
Sonidos del espacio
64 T8
Ordenador con conexioacuten a
internet
Material necesario para realizar la actividad
Pajitas de refresco
Ademaacutes necesitaraacutes
Vasos desechables
Cinta adhesiva
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Ingeniero de
sonido y Cientiacutefico planetario
Botellas o vasos Baquetas Cajas de cartoacuten vaciacuteas
Gomas elaacutesticas Reglas de plaacutestico
65T8Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
Para preparar con antelacioacutenPara esta actividad se pueden preparar etiquetas indentificativas para la profesioacuten de ingeniero de sonido
ActividadIntroduccioacutenExplica en clase que el telescopio espacial Spitzer descubrioacute la estrella TRAPPIST-1 y sus siete planetas
Muestra la imagen de TRAPPIST-1
httpcdnsci-newscomimagesenlarge3image_4728e-TRAPPIST-1jpg
Reproduce en clase la animacioacuten de los traacutensitos ante TRAPPIST que aparece en el siguiente viacutedeo Las oacuterbitas se han acelerado para que el viacutedeo dure un solo minutohttpwwwspitzercaltecheduexploreblog371-Making-Music-from-Exoplanets
Explica que usando los patrones de los traacutensitos de estos siete planetas similares a la Tierra ante el disco de su estrella ha inspirado a un muacutesico a componer una melodiacutea basada en los tiempos en los que se produ-cen esos traacutensitos Asignoacute al traacutensito de cada planeta una nota musical acorde con su nombre (en ingleacutes b es la nota si c es do d es re e es la nota mi f es fa g es sol y h no se corresponde con ninguna nota musical) y antildeadioacute al conjunto una instrumentacioacuten sencilla de fondo y el ritmo de un tambor
Pon ejemplos de alguacuten otro sistema planetario extrasolar como Gliese o Kepler
con una cantidad diversa de planetas en oacuterbita alrededor de la estrella central
httpsexoplanetsnasagovresources174 httpswwwnasagovameskeplerkepler-186-and-the-solar-system
El alumnado cortaraacute las pajitas de papel para construir siete laquoflautas de panraquo de distintas longitudes Todas ellas deberaacuten tener uno de sus extremos aplanado de manera que al soplar por eacutel se produzca una nota o vibracioacuten diferente iquestSon capaces los alumnos de usar las flautas por turnos para crear una melodiacutea Organizados en grupos los chicos usaraacuten esas siete notas para crear una melodiacutea baacutesica a la que antildeadiraacuten la muacutesica que deseen
Ya han compuesto una muacutesica basada en los traacutensitos de TRAPPIST iquestPodraacuten crear ahora una melodiacutea basada en otros sistemas Podriacutean probar a llenar botellas o jarras con agua hasta distintas alturas a tamborilear con las baquetas a hacer vibrar reglas sobre el borde de una mesa o a hacer vibrar gomillas elaacutesticas tensadas a lo ancho de una caja de pantildeuelos vaciacutea
mdash iquestSeriacutea capaz alguacuten grupo de componer un rap para acompantildear sus melodiacuteas
66 T8 Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
Puesta en comuacutenCada grupo interpretaraacute su composicioacuten para toda la clase iquestSe les ocurre alguna aportacioacuten para mejorar las piezas musicales
En el tema 7 el alumnado aprendioacute que los planetas con un cam-po magneacutetico producen sentildeales que se pueden detectar mediante radiotelescopios Si una raza alieniacutegena captara las sentildeales de radio naturales que emite la Tierra oiriacutea una serie de chasquidos y silbidos iexclparecidos a los de R2-D2 el robot de Star Wars
Vuelve a oiacuter los chasquidos y silbidos de la Tierra en el sitio ESA Kids
httpwwwesaintesaKIDSenSEM5QPSHKHF_LifeinSpace_0html
Oiacuted en clase un corte de Star Wars la firma de cinco notas de la peliacute-cula Encuentros en la tercera fase o cualquier otra muacutesica relacionada con el espacio
Actividad B El programa ScratchCada uno de los planetas de Trappist-1 tarda un tiempo diferente en completar una oacuterbita alrededor de su estrella central Las leyes de Ke-pler dicen que cuanto maacutes lejos se encuentra un planeta de su estrella maacutes tarda en recorrer su oacuterbita
En este proyecto en Scratch el periodo de cada oacuterbita es propor-cional a los periodos orbitales reales de los planetas de Trappist Cada vez que un planeta completa una oacuterbita el modelo emite un sonido diferente
httpsscratchmiteduprojects153216618
Los sonidos estaacuten asignados de la siguiente manera pero es faacutecil cam-biar esto dentro del modelo
B ndash Chomp C ndash Boing D ndash CricketE ndash Meow F ndash Alien Creak2 G ndash Bass BeatboxH ndash Goose
El tiempo que dura cada oacuterbita se puede encontrar en el programa Scratch y se da en segundos
El cursor proporcional del modelo se puede utilizar para obtener muacuteltiplos de cada periodo orbital Por ejemplo si la proporcioacuten se es-tablece en 2 entonces el periodo de Trappist-1b ascenderaacute a 302 se-gundos y el de Trappist-1h seraacute de 40 segundos
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
El alumnado podriacutea iniciarse en el empleo de un programa informaacutetico para crear sus propias composiciones musicales basadas en los patrones orbitales de los planetas de TRAPPIST-1 Beatwave es una aplicacioacuten interesante que se puede usar con teleacutefonos moacuteviles y que ofrece la posibilidad de crear ritmos simples melodiacuteas melodiacuteas paralelas y de antildeadir instrumentos de fondo
67T8Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
1 Pulsa la flecha identifica los distintos sonidos que se oyen 2 Ordeacutenalos por periodos (del maacutes corto al maacutes largo) Pulsa stop
para detener los sonidos3 Cronometra cada uno crea una tabla con los periodos orbitales
(en segundos) 4 Pulsa en cada planeta para comprobar que cada sonido se re-
produce por separado Los datos reales de los planetas se pue-den encontrar en Wikipedia
httpsenwikiped iaorgwikiTRAPPIST-1mediaFile-PIA21425_-_TRAPPIST-1_Statistics_Tablejpg
El alumnado podriacutea recrear las oacuterbitas intentando cronometrar sus perio-dos mientras caminan en torno a una laquoestrellaraquo de manera que siempre pasen por el mismo punto cada vez que oigan el sonido de su planeta Esta recreacioacuten fiacutesica de las oacuterbitas con alumnos representando cada uno de los planetas orbitando alrededor de una estrella central podriacutea ayudar al grupo a entender la distancia a la que se encuentra cada planeta de la estrella y la velocidad a la que se desplaza en relacioacuten con los demaacutes pla-netas del sistema Asimismo podriacutea ayudarles a entender queacute hicieron en realidad durante la actividad con el programa Scratch que cada sonido re-presenta una oacuterbita completa Tendriacutean que poner a escala la distancia de las oacuterbitas porque si no algunos tardariacutean diacuteas en completar una vuelta de modo que un ejercicio matemaacutetico uacutetil consistiriacutea en crear una escala adecuada que pudiera representarse dentro de la clase Para ello deberaacuten asumir que las oacuterbitas son circulares Si juegan con el cursor proporcional del modelo encontraraacuten la mejor opcioacuten para que todos los planetas com-pleten sanos y salvos sus oacuterbitas respectivas Deberaacuten calcular la longitud del periodo de su sonido particular y luego lo comprobaraacuten
Quien tenga habilidad programando podraacute ampliar el ejercicio in-troduciendo las oacuterbitas de los planetas en el modelo
En este enlace se puede encontrar un ejemplo de movimiento circular
en Scratch
httpsscratchmiteduprojects11439426
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Usar los datos del periodo orbital para crear una composicioacuten musical similar para nuestro Sistema Solar y compara los dos sistemas
Crear una animacioacuten con Scratch para ilustrar la rotacioacuten de los planetas del sistema TRAPPIST-1 en torno a su estrella
gt Captura de pantalla del programa Scratch
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los planetas extrasolares y sus estrellas se
encuentran a millones de antildeos-luz de distancia del Sistema Solar
bull que las condiciones ambientales que se dan en esos planetas son diversas
bull que los seres vivos experimentan adaptaciones a lo largo del tiempo para sobrevivir en las condiciones ambientales que existen en cada momento
bull que en otros sistemas planetarios podriacutea haber formas de vida diferentes a las de la Tierra
Contexto
En esta actividad el alumnado recopilaraacute informacioacuten sobre planetas extrasolares y basaacutendose en ella usaraacute la imaginacioacuten y trabajaraacute de manera creativa para disentildear y describir un nuevo exoplaneta Para ello tendraacute en cuenta rasgos clave y las adaptaciones que necesitariacutean desarrollar los seres vivos para sobrevivir en las condiciones ambientales de ese
planeta
gt ExoMars Rover ESAATG medialab
69
tema 9AGENCIA DE VIAJES A PLANETAS EXTRASOLARES
Exploracioacuten de mundos alieniacutegenas
Libros tabletas y ordenadores
de consulta
Rotuladores y laacutepices
de colores
70 T9
Ordenador con conexioacuten a
internet
Material necesario para realizar la actividad
Papel
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astroacutenomo
galaacutectico y extragalaacutectico y Astrobioacutelogo
71T9Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
Para preparar con antelacioacutenPara esta actividad se pueden preparar etiquetas identificativas para las profesiones de astroacutenomo extra-galaacutectico y astrobioacutelogo
IntroduccioacutenExplica en clase que en este tema deben actuar en primer lugar como astroacutenomos extragalaacutecticos para estudiar y disentildear un planeta extrasolar distante Despueacutes haraacuten las veces de astrobioacutelogos para estudiar y disentildear alguna forma de vida alieniacutegena uacutenica y tendraacuten que describir coacutemo se ha adaptado a las condi-ciones ambientales que imperan en su lejano mundo
Empieza la actividad con un emocionante viaje a mundos distantes usando la herramienta interactiva httpeyesjplnasagoveyes-on-exoplanetshtml
Muestra en clase las imaacutegenes del sitio en Internet de la NASAhttpsexoplanetsnasagovalien-worldsexoplanet-travel-bureau
En este sitio encontraraacutes una seleccioacuten de carteles con gran variedad de exoplanetas que ilustran los rasgos uacutenicos de cada uno de ellos
bull TRAPPIST-1_Planet hop from TRAPPIST-1 (de planeta en planeta desde TRAPPIST-1)
bull PSOJ31885-22 _Where the night life never ends (Donde la vida nocturna nunca cesa)
bull HD4037G_Experience the gravity of a super earth (Experimenta la gravedad de una supertierra)
bull KEPLER-16B_Where your shadow always has company (Donde tu sombra siempre tiene compantildeiacutea)
bull 51 Pegasi-b_Greetings from your first exoplanet (Saludos desde tu primer exoplaneta)
bull KEPLER-186F_Where the grass is always redder (Donde la hierba siempre es maacutes roja)
El tamantildeos de estos exoplanetas va desde las supertierras hasta los minineptunos algunos son rocosos otros son aacuteridos como desiertos los hay volcaacutenicos achicharrantes geacutelidos unos son asolados por potentes vientos otros son bombardeados por radiacioacuten intensa
gt Muestra de carteles sobre exoplanetas del sitio web de la NASA
72 T9 Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
Actividad ACada grupo estudiaraacute varios sistemas de planetas extrasolares y con la informacioacuten obtenida crearaacute una descripcioacuten detallada del mundo distante inventado por ellos A continuacioacuten disentildearaacuten un cartel en el que figuren los principales rasgos de ese planeta
Actividad BSi en ese mundo pudiera haber vida iquestqueacute forma tendriacutea iquestQueacute clase de adaptaciones tendriacutean que desarrollar los seres vivos para sobrevivir en las condiciones ambientales de este planeta La astrobiologiacutea aspira a descubrir cuaacuteles son las condiciones necesarias para la vida y queacute formas puede adoptar la vida Los alumnos asumiraacuten el papel de as-trobioacutelogos para estudiar los entornos extremos que hay en la Tierra y las adaptaciones que han desarrollado los seres vivos para sobrevivir en ellos Usaraacuten esta informacioacuten para describir la clase de vida alieniacutegena que podriacutea existir en el nuevo mundo que han imaginado Dibujaraacuten y pondraacuten nombre a esta nueva forma de vida y sentildealaraacuten sus rasgos principales
Puesta en comuacutenLos grupos presentaraacuten sus disentildeos ante su clase o ante otra clase y describiraacuten con detalle el mundo alieniacutegena que han inventado Expli-caraacuten queacute adaptaciones han desarrollado los seres vivos para adaptar-se a ese entorno
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Si fuera posible iquesta cuaacutel de esos exoplanetas viajariacutean los chicos o enviariacutean una sonda para estudiarlo y por queacute El docente haraacute hincapieacute en que es imposible viajar a estos exoplanetas distantes debido a las inmensas distancias que nos separan de ellos iquestCoacutemo seriacutea ese lugar Si pudieran elegir sus caracteriacutesticas iquestcuaacuteles creen que seriacutean las ideales para vivir felices y con bienestar
Puede que los grupos quieran componer una muacutesica para acompantildear su mural Tambieacuten podriacutean disentildear confeccionar y decorar una maqueta para ilustrar los rasgos principales del mundo distante que han elegido Esta actividad podriacutea relacionarse con otros temas interdisciplinares del curriacuteculo como dibujo teatro tecnologiacutea ingenieriacutea geografiacutea lecto-escritura e informaacutetica
73T9Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
VoyagerEn 1977 se lanzaron las dos sondas gemelas Voyager 1 y 2 para explo-rar regiones del espacio a las que ninguacuten otro artefacto terrestre habiacutea llegado jamaacutes Ambas estaacuten maacutes lejos del Sol que Plutoacuten y a traveacutes de los datos que siguen enviando a la Tierra los cientiacuteficos confiacutean en co-nocer mejor el espacio que media entre las estrellas llamado espacio interestelar La nave lleva a bordo un disco de cobre chapado en oro de unos 30 cm con sonidos e imaacutegenes seleccionados para retratar la diversidad de la vida y la cultura en la Tierra
mdash iquestQueacute pondriacutean los chicos en un disco asiacute para enviar en una misioacuten con destino a un planeta distante situado fuera de los confines de nuestra propia Galaxia
mdash iquestCoacutemo describiriacutean a los seres humanos
mdash iquestQueacute los hace felicesmdash iquestQueacute cualidades consideran
deseables en un ser humano
mdash iquestQueacute aficiones animales accidentes geograacuteficos o muacutesica incluiriacutean en el disco
mdash Si tuvieran que escribir una carta a un ser alieniacutegena iquestqueacute le diriacutean
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
El alumnado podriacutea grabar un viacutedeo o un mensaje de voz composiciones musicales programas informaacuteticos robots creaciones artiacutesticas o fotografiacuteas Esta actividad ofrece muchas posibilidades para seguir un plantea-miento interdisciplinar amplio atractivo para todas las edades y todo tipo de capacidades
Otros cuadernos didaacutecticosConsulta todos los disponibles y descaacutergalos de la web wwweseroes
Deteccioacuten de exoplanetasESCONDIDOS EN LA LUZModelado de traacutensitos de exoplanetas
PRIMARIA
Ingenieriacutea de astronavesLA ALEACIOacuteN PERFECTADescubre las distintas propiedades de los materiales
PRIMARIA
Lanzamiento de cohetesTECNOLOGIacuteA ESPACIALCalcula y disentildea tu propio lanzamiento
PRIMARIA
Observador de la tierraCENTINELA INCANSABLERecogida y anaacutelisis de informacioacuten para comprender mejor nuestro planeta
PRIMARIA
Deteccioacuten de exoplanetasESCONDIDOS EN LA LUZModelado de traacutensitos de exoplanetas
SECUNDARIA Y BACHILLERATO
Ingenieriacutea de astronavesLA ALEACIOacuteN PERFECTADescubre las distintas propiedades de los materiales
SECUNDARIA Y BACHILLERATO
Lanzamiento de cohetesTECNOLOGIacuteA ESPACIALCalcula y disentildea tu propio lanzamiento
SECUNDARIA Y BACHILLERATO
Modelado de traacutensitos de exoplanetas
exoplanetasDeteccioacuten de
ESCONDIDOS EN LA LUZ
PrimariaCuaderno del profesorado
DE-P-01
Colaboradores ESERO Spain Mayo 2019
ANDALUCIacuteA Consejeriacutea de Educacioacuten y Deporte de la Junta de Andaluciacutea
ARAGOacuteN Fundacioacuten Centro Astronoacutemica Aragoneacutes Espacio 042
Fundacioacuten Ibercivis
ASTURIAS Consejeriacutea de Educacioacuten y Cultura del Gobierno del Principado de Asturias
CANARIAS Consejeriacutea de Educacioacuten y Universidades del Gobierno de Canarias
CATALUNtildeA CESIRE (Centre de Recursos Pedagogravegics Especiacutefics de Suport a la Innovacioacute i la Recerca Educativa) Departament drsquoEnsenyament Generalitat de Catalunya
GALICIA Conselleriacutea de Educacioacuten Universidade e Formacioacuten Profesional de la Xunta de Galicia
I BALEARES Conselleria De Educacioacuten y Universidad Govern Illes Balears
LA MANCHA Consejeriacutea de Eduacioacuten Cultura y Deportes Gobierno de Castilla La Mancha
MADRID Consejeriacutea de Educacioacuten e Investigacioacuten de la Comunidad de Madrid
Grupo de Investigacioacuten en Nutricioacuten Ejercicio y Estilo de Vida Saludable INEF Universidad Politeacutecnica de Madrid
MURCIA Consejeriacutea de Empleo Universidades y Empresa Regioacuten de Murcia
NAVARRA Pamplonetario
PAIacuteS VASCO Departamento de educacioacuten Gobierno Vasco
VALENCIA Ciutat de les Arts i les Ciegravencies Generalitat Valenciana
Tema 2 Signos de vida 25T2
que el aire se hunde hasta el fondo del recipiente desplaza el aire y apaga la llama iquestHay alguna manera de demostrar queacute gas se forma durante el experimento Intenta laquoverterraquo con cuidado el gas que hay den-tro de los globos cerca de una vela encendida y observa que la llama se apaga Esta prueba no demuestra por supuesto que se trate de dioacutexido de carbono en lugar de cualquier otro gas maacutes denso que el aire pero siacute revela una de las propiedades del dioacutexido de carbono La demostracioacuten es visual y fomenta el ra-zonamiento loacutegico
Siempre hay que tener cuidado cuando se usan velas encendidas Hay que advertir al alumnado de los peligros de tocar o acercarse demasiado a una llama
Informacioacuten para el docente AstrobiologiacuteaLa astrobiologiacutea estudia el origen la evolucioacuten la distribucioacuten y el futuro de la vida en el universo tanto la vida extraterrestre como la vida en la Tierra
Levadura Se conocen unas 160 especies de levadura La levadura es un hongo un organismo diminuto un solo gramo contiene 25 000 millones de ceacutelulas Es capaz de producir una cantidad inmensa de dioacutexido de car-bono siempre que disponga de los azuacutecares que necesita para alimentarse La levadura utiliza sus propias enzimas para descomponer azuacutecares maacutes complejos como azuacutecar granulado y conferirle una forma en la que pueda consumirlo
ExtremoacutefilosHasta donde sabemos la Tierra es el uacutenico planeta que alberga vida y esta vida comenzoacute a existir hace al menos 3800 millones de antildeos cuando la Tierra se habiacutea enfriado lo bastante como para desarrollar una capa exterior de roca Puede que surgiera en una laguna de roca o en el oceacuteano Ninguna forma de vida de este planeta puede sobrevivir sin agua Algunos especialistas creen que los ingredientes necesarios para la aparicioacuten de la vida pudieron llegar del espacio a lomos de cometas o asteroides En todos los lugares donde se mire se encuentra vida de alguna clase Antes se creiacutea que las plantas y animales solo podiacutean vivir cerca de la superficie terrestre donde llega la luz del Sol Pero hay bacterias que metabolizan minerales y se han descubierto gases de origen bioloacutegico varios kiloacutemetros por debajo de la roca soacutelida algunos organismos viven en ambientes muy aacutecidos en surtidores calientes situados en el fondo de los oceacuteanos maacutes profundos en charcas hidrotermales con agua hirviendo en las estepas heladas de la Antaacutertida en entornos altamente radiactivos y hasta en burbujas de gas metano Estos organismos supervivientes se denominan extremoacutefilos y da la impresioacuten de que la vida es capaz de sobrevivir en cualquier lugar donde haya agua Como la vida es tan resistente hay razones para pensar que en el cosmos puede existir alguacuten tipo de vida extraterrestre Uno de los indicadores de la vida lo constituye el dioacutexido de carbono un gas generado por la vida y que las plantas expulsan y utilizan para crecer El carbono es uno de los principales elementos quiacutemicos de la vida En 2008 el telescopio espacial Hubble descubrioacute dioacutexido de carbono en la atmoacutesfera del planeta HD 189733b que orbita alrededor de una estrella distante con un tamantildeo similar al de Juacutepiter
26 T2 Tema 2 Signos de vida
Tardiacutegrados
Los tardiacutegrados u osos de agua son animales diminutos que viven en el agua y pueden sobrevivir en entornos extremos Por ejemplo soportan unas temperaturas extremadamente altas y bajas unos iacutendices de presioacuten y de radiacioacuten extremos que resultariacutean letales para la mayoriacutea de los animales y pueden sobrevivir sin alimento y sin agua durante maacutes de diez antildeos
Deinococcus radiodurans
Este organismo unicelular soporta altas dosis de radiacioacuten casi 3000 veces maacutes que el ser humano
Hesiocaeca methanicola gusano de hielo
Especie de gusano poliqueto plano rosaacuteceo y de 5 cm de longitud que vive en depoacutesitos de hielo de metano en los fondos oceaacutenicos
Termoacutefilos
Conjunto de bacterias capaces de soportar el calor extremo y productoras de los vivos colores que se forman alrededor de los surtidores termales del Parque Nacional Yellowstone de EE UU El agua de los geacuteiseres y los surtidores de este parque alcanza temperaturas de hasta 70 ordmC
Algas termoacutefilas
Las algas termoacutefilas son capaces de sobrevivir y proliferar a temperaturas extremadamente elevadas Las algas verdes que aparecen en esta imagen del Parque Nacional Yellowstone viven en un agua que ronda los 50 ordmC
Microcystis
Los organismos Microcystis son una clase de algas bacterianas que crecen en aguas con unos niveles muy elevados de pH como el lago Mono de California Estas cianobacterias suelen organizarse en colonias como la de la figura y producen y liberan toxinas nocivas
Arenaria de mar
La Honckenya peploides tambieacuten conocida como arenaria de mar o hierba de la sal es una planta haloacutefila lo que significa que puede vivir en unas condiciones de salinidad extrema por lo que suele encontrarse cerca de las playas
Microalgas Dunaliella salina
Las microalgas Dunaliella salina amantes de entornos con una salinidad extrema son las causantes del intenso color rosa que se ve en esta imagen aeacuterea de una laguna hipersalina
Ficha informativa 2a
H O J A D E A C T I V I D A D E Sw w w e s e r o e s
actividades27T2
Cuaderno del profesoradoD E T E C C I Oacute N D E E X O P L A N E TA SFicha 2b
Nuestra pregunta es
Cambiaremos
Mediremos
Dejaremos igual las condiciones siguientes
Resultados obtenidos
Hemos descubierto
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que la luz se compone de diversos coloresbull que se pueden detectar ingredientes clave
en la atmoacutesfera de un planetabull que la deteccioacuten de agua dioacutexido de carbono
u oxiacutegeno en una atmoacutesfera planetaria puede ser un signo de que alberga vida
bull a interpretar datos e identificar rasgos determinantes
Contexto
Se ha observado que varios planetas extrasolares
poseen atmoacutesfera Cuando uno de estos planetas
transita por delante de su estrella central no solo se
puede medir su tamantildeo sino que tambieacuten se puede
averiguar exactamente queacute elementos quiacutemicos
componen la atmoacutesfera que lo envuelve mediante
el empleo de un espectroacutegrafo para captar su
espectro
En esta actividad el alumnado averiguaraacute
coacutemo descomponer tintas de colores usando la
cromatografiacutea coacutemo descomponer la luz blanca en
los colores que la conforman recurriendo a un CD a
modo de red de difraccioacuten y coacutemo interpretar los
espectros de planetas extrasolares para identificar
elementos clave de sus respectivas atmoacutesferas
gt Planeta extrasolar visto desde su sateacutelite Creacutedito IAUL Calcada
29
tema 3LA ATMOacuteSFERA
La firma especiacutefica de un planeta
Rotularesnegros
Rotuladores de colores
Fuentes de luz variadas
Pegatinas de colores
2 pipetasFichas de
actividades3a y 3b
Papel de filtro CaramelosSmaties o MampMs
Plantilla de espectroscopio (para fotocopiar)
y 1 CD
30 T3
Material necesario para realizar la actividad
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Botella con tapoacuten tipo sport
Cerillas
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Espectrocopista
y AstroacutenomoAgua caliente
Tema 3 La atmoacutesfera 31T3
Para preparar con antelacioacutenPrepara algunos ejemplos de los patrones de color que se producen cuando se dejan caer gotas de agua sobre ciacuterculos de color pintados con rotulador sobre un trozo de filtro de papel
Ten preparada una botella de plaacutestico transparente de 500 ml de capacidad con tapoacuten tipo sport y cerillas para crear una nube dentro de la botella Conviene practicarlo con antelacioacuten
Se pueden preparar etiquetas identificativas con la profesioacuten de espectroscopista del apeacutendice 1 para usarlas cuando los chicos estudien los patrones de la luz
IntroduccioacutenExplica al alumnado que la cromatografiacutea es una teacutecnica que se usa para separar mezclas Mueacutestrales coacutemo se usa la cromatografiacutea para separar pigmentos en tintes y tintas Ensentildea en clase las muestras preparadas de patrones creados al verter gotas de agua sobre ciacuterculos de colores dibujados con rotulador en filtros de papel Pide a los chicos que adivinen queacute rotuladores crearon los patrones de cada una de las muestras iquestQueacute colores permanecen igual iquestCuaacuteles se descomponen en distintos tonos
Explica en clase que igual que algunas tintas de color consisten en muchos colores las atmoacutesferas que envuelven los planetas contienen muchos ingredientes diferentes Los cientiacuteficos reuacutenen informacioacuten pro-cedente del espacio para averiguar exactamente queacute gases y queacute otras sustancias rodean estos planetas La deteccioacuten de algunos de ellos como el hidroacutegeno el dioacutexido de carbono o el oxiacutegeno puede indicar que se trata de un planeta habitable en el que podriacutea haber vida
ActividadEl alumnado estudiaraacute la teacutecnica usando rotuladores de varios colores incluido el color negro Pegaraacuten una pequentildea pegatina de color en el centro de un trozo de filtro de papel para representar un planeta y a su alrededor pintaraacuten un ciacuterculo con rotulador Antildeadiraacuten un par de gotas de agua al ciacuterculo recieacuten pintado esperaraacuten y observaraacuten queacute efectos se producen Los chicos podraacuten probar con distintos colores incluido el negro iquestQueacute ocurre Tambieacuten pueden probar a verter gotas de agua sobre Smarties o cualquier otro tipo de caramelo recubierto de color colocados sobre un papel en blanco para observar queacute pasa Expliacutecales que algunas tintas se componen de una mezcla de pigmentos que se mueven a un ritmo diferente por el papel lo que permite observar diferentes colores
Expliacutecales que la luz tambieacuten se puede descomponer en los colores de los que estaacute formada iquestAlguien ha visto alguna vez un arcoiacuteris Las gotas de lluvia curvan la luz que las atraviesa y dividen la luz visible en colores Esto es lo que llamamos un espectro Se puede usar un CD para descomponer la luz El alumnado investigaraacute este fenoacutemeno o bien orientando un CD hacia la luz del Sol o bien encendiendo una linterna o cualquier otra fuente de luz frente a un CD para ver el espectro de la luz blanca Deberiacutean intentar captar el espectro en una hoja de papel blanco cambiando el aacutengulo del CD Recuerda al alumnado que nunca hay que mirar directamente al Sol
Explica al alumnado que las atmoacutesferas planetarias contienen distintas sustancias quiacutemicas o laquoingre-dientesraquo y que cada uno de estos ingredientes tiene un patroacuten de colores o laquoespectroraquo uacutenico Cuando la luz de una estrella atraviesa las atmoacutesferas los ingredientes absorben parte de esos colores de la luz lo que se ve como liacuteneas negras A partir del patroacuten obtenido se puede saber queacute ingredientes lo causaron
32 T3 Tema 3 La atmoacutesfera
Entrega a cada grupo las fichas de actividades 3a y 3b La fi-cha 3a contiene informacioacuten sobre cuatro exoplanetas los espectros identificativos de ingredientes clave y el espectro de la luz blanca La ficha de actividades 3b es un cuestionario Porta una breve des-cripcioacuten de cada exoplaneta y del espectro de tres planetas A B y C El espectro del planeta D se ha omitido a propoacutesito para que se complete con las actividades complementarias El alumnado deberaacute cotejar estos patrones espectrales con los que aparecen en la ficha de actividades 3a para identificar queacute elementos coinciden con cada espectro Una vez que el alumnado localice queacute ingrediente hay en la atmoacutesfera de un planeta podraacute proceder a asignar un nombre a cada exoplaneta
Puesta en comuacutenCada grupo expondraacute sus resultados ante el resto de la clase identifi-caraacute los planetas A B y C y explicaraacute en queacute se ha basado para llegar a sus conclusiones
mdash iquestQueacute ingredientes consiguioacute localizar cada grupo iquestCuaacutel de los planetas podriacutea albergar vida si es que hubiera alguno iquestPor queacute O iquestpor queacute no
Demostracioacuten del docenteEs bastante sencillo crear una laquoatmoacutesferaraquo o nube en el interior de una botella para simular de manera sencilla la atmoacutesfera de un exoplaneta Vierte 50 ml de agua caliente en una botella de plaacutestico transparen-te con tapoacuten de tipo sport enciende una cerilla apaacutegala y absorbe el humo de la cerilla hacia el interior de la botella comprimieacutendola y soltaacuten-dola varias veces Cierra el tapoacuten La compresioacuten de la botella aumenta la presioacuten en su interior eleva la temperatura y convierte las moleacuteculas de agua en vapor Cuando se libera la presioacuten la temperatura desciende lo que permite que las moleacuteculas de agua se condensen alrededor de las partiacuteculas de humo y formen una laquonuberaquo Tal vez sea necesario practicar el experimento antes de realizarlo ante el alumnado
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Los chavales afianzaraacuten los conocimientos aprendidos recreando el espectro del hidroacute-geno a partir de la informacioacuten disponible Recueacuterdales que tienen el espectro completo de la luz blanca en la ficha de actividades 3a Expliacutecales que se ha detectado hidroacutegeno en la atmoacutesfera del exoplaneta D El hidroacutegeno absorbe algo de luz de color azul violeta y azul oscuro del espectro iquestSeriacutean capaces de trazar el espectro del exoplaneta D
Veacutease el apartado laquoInformacioacuten para el docenteraquo para saber maacutes sobre el espectro del hidroacutegeno
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Se puede confeccionar un espectroscopio sencillo insertando un CD en una caja Las instrucciones para esta actividad junto con otras relacionadas con la luz y el color se pueden consultar en el recurso educativo de la Agencia Espacial Europea titulado laquoThe Magic of Lightraquo consistente en ocho ejercicios de razonamiento inductivo para nintildeos de 8 a 10 antildeos de edad con la finalidad de estudiar la luz y el color usando espectroscopios y ciacutercu-los cromaacuteticos
httpswwwesaintEducationTeachers_CornerThe_Magic_of_Light_Using_spectroscopes_and_colour_wheels_to_study_the_properties_of_light_Teach_with_space_PR06
Tema 3 La atmoacutesfera 33T3
Informacioacuten para el docenteLa luz estaacute formada por radiacioacuten electromagneacutetica de distintas longitudes de onda Las sustancias que emiten luz tienen un espectro de emisioacuten Ademaacutes cada elemento absorbe ciertas longitudes de onda de la luz y crea un espectro de absorcioacuten Cuando un elemento o compuesto quiacutemico se calienta emite energiacutea en forma de luz Esos espectros de frecuencias de radiacioacuten electromagneacutetica se pueden ver me-diante un instrumento llamado espectroacutemetro Cada elemento quiacutemico se identifica porque posee es-pectro uacutenico que es como su huella dactilar Los primeros espectroscopios usaban prismas para desviar la luz pero los modelos posteriores usan sistemas de rendijas denominados red de difraccioacuten a traveacutes de la cual pasa la luz La luz se descompone entonces en distintas longitudes de onda Los CD tienen pequentildeas crestas en su superficie que reflejan la luz en distintas direcciones Funciona como una red de difraccioacuten que descompone la luz visible o luz blanca en los colores del arcoiacuteris
La misioacuten EUCLID de la Agencia Espacial Europea consiste en un sateacutelite que usa un espectroscopio para estudiar por queacute se estaacute expandiendo el universo httpsciesainteuclid
El exoplaneta A se corresponde con HD 189733b un gigante gaseoso En su atmoacutesfera se ha detec-tado hierro El exoplaneta B es HD 209458b un juacutepiter caliente con sodio en la atmoacutesfera El exoplaneta C es el objeto 55 Cancri e en cuya atmoacutesfera se ha detectado helio entre otros elementos quiacutemicos El exoplaneta D es Gliese 436b un neptuno caliente cuya atmoacutesfera contiene hidroacutegeno
En esta actividad se han utilizado los espectros del helio el hierro y el sodio y la deteccioacuten de estos elementos en una atmoacutesfera no debe considerarse un indicador de vida a diferencia de lo que podriacutea ocurrir con el hidroacutegeno El hidroacutegeno es una fuente de energiacutea quiacutemica para algunos microbios terrestres que habitan cerca de los surtidores hidrotermales de los fondos oceaacutenicos La deteccioacuten de una fuente de hidroacutegeno en la atmoacutesfera de un exoplaneta supone un hallazgo apasionante que implica que la existencia de vida extraterrestre en ese lugar no es imposible
Un espectroscopio es un instrumento que mide el espectro de la luzUn espectroacutegrafo es un instrumento que descompone la luz en un espectro de frecuencias y registra
la sentildeal mediante una caacutemaraLos especialistas que usan espectroscopios se denominan espectroscopistas y se dedican a investigar y
medir el espectro de los patrones que se forman cuando ciertas sustancias o laquomateriasraquo emiten radiacioacuten electromagneacutetica o interaccionan con ella
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que el planeta Tierra orbita alrededor del Sol en
la zona habitable (o laquozona de Ricitos de Ororaquo) donde la distancia y la temperatura son idoacuteneas
bull que los planetas extrasolares son muy calientes o muy friacuteos dependiendo de la distancia que los separe de su estrella central
bull que en astronomiacutea se usan telescopios especiales de infrarrojos para detectar estos objetos tan distantes
bull que la energiacutea se transfiere de lo caliente a lo friacuteo y que su intensidad decrece a medida que aumenta la distancia a la fuente
bull a trabajar siguiendo el meacutetodo cientiacutefico formulando predicciones observando registrando y usando datos para extraer conclusiones
Contexto
La luz infrarroja es una forma de radiacioacuten
electromagneacutetica pero no es luz visible A veces
percibimos sus efectos teacutermicos en la piel Todo lo
que estaacute caliente tambieacuten emite radiacioacuten infrarroja
y eso incluye planetas estrellas y personas Cuando
se transfiere energiacutea desde una fuente de calor esta
se dispersa por un aacuterea cada vez mayor Eso significa
que cuanto maacutes lejos se encuentra un objeto maacutes
cuesta detectarlo Los astroacutenomos que buscan
planetas extrasolares usan telescopios de infrarrojos
para captar el tenue fulgor de los objetos del espacio
exterior con ellos detectan objetos muy friacuteos y por
tanto demasiado tenues para observarlos en luz
visible En este tema el alumnado usaraacute registradores
de datos (data loggers) para medir temperaturas a
distancia y usaraacute papel termocromaacutetico para medir
el ritmo al que se transfiere energiacutea entre distintos
materiales
gt NASA AmesJPL-CaltechTim Pyle
35
tema 4NI DEMASIADO FRIacuteA NI DEMASIADO CALIENTE
La zona de Ricitos de Oro
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astrofiacutesico y Espectroscopista
Variedad de materiales y superficiesTablet o moacutevil Cinta adhesiva Cronoacutemetro
Botella de bebida de cola
2 litros
Ademaacutes necesitaraacutes
Placa de Petri de plaacutestico con tapa
Varilla metaacutelica 1 velaPapel termocromaacutetico
Taza termo(por ejemplo taza
para cafeacute con tapadera)
Termoacutemetro
36 T4
Material necesario para realizar la actividad
Material opcional
Tablet o moacutevil con app para tomar imaacutegenes teacutermicas
2 latas 2 termoacutemetros Cronoacutemetro WebCam
Tema 4 Ni demasiado friacutea ni demasiado caliente 37T4
Para preparar con antelacioacuten1 Seleccionar imaacutegenes normales y en infrarrojos para mostrar en clase httpsspaceplacenasagov
ir-photo-albumen2 Registradores de datos (data loggers) y ordenador portaacutetil para las demostraciones3 Retirar las etiquetas de dos latas Pintar una de color negro con pintura acriacutelica mate o cubrirla con
papel negro Si es necesario preparar un lote para cada equipo4 Agua caliente (a una temperatura maacutexima de 50 ordmC)
Actividad
IntroduccioacutenMuestra en la pizarra electroacutenica de clase algunas imaacutegenes de telescopios que contengan informacioacuten sobre el espacio Algunos de estos instrumentos como el telescopio espacial Spitzer reuacutenen informacioacuten sobre la temperatura de planetas estrellas y polvo y se denominan telescopios de infrarrojos Otro ejem-plo lo ofrece el telescopio espacial James Webb cuyo lanzamiento estaacute previsto para 2021
Veacutease httpjwst-miriroeacuk o httpswwwjwstnasagov
Proyecta en la pizarra electroacutenica el juego de httpsspaceplacenasagovir-photo-albumen Al pasar la laquolente de la caacutemararaquo sobre las imaacutegenes el alumnado comprobaraacute coacutemo se veriacutea el mundo si la vista humana pudiera detectar la radiacioacuten infrarroja Explica al grupo que algunos teleacutefonos moacuteviles y tabletas cuentan con tecnologiacutea para detectar radiacioacuten infrarroja El alumnado podraacute investigar coacutemo utilizar las aplicaciones para moacuteviles y tabletas que permiten tomar imaacutegenes teacutermicas o infrarrojas para detectar diferencias de tem-peratura iquestSe les ocurre alguna utilidad que pueda ofrecer esta tecnologiacutea para la vida cotidiana
Demostracioacuten del docente Coloca una vela encendida detraacutes de una botella de cola de 2 litros de manera que la vela no se vea Situacutea la caacutemara de un teleacutefono moacutevil hacia el centro de la botella ahora deberiacutea verse con claridad el ful-gor de la vela en la pantalla del teleacutefono La parte infrarroja maacutes cercana del espectro de la luz se situacutea a continuacioacuten de la luz roja que el ojo humano es capaz de detectar Las caacutemaras fotograacuteficas de algunos teleacutefonos moacuteviles no cuentan con un filtro para el infrarrojo cercano sobre todo en la caacutemara frontal Esto nos permite ver algo de la radiacioacuten electromagneacutetica (luz) que emiten los objetos calientes Un ejemplo de ello lo ofrece la contemplacioacuten de la llama de una vela a traveacutes de una botella llena de refresco de cola La llama se ve mucho maacutes al usar la caacutemara que a simple vista Otra posibilidad consiste en modificar una caacutemara web para despojarla del filtro infrarrojo
Veacutease httpswwwesaintEducationTeachers_CornerInfrared_Webcam_Hack_-_Using_infrared_ light_to_observe_the_world_in_a_new_way_Teach_with_space_P15En el siguiente enlace aparecen maacutes ejemplos de imaacutegenes en luz visible y en luz infrarroja httpcoolcosmosipaccaltecheduimage_galleriesshoehtml
38 T4 Tema 4 Ni demasiado friacutea ni demasiado caliente
Entrega a cada grupo varios cuadraditos de papel termocromaacutetico y deja que los chicos los manipulen para explorar sus propiedades iquestSaben queacute ocurre Explica brevemente coacutemo funciona este material (Consuacuteltese el apartado titulado laquoInformacioacuten para el docenteraquo) Ya en grupos los alumnos seguiraacuten investigando las propiedades del papel termocromaacutetico Pueden probar a colocar el papel en distintas superfi-cies o a sostenerlo con manos friacuteas y calientes para observar sus cam-bios de color
Tras examinar los cambios de color planificaraacuten una investigacioacuten para comparar la eficacia de distintos materiales como conductores del calor Calentaraacuten el papel termocromaacutetico colocando los cuadra-ditos sobre la tapadera de una placa de Petri llena hasta la mitad de agua caliente (a un maacuteximo de 50 ordmC) En cuanto el papel cambie de color deberaacuten colocar los cuadraditos sobre los materiales que quieran comprobar El alumnado podraacute investigar la conductividad teacutermica de diversos materiales y superficies emitiendo una prediccioacuten previa antes de medir cuaacutento tiempo tarda el papel en perder el calor y recupe-rar el tono inicial Deberaacuten decidir queacute meacutetodo seguiraacuten para anotar los resultados de sus mediciones como una tabla o graacutefica donde aparezcan los materiales ordenados de acuerdo con su conductividad teacutermica
Puesta en comuacuten
Los resultados de cada grupo se pueden cotejar y debatir en la pizarra electroacutenica para exponerlos despueacutes en forma de graacutefica
mdash iquestQueacute material fue maacutes eficaz conduciendo el calor iquestQueacute material no fue un buen conductor teacutermico iquestQueacute utilidad tendriacutean estos resultados iquestSe les ocurre alguacuten uso praacutectico para los materiales termocromaacuteticos
Explica en clase que la energiacutea siempre procede de una fuente y viaja a traveacutes de un material cuanto maacutes lejana esteacute la fuente menor seraacute la temperatura Algunos materiales como los metales son buenos con-
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Para ilustrar que los metales conducen ener-giacutea cada grupo llenaraacute de agua caliente (a un maacuteximo de 50 ordmC) hasta la mitad una taza termo Introduciraacute en ella un pincho o una cuchara de metal y volveraacute a cubrir la taza con su tapadera de manera que un extremo del metal quede bajo el agua y el otro extremo asome por el orificio de la tapadera que sirve para beber y taparaacuten los huecos que queden alrededor del metal con cinta adhesiva El alumnado deberaacute emitir una prediccioacuten sobre queacute pasaraacute con la temperatura del extremo de metal que sobresale por fuera de la taza Un miembro del grupo sujetaraacute el extremo del metal al mismo tiempo que otro pone en marcha el cronoacutemetro e informaraacute al grupo cuando detecte que aumenta la temperatu-ra entonces tomaraacuten nota del tiempo Los grupos cotejaraacuten y discutiraacuten despueacutes sus resultados Si se dispone de registradores de datos (data loggers) se podraacuten usar los senso-res de temperatura para detectar cambios de temperatura en los pinchos o las cucharas el docente podraacute conectar entonces el regis-trador de datos a un ordenador portaacutetil para mostrar a la clase una graacutefica con las varia-ciones de temperatura a lo largo del tiempo a partir de los datos recopilados
ENLACES
El siguiente enlace ofrece maacutes ejemplos de imaacutegenes en luz visible e infrarroja
httpcoolcosmosipaccaltecheduimage_ga-lleriesshoehtml
Tema 4 Ni demasiado friacutea ni demasiado caliente 39T4
ductores del calor y permiten que el calor pase a su traveacutes mientras que otros son aislantes lo que sig-nifica que no son muy eficaces dejando pasar el calor a traveacutes de ellos En el espacio la energiacutea caloriacutefica viaja por el vaciacuteo del espacio mediante un proceso denominado radiacioacuten
Para demostrar la radiacioacuten caloriacuteficaEl docente podraacute optar por utilizar este apartado como una demostracioacuten en clase o para que cada grupo realice su propio experimento Vierte el mismo volumen de agua friacutea en dos latas de metal ideacutenticas pero con una de ellas pintada con pintura acriacutelica negra mate o envuelta en papel negro e introduce en cada una un termoacutemetro o una sonda de temperatura de un registrador de datos Pon ambas latas al sol o bajo una fuente de calor como un foco Al cabo de un tiempo el agua de la lata negra deberiacutea estar maacutes ca-liente que la de la otra lata La lata sin pintar absorbe poco calor porque refleja gran parte de la energiacutea ca-loriacutefica En cambio la superficie negra absorbe bien el calor radiante y la temperatura del agua aumenta
Informacioacuten para el docente La energiacutea caloriacutefica se desplaza de los objetos calientes a los friacuteos por tres meacutetodos convencioacuten con-duccioacuten y radiacioacuten De todos ellos la radiacioacuten es el uacutenico que no requiere contacto En el espacio no hay medio material por el que circular y la energiacutea caloriacutefica solo puede viajar en forma de radiacioacuten El infrarrojo es un tipo de luz que cae justo fuera del rango de la luz visible en el espectro electromagneacutetico Las ondas de luz portan energiacutea las longitudes de onda maacutes cortas tienen maacutes energiacutea mientras que las longitudes de onda maacutes largas tienen menos energiacutea Los objetos maacutes friacuteos brillaraacuten con longitudes de onda maacutes largas mientras que los objetos calientes brillaraacuten con longitudes de onda maacutes cortas En este proceso no interviene ninguna partiacutecula a diferencia de cuando se produce la conduccioacuten asiacute que la ra-diacioacuten puede darse en el vaciacuteo del espacio Los astroacutenomos que buscan exoplanetas utilizan telescopios de infrarrojos para detectar el tenue fulgor de objetos situados en el espacio exterior Los exoplanetas se detectan con maacutes facilidad cuando son grandes y completan una oacuterbita alrededor de su estrella cada pocos diacuteas 51 Pegasi b es un ejemplo y se considera un juacutepiter caliente Estos planetas alcanzan tempe-raturas muy elevadas porque se encuentran muy cerca de sus estrellas y fulguran con intensidad en luz infrarroja Spitzer fue el primer telescopio espacial que permitioacute detectar la luz de estos juacutepiter calientes
El papel termocromaacutetico contiene pigmentos sensibles a la temperatura Cambian de color al ca-lentarse o enfriarse Los materiales termocromaacuteticos se pueden utilizar para comprobar la laquoconductividad teacutermicaraquo o la capacidad para conducir el calor de un material
Los metales son materiales de una conductividad extrema La conduccioacuten permite que los aacutetomos calientes energeacuteticos choquen con aacutetomos maacutes friacuteos y alejados del metal lo que los vuelve maacutes energeacute-ticos De este modo la energiacutea caloriacutefica se va desplazando por el objeto
gt Telescopio espacial Spitzer
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que cuando un objeto opaco o transluacutecido
bloquea la luz de una fuente se produce una sombra
bull que cuanto maacutes cerca se encuentra el objeto de la fuente de luz mayor es la sombra que produce
bull que las estrellas emiten luzbull que a medida que los planetas orbitan alrededor
de su estrella bloquean parte de su luzbull que los planetas absorben y reflejan luz
Contexto
A medida que un planeta orbita su estrella puede situarse entre ese astro y la Tierra lo que eclipsa para nosotros parte de la luz de la estrella Esto recibe el nombre de traacutensito La medicioacuten de la intensidad de la luz durante un periodo de tiempo permite detectar planetas distantes y sus estrellas En esta actividad los alumnos aprenderaacuten cuestiones relacionadas con la luz y las sombras el traacutensito de planetas extrasolares ante sus estrellas centrales las estrellas como objetos
que emiten luz y la absorcioacuten de la luz
gt ESAATG medialab CC BY-SA 30 IGO
41
tema 5EN TRAacuteNSITO
Deteccioacuten de planetas extrasolares mediante la medicioacuten del descenso de brillo
Registrador de datos
(data logger)
Pizarra blanca o pared blanca para proyectar
Esferas de poliestirenovarios tamantildeos Tijeras
CartulinaCinta adhesiva
Pinchos de brochetas
o palillos de madera
Fuente de luz linterna o foco
de LED
Ficha de actividades
5a y 5b
42 T5
Material necesario para realizar la actividad
Esferas de distintos tamantildeos
(baloacuten de fuacutetbol pelota tenis pelota
espuma)
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Fotometrista de
traacutensitos e Ingeniero de disentildeo
Caja de cartoacuten (tipo zapatos o tipo toacutener de impresora)
Disco graduadoEncuadernadores
Palillos de dientes
Bolitas pequentildeas de poliexpan o
plastilina
Tema 5 En traacutensito 43T5
Para preparar con antelacioacutenPrepara varias esferas de distintos tamantildeos como un baloacuten de fuacutetbol una pelota de espuma y una pelota de tenis Se pueden preparar etiquetas identificativas con la profesioacuten de fotometrista de traacutensitos
ActividadIntroduccioacuten Pregunta en clase queacute ocurre cuando un objeto opaco pasa por delante de una fuente de luz Haz una demostracioacuten pasando un objeto por delante del foco del proyector de la clase y mostrando su sombra en la pizarra blanca Como alternativa usa una linterna o un foco y proyecta la sombra contra una cartulina blanca o la pizarra blanca del aula
Plantea estas preguntas
mdash iquestQueacute le pasa al tamantildeo de la sombra cuando se acerca o se aleja el objeto de la fuente de luz iquestQueacute hariacuteas para averiguarlo
Cada grupo de alumnos recortaraacute una pequentildea figura de cartulina que deberaacute unir a una base de cartulina para que se mantenga en vertical Los alumnos planearaacuten la investigacioacuten emitiraacuten predicciones y reali-zaraacuten la actividad tomando mediciones meticulosas y tomando registros de los resultados Tal vez quieran usar para sus registros el ejemplo que aparece en la ficha de actividades 5a Los grupos pondraacuten en comuacuten sus hallazgos y explicaraacuten sus conclusiones
mdash iquestQueacute han descubierto iquestQueacute pasoacute con el tamantildeo de la sombra al acercar o alejar la figura de la fuente de luz iquestCoacutemo se aseguraron de que no hubiera desviaciones cada vez que realizaban la prueba iquestPueden usar los datos para trazar una graacutefica que muestre el tamantildeo de la sombra frente a la distancia de la fuente de luz
Muestra en clase esta animacioacuten (titulada laquoTransiting Exoplanet Graphraquo) con la simulacioacuten de la curva de
luz que surge a medida que un planeta orbita alrededor de su estrella httpyoutubeOX_QWa_v5rw
44 T5 Tema 5 En traacutensito
Recrea el traacutensito de un planeta ante su estrella usando la pizarra blanca y el proyector de la clase a modo de estrella central La clase deberiacutea percibir la sombra en la pantalla cuando dos alumnos lancen una pelota desde un lado de la pantalla hasta el otro Prueba a usar pelotas de distintos tamantildeos
El alumnado confeccionaraacute por grupos una maqueta del traacutensito de un planeta ante su estrella usando esferas de poliestireno (o ciacuterculos de cartulina) para representar los exoplanetas y los palillos o brochetas de madera para sostenerlos Una fuente de luz como una linterna o un foco led haraacute las veces de estrella Si se conecta un registrador de datos (data logger) a un ordenador portaacutetil para medir la intensidad de la luz se apreciaraacute un descenso en la luz registrada cuando el planeta pase por delante de la fuente de luz
Muestra al alumnado la ficha de actividades 5b donde aparece una serie de graacuteficas con el nivel de luz registrado a medida que un exo-planeta orbita alrededor de su estrella La graacutefica a tambieacuten ilustra queacute aspecto tendriacutea la graacutefica si el planeta en oacuterbita fuera maacutes grande iquestSeriacutean capaces de trazar una liacutenea en los diagramas b c y d que ilus-tre la graacutefica resultante si cerca de la estrella orbitara un planeta maacutes pequentildeo maacutes veloz o maacutes lento
gt Graacutefica para ilustrar el tamantildeo de la sombra frente a la distancia de la frente de luz (en cm)
Distancia (cm)
Tam
antildeo
de la
som
bra
(cm
)
ENLACES
Muestra en clase este interesante viacutedeo de animacioacuten donde se explica el trabajo de la misioacuten Kepler y coacutemo opera este telescopio para detectar planetas
httpskeplernasagovmultimediaInteracti-vesHowKeplerDiscoversPlanetsElementaryflashcfm
Herramienta Lightgrapher
httpskeplernasagoveducationModelsand-Simulationslightgrapher
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Con una caja de zapatos se puede fabricar una caja de luz Haz un orificio en uno de sus lados con la finalidad de iluminarla a traveacutes de eacutel con alguacuten tipo de foco como una linterna led En el lado opuesto practica otro orificio que quede justo en frente de la fuente de luz Recorta una rendija semicircular en la tapa-dera de la caja cerca del extremo en el que se encuentre la fuente de luz Introduce por este orificio un palillo que en uno de sus extremos porte una bola de plastilina que represente el planeta aseguacuterate de que el haz de luz incide directamente sobre el planeta Desplaza el palillo con el planeta desde un extremo de la rendija semicircular hasta el otro extremo simulando parte de la oacuterbita En lugar de mirar la luz directamente usa un teleacutefono moacutevil o iPad colocado en el orificio por el que se mira y graba un viacutedeo con el paso del planeta mientras lo desplazas de un extremo al otro de la rendija
Ver guiacuteas de construccioacuten de las cajas en el anexo C de este documentohttpeseroeswp-contentuploads201808Cuaderno-ESERO_Detective-de-exoplanetas_DE-SB-01_2C2AA-ED_DIGITALpdf
45T5Tema 5 En traacutensito
Puesta en comuacutenInsta a cada grupo a crear un modelo a partir de una de las curvas de luz que aparecen en la ficha de actividades 5b iquestSaben explicar por queacute cambia la curva de luz con la velocidad del traacutensito o con el tamantildeo del planeta que orbita alrededor de la estrella Aprovecha las actividades praacutecticas para comentar los detalles de conocimiento maacutes relevantes Recuerda al alumnado que la observacioacuten minuciosa del brillo de una es-trella al lo largo de un periodo de tiempo permite detectar un descenso minuacutesculo en la cantidad de luz que vemos de esa estrella Los cientiacuteficos pueden medir ese brillo y representarlo en una graacutefica que se conoce como curva de luz Los planetas suelen ser pequentildeiacutesimos comparados con sus estrellas centrales asiacute que los descensos de luz que provocan en ellas son extremadamente leves Los planetas del tamantildeo de la Tierra son especialmente difiacuteciles de detectar Los exoplanetas maacutes grandes son faacuteciles de divisar sobre todo cuando se detectan varias oacuterbitas
Curvas de luz del traacutensito de un planetaEstas son cuatro copias de la misma curva de luz (fichas 5b) registrada durante el traacutensito de un planeta por delante de su estrella La graacutefica a) tambieacuten muestra la curva (en azul) que se obtiene cuando alrededor de la estrella orbita un planeta maacutes grande Dibuja otra curva en las graacuteficas que muestre b) un planeta maacutes pequentildeo c) un traacutensito maacutes veloz y d) un planeta maacutes lento
ENLACES
La misioacuten Kepler de la NASA dedicoacute antildeos a observar el mismo trozo de cielo casi 100 000 estrellas con la esperanza de captar traacutensitos
httpskeplernasagovindexcfm
GRAacuteFICA A Tiempo
Tiempo
Tiempo
Tiempo
Porc
enta
je d
e br
illo
Porc
enta
je d
e br
illo
Porc
enta
je d
e br
illo
Porc
enta
je d
e br
illo
GRAacuteFICA C
GRAacuteFICA B
GRAacuteFICA D
w w w e s e r o e sH O J A D E A C T I V I D A D E S
acti
vida
des
46 T5
Cuaderno del profesoradoD E T E C C I Oacute N D E E X O P L A N E TA S Ficha 5a (anverso)
Nuestra pregunta es
Predecimos que
Cambiaremos
Mediremos
Dejaremos igual las condiciones siguientes
Resultados obtenidos
H O J A D E A C T I V I D A D E Sw w w e s e r o e s
actividades47T5
Cuaderno del profesoradoD E T E C C I Oacute N D E E X O P L A N E TA SFicha 5a (reverso)
Resultados obtenidos
Distancia a la luz (en cm) Tamantildeo de la sombra (en cm)
Los resultados obtenidos revelan
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los polos magneacuteticos se dan por pares bull que los polos opuestos se atraen y que los polos
iguales se repelenbull que los imanes atraen algunos materialesbull que una corriente eleacutectrica en un cable crea un
campo magneacutetico
Contexto
El descubrimiento del planeta extrasolar Proxima b un posible mundo similar a la Tierra que orbita alrededor de Proxima Centauri (la estrella maacutes cercana al Sol) suscitoacute diversas cuestiones relacionadas con su capacidad para albergar vida Este exoplaneta estaacute bombardeado por cantidades inmensas de radiacioacuten procedente de su estrella Como se encuentra maacutes cerca de su estrella que la Tierra del Sol necesitariacutea contar con un campo magneacutetico muy intenso para que la vida sobreviviera en eacutel Aquiacute en la Tierra el campo magneacutetico que rodea el planeta protege a todos los seres vivos de los peligrosos rayos coacutesmicos
En esta actividad el alumnado estudiaraacute los
imanes fabricaraacute un electroimaacuten sencillo e investigaraacute
sus propiedades
gt Exoplaneta con niveles elevados de radiacioacuten electromagneacutetica Creacutedito NASAJPL-CaltechR Hurt (SSC)
tema 6QUE LA FUERZA TE ACOMPANtildeE
Fabricacioacuten de un electroimaacuten
49
Cinta aislante Tijeras
Ademaacutes necesitaraacutes
Contenedor de plaacutestico
50 T6
Cable con aislamiento
(al menos 2 metros)2 pilas AA2 imanes
2 cables de conexioacuten
con pinzas de cocodrilo
Clips de papeleriacutea
2 varillas o clavos de hierro
grandes(uno fino y otro
grueso)2 portapilas AA
Material necesario para realizar la actividad
Interruptor o interruptor
casero
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astrofiacutesico e Ingeniero de producto
PelacablesTacos de madera
(para interruptor)Puntas
(para interruptor)
Material opcional
51T6Tema 6 Que la fuerza te acompantildee
Para preparar con antelacioacutenEl docente podraacute preparar interruptores eleacutectricos simples con el alumnado si no dispone de interruptores comerciales
Veacuteanse las instrucciones en el apartado titulado laquoInformacioacuten para el docenteraquo
Para esta actividad se pueden preparar etiquetas identificativas con la profesioacuten de astrofiacutesicoConviene confeccionar y probar un electroimaacuten antes de realizar la actividad en clase La fuerza del
imaacuten dependeraacute del nuacutemero de espiras con que se construya
ActividadIntroduccioacuten Muestra en clase una imagen del exoplaneta Proxima b y explica que se trata de un planeta distante que orbita alrededor de una estrella llamada Proxima Centauri que es la maacutes cercana al Sol Aunque la oacuterbita que sigue el planeta alrededor de su estrella estaacute dentro de la zona habitable soporta vientos descomuna-les 2000 veces maacutes fuertes que los que imperan en la Tierra y recibe un bombardeo intenso de radiacioacuten El planeta necesitariacutea contar con un campo magneacutetico potente para proteger cualquier tipo de vida que pudiera albergar
En esta actividad los alumnos investigaraacuten por su cuenta queacute tipos de imanes hay comprobaraacuten la atraccioacuten y repulsioacuten entre sus polos y la fuerza magneacutetica asimismo estudiaraacuten que los imanes atraen algunos materiales Tras discutir sus resultados explicaraacuten que la electricidad se puede usar para construir un imaacuten y lo que se obtiene se denomina electroimaacuten
Cada grupo usaraacute los materiales que hay dentro del recipiente para fabricar un electroimaacuten Primero comprobaraacute su eficacia usando clips de papeleriacutea Despueacutes los grupos debatiraacuten queacute materiales les gusta-riacutea someter a su electroimaacuten antes de reunir una serie de materiales
Averiguaciones
mdash iquestCuaacutentos clips de papeleriacutea atraeraacute el electroimaacuten
mdash iquestVariacutea la fuerza del imaacuten si se cambia la cantidad de espiras de alambre con que se construye
mdash iquestHay alguna relacioacuten entre el nuacutemero de espiras del electroimaacuten y la cantidad de clips de papeleriacutea que consigue atraer
52 T6 Tema 6 Que la fuerza te acompantildee
mdash iquestPuedes antildeadir un interruptor para activar y desactivar el paso de la electricidad y por tanto el imaacuten
mdash iquestCoacutemo afecta al imaacuten un incremento del voltaje con una pila maacutes potente o antildeadiendo maacutes pilas
mdash iquestRepercute en el imaacuten el empleo de un clavo maacutes largo maacutes corto maacutes grueso o maacutes fino
mdash iquestQueacute materiales se pueden levantar usando la atraccioacuten de un imaacuten
Los datos recopilados durante la investigacioacuten de la relacioacuten entre el nuacutemero de espiras y la cantidad de clips de papeleriacutea atraiacutedos se puede plasmar despueacutes en graacuteficas El alumnado deberaacute exponer sus hallaz-gos en forma de presentacioacuten o de mural
Puesta en comuacutenCada grupo elige un meacutetodo para informar de sus hallazgos al resto de la clase y resumiraacute sus resultados en la pizarra electroacutenica iquestEncontraron los grupos alguna conexioacuten entre el nuacutemero de espiras de alambre y la fuerza del electroimaacuten iquestLograron aumentar la potencia de su imaacuten iquestCoacutemo iquestQueacute materiales atrajo el imaacuten iquestCoinciden en sus conclusiones todos los grupos
Nuacutemero de espiras Nuacutemero de clips de papeleriacutea
53T6Tema 6 Que la fuerza te acompantildee
Informacioacuten para el docente Se cree que el campo magneacutetico de nuestro planeta se genera en las profundidades del nuacutecleo terrestre A medida que la Tierra gira se arremolinan los materiales fundidos situados en el nuacutecleo del planeta El hierro liacutequido conduce la electricidad y genera corrientes eleacutectricas que a su vez crean campos magneacuteticos Los cientiacuteficos han desarrollado un meacutetodo para calcular el campo magneacutetico de un planeta extrasolar distante que orbite alrededor de una estrella distinta de la nuestra El meacutetodo consiste en utilizar el telescopio espacial Hubble para observar el paso de un planeta por delante de su estrella y entonces estudiar la absorcioacuten de la radiacioacuten de la estrella por parte de la atmoacutesfera del planeta para por uacuteltimo estimar el tamantildeo de los campos magneacuteticos que actuacutean alrededor del planeta
Los campos magneacuteticos se producen cuando todos los electrones de un objeto de metal giran en la misma direccioacuten Un electroimaacuten es un tipo de imaacuten que usa electricidad y un material magneacutetico como el hierro para crear campos magneacuteticos Los campos magneacuteticos no se ven pero siacute se pueden medir sus efectos
Para construir un electroimaacuten simple bull Pela los extremos de un cable para despojarlos del aislamiento de
plaacutestico que los recubre bull Coloca los materiales dentro de un contenedor de plaacutestico que no
conduzca la electricidadbull Sujeta el cable de unos 20 cm de largo por uno de sus extremos
coloacutecalo en la cabeza de un clavo de hierro y enroacutellalo a lo largo de eacutel sin que se superponga en ninguacuten lugar hasta la punta del clavo
bull Aseguacuterate de que enrollas el cable en el clavo dando las vueltas siempre hacia el mismo lado para que la electricidad fluya en un solo sentido
bull Conecta los extremos del cable a los dos lados (el positivo y el ne-gativo) de la pila sujetaacutendolo a ellos con un trozo de cinta aislante para que no dejen de hacer contacto
bull Cuando hayas conectado el segundo extremo del cable la pila em-pezaraacute a conducir electricidad por las espiras de alambre y el clavo quedaraacute imantado
bull Si permutas las conexiones tambieacuten cambiaraacutes la polaridad del campo magneacutetico creado
bull Prueba el electroimaacuten colocaacutendolo cerca de un clip de papeleriacutea o cualquier otro metal
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Los alumnos investigaraacuten el exoplaneta HD 209458b apodado Osiris un juacutepiter caliente que viene a ser una tercera parte maacutes grande y maacutes brillante que Juacutepiter Tambieacuten podriacutean investigar Proxima b para lo que podraacuten apo-yarse en la informacioacuten que encontraraacuten aquiacute
httpsenwikipediaorgwikiProxima_Cen-tauri_b
httpswwwnasagovcontentgoddardhub-bles-new-shot-of-proxima-centauri-our-nea-rest-neighbor
CONFECCIOacuteN DE UN INTERRUPTOR SIMPLE
Clava dos puntillas pequentildeas en un taco pequentildeo de madera y ensarta en cada una de ellas un clip de papeleriacutea Sujeta los cables a la cabeza de cada puntilla con pinzas de coco-drilo El circuito se cierra al desplazar los clips para que esteacuten en contacto Usa este enlace para consultar las instrucciones para hacerlo y otros ejemplos de interruptores simples
httphomeschoolandthingsblogspotcouk201303making-simple-switch-for-elec-tricalhtml
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que las ondas electromagneacuteticas viajan por el
espaciobull que los cientiacuteficos captan esas ondas usando
radiotelescopios bull que esas ondas se traducen entonces a sonidosbull a trabajar siguiendo el meacutetodo cientiacutefico mediante
la formulacioacuten de predicciones la realizacioacuten de experimentos sin sesgos y la recopilacioacuten e interpretacioacuten de datos
Contexto
Los cuatro sateacutelites Cluster de ESA han descubierto que la Tierra y otros planetas con campos magneacuteticos como Juacutepiter y Saturno emiten sentildeales de radio que viajan por el espacio en un haz delgado Estas emisiones solo se pueden detectar e interpretar usando radiotelescopios de gran tamantildeo
En esta actividad el alumnado recrearaacute diversos sistemas para enviar mensajes a distancia incluido el recorrido de las ondas de radio por el espacio usaraacute el meacutetodo cientiacutefico para estudiar los teleacutefonos con cuerda y escucharaacute los sonidos
naturales de la Tierra
gt Representacioacuten artiacutestica de los sateacutelites CLUSTER Copyright NASA
55
tema 7iquestHAY ALGUIEN A LA ESCUCHA
Comunicacioacuten a traveacutes del espacio
2 vasos desechables
56 T7
CuerdaHilo de nailon
Material necesario para realizar la actividad A
Bazuca de aire o caja de cartoacuten
Pelotas de espuma de diferentes
coloresVasos
desechablesParaguasPapel Radio analoacutegica
Ademaacutes necesitaraacutes para realizar la actividad A
Ademaacutes necesitaraacutes para realizar la actividad B
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Radioastroacutenomo
e Ingeniero de Sonido
2 platillos (muacutesica)
1 velaFicha de
actividades 2b
Linterna
Tabla con Coacutedigo Morse
o aplicacioacuten para moacutevil
Una caja de cartoacuten Compaacutes Tijeras Cinta adhesiva
Material opcional
Material necesario para construir un bazuca de aire
57T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Para preparar con antelacioacutenEl docente puede conseguir un bazuca de aire por Internet o se puede construir uno con una caja de car-toacuten (consulte el apartado titulado ldquoInformacioacuten para el docenterdquo)
Ten a mano una radio analoacutegica
Para la construccioacuten del teleacutefono deberemos practicar un orificio en la base de cada vaso previamente Para esta investigacioacuten se pueden preparar etiquetas identificativas con las profesiones de Radioastroacuteno-mo e Ingeniero de Sonido
Actividad AAveriguar maneras de enviar mensajes a distancia
Introduccioacuten Comienza el tema con una demostracioacuten para despertar la imaginacioacuten del alumnado Tiende una cuerda por el aula y cuelga de ella un trozo de papel o pide a alguien de la clase que lo sostenga en alto Utiliza un ba-zuca de aire para lanzar una onda de aire a traveacutes del aula que haga vibrar el papel Luego pide que un par de voluntarios se coloquen los vasos desechables en la cabeza Apunta con el bazuca hacia cada uno de los vasos y dispara Los vasos se tambalearaacuten y se caeraacuten Pregunta en clase queacute creen que pasa
Tambieacuten se pueden chocar dos platillos para demostrar que el aire que desplazan apaga la llama de una vela
Explica a la clase que aunque no vemos el aire moverse hasta el papel o los vasos siacute vemos o percibimos las consecuencias de ese desplazamiento De manera anaacuteloga las ondas de radio que recorren distancias inmen-sas por el espacio no se ven pero sabemos que estaacuten ahiacute al capturarlas y transformarlas en sonido Pregunta en clase si se les ocurre alguna manera de enviar mensajes a distancia aquiacute en el planeta Tierra Deja que debatan sus propuestas Ensentildea en clase dos objetos sencillos (vasos de papel y cuerda) que podriacutean utilizarse para enviar un mensaje iquestSe le ocurre a alguien coacutemo Aniacutemalos a comprobar sus propuestas A continuacioacuten los chicos probaraacuten por parejas a usar vasos de papel y cuerda para mandar mensajes Organizados ya por grupos debe-raacuten identificar queacute variables pueden cambiarse y coacutemo planificariacutean la investigacioacuten Tal vez quieran apoyarse en la ficha de actividades 2b (del tema 2) para planificar la resolucioacuten de interrogantes como
mdash iquestAfecta la longitud de la cuerda o el tipo de cuerda al sonido recibido
mdash iquestQueacute pasa cuando la cuerda estaacute tensa o flojamdash iquestTiene alguna repercusioacuten el material del
que estaacute hecho el vasomdash iquestFuncionariacutea el teleacutefono de cuerda
doblando una esquina
58 T7 Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
mdash El alumnado recopilaraacute y anotaraacute los datos y compartiraacute los resultados con la clase
mdash iquestQueacute tipo de cuerda o vaso recomendariacutean y por queacute
Puesta en comuacutenExplica en clase que los sonidos se generan mediante vibraciones que se desplazan a traveacutes del aire de soacute-lidos y de liacutequidos Las vibraciones que se producen al hablar dentro del vaso viajan por la cuerda hasta lle-gar al otro vaso el aire que hay dentro del vaso y los huesos que hay en el craacuteneo vibran y esas vibraciones llegan hasta los oiacutedos y entonces el cerebro descifra esa informacioacuten en forma de sonidos reconocibles
Para afianzar estos conocimientos se puede utilizar este viacutedeo
httpswwwyoutubecomwatchv=HMXoHKwWmU8
Actividad BEstudio de las ondas de radio
IntroduccioacutenHaz hincapieacute en que las ondas de radio son muy diferentes de las ondas del sonido Explica que las ondas electromagneacuteticas pueden viajar por el espacio sin necesidad de que haya aire Algunas de estas ondas se denominan ondas de radio Los cientiacuteficos han descubierto una manera de captar ondas de radio y convertirlas en sentildeales que viajan hasta nuestro oiacutedo
A continuacioacuten el alumnado reproduciraacute en clase el viaje que siguen las ondas electromagneacuteticas por el espacio hasta llegar al radiotelescopio Varios voluntarios se colocaraacuten en un extremo del aula con pelotas de espuma de diferentes colores que lanzaraacuten hacia el laquoradiotelescopioraquo un paraguas abierto que otro voluntario sujetaraacute desde el lado opuesto del aula de manera que la parte coacutencava mire hacia la clase Alguien decidiraacute queacute colores representaraacuten las ondas de radio uacutetiles Cuando se hayan lanzado todas las pelotas solo se conservaraacuten las pelotas de los colores elegidos que haya atrapado el paraguas mientras que el resto se desecharaacute Explica en clase que las estrellas (representadas por los alumnos voluntarios) emiten un montoacuten de radiacioacuten (representada aquiacute por todas las pelotas de diferentes colores) que viaja por el espacio el radiotelescopio (representado por el paraguas) capta toda esa radiacioacuten pero este instrumento solo podraacute utilizar la radiacioacuten de ciertas longitudes de onda las denominas ondas de radio las cuales transformaraacute en sentildeales comprensibles para nosotros
59T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Demostracioacuten del docenteUtiliza una radio analoacutegica para que el alumnado perciba el sonido que se oye cuando no estaacute sintonizada ninguna emisora mientras que al sintonizar alguna el sonido se vuelve niacutetido De forma anaacuteloga seriacutea-mos incapaces de atribuir un sentido a las ondas de radio si su energiacutea no se transformara en vibraciones que percibimos en forma de sonidos
Explica en clase que la Tierra y otros planetas tienen una manera de gritarle al resto de la Galaxia laquoiexclEstoy aquiacuteraquo Lo que ocurre es que ese mensaje solo se percibe y se entiende mediante radiotelescopios de gran tamantildeo
En este enlace escucharaacutes una grabacioacuten con los laquosonidosraquo
naturales de la Tierra
httpwwwesaintesaKIDSenSEM5QPSHKHF_LifeinSpace_0html
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Los maacutes entusiastas podriacutean construir o com-prar un transmisor que permita al alumnado enviar mensajes Los chicos tambieacuten podriacutean realizar su propia grabacioacuten de radio
Tambieacuten podriacutea estudiarse el coacutedigo Morse Existe una aplicacioacuten para teleacutefonos moacuteviles llamada Morse-It que traduce textos a pitidos en coacutedigo Morse Una laacutempara led podriacutea sustituirse por un timbre Otra alternativa seriacutea utilizar una linterna para enviar mensajes con patrones de haces de luz Explica que la luz se puede usar de este modo para enviar informacioacuten
Imagen 1 El Observatorio IRAM Pico Veleta o IRAM 30m es un radiotelescopio pertenecien-te al Instituto de Radioastronomiacutea Milimeacutetrica que estaacute situado en la loma de Dilar en Sierra Nevada a una altura de 2850 m sobre el nivel del mar
gt Radiotelescopio del observatorio de Sierra Nevada desde las pistas de esquiacute
60 T7 Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
A - J --- S 1 ----
B - K -- T - 2 ---
C -- L - U - 3 --
D - M -- V - 4 -
E N - W -- 5
F - O --- X -- 6 -
G -- P -- Y --- 7 --
H Q --- Z -- 8 ---
I R - 0 -----
9 ----
gt Tabla con el coacutedigo Morse
61T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Informacioacuten para el docente Los objetos que pueblan el espacio como planetas exoplanetas estrellas polvo y gas emiten ondas elec-tromagneacuteticas de diferentes longitudes de onda Parte de la luz que emiten tiene longitudes de onda muy largas algunas de hasta kiloacutemetro y medio de longitud Estas ondas largas reciben el nombre de ondas de radio y son parte de una serie maacutes grande de ondas denominadas en su conjunto espectro electromag-neacutetico Como las ondas de radio son tan largas para captarlas se utilizan telescopios especiales llamados radiotelescopios Estos son mucho maacutes grandes que los telescopios que se usan para captar la luz visible Estos instrumentos inmensos se apuntan hacia las estrellas o planetas y permiten conocer su estructura movimiento y composicioacuten a partir del estudio de las ondas de radio que provienen de esos objetos En astronomiacutea se utilizan ciertos instrumentos para convertir las ondas de radio en imaacutegenes y sonidos
Construccioacuten de un bazuca de aire1 Sella por completo todos los bordes de la caja con la cinta adhesiva 2 Traza un ciacuterculo en el centro de uno de sus lados recoacutertalo y sella los bordes de este orificio
con cinta 3 Golpea con las manos simultaacuteneamente dos lados opuestos de la caja de manera que el aire que
hay en su interior se vea forzado a salir por el orificio circular 4 Dirige el aire saliente hacia el objetivo como un montoacuten de vasos de papel para intentar tumbarlos
con la raacutefaga
gt Bazuka de aire
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los sonidos se producen por vibracionesbull que el tono de un sonido se puede cambiarbull que los exoplanetas pueden transitar ante el disco
de sus estrellas siguiendo un patroacuten regular
Contexto
El telescopio espacial Spitzer reveloacute hace poco que alrededor de la estrella TRAPPIST-1 orbitan siete planetas similares a la Tierra cuyo nombre astronoacutemico es b c d e f g y h Los planetas se detectaron debido a sus traacutensito por delante de la estrella lo que eclipsa perioacutedicamente una parte minuacutescula de la luz estelar Los planetas orbitan esta estrella siguiendo un patroacuten
En este tema el alumnado usaraacute materiales cotidianos para confeccionar instrumentos sencillos como flautas de pan a partir de pajitas de refrescos y producir con ellos siete notas que combinaraacuten al
antojo de su imaginacioacuten para crear melodiacuteas
gt Sistema solar de TRAPPIST-1 Copyright de la ilustracioacuten NASA
63
tema 8LA MUacuteSICA DE LOS PLANETAS EXTRASOLARES
Sonidos del espacio
64 T8
Ordenador con conexioacuten a
internet
Material necesario para realizar la actividad
Pajitas de refresco
Ademaacutes necesitaraacutes
Vasos desechables
Cinta adhesiva
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Ingeniero de
sonido y Cientiacutefico planetario
Botellas o vasos Baquetas Cajas de cartoacuten vaciacuteas
Gomas elaacutesticas Reglas de plaacutestico
65T8Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
Para preparar con antelacioacutenPara esta actividad se pueden preparar etiquetas indentificativas para la profesioacuten de ingeniero de sonido
ActividadIntroduccioacutenExplica en clase que el telescopio espacial Spitzer descubrioacute la estrella TRAPPIST-1 y sus siete planetas
Muestra la imagen de TRAPPIST-1
httpcdnsci-newscomimagesenlarge3image_4728e-TRAPPIST-1jpg
Reproduce en clase la animacioacuten de los traacutensitos ante TRAPPIST que aparece en el siguiente viacutedeo Las oacuterbitas se han acelerado para que el viacutedeo dure un solo minutohttpwwwspitzercaltecheduexploreblog371-Making-Music-from-Exoplanets
Explica que usando los patrones de los traacutensitos de estos siete planetas similares a la Tierra ante el disco de su estrella ha inspirado a un muacutesico a componer una melodiacutea basada en los tiempos en los que se produ-cen esos traacutensitos Asignoacute al traacutensito de cada planeta una nota musical acorde con su nombre (en ingleacutes b es la nota si c es do d es re e es la nota mi f es fa g es sol y h no se corresponde con ninguna nota musical) y antildeadioacute al conjunto una instrumentacioacuten sencilla de fondo y el ritmo de un tambor
Pon ejemplos de alguacuten otro sistema planetario extrasolar como Gliese o Kepler
con una cantidad diversa de planetas en oacuterbita alrededor de la estrella central
httpsexoplanetsnasagovresources174 httpswwwnasagovameskeplerkepler-186-and-the-solar-system
El alumnado cortaraacute las pajitas de papel para construir siete laquoflautas de panraquo de distintas longitudes Todas ellas deberaacuten tener uno de sus extremos aplanado de manera que al soplar por eacutel se produzca una nota o vibracioacuten diferente iquestSon capaces los alumnos de usar las flautas por turnos para crear una melodiacutea Organizados en grupos los chicos usaraacuten esas siete notas para crear una melodiacutea baacutesica a la que antildeadiraacuten la muacutesica que deseen
Ya han compuesto una muacutesica basada en los traacutensitos de TRAPPIST iquestPodraacuten crear ahora una melodiacutea basada en otros sistemas Podriacutean probar a llenar botellas o jarras con agua hasta distintas alturas a tamborilear con las baquetas a hacer vibrar reglas sobre el borde de una mesa o a hacer vibrar gomillas elaacutesticas tensadas a lo ancho de una caja de pantildeuelos vaciacutea
mdash iquestSeriacutea capaz alguacuten grupo de componer un rap para acompantildear sus melodiacuteas
66 T8 Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
Puesta en comuacutenCada grupo interpretaraacute su composicioacuten para toda la clase iquestSe les ocurre alguna aportacioacuten para mejorar las piezas musicales
En el tema 7 el alumnado aprendioacute que los planetas con un cam-po magneacutetico producen sentildeales que se pueden detectar mediante radiotelescopios Si una raza alieniacutegena captara las sentildeales de radio naturales que emite la Tierra oiriacutea una serie de chasquidos y silbidos iexclparecidos a los de R2-D2 el robot de Star Wars
Vuelve a oiacuter los chasquidos y silbidos de la Tierra en el sitio ESA Kids
httpwwwesaintesaKIDSenSEM5QPSHKHF_LifeinSpace_0html
Oiacuted en clase un corte de Star Wars la firma de cinco notas de la peliacute-cula Encuentros en la tercera fase o cualquier otra muacutesica relacionada con el espacio
Actividad B El programa ScratchCada uno de los planetas de Trappist-1 tarda un tiempo diferente en completar una oacuterbita alrededor de su estrella central Las leyes de Ke-pler dicen que cuanto maacutes lejos se encuentra un planeta de su estrella maacutes tarda en recorrer su oacuterbita
En este proyecto en Scratch el periodo de cada oacuterbita es propor-cional a los periodos orbitales reales de los planetas de Trappist Cada vez que un planeta completa una oacuterbita el modelo emite un sonido diferente
httpsscratchmiteduprojects153216618
Los sonidos estaacuten asignados de la siguiente manera pero es faacutecil cam-biar esto dentro del modelo
B ndash Chomp C ndash Boing D ndash CricketE ndash Meow F ndash Alien Creak2 G ndash Bass BeatboxH ndash Goose
El tiempo que dura cada oacuterbita se puede encontrar en el programa Scratch y se da en segundos
El cursor proporcional del modelo se puede utilizar para obtener muacuteltiplos de cada periodo orbital Por ejemplo si la proporcioacuten se es-tablece en 2 entonces el periodo de Trappist-1b ascenderaacute a 302 se-gundos y el de Trappist-1h seraacute de 40 segundos
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
El alumnado podriacutea iniciarse en el empleo de un programa informaacutetico para crear sus propias composiciones musicales basadas en los patrones orbitales de los planetas de TRAPPIST-1 Beatwave es una aplicacioacuten interesante que se puede usar con teleacutefonos moacuteviles y que ofrece la posibilidad de crear ritmos simples melodiacuteas melodiacuteas paralelas y de antildeadir instrumentos de fondo
67T8Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
1 Pulsa la flecha identifica los distintos sonidos que se oyen 2 Ordeacutenalos por periodos (del maacutes corto al maacutes largo) Pulsa stop
para detener los sonidos3 Cronometra cada uno crea una tabla con los periodos orbitales
(en segundos) 4 Pulsa en cada planeta para comprobar que cada sonido se re-
produce por separado Los datos reales de los planetas se pue-den encontrar en Wikipedia
httpsenwikiped iaorgwikiTRAPPIST-1mediaFile-PIA21425_-_TRAPPIST-1_Statistics_Tablejpg
El alumnado podriacutea recrear las oacuterbitas intentando cronometrar sus perio-dos mientras caminan en torno a una laquoestrellaraquo de manera que siempre pasen por el mismo punto cada vez que oigan el sonido de su planeta Esta recreacioacuten fiacutesica de las oacuterbitas con alumnos representando cada uno de los planetas orbitando alrededor de una estrella central podriacutea ayudar al grupo a entender la distancia a la que se encuentra cada planeta de la estrella y la velocidad a la que se desplaza en relacioacuten con los demaacutes pla-netas del sistema Asimismo podriacutea ayudarles a entender queacute hicieron en realidad durante la actividad con el programa Scratch que cada sonido re-presenta una oacuterbita completa Tendriacutean que poner a escala la distancia de las oacuterbitas porque si no algunos tardariacutean diacuteas en completar una vuelta de modo que un ejercicio matemaacutetico uacutetil consistiriacutea en crear una escala adecuada que pudiera representarse dentro de la clase Para ello deberaacuten asumir que las oacuterbitas son circulares Si juegan con el cursor proporcional del modelo encontraraacuten la mejor opcioacuten para que todos los planetas com-pleten sanos y salvos sus oacuterbitas respectivas Deberaacuten calcular la longitud del periodo de su sonido particular y luego lo comprobaraacuten
Quien tenga habilidad programando podraacute ampliar el ejercicio in-troduciendo las oacuterbitas de los planetas en el modelo
En este enlace se puede encontrar un ejemplo de movimiento circular
en Scratch
httpsscratchmiteduprojects11439426
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Usar los datos del periodo orbital para crear una composicioacuten musical similar para nuestro Sistema Solar y compara los dos sistemas
Crear una animacioacuten con Scratch para ilustrar la rotacioacuten de los planetas del sistema TRAPPIST-1 en torno a su estrella
gt Captura de pantalla del programa Scratch
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los planetas extrasolares y sus estrellas se
encuentran a millones de antildeos-luz de distancia del Sistema Solar
bull que las condiciones ambientales que se dan en esos planetas son diversas
bull que los seres vivos experimentan adaptaciones a lo largo del tiempo para sobrevivir en las condiciones ambientales que existen en cada momento
bull que en otros sistemas planetarios podriacutea haber formas de vida diferentes a las de la Tierra
Contexto
En esta actividad el alumnado recopilaraacute informacioacuten sobre planetas extrasolares y basaacutendose en ella usaraacute la imaginacioacuten y trabajaraacute de manera creativa para disentildear y describir un nuevo exoplaneta Para ello tendraacute en cuenta rasgos clave y las adaptaciones que necesitariacutean desarrollar los seres vivos para sobrevivir en las condiciones ambientales de ese
planeta
gt ExoMars Rover ESAATG medialab
69
tema 9AGENCIA DE VIAJES A PLANETAS EXTRASOLARES
Exploracioacuten de mundos alieniacutegenas
Libros tabletas y ordenadores
de consulta
Rotuladores y laacutepices
de colores
70 T9
Ordenador con conexioacuten a
internet
Material necesario para realizar la actividad
Papel
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astroacutenomo
galaacutectico y extragalaacutectico y Astrobioacutelogo
71T9Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
Para preparar con antelacioacutenPara esta actividad se pueden preparar etiquetas identificativas para las profesiones de astroacutenomo extra-galaacutectico y astrobioacutelogo
IntroduccioacutenExplica en clase que en este tema deben actuar en primer lugar como astroacutenomos extragalaacutecticos para estudiar y disentildear un planeta extrasolar distante Despueacutes haraacuten las veces de astrobioacutelogos para estudiar y disentildear alguna forma de vida alieniacutegena uacutenica y tendraacuten que describir coacutemo se ha adaptado a las condi-ciones ambientales que imperan en su lejano mundo
Empieza la actividad con un emocionante viaje a mundos distantes usando la herramienta interactiva httpeyesjplnasagoveyes-on-exoplanetshtml
Muestra en clase las imaacutegenes del sitio en Internet de la NASAhttpsexoplanetsnasagovalien-worldsexoplanet-travel-bureau
En este sitio encontraraacutes una seleccioacuten de carteles con gran variedad de exoplanetas que ilustran los rasgos uacutenicos de cada uno de ellos
bull TRAPPIST-1_Planet hop from TRAPPIST-1 (de planeta en planeta desde TRAPPIST-1)
bull PSOJ31885-22 _Where the night life never ends (Donde la vida nocturna nunca cesa)
bull HD4037G_Experience the gravity of a super earth (Experimenta la gravedad de una supertierra)
bull KEPLER-16B_Where your shadow always has company (Donde tu sombra siempre tiene compantildeiacutea)
bull 51 Pegasi-b_Greetings from your first exoplanet (Saludos desde tu primer exoplaneta)
bull KEPLER-186F_Where the grass is always redder (Donde la hierba siempre es maacutes roja)
El tamantildeos de estos exoplanetas va desde las supertierras hasta los minineptunos algunos son rocosos otros son aacuteridos como desiertos los hay volcaacutenicos achicharrantes geacutelidos unos son asolados por potentes vientos otros son bombardeados por radiacioacuten intensa
gt Muestra de carteles sobre exoplanetas del sitio web de la NASA
72 T9 Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
Actividad ACada grupo estudiaraacute varios sistemas de planetas extrasolares y con la informacioacuten obtenida crearaacute una descripcioacuten detallada del mundo distante inventado por ellos A continuacioacuten disentildearaacuten un cartel en el que figuren los principales rasgos de ese planeta
Actividad BSi en ese mundo pudiera haber vida iquestqueacute forma tendriacutea iquestQueacute clase de adaptaciones tendriacutean que desarrollar los seres vivos para sobrevivir en las condiciones ambientales de este planeta La astrobiologiacutea aspira a descubrir cuaacuteles son las condiciones necesarias para la vida y queacute formas puede adoptar la vida Los alumnos asumiraacuten el papel de as-trobioacutelogos para estudiar los entornos extremos que hay en la Tierra y las adaptaciones que han desarrollado los seres vivos para sobrevivir en ellos Usaraacuten esta informacioacuten para describir la clase de vida alieniacutegena que podriacutea existir en el nuevo mundo que han imaginado Dibujaraacuten y pondraacuten nombre a esta nueva forma de vida y sentildealaraacuten sus rasgos principales
Puesta en comuacutenLos grupos presentaraacuten sus disentildeos ante su clase o ante otra clase y describiraacuten con detalle el mundo alieniacutegena que han inventado Expli-caraacuten queacute adaptaciones han desarrollado los seres vivos para adaptar-se a ese entorno
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Si fuera posible iquesta cuaacutel de esos exoplanetas viajariacutean los chicos o enviariacutean una sonda para estudiarlo y por queacute El docente haraacute hincapieacute en que es imposible viajar a estos exoplanetas distantes debido a las inmensas distancias que nos separan de ellos iquestCoacutemo seriacutea ese lugar Si pudieran elegir sus caracteriacutesticas iquestcuaacuteles creen que seriacutean las ideales para vivir felices y con bienestar
Puede que los grupos quieran componer una muacutesica para acompantildear su mural Tambieacuten podriacutean disentildear confeccionar y decorar una maqueta para ilustrar los rasgos principales del mundo distante que han elegido Esta actividad podriacutea relacionarse con otros temas interdisciplinares del curriacuteculo como dibujo teatro tecnologiacutea ingenieriacutea geografiacutea lecto-escritura e informaacutetica
73T9Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
VoyagerEn 1977 se lanzaron las dos sondas gemelas Voyager 1 y 2 para explo-rar regiones del espacio a las que ninguacuten otro artefacto terrestre habiacutea llegado jamaacutes Ambas estaacuten maacutes lejos del Sol que Plutoacuten y a traveacutes de los datos que siguen enviando a la Tierra los cientiacuteficos confiacutean en co-nocer mejor el espacio que media entre las estrellas llamado espacio interestelar La nave lleva a bordo un disco de cobre chapado en oro de unos 30 cm con sonidos e imaacutegenes seleccionados para retratar la diversidad de la vida y la cultura en la Tierra
mdash iquestQueacute pondriacutean los chicos en un disco asiacute para enviar en una misioacuten con destino a un planeta distante situado fuera de los confines de nuestra propia Galaxia
mdash iquestCoacutemo describiriacutean a los seres humanos
mdash iquestQueacute los hace felicesmdash iquestQueacute cualidades consideran
deseables en un ser humano
mdash iquestQueacute aficiones animales accidentes geograacuteficos o muacutesica incluiriacutean en el disco
mdash Si tuvieran que escribir una carta a un ser alieniacutegena iquestqueacute le diriacutean
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
El alumnado podriacutea grabar un viacutedeo o un mensaje de voz composiciones musicales programas informaacuteticos robots creaciones artiacutesticas o fotografiacuteas Esta actividad ofrece muchas posibilidades para seguir un plantea-miento interdisciplinar amplio atractivo para todas las edades y todo tipo de capacidades
Otros cuadernos didaacutecticosConsulta todos los disponibles y descaacutergalos de la web wwweseroes
Deteccioacuten de exoplanetasESCONDIDOS EN LA LUZModelado de traacutensitos de exoplanetas
PRIMARIA
Ingenieriacutea de astronavesLA ALEACIOacuteN PERFECTADescubre las distintas propiedades de los materiales
PRIMARIA
Lanzamiento de cohetesTECNOLOGIacuteA ESPACIALCalcula y disentildea tu propio lanzamiento
PRIMARIA
Observador de la tierraCENTINELA INCANSABLERecogida y anaacutelisis de informacioacuten para comprender mejor nuestro planeta
PRIMARIA
Deteccioacuten de exoplanetasESCONDIDOS EN LA LUZModelado de traacutensitos de exoplanetas
SECUNDARIA Y BACHILLERATO
Ingenieriacutea de astronavesLA ALEACIOacuteN PERFECTADescubre las distintas propiedades de los materiales
SECUNDARIA Y BACHILLERATO
Lanzamiento de cohetesTECNOLOGIacuteA ESPACIALCalcula y disentildea tu propio lanzamiento
SECUNDARIA Y BACHILLERATO
Modelado de traacutensitos de exoplanetas
exoplanetasDeteccioacuten de
ESCONDIDOS EN LA LUZ
PrimariaCuaderno del profesorado
DE-P-01
Colaboradores ESERO Spain Mayo 2019
ANDALUCIacuteA Consejeriacutea de Educacioacuten y Deporte de la Junta de Andaluciacutea
ARAGOacuteN Fundacioacuten Centro Astronoacutemica Aragoneacutes Espacio 042
Fundacioacuten Ibercivis
ASTURIAS Consejeriacutea de Educacioacuten y Cultura del Gobierno del Principado de Asturias
CANARIAS Consejeriacutea de Educacioacuten y Universidades del Gobierno de Canarias
CATALUNtildeA CESIRE (Centre de Recursos Pedagogravegics Especiacutefics de Suport a la Innovacioacute i la Recerca Educativa) Departament drsquoEnsenyament Generalitat de Catalunya
GALICIA Conselleriacutea de Educacioacuten Universidade e Formacioacuten Profesional de la Xunta de Galicia
I BALEARES Conselleria De Educacioacuten y Universidad Govern Illes Balears
LA MANCHA Consejeriacutea de Eduacioacuten Cultura y Deportes Gobierno de Castilla La Mancha
MADRID Consejeriacutea de Educacioacuten e Investigacioacuten de la Comunidad de Madrid
Grupo de Investigacioacuten en Nutricioacuten Ejercicio y Estilo de Vida Saludable INEF Universidad Politeacutecnica de Madrid
MURCIA Consejeriacutea de Empleo Universidades y Empresa Regioacuten de Murcia
NAVARRA Pamplonetario
PAIacuteS VASCO Departamento de educacioacuten Gobierno Vasco
VALENCIA Ciutat de les Arts i les Ciegravencies Generalitat Valenciana
26 T2 Tema 2 Signos de vida
Tardiacutegrados
Los tardiacutegrados u osos de agua son animales diminutos que viven en el agua y pueden sobrevivir en entornos extremos Por ejemplo soportan unas temperaturas extremadamente altas y bajas unos iacutendices de presioacuten y de radiacioacuten extremos que resultariacutean letales para la mayoriacutea de los animales y pueden sobrevivir sin alimento y sin agua durante maacutes de diez antildeos
Deinococcus radiodurans
Este organismo unicelular soporta altas dosis de radiacioacuten casi 3000 veces maacutes que el ser humano
Hesiocaeca methanicola gusano de hielo
Especie de gusano poliqueto plano rosaacuteceo y de 5 cm de longitud que vive en depoacutesitos de hielo de metano en los fondos oceaacutenicos
Termoacutefilos
Conjunto de bacterias capaces de soportar el calor extremo y productoras de los vivos colores que se forman alrededor de los surtidores termales del Parque Nacional Yellowstone de EE UU El agua de los geacuteiseres y los surtidores de este parque alcanza temperaturas de hasta 70 ordmC
Algas termoacutefilas
Las algas termoacutefilas son capaces de sobrevivir y proliferar a temperaturas extremadamente elevadas Las algas verdes que aparecen en esta imagen del Parque Nacional Yellowstone viven en un agua que ronda los 50 ordmC
Microcystis
Los organismos Microcystis son una clase de algas bacterianas que crecen en aguas con unos niveles muy elevados de pH como el lago Mono de California Estas cianobacterias suelen organizarse en colonias como la de la figura y producen y liberan toxinas nocivas
Arenaria de mar
La Honckenya peploides tambieacuten conocida como arenaria de mar o hierba de la sal es una planta haloacutefila lo que significa que puede vivir en unas condiciones de salinidad extrema por lo que suele encontrarse cerca de las playas
Microalgas Dunaliella salina
Las microalgas Dunaliella salina amantes de entornos con una salinidad extrema son las causantes del intenso color rosa que se ve en esta imagen aeacuterea de una laguna hipersalina
Ficha informativa 2a
H O J A D E A C T I V I D A D E Sw w w e s e r o e s
actividades27T2
Cuaderno del profesoradoD E T E C C I Oacute N D E E X O P L A N E TA SFicha 2b
Nuestra pregunta es
Cambiaremos
Mediremos
Dejaremos igual las condiciones siguientes
Resultados obtenidos
Hemos descubierto
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que la luz se compone de diversos coloresbull que se pueden detectar ingredientes clave
en la atmoacutesfera de un planetabull que la deteccioacuten de agua dioacutexido de carbono
u oxiacutegeno en una atmoacutesfera planetaria puede ser un signo de que alberga vida
bull a interpretar datos e identificar rasgos determinantes
Contexto
Se ha observado que varios planetas extrasolares
poseen atmoacutesfera Cuando uno de estos planetas
transita por delante de su estrella central no solo se
puede medir su tamantildeo sino que tambieacuten se puede
averiguar exactamente queacute elementos quiacutemicos
componen la atmoacutesfera que lo envuelve mediante
el empleo de un espectroacutegrafo para captar su
espectro
En esta actividad el alumnado averiguaraacute
coacutemo descomponer tintas de colores usando la
cromatografiacutea coacutemo descomponer la luz blanca en
los colores que la conforman recurriendo a un CD a
modo de red de difraccioacuten y coacutemo interpretar los
espectros de planetas extrasolares para identificar
elementos clave de sus respectivas atmoacutesferas
gt Planeta extrasolar visto desde su sateacutelite Creacutedito IAUL Calcada
29
tema 3LA ATMOacuteSFERA
La firma especiacutefica de un planeta
Rotularesnegros
Rotuladores de colores
Fuentes de luz variadas
Pegatinas de colores
2 pipetasFichas de
actividades3a y 3b
Papel de filtro CaramelosSmaties o MampMs
Plantilla de espectroscopio (para fotocopiar)
y 1 CD
30 T3
Material necesario para realizar la actividad
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Botella con tapoacuten tipo sport
Cerillas
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Espectrocopista
y AstroacutenomoAgua caliente
Tema 3 La atmoacutesfera 31T3
Para preparar con antelacioacutenPrepara algunos ejemplos de los patrones de color que se producen cuando se dejan caer gotas de agua sobre ciacuterculos de color pintados con rotulador sobre un trozo de filtro de papel
Ten preparada una botella de plaacutestico transparente de 500 ml de capacidad con tapoacuten tipo sport y cerillas para crear una nube dentro de la botella Conviene practicarlo con antelacioacuten
Se pueden preparar etiquetas identificativas con la profesioacuten de espectroscopista del apeacutendice 1 para usarlas cuando los chicos estudien los patrones de la luz
IntroduccioacutenExplica al alumnado que la cromatografiacutea es una teacutecnica que se usa para separar mezclas Mueacutestrales coacutemo se usa la cromatografiacutea para separar pigmentos en tintes y tintas Ensentildea en clase las muestras preparadas de patrones creados al verter gotas de agua sobre ciacuterculos de colores dibujados con rotulador en filtros de papel Pide a los chicos que adivinen queacute rotuladores crearon los patrones de cada una de las muestras iquestQueacute colores permanecen igual iquestCuaacuteles se descomponen en distintos tonos
Explica en clase que igual que algunas tintas de color consisten en muchos colores las atmoacutesferas que envuelven los planetas contienen muchos ingredientes diferentes Los cientiacuteficos reuacutenen informacioacuten pro-cedente del espacio para averiguar exactamente queacute gases y queacute otras sustancias rodean estos planetas La deteccioacuten de algunos de ellos como el hidroacutegeno el dioacutexido de carbono o el oxiacutegeno puede indicar que se trata de un planeta habitable en el que podriacutea haber vida
ActividadEl alumnado estudiaraacute la teacutecnica usando rotuladores de varios colores incluido el color negro Pegaraacuten una pequentildea pegatina de color en el centro de un trozo de filtro de papel para representar un planeta y a su alrededor pintaraacuten un ciacuterculo con rotulador Antildeadiraacuten un par de gotas de agua al ciacuterculo recieacuten pintado esperaraacuten y observaraacuten queacute efectos se producen Los chicos podraacuten probar con distintos colores incluido el negro iquestQueacute ocurre Tambieacuten pueden probar a verter gotas de agua sobre Smarties o cualquier otro tipo de caramelo recubierto de color colocados sobre un papel en blanco para observar queacute pasa Expliacutecales que algunas tintas se componen de una mezcla de pigmentos que se mueven a un ritmo diferente por el papel lo que permite observar diferentes colores
Expliacutecales que la luz tambieacuten se puede descomponer en los colores de los que estaacute formada iquestAlguien ha visto alguna vez un arcoiacuteris Las gotas de lluvia curvan la luz que las atraviesa y dividen la luz visible en colores Esto es lo que llamamos un espectro Se puede usar un CD para descomponer la luz El alumnado investigaraacute este fenoacutemeno o bien orientando un CD hacia la luz del Sol o bien encendiendo una linterna o cualquier otra fuente de luz frente a un CD para ver el espectro de la luz blanca Deberiacutean intentar captar el espectro en una hoja de papel blanco cambiando el aacutengulo del CD Recuerda al alumnado que nunca hay que mirar directamente al Sol
Explica al alumnado que las atmoacutesferas planetarias contienen distintas sustancias quiacutemicas o laquoingre-dientesraquo y que cada uno de estos ingredientes tiene un patroacuten de colores o laquoespectroraquo uacutenico Cuando la luz de una estrella atraviesa las atmoacutesferas los ingredientes absorben parte de esos colores de la luz lo que se ve como liacuteneas negras A partir del patroacuten obtenido se puede saber queacute ingredientes lo causaron
32 T3 Tema 3 La atmoacutesfera
Entrega a cada grupo las fichas de actividades 3a y 3b La fi-cha 3a contiene informacioacuten sobre cuatro exoplanetas los espectros identificativos de ingredientes clave y el espectro de la luz blanca La ficha de actividades 3b es un cuestionario Porta una breve des-cripcioacuten de cada exoplaneta y del espectro de tres planetas A B y C El espectro del planeta D se ha omitido a propoacutesito para que se complete con las actividades complementarias El alumnado deberaacute cotejar estos patrones espectrales con los que aparecen en la ficha de actividades 3a para identificar queacute elementos coinciden con cada espectro Una vez que el alumnado localice queacute ingrediente hay en la atmoacutesfera de un planeta podraacute proceder a asignar un nombre a cada exoplaneta
Puesta en comuacutenCada grupo expondraacute sus resultados ante el resto de la clase identifi-caraacute los planetas A B y C y explicaraacute en queacute se ha basado para llegar a sus conclusiones
mdash iquestQueacute ingredientes consiguioacute localizar cada grupo iquestCuaacutel de los planetas podriacutea albergar vida si es que hubiera alguno iquestPor queacute O iquestpor queacute no
Demostracioacuten del docenteEs bastante sencillo crear una laquoatmoacutesferaraquo o nube en el interior de una botella para simular de manera sencilla la atmoacutesfera de un exoplaneta Vierte 50 ml de agua caliente en una botella de plaacutestico transparen-te con tapoacuten de tipo sport enciende una cerilla apaacutegala y absorbe el humo de la cerilla hacia el interior de la botella comprimieacutendola y soltaacuten-dola varias veces Cierra el tapoacuten La compresioacuten de la botella aumenta la presioacuten en su interior eleva la temperatura y convierte las moleacuteculas de agua en vapor Cuando se libera la presioacuten la temperatura desciende lo que permite que las moleacuteculas de agua se condensen alrededor de las partiacuteculas de humo y formen una laquonuberaquo Tal vez sea necesario practicar el experimento antes de realizarlo ante el alumnado
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Los chavales afianzaraacuten los conocimientos aprendidos recreando el espectro del hidroacute-geno a partir de la informacioacuten disponible Recueacuterdales que tienen el espectro completo de la luz blanca en la ficha de actividades 3a Expliacutecales que se ha detectado hidroacutegeno en la atmoacutesfera del exoplaneta D El hidroacutegeno absorbe algo de luz de color azul violeta y azul oscuro del espectro iquestSeriacutean capaces de trazar el espectro del exoplaneta D
Veacutease el apartado laquoInformacioacuten para el docenteraquo para saber maacutes sobre el espectro del hidroacutegeno
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Se puede confeccionar un espectroscopio sencillo insertando un CD en una caja Las instrucciones para esta actividad junto con otras relacionadas con la luz y el color se pueden consultar en el recurso educativo de la Agencia Espacial Europea titulado laquoThe Magic of Lightraquo consistente en ocho ejercicios de razonamiento inductivo para nintildeos de 8 a 10 antildeos de edad con la finalidad de estudiar la luz y el color usando espectroscopios y ciacutercu-los cromaacuteticos
httpswwwesaintEducationTeachers_CornerThe_Magic_of_Light_Using_spectroscopes_and_colour_wheels_to_study_the_properties_of_light_Teach_with_space_PR06
Tema 3 La atmoacutesfera 33T3
Informacioacuten para el docenteLa luz estaacute formada por radiacioacuten electromagneacutetica de distintas longitudes de onda Las sustancias que emiten luz tienen un espectro de emisioacuten Ademaacutes cada elemento absorbe ciertas longitudes de onda de la luz y crea un espectro de absorcioacuten Cuando un elemento o compuesto quiacutemico se calienta emite energiacutea en forma de luz Esos espectros de frecuencias de radiacioacuten electromagneacutetica se pueden ver me-diante un instrumento llamado espectroacutemetro Cada elemento quiacutemico se identifica porque posee es-pectro uacutenico que es como su huella dactilar Los primeros espectroscopios usaban prismas para desviar la luz pero los modelos posteriores usan sistemas de rendijas denominados red de difraccioacuten a traveacutes de la cual pasa la luz La luz se descompone entonces en distintas longitudes de onda Los CD tienen pequentildeas crestas en su superficie que reflejan la luz en distintas direcciones Funciona como una red de difraccioacuten que descompone la luz visible o luz blanca en los colores del arcoiacuteris
La misioacuten EUCLID de la Agencia Espacial Europea consiste en un sateacutelite que usa un espectroscopio para estudiar por queacute se estaacute expandiendo el universo httpsciesainteuclid
El exoplaneta A se corresponde con HD 189733b un gigante gaseoso En su atmoacutesfera se ha detec-tado hierro El exoplaneta B es HD 209458b un juacutepiter caliente con sodio en la atmoacutesfera El exoplaneta C es el objeto 55 Cancri e en cuya atmoacutesfera se ha detectado helio entre otros elementos quiacutemicos El exoplaneta D es Gliese 436b un neptuno caliente cuya atmoacutesfera contiene hidroacutegeno
En esta actividad se han utilizado los espectros del helio el hierro y el sodio y la deteccioacuten de estos elementos en una atmoacutesfera no debe considerarse un indicador de vida a diferencia de lo que podriacutea ocurrir con el hidroacutegeno El hidroacutegeno es una fuente de energiacutea quiacutemica para algunos microbios terrestres que habitan cerca de los surtidores hidrotermales de los fondos oceaacutenicos La deteccioacuten de una fuente de hidroacutegeno en la atmoacutesfera de un exoplaneta supone un hallazgo apasionante que implica que la existencia de vida extraterrestre en ese lugar no es imposible
Un espectroscopio es un instrumento que mide el espectro de la luzUn espectroacutegrafo es un instrumento que descompone la luz en un espectro de frecuencias y registra
la sentildeal mediante una caacutemaraLos especialistas que usan espectroscopios se denominan espectroscopistas y se dedican a investigar y
medir el espectro de los patrones que se forman cuando ciertas sustancias o laquomateriasraquo emiten radiacioacuten electromagneacutetica o interaccionan con ella
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que el planeta Tierra orbita alrededor del Sol en
la zona habitable (o laquozona de Ricitos de Ororaquo) donde la distancia y la temperatura son idoacuteneas
bull que los planetas extrasolares son muy calientes o muy friacuteos dependiendo de la distancia que los separe de su estrella central
bull que en astronomiacutea se usan telescopios especiales de infrarrojos para detectar estos objetos tan distantes
bull que la energiacutea se transfiere de lo caliente a lo friacuteo y que su intensidad decrece a medida que aumenta la distancia a la fuente
bull a trabajar siguiendo el meacutetodo cientiacutefico formulando predicciones observando registrando y usando datos para extraer conclusiones
Contexto
La luz infrarroja es una forma de radiacioacuten
electromagneacutetica pero no es luz visible A veces
percibimos sus efectos teacutermicos en la piel Todo lo
que estaacute caliente tambieacuten emite radiacioacuten infrarroja
y eso incluye planetas estrellas y personas Cuando
se transfiere energiacutea desde una fuente de calor esta
se dispersa por un aacuterea cada vez mayor Eso significa
que cuanto maacutes lejos se encuentra un objeto maacutes
cuesta detectarlo Los astroacutenomos que buscan
planetas extrasolares usan telescopios de infrarrojos
para captar el tenue fulgor de los objetos del espacio
exterior con ellos detectan objetos muy friacuteos y por
tanto demasiado tenues para observarlos en luz
visible En este tema el alumnado usaraacute registradores
de datos (data loggers) para medir temperaturas a
distancia y usaraacute papel termocromaacutetico para medir
el ritmo al que se transfiere energiacutea entre distintos
materiales
gt NASA AmesJPL-CaltechTim Pyle
35
tema 4NI DEMASIADO FRIacuteA NI DEMASIADO CALIENTE
La zona de Ricitos de Oro
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astrofiacutesico y Espectroscopista
Variedad de materiales y superficiesTablet o moacutevil Cinta adhesiva Cronoacutemetro
Botella de bebida de cola
2 litros
Ademaacutes necesitaraacutes
Placa de Petri de plaacutestico con tapa
Varilla metaacutelica 1 velaPapel termocromaacutetico
Taza termo(por ejemplo taza
para cafeacute con tapadera)
Termoacutemetro
36 T4
Material necesario para realizar la actividad
Material opcional
Tablet o moacutevil con app para tomar imaacutegenes teacutermicas
2 latas 2 termoacutemetros Cronoacutemetro WebCam
Tema 4 Ni demasiado friacutea ni demasiado caliente 37T4
Para preparar con antelacioacuten1 Seleccionar imaacutegenes normales y en infrarrojos para mostrar en clase httpsspaceplacenasagov
ir-photo-albumen2 Registradores de datos (data loggers) y ordenador portaacutetil para las demostraciones3 Retirar las etiquetas de dos latas Pintar una de color negro con pintura acriacutelica mate o cubrirla con
papel negro Si es necesario preparar un lote para cada equipo4 Agua caliente (a una temperatura maacutexima de 50 ordmC)
Actividad
IntroduccioacutenMuestra en la pizarra electroacutenica de clase algunas imaacutegenes de telescopios que contengan informacioacuten sobre el espacio Algunos de estos instrumentos como el telescopio espacial Spitzer reuacutenen informacioacuten sobre la temperatura de planetas estrellas y polvo y se denominan telescopios de infrarrojos Otro ejem-plo lo ofrece el telescopio espacial James Webb cuyo lanzamiento estaacute previsto para 2021
Veacutease httpjwst-miriroeacuk o httpswwwjwstnasagov
Proyecta en la pizarra electroacutenica el juego de httpsspaceplacenasagovir-photo-albumen Al pasar la laquolente de la caacutemararaquo sobre las imaacutegenes el alumnado comprobaraacute coacutemo se veriacutea el mundo si la vista humana pudiera detectar la radiacioacuten infrarroja Explica al grupo que algunos teleacutefonos moacuteviles y tabletas cuentan con tecnologiacutea para detectar radiacioacuten infrarroja El alumnado podraacute investigar coacutemo utilizar las aplicaciones para moacuteviles y tabletas que permiten tomar imaacutegenes teacutermicas o infrarrojas para detectar diferencias de tem-peratura iquestSe les ocurre alguna utilidad que pueda ofrecer esta tecnologiacutea para la vida cotidiana
Demostracioacuten del docente Coloca una vela encendida detraacutes de una botella de cola de 2 litros de manera que la vela no se vea Situacutea la caacutemara de un teleacutefono moacutevil hacia el centro de la botella ahora deberiacutea verse con claridad el ful-gor de la vela en la pantalla del teleacutefono La parte infrarroja maacutes cercana del espectro de la luz se situacutea a continuacioacuten de la luz roja que el ojo humano es capaz de detectar Las caacutemaras fotograacuteficas de algunos teleacutefonos moacuteviles no cuentan con un filtro para el infrarrojo cercano sobre todo en la caacutemara frontal Esto nos permite ver algo de la radiacioacuten electromagneacutetica (luz) que emiten los objetos calientes Un ejemplo de ello lo ofrece la contemplacioacuten de la llama de una vela a traveacutes de una botella llena de refresco de cola La llama se ve mucho maacutes al usar la caacutemara que a simple vista Otra posibilidad consiste en modificar una caacutemara web para despojarla del filtro infrarrojo
Veacutease httpswwwesaintEducationTeachers_CornerInfrared_Webcam_Hack_-_Using_infrared_ light_to_observe_the_world_in_a_new_way_Teach_with_space_P15En el siguiente enlace aparecen maacutes ejemplos de imaacutegenes en luz visible y en luz infrarroja httpcoolcosmosipaccaltecheduimage_galleriesshoehtml
38 T4 Tema 4 Ni demasiado friacutea ni demasiado caliente
Entrega a cada grupo varios cuadraditos de papel termocromaacutetico y deja que los chicos los manipulen para explorar sus propiedades iquestSaben queacute ocurre Explica brevemente coacutemo funciona este material (Consuacuteltese el apartado titulado laquoInformacioacuten para el docenteraquo) Ya en grupos los alumnos seguiraacuten investigando las propiedades del papel termocromaacutetico Pueden probar a colocar el papel en distintas superfi-cies o a sostenerlo con manos friacuteas y calientes para observar sus cam-bios de color
Tras examinar los cambios de color planificaraacuten una investigacioacuten para comparar la eficacia de distintos materiales como conductores del calor Calentaraacuten el papel termocromaacutetico colocando los cuadra-ditos sobre la tapadera de una placa de Petri llena hasta la mitad de agua caliente (a un maacuteximo de 50 ordmC) En cuanto el papel cambie de color deberaacuten colocar los cuadraditos sobre los materiales que quieran comprobar El alumnado podraacute investigar la conductividad teacutermica de diversos materiales y superficies emitiendo una prediccioacuten previa antes de medir cuaacutento tiempo tarda el papel en perder el calor y recupe-rar el tono inicial Deberaacuten decidir queacute meacutetodo seguiraacuten para anotar los resultados de sus mediciones como una tabla o graacutefica donde aparezcan los materiales ordenados de acuerdo con su conductividad teacutermica
Puesta en comuacuten
Los resultados de cada grupo se pueden cotejar y debatir en la pizarra electroacutenica para exponerlos despueacutes en forma de graacutefica
mdash iquestQueacute material fue maacutes eficaz conduciendo el calor iquestQueacute material no fue un buen conductor teacutermico iquestQueacute utilidad tendriacutean estos resultados iquestSe les ocurre alguacuten uso praacutectico para los materiales termocromaacuteticos
Explica en clase que la energiacutea siempre procede de una fuente y viaja a traveacutes de un material cuanto maacutes lejana esteacute la fuente menor seraacute la temperatura Algunos materiales como los metales son buenos con-
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Para ilustrar que los metales conducen ener-giacutea cada grupo llenaraacute de agua caliente (a un maacuteximo de 50 ordmC) hasta la mitad una taza termo Introduciraacute en ella un pincho o una cuchara de metal y volveraacute a cubrir la taza con su tapadera de manera que un extremo del metal quede bajo el agua y el otro extremo asome por el orificio de la tapadera que sirve para beber y taparaacuten los huecos que queden alrededor del metal con cinta adhesiva El alumnado deberaacute emitir una prediccioacuten sobre queacute pasaraacute con la temperatura del extremo de metal que sobresale por fuera de la taza Un miembro del grupo sujetaraacute el extremo del metal al mismo tiempo que otro pone en marcha el cronoacutemetro e informaraacute al grupo cuando detecte que aumenta la temperatu-ra entonces tomaraacuten nota del tiempo Los grupos cotejaraacuten y discutiraacuten despueacutes sus resultados Si se dispone de registradores de datos (data loggers) se podraacuten usar los senso-res de temperatura para detectar cambios de temperatura en los pinchos o las cucharas el docente podraacute conectar entonces el regis-trador de datos a un ordenador portaacutetil para mostrar a la clase una graacutefica con las varia-ciones de temperatura a lo largo del tiempo a partir de los datos recopilados
ENLACES
El siguiente enlace ofrece maacutes ejemplos de imaacutegenes en luz visible e infrarroja
httpcoolcosmosipaccaltecheduimage_ga-lleriesshoehtml
Tema 4 Ni demasiado friacutea ni demasiado caliente 39T4
ductores del calor y permiten que el calor pase a su traveacutes mientras que otros son aislantes lo que sig-nifica que no son muy eficaces dejando pasar el calor a traveacutes de ellos En el espacio la energiacutea caloriacutefica viaja por el vaciacuteo del espacio mediante un proceso denominado radiacioacuten
Para demostrar la radiacioacuten caloriacuteficaEl docente podraacute optar por utilizar este apartado como una demostracioacuten en clase o para que cada grupo realice su propio experimento Vierte el mismo volumen de agua friacutea en dos latas de metal ideacutenticas pero con una de ellas pintada con pintura acriacutelica negra mate o envuelta en papel negro e introduce en cada una un termoacutemetro o una sonda de temperatura de un registrador de datos Pon ambas latas al sol o bajo una fuente de calor como un foco Al cabo de un tiempo el agua de la lata negra deberiacutea estar maacutes ca-liente que la de la otra lata La lata sin pintar absorbe poco calor porque refleja gran parte de la energiacutea ca-loriacutefica En cambio la superficie negra absorbe bien el calor radiante y la temperatura del agua aumenta
Informacioacuten para el docente La energiacutea caloriacutefica se desplaza de los objetos calientes a los friacuteos por tres meacutetodos convencioacuten con-duccioacuten y radiacioacuten De todos ellos la radiacioacuten es el uacutenico que no requiere contacto En el espacio no hay medio material por el que circular y la energiacutea caloriacutefica solo puede viajar en forma de radiacioacuten El infrarrojo es un tipo de luz que cae justo fuera del rango de la luz visible en el espectro electromagneacutetico Las ondas de luz portan energiacutea las longitudes de onda maacutes cortas tienen maacutes energiacutea mientras que las longitudes de onda maacutes largas tienen menos energiacutea Los objetos maacutes friacuteos brillaraacuten con longitudes de onda maacutes largas mientras que los objetos calientes brillaraacuten con longitudes de onda maacutes cortas En este proceso no interviene ninguna partiacutecula a diferencia de cuando se produce la conduccioacuten asiacute que la ra-diacioacuten puede darse en el vaciacuteo del espacio Los astroacutenomos que buscan exoplanetas utilizan telescopios de infrarrojos para detectar el tenue fulgor de objetos situados en el espacio exterior Los exoplanetas se detectan con maacutes facilidad cuando son grandes y completan una oacuterbita alrededor de su estrella cada pocos diacuteas 51 Pegasi b es un ejemplo y se considera un juacutepiter caliente Estos planetas alcanzan tempe-raturas muy elevadas porque se encuentran muy cerca de sus estrellas y fulguran con intensidad en luz infrarroja Spitzer fue el primer telescopio espacial que permitioacute detectar la luz de estos juacutepiter calientes
El papel termocromaacutetico contiene pigmentos sensibles a la temperatura Cambian de color al ca-lentarse o enfriarse Los materiales termocromaacuteticos se pueden utilizar para comprobar la laquoconductividad teacutermicaraquo o la capacidad para conducir el calor de un material
Los metales son materiales de una conductividad extrema La conduccioacuten permite que los aacutetomos calientes energeacuteticos choquen con aacutetomos maacutes friacuteos y alejados del metal lo que los vuelve maacutes energeacute-ticos De este modo la energiacutea caloriacutefica se va desplazando por el objeto
gt Telescopio espacial Spitzer
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que cuando un objeto opaco o transluacutecido
bloquea la luz de una fuente se produce una sombra
bull que cuanto maacutes cerca se encuentra el objeto de la fuente de luz mayor es la sombra que produce
bull que las estrellas emiten luzbull que a medida que los planetas orbitan alrededor
de su estrella bloquean parte de su luzbull que los planetas absorben y reflejan luz
Contexto
A medida que un planeta orbita su estrella puede situarse entre ese astro y la Tierra lo que eclipsa para nosotros parte de la luz de la estrella Esto recibe el nombre de traacutensito La medicioacuten de la intensidad de la luz durante un periodo de tiempo permite detectar planetas distantes y sus estrellas En esta actividad los alumnos aprenderaacuten cuestiones relacionadas con la luz y las sombras el traacutensito de planetas extrasolares ante sus estrellas centrales las estrellas como objetos
que emiten luz y la absorcioacuten de la luz
gt ESAATG medialab CC BY-SA 30 IGO
41
tema 5EN TRAacuteNSITO
Deteccioacuten de planetas extrasolares mediante la medicioacuten del descenso de brillo
Registrador de datos
(data logger)
Pizarra blanca o pared blanca para proyectar
Esferas de poliestirenovarios tamantildeos Tijeras
CartulinaCinta adhesiva
Pinchos de brochetas
o palillos de madera
Fuente de luz linterna o foco
de LED
Ficha de actividades
5a y 5b
42 T5
Material necesario para realizar la actividad
Esferas de distintos tamantildeos
(baloacuten de fuacutetbol pelota tenis pelota
espuma)
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Fotometrista de
traacutensitos e Ingeniero de disentildeo
Caja de cartoacuten (tipo zapatos o tipo toacutener de impresora)
Disco graduadoEncuadernadores
Palillos de dientes
Bolitas pequentildeas de poliexpan o
plastilina
Tema 5 En traacutensito 43T5
Para preparar con antelacioacutenPrepara varias esferas de distintos tamantildeos como un baloacuten de fuacutetbol una pelota de espuma y una pelota de tenis Se pueden preparar etiquetas identificativas con la profesioacuten de fotometrista de traacutensitos
ActividadIntroduccioacuten Pregunta en clase queacute ocurre cuando un objeto opaco pasa por delante de una fuente de luz Haz una demostracioacuten pasando un objeto por delante del foco del proyector de la clase y mostrando su sombra en la pizarra blanca Como alternativa usa una linterna o un foco y proyecta la sombra contra una cartulina blanca o la pizarra blanca del aula
Plantea estas preguntas
mdash iquestQueacute le pasa al tamantildeo de la sombra cuando se acerca o se aleja el objeto de la fuente de luz iquestQueacute hariacuteas para averiguarlo
Cada grupo de alumnos recortaraacute una pequentildea figura de cartulina que deberaacute unir a una base de cartulina para que se mantenga en vertical Los alumnos planearaacuten la investigacioacuten emitiraacuten predicciones y reali-zaraacuten la actividad tomando mediciones meticulosas y tomando registros de los resultados Tal vez quieran usar para sus registros el ejemplo que aparece en la ficha de actividades 5a Los grupos pondraacuten en comuacuten sus hallazgos y explicaraacuten sus conclusiones
mdash iquestQueacute han descubierto iquestQueacute pasoacute con el tamantildeo de la sombra al acercar o alejar la figura de la fuente de luz iquestCoacutemo se aseguraron de que no hubiera desviaciones cada vez que realizaban la prueba iquestPueden usar los datos para trazar una graacutefica que muestre el tamantildeo de la sombra frente a la distancia de la fuente de luz
Muestra en clase esta animacioacuten (titulada laquoTransiting Exoplanet Graphraquo) con la simulacioacuten de la curva de
luz que surge a medida que un planeta orbita alrededor de su estrella httpyoutubeOX_QWa_v5rw
44 T5 Tema 5 En traacutensito
Recrea el traacutensito de un planeta ante su estrella usando la pizarra blanca y el proyector de la clase a modo de estrella central La clase deberiacutea percibir la sombra en la pantalla cuando dos alumnos lancen una pelota desde un lado de la pantalla hasta el otro Prueba a usar pelotas de distintos tamantildeos
El alumnado confeccionaraacute por grupos una maqueta del traacutensito de un planeta ante su estrella usando esferas de poliestireno (o ciacuterculos de cartulina) para representar los exoplanetas y los palillos o brochetas de madera para sostenerlos Una fuente de luz como una linterna o un foco led haraacute las veces de estrella Si se conecta un registrador de datos (data logger) a un ordenador portaacutetil para medir la intensidad de la luz se apreciaraacute un descenso en la luz registrada cuando el planeta pase por delante de la fuente de luz
Muestra al alumnado la ficha de actividades 5b donde aparece una serie de graacuteficas con el nivel de luz registrado a medida que un exo-planeta orbita alrededor de su estrella La graacutefica a tambieacuten ilustra queacute aspecto tendriacutea la graacutefica si el planeta en oacuterbita fuera maacutes grande iquestSeriacutean capaces de trazar una liacutenea en los diagramas b c y d que ilus-tre la graacutefica resultante si cerca de la estrella orbitara un planeta maacutes pequentildeo maacutes veloz o maacutes lento
gt Graacutefica para ilustrar el tamantildeo de la sombra frente a la distancia de la frente de luz (en cm)
Distancia (cm)
Tam
antildeo
de la
som
bra
(cm
)
ENLACES
Muestra en clase este interesante viacutedeo de animacioacuten donde se explica el trabajo de la misioacuten Kepler y coacutemo opera este telescopio para detectar planetas
httpskeplernasagovmultimediaInteracti-vesHowKeplerDiscoversPlanetsElementaryflashcfm
Herramienta Lightgrapher
httpskeplernasagoveducationModelsand-Simulationslightgrapher
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Con una caja de zapatos se puede fabricar una caja de luz Haz un orificio en uno de sus lados con la finalidad de iluminarla a traveacutes de eacutel con alguacuten tipo de foco como una linterna led En el lado opuesto practica otro orificio que quede justo en frente de la fuente de luz Recorta una rendija semicircular en la tapa-dera de la caja cerca del extremo en el que se encuentre la fuente de luz Introduce por este orificio un palillo que en uno de sus extremos porte una bola de plastilina que represente el planeta aseguacuterate de que el haz de luz incide directamente sobre el planeta Desplaza el palillo con el planeta desde un extremo de la rendija semicircular hasta el otro extremo simulando parte de la oacuterbita En lugar de mirar la luz directamente usa un teleacutefono moacutevil o iPad colocado en el orificio por el que se mira y graba un viacutedeo con el paso del planeta mientras lo desplazas de un extremo al otro de la rendija
Ver guiacuteas de construccioacuten de las cajas en el anexo C de este documentohttpeseroeswp-contentuploads201808Cuaderno-ESERO_Detective-de-exoplanetas_DE-SB-01_2C2AA-ED_DIGITALpdf
45T5Tema 5 En traacutensito
Puesta en comuacutenInsta a cada grupo a crear un modelo a partir de una de las curvas de luz que aparecen en la ficha de actividades 5b iquestSaben explicar por queacute cambia la curva de luz con la velocidad del traacutensito o con el tamantildeo del planeta que orbita alrededor de la estrella Aprovecha las actividades praacutecticas para comentar los detalles de conocimiento maacutes relevantes Recuerda al alumnado que la observacioacuten minuciosa del brillo de una es-trella al lo largo de un periodo de tiempo permite detectar un descenso minuacutesculo en la cantidad de luz que vemos de esa estrella Los cientiacuteficos pueden medir ese brillo y representarlo en una graacutefica que se conoce como curva de luz Los planetas suelen ser pequentildeiacutesimos comparados con sus estrellas centrales asiacute que los descensos de luz que provocan en ellas son extremadamente leves Los planetas del tamantildeo de la Tierra son especialmente difiacuteciles de detectar Los exoplanetas maacutes grandes son faacuteciles de divisar sobre todo cuando se detectan varias oacuterbitas
Curvas de luz del traacutensito de un planetaEstas son cuatro copias de la misma curva de luz (fichas 5b) registrada durante el traacutensito de un planeta por delante de su estrella La graacutefica a) tambieacuten muestra la curva (en azul) que se obtiene cuando alrededor de la estrella orbita un planeta maacutes grande Dibuja otra curva en las graacuteficas que muestre b) un planeta maacutes pequentildeo c) un traacutensito maacutes veloz y d) un planeta maacutes lento
ENLACES
La misioacuten Kepler de la NASA dedicoacute antildeos a observar el mismo trozo de cielo casi 100 000 estrellas con la esperanza de captar traacutensitos
httpskeplernasagovindexcfm
GRAacuteFICA A Tiempo
Tiempo
Tiempo
Tiempo
Porc
enta
je d
e br
illo
Porc
enta
je d
e br
illo
Porc
enta
je d
e br
illo
Porc
enta
je d
e br
illo
GRAacuteFICA C
GRAacuteFICA B
GRAacuteFICA D
w w w e s e r o e sH O J A D E A C T I V I D A D E S
acti
vida
des
46 T5
Cuaderno del profesoradoD E T E C C I Oacute N D E E X O P L A N E TA S Ficha 5a (anverso)
Nuestra pregunta es
Predecimos que
Cambiaremos
Mediremos
Dejaremos igual las condiciones siguientes
Resultados obtenidos
H O J A D E A C T I V I D A D E Sw w w e s e r o e s
actividades47T5
Cuaderno del profesoradoD E T E C C I Oacute N D E E X O P L A N E TA SFicha 5a (reverso)
Resultados obtenidos
Distancia a la luz (en cm) Tamantildeo de la sombra (en cm)
Los resultados obtenidos revelan
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los polos magneacuteticos se dan por pares bull que los polos opuestos se atraen y que los polos
iguales se repelenbull que los imanes atraen algunos materialesbull que una corriente eleacutectrica en un cable crea un
campo magneacutetico
Contexto
El descubrimiento del planeta extrasolar Proxima b un posible mundo similar a la Tierra que orbita alrededor de Proxima Centauri (la estrella maacutes cercana al Sol) suscitoacute diversas cuestiones relacionadas con su capacidad para albergar vida Este exoplaneta estaacute bombardeado por cantidades inmensas de radiacioacuten procedente de su estrella Como se encuentra maacutes cerca de su estrella que la Tierra del Sol necesitariacutea contar con un campo magneacutetico muy intenso para que la vida sobreviviera en eacutel Aquiacute en la Tierra el campo magneacutetico que rodea el planeta protege a todos los seres vivos de los peligrosos rayos coacutesmicos
En esta actividad el alumnado estudiaraacute los
imanes fabricaraacute un electroimaacuten sencillo e investigaraacute
sus propiedades
gt Exoplaneta con niveles elevados de radiacioacuten electromagneacutetica Creacutedito NASAJPL-CaltechR Hurt (SSC)
tema 6QUE LA FUERZA TE ACOMPANtildeE
Fabricacioacuten de un electroimaacuten
49
Cinta aislante Tijeras
Ademaacutes necesitaraacutes
Contenedor de plaacutestico
50 T6
Cable con aislamiento
(al menos 2 metros)2 pilas AA2 imanes
2 cables de conexioacuten
con pinzas de cocodrilo
Clips de papeleriacutea
2 varillas o clavos de hierro
grandes(uno fino y otro
grueso)2 portapilas AA
Material necesario para realizar la actividad
Interruptor o interruptor
casero
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astrofiacutesico e Ingeniero de producto
PelacablesTacos de madera
(para interruptor)Puntas
(para interruptor)
Material opcional
51T6Tema 6 Que la fuerza te acompantildee
Para preparar con antelacioacutenEl docente podraacute preparar interruptores eleacutectricos simples con el alumnado si no dispone de interruptores comerciales
Veacuteanse las instrucciones en el apartado titulado laquoInformacioacuten para el docenteraquo
Para esta actividad se pueden preparar etiquetas identificativas con la profesioacuten de astrofiacutesicoConviene confeccionar y probar un electroimaacuten antes de realizar la actividad en clase La fuerza del
imaacuten dependeraacute del nuacutemero de espiras con que se construya
ActividadIntroduccioacuten Muestra en clase una imagen del exoplaneta Proxima b y explica que se trata de un planeta distante que orbita alrededor de una estrella llamada Proxima Centauri que es la maacutes cercana al Sol Aunque la oacuterbita que sigue el planeta alrededor de su estrella estaacute dentro de la zona habitable soporta vientos descomuna-les 2000 veces maacutes fuertes que los que imperan en la Tierra y recibe un bombardeo intenso de radiacioacuten El planeta necesitariacutea contar con un campo magneacutetico potente para proteger cualquier tipo de vida que pudiera albergar
En esta actividad los alumnos investigaraacuten por su cuenta queacute tipos de imanes hay comprobaraacuten la atraccioacuten y repulsioacuten entre sus polos y la fuerza magneacutetica asimismo estudiaraacuten que los imanes atraen algunos materiales Tras discutir sus resultados explicaraacuten que la electricidad se puede usar para construir un imaacuten y lo que se obtiene se denomina electroimaacuten
Cada grupo usaraacute los materiales que hay dentro del recipiente para fabricar un electroimaacuten Primero comprobaraacute su eficacia usando clips de papeleriacutea Despueacutes los grupos debatiraacuten queacute materiales les gusta-riacutea someter a su electroimaacuten antes de reunir una serie de materiales
Averiguaciones
mdash iquestCuaacutentos clips de papeleriacutea atraeraacute el electroimaacuten
mdash iquestVariacutea la fuerza del imaacuten si se cambia la cantidad de espiras de alambre con que se construye
mdash iquestHay alguna relacioacuten entre el nuacutemero de espiras del electroimaacuten y la cantidad de clips de papeleriacutea que consigue atraer
52 T6 Tema 6 Que la fuerza te acompantildee
mdash iquestPuedes antildeadir un interruptor para activar y desactivar el paso de la electricidad y por tanto el imaacuten
mdash iquestCoacutemo afecta al imaacuten un incremento del voltaje con una pila maacutes potente o antildeadiendo maacutes pilas
mdash iquestRepercute en el imaacuten el empleo de un clavo maacutes largo maacutes corto maacutes grueso o maacutes fino
mdash iquestQueacute materiales se pueden levantar usando la atraccioacuten de un imaacuten
Los datos recopilados durante la investigacioacuten de la relacioacuten entre el nuacutemero de espiras y la cantidad de clips de papeleriacutea atraiacutedos se puede plasmar despueacutes en graacuteficas El alumnado deberaacute exponer sus hallaz-gos en forma de presentacioacuten o de mural
Puesta en comuacutenCada grupo elige un meacutetodo para informar de sus hallazgos al resto de la clase y resumiraacute sus resultados en la pizarra electroacutenica iquestEncontraron los grupos alguna conexioacuten entre el nuacutemero de espiras de alambre y la fuerza del electroimaacuten iquestLograron aumentar la potencia de su imaacuten iquestCoacutemo iquestQueacute materiales atrajo el imaacuten iquestCoinciden en sus conclusiones todos los grupos
Nuacutemero de espiras Nuacutemero de clips de papeleriacutea
53T6Tema 6 Que la fuerza te acompantildee
Informacioacuten para el docente Se cree que el campo magneacutetico de nuestro planeta se genera en las profundidades del nuacutecleo terrestre A medida que la Tierra gira se arremolinan los materiales fundidos situados en el nuacutecleo del planeta El hierro liacutequido conduce la electricidad y genera corrientes eleacutectricas que a su vez crean campos magneacuteticos Los cientiacuteficos han desarrollado un meacutetodo para calcular el campo magneacutetico de un planeta extrasolar distante que orbite alrededor de una estrella distinta de la nuestra El meacutetodo consiste en utilizar el telescopio espacial Hubble para observar el paso de un planeta por delante de su estrella y entonces estudiar la absorcioacuten de la radiacioacuten de la estrella por parte de la atmoacutesfera del planeta para por uacuteltimo estimar el tamantildeo de los campos magneacuteticos que actuacutean alrededor del planeta
Los campos magneacuteticos se producen cuando todos los electrones de un objeto de metal giran en la misma direccioacuten Un electroimaacuten es un tipo de imaacuten que usa electricidad y un material magneacutetico como el hierro para crear campos magneacuteticos Los campos magneacuteticos no se ven pero siacute se pueden medir sus efectos
Para construir un electroimaacuten simple bull Pela los extremos de un cable para despojarlos del aislamiento de
plaacutestico que los recubre bull Coloca los materiales dentro de un contenedor de plaacutestico que no
conduzca la electricidadbull Sujeta el cable de unos 20 cm de largo por uno de sus extremos
coloacutecalo en la cabeza de un clavo de hierro y enroacutellalo a lo largo de eacutel sin que se superponga en ninguacuten lugar hasta la punta del clavo
bull Aseguacuterate de que enrollas el cable en el clavo dando las vueltas siempre hacia el mismo lado para que la electricidad fluya en un solo sentido
bull Conecta los extremos del cable a los dos lados (el positivo y el ne-gativo) de la pila sujetaacutendolo a ellos con un trozo de cinta aislante para que no dejen de hacer contacto
bull Cuando hayas conectado el segundo extremo del cable la pila em-pezaraacute a conducir electricidad por las espiras de alambre y el clavo quedaraacute imantado
bull Si permutas las conexiones tambieacuten cambiaraacutes la polaridad del campo magneacutetico creado
bull Prueba el electroimaacuten colocaacutendolo cerca de un clip de papeleriacutea o cualquier otro metal
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Los alumnos investigaraacuten el exoplaneta HD 209458b apodado Osiris un juacutepiter caliente que viene a ser una tercera parte maacutes grande y maacutes brillante que Juacutepiter Tambieacuten podriacutean investigar Proxima b para lo que podraacuten apo-yarse en la informacioacuten que encontraraacuten aquiacute
httpsenwikipediaorgwikiProxima_Cen-tauri_b
httpswwwnasagovcontentgoddardhub-bles-new-shot-of-proxima-centauri-our-nea-rest-neighbor
CONFECCIOacuteN DE UN INTERRUPTOR SIMPLE
Clava dos puntillas pequentildeas en un taco pequentildeo de madera y ensarta en cada una de ellas un clip de papeleriacutea Sujeta los cables a la cabeza de cada puntilla con pinzas de coco-drilo El circuito se cierra al desplazar los clips para que esteacuten en contacto Usa este enlace para consultar las instrucciones para hacerlo y otros ejemplos de interruptores simples
httphomeschoolandthingsblogspotcouk201303making-simple-switch-for-elec-tricalhtml
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que las ondas electromagneacuteticas viajan por el
espaciobull que los cientiacuteficos captan esas ondas usando
radiotelescopios bull que esas ondas se traducen entonces a sonidosbull a trabajar siguiendo el meacutetodo cientiacutefico mediante
la formulacioacuten de predicciones la realizacioacuten de experimentos sin sesgos y la recopilacioacuten e interpretacioacuten de datos
Contexto
Los cuatro sateacutelites Cluster de ESA han descubierto que la Tierra y otros planetas con campos magneacuteticos como Juacutepiter y Saturno emiten sentildeales de radio que viajan por el espacio en un haz delgado Estas emisiones solo se pueden detectar e interpretar usando radiotelescopios de gran tamantildeo
En esta actividad el alumnado recrearaacute diversos sistemas para enviar mensajes a distancia incluido el recorrido de las ondas de radio por el espacio usaraacute el meacutetodo cientiacutefico para estudiar los teleacutefonos con cuerda y escucharaacute los sonidos
naturales de la Tierra
gt Representacioacuten artiacutestica de los sateacutelites CLUSTER Copyright NASA
55
tema 7iquestHAY ALGUIEN A LA ESCUCHA
Comunicacioacuten a traveacutes del espacio
2 vasos desechables
56 T7
CuerdaHilo de nailon
Material necesario para realizar la actividad A
Bazuca de aire o caja de cartoacuten
Pelotas de espuma de diferentes
coloresVasos
desechablesParaguasPapel Radio analoacutegica
Ademaacutes necesitaraacutes para realizar la actividad A
Ademaacutes necesitaraacutes para realizar la actividad B
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Radioastroacutenomo
e Ingeniero de Sonido
2 platillos (muacutesica)
1 velaFicha de
actividades 2b
Linterna
Tabla con Coacutedigo Morse
o aplicacioacuten para moacutevil
Una caja de cartoacuten Compaacutes Tijeras Cinta adhesiva
Material opcional
Material necesario para construir un bazuca de aire
57T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Para preparar con antelacioacutenEl docente puede conseguir un bazuca de aire por Internet o se puede construir uno con una caja de car-toacuten (consulte el apartado titulado ldquoInformacioacuten para el docenterdquo)
Ten a mano una radio analoacutegica
Para la construccioacuten del teleacutefono deberemos practicar un orificio en la base de cada vaso previamente Para esta investigacioacuten se pueden preparar etiquetas identificativas con las profesiones de Radioastroacuteno-mo e Ingeniero de Sonido
Actividad AAveriguar maneras de enviar mensajes a distancia
Introduccioacuten Comienza el tema con una demostracioacuten para despertar la imaginacioacuten del alumnado Tiende una cuerda por el aula y cuelga de ella un trozo de papel o pide a alguien de la clase que lo sostenga en alto Utiliza un ba-zuca de aire para lanzar una onda de aire a traveacutes del aula que haga vibrar el papel Luego pide que un par de voluntarios se coloquen los vasos desechables en la cabeza Apunta con el bazuca hacia cada uno de los vasos y dispara Los vasos se tambalearaacuten y se caeraacuten Pregunta en clase queacute creen que pasa
Tambieacuten se pueden chocar dos platillos para demostrar que el aire que desplazan apaga la llama de una vela
Explica a la clase que aunque no vemos el aire moverse hasta el papel o los vasos siacute vemos o percibimos las consecuencias de ese desplazamiento De manera anaacuteloga las ondas de radio que recorren distancias inmen-sas por el espacio no se ven pero sabemos que estaacuten ahiacute al capturarlas y transformarlas en sonido Pregunta en clase si se les ocurre alguna manera de enviar mensajes a distancia aquiacute en el planeta Tierra Deja que debatan sus propuestas Ensentildea en clase dos objetos sencillos (vasos de papel y cuerda) que podriacutean utilizarse para enviar un mensaje iquestSe le ocurre a alguien coacutemo Aniacutemalos a comprobar sus propuestas A continuacioacuten los chicos probaraacuten por parejas a usar vasos de papel y cuerda para mandar mensajes Organizados ya por grupos debe-raacuten identificar queacute variables pueden cambiarse y coacutemo planificariacutean la investigacioacuten Tal vez quieran apoyarse en la ficha de actividades 2b (del tema 2) para planificar la resolucioacuten de interrogantes como
mdash iquestAfecta la longitud de la cuerda o el tipo de cuerda al sonido recibido
mdash iquestQueacute pasa cuando la cuerda estaacute tensa o flojamdash iquestTiene alguna repercusioacuten el material del
que estaacute hecho el vasomdash iquestFuncionariacutea el teleacutefono de cuerda
doblando una esquina
58 T7 Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
mdash El alumnado recopilaraacute y anotaraacute los datos y compartiraacute los resultados con la clase
mdash iquestQueacute tipo de cuerda o vaso recomendariacutean y por queacute
Puesta en comuacutenExplica en clase que los sonidos se generan mediante vibraciones que se desplazan a traveacutes del aire de soacute-lidos y de liacutequidos Las vibraciones que se producen al hablar dentro del vaso viajan por la cuerda hasta lle-gar al otro vaso el aire que hay dentro del vaso y los huesos que hay en el craacuteneo vibran y esas vibraciones llegan hasta los oiacutedos y entonces el cerebro descifra esa informacioacuten en forma de sonidos reconocibles
Para afianzar estos conocimientos se puede utilizar este viacutedeo
httpswwwyoutubecomwatchv=HMXoHKwWmU8
Actividad BEstudio de las ondas de radio
IntroduccioacutenHaz hincapieacute en que las ondas de radio son muy diferentes de las ondas del sonido Explica que las ondas electromagneacuteticas pueden viajar por el espacio sin necesidad de que haya aire Algunas de estas ondas se denominan ondas de radio Los cientiacuteficos han descubierto una manera de captar ondas de radio y convertirlas en sentildeales que viajan hasta nuestro oiacutedo
A continuacioacuten el alumnado reproduciraacute en clase el viaje que siguen las ondas electromagneacuteticas por el espacio hasta llegar al radiotelescopio Varios voluntarios se colocaraacuten en un extremo del aula con pelotas de espuma de diferentes colores que lanzaraacuten hacia el laquoradiotelescopioraquo un paraguas abierto que otro voluntario sujetaraacute desde el lado opuesto del aula de manera que la parte coacutencava mire hacia la clase Alguien decidiraacute queacute colores representaraacuten las ondas de radio uacutetiles Cuando se hayan lanzado todas las pelotas solo se conservaraacuten las pelotas de los colores elegidos que haya atrapado el paraguas mientras que el resto se desecharaacute Explica en clase que las estrellas (representadas por los alumnos voluntarios) emiten un montoacuten de radiacioacuten (representada aquiacute por todas las pelotas de diferentes colores) que viaja por el espacio el radiotelescopio (representado por el paraguas) capta toda esa radiacioacuten pero este instrumento solo podraacute utilizar la radiacioacuten de ciertas longitudes de onda las denominas ondas de radio las cuales transformaraacute en sentildeales comprensibles para nosotros
59T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Demostracioacuten del docenteUtiliza una radio analoacutegica para que el alumnado perciba el sonido que se oye cuando no estaacute sintonizada ninguna emisora mientras que al sintonizar alguna el sonido se vuelve niacutetido De forma anaacuteloga seriacutea-mos incapaces de atribuir un sentido a las ondas de radio si su energiacutea no se transformara en vibraciones que percibimos en forma de sonidos
Explica en clase que la Tierra y otros planetas tienen una manera de gritarle al resto de la Galaxia laquoiexclEstoy aquiacuteraquo Lo que ocurre es que ese mensaje solo se percibe y se entiende mediante radiotelescopios de gran tamantildeo
En este enlace escucharaacutes una grabacioacuten con los laquosonidosraquo
naturales de la Tierra
httpwwwesaintesaKIDSenSEM5QPSHKHF_LifeinSpace_0html
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Los maacutes entusiastas podriacutean construir o com-prar un transmisor que permita al alumnado enviar mensajes Los chicos tambieacuten podriacutean realizar su propia grabacioacuten de radio
Tambieacuten podriacutea estudiarse el coacutedigo Morse Existe una aplicacioacuten para teleacutefonos moacuteviles llamada Morse-It que traduce textos a pitidos en coacutedigo Morse Una laacutempara led podriacutea sustituirse por un timbre Otra alternativa seriacutea utilizar una linterna para enviar mensajes con patrones de haces de luz Explica que la luz se puede usar de este modo para enviar informacioacuten
Imagen 1 El Observatorio IRAM Pico Veleta o IRAM 30m es un radiotelescopio pertenecien-te al Instituto de Radioastronomiacutea Milimeacutetrica que estaacute situado en la loma de Dilar en Sierra Nevada a una altura de 2850 m sobre el nivel del mar
gt Radiotelescopio del observatorio de Sierra Nevada desde las pistas de esquiacute
60 T7 Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
A - J --- S 1 ----
B - K -- T - 2 ---
C -- L - U - 3 --
D - M -- V - 4 -
E N - W -- 5
F - O --- X -- 6 -
G -- P -- Y --- 7 --
H Q --- Z -- 8 ---
I R - 0 -----
9 ----
gt Tabla con el coacutedigo Morse
61T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Informacioacuten para el docente Los objetos que pueblan el espacio como planetas exoplanetas estrellas polvo y gas emiten ondas elec-tromagneacuteticas de diferentes longitudes de onda Parte de la luz que emiten tiene longitudes de onda muy largas algunas de hasta kiloacutemetro y medio de longitud Estas ondas largas reciben el nombre de ondas de radio y son parte de una serie maacutes grande de ondas denominadas en su conjunto espectro electromag-neacutetico Como las ondas de radio son tan largas para captarlas se utilizan telescopios especiales llamados radiotelescopios Estos son mucho maacutes grandes que los telescopios que se usan para captar la luz visible Estos instrumentos inmensos se apuntan hacia las estrellas o planetas y permiten conocer su estructura movimiento y composicioacuten a partir del estudio de las ondas de radio que provienen de esos objetos En astronomiacutea se utilizan ciertos instrumentos para convertir las ondas de radio en imaacutegenes y sonidos
Construccioacuten de un bazuca de aire1 Sella por completo todos los bordes de la caja con la cinta adhesiva 2 Traza un ciacuterculo en el centro de uno de sus lados recoacutertalo y sella los bordes de este orificio
con cinta 3 Golpea con las manos simultaacuteneamente dos lados opuestos de la caja de manera que el aire que
hay en su interior se vea forzado a salir por el orificio circular 4 Dirige el aire saliente hacia el objetivo como un montoacuten de vasos de papel para intentar tumbarlos
con la raacutefaga
gt Bazuka de aire
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los sonidos se producen por vibracionesbull que el tono de un sonido se puede cambiarbull que los exoplanetas pueden transitar ante el disco
de sus estrellas siguiendo un patroacuten regular
Contexto
El telescopio espacial Spitzer reveloacute hace poco que alrededor de la estrella TRAPPIST-1 orbitan siete planetas similares a la Tierra cuyo nombre astronoacutemico es b c d e f g y h Los planetas se detectaron debido a sus traacutensito por delante de la estrella lo que eclipsa perioacutedicamente una parte minuacutescula de la luz estelar Los planetas orbitan esta estrella siguiendo un patroacuten
En este tema el alumnado usaraacute materiales cotidianos para confeccionar instrumentos sencillos como flautas de pan a partir de pajitas de refrescos y producir con ellos siete notas que combinaraacuten al
antojo de su imaginacioacuten para crear melodiacuteas
gt Sistema solar de TRAPPIST-1 Copyright de la ilustracioacuten NASA
63
tema 8LA MUacuteSICA DE LOS PLANETAS EXTRASOLARES
Sonidos del espacio
64 T8
Ordenador con conexioacuten a
internet
Material necesario para realizar la actividad
Pajitas de refresco
Ademaacutes necesitaraacutes
Vasos desechables
Cinta adhesiva
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Ingeniero de
sonido y Cientiacutefico planetario
Botellas o vasos Baquetas Cajas de cartoacuten vaciacuteas
Gomas elaacutesticas Reglas de plaacutestico
65T8Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
Para preparar con antelacioacutenPara esta actividad se pueden preparar etiquetas indentificativas para la profesioacuten de ingeniero de sonido
ActividadIntroduccioacutenExplica en clase que el telescopio espacial Spitzer descubrioacute la estrella TRAPPIST-1 y sus siete planetas
Muestra la imagen de TRAPPIST-1
httpcdnsci-newscomimagesenlarge3image_4728e-TRAPPIST-1jpg
Reproduce en clase la animacioacuten de los traacutensitos ante TRAPPIST que aparece en el siguiente viacutedeo Las oacuterbitas se han acelerado para que el viacutedeo dure un solo minutohttpwwwspitzercaltecheduexploreblog371-Making-Music-from-Exoplanets
Explica que usando los patrones de los traacutensitos de estos siete planetas similares a la Tierra ante el disco de su estrella ha inspirado a un muacutesico a componer una melodiacutea basada en los tiempos en los que se produ-cen esos traacutensitos Asignoacute al traacutensito de cada planeta una nota musical acorde con su nombre (en ingleacutes b es la nota si c es do d es re e es la nota mi f es fa g es sol y h no se corresponde con ninguna nota musical) y antildeadioacute al conjunto una instrumentacioacuten sencilla de fondo y el ritmo de un tambor
Pon ejemplos de alguacuten otro sistema planetario extrasolar como Gliese o Kepler
con una cantidad diversa de planetas en oacuterbita alrededor de la estrella central
httpsexoplanetsnasagovresources174 httpswwwnasagovameskeplerkepler-186-and-the-solar-system
El alumnado cortaraacute las pajitas de papel para construir siete laquoflautas de panraquo de distintas longitudes Todas ellas deberaacuten tener uno de sus extremos aplanado de manera que al soplar por eacutel se produzca una nota o vibracioacuten diferente iquestSon capaces los alumnos de usar las flautas por turnos para crear una melodiacutea Organizados en grupos los chicos usaraacuten esas siete notas para crear una melodiacutea baacutesica a la que antildeadiraacuten la muacutesica que deseen
Ya han compuesto una muacutesica basada en los traacutensitos de TRAPPIST iquestPodraacuten crear ahora una melodiacutea basada en otros sistemas Podriacutean probar a llenar botellas o jarras con agua hasta distintas alturas a tamborilear con las baquetas a hacer vibrar reglas sobre el borde de una mesa o a hacer vibrar gomillas elaacutesticas tensadas a lo ancho de una caja de pantildeuelos vaciacutea
mdash iquestSeriacutea capaz alguacuten grupo de componer un rap para acompantildear sus melodiacuteas
66 T8 Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
Puesta en comuacutenCada grupo interpretaraacute su composicioacuten para toda la clase iquestSe les ocurre alguna aportacioacuten para mejorar las piezas musicales
En el tema 7 el alumnado aprendioacute que los planetas con un cam-po magneacutetico producen sentildeales que se pueden detectar mediante radiotelescopios Si una raza alieniacutegena captara las sentildeales de radio naturales que emite la Tierra oiriacutea una serie de chasquidos y silbidos iexclparecidos a los de R2-D2 el robot de Star Wars
Vuelve a oiacuter los chasquidos y silbidos de la Tierra en el sitio ESA Kids
httpwwwesaintesaKIDSenSEM5QPSHKHF_LifeinSpace_0html
Oiacuted en clase un corte de Star Wars la firma de cinco notas de la peliacute-cula Encuentros en la tercera fase o cualquier otra muacutesica relacionada con el espacio
Actividad B El programa ScratchCada uno de los planetas de Trappist-1 tarda un tiempo diferente en completar una oacuterbita alrededor de su estrella central Las leyes de Ke-pler dicen que cuanto maacutes lejos se encuentra un planeta de su estrella maacutes tarda en recorrer su oacuterbita
En este proyecto en Scratch el periodo de cada oacuterbita es propor-cional a los periodos orbitales reales de los planetas de Trappist Cada vez que un planeta completa una oacuterbita el modelo emite un sonido diferente
httpsscratchmiteduprojects153216618
Los sonidos estaacuten asignados de la siguiente manera pero es faacutecil cam-biar esto dentro del modelo
B ndash Chomp C ndash Boing D ndash CricketE ndash Meow F ndash Alien Creak2 G ndash Bass BeatboxH ndash Goose
El tiempo que dura cada oacuterbita se puede encontrar en el programa Scratch y se da en segundos
El cursor proporcional del modelo se puede utilizar para obtener muacuteltiplos de cada periodo orbital Por ejemplo si la proporcioacuten se es-tablece en 2 entonces el periodo de Trappist-1b ascenderaacute a 302 se-gundos y el de Trappist-1h seraacute de 40 segundos
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
El alumnado podriacutea iniciarse en el empleo de un programa informaacutetico para crear sus propias composiciones musicales basadas en los patrones orbitales de los planetas de TRAPPIST-1 Beatwave es una aplicacioacuten interesante que se puede usar con teleacutefonos moacuteviles y que ofrece la posibilidad de crear ritmos simples melodiacuteas melodiacuteas paralelas y de antildeadir instrumentos de fondo
67T8Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
1 Pulsa la flecha identifica los distintos sonidos que se oyen 2 Ordeacutenalos por periodos (del maacutes corto al maacutes largo) Pulsa stop
para detener los sonidos3 Cronometra cada uno crea una tabla con los periodos orbitales
(en segundos) 4 Pulsa en cada planeta para comprobar que cada sonido se re-
produce por separado Los datos reales de los planetas se pue-den encontrar en Wikipedia
httpsenwikiped iaorgwikiTRAPPIST-1mediaFile-PIA21425_-_TRAPPIST-1_Statistics_Tablejpg
El alumnado podriacutea recrear las oacuterbitas intentando cronometrar sus perio-dos mientras caminan en torno a una laquoestrellaraquo de manera que siempre pasen por el mismo punto cada vez que oigan el sonido de su planeta Esta recreacioacuten fiacutesica de las oacuterbitas con alumnos representando cada uno de los planetas orbitando alrededor de una estrella central podriacutea ayudar al grupo a entender la distancia a la que se encuentra cada planeta de la estrella y la velocidad a la que se desplaza en relacioacuten con los demaacutes pla-netas del sistema Asimismo podriacutea ayudarles a entender queacute hicieron en realidad durante la actividad con el programa Scratch que cada sonido re-presenta una oacuterbita completa Tendriacutean que poner a escala la distancia de las oacuterbitas porque si no algunos tardariacutean diacuteas en completar una vuelta de modo que un ejercicio matemaacutetico uacutetil consistiriacutea en crear una escala adecuada que pudiera representarse dentro de la clase Para ello deberaacuten asumir que las oacuterbitas son circulares Si juegan con el cursor proporcional del modelo encontraraacuten la mejor opcioacuten para que todos los planetas com-pleten sanos y salvos sus oacuterbitas respectivas Deberaacuten calcular la longitud del periodo de su sonido particular y luego lo comprobaraacuten
Quien tenga habilidad programando podraacute ampliar el ejercicio in-troduciendo las oacuterbitas de los planetas en el modelo
En este enlace se puede encontrar un ejemplo de movimiento circular
en Scratch
httpsscratchmiteduprojects11439426
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Usar los datos del periodo orbital para crear una composicioacuten musical similar para nuestro Sistema Solar y compara los dos sistemas
Crear una animacioacuten con Scratch para ilustrar la rotacioacuten de los planetas del sistema TRAPPIST-1 en torno a su estrella
gt Captura de pantalla del programa Scratch
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los planetas extrasolares y sus estrellas se
encuentran a millones de antildeos-luz de distancia del Sistema Solar
bull que las condiciones ambientales que se dan en esos planetas son diversas
bull que los seres vivos experimentan adaptaciones a lo largo del tiempo para sobrevivir en las condiciones ambientales que existen en cada momento
bull que en otros sistemas planetarios podriacutea haber formas de vida diferentes a las de la Tierra
Contexto
En esta actividad el alumnado recopilaraacute informacioacuten sobre planetas extrasolares y basaacutendose en ella usaraacute la imaginacioacuten y trabajaraacute de manera creativa para disentildear y describir un nuevo exoplaneta Para ello tendraacute en cuenta rasgos clave y las adaptaciones que necesitariacutean desarrollar los seres vivos para sobrevivir en las condiciones ambientales de ese
planeta
gt ExoMars Rover ESAATG medialab
69
tema 9AGENCIA DE VIAJES A PLANETAS EXTRASOLARES
Exploracioacuten de mundos alieniacutegenas
Libros tabletas y ordenadores
de consulta
Rotuladores y laacutepices
de colores
70 T9
Ordenador con conexioacuten a
internet
Material necesario para realizar la actividad
Papel
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astroacutenomo
galaacutectico y extragalaacutectico y Astrobioacutelogo
71T9Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
Para preparar con antelacioacutenPara esta actividad se pueden preparar etiquetas identificativas para las profesiones de astroacutenomo extra-galaacutectico y astrobioacutelogo
IntroduccioacutenExplica en clase que en este tema deben actuar en primer lugar como astroacutenomos extragalaacutecticos para estudiar y disentildear un planeta extrasolar distante Despueacutes haraacuten las veces de astrobioacutelogos para estudiar y disentildear alguna forma de vida alieniacutegena uacutenica y tendraacuten que describir coacutemo se ha adaptado a las condi-ciones ambientales que imperan en su lejano mundo
Empieza la actividad con un emocionante viaje a mundos distantes usando la herramienta interactiva httpeyesjplnasagoveyes-on-exoplanetshtml
Muestra en clase las imaacutegenes del sitio en Internet de la NASAhttpsexoplanetsnasagovalien-worldsexoplanet-travel-bureau
En este sitio encontraraacutes una seleccioacuten de carteles con gran variedad de exoplanetas que ilustran los rasgos uacutenicos de cada uno de ellos
bull TRAPPIST-1_Planet hop from TRAPPIST-1 (de planeta en planeta desde TRAPPIST-1)
bull PSOJ31885-22 _Where the night life never ends (Donde la vida nocturna nunca cesa)
bull HD4037G_Experience the gravity of a super earth (Experimenta la gravedad de una supertierra)
bull KEPLER-16B_Where your shadow always has company (Donde tu sombra siempre tiene compantildeiacutea)
bull 51 Pegasi-b_Greetings from your first exoplanet (Saludos desde tu primer exoplaneta)
bull KEPLER-186F_Where the grass is always redder (Donde la hierba siempre es maacutes roja)
El tamantildeos de estos exoplanetas va desde las supertierras hasta los minineptunos algunos son rocosos otros son aacuteridos como desiertos los hay volcaacutenicos achicharrantes geacutelidos unos son asolados por potentes vientos otros son bombardeados por radiacioacuten intensa
gt Muestra de carteles sobre exoplanetas del sitio web de la NASA
72 T9 Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
Actividad ACada grupo estudiaraacute varios sistemas de planetas extrasolares y con la informacioacuten obtenida crearaacute una descripcioacuten detallada del mundo distante inventado por ellos A continuacioacuten disentildearaacuten un cartel en el que figuren los principales rasgos de ese planeta
Actividad BSi en ese mundo pudiera haber vida iquestqueacute forma tendriacutea iquestQueacute clase de adaptaciones tendriacutean que desarrollar los seres vivos para sobrevivir en las condiciones ambientales de este planeta La astrobiologiacutea aspira a descubrir cuaacuteles son las condiciones necesarias para la vida y queacute formas puede adoptar la vida Los alumnos asumiraacuten el papel de as-trobioacutelogos para estudiar los entornos extremos que hay en la Tierra y las adaptaciones que han desarrollado los seres vivos para sobrevivir en ellos Usaraacuten esta informacioacuten para describir la clase de vida alieniacutegena que podriacutea existir en el nuevo mundo que han imaginado Dibujaraacuten y pondraacuten nombre a esta nueva forma de vida y sentildealaraacuten sus rasgos principales
Puesta en comuacutenLos grupos presentaraacuten sus disentildeos ante su clase o ante otra clase y describiraacuten con detalle el mundo alieniacutegena que han inventado Expli-caraacuten queacute adaptaciones han desarrollado los seres vivos para adaptar-se a ese entorno
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Si fuera posible iquesta cuaacutel de esos exoplanetas viajariacutean los chicos o enviariacutean una sonda para estudiarlo y por queacute El docente haraacute hincapieacute en que es imposible viajar a estos exoplanetas distantes debido a las inmensas distancias que nos separan de ellos iquestCoacutemo seriacutea ese lugar Si pudieran elegir sus caracteriacutesticas iquestcuaacuteles creen que seriacutean las ideales para vivir felices y con bienestar
Puede que los grupos quieran componer una muacutesica para acompantildear su mural Tambieacuten podriacutean disentildear confeccionar y decorar una maqueta para ilustrar los rasgos principales del mundo distante que han elegido Esta actividad podriacutea relacionarse con otros temas interdisciplinares del curriacuteculo como dibujo teatro tecnologiacutea ingenieriacutea geografiacutea lecto-escritura e informaacutetica
73T9Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
VoyagerEn 1977 se lanzaron las dos sondas gemelas Voyager 1 y 2 para explo-rar regiones del espacio a las que ninguacuten otro artefacto terrestre habiacutea llegado jamaacutes Ambas estaacuten maacutes lejos del Sol que Plutoacuten y a traveacutes de los datos que siguen enviando a la Tierra los cientiacuteficos confiacutean en co-nocer mejor el espacio que media entre las estrellas llamado espacio interestelar La nave lleva a bordo un disco de cobre chapado en oro de unos 30 cm con sonidos e imaacutegenes seleccionados para retratar la diversidad de la vida y la cultura en la Tierra
mdash iquestQueacute pondriacutean los chicos en un disco asiacute para enviar en una misioacuten con destino a un planeta distante situado fuera de los confines de nuestra propia Galaxia
mdash iquestCoacutemo describiriacutean a los seres humanos
mdash iquestQueacute los hace felicesmdash iquestQueacute cualidades consideran
deseables en un ser humano
mdash iquestQueacute aficiones animales accidentes geograacuteficos o muacutesica incluiriacutean en el disco
mdash Si tuvieran que escribir una carta a un ser alieniacutegena iquestqueacute le diriacutean
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
El alumnado podriacutea grabar un viacutedeo o un mensaje de voz composiciones musicales programas informaacuteticos robots creaciones artiacutesticas o fotografiacuteas Esta actividad ofrece muchas posibilidades para seguir un plantea-miento interdisciplinar amplio atractivo para todas las edades y todo tipo de capacidades
Otros cuadernos didaacutecticosConsulta todos los disponibles y descaacutergalos de la web wwweseroes
Deteccioacuten de exoplanetasESCONDIDOS EN LA LUZModelado de traacutensitos de exoplanetas
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Lanzamiento de cohetesTECNOLOGIacuteA ESPACIALCalcula y disentildea tu propio lanzamiento
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exoplanetasDeteccioacuten de
ESCONDIDOS EN LA LUZ
PrimariaCuaderno del profesorado
DE-P-01
Colaboradores ESERO Spain Mayo 2019
ANDALUCIacuteA Consejeriacutea de Educacioacuten y Deporte de la Junta de Andaluciacutea
ARAGOacuteN Fundacioacuten Centro Astronoacutemica Aragoneacutes Espacio 042
Fundacioacuten Ibercivis
ASTURIAS Consejeriacutea de Educacioacuten y Cultura del Gobierno del Principado de Asturias
CANARIAS Consejeriacutea de Educacioacuten y Universidades del Gobierno de Canarias
CATALUNtildeA CESIRE (Centre de Recursos Pedagogravegics Especiacutefics de Suport a la Innovacioacute i la Recerca Educativa) Departament drsquoEnsenyament Generalitat de Catalunya
GALICIA Conselleriacutea de Educacioacuten Universidade e Formacioacuten Profesional de la Xunta de Galicia
I BALEARES Conselleria De Educacioacuten y Universidad Govern Illes Balears
LA MANCHA Consejeriacutea de Eduacioacuten Cultura y Deportes Gobierno de Castilla La Mancha
MADRID Consejeriacutea de Educacioacuten e Investigacioacuten de la Comunidad de Madrid
Grupo de Investigacioacuten en Nutricioacuten Ejercicio y Estilo de Vida Saludable INEF Universidad Politeacutecnica de Madrid
MURCIA Consejeriacutea de Empleo Universidades y Empresa Regioacuten de Murcia
NAVARRA Pamplonetario
PAIacuteS VASCO Departamento de educacioacuten Gobierno Vasco
VALENCIA Ciutat de les Arts i les Ciegravencies Generalitat Valenciana
H O J A D E A C T I V I D A D E Sw w w e s e r o e s
actividades27T2
Cuaderno del profesoradoD E T E C C I Oacute N D E E X O P L A N E TA SFicha 2b
Nuestra pregunta es
Cambiaremos
Mediremos
Dejaremos igual las condiciones siguientes
Resultados obtenidos
Hemos descubierto
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que la luz se compone de diversos coloresbull que se pueden detectar ingredientes clave
en la atmoacutesfera de un planetabull que la deteccioacuten de agua dioacutexido de carbono
u oxiacutegeno en una atmoacutesfera planetaria puede ser un signo de que alberga vida
bull a interpretar datos e identificar rasgos determinantes
Contexto
Se ha observado que varios planetas extrasolares
poseen atmoacutesfera Cuando uno de estos planetas
transita por delante de su estrella central no solo se
puede medir su tamantildeo sino que tambieacuten se puede
averiguar exactamente queacute elementos quiacutemicos
componen la atmoacutesfera que lo envuelve mediante
el empleo de un espectroacutegrafo para captar su
espectro
En esta actividad el alumnado averiguaraacute
coacutemo descomponer tintas de colores usando la
cromatografiacutea coacutemo descomponer la luz blanca en
los colores que la conforman recurriendo a un CD a
modo de red de difraccioacuten y coacutemo interpretar los
espectros de planetas extrasolares para identificar
elementos clave de sus respectivas atmoacutesferas
gt Planeta extrasolar visto desde su sateacutelite Creacutedito IAUL Calcada
29
tema 3LA ATMOacuteSFERA
La firma especiacutefica de un planeta
Rotularesnegros
Rotuladores de colores
Fuentes de luz variadas
Pegatinas de colores
2 pipetasFichas de
actividades3a y 3b
Papel de filtro CaramelosSmaties o MampMs
Plantilla de espectroscopio (para fotocopiar)
y 1 CD
30 T3
Material necesario para realizar la actividad
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Botella con tapoacuten tipo sport
Cerillas
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Espectrocopista
y AstroacutenomoAgua caliente
Tema 3 La atmoacutesfera 31T3
Para preparar con antelacioacutenPrepara algunos ejemplos de los patrones de color que se producen cuando se dejan caer gotas de agua sobre ciacuterculos de color pintados con rotulador sobre un trozo de filtro de papel
Ten preparada una botella de plaacutestico transparente de 500 ml de capacidad con tapoacuten tipo sport y cerillas para crear una nube dentro de la botella Conviene practicarlo con antelacioacuten
Se pueden preparar etiquetas identificativas con la profesioacuten de espectroscopista del apeacutendice 1 para usarlas cuando los chicos estudien los patrones de la luz
IntroduccioacutenExplica al alumnado que la cromatografiacutea es una teacutecnica que se usa para separar mezclas Mueacutestrales coacutemo se usa la cromatografiacutea para separar pigmentos en tintes y tintas Ensentildea en clase las muestras preparadas de patrones creados al verter gotas de agua sobre ciacuterculos de colores dibujados con rotulador en filtros de papel Pide a los chicos que adivinen queacute rotuladores crearon los patrones de cada una de las muestras iquestQueacute colores permanecen igual iquestCuaacuteles se descomponen en distintos tonos
Explica en clase que igual que algunas tintas de color consisten en muchos colores las atmoacutesferas que envuelven los planetas contienen muchos ingredientes diferentes Los cientiacuteficos reuacutenen informacioacuten pro-cedente del espacio para averiguar exactamente queacute gases y queacute otras sustancias rodean estos planetas La deteccioacuten de algunos de ellos como el hidroacutegeno el dioacutexido de carbono o el oxiacutegeno puede indicar que se trata de un planeta habitable en el que podriacutea haber vida
ActividadEl alumnado estudiaraacute la teacutecnica usando rotuladores de varios colores incluido el color negro Pegaraacuten una pequentildea pegatina de color en el centro de un trozo de filtro de papel para representar un planeta y a su alrededor pintaraacuten un ciacuterculo con rotulador Antildeadiraacuten un par de gotas de agua al ciacuterculo recieacuten pintado esperaraacuten y observaraacuten queacute efectos se producen Los chicos podraacuten probar con distintos colores incluido el negro iquestQueacute ocurre Tambieacuten pueden probar a verter gotas de agua sobre Smarties o cualquier otro tipo de caramelo recubierto de color colocados sobre un papel en blanco para observar queacute pasa Expliacutecales que algunas tintas se componen de una mezcla de pigmentos que se mueven a un ritmo diferente por el papel lo que permite observar diferentes colores
Expliacutecales que la luz tambieacuten se puede descomponer en los colores de los que estaacute formada iquestAlguien ha visto alguna vez un arcoiacuteris Las gotas de lluvia curvan la luz que las atraviesa y dividen la luz visible en colores Esto es lo que llamamos un espectro Se puede usar un CD para descomponer la luz El alumnado investigaraacute este fenoacutemeno o bien orientando un CD hacia la luz del Sol o bien encendiendo una linterna o cualquier otra fuente de luz frente a un CD para ver el espectro de la luz blanca Deberiacutean intentar captar el espectro en una hoja de papel blanco cambiando el aacutengulo del CD Recuerda al alumnado que nunca hay que mirar directamente al Sol
Explica al alumnado que las atmoacutesferas planetarias contienen distintas sustancias quiacutemicas o laquoingre-dientesraquo y que cada uno de estos ingredientes tiene un patroacuten de colores o laquoespectroraquo uacutenico Cuando la luz de una estrella atraviesa las atmoacutesferas los ingredientes absorben parte de esos colores de la luz lo que se ve como liacuteneas negras A partir del patroacuten obtenido se puede saber queacute ingredientes lo causaron
32 T3 Tema 3 La atmoacutesfera
Entrega a cada grupo las fichas de actividades 3a y 3b La fi-cha 3a contiene informacioacuten sobre cuatro exoplanetas los espectros identificativos de ingredientes clave y el espectro de la luz blanca La ficha de actividades 3b es un cuestionario Porta una breve des-cripcioacuten de cada exoplaneta y del espectro de tres planetas A B y C El espectro del planeta D se ha omitido a propoacutesito para que se complete con las actividades complementarias El alumnado deberaacute cotejar estos patrones espectrales con los que aparecen en la ficha de actividades 3a para identificar queacute elementos coinciden con cada espectro Una vez que el alumnado localice queacute ingrediente hay en la atmoacutesfera de un planeta podraacute proceder a asignar un nombre a cada exoplaneta
Puesta en comuacutenCada grupo expondraacute sus resultados ante el resto de la clase identifi-caraacute los planetas A B y C y explicaraacute en queacute se ha basado para llegar a sus conclusiones
mdash iquestQueacute ingredientes consiguioacute localizar cada grupo iquestCuaacutel de los planetas podriacutea albergar vida si es que hubiera alguno iquestPor queacute O iquestpor queacute no
Demostracioacuten del docenteEs bastante sencillo crear una laquoatmoacutesferaraquo o nube en el interior de una botella para simular de manera sencilla la atmoacutesfera de un exoplaneta Vierte 50 ml de agua caliente en una botella de plaacutestico transparen-te con tapoacuten de tipo sport enciende una cerilla apaacutegala y absorbe el humo de la cerilla hacia el interior de la botella comprimieacutendola y soltaacuten-dola varias veces Cierra el tapoacuten La compresioacuten de la botella aumenta la presioacuten en su interior eleva la temperatura y convierte las moleacuteculas de agua en vapor Cuando se libera la presioacuten la temperatura desciende lo que permite que las moleacuteculas de agua se condensen alrededor de las partiacuteculas de humo y formen una laquonuberaquo Tal vez sea necesario practicar el experimento antes de realizarlo ante el alumnado
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Los chavales afianzaraacuten los conocimientos aprendidos recreando el espectro del hidroacute-geno a partir de la informacioacuten disponible Recueacuterdales que tienen el espectro completo de la luz blanca en la ficha de actividades 3a Expliacutecales que se ha detectado hidroacutegeno en la atmoacutesfera del exoplaneta D El hidroacutegeno absorbe algo de luz de color azul violeta y azul oscuro del espectro iquestSeriacutean capaces de trazar el espectro del exoplaneta D
Veacutease el apartado laquoInformacioacuten para el docenteraquo para saber maacutes sobre el espectro del hidroacutegeno
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Se puede confeccionar un espectroscopio sencillo insertando un CD en una caja Las instrucciones para esta actividad junto con otras relacionadas con la luz y el color se pueden consultar en el recurso educativo de la Agencia Espacial Europea titulado laquoThe Magic of Lightraquo consistente en ocho ejercicios de razonamiento inductivo para nintildeos de 8 a 10 antildeos de edad con la finalidad de estudiar la luz y el color usando espectroscopios y ciacutercu-los cromaacuteticos
httpswwwesaintEducationTeachers_CornerThe_Magic_of_Light_Using_spectroscopes_and_colour_wheels_to_study_the_properties_of_light_Teach_with_space_PR06
Tema 3 La atmoacutesfera 33T3
Informacioacuten para el docenteLa luz estaacute formada por radiacioacuten electromagneacutetica de distintas longitudes de onda Las sustancias que emiten luz tienen un espectro de emisioacuten Ademaacutes cada elemento absorbe ciertas longitudes de onda de la luz y crea un espectro de absorcioacuten Cuando un elemento o compuesto quiacutemico se calienta emite energiacutea en forma de luz Esos espectros de frecuencias de radiacioacuten electromagneacutetica se pueden ver me-diante un instrumento llamado espectroacutemetro Cada elemento quiacutemico se identifica porque posee es-pectro uacutenico que es como su huella dactilar Los primeros espectroscopios usaban prismas para desviar la luz pero los modelos posteriores usan sistemas de rendijas denominados red de difraccioacuten a traveacutes de la cual pasa la luz La luz se descompone entonces en distintas longitudes de onda Los CD tienen pequentildeas crestas en su superficie que reflejan la luz en distintas direcciones Funciona como una red de difraccioacuten que descompone la luz visible o luz blanca en los colores del arcoiacuteris
La misioacuten EUCLID de la Agencia Espacial Europea consiste en un sateacutelite que usa un espectroscopio para estudiar por queacute se estaacute expandiendo el universo httpsciesainteuclid
El exoplaneta A se corresponde con HD 189733b un gigante gaseoso En su atmoacutesfera se ha detec-tado hierro El exoplaneta B es HD 209458b un juacutepiter caliente con sodio en la atmoacutesfera El exoplaneta C es el objeto 55 Cancri e en cuya atmoacutesfera se ha detectado helio entre otros elementos quiacutemicos El exoplaneta D es Gliese 436b un neptuno caliente cuya atmoacutesfera contiene hidroacutegeno
En esta actividad se han utilizado los espectros del helio el hierro y el sodio y la deteccioacuten de estos elementos en una atmoacutesfera no debe considerarse un indicador de vida a diferencia de lo que podriacutea ocurrir con el hidroacutegeno El hidroacutegeno es una fuente de energiacutea quiacutemica para algunos microbios terrestres que habitan cerca de los surtidores hidrotermales de los fondos oceaacutenicos La deteccioacuten de una fuente de hidroacutegeno en la atmoacutesfera de un exoplaneta supone un hallazgo apasionante que implica que la existencia de vida extraterrestre en ese lugar no es imposible
Un espectroscopio es un instrumento que mide el espectro de la luzUn espectroacutegrafo es un instrumento que descompone la luz en un espectro de frecuencias y registra
la sentildeal mediante una caacutemaraLos especialistas que usan espectroscopios se denominan espectroscopistas y se dedican a investigar y
medir el espectro de los patrones que se forman cuando ciertas sustancias o laquomateriasraquo emiten radiacioacuten electromagneacutetica o interaccionan con ella
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que el planeta Tierra orbita alrededor del Sol en
la zona habitable (o laquozona de Ricitos de Ororaquo) donde la distancia y la temperatura son idoacuteneas
bull que los planetas extrasolares son muy calientes o muy friacuteos dependiendo de la distancia que los separe de su estrella central
bull que en astronomiacutea se usan telescopios especiales de infrarrojos para detectar estos objetos tan distantes
bull que la energiacutea se transfiere de lo caliente a lo friacuteo y que su intensidad decrece a medida que aumenta la distancia a la fuente
bull a trabajar siguiendo el meacutetodo cientiacutefico formulando predicciones observando registrando y usando datos para extraer conclusiones
Contexto
La luz infrarroja es una forma de radiacioacuten
electromagneacutetica pero no es luz visible A veces
percibimos sus efectos teacutermicos en la piel Todo lo
que estaacute caliente tambieacuten emite radiacioacuten infrarroja
y eso incluye planetas estrellas y personas Cuando
se transfiere energiacutea desde una fuente de calor esta
se dispersa por un aacuterea cada vez mayor Eso significa
que cuanto maacutes lejos se encuentra un objeto maacutes
cuesta detectarlo Los astroacutenomos que buscan
planetas extrasolares usan telescopios de infrarrojos
para captar el tenue fulgor de los objetos del espacio
exterior con ellos detectan objetos muy friacuteos y por
tanto demasiado tenues para observarlos en luz
visible En este tema el alumnado usaraacute registradores
de datos (data loggers) para medir temperaturas a
distancia y usaraacute papel termocromaacutetico para medir
el ritmo al que se transfiere energiacutea entre distintos
materiales
gt NASA AmesJPL-CaltechTim Pyle
35
tema 4NI DEMASIADO FRIacuteA NI DEMASIADO CALIENTE
La zona de Ricitos de Oro
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astrofiacutesico y Espectroscopista
Variedad de materiales y superficiesTablet o moacutevil Cinta adhesiva Cronoacutemetro
Botella de bebida de cola
2 litros
Ademaacutes necesitaraacutes
Placa de Petri de plaacutestico con tapa
Varilla metaacutelica 1 velaPapel termocromaacutetico
Taza termo(por ejemplo taza
para cafeacute con tapadera)
Termoacutemetro
36 T4
Material necesario para realizar la actividad
Material opcional
Tablet o moacutevil con app para tomar imaacutegenes teacutermicas
2 latas 2 termoacutemetros Cronoacutemetro WebCam
Tema 4 Ni demasiado friacutea ni demasiado caliente 37T4
Para preparar con antelacioacuten1 Seleccionar imaacutegenes normales y en infrarrojos para mostrar en clase httpsspaceplacenasagov
ir-photo-albumen2 Registradores de datos (data loggers) y ordenador portaacutetil para las demostraciones3 Retirar las etiquetas de dos latas Pintar una de color negro con pintura acriacutelica mate o cubrirla con
papel negro Si es necesario preparar un lote para cada equipo4 Agua caliente (a una temperatura maacutexima de 50 ordmC)
Actividad
IntroduccioacutenMuestra en la pizarra electroacutenica de clase algunas imaacutegenes de telescopios que contengan informacioacuten sobre el espacio Algunos de estos instrumentos como el telescopio espacial Spitzer reuacutenen informacioacuten sobre la temperatura de planetas estrellas y polvo y se denominan telescopios de infrarrojos Otro ejem-plo lo ofrece el telescopio espacial James Webb cuyo lanzamiento estaacute previsto para 2021
Veacutease httpjwst-miriroeacuk o httpswwwjwstnasagov
Proyecta en la pizarra electroacutenica el juego de httpsspaceplacenasagovir-photo-albumen Al pasar la laquolente de la caacutemararaquo sobre las imaacutegenes el alumnado comprobaraacute coacutemo se veriacutea el mundo si la vista humana pudiera detectar la radiacioacuten infrarroja Explica al grupo que algunos teleacutefonos moacuteviles y tabletas cuentan con tecnologiacutea para detectar radiacioacuten infrarroja El alumnado podraacute investigar coacutemo utilizar las aplicaciones para moacuteviles y tabletas que permiten tomar imaacutegenes teacutermicas o infrarrojas para detectar diferencias de tem-peratura iquestSe les ocurre alguna utilidad que pueda ofrecer esta tecnologiacutea para la vida cotidiana
Demostracioacuten del docente Coloca una vela encendida detraacutes de una botella de cola de 2 litros de manera que la vela no se vea Situacutea la caacutemara de un teleacutefono moacutevil hacia el centro de la botella ahora deberiacutea verse con claridad el ful-gor de la vela en la pantalla del teleacutefono La parte infrarroja maacutes cercana del espectro de la luz se situacutea a continuacioacuten de la luz roja que el ojo humano es capaz de detectar Las caacutemaras fotograacuteficas de algunos teleacutefonos moacuteviles no cuentan con un filtro para el infrarrojo cercano sobre todo en la caacutemara frontal Esto nos permite ver algo de la radiacioacuten electromagneacutetica (luz) que emiten los objetos calientes Un ejemplo de ello lo ofrece la contemplacioacuten de la llama de una vela a traveacutes de una botella llena de refresco de cola La llama se ve mucho maacutes al usar la caacutemara que a simple vista Otra posibilidad consiste en modificar una caacutemara web para despojarla del filtro infrarrojo
Veacutease httpswwwesaintEducationTeachers_CornerInfrared_Webcam_Hack_-_Using_infrared_ light_to_observe_the_world_in_a_new_way_Teach_with_space_P15En el siguiente enlace aparecen maacutes ejemplos de imaacutegenes en luz visible y en luz infrarroja httpcoolcosmosipaccaltecheduimage_galleriesshoehtml
38 T4 Tema 4 Ni demasiado friacutea ni demasiado caliente
Entrega a cada grupo varios cuadraditos de papel termocromaacutetico y deja que los chicos los manipulen para explorar sus propiedades iquestSaben queacute ocurre Explica brevemente coacutemo funciona este material (Consuacuteltese el apartado titulado laquoInformacioacuten para el docenteraquo) Ya en grupos los alumnos seguiraacuten investigando las propiedades del papel termocromaacutetico Pueden probar a colocar el papel en distintas superfi-cies o a sostenerlo con manos friacuteas y calientes para observar sus cam-bios de color
Tras examinar los cambios de color planificaraacuten una investigacioacuten para comparar la eficacia de distintos materiales como conductores del calor Calentaraacuten el papel termocromaacutetico colocando los cuadra-ditos sobre la tapadera de una placa de Petri llena hasta la mitad de agua caliente (a un maacuteximo de 50 ordmC) En cuanto el papel cambie de color deberaacuten colocar los cuadraditos sobre los materiales que quieran comprobar El alumnado podraacute investigar la conductividad teacutermica de diversos materiales y superficies emitiendo una prediccioacuten previa antes de medir cuaacutento tiempo tarda el papel en perder el calor y recupe-rar el tono inicial Deberaacuten decidir queacute meacutetodo seguiraacuten para anotar los resultados de sus mediciones como una tabla o graacutefica donde aparezcan los materiales ordenados de acuerdo con su conductividad teacutermica
Puesta en comuacuten
Los resultados de cada grupo se pueden cotejar y debatir en la pizarra electroacutenica para exponerlos despueacutes en forma de graacutefica
mdash iquestQueacute material fue maacutes eficaz conduciendo el calor iquestQueacute material no fue un buen conductor teacutermico iquestQueacute utilidad tendriacutean estos resultados iquestSe les ocurre alguacuten uso praacutectico para los materiales termocromaacuteticos
Explica en clase que la energiacutea siempre procede de una fuente y viaja a traveacutes de un material cuanto maacutes lejana esteacute la fuente menor seraacute la temperatura Algunos materiales como los metales son buenos con-
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Para ilustrar que los metales conducen ener-giacutea cada grupo llenaraacute de agua caliente (a un maacuteximo de 50 ordmC) hasta la mitad una taza termo Introduciraacute en ella un pincho o una cuchara de metal y volveraacute a cubrir la taza con su tapadera de manera que un extremo del metal quede bajo el agua y el otro extremo asome por el orificio de la tapadera que sirve para beber y taparaacuten los huecos que queden alrededor del metal con cinta adhesiva El alumnado deberaacute emitir una prediccioacuten sobre queacute pasaraacute con la temperatura del extremo de metal que sobresale por fuera de la taza Un miembro del grupo sujetaraacute el extremo del metal al mismo tiempo que otro pone en marcha el cronoacutemetro e informaraacute al grupo cuando detecte que aumenta la temperatu-ra entonces tomaraacuten nota del tiempo Los grupos cotejaraacuten y discutiraacuten despueacutes sus resultados Si se dispone de registradores de datos (data loggers) se podraacuten usar los senso-res de temperatura para detectar cambios de temperatura en los pinchos o las cucharas el docente podraacute conectar entonces el regis-trador de datos a un ordenador portaacutetil para mostrar a la clase una graacutefica con las varia-ciones de temperatura a lo largo del tiempo a partir de los datos recopilados
ENLACES
El siguiente enlace ofrece maacutes ejemplos de imaacutegenes en luz visible e infrarroja
httpcoolcosmosipaccaltecheduimage_ga-lleriesshoehtml
Tema 4 Ni demasiado friacutea ni demasiado caliente 39T4
ductores del calor y permiten que el calor pase a su traveacutes mientras que otros son aislantes lo que sig-nifica que no son muy eficaces dejando pasar el calor a traveacutes de ellos En el espacio la energiacutea caloriacutefica viaja por el vaciacuteo del espacio mediante un proceso denominado radiacioacuten
Para demostrar la radiacioacuten caloriacuteficaEl docente podraacute optar por utilizar este apartado como una demostracioacuten en clase o para que cada grupo realice su propio experimento Vierte el mismo volumen de agua friacutea en dos latas de metal ideacutenticas pero con una de ellas pintada con pintura acriacutelica negra mate o envuelta en papel negro e introduce en cada una un termoacutemetro o una sonda de temperatura de un registrador de datos Pon ambas latas al sol o bajo una fuente de calor como un foco Al cabo de un tiempo el agua de la lata negra deberiacutea estar maacutes ca-liente que la de la otra lata La lata sin pintar absorbe poco calor porque refleja gran parte de la energiacutea ca-loriacutefica En cambio la superficie negra absorbe bien el calor radiante y la temperatura del agua aumenta
Informacioacuten para el docente La energiacutea caloriacutefica se desplaza de los objetos calientes a los friacuteos por tres meacutetodos convencioacuten con-duccioacuten y radiacioacuten De todos ellos la radiacioacuten es el uacutenico que no requiere contacto En el espacio no hay medio material por el que circular y la energiacutea caloriacutefica solo puede viajar en forma de radiacioacuten El infrarrojo es un tipo de luz que cae justo fuera del rango de la luz visible en el espectro electromagneacutetico Las ondas de luz portan energiacutea las longitudes de onda maacutes cortas tienen maacutes energiacutea mientras que las longitudes de onda maacutes largas tienen menos energiacutea Los objetos maacutes friacuteos brillaraacuten con longitudes de onda maacutes largas mientras que los objetos calientes brillaraacuten con longitudes de onda maacutes cortas En este proceso no interviene ninguna partiacutecula a diferencia de cuando se produce la conduccioacuten asiacute que la ra-diacioacuten puede darse en el vaciacuteo del espacio Los astroacutenomos que buscan exoplanetas utilizan telescopios de infrarrojos para detectar el tenue fulgor de objetos situados en el espacio exterior Los exoplanetas se detectan con maacutes facilidad cuando son grandes y completan una oacuterbita alrededor de su estrella cada pocos diacuteas 51 Pegasi b es un ejemplo y se considera un juacutepiter caliente Estos planetas alcanzan tempe-raturas muy elevadas porque se encuentran muy cerca de sus estrellas y fulguran con intensidad en luz infrarroja Spitzer fue el primer telescopio espacial que permitioacute detectar la luz de estos juacutepiter calientes
El papel termocromaacutetico contiene pigmentos sensibles a la temperatura Cambian de color al ca-lentarse o enfriarse Los materiales termocromaacuteticos se pueden utilizar para comprobar la laquoconductividad teacutermicaraquo o la capacidad para conducir el calor de un material
Los metales son materiales de una conductividad extrema La conduccioacuten permite que los aacutetomos calientes energeacuteticos choquen con aacutetomos maacutes friacuteos y alejados del metal lo que los vuelve maacutes energeacute-ticos De este modo la energiacutea caloriacutefica se va desplazando por el objeto
gt Telescopio espacial Spitzer
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que cuando un objeto opaco o transluacutecido
bloquea la luz de una fuente se produce una sombra
bull que cuanto maacutes cerca se encuentra el objeto de la fuente de luz mayor es la sombra que produce
bull que las estrellas emiten luzbull que a medida que los planetas orbitan alrededor
de su estrella bloquean parte de su luzbull que los planetas absorben y reflejan luz
Contexto
A medida que un planeta orbita su estrella puede situarse entre ese astro y la Tierra lo que eclipsa para nosotros parte de la luz de la estrella Esto recibe el nombre de traacutensito La medicioacuten de la intensidad de la luz durante un periodo de tiempo permite detectar planetas distantes y sus estrellas En esta actividad los alumnos aprenderaacuten cuestiones relacionadas con la luz y las sombras el traacutensito de planetas extrasolares ante sus estrellas centrales las estrellas como objetos
que emiten luz y la absorcioacuten de la luz
gt ESAATG medialab CC BY-SA 30 IGO
41
tema 5EN TRAacuteNSITO
Deteccioacuten de planetas extrasolares mediante la medicioacuten del descenso de brillo
Registrador de datos
(data logger)
Pizarra blanca o pared blanca para proyectar
Esferas de poliestirenovarios tamantildeos Tijeras
CartulinaCinta adhesiva
Pinchos de brochetas
o palillos de madera
Fuente de luz linterna o foco
de LED
Ficha de actividades
5a y 5b
42 T5
Material necesario para realizar la actividad
Esferas de distintos tamantildeos
(baloacuten de fuacutetbol pelota tenis pelota
espuma)
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Fotometrista de
traacutensitos e Ingeniero de disentildeo
Caja de cartoacuten (tipo zapatos o tipo toacutener de impresora)
Disco graduadoEncuadernadores
Palillos de dientes
Bolitas pequentildeas de poliexpan o
plastilina
Tema 5 En traacutensito 43T5
Para preparar con antelacioacutenPrepara varias esferas de distintos tamantildeos como un baloacuten de fuacutetbol una pelota de espuma y una pelota de tenis Se pueden preparar etiquetas identificativas con la profesioacuten de fotometrista de traacutensitos
ActividadIntroduccioacuten Pregunta en clase queacute ocurre cuando un objeto opaco pasa por delante de una fuente de luz Haz una demostracioacuten pasando un objeto por delante del foco del proyector de la clase y mostrando su sombra en la pizarra blanca Como alternativa usa una linterna o un foco y proyecta la sombra contra una cartulina blanca o la pizarra blanca del aula
Plantea estas preguntas
mdash iquestQueacute le pasa al tamantildeo de la sombra cuando se acerca o se aleja el objeto de la fuente de luz iquestQueacute hariacuteas para averiguarlo
Cada grupo de alumnos recortaraacute una pequentildea figura de cartulina que deberaacute unir a una base de cartulina para que se mantenga en vertical Los alumnos planearaacuten la investigacioacuten emitiraacuten predicciones y reali-zaraacuten la actividad tomando mediciones meticulosas y tomando registros de los resultados Tal vez quieran usar para sus registros el ejemplo que aparece en la ficha de actividades 5a Los grupos pondraacuten en comuacuten sus hallazgos y explicaraacuten sus conclusiones
mdash iquestQueacute han descubierto iquestQueacute pasoacute con el tamantildeo de la sombra al acercar o alejar la figura de la fuente de luz iquestCoacutemo se aseguraron de que no hubiera desviaciones cada vez que realizaban la prueba iquestPueden usar los datos para trazar una graacutefica que muestre el tamantildeo de la sombra frente a la distancia de la fuente de luz
Muestra en clase esta animacioacuten (titulada laquoTransiting Exoplanet Graphraquo) con la simulacioacuten de la curva de
luz que surge a medida que un planeta orbita alrededor de su estrella httpyoutubeOX_QWa_v5rw
44 T5 Tema 5 En traacutensito
Recrea el traacutensito de un planeta ante su estrella usando la pizarra blanca y el proyector de la clase a modo de estrella central La clase deberiacutea percibir la sombra en la pantalla cuando dos alumnos lancen una pelota desde un lado de la pantalla hasta el otro Prueba a usar pelotas de distintos tamantildeos
El alumnado confeccionaraacute por grupos una maqueta del traacutensito de un planeta ante su estrella usando esferas de poliestireno (o ciacuterculos de cartulina) para representar los exoplanetas y los palillos o brochetas de madera para sostenerlos Una fuente de luz como una linterna o un foco led haraacute las veces de estrella Si se conecta un registrador de datos (data logger) a un ordenador portaacutetil para medir la intensidad de la luz se apreciaraacute un descenso en la luz registrada cuando el planeta pase por delante de la fuente de luz
Muestra al alumnado la ficha de actividades 5b donde aparece una serie de graacuteficas con el nivel de luz registrado a medida que un exo-planeta orbita alrededor de su estrella La graacutefica a tambieacuten ilustra queacute aspecto tendriacutea la graacutefica si el planeta en oacuterbita fuera maacutes grande iquestSeriacutean capaces de trazar una liacutenea en los diagramas b c y d que ilus-tre la graacutefica resultante si cerca de la estrella orbitara un planeta maacutes pequentildeo maacutes veloz o maacutes lento
gt Graacutefica para ilustrar el tamantildeo de la sombra frente a la distancia de la frente de luz (en cm)
Distancia (cm)
Tam
antildeo
de la
som
bra
(cm
)
ENLACES
Muestra en clase este interesante viacutedeo de animacioacuten donde se explica el trabajo de la misioacuten Kepler y coacutemo opera este telescopio para detectar planetas
httpskeplernasagovmultimediaInteracti-vesHowKeplerDiscoversPlanetsElementaryflashcfm
Herramienta Lightgrapher
httpskeplernasagoveducationModelsand-Simulationslightgrapher
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Con una caja de zapatos se puede fabricar una caja de luz Haz un orificio en uno de sus lados con la finalidad de iluminarla a traveacutes de eacutel con alguacuten tipo de foco como una linterna led En el lado opuesto practica otro orificio que quede justo en frente de la fuente de luz Recorta una rendija semicircular en la tapa-dera de la caja cerca del extremo en el que se encuentre la fuente de luz Introduce por este orificio un palillo que en uno de sus extremos porte una bola de plastilina que represente el planeta aseguacuterate de que el haz de luz incide directamente sobre el planeta Desplaza el palillo con el planeta desde un extremo de la rendija semicircular hasta el otro extremo simulando parte de la oacuterbita En lugar de mirar la luz directamente usa un teleacutefono moacutevil o iPad colocado en el orificio por el que se mira y graba un viacutedeo con el paso del planeta mientras lo desplazas de un extremo al otro de la rendija
Ver guiacuteas de construccioacuten de las cajas en el anexo C de este documentohttpeseroeswp-contentuploads201808Cuaderno-ESERO_Detective-de-exoplanetas_DE-SB-01_2C2AA-ED_DIGITALpdf
45T5Tema 5 En traacutensito
Puesta en comuacutenInsta a cada grupo a crear un modelo a partir de una de las curvas de luz que aparecen en la ficha de actividades 5b iquestSaben explicar por queacute cambia la curva de luz con la velocidad del traacutensito o con el tamantildeo del planeta que orbita alrededor de la estrella Aprovecha las actividades praacutecticas para comentar los detalles de conocimiento maacutes relevantes Recuerda al alumnado que la observacioacuten minuciosa del brillo de una es-trella al lo largo de un periodo de tiempo permite detectar un descenso minuacutesculo en la cantidad de luz que vemos de esa estrella Los cientiacuteficos pueden medir ese brillo y representarlo en una graacutefica que se conoce como curva de luz Los planetas suelen ser pequentildeiacutesimos comparados con sus estrellas centrales asiacute que los descensos de luz que provocan en ellas son extremadamente leves Los planetas del tamantildeo de la Tierra son especialmente difiacuteciles de detectar Los exoplanetas maacutes grandes son faacuteciles de divisar sobre todo cuando se detectan varias oacuterbitas
Curvas de luz del traacutensito de un planetaEstas son cuatro copias de la misma curva de luz (fichas 5b) registrada durante el traacutensito de un planeta por delante de su estrella La graacutefica a) tambieacuten muestra la curva (en azul) que se obtiene cuando alrededor de la estrella orbita un planeta maacutes grande Dibuja otra curva en las graacuteficas que muestre b) un planeta maacutes pequentildeo c) un traacutensito maacutes veloz y d) un planeta maacutes lento
ENLACES
La misioacuten Kepler de la NASA dedicoacute antildeos a observar el mismo trozo de cielo casi 100 000 estrellas con la esperanza de captar traacutensitos
httpskeplernasagovindexcfm
GRAacuteFICA A Tiempo
Tiempo
Tiempo
Tiempo
Porc
enta
je d
e br
illo
Porc
enta
je d
e br
illo
Porc
enta
je d
e br
illo
Porc
enta
je d
e br
illo
GRAacuteFICA C
GRAacuteFICA B
GRAacuteFICA D
w w w e s e r o e sH O J A D E A C T I V I D A D E S
acti
vida
des
46 T5
Cuaderno del profesoradoD E T E C C I Oacute N D E E X O P L A N E TA S Ficha 5a (anverso)
Nuestra pregunta es
Predecimos que
Cambiaremos
Mediremos
Dejaremos igual las condiciones siguientes
Resultados obtenidos
H O J A D E A C T I V I D A D E Sw w w e s e r o e s
actividades47T5
Cuaderno del profesoradoD E T E C C I Oacute N D E E X O P L A N E TA SFicha 5a (reverso)
Resultados obtenidos
Distancia a la luz (en cm) Tamantildeo de la sombra (en cm)
Los resultados obtenidos revelan
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los polos magneacuteticos se dan por pares bull que los polos opuestos se atraen y que los polos
iguales se repelenbull que los imanes atraen algunos materialesbull que una corriente eleacutectrica en un cable crea un
campo magneacutetico
Contexto
El descubrimiento del planeta extrasolar Proxima b un posible mundo similar a la Tierra que orbita alrededor de Proxima Centauri (la estrella maacutes cercana al Sol) suscitoacute diversas cuestiones relacionadas con su capacidad para albergar vida Este exoplaneta estaacute bombardeado por cantidades inmensas de radiacioacuten procedente de su estrella Como se encuentra maacutes cerca de su estrella que la Tierra del Sol necesitariacutea contar con un campo magneacutetico muy intenso para que la vida sobreviviera en eacutel Aquiacute en la Tierra el campo magneacutetico que rodea el planeta protege a todos los seres vivos de los peligrosos rayos coacutesmicos
En esta actividad el alumnado estudiaraacute los
imanes fabricaraacute un electroimaacuten sencillo e investigaraacute
sus propiedades
gt Exoplaneta con niveles elevados de radiacioacuten electromagneacutetica Creacutedito NASAJPL-CaltechR Hurt (SSC)
tema 6QUE LA FUERZA TE ACOMPANtildeE
Fabricacioacuten de un electroimaacuten
49
Cinta aislante Tijeras
Ademaacutes necesitaraacutes
Contenedor de plaacutestico
50 T6
Cable con aislamiento
(al menos 2 metros)2 pilas AA2 imanes
2 cables de conexioacuten
con pinzas de cocodrilo
Clips de papeleriacutea
2 varillas o clavos de hierro
grandes(uno fino y otro
grueso)2 portapilas AA
Material necesario para realizar la actividad
Interruptor o interruptor
casero
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astrofiacutesico e Ingeniero de producto
PelacablesTacos de madera
(para interruptor)Puntas
(para interruptor)
Material opcional
51T6Tema 6 Que la fuerza te acompantildee
Para preparar con antelacioacutenEl docente podraacute preparar interruptores eleacutectricos simples con el alumnado si no dispone de interruptores comerciales
Veacuteanse las instrucciones en el apartado titulado laquoInformacioacuten para el docenteraquo
Para esta actividad se pueden preparar etiquetas identificativas con la profesioacuten de astrofiacutesicoConviene confeccionar y probar un electroimaacuten antes de realizar la actividad en clase La fuerza del
imaacuten dependeraacute del nuacutemero de espiras con que se construya
ActividadIntroduccioacuten Muestra en clase una imagen del exoplaneta Proxima b y explica que se trata de un planeta distante que orbita alrededor de una estrella llamada Proxima Centauri que es la maacutes cercana al Sol Aunque la oacuterbita que sigue el planeta alrededor de su estrella estaacute dentro de la zona habitable soporta vientos descomuna-les 2000 veces maacutes fuertes que los que imperan en la Tierra y recibe un bombardeo intenso de radiacioacuten El planeta necesitariacutea contar con un campo magneacutetico potente para proteger cualquier tipo de vida que pudiera albergar
En esta actividad los alumnos investigaraacuten por su cuenta queacute tipos de imanes hay comprobaraacuten la atraccioacuten y repulsioacuten entre sus polos y la fuerza magneacutetica asimismo estudiaraacuten que los imanes atraen algunos materiales Tras discutir sus resultados explicaraacuten que la electricidad se puede usar para construir un imaacuten y lo que se obtiene se denomina electroimaacuten
Cada grupo usaraacute los materiales que hay dentro del recipiente para fabricar un electroimaacuten Primero comprobaraacute su eficacia usando clips de papeleriacutea Despueacutes los grupos debatiraacuten queacute materiales les gusta-riacutea someter a su electroimaacuten antes de reunir una serie de materiales
Averiguaciones
mdash iquestCuaacutentos clips de papeleriacutea atraeraacute el electroimaacuten
mdash iquestVariacutea la fuerza del imaacuten si se cambia la cantidad de espiras de alambre con que se construye
mdash iquestHay alguna relacioacuten entre el nuacutemero de espiras del electroimaacuten y la cantidad de clips de papeleriacutea que consigue atraer
52 T6 Tema 6 Que la fuerza te acompantildee
mdash iquestPuedes antildeadir un interruptor para activar y desactivar el paso de la electricidad y por tanto el imaacuten
mdash iquestCoacutemo afecta al imaacuten un incremento del voltaje con una pila maacutes potente o antildeadiendo maacutes pilas
mdash iquestRepercute en el imaacuten el empleo de un clavo maacutes largo maacutes corto maacutes grueso o maacutes fino
mdash iquestQueacute materiales se pueden levantar usando la atraccioacuten de un imaacuten
Los datos recopilados durante la investigacioacuten de la relacioacuten entre el nuacutemero de espiras y la cantidad de clips de papeleriacutea atraiacutedos se puede plasmar despueacutes en graacuteficas El alumnado deberaacute exponer sus hallaz-gos en forma de presentacioacuten o de mural
Puesta en comuacutenCada grupo elige un meacutetodo para informar de sus hallazgos al resto de la clase y resumiraacute sus resultados en la pizarra electroacutenica iquestEncontraron los grupos alguna conexioacuten entre el nuacutemero de espiras de alambre y la fuerza del electroimaacuten iquestLograron aumentar la potencia de su imaacuten iquestCoacutemo iquestQueacute materiales atrajo el imaacuten iquestCoinciden en sus conclusiones todos los grupos
Nuacutemero de espiras Nuacutemero de clips de papeleriacutea
53T6Tema 6 Que la fuerza te acompantildee
Informacioacuten para el docente Se cree que el campo magneacutetico de nuestro planeta se genera en las profundidades del nuacutecleo terrestre A medida que la Tierra gira se arremolinan los materiales fundidos situados en el nuacutecleo del planeta El hierro liacutequido conduce la electricidad y genera corrientes eleacutectricas que a su vez crean campos magneacuteticos Los cientiacuteficos han desarrollado un meacutetodo para calcular el campo magneacutetico de un planeta extrasolar distante que orbite alrededor de una estrella distinta de la nuestra El meacutetodo consiste en utilizar el telescopio espacial Hubble para observar el paso de un planeta por delante de su estrella y entonces estudiar la absorcioacuten de la radiacioacuten de la estrella por parte de la atmoacutesfera del planeta para por uacuteltimo estimar el tamantildeo de los campos magneacuteticos que actuacutean alrededor del planeta
Los campos magneacuteticos se producen cuando todos los electrones de un objeto de metal giran en la misma direccioacuten Un electroimaacuten es un tipo de imaacuten que usa electricidad y un material magneacutetico como el hierro para crear campos magneacuteticos Los campos magneacuteticos no se ven pero siacute se pueden medir sus efectos
Para construir un electroimaacuten simple bull Pela los extremos de un cable para despojarlos del aislamiento de
plaacutestico que los recubre bull Coloca los materiales dentro de un contenedor de plaacutestico que no
conduzca la electricidadbull Sujeta el cable de unos 20 cm de largo por uno de sus extremos
coloacutecalo en la cabeza de un clavo de hierro y enroacutellalo a lo largo de eacutel sin que se superponga en ninguacuten lugar hasta la punta del clavo
bull Aseguacuterate de que enrollas el cable en el clavo dando las vueltas siempre hacia el mismo lado para que la electricidad fluya en un solo sentido
bull Conecta los extremos del cable a los dos lados (el positivo y el ne-gativo) de la pila sujetaacutendolo a ellos con un trozo de cinta aislante para que no dejen de hacer contacto
bull Cuando hayas conectado el segundo extremo del cable la pila em-pezaraacute a conducir electricidad por las espiras de alambre y el clavo quedaraacute imantado
bull Si permutas las conexiones tambieacuten cambiaraacutes la polaridad del campo magneacutetico creado
bull Prueba el electroimaacuten colocaacutendolo cerca de un clip de papeleriacutea o cualquier otro metal
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Los alumnos investigaraacuten el exoplaneta HD 209458b apodado Osiris un juacutepiter caliente que viene a ser una tercera parte maacutes grande y maacutes brillante que Juacutepiter Tambieacuten podriacutean investigar Proxima b para lo que podraacuten apo-yarse en la informacioacuten que encontraraacuten aquiacute
httpsenwikipediaorgwikiProxima_Cen-tauri_b
httpswwwnasagovcontentgoddardhub-bles-new-shot-of-proxima-centauri-our-nea-rest-neighbor
CONFECCIOacuteN DE UN INTERRUPTOR SIMPLE
Clava dos puntillas pequentildeas en un taco pequentildeo de madera y ensarta en cada una de ellas un clip de papeleriacutea Sujeta los cables a la cabeza de cada puntilla con pinzas de coco-drilo El circuito se cierra al desplazar los clips para que esteacuten en contacto Usa este enlace para consultar las instrucciones para hacerlo y otros ejemplos de interruptores simples
httphomeschoolandthingsblogspotcouk201303making-simple-switch-for-elec-tricalhtml
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que las ondas electromagneacuteticas viajan por el
espaciobull que los cientiacuteficos captan esas ondas usando
radiotelescopios bull que esas ondas se traducen entonces a sonidosbull a trabajar siguiendo el meacutetodo cientiacutefico mediante
la formulacioacuten de predicciones la realizacioacuten de experimentos sin sesgos y la recopilacioacuten e interpretacioacuten de datos
Contexto
Los cuatro sateacutelites Cluster de ESA han descubierto que la Tierra y otros planetas con campos magneacuteticos como Juacutepiter y Saturno emiten sentildeales de radio que viajan por el espacio en un haz delgado Estas emisiones solo se pueden detectar e interpretar usando radiotelescopios de gran tamantildeo
En esta actividad el alumnado recrearaacute diversos sistemas para enviar mensajes a distancia incluido el recorrido de las ondas de radio por el espacio usaraacute el meacutetodo cientiacutefico para estudiar los teleacutefonos con cuerda y escucharaacute los sonidos
naturales de la Tierra
gt Representacioacuten artiacutestica de los sateacutelites CLUSTER Copyright NASA
55
tema 7iquestHAY ALGUIEN A LA ESCUCHA
Comunicacioacuten a traveacutes del espacio
2 vasos desechables
56 T7
CuerdaHilo de nailon
Material necesario para realizar la actividad A
Bazuca de aire o caja de cartoacuten
Pelotas de espuma de diferentes
coloresVasos
desechablesParaguasPapel Radio analoacutegica
Ademaacutes necesitaraacutes para realizar la actividad A
Ademaacutes necesitaraacutes para realizar la actividad B
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Radioastroacutenomo
e Ingeniero de Sonido
2 platillos (muacutesica)
1 velaFicha de
actividades 2b
Linterna
Tabla con Coacutedigo Morse
o aplicacioacuten para moacutevil
Una caja de cartoacuten Compaacutes Tijeras Cinta adhesiva
Material opcional
Material necesario para construir un bazuca de aire
57T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Para preparar con antelacioacutenEl docente puede conseguir un bazuca de aire por Internet o se puede construir uno con una caja de car-toacuten (consulte el apartado titulado ldquoInformacioacuten para el docenterdquo)
Ten a mano una radio analoacutegica
Para la construccioacuten del teleacutefono deberemos practicar un orificio en la base de cada vaso previamente Para esta investigacioacuten se pueden preparar etiquetas identificativas con las profesiones de Radioastroacuteno-mo e Ingeniero de Sonido
Actividad AAveriguar maneras de enviar mensajes a distancia
Introduccioacuten Comienza el tema con una demostracioacuten para despertar la imaginacioacuten del alumnado Tiende una cuerda por el aula y cuelga de ella un trozo de papel o pide a alguien de la clase que lo sostenga en alto Utiliza un ba-zuca de aire para lanzar una onda de aire a traveacutes del aula que haga vibrar el papel Luego pide que un par de voluntarios se coloquen los vasos desechables en la cabeza Apunta con el bazuca hacia cada uno de los vasos y dispara Los vasos se tambalearaacuten y se caeraacuten Pregunta en clase queacute creen que pasa
Tambieacuten se pueden chocar dos platillos para demostrar que el aire que desplazan apaga la llama de una vela
Explica a la clase que aunque no vemos el aire moverse hasta el papel o los vasos siacute vemos o percibimos las consecuencias de ese desplazamiento De manera anaacuteloga las ondas de radio que recorren distancias inmen-sas por el espacio no se ven pero sabemos que estaacuten ahiacute al capturarlas y transformarlas en sonido Pregunta en clase si se les ocurre alguna manera de enviar mensajes a distancia aquiacute en el planeta Tierra Deja que debatan sus propuestas Ensentildea en clase dos objetos sencillos (vasos de papel y cuerda) que podriacutean utilizarse para enviar un mensaje iquestSe le ocurre a alguien coacutemo Aniacutemalos a comprobar sus propuestas A continuacioacuten los chicos probaraacuten por parejas a usar vasos de papel y cuerda para mandar mensajes Organizados ya por grupos debe-raacuten identificar queacute variables pueden cambiarse y coacutemo planificariacutean la investigacioacuten Tal vez quieran apoyarse en la ficha de actividades 2b (del tema 2) para planificar la resolucioacuten de interrogantes como
mdash iquestAfecta la longitud de la cuerda o el tipo de cuerda al sonido recibido
mdash iquestQueacute pasa cuando la cuerda estaacute tensa o flojamdash iquestTiene alguna repercusioacuten el material del
que estaacute hecho el vasomdash iquestFuncionariacutea el teleacutefono de cuerda
doblando una esquina
58 T7 Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
mdash El alumnado recopilaraacute y anotaraacute los datos y compartiraacute los resultados con la clase
mdash iquestQueacute tipo de cuerda o vaso recomendariacutean y por queacute
Puesta en comuacutenExplica en clase que los sonidos se generan mediante vibraciones que se desplazan a traveacutes del aire de soacute-lidos y de liacutequidos Las vibraciones que se producen al hablar dentro del vaso viajan por la cuerda hasta lle-gar al otro vaso el aire que hay dentro del vaso y los huesos que hay en el craacuteneo vibran y esas vibraciones llegan hasta los oiacutedos y entonces el cerebro descifra esa informacioacuten en forma de sonidos reconocibles
Para afianzar estos conocimientos se puede utilizar este viacutedeo
httpswwwyoutubecomwatchv=HMXoHKwWmU8
Actividad BEstudio de las ondas de radio
IntroduccioacutenHaz hincapieacute en que las ondas de radio son muy diferentes de las ondas del sonido Explica que las ondas electromagneacuteticas pueden viajar por el espacio sin necesidad de que haya aire Algunas de estas ondas se denominan ondas de radio Los cientiacuteficos han descubierto una manera de captar ondas de radio y convertirlas en sentildeales que viajan hasta nuestro oiacutedo
A continuacioacuten el alumnado reproduciraacute en clase el viaje que siguen las ondas electromagneacuteticas por el espacio hasta llegar al radiotelescopio Varios voluntarios se colocaraacuten en un extremo del aula con pelotas de espuma de diferentes colores que lanzaraacuten hacia el laquoradiotelescopioraquo un paraguas abierto que otro voluntario sujetaraacute desde el lado opuesto del aula de manera que la parte coacutencava mire hacia la clase Alguien decidiraacute queacute colores representaraacuten las ondas de radio uacutetiles Cuando se hayan lanzado todas las pelotas solo se conservaraacuten las pelotas de los colores elegidos que haya atrapado el paraguas mientras que el resto se desecharaacute Explica en clase que las estrellas (representadas por los alumnos voluntarios) emiten un montoacuten de radiacioacuten (representada aquiacute por todas las pelotas de diferentes colores) que viaja por el espacio el radiotelescopio (representado por el paraguas) capta toda esa radiacioacuten pero este instrumento solo podraacute utilizar la radiacioacuten de ciertas longitudes de onda las denominas ondas de radio las cuales transformaraacute en sentildeales comprensibles para nosotros
59T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Demostracioacuten del docenteUtiliza una radio analoacutegica para que el alumnado perciba el sonido que se oye cuando no estaacute sintonizada ninguna emisora mientras que al sintonizar alguna el sonido se vuelve niacutetido De forma anaacuteloga seriacutea-mos incapaces de atribuir un sentido a las ondas de radio si su energiacutea no se transformara en vibraciones que percibimos en forma de sonidos
Explica en clase que la Tierra y otros planetas tienen una manera de gritarle al resto de la Galaxia laquoiexclEstoy aquiacuteraquo Lo que ocurre es que ese mensaje solo se percibe y se entiende mediante radiotelescopios de gran tamantildeo
En este enlace escucharaacutes una grabacioacuten con los laquosonidosraquo
naturales de la Tierra
httpwwwesaintesaKIDSenSEM5QPSHKHF_LifeinSpace_0html
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Los maacutes entusiastas podriacutean construir o com-prar un transmisor que permita al alumnado enviar mensajes Los chicos tambieacuten podriacutean realizar su propia grabacioacuten de radio
Tambieacuten podriacutea estudiarse el coacutedigo Morse Existe una aplicacioacuten para teleacutefonos moacuteviles llamada Morse-It que traduce textos a pitidos en coacutedigo Morse Una laacutempara led podriacutea sustituirse por un timbre Otra alternativa seriacutea utilizar una linterna para enviar mensajes con patrones de haces de luz Explica que la luz se puede usar de este modo para enviar informacioacuten
Imagen 1 El Observatorio IRAM Pico Veleta o IRAM 30m es un radiotelescopio pertenecien-te al Instituto de Radioastronomiacutea Milimeacutetrica que estaacute situado en la loma de Dilar en Sierra Nevada a una altura de 2850 m sobre el nivel del mar
gt Radiotelescopio del observatorio de Sierra Nevada desde las pistas de esquiacute
60 T7 Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
A - J --- S 1 ----
B - K -- T - 2 ---
C -- L - U - 3 --
D - M -- V - 4 -
E N - W -- 5
F - O --- X -- 6 -
G -- P -- Y --- 7 --
H Q --- Z -- 8 ---
I R - 0 -----
9 ----
gt Tabla con el coacutedigo Morse
61T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Informacioacuten para el docente Los objetos que pueblan el espacio como planetas exoplanetas estrellas polvo y gas emiten ondas elec-tromagneacuteticas de diferentes longitudes de onda Parte de la luz que emiten tiene longitudes de onda muy largas algunas de hasta kiloacutemetro y medio de longitud Estas ondas largas reciben el nombre de ondas de radio y son parte de una serie maacutes grande de ondas denominadas en su conjunto espectro electromag-neacutetico Como las ondas de radio son tan largas para captarlas se utilizan telescopios especiales llamados radiotelescopios Estos son mucho maacutes grandes que los telescopios que se usan para captar la luz visible Estos instrumentos inmensos se apuntan hacia las estrellas o planetas y permiten conocer su estructura movimiento y composicioacuten a partir del estudio de las ondas de radio que provienen de esos objetos En astronomiacutea se utilizan ciertos instrumentos para convertir las ondas de radio en imaacutegenes y sonidos
Construccioacuten de un bazuca de aire1 Sella por completo todos los bordes de la caja con la cinta adhesiva 2 Traza un ciacuterculo en el centro de uno de sus lados recoacutertalo y sella los bordes de este orificio
con cinta 3 Golpea con las manos simultaacuteneamente dos lados opuestos de la caja de manera que el aire que
hay en su interior se vea forzado a salir por el orificio circular 4 Dirige el aire saliente hacia el objetivo como un montoacuten de vasos de papel para intentar tumbarlos
con la raacutefaga
gt Bazuka de aire
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los sonidos se producen por vibracionesbull que el tono de un sonido se puede cambiarbull que los exoplanetas pueden transitar ante el disco
de sus estrellas siguiendo un patroacuten regular
Contexto
El telescopio espacial Spitzer reveloacute hace poco que alrededor de la estrella TRAPPIST-1 orbitan siete planetas similares a la Tierra cuyo nombre astronoacutemico es b c d e f g y h Los planetas se detectaron debido a sus traacutensito por delante de la estrella lo que eclipsa perioacutedicamente una parte minuacutescula de la luz estelar Los planetas orbitan esta estrella siguiendo un patroacuten
En este tema el alumnado usaraacute materiales cotidianos para confeccionar instrumentos sencillos como flautas de pan a partir de pajitas de refrescos y producir con ellos siete notas que combinaraacuten al
antojo de su imaginacioacuten para crear melodiacuteas
gt Sistema solar de TRAPPIST-1 Copyright de la ilustracioacuten NASA
63
tema 8LA MUacuteSICA DE LOS PLANETAS EXTRASOLARES
Sonidos del espacio
64 T8
Ordenador con conexioacuten a
internet
Material necesario para realizar la actividad
Pajitas de refresco
Ademaacutes necesitaraacutes
Vasos desechables
Cinta adhesiva
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Ingeniero de
sonido y Cientiacutefico planetario
Botellas o vasos Baquetas Cajas de cartoacuten vaciacuteas
Gomas elaacutesticas Reglas de plaacutestico
65T8Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
Para preparar con antelacioacutenPara esta actividad se pueden preparar etiquetas indentificativas para la profesioacuten de ingeniero de sonido
ActividadIntroduccioacutenExplica en clase que el telescopio espacial Spitzer descubrioacute la estrella TRAPPIST-1 y sus siete planetas
Muestra la imagen de TRAPPIST-1
httpcdnsci-newscomimagesenlarge3image_4728e-TRAPPIST-1jpg
Reproduce en clase la animacioacuten de los traacutensitos ante TRAPPIST que aparece en el siguiente viacutedeo Las oacuterbitas se han acelerado para que el viacutedeo dure un solo minutohttpwwwspitzercaltecheduexploreblog371-Making-Music-from-Exoplanets
Explica que usando los patrones de los traacutensitos de estos siete planetas similares a la Tierra ante el disco de su estrella ha inspirado a un muacutesico a componer una melodiacutea basada en los tiempos en los que se produ-cen esos traacutensitos Asignoacute al traacutensito de cada planeta una nota musical acorde con su nombre (en ingleacutes b es la nota si c es do d es re e es la nota mi f es fa g es sol y h no se corresponde con ninguna nota musical) y antildeadioacute al conjunto una instrumentacioacuten sencilla de fondo y el ritmo de un tambor
Pon ejemplos de alguacuten otro sistema planetario extrasolar como Gliese o Kepler
con una cantidad diversa de planetas en oacuterbita alrededor de la estrella central
httpsexoplanetsnasagovresources174 httpswwwnasagovameskeplerkepler-186-and-the-solar-system
El alumnado cortaraacute las pajitas de papel para construir siete laquoflautas de panraquo de distintas longitudes Todas ellas deberaacuten tener uno de sus extremos aplanado de manera que al soplar por eacutel se produzca una nota o vibracioacuten diferente iquestSon capaces los alumnos de usar las flautas por turnos para crear una melodiacutea Organizados en grupos los chicos usaraacuten esas siete notas para crear una melodiacutea baacutesica a la que antildeadiraacuten la muacutesica que deseen
Ya han compuesto una muacutesica basada en los traacutensitos de TRAPPIST iquestPodraacuten crear ahora una melodiacutea basada en otros sistemas Podriacutean probar a llenar botellas o jarras con agua hasta distintas alturas a tamborilear con las baquetas a hacer vibrar reglas sobre el borde de una mesa o a hacer vibrar gomillas elaacutesticas tensadas a lo ancho de una caja de pantildeuelos vaciacutea
mdash iquestSeriacutea capaz alguacuten grupo de componer un rap para acompantildear sus melodiacuteas
66 T8 Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
Puesta en comuacutenCada grupo interpretaraacute su composicioacuten para toda la clase iquestSe les ocurre alguna aportacioacuten para mejorar las piezas musicales
En el tema 7 el alumnado aprendioacute que los planetas con un cam-po magneacutetico producen sentildeales que se pueden detectar mediante radiotelescopios Si una raza alieniacutegena captara las sentildeales de radio naturales que emite la Tierra oiriacutea una serie de chasquidos y silbidos iexclparecidos a los de R2-D2 el robot de Star Wars
Vuelve a oiacuter los chasquidos y silbidos de la Tierra en el sitio ESA Kids
httpwwwesaintesaKIDSenSEM5QPSHKHF_LifeinSpace_0html
Oiacuted en clase un corte de Star Wars la firma de cinco notas de la peliacute-cula Encuentros en la tercera fase o cualquier otra muacutesica relacionada con el espacio
Actividad B El programa ScratchCada uno de los planetas de Trappist-1 tarda un tiempo diferente en completar una oacuterbita alrededor de su estrella central Las leyes de Ke-pler dicen que cuanto maacutes lejos se encuentra un planeta de su estrella maacutes tarda en recorrer su oacuterbita
En este proyecto en Scratch el periodo de cada oacuterbita es propor-cional a los periodos orbitales reales de los planetas de Trappist Cada vez que un planeta completa una oacuterbita el modelo emite un sonido diferente
httpsscratchmiteduprojects153216618
Los sonidos estaacuten asignados de la siguiente manera pero es faacutecil cam-biar esto dentro del modelo
B ndash Chomp C ndash Boing D ndash CricketE ndash Meow F ndash Alien Creak2 G ndash Bass BeatboxH ndash Goose
El tiempo que dura cada oacuterbita se puede encontrar en el programa Scratch y se da en segundos
El cursor proporcional del modelo se puede utilizar para obtener muacuteltiplos de cada periodo orbital Por ejemplo si la proporcioacuten se es-tablece en 2 entonces el periodo de Trappist-1b ascenderaacute a 302 se-gundos y el de Trappist-1h seraacute de 40 segundos
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
El alumnado podriacutea iniciarse en el empleo de un programa informaacutetico para crear sus propias composiciones musicales basadas en los patrones orbitales de los planetas de TRAPPIST-1 Beatwave es una aplicacioacuten interesante que se puede usar con teleacutefonos moacuteviles y que ofrece la posibilidad de crear ritmos simples melodiacuteas melodiacuteas paralelas y de antildeadir instrumentos de fondo
67T8Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
1 Pulsa la flecha identifica los distintos sonidos que se oyen 2 Ordeacutenalos por periodos (del maacutes corto al maacutes largo) Pulsa stop
para detener los sonidos3 Cronometra cada uno crea una tabla con los periodos orbitales
(en segundos) 4 Pulsa en cada planeta para comprobar que cada sonido se re-
produce por separado Los datos reales de los planetas se pue-den encontrar en Wikipedia
httpsenwikiped iaorgwikiTRAPPIST-1mediaFile-PIA21425_-_TRAPPIST-1_Statistics_Tablejpg
El alumnado podriacutea recrear las oacuterbitas intentando cronometrar sus perio-dos mientras caminan en torno a una laquoestrellaraquo de manera que siempre pasen por el mismo punto cada vez que oigan el sonido de su planeta Esta recreacioacuten fiacutesica de las oacuterbitas con alumnos representando cada uno de los planetas orbitando alrededor de una estrella central podriacutea ayudar al grupo a entender la distancia a la que se encuentra cada planeta de la estrella y la velocidad a la que se desplaza en relacioacuten con los demaacutes pla-netas del sistema Asimismo podriacutea ayudarles a entender queacute hicieron en realidad durante la actividad con el programa Scratch que cada sonido re-presenta una oacuterbita completa Tendriacutean que poner a escala la distancia de las oacuterbitas porque si no algunos tardariacutean diacuteas en completar una vuelta de modo que un ejercicio matemaacutetico uacutetil consistiriacutea en crear una escala adecuada que pudiera representarse dentro de la clase Para ello deberaacuten asumir que las oacuterbitas son circulares Si juegan con el cursor proporcional del modelo encontraraacuten la mejor opcioacuten para que todos los planetas com-pleten sanos y salvos sus oacuterbitas respectivas Deberaacuten calcular la longitud del periodo de su sonido particular y luego lo comprobaraacuten
Quien tenga habilidad programando podraacute ampliar el ejercicio in-troduciendo las oacuterbitas de los planetas en el modelo
En este enlace se puede encontrar un ejemplo de movimiento circular
en Scratch
httpsscratchmiteduprojects11439426
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Usar los datos del periodo orbital para crear una composicioacuten musical similar para nuestro Sistema Solar y compara los dos sistemas
Crear una animacioacuten con Scratch para ilustrar la rotacioacuten de los planetas del sistema TRAPPIST-1 en torno a su estrella
gt Captura de pantalla del programa Scratch
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los planetas extrasolares y sus estrellas se
encuentran a millones de antildeos-luz de distancia del Sistema Solar
bull que las condiciones ambientales que se dan en esos planetas son diversas
bull que los seres vivos experimentan adaptaciones a lo largo del tiempo para sobrevivir en las condiciones ambientales que existen en cada momento
bull que en otros sistemas planetarios podriacutea haber formas de vida diferentes a las de la Tierra
Contexto
En esta actividad el alumnado recopilaraacute informacioacuten sobre planetas extrasolares y basaacutendose en ella usaraacute la imaginacioacuten y trabajaraacute de manera creativa para disentildear y describir un nuevo exoplaneta Para ello tendraacute en cuenta rasgos clave y las adaptaciones que necesitariacutean desarrollar los seres vivos para sobrevivir en las condiciones ambientales de ese
planeta
gt ExoMars Rover ESAATG medialab
69
tema 9AGENCIA DE VIAJES A PLANETAS EXTRASOLARES
Exploracioacuten de mundos alieniacutegenas
Libros tabletas y ordenadores
de consulta
Rotuladores y laacutepices
de colores
70 T9
Ordenador con conexioacuten a
internet
Material necesario para realizar la actividad
Papel
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astroacutenomo
galaacutectico y extragalaacutectico y Astrobioacutelogo
71T9Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
Para preparar con antelacioacutenPara esta actividad se pueden preparar etiquetas identificativas para las profesiones de astroacutenomo extra-galaacutectico y astrobioacutelogo
IntroduccioacutenExplica en clase que en este tema deben actuar en primer lugar como astroacutenomos extragalaacutecticos para estudiar y disentildear un planeta extrasolar distante Despueacutes haraacuten las veces de astrobioacutelogos para estudiar y disentildear alguna forma de vida alieniacutegena uacutenica y tendraacuten que describir coacutemo se ha adaptado a las condi-ciones ambientales que imperan en su lejano mundo
Empieza la actividad con un emocionante viaje a mundos distantes usando la herramienta interactiva httpeyesjplnasagoveyes-on-exoplanetshtml
Muestra en clase las imaacutegenes del sitio en Internet de la NASAhttpsexoplanetsnasagovalien-worldsexoplanet-travel-bureau
En este sitio encontraraacutes una seleccioacuten de carteles con gran variedad de exoplanetas que ilustran los rasgos uacutenicos de cada uno de ellos
bull TRAPPIST-1_Planet hop from TRAPPIST-1 (de planeta en planeta desde TRAPPIST-1)
bull PSOJ31885-22 _Where the night life never ends (Donde la vida nocturna nunca cesa)
bull HD4037G_Experience the gravity of a super earth (Experimenta la gravedad de una supertierra)
bull KEPLER-16B_Where your shadow always has company (Donde tu sombra siempre tiene compantildeiacutea)
bull 51 Pegasi-b_Greetings from your first exoplanet (Saludos desde tu primer exoplaneta)
bull KEPLER-186F_Where the grass is always redder (Donde la hierba siempre es maacutes roja)
El tamantildeos de estos exoplanetas va desde las supertierras hasta los minineptunos algunos son rocosos otros son aacuteridos como desiertos los hay volcaacutenicos achicharrantes geacutelidos unos son asolados por potentes vientos otros son bombardeados por radiacioacuten intensa
gt Muestra de carteles sobre exoplanetas del sitio web de la NASA
72 T9 Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
Actividad ACada grupo estudiaraacute varios sistemas de planetas extrasolares y con la informacioacuten obtenida crearaacute una descripcioacuten detallada del mundo distante inventado por ellos A continuacioacuten disentildearaacuten un cartel en el que figuren los principales rasgos de ese planeta
Actividad BSi en ese mundo pudiera haber vida iquestqueacute forma tendriacutea iquestQueacute clase de adaptaciones tendriacutean que desarrollar los seres vivos para sobrevivir en las condiciones ambientales de este planeta La astrobiologiacutea aspira a descubrir cuaacuteles son las condiciones necesarias para la vida y queacute formas puede adoptar la vida Los alumnos asumiraacuten el papel de as-trobioacutelogos para estudiar los entornos extremos que hay en la Tierra y las adaptaciones que han desarrollado los seres vivos para sobrevivir en ellos Usaraacuten esta informacioacuten para describir la clase de vida alieniacutegena que podriacutea existir en el nuevo mundo que han imaginado Dibujaraacuten y pondraacuten nombre a esta nueva forma de vida y sentildealaraacuten sus rasgos principales
Puesta en comuacutenLos grupos presentaraacuten sus disentildeos ante su clase o ante otra clase y describiraacuten con detalle el mundo alieniacutegena que han inventado Expli-caraacuten queacute adaptaciones han desarrollado los seres vivos para adaptar-se a ese entorno
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Si fuera posible iquesta cuaacutel de esos exoplanetas viajariacutean los chicos o enviariacutean una sonda para estudiarlo y por queacute El docente haraacute hincapieacute en que es imposible viajar a estos exoplanetas distantes debido a las inmensas distancias que nos separan de ellos iquestCoacutemo seriacutea ese lugar Si pudieran elegir sus caracteriacutesticas iquestcuaacuteles creen que seriacutean las ideales para vivir felices y con bienestar
Puede que los grupos quieran componer una muacutesica para acompantildear su mural Tambieacuten podriacutean disentildear confeccionar y decorar una maqueta para ilustrar los rasgos principales del mundo distante que han elegido Esta actividad podriacutea relacionarse con otros temas interdisciplinares del curriacuteculo como dibujo teatro tecnologiacutea ingenieriacutea geografiacutea lecto-escritura e informaacutetica
73T9Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
VoyagerEn 1977 se lanzaron las dos sondas gemelas Voyager 1 y 2 para explo-rar regiones del espacio a las que ninguacuten otro artefacto terrestre habiacutea llegado jamaacutes Ambas estaacuten maacutes lejos del Sol que Plutoacuten y a traveacutes de los datos que siguen enviando a la Tierra los cientiacuteficos confiacutean en co-nocer mejor el espacio que media entre las estrellas llamado espacio interestelar La nave lleva a bordo un disco de cobre chapado en oro de unos 30 cm con sonidos e imaacutegenes seleccionados para retratar la diversidad de la vida y la cultura en la Tierra
mdash iquestQueacute pondriacutean los chicos en un disco asiacute para enviar en una misioacuten con destino a un planeta distante situado fuera de los confines de nuestra propia Galaxia
mdash iquestCoacutemo describiriacutean a los seres humanos
mdash iquestQueacute los hace felicesmdash iquestQueacute cualidades consideran
deseables en un ser humano
mdash iquestQueacute aficiones animales accidentes geograacuteficos o muacutesica incluiriacutean en el disco
mdash Si tuvieran que escribir una carta a un ser alieniacutegena iquestqueacute le diriacutean
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
El alumnado podriacutea grabar un viacutedeo o un mensaje de voz composiciones musicales programas informaacuteticos robots creaciones artiacutesticas o fotografiacuteas Esta actividad ofrece muchas posibilidades para seguir un plantea-miento interdisciplinar amplio atractivo para todas las edades y todo tipo de capacidades
Otros cuadernos didaacutecticosConsulta todos los disponibles y descaacutergalos de la web wwweseroes
Deteccioacuten de exoplanetasESCONDIDOS EN LA LUZModelado de traacutensitos de exoplanetas
PRIMARIA
Ingenieriacutea de astronavesLA ALEACIOacuteN PERFECTADescubre las distintas propiedades de los materiales
PRIMARIA
Lanzamiento de cohetesTECNOLOGIacuteA ESPACIALCalcula y disentildea tu propio lanzamiento
PRIMARIA
Observador de la tierraCENTINELA INCANSABLERecogida y anaacutelisis de informacioacuten para comprender mejor nuestro planeta
PRIMARIA
Deteccioacuten de exoplanetasESCONDIDOS EN LA LUZModelado de traacutensitos de exoplanetas
SECUNDARIA Y BACHILLERATO
Ingenieriacutea de astronavesLA ALEACIOacuteN PERFECTADescubre las distintas propiedades de los materiales
SECUNDARIA Y BACHILLERATO
Lanzamiento de cohetesTECNOLOGIacuteA ESPACIALCalcula y disentildea tu propio lanzamiento
SECUNDARIA Y BACHILLERATO
Modelado de traacutensitos de exoplanetas
exoplanetasDeteccioacuten de
ESCONDIDOS EN LA LUZ
PrimariaCuaderno del profesorado
DE-P-01
Colaboradores ESERO Spain Mayo 2019
ANDALUCIacuteA Consejeriacutea de Educacioacuten y Deporte de la Junta de Andaluciacutea
ARAGOacuteN Fundacioacuten Centro Astronoacutemica Aragoneacutes Espacio 042
Fundacioacuten Ibercivis
ASTURIAS Consejeriacutea de Educacioacuten y Cultura del Gobierno del Principado de Asturias
CANARIAS Consejeriacutea de Educacioacuten y Universidades del Gobierno de Canarias
CATALUNtildeA CESIRE (Centre de Recursos Pedagogravegics Especiacutefics de Suport a la Innovacioacute i la Recerca Educativa) Departament drsquoEnsenyament Generalitat de Catalunya
GALICIA Conselleriacutea de Educacioacuten Universidade e Formacioacuten Profesional de la Xunta de Galicia
I BALEARES Conselleria De Educacioacuten y Universidad Govern Illes Balears
LA MANCHA Consejeriacutea de Eduacioacuten Cultura y Deportes Gobierno de Castilla La Mancha
MADRID Consejeriacutea de Educacioacuten e Investigacioacuten de la Comunidad de Madrid
Grupo de Investigacioacuten en Nutricioacuten Ejercicio y Estilo de Vida Saludable INEF Universidad Politeacutecnica de Madrid
MURCIA Consejeriacutea de Empleo Universidades y Empresa Regioacuten de Murcia
NAVARRA Pamplonetario
PAIacuteS VASCO Departamento de educacioacuten Gobierno Vasco
VALENCIA Ciutat de les Arts i les Ciegravencies Generalitat Valenciana
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que la luz se compone de diversos coloresbull que se pueden detectar ingredientes clave
en la atmoacutesfera de un planetabull que la deteccioacuten de agua dioacutexido de carbono
u oxiacutegeno en una atmoacutesfera planetaria puede ser un signo de que alberga vida
bull a interpretar datos e identificar rasgos determinantes
Contexto
Se ha observado que varios planetas extrasolares
poseen atmoacutesfera Cuando uno de estos planetas
transita por delante de su estrella central no solo se
puede medir su tamantildeo sino que tambieacuten se puede
averiguar exactamente queacute elementos quiacutemicos
componen la atmoacutesfera que lo envuelve mediante
el empleo de un espectroacutegrafo para captar su
espectro
En esta actividad el alumnado averiguaraacute
coacutemo descomponer tintas de colores usando la
cromatografiacutea coacutemo descomponer la luz blanca en
los colores que la conforman recurriendo a un CD a
modo de red de difraccioacuten y coacutemo interpretar los
espectros de planetas extrasolares para identificar
elementos clave de sus respectivas atmoacutesferas
gt Planeta extrasolar visto desde su sateacutelite Creacutedito IAUL Calcada
29
tema 3LA ATMOacuteSFERA
La firma especiacutefica de un planeta
Rotularesnegros
Rotuladores de colores
Fuentes de luz variadas
Pegatinas de colores
2 pipetasFichas de
actividades3a y 3b
Papel de filtro CaramelosSmaties o MampMs
Plantilla de espectroscopio (para fotocopiar)
y 1 CD
30 T3
Material necesario para realizar la actividad
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Botella con tapoacuten tipo sport
Cerillas
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Espectrocopista
y AstroacutenomoAgua caliente
Tema 3 La atmoacutesfera 31T3
Para preparar con antelacioacutenPrepara algunos ejemplos de los patrones de color que se producen cuando se dejan caer gotas de agua sobre ciacuterculos de color pintados con rotulador sobre un trozo de filtro de papel
Ten preparada una botella de plaacutestico transparente de 500 ml de capacidad con tapoacuten tipo sport y cerillas para crear una nube dentro de la botella Conviene practicarlo con antelacioacuten
Se pueden preparar etiquetas identificativas con la profesioacuten de espectroscopista del apeacutendice 1 para usarlas cuando los chicos estudien los patrones de la luz
IntroduccioacutenExplica al alumnado que la cromatografiacutea es una teacutecnica que se usa para separar mezclas Mueacutestrales coacutemo se usa la cromatografiacutea para separar pigmentos en tintes y tintas Ensentildea en clase las muestras preparadas de patrones creados al verter gotas de agua sobre ciacuterculos de colores dibujados con rotulador en filtros de papel Pide a los chicos que adivinen queacute rotuladores crearon los patrones de cada una de las muestras iquestQueacute colores permanecen igual iquestCuaacuteles se descomponen en distintos tonos
Explica en clase que igual que algunas tintas de color consisten en muchos colores las atmoacutesferas que envuelven los planetas contienen muchos ingredientes diferentes Los cientiacuteficos reuacutenen informacioacuten pro-cedente del espacio para averiguar exactamente queacute gases y queacute otras sustancias rodean estos planetas La deteccioacuten de algunos de ellos como el hidroacutegeno el dioacutexido de carbono o el oxiacutegeno puede indicar que se trata de un planeta habitable en el que podriacutea haber vida
ActividadEl alumnado estudiaraacute la teacutecnica usando rotuladores de varios colores incluido el color negro Pegaraacuten una pequentildea pegatina de color en el centro de un trozo de filtro de papel para representar un planeta y a su alrededor pintaraacuten un ciacuterculo con rotulador Antildeadiraacuten un par de gotas de agua al ciacuterculo recieacuten pintado esperaraacuten y observaraacuten queacute efectos se producen Los chicos podraacuten probar con distintos colores incluido el negro iquestQueacute ocurre Tambieacuten pueden probar a verter gotas de agua sobre Smarties o cualquier otro tipo de caramelo recubierto de color colocados sobre un papel en blanco para observar queacute pasa Expliacutecales que algunas tintas se componen de una mezcla de pigmentos que se mueven a un ritmo diferente por el papel lo que permite observar diferentes colores
Expliacutecales que la luz tambieacuten se puede descomponer en los colores de los que estaacute formada iquestAlguien ha visto alguna vez un arcoiacuteris Las gotas de lluvia curvan la luz que las atraviesa y dividen la luz visible en colores Esto es lo que llamamos un espectro Se puede usar un CD para descomponer la luz El alumnado investigaraacute este fenoacutemeno o bien orientando un CD hacia la luz del Sol o bien encendiendo una linterna o cualquier otra fuente de luz frente a un CD para ver el espectro de la luz blanca Deberiacutean intentar captar el espectro en una hoja de papel blanco cambiando el aacutengulo del CD Recuerda al alumnado que nunca hay que mirar directamente al Sol
Explica al alumnado que las atmoacutesferas planetarias contienen distintas sustancias quiacutemicas o laquoingre-dientesraquo y que cada uno de estos ingredientes tiene un patroacuten de colores o laquoespectroraquo uacutenico Cuando la luz de una estrella atraviesa las atmoacutesferas los ingredientes absorben parte de esos colores de la luz lo que se ve como liacuteneas negras A partir del patroacuten obtenido se puede saber queacute ingredientes lo causaron
32 T3 Tema 3 La atmoacutesfera
Entrega a cada grupo las fichas de actividades 3a y 3b La fi-cha 3a contiene informacioacuten sobre cuatro exoplanetas los espectros identificativos de ingredientes clave y el espectro de la luz blanca La ficha de actividades 3b es un cuestionario Porta una breve des-cripcioacuten de cada exoplaneta y del espectro de tres planetas A B y C El espectro del planeta D se ha omitido a propoacutesito para que se complete con las actividades complementarias El alumnado deberaacute cotejar estos patrones espectrales con los que aparecen en la ficha de actividades 3a para identificar queacute elementos coinciden con cada espectro Una vez que el alumnado localice queacute ingrediente hay en la atmoacutesfera de un planeta podraacute proceder a asignar un nombre a cada exoplaneta
Puesta en comuacutenCada grupo expondraacute sus resultados ante el resto de la clase identifi-caraacute los planetas A B y C y explicaraacute en queacute se ha basado para llegar a sus conclusiones
mdash iquestQueacute ingredientes consiguioacute localizar cada grupo iquestCuaacutel de los planetas podriacutea albergar vida si es que hubiera alguno iquestPor queacute O iquestpor queacute no
Demostracioacuten del docenteEs bastante sencillo crear una laquoatmoacutesferaraquo o nube en el interior de una botella para simular de manera sencilla la atmoacutesfera de un exoplaneta Vierte 50 ml de agua caliente en una botella de plaacutestico transparen-te con tapoacuten de tipo sport enciende una cerilla apaacutegala y absorbe el humo de la cerilla hacia el interior de la botella comprimieacutendola y soltaacuten-dola varias veces Cierra el tapoacuten La compresioacuten de la botella aumenta la presioacuten en su interior eleva la temperatura y convierte las moleacuteculas de agua en vapor Cuando se libera la presioacuten la temperatura desciende lo que permite que las moleacuteculas de agua se condensen alrededor de las partiacuteculas de humo y formen una laquonuberaquo Tal vez sea necesario practicar el experimento antes de realizarlo ante el alumnado
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Los chavales afianzaraacuten los conocimientos aprendidos recreando el espectro del hidroacute-geno a partir de la informacioacuten disponible Recueacuterdales que tienen el espectro completo de la luz blanca en la ficha de actividades 3a Expliacutecales que se ha detectado hidroacutegeno en la atmoacutesfera del exoplaneta D El hidroacutegeno absorbe algo de luz de color azul violeta y azul oscuro del espectro iquestSeriacutean capaces de trazar el espectro del exoplaneta D
Veacutease el apartado laquoInformacioacuten para el docenteraquo para saber maacutes sobre el espectro del hidroacutegeno
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Se puede confeccionar un espectroscopio sencillo insertando un CD en una caja Las instrucciones para esta actividad junto con otras relacionadas con la luz y el color se pueden consultar en el recurso educativo de la Agencia Espacial Europea titulado laquoThe Magic of Lightraquo consistente en ocho ejercicios de razonamiento inductivo para nintildeos de 8 a 10 antildeos de edad con la finalidad de estudiar la luz y el color usando espectroscopios y ciacutercu-los cromaacuteticos
httpswwwesaintEducationTeachers_CornerThe_Magic_of_Light_Using_spectroscopes_and_colour_wheels_to_study_the_properties_of_light_Teach_with_space_PR06
Tema 3 La atmoacutesfera 33T3
Informacioacuten para el docenteLa luz estaacute formada por radiacioacuten electromagneacutetica de distintas longitudes de onda Las sustancias que emiten luz tienen un espectro de emisioacuten Ademaacutes cada elemento absorbe ciertas longitudes de onda de la luz y crea un espectro de absorcioacuten Cuando un elemento o compuesto quiacutemico se calienta emite energiacutea en forma de luz Esos espectros de frecuencias de radiacioacuten electromagneacutetica se pueden ver me-diante un instrumento llamado espectroacutemetro Cada elemento quiacutemico se identifica porque posee es-pectro uacutenico que es como su huella dactilar Los primeros espectroscopios usaban prismas para desviar la luz pero los modelos posteriores usan sistemas de rendijas denominados red de difraccioacuten a traveacutes de la cual pasa la luz La luz se descompone entonces en distintas longitudes de onda Los CD tienen pequentildeas crestas en su superficie que reflejan la luz en distintas direcciones Funciona como una red de difraccioacuten que descompone la luz visible o luz blanca en los colores del arcoiacuteris
La misioacuten EUCLID de la Agencia Espacial Europea consiste en un sateacutelite que usa un espectroscopio para estudiar por queacute se estaacute expandiendo el universo httpsciesainteuclid
El exoplaneta A se corresponde con HD 189733b un gigante gaseoso En su atmoacutesfera se ha detec-tado hierro El exoplaneta B es HD 209458b un juacutepiter caliente con sodio en la atmoacutesfera El exoplaneta C es el objeto 55 Cancri e en cuya atmoacutesfera se ha detectado helio entre otros elementos quiacutemicos El exoplaneta D es Gliese 436b un neptuno caliente cuya atmoacutesfera contiene hidroacutegeno
En esta actividad se han utilizado los espectros del helio el hierro y el sodio y la deteccioacuten de estos elementos en una atmoacutesfera no debe considerarse un indicador de vida a diferencia de lo que podriacutea ocurrir con el hidroacutegeno El hidroacutegeno es una fuente de energiacutea quiacutemica para algunos microbios terrestres que habitan cerca de los surtidores hidrotermales de los fondos oceaacutenicos La deteccioacuten de una fuente de hidroacutegeno en la atmoacutesfera de un exoplaneta supone un hallazgo apasionante que implica que la existencia de vida extraterrestre en ese lugar no es imposible
Un espectroscopio es un instrumento que mide el espectro de la luzUn espectroacutegrafo es un instrumento que descompone la luz en un espectro de frecuencias y registra
la sentildeal mediante una caacutemaraLos especialistas que usan espectroscopios se denominan espectroscopistas y se dedican a investigar y
medir el espectro de los patrones que se forman cuando ciertas sustancias o laquomateriasraquo emiten radiacioacuten electromagneacutetica o interaccionan con ella
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que el planeta Tierra orbita alrededor del Sol en
la zona habitable (o laquozona de Ricitos de Ororaquo) donde la distancia y la temperatura son idoacuteneas
bull que los planetas extrasolares son muy calientes o muy friacuteos dependiendo de la distancia que los separe de su estrella central
bull que en astronomiacutea se usan telescopios especiales de infrarrojos para detectar estos objetos tan distantes
bull que la energiacutea se transfiere de lo caliente a lo friacuteo y que su intensidad decrece a medida que aumenta la distancia a la fuente
bull a trabajar siguiendo el meacutetodo cientiacutefico formulando predicciones observando registrando y usando datos para extraer conclusiones
Contexto
La luz infrarroja es una forma de radiacioacuten
electromagneacutetica pero no es luz visible A veces
percibimos sus efectos teacutermicos en la piel Todo lo
que estaacute caliente tambieacuten emite radiacioacuten infrarroja
y eso incluye planetas estrellas y personas Cuando
se transfiere energiacutea desde una fuente de calor esta
se dispersa por un aacuterea cada vez mayor Eso significa
que cuanto maacutes lejos se encuentra un objeto maacutes
cuesta detectarlo Los astroacutenomos que buscan
planetas extrasolares usan telescopios de infrarrojos
para captar el tenue fulgor de los objetos del espacio
exterior con ellos detectan objetos muy friacuteos y por
tanto demasiado tenues para observarlos en luz
visible En este tema el alumnado usaraacute registradores
de datos (data loggers) para medir temperaturas a
distancia y usaraacute papel termocromaacutetico para medir
el ritmo al que se transfiere energiacutea entre distintos
materiales
gt NASA AmesJPL-CaltechTim Pyle
35
tema 4NI DEMASIADO FRIacuteA NI DEMASIADO CALIENTE
La zona de Ricitos de Oro
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astrofiacutesico y Espectroscopista
Variedad de materiales y superficiesTablet o moacutevil Cinta adhesiva Cronoacutemetro
Botella de bebida de cola
2 litros
Ademaacutes necesitaraacutes
Placa de Petri de plaacutestico con tapa
Varilla metaacutelica 1 velaPapel termocromaacutetico
Taza termo(por ejemplo taza
para cafeacute con tapadera)
Termoacutemetro
36 T4
Material necesario para realizar la actividad
Material opcional
Tablet o moacutevil con app para tomar imaacutegenes teacutermicas
2 latas 2 termoacutemetros Cronoacutemetro WebCam
Tema 4 Ni demasiado friacutea ni demasiado caliente 37T4
Para preparar con antelacioacuten1 Seleccionar imaacutegenes normales y en infrarrojos para mostrar en clase httpsspaceplacenasagov
ir-photo-albumen2 Registradores de datos (data loggers) y ordenador portaacutetil para las demostraciones3 Retirar las etiquetas de dos latas Pintar una de color negro con pintura acriacutelica mate o cubrirla con
papel negro Si es necesario preparar un lote para cada equipo4 Agua caliente (a una temperatura maacutexima de 50 ordmC)
Actividad
IntroduccioacutenMuestra en la pizarra electroacutenica de clase algunas imaacutegenes de telescopios que contengan informacioacuten sobre el espacio Algunos de estos instrumentos como el telescopio espacial Spitzer reuacutenen informacioacuten sobre la temperatura de planetas estrellas y polvo y se denominan telescopios de infrarrojos Otro ejem-plo lo ofrece el telescopio espacial James Webb cuyo lanzamiento estaacute previsto para 2021
Veacutease httpjwst-miriroeacuk o httpswwwjwstnasagov
Proyecta en la pizarra electroacutenica el juego de httpsspaceplacenasagovir-photo-albumen Al pasar la laquolente de la caacutemararaquo sobre las imaacutegenes el alumnado comprobaraacute coacutemo se veriacutea el mundo si la vista humana pudiera detectar la radiacioacuten infrarroja Explica al grupo que algunos teleacutefonos moacuteviles y tabletas cuentan con tecnologiacutea para detectar radiacioacuten infrarroja El alumnado podraacute investigar coacutemo utilizar las aplicaciones para moacuteviles y tabletas que permiten tomar imaacutegenes teacutermicas o infrarrojas para detectar diferencias de tem-peratura iquestSe les ocurre alguna utilidad que pueda ofrecer esta tecnologiacutea para la vida cotidiana
Demostracioacuten del docente Coloca una vela encendida detraacutes de una botella de cola de 2 litros de manera que la vela no se vea Situacutea la caacutemara de un teleacutefono moacutevil hacia el centro de la botella ahora deberiacutea verse con claridad el ful-gor de la vela en la pantalla del teleacutefono La parte infrarroja maacutes cercana del espectro de la luz se situacutea a continuacioacuten de la luz roja que el ojo humano es capaz de detectar Las caacutemaras fotograacuteficas de algunos teleacutefonos moacuteviles no cuentan con un filtro para el infrarrojo cercano sobre todo en la caacutemara frontal Esto nos permite ver algo de la radiacioacuten electromagneacutetica (luz) que emiten los objetos calientes Un ejemplo de ello lo ofrece la contemplacioacuten de la llama de una vela a traveacutes de una botella llena de refresco de cola La llama se ve mucho maacutes al usar la caacutemara que a simple vista Otra posibilidad consiste en modificar una caacutemara web para despojarla del filtro infrarrojo
Veacutease httpswwwesaintEducationTeachers_CornerInfrared_Webcam_Hack_-_Using_infrared_ light_to_observe_the_world_in_a_new_way_Teach_with_space_P15En el siguiente enlace aparecen maacutes ejemplos de imaacutegenes en luz visible y en luz infrarroja httpcoolcosmosipaccaltecheduimage_galleriesshoehtml
38 T4 Tema 4 Ni demasiado friacutea ni demasiado caliente
Entrega a cada grupo varios cuadraditos de papel termocromaacutetico y deja que los chicos los manipulen para explorar sus propiedades iquestSaben queacute ocurre Explica brevemente coacutemo funciona este material (Consuacuteltese el apartado titulado laquoInformacioacuten para el docenteraquo) Ya en grupos los alumnos seguiraacuten investigando las propiedades del papel termocromaacutetico Pueden probar a colocar el papel en distintas superfi-cies o a sostenerlo con manos friacuteas y calientes para observar sus cam-bios de color
Tras examinar los cambios de color planificaraacuten una investigacioacuten para comparar la eficacia de distintos materiales como conductores del calor Calentaraacuten el papel termocromaacutetico colocando los cuadra-ditos sobre la tapadera de una placa de Petri llena hasta la mitad de agua caliente (a un maacuteximo de 50 ordmC) En cuanto el papel cambie de color deberaacuten colocar los cuadraditos sobre los materiales que quieran comprobar El alumnado podraacute investigar la conductividad teacutermica de diversos materiales y superficies emitiendo una prediccioacuten previa antes de medir cuaacutento tiempo tarda el papel en perder el calor y recupe-rar el tono inicial Deberaacuten decidir queacute meacutetodo seguiraacuten para anotar los resultados de sus mediciones como una tabla o graacutefica donde aparezcan los materiales ordenados de acuerdo con su conductividad teacutermica
Puesta en comuacuten
Los resultados de cada grupo se pueden cotejar y debatir en la pizarra electroacutenica para exponerlos despueacutes en forma de graacutefica
mdash iquestQueacute material fue maacutes eficaz conduciendo el calor iquestQueacute material no fue un buen conductor teacutermico iquestQueacute utilidad tendriacutean estos resultados iquestSe les ocurre alguacuten uso praacutectico para los materiales termocromaacuteticos
Explica en clase que la energiacutea siempre procede de una fuente y viaja a traveacutes de un material cuanto maacutes lejana esteacute la fuente menor seraacute la temperatura Algunos materiales como los metales son buenos con-
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Para ilustrar que los metales conducen ener-giacutea cada grupo llenaraacute de agua caliente (a un maacuteximo de 50 ordmC) hasta la mitad una taza termo Introduciraacute en ella un pincho o una cuchara de metal y volveraacute a cubrir la taza con su tapadera de manera que un extremo del metal quede bajo el agua y el otro extremo asome por el orificio de la tapadera que sirve para beber y taparaacuten los huecos que queden alrededor del metal con cinta adhesiva El alumnado deberaacute emitir una prediccioacuten sobre queacute pasaraacute con la temperatura del extremo de metal que sobresale por fuera de la taza Un miembro del grupo sujetaraacute el extremo del metal al mismo tiempo que otro pone en marcha el cronoacutemetro e informaraacute al grupo cuando detecte que aumenta la temperatu-ra entonces tomaraacuten nota del tiempo Los grupos cotejaraacuten y discutiraacuten despueacutes sus resultados Si se dispone de registradores de datos (data loggers) se podraacuten usar los senso-res de temperatura para detectar cambios de temperatura en los pinchos o las cucharas el docente podraacute conectar entonces el regis-trador de datos a un ordenador portaacutetil para mostrar a la clase una graacutefica con las varia-ciones de temperatura a lo largo del tiempo a partir de los datos recopilados
ENLACES
El siguiente enlace ofrece maacutes ejemplos de imaacutegenes en luz visible e infrarroja
httpcoolcosmosipaccaltecheduimage_ga-lleriesshoehtml
Tema 4 Ni demasiado friacutea ni demasiado caliente 39T4
ductores del calor y permiten que el calor pase a su traveacutes mientras que otros son aislantes lo que sig-nifica que no son muy eficaces dejando pasar el calor a traveacutes de ellos En el espacio la energiacutea caloriacutefica viaja por el vaciacuteo del espacio mediante un proceso denominado radiacioacuten
Para demostrar la radiacioacuten caloriacuteficaEl docente podraacute optar por utilizar este apartado como una demostracioacuten en clase o para que cada grupo realice su propio experimento Vierte el mismo volumen de agua friacutea en dos latas de metal ideacutenticas pero con una de ellas pintada con pintura acriacutelica negra mate o envuelta en papel negro e introduce en cada una un termoacutemetro o una sonda de temperatura de un registrador de datos Pon ambas latas al sol o bajo una fuente de calor como un foco Al cabo de un tiempo el agua de la lata negra deberiacutea estar maacutes ca-liente que la de la otra lata La lata sin pintar absorbe poco calor porque refleja gran parte de la energiacutea ca-loriacutefica En cambio la superficie negra absorbe bien el calor radiante y la temperatura del agua aumenta
Informacioacuten para el docente La energiacutea caloriacutefica se desplaza de los objetos calientes a los friacuteos por tres meacutetodos convencioacuten con-duccioacuten y radiacioacuten De todos ellos la radiacioacuten es el uacutenico que no requiere contacto En el espacio no hay medio material por el que circular y la energiacutea caloriacutefica solo puede viajar en forma de radiacioacuten El infrarrojo es un tipo de luz que cae justo fuera del rango de la luz visible en el espectro electromagneacutetico Las ondas de luz portan energiacutea las longitudes de onda maacutes cortas tienen maacutes energiacutea mientras que las longitudes de onda maacutes largas tienen menos energiacutea Los objetos maacutes friacuteos brillaraacuten con longitudes de onda maacutes largas mientras que los objetos calientes brillaraacuten con longitudes de onda maacutes cortas En este proceso no interviene ninguna partiacutecula a diferencia de cuando se produce la conduccioacuten asiacute que la ra-diacioacuten puede darse en el vaciacuteo del espacio Los astroacutenomos que buscan exoplanetas utilizan telescopios de infrarrojos para detectar el tenue fulgor de objetos situados en el espacio exterior Los exoplanetas se detectan con maacutes facilidad cuando son grandes y completan una oacuterbita alrededor de su estrella cada pocos diacuteas 51 Pegasi b es un ejemplo y se considera un juacutepiter caliente Estos planetas alcanzan tempe-raturas muy elevadas porque se encuentran muy cerca de sus estrellas y fulguran con intensidad en luz infrarroja Spitzer fue el primer telescopio espacial que permitioacute detectar la luz de estos juacutepiter calientes
El papel termocromaacutetico contiene pigmentos sensibles a la temperatura Cambian de color al ca-lentarse o enfriarse Los materiales termocromaacuteticos se pueden utilizar para comprobar la laquoconductividad teacutermicaraquo o la capacidad para conducir el calor de un material
Los metales son materiales de una conductividad extrema La conduccioacuten permite que los aacutetomos calientes energeacuteticos choquen con aacutetomos maacutes friacuteos y alejados del metal lo que los vuelve maacutes energeacute-ticos De este modo la energiacutea caloriacutefica se va desplazando por el objeto
gt Telescopio espacial Spitzer
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que cuando un objeto opaco o transluacutecido
bloquea la luz de una fuente se produce una sombra
bull que cuanto maacutes cerca se encuentra el objeto de la fuente de luz mayor es la sombra que produce
bull que las estrellas emiten luzbull que a medida que los planetas orbitan alrededor
de su estrella bloquean parte de su luzbull que los planetas absorben y reflejan luz
Contexto
A medida que un planeta orbita su estrella puede situarse entre ese astro y la Tierra lo que eclipsa para nosotros parte de la luz de la estrella Esto recibe el nombre de traacutensito La medicioacuten de la intensidad de la luz durante un periodo de tiempo permite detectar planetas distantes y sus estrellas En esta actividad los alumnos aprenderaacuten cuestiones relacionadas con la luz y las sombras el traacutensito de planetas extrasolares ante sus estrellas centrales las estrellas como objetos
que emiten luz y la absorcioacuten de la luz
gt ESAATG medialab CC BY-SA 30 IGO
41
tema 5EN TRAacuteNSITO
Deteccioacuten de planetas extrasolares mediante la medicioacuten del descenso de brillo
Registrador de datos
(data logger)
Pizarra blanca o pared blanca para proyectar
Esferas de poliestirenovarios tamantildeos Tijeras
CartulinaCinta adhesiva
Pinchos de brochetas
o palillos de madera
Fuente de luz linterna o foco
de LED
Ficha de actividades
5a y 5b
42 T5
Material necesario para realizar la actividad
Esferas de distintos tamantildeos
(baloacuten de fuacutetbol pelota tenis pelota
espuma)
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Fotometrista de
traacutensitos e Ingeniero de disentildeo
Caja de cartoacuten (tipo zapatos o tipo toacutener de impresora)
Disco graduadoEncuadernadores
Palillos de dientes
Bolitas pequentildeas de poliexpan o
plastilina
Tema 5 En traacutensito 43T5
Para preparar con antelacioacutenPrepara varias esferas de distintos tamantildeos como un baloacuten de fuacutetbol una pelota de espuma y una pelota de tenis Se pueden preparar etiquetas identificativas con la profesioacuten de fotometrista de traacutensitos
ActividadIntroduccioacuten Pregunta en clase queacute ocurre cuando un objeto opaco pasa por delante de una fuente de luz Haz una demostracioacuten pasando un objeto por delante del foco del proyector de la clase y mostrando su sombra en la pizarra blanca Como alternativa usa una linterna o un foco y proyecta la sombra contra una cartulina blanca o la pizarra blanca del aula
Plantea estas preguntas
mdash iquestQueacute le pasa al tamantildeo de la sombra cuando se acerca o se aleja el objeto de la fuente de luz iquestQueacute hariacuteas para averiguarlo
Cada grupo de alumnos recortaraacute una pequentildea figura de cartulina que deberaacute unir a una base de cartulina para que se mantenga en vertical Los alumnos planearaacuten la investigacioacuten emitiraacuten predicciones y reali-zaraacuten la actividad tomando mediciones meticulosas y tomando registros de los resultados Tal vez quieran usar para sus registros el ejemplo que aparece en la ficha de actividades 5a Los grupos pondraacuten en comuacuten sus hallazgos y explicaraacuten sus conclusiones
mdash iquestQueacute han descubierto iquestQueacute pasoacute con el tamantildeo de la sombra al acercar o alejar la figura de la fuente de luz iquestCoacutemo se aseguraron de que no hubiera desviaciones cada vez que realizaban la prueba iquestPueden usar los datos para trazar una graacutefica que muestre el tamantildeo de la sombra frente a la distancia de la fuente de luz
Muestra en clase esta animacioacuten (titulada laquoTransiting Exoplanet Graphraquo) con la simulacioacuten de la curva de
luz que surge a medida que un planeta orbita alrededor de su estrella httpyoutubeOX_QWa_v5rw
44 T5 Tema 5 En traacutensito
Recrea el traacutensito de un planeta ante su estrella usando la pizarra blanca y el proyector de la clase a modo de estrella central La clase deberiacutea percibir la sombra en la pantalla cuando dos alumnos lancen una pelota desde un lado de la pantalla hasta el otro Prueba a usar pelotas de distintos tamantildeos
El alumnado confeccionaraacute por grupos una maqueta del traacutensito de un planeta ante su estrella usando esferas de poliestireno (o ciacuterculos de cartulina) para representar los exoplanetas y los palillos o brochetas de madera para sostenerlos Una fuente de luz como una linterna o un foco led haraacute las veces de estrella Si se conecta un registrador de datos (data logger) a un ordenador portaacutetil para medir la intensidad de la luz se apreciaraacute un descenso en la luz registrada cuando el planeta pase por delante de la fuente de luz
Muestra al alumnado la ficha de actividades 5b donde aparece una serie de graacuteficas con el nivel de luz registrado a medida que un exo-planeta orbita alrededor de su estrella La graacutefica a tambieacuten ilustra queacute aspecto tendriacutea la graacutefica si el planeta en oacuterbita fuera maacutes grande iquestSeriacutean capaces de trazar una liacutenea en los diagramas b c y d que ilus-tre la graacutefica resultante si cerca de la estrella orbitara un planeta maacutes pequentildeo maacutes veloz o maacutes lento
gt Graacutefica para ilustrar el tamantildeo de la sombra frente a la distancia de la frente de luz (en cm)
Distancia (cm)
Tam
antildeo
de la
som
bra
(cm
)
ENLACES
Muestra en clase este interesante viacutedeo de animacioacuten donde se explica el trabajo de la misioacuten Kepler y coacutemo opera este telescopio para detectar planetas
httpskeplernasagovmultimediaInteracti-vesHowKeplerDiscoversPlanetsElementaryflashcfm
Herramienta Lightgrapher
httpskeplernasagoveducationModelsand-Simulationslightgrapher
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Con una caja de zapatos se puede fabricar una caja de luz Haz un orificio en uno de sus lados con la finalidad de iluminarla a traveacutes de eacutel con alguacuten tipo de foco como una linterna led En el lado opuesto practica otro orificio que quede justo en frente de la fuente de luz Recorta una rendija semicircular en la tapa-dera de la caja cerca del extremo en el que se encuentre la fuente de luz Introduce por este orificio un palillo que en uno de sus extremos porte una bola de plastilina que represente el planeta aseguacuterate de que el haz de luz incide directamente sobre el planeta Desplaza el palillo con el planeta desde un extremo de la rendija semicircular hasta el otro extremo simulando parte de la oacuterbita En lugar de mirar la luz directamente usa un teleacutefono moacutevil o iPad colocado en el orificio por el que se mira y graba un viacutedeo con el paso del planeta mientras lo desplazas de un extremo al otro de la rendija
Ver guiacuteas de construccioacuten de las cajas en el anexo C de este documentohttpeseroeswp-contentuploads201808Cuaderno-ESERO_Detective-de-exoplanetas_DE-SB-01_2C2AA-ED_DIGITALpdf
45T5Tema 5 En traacutensito
Puesta en comuacutenInsta a cada grupo a crear un modelo a partir de una de las curvas de luz que aparecen en la ficha de actividades 5b iquestSaben explicar por queacute cambia la curva de luz con la velocidad del traacutensito o con el tamantildeo del planeta que orbita alrededor de la estrella Aprovecha las actividades praacutecticas para comentar los detalles de conocimiento maacutes relevantes Recuerda al alumnado que la observacioacuten minuciosa del brillo de una es-trella al lo largo de un periodo de tiempo permite detectar un descenso minuacutesculo en la cantidad de luz que vemos de esa estrella Los cientiacuteficos pueden medir ese brillo y representarlo en una graacutefica que se conoce como curva de luz Los planetas suelen ser pequentildeiacutesimos comparados con sus estrellas centrales asiacute que los descensos de luz que provocan en ellas son extremadamente leves Los planetas del tamantildeo de la Tierra son especialmente difiacuteciles de detectar Los exoplanetas maacutes grandes son faacuteciles de divisar sobre todo cuando se detectan varias oacuterbitas
Curvas de luz del traacutensito de un planetaEstas son cuatro copias de la misma curva de luz (fichas 5b) registrada durante el traacutensito de un planeta por delante de su estrella La graacutefica a) tambieacuten muestra la curva (en azul) que se obtiene cuando alrededor de la estrella orbita un planeta maacutes grande Dibuja otra curva en las graacuteficas que muestre b) un planeta maacutes pequentildeo c) un traacutensito maacutes veloz y d) un planeta maacutes lento
ENLACES
La misioacuten Kepler de la NASA dedicoacute antildeos a observar el mismo trozo de cielo casi 100 000 estrellas con la esperanza de captar traacutensitos
httpskeplernasagovindexcfm
GRAacuteFICA A Tiempo
Tiempo
Tiempo
Tiempo
Porc
enta
je d
e br
illo
Porc
enta
je d
e br
illo
Porc
enta
je d
e br
illo
Porc
enta
je d
e br
illo
GRAacuteFICA C
GRAacuteFICA B
GRAacuteFICA D
w w w e s e r o e sH O J A D E A C T I V I D A D E S
acti
vida
des
46 T5
Cuaderno del profesoradoD E T E C C I Oacute N D E E X O P L A N E TA S Ficha 5a (anverso)
Nuestra pregunta es
Predecimos que
Cambiaremos
Mediremos
Dejaremos igual las condiciones siguientes
Resultados obtenidos
H O J A D E A C T I V I D A D E Sw w w e s e r o e s
actividades47T5
Cuaderno del profesoradoD E T E C C I Oacute N D E E X O P L A N E TA SFicha 5a (reverso)
Resultados obtenidos
Distancia a la luz (en cm) Tamantildeo de la sombra (en cm)
Los resultados obtenidos revelan
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los polos magneacuteticos se dan por pares bull que los polos opuestos se atraen y que los polos
iguales se repelenbull que los imanes atraen algunos materialesbull que una corriente eleacutectrica en un cable crea un
campo magneacutetico
Contexto
El descubrimiento del planeta extrasolar Proxima b un posible mundo similar a la Tierra que orbita alrededor de Proxima Centauri (la estrella maacutes cercana al Sol) suscitoacute diversas cuestiones relacionadas con su capacidad para albergar vida Este exoplaneta estaacute bombardeado por cantidades inmensas de radiacioacuten procedente de su estrella Como se encuentra maacutes cerca de su estrella que la Tierra del Sol necesitariacutea contar con un campo magneacutetico muy intenso para que la vida sobreviviera en eacutel Aquiacute en la Tierra el campo magneacutetico que rodea el planeta protege a todos los seres vivos de los peligrosos rayos coacutesmicos
En esta actividad el alumnado estudiaraacute los
imanes fabricaraacute un electroimaacuten sencillo e investigaraacute
sus propiedades
gt Exoplaneta con niveles elevados de radiacioacuten electromagneacutetica Creacutedito NASAJPL-CaltechR Hurt (SSC)
tema 6QUE LA FUERZA TE ACOMPANtildeE
Fabricacioacuten de un electroimaacuten
49
Cinta aislante Tijeras
Ademaacutes necesitaraacutes
Contenedor de plaacutestico
50 T6
Cable con aislamiento
(al menos 2 metros)2 pilas AA2 imanes
2 cables de conexioacuten
con pinzas de cocodrilo
Clips de papeleriacutea
2 varillas o clavos de hierro
grandes(uno fino y otro
grueso)2 portapilas AA
Material necesario para realizar la actividad
Interruptor o interruptor
casero
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astrofiacutesico e Ingeniero de producto
PelacablesTacos de madera
(para interruptor)Puntas
(para interruptor)
Material opcional
51T6Tema 6 Que la fuerza te acompantildee
Para preparar con antelacioacutenEl docente podraacute preparar interruptores eleacutectricos simples con el alumnado si no dispone de interruptores comerciales
Veacuteanse las instrucciones en el apartado titulado laquoInformacioacuten para el docenteraquo
Para esta actividad se pueden preparar etiquetas identificativas con la profesioacuten de astrofiacutesicoConviene confeccionar y probar un electroimaacuten antes de realizar la actividad en clase La fuerza del
imaacuten dependeraacute del nuacutemero de espiras con que se construya
ActividadIntroduccioacuten Muestra en clase una imagen del exoplaneta Proxima b y explica que se trata de un planeta distante que orbita alrededor de una estrella llamada Proxima Centauri que es la maacutes cercana al Sol Aunque la oacuterbita que sigue el planeta alrededor de su estrella estaacute dentro de la zona habitable soporta vientos descomuna-les 2000 veces maacutes fuertes que los que imperan en la Tierra y recibe un bombardeo intenso de radiacioacuten El planeta necesitariacutea contar con un campo magneacutetico potente para proteger cualquier tipo de vida que pudiera albergar
En esta actividad los alumnos investigaraacuten por su cuenta queacute tipos de imanes hay comprobaraacuten la atraccioacuten y repulsioacuten entre sus polos y la fuerza magneacutetica asimismo estudiaraacuten que los imanes atraen algunos materiales Tras discutir sus resultados explicaraacuten que la electricidad se puede usar para construir un imaacuten y lo que se obtiene se denomina electroimaacuten
Cada grupo usaraacute los materiales que hay dentro del recipiente para fabricar un electroimaacuten Primero comprobaraacute su eficacia usando clips de papeleriacutea Despueacutes los grupos debatiraacuten queacute materiales les gusta-riacutea someter a su electroimaacuten antes de reunir una serie de materiales
Averiguaciones
mdash iquestCuaacutentos clips de papeleriacutea atraeraacute el electroimaacuten
mdash iquestVariacutea la fuerza del imaacuten si se cambia la cantidad de espiras de alambre con que se construye
mdash iquestHay alguna relacioacuten entre el nuacutemero de espiras del electroimaacuten y la cantidad de clips de papeleriacutea que consigue atraer
52 T6 Tema 6 Que la fuerza te acompantildee
mdash iquestPuedes antildeadir un interruptor para activar y desactivar el paso de la electricidad y por tanto el imaacuten
mdash iquestCoacutemo afecta al imaacuten un incremento del voltaje con una pila maacutes potente o antildeadiendo maacutes pilas
mdash iquestRepercute en el imaacuten el empleo de un clavo maacutes largo maacutes corto maacutes grueso o maacutes fino
mdash iquestQueacute materiales se pueden levantar usando la atraccioacuten de un imaacuten
Los datos recopilados durante la investigacioacuten de la relacioacuten entre el nuacutemero de espiras y la cantidad de clips de papeleriacutea atraiacutedos se puede plasmar despueacutes en graacuteficas El alumnado deberaacute exponer sus hallaz-gos en forma de presentacioacuten o de mural
Puesta en comuacutenCada grupo elige un meacutetodo para informar de sus hallazgos al resto de la clase y resumiraacute sus resultados en la pizarra electroacutenica iquestEncontraron los grupos alguna conexioacuten entre el nuacutemero de espiras de alambre y la fuerza del electroimaacuten iquestLograron aumentar la potencia de su imaacuten iquestCoacutemo iquestQueacute materiales atrajo el imaacuten iquestCoinciden en sus conclusiones todos los grupos
Nuacutemero de espiras Nuacutemero de clips de papeleriacutea
53T6Tema 6 Que la fuerza te acompantildee
Informacioacuten para el docente Se cree que el campo magneacutetico de nuestro planeta se genera en las profundidades del nuacutecleo terrestre A medida que la Tierra gira se arremolinan los materiales fundidos situados en el nuacutecleo del planeta El hierro liacutequido conduce la electricidad y genera corrientes eleacutectricas que a su vez crean campos magneacuteticos Los cientiacuteficos han desarrollado un meacutetodo para calcular el campo magneacutetico de un planeta extrasolar distante que orbite alrededor de una estrella distinta de la nuestra El meacutetodo consiste en utilizar el telescopio espacial Hubble para observar el paso de un planeta por delante de su estrella y entonces estudiar la absorcioacuten de la radiacioacuten de la estrella por parte de la atmoacutesfera del planeta para por uacuteltimo estimar el tamantildeo de los campos magneacuteticos que actuacutean alrededor del planeta
Los campos magneacuteticos se producen cuando todos los electrones de un objeto de metal giran en la misma direccioacuten Un electroimaacuten es un tipo de imaacuten que usa electricidad y un material magneacutetico como el hierro para crear campos magneacuteticos Los campos magneacuteticos no se ven pero siacute se pueden medir sus efectos
Para construir un electroimaacuten simple bull Pela los extremos de un cable para despojarlos del aislamiento de
plaacutestico que los recubre bull Coloca los materiales dentro de un contenedor de plaacutestico que no
conduzca la electricidadbull Sujeta el cable de unos 20 cm de largo por uno de sus extremos
coloacutecalo en la cabeza de un clavo de hierro y enroacutellalo a lo largo de eacutel sin que se superponga en ninguacuten lugar hasta la punta del clavo
bull Aseguacuterate de que enrollas el cable en el clavo dando las vueltas siempre hacia el mismo lado para que la electricidad fluya en un solo sentido
bull Conecta los extremos del cable a los dos lados (el positivo y el ne-gativo) de la pila sujetaacutendolo a ellos con un trozo de cinta aislante para que no dejen de hacer contacto
bull Cuando hayas conectado el segundo extremo del cable la pila em-pezaraacute a conducir electricidad por las espiras de alambre y el clavo quedaraacute imantado
bull Si permutas las conexiones tambieacuten cambiaraacutes la polaridad del campo magneacutetico creado
bull Prueba el electroimaacuten colocaacutendolo cerca de un clip de papeleriacutea o cualquier otro metal
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Los alumnos investigaraacuten el exoplaneta HD 209458b apodado Osiris un juacutepiter caliente que viene a ser una tercera parte maacutes grande y maacutes brillante que Juacutepiter Tambieacuten podriacutean investigar Proxima b para lo que podraacuten apo-yarse en la informacioacuten que encontraraacuten aquiacute
httpsenwikipediaorgwikiProxima_Cen-tauri_b
httpswwwnasagovcontentgoddardhub-bles-new-shot-of-proxima-centauri-our-nea-rest-neighbor
CONFECCIOacuteN DE UN INTERRUPTOR SIMPLE
Clava dos puntillas pequentildeas en un taco pequentildeo de madera y ensarta en cada una de ellas un clip de papeleriacutea Sujeta los cables a la cabeza de cada puntilla con pinzas de coco-drilo El circuito se cierra al desplazar los clips para que esteacuten en contacto Usa este enlace para consultar las instrucciones para hacerlo y otros ejemplos de interruptores simples
httphomeschoolandthingsblogspotcouk201303making-simple-switch-for-elec-tricalhtml
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que las ondas electromagneacuteticas viajan por el
espaciobull que los cientiacuteficos captan esas ondas usando
radiotelescopios bull que esas ondas se traducen entonces a sonidosbull a trabajar siguiendo el meacutetodo cientiacutefico mediante
la formulacioacuten de predicciones la realizacioacuten de experimentos sin sesgos y la recopilacioacuten e interpretacioacuten de datos
Contexto
Los cuatro sateacutelites Cluster de ESA han descubierto que la Tierra y otros planetas con campos magneacuteticos como Juacutepiter y Saturno emiten sentildeales de radio que viajan por el espacio en un haz delgado Estas emisiones solo se pueden detectar e interpretar usando radiotelescopios de gran tamantildeo
En esta actividad el alumnado recrearaacute diversos sistemas para enviar mensajes a distancia incluido el recorrido de las ondas de radio por el espacio usaraacute el meacutetodo cientiacutefico para estudiar los teleacutefonos con cuerda y escucharaacute los sonidos
naturales de la Tierra
gt Representacioacuten artiacutestica de los sateacutelites CLUSTER Copyright NASA
55
tema 7iquestHAY ALGUIEN A LA ESCUCHA
Comunicacioacuten a traveacutes del espacio
2 vasos desechables
56 T7
CuerdaHilo de nailon
Material necesario para realizar la actividad A
Bazuca de aire o caja de cartoacuten
Pelotas de espuma de diferentes
coloresVasos
desechablesParaguasPapel Radio analoacutegica
Ademaacutes necesitaraacutes para realizar la actividad A
Ademaacutes necesitaraacutes para realizar la actividad B
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Radioastroacutenomo
e Ingeniero de Sonido
2 platillos (muacutesica)
1 velaFicha de
actividades 2b
Linterna
Tabla con Coacutedigo Morse
o aplicacioacuten para moacutevil
Una caja de cartoacuten Compaacutes Tijeras Cinta adhesiva
Material opcional
Material necesario para construir un bazuca de aire
57T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Para preparar con antelacioacutenEl docente puede conseguir un bazuca de aire por Internet o se puede construir uno con una caja de car-toacuten (consulte el apartado titulado ldquoInformacioacuten para el docenterdquo)
Ten a mano una radio analoacutegica
Para la construccioacuten del teleacutefono deberemos practicar un orificio en la base de cada vaso previamente Para esta investigacioacuten se pueden preparar etiquetas identificativas con las profesiones de Radioastroacuteno-mo e Ingeniero de Sonido
Actividad AAveriguar maneras de enviar mensajes a distancia
Introduccioacuten Comienza el tema con una demostracioacuten para despertar la imaginacioacuten del alumnado Tiende una cuerda por el aula y cuelga de ella un trozo de papel o pide a alguien de la clase que lo sostenga en alto Utiliza un ba-zuca de aire para lanzar una onda de aire a traveacutes del aula que haga vibrar el papel Luego pide que un par de voluntarios se coloquen los vasos desechables en la cabeza Apunta con el bazuca hacia cada uno de los vasos y dispara Los vasos se tambalearaacuten y se caeraacuten Pregunta en clase queacute creen que pasa
Tambieacuten se pueden chocar dos platillos para demostrar que el aire que desplazan apaga la llama de una vela
Explica a la clase que aunque no vemos el aire moverse hasta el papel o los vasos siacute vemos o percibimos las consecuencias de ese desplazamiento De manera anaacuteloga las ondas de radio que recorren distancias inmen-sas por el espacio no se ven pero sabemos que estaacuten ahiacute al capturarlas y transformarlas en sonido Pregunta en clase si se les ocurre alguna manera de enviar mensajes a distancia aquiacute en el planeta Tierra Deja que debatan sus propuestas Ensentildea en clase dos objetos sencillos (vasos de papel y cuerda) que podriacutean utilizarse para enviar un mensaje iquestSe le ocurre a alguien coacutemo Aniacutemalos a comprobar sus propuestas A continuacioacuten los chicos probaraacuten por parejas a usar vasos de papel y cuerda para mandar mensajes Organizados ya por grupos debe-raacuten identificar queacute variables pueden cambiarse y coacutemo planificariacutean la investigacioacuten Tal vez quieran apoyarse en la ficha de actividades 2b (del tema 2) para planificar la resolucioacuten de interrogantes como
mdash iquestAfecta la longitud de la cuerda o el tipo de cuerda al sonido recibido
mdash iquestQueacute pasa cuando la cuerda estaacute tensa o flojamdash iquestTiene alguna repercusioacuten el material del
que estaacute hecho el vasomdash iquestFuncionariacutea el teleacutefono de cuerda
doblando una esquina
58 T7 Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
mdash El alumnado recopilaraacute y anotaraacute los datos y compartiraacute los resultados con la clase
mdash iquestQueacute tipo de cuerda o vaso recomendariacutean y por queacute
Puesta en comuacutenExplica en clase que los sonidos se generan mediante vibraciones que se desplazan a traveacutes del aire de soacute-lidos y de liacutequidos Las vibraciones que se producen al hablar dentro del vaso viajan por la cuerda hasta lle-gar al otro vaso el aire que hay dentro del vaso y los huesos que hay en el craacuteneo vibran y esas vibraciones llegan hasta los oiacutedos y entonces el cerebro descifra esa informacioacuten en forma de sonidos reconocibles
Para afianzar estos conocimientos se puede utilizar este viacutedeo
httpswwwyoutubecomwatchv=HMXoHKwWmU8
Actividad BEstudio de las ondas de radio
IntroduccioacutenHaz hincapieacute en que las ondas de radio son muy diferentes de las ondas del sonido Explica que las ondas electromagneacuteticas pueden viajar por el espacio sin necesidad de que haya aire Algunas de estas ondas se denominan ondas de radio Los cientiacuteficos han descubierto una manera de captar ondas de radio y convertirlas en sentildeales que viajan hasta nuestro oiacutedo
A continuacioacuten el alumnado reproduciraacute en clase el viaje que siguen las ondas electromagneacuteticas por el espacio hasta llegar al radiotelescopio Varios voluntarios se colocaraacuten en un extremo del aula con pelotas de espuma de diferentes colores que lanzaraacuten hacia el laquoradiotelescopioraquo un paraguas abierto que otro voluntario sujetaraacute desde el lado opuesto del aula de manera que la parte coacutencava mire hacia la clase Alguien decidiraacute queacute colores representaraacuten las ondas de radio uacutetiles Cuando se hayan lanzado todas las pelotas solo se conservaraacuten las pelotas de los colores elegidos que haya atrapado el paraguas mientras que el resto se desecharaacute Explica en clase que las estrellas (representadas por los alumnos voluntarios) emiten un montoacuten de radiacioacuten (representada aquiacute por todas las pelotas de diferentes colores) que viaja por el espacio el radiotelescopio (representado por el paraguas) capta toda esa radiacioacuten pero este instrumento solo podraacute utilizar la radiacioacuten de ciertas longitudes de onda las denominas ondas de radio las cuales transformaraacute en sentildeales comprensibles para nosotros
59T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Demostracioacuten del docenteUtiliza una radio analoacutegica para que el alumnado perciba el sonido que se oye cuando no estaacute sintonizada ninguna emisora mientras que al sintonizar alguna el sonido se vuelve niacutetido De forma anaacuteloga seriacutea-mos incapaces de atribuir un sentido a las ondas de radio si su energiacutea no se transformara en vibraciones que percibimos en forma de sonidos
Explica en clase que la Tierra y otros planetas tienen una manera de gritarle al resto de la Galaxia laquoiexclEstoy aquiacuteraquo Lo que ocurre es que ese mensaje solo se percibe y se entiende mediante radiotelescopios de gran tamantildeo
En este enlace escucharaacutes una grabacioacuten con los laquosonidosraquo
naturales de la Tierra
httpwwwesaintesaKIDSenSEM5QPSHKHF_LifeinSpace_0html
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Los maacutes entusiastas podriacutean construir o com-prar un transmisor que permita al alumnado enviar mensajes Los chicos tambieacuten podriacutean realizar su propia grabacioacuten de radio
Tambieacuten podriacutea estudiarse el coacutedigo Morse Existe una aplicacioacuten para teleacutefonos moacuteviles llamada Morse-It que traduce textos a pitidos en coacutedigo Morse Una laacutempara led podriacutea sustituirse por un timbre Otra alternativa seriacutea utilizar una linterna para enviar mensajes con patrones de haces de luz Explica que la luz se puede usar de este modo para enviar informacioacuten
Imagen 1 El Observatorio IRAM Pico Veleta o IRAM 30m es un radiotelescopio pertenecien-te al Instituto de Radioastronomiacutea Milimeacutetrica que estaacute situado en la loma de Dilar en Sierra Nevada a una altura de 2850 m sobre el nivel del mar
gt Radiotelescopio del observatorio de Sierra Nevada desde las pistas de esquiacute
60 T7 Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
A - J --- S 1 ----
B - K -- T - 2 ---
C -- L - U - 3 --
D - M -- V - 4 -
E N - W -- 5
F - O --- X -- 6 -
G -- P -- Y --- 7 --
H Q --- Z -- 8 ---
I R - 0 -----
9 ----
gt Tabla con el coacutedigo Morse
61T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Informacioacuten para el docente Los objetos que pueblan el espacio como planetas exoplanetas estrellas polvo y gas emiten ondas elec-tromagneacuteticas de diferentes longitudes de onda Parte de la luz que emiten tiene longitudes de onda muy largas algunas de hasta kiloacutemetro y medio de longitud Estas ondas largas reciben el nombre de ondas de radio y son parte de una serie maacutes grande de ondas denominadas en su conjunto espectro electromag-neacutetico Como las ondas de radio son tan largas para captarlas se utilizan telescopios especiales llamados radiotelescopios Estos son mucho maacutes grandes que los telescopios que se usan para captar la luz visible Estos instrumentos inmensos se apuntan hacia las estrellas o planetas y permiten conocer su estructura movimiento y composicioacuten a partir del estudio de las ondas de radio que provienen de esos objetos En astronomiacutea se utilizan ciertos instrumentos para convertir las ondas de radio en imaacutegenes y sonidos
Construccioacuten de un bazuca de aire1 Sella por completo todos los bordes de la caja con la cinta adhesiva 2 Traza un ciacuterculo en el centro de uno de sus lados recoacutertalo y sella los bordes de este orificio
con cinta 3 Golpea con las manos simultaacuteneamente dos lados opuestos de la caja de manera que el aire que
hay en su interior se vea forzado a salir por el orificio circular 4 Dirige el aire saliente hacia el objetivo como un montoacuten de vasos de papel para intentar tumbarlos
con la raacutefaga
gt Bazuka de aire
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los sonidos se producen por vibracionesbull que el tono de un sonido se puede cambiarbull que los exoplanetas pueden transitar ante el disco
de sus estrellas siguiendo un patroacuten regular
Contexto
El telescopio espacial Spitzer reveloacute hace poco que alrededor de la estrella TRAPPIST-1 orbitan siete planetas similares a la Tierra cuyo nombre astronoacutemico es b c d e f g y h Los planetas se detectaron debido a sus traacutensito por delante de la estrella lo que eclipsa perioacutedicamente una parte minuacutescula de la luz estelar Los planetas orbitan esta estrella siguiendo un patroacuten
En este tema el alumnado usaraacute materiales cotidianos para confeccionar instrumentos sencillos como flautas de pan a partir de pajitas de refrescos y producir con ellos siete notas que combinaraacuten al
antojo de su imaginacioacuten para crear melodiacuteas
gt Sistema solar de TRAPPIST-1 Copyright de la ilustracioacuten NASA
63
tema 8LA MUacuteSICA DE LOS PLANETAS EXTRASOLARES
Sonidos del espacio
64 T8
Ordenador con conexioacuten a
internet
Material necesario para realizar la actividad
Pajitas de refresco
Ademaacutes necesitaraacutes
Vasos desechables
Cinta adhesiva
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Ingeniero de
sonido y Cientiacutefico planetario
Botellas o vasos Baquetas Cajas de cartoacuten vaciacuteas
Gomas elaacutesticas Reglas de plaacutestico
65T8Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
Para preparar con antelacioacutenPara esta actividad se pueden preparar etiquetas indentificativas para la profesioacuten de ingeniero de sonido
ActividadIntroduccioacutenExplica en clase que el telescopio espacial Spitzer descubrioacute la estrella TRAPPIST-1 y sus siete planetas
Muestra la imagen de TRAPPIST-1
httpcdnsci-newscomimagesenlarge3image_4728e-TRAPPIST-1jpg
Reproduce en clase la animacioacuten de los traacutensitos ante TRAPPIST que aparece en el siguiente viacutedeo Las oacuterbitas se han acelerado para que el viacutedeo dure un solo minutohttpwwwspitzercaltecheduexploreblog371-Making-Music-from-Exoplanets
Explica que usando los patrones de los traacutensitos de estos siete planetas similares a la Tierra ante el disco de su estrella ha inspirado a un muacutesico a componer una melodiacutea basada en los tiempos en los que se produ-cen esos traacutensitos Asignoacute al traacutensito de cada planeta una nota musical acorde con su nombre (en ingleacutes b es la nota si c es do d es re e es la nota mi f es fa g es sol y h no se corresponde con ninguna nota musical) y antildeadioacute al conjunto una instrumentacioacuten sencilla de fondo y el ritmo de un tambor
Pon ejemplos de alguacuten otro sistema planetario extrasolar como Gliese o Kepler
con una cantidad diversa de planetas en oacuterbita alrededor de la estrella central
httpsexoplanetsnasagovresources174 httpswwwnasagovameskeplerkepler-186-and-the-solar-system
El alumnado cortaraacute las pajitas de papel para construir siete laquoflautas de panraquo de distintas longitudes Todas ellas deberaacuten tener uno de sus extremos aplanado de manera que al soplar por eacutel se produzca una nota o vibracioacuten diferente iquestSon capaces los alumnos de usar las flautas por turnos para crear una melodiacutea Organizados en grupos los chicos usaraacuten esas siete notas para crear una melodiacutea baacutesica a la que antildeadiraacuten la muacutesica que deseen
Ya han compuesto una muacutesica basada en los traacutensitos de TRAPPIST iquestPodraacuten crear ahora una melodiacutea basada en otros sistemas Podriacutean probar a llenar botellas o jarras con agua hasta distintas alturas a tamborilear con las baquetas a hacer vibrar reglas sobre el borde de una mesa o a hacer vibrar gomillas elaacutesticas tensadas a lo ancho de una caja de pantildeuelos vaciacutea
mdash iquestSeriacutea capaz alguacuten grupo de componer un rap para acompantildear sus melodiacuteas
66 T8 Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
Puesta en comuacutenCada grupo interpretaraacute su composicioacuten para toda la clase iquestSe les ocurre alguna aportacioacuten para mejorar las piezas musicales
En el tema 7 el alumnado aprendioacute que los planetas con un cam-po magneacutetico producen sentildeales que se pueden detectar mediante radiotelescopios Si una raza alieniacutegena captara las sentildeales de radio naturales que emite la Tierra oiriacutea una serie de chasquidos y silbidos iexclparecidos a los de R2-D2 el robot de Star Wars
Vuelve a oiacuter los chasquidos y silbidos de la Tierra en el sitio ESA Kids
httpwwwesaintesaKIDSenSEM5QPSHKHF_LifeinSpace_0html
Oiacuted en clase un corte de Star Wars la firma de cinco notas de la peliacute-cula Encuentros en la tercera fase o cualquier otra muacutesica relacionada con el espacio
Actividad B El programa ScratchCada uno de los planetas de Trappist-1 tarda un tiempo diferente en completar una oacuterbita alrededor de su estrella central Las leyes de Ke-pler dicen que cuanto maacutes lejos se encuentra un planeta de su estrella maacutes tarda en recorrer su oacuterbita
En este proyecto en Scratch el periodo de cada oacuterbita es propor-cional a los periodos orbitales reales de los planetas de Trappist Cada vez que un planeta completa una oacuterbita el modelo emite un sonido diferente
httpsscratchmiteduprojects153216618
Los sonidos estaacuten asignados de la siguiente manera pero es faacutecil cam-biar esto dentro del modelo
B ndash Chomp C ndash Boing D ndash CricketE ndash Meow F ndash Alien Creak2 G ndash Bass BeatboxH ndash Goose
El tiempo que dura cada oacuterbita se puede encontrar en el programa Scratch y se da en segundos
El cursor proporcional del modelo se puede utilizar para obtener muacuteltiplos de cada periodo orbital Por ejemplo si la proporcioacuten se es-tablece en 2 entonces el periodo de Trappist-1b ascenderaacute a 302 se-gundos y el de Trappist-1h seraacute de 40 segundos
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
El alumnado podriacutea iniciarse en el empleo de un programa informaacutetico para crear sus propias composiciones musicales basadas en los patrones orbitales de los planetas de TRAPPIST-1 Beatwave es una aplicacioacuten interesante que se puede usar con teleacutefonos moacuteviles y que ofrece la posibilidad de crear ritmos simples melodiacuteas melodiacuteas paralelas y de antildeadir instrumentos de fondo
67T8Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
1 Pulsa la flecha identifica los distintos sonidos que se oyen 2 Ordeacutenalos por periodos (del maacutes corto al maacutes largo) Pulsa stop
para detener los sonidos3 Cronometra cada uno crea una tabla con los periodos orbitales
(en segundos) 4 Pulsa en cada planeta para comprobar que cada sonido se re-
produce por separado Los datos reales de los planetas se pue-den encontrar en Wikipedia
httpsenwikiped iaorgwikiTRAPPIST-1mediaFile-PIA21425_-_TRAPPIST-1_Statistics_Tablejpg
El alumnado podriacutea recrear las oacuterbitas intentando cronometrar sus perio-dos mientras caminan en torno a una laquoestrellaraquo de manera que siempre pasen por el mismo punto cada vez que oigan el sonido de su planeta Esta recreacioacuten fiacutesica de las oacuterbitas con alumnos representando cada uno de los planetas orbitando alrededor de una estrella central podriacutea ayudar al grupo a entender la distancia a la que se encuentra cada planeta de la estrella y la velocidad a la que se desplaza en relacioacuten con los demaacutes pla-netas del sistema Asimismo podriacutea ayudarles a entender queacute hicieron en realidad durante la actividad con el programa Scratch que cada sonido re-presenta una oacuterbita completa Tendriacutean que poner a escala la distancia de las oacuterbitas porque si no algunos tardariacutean diacuteas en completar una vuelta de modo que un ejercicio matemaacutetico uacutetil consistiriacutea en crear una escala adecuada que pudiera representarse dentro de la clase Para ello deberaacuten asumir que las oacuterbitas son circulares Si juegan con el cursor proporcional del modelo encontraraacuten la mejor opcioacuten para que todos los planetas com-pleten sanos y salvos sus oacuterbitas respectivas Deberaacuten calcular la longitud del periodo de su sonido particular y luego lo comprobaraacuten
Quien tenga habilidad programando podraacute ampliar el ejercicio in-troduciendo las oacuterbitas de los planetas en el modelo
En este enlace se puede encontrar un ejemplo de movimiento circular
en Scratch
httpsscratchmiteduprojects11439426
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Usar los datos del periodo orbital para crear una composicioacuten musical similar para nuestro Sistema Solar y compara los dos sistemas
Crear una animacioacuten con Scratch para ilustrar la rotacioacuten de los planetas del sistema TRAPPIST-1 en torno a su estrella
gt Captura de pantalla del programa Scratch
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los planetas extrasolares y sus estrellas se
encuentran a millones de antildeos-luz de distancia del Sistema Solar
bull que las condiciones ambientales que se dan en esos planetas son diversas
bull que los seres vivos experimentan adaptaciones a lo largo del tiempo para sobrevivir en las condiciones ambientales que existen en cada momento
bull que en otros sistemas planetarios podriacutea haber formas de vida diferentes a las de la Tierra
Contexto
En esta actividad el alumnado recopilaraacute informacioacuten sobre planetas extrasolares y basaacutendose en ella usaraacute la imaginacioacuten y trabajaraacute de manera creativa para disentildear y describir un nuevo exoplaneta Para ello tendraacute en cuenta rasgos clave y las adaptaciones que necesitariacutean desarrollar los seres vivos para sobrevivir en las condiciones ambientales de ese
planeta
gt ExoMars Rover ESAATG medialab
69
tema 9AGENCIA DE VIAJES A PLANETAS EXTRASOLARES
Exploracioacuten de mundos alieniacutegenas
Libros tabletas y ordenadores
de consulta
Rotuladores y laacutepices
de colores
70 T9
Ordenador con conexioacuten a
internet
Material necesario para realizar la actividad
Papel
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astroacutenomo
galaacutectico y extragalaacutectico y Astrobioacutelogo
71T9Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
Para preparar con antelacioacutenPara esta actividad se pueden preparar etiquetas identificativas para las profesiones de astroacutenomo extra-galaacutectico y astrobioacutelogo
IntroduccioacutenExplica en clase que en este tema deben actuar en primer lugar como astroacutenomos extragalaacutecticos para estudiar y disentildear un planeta extrasolar distante Despueacutes haraacuten las veces de astrobioacutelogos para estudiar y disentildear alguna forma de vida alieniacutegena uacutenica y tendraacuten que describir coacutemo se ha adaptado a las condi-ciones ambientales que imperan en su lejano mundo
Empieza la actividad con un emocionante viaje a mundos distantes usando la herramienta interactiva httpeyesjplnasagoveyes-on-exoplanetshtml
Muestra en clase las imaacutegenes del sitio en Internet de la NASAhttpsexoplanetsnasagovalien-worldsexoplanet-travel-bureau
En este sitio encontraraacutes una seleccioacuten de carteles con gran variedad de exoplanetas que ilustran los rasgos uacutenicos de cada uno de ellos
bull TRAPPIST-1_Planet hop from TRAPPIST-1 (de planeta en planeta desde TRAPPIST-1)
bull PSOJ31885-22 _Where the night life never ends (Donde la vida nocturna nunca cesa)
bull HD4037G_Experience the gravity of a super earth (Experimenta la gravedad de una supertierra)
bull KEPLER-16B_Where your shadow always has company (Donde tu sombra siempre tiene compantildeiacutea)
bull 51 Pegasi-b_Greetings from your first exoplanet (Saludos desde tu primer exoplaneta)
bull KEPLER-186F_Where the grass is always redder (Donde la hierba siempre es maacutes roja)
El tamantildeos de estos exoplanetas va desde las supertierras hasta los minineptunos algunos son rocosos otros son aacuteridos como desiertos los hay volcaacutenicos achicharrantes geacutelidos unos son asolados por potentes vientos otros son bombardeados por radiacioacuten intensa
gt Muestra de carteles sobre exoplanetas del sitio web de la NASA
72 T9 Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
Actividad ACada grupo estudiaraacute varios sistemas de planetas extrasolares y con la informacioacuten obtenida crearaacute una descripcioacuten detallada del mundo distante inventado por ellos A continuacioacuten disentildearaacuten un cartel en el que figuren los principales rasgos de ese planeta
Actividad BSi en ese mundo pudiera haber vida iquestqueacute forma tendriacutea iquestQueacute clase de adaptaciones tendriacutean que desarrollar los seres vivos para sobrevivir en las condiciones ambientales de este planeta La astrobiologiacutea aspira a descubrir cuaacuteles son las condiciones necesarias para la vida y queacute formas puede adoptar la vida Los alumnos asumiraacuten el papel de as-trobioacutelogos para estudiar los entornos extremos que hay en la Tierra y las adaptaciones que han desarrollado los seres vivos para sobrevivir en ellos Usaraacuten esta informacioacuten para describir la clase de vida alieniacutegena que podriacutea existir en el nuevo mundo que han imaginado Dibujaraacuten y pondraacuten nombre a esta nueva forma de vida y sentildealaraacuten sus rasgos principales
Puesta en comuacutenLos grupos presentaraacuten sus disentildeos ante su clase o ante otra clase y describiraacuten con detalle el mundo alieniacutegena que han inventado Expli-caraacuten queacute adaptaciones han desarrollado los seres vivos para adaptar-se a ese entorno
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Si fuera posible iquesta cuaacutel de esos exoplanetas viajariacutean los chicos o enviariacutean una sonda para estudiarlo y por queacute El docente haraacute hincapieacute en que es imposible viajar a estos exoplanetas distantes debido a las inmensas distancias que nos separan de ellos iquestCoacutemo seriacutea ese lugar Si pudieran elegir sus caracteriacutesticas iquestcuaacuteles creen que seriacutean las ideales para vivir felices y con bienestar
Puede que los grupos quieran componer una muacutesica para acompantildear su mural Tambieacuten podriacutean disentildear confeccionar y decorar una maqueta para ilustrar los rasgos principales del mundo distante que han elegido Esta actividad podriacutea relacionarse con otros temas interdisciplinares del curriacuteculo como dibujo teatro tecnologiacutea ingenieriacutea geografiacutea lecto-escritura e informaacutetica
73T9Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
VoyagerEn 1977 se lanzaron las dos sondas gemelas Voyager 1 y 2 para explo-rar regiones del espacio a las que ninguacuten otro artefacto terrestre habiacutea llegado jamaacutes Ambas estaacuten maacutes lejos del Sol que Plutoacuten y a traveacutes de los datos que siguen enviando a la Tierra los cientiacuteficos confiacutean en co-nocer mejor el espacio que media entre las estrellas llamado espacio interestelar La nave lleva a bordo un disco de cobre chapado en oro de unos 30 cm con sonidos e imaacutegenes seleccionados para retratar la diversidad de la vida y la cultura en la Tierra
mdash iquestQueacute pondriacutean los chicos en un disco asiacute para enviar en una misioacuten con destino a un planeta distante situado fuera de los confines de nuestra propia Galaxia
mdash iquestCoacutemo describiriacutean a los seres humanos
mdash iquestQueacute los hace felicesmdash iquestQueacute cualidades consideran
deseables en un ser humano
mdash iquestQueacute aficiones animales accidentes geograacuteficos o muacutesica incluiriacutean en el disco
mdash Si tuvieran que escribir una carta a un ser alieniacutegena iquestqueacute le diriacutean
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
El alumnado podriacutea grabar un viacutedeo o un mensaje de voz composiciones musicales programas informaacuteticos robots creaciones artiacutesticas o fotografiacuteas Esta actividad ofrece muchas posibilidades para seguir un plantea-miento interdisciplinar amplio atractivo para todas las edades y todo tipo de capacidades
Otros cuadernos didaacutecticosConsulta todos los disponibles y descaacutergalos de la web wwweseroes
Deteccioacuten de exoplanetasESCONDIDOS EN LA LUZModelado de traacutensitos de exoplanetas
PRIMARIA
Ingenieriacutea de astronavesLA ALEACIOacuteN PERFECTADescubre las distintas propiedades de los materiales
PRIMARIA
Lanzamiento de cohetesTECNOLOGIacuteA ESPACIALCalcula y disentildea tu propio lanzamiento
PRIMARIA
Observador de la tierraCENTINELA INCANSABLERecogida y anaacutelisis de informacioacuten para comprender mejor nuestro planeta
PRIMARIA
Deteccioacuten de exoplanetasESCONDIDOS EN LA LUZModelado de traacutensitos de exoplanetas
SECUNDARIA Y BACHILLERATO
Ingenieriacutea de astronavesLA ALEACIOacuteN PERFECTADescubre las distintas propiedades de los materiales
SECUNDARIA Y BACHILLERATO
Lanzamiento de cohetesTECNOLOGIacuteA ESPACIALCalcula y disentildea tu propio lanzamiento
SECUNDARIA Y BACHILLERATO
Modelado de traacutensitos de exoplanetas
exoplanetasDeteccioacuten de
ESCONDIDOS EN LA LUZ
PrimariaCuaderno del profesorado
DE-P-01
Colaboradores ESERO Spain Mayo 2019
ANDALUCIacuteA Consejeriacutea de Educacioacuten y Deporte de la Junta de Andaluciacutea
ARAGOacuteN Fundacioacuten Centro Astronoacutemica Aragoneacutes Espacio 042
Fundacioacuten Ibercivis
ASTURIAS Consejeriacutea de Educacioacuten y Cultura del Gobierno del Principado de Asturias
CANARIAS Consejeriacutea de Educacioacuten y Universidades del Gobierno de Canarias
CATALUNtildeA CESIRE (Centre de Recursos Pedagogravegics Especiacutefics de Suport a la Innovacioacute i la Recerca Educativa) Departament drsquoEnsenyament Generalitat de Catalunya
GALICIA Conselleriacutea de Educacioacuten Universidade e Formacioacuten Profesional de la Xunta de Galicia
I BALEARES Conselleria De Educacioacuten y Universidad Govern Illes Balears
LA MANCHA Consejeriacutea de Eduacioacuten Cultura y Deportes Gobierno de Castilla La Mancha
MADRID Consejeriacutea de Educacioacuten e Investigacioacuten de la Comunidad de Madrid
Grupo de Investigacioacuten en Nutricioacuten Ejercicio y Estilo de Vida Saludable INEF Universidad Politeacutecnica de Madrid
MURCIA Consejeriacutea de Empleo Universidades y Empresa Regioacuten de Murcia
NAVARRA Pamplonetario
PAIacuteS VASCO Departamento de educacioacuten Gobierno Vasco
VALENCIA Ciutat de les Arts i les Ciegravencies Generalitat Valenciana
29
tema 3LA ATMOacuteSFERA
La firma especiacutefica de un planeta
Rotularesnegros
Rotuladores de colores
Fuentes de luz variadas
Pegatinas de colores
2 pipetasFichas de
actividades3a y 3b
Papel de filtro CaramelosSmaties o MampMs
Plantilla de espectroscopio (para fotocopiar)
y 1 CD
30 T3
Material necesario para realizar la actividad
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Botella con tapoacuten tipo sport
Cerillas
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Espectrocopista
y AstroacutenomoAgua caliente
Tema 3 La atmoacutesfera 31T3
Para preparar con antelacioacutenPrepara algunos ejemplos de los patrones de color que se producen cuando se dejan caer gotas de agua sobre ciacuterculos de color pintados con rotulador sobre un trozo de filtro de papel
Ten preparada una botella de plaacutestico transparente de 500 ml de capacidad con tapoacuten tipo sport y cerillas para crear una nube dentro de la botella Conviene practicarlo con antelacioacuten
Se pueden preparar etiquetas identificativas con la profesioacuten de espectroscopista del apeacutendice 1 para usarlas cuando los chicos estudien los patrones de la luz
IntroduccioacutenExplica al alumnado que la cromatografiacutea es una teacutecnica que se usa para separar mezclas Mueacutestrales coacutemo se usa la cromatografiacutea para separar pigmentos en tintes y tintas Ensentildea en clase las muestras preparadas de patrones creados al verter gotas de agua sobre ciacuterculos de colores dibujados con rotulador en filtros de papel Pide a los chicos que adivinen queacute rotuladores crearon los patrones de cada una de las muestras iquestQueacute colores permanecen igual iquestCuaacuteles se descomponen en distintos tonos
Explica en clase que igual que algunas tintas de color consisten en muchos colores las atmoacutesferas que envuelven los planetas contienen muchos ingredientes diferentes Los cientiacuteficos reuacutenen informacioacuten pro-cedente del espacio para averiguar exactamente queacute gases y queacute otras sustancias rodean estos planetas La deteccioacuten de algunos de ellos como el hidroacutegeno el dioacutexido de carbono o el oxiacutegeno puede indicar que se trata de un planeta habitable en el que podriacutea haber vida
ActividadEl alumnado estudiaraacute la teacutecnica usando rotuladores de varios colores incluido el color negro Pegaraacuten una pequentildea pegatina de color en el centro de un trozo de filtro de papel para representar un planeta y a su alrededor pintaraacuten un ciacuterculo con rotulador Antildeadiraacuten un par de gotas de agua al ciacuterculo recieacuten pintado esperaraacuten y observaraacuten queacute efectos se producen Los chicos podraacuten probar con distintos colores incluido el negro iquestQueacute ocurre Tambieacuten pueden probar a verter gotas de agua sobre Smarties o cualquier otro tipo de caramelo recubierto de color colocados sobre un papel en blanco para observar queacute pasa Expliacutecales que algunas tintas se componen de una mezcla de pigmentos que se mueven a un ritmo diferente por el papel lo que permite observar diferentes colores
Expliacutecales que la luz tambieacuten se puede descomponer en los colores de los que estaacute formada iquestAlguien ha visto alguna vez un arcoiacuteris Las gotas de lluvia curvan la luz que las atraviesa y dividen la luz visible en colores Esto es lo que llamamos un espectro Se puede usar un CD para descomponer la luz El alumnado investigaraacute este fenoacutemeno o bien orientando un CD hacia la luz del Sol o bien encendiendo una linterna o cualquier otra fuente de luz frente a un CD para ver el espectro de la luz blanca Deberiacutean intentar captar el espectro en una hoja de papel blanco cambiando el aacutengulo del CD Recuerda al alumnado que nunca hay que mirar directamente al Sol
Explica al alumnado que las atmoacutesferas planetarias contienen distintas sustancias quiacutemicas o laquoingre-dientesraquo y que cada uno de estos ingredientes tiene un patroacuten de colores o laquoespectroraquo uacutenico Cuando la luz de una estrella atraviesa las atmoacutesferas los ingredientes absorben parte de esos colores de la luz lo que se ve como liacuteneas negras A partir del patroacuten obtenido se puede saber queacute ingredientes lo causaron
32 T3 Tema 3 La atmoacutesfera
Entrega a cada grupo las fichas de actividades 3a y 3b La fi-cha 3a contiene informacioacuten sobre cuatro exoplanetas los espectros identificativos de ingredientes clave y el espectro de la luz blanca La ficha de actividades 3b es un cuestionario Porta una breve des-cripcioacuten de cada exoplaneta y del espectro de tres planetas A B y C El espectro del planeta D se ha omitido a propoacutesito para que se complete con las actividades complementarias El alumnado deberaacute cotejar estos patrones espectrales con los que aparecen en la ficha de actividades 3a para identificar queacute elementos coinciden con cada espectro Una vez que el alumnado localice queacute ingrediente hay en la atmoacutesfera de un planeta podraacute proceder a asignar un nombre a cada exoplaneta
Puesta en comuacutenCada grupo expondraacute sus resultados ante el resto de la clase identifi-caraacute los planetas A B y C y explicaraacute en queacute se ha basado para llegar a sus conclusiones
mdash iquestQueacute ingredientes consiguioacute localizar cada grupo iquestCuaacutel de los planetas podriacutea albergar vida si es que hubiera alguno iquestPor queacute O iquestpor queacute no
Demostracioacuten del docenteEs bastante sencillo crear una laquoatmoacutesferaraquo o nube en el interior de una botella para simular de manera sencilla la atmoacutesfera de un exoplaneta Vierte 50 ml de agua caliente en una botella de plaacutestico transparen-te con tapoacuten de tipo sport enciende una cerilla apaacutegala y absorbe el humo de la cerilla hacia el interior de la botella comprimieacutendola y soltaacuten-dola varias veces Cierra el tapoacuten La compresioacuten de la botella aumenta la presioacuten en su interior eleva la temperatura y convierte las moleacuteculas de agua en vapor Cuando se libera la presioacuten la temperatura desciende lo que permite que las moleacuteculas de agua se condensen alrededor de las partiacuteculas de humo y formen una laquonuberaquo Tal vez sea necesario practicar el experimento antes de realizarlo ante el alumnado
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Los chavales afianzaraacuten los conocimientos aprendidos recreando el espectro del hidroacute-geno a partir de la informacioacuten disponible Recueacuterdales que tienen el espectro completo de la luz blanca en la ficha de actividades 3a Expliacutecales que se ha detectado hidroacutegeno en la atmoacutesfera del exoplaneta D El hidroacutegeno absorbe algo de luz de color azul violeta y azul oscuro del espectro iquestSeriacutean capaces de trazar el espectro del exoplaneta D
Veacutease el apartado laquoInformacioacuten para el docenteraquo para saber maacutes sobre el espectro del hidroacutegeno
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Se puede confeccionar un espectroscopio sencillo insertando un CD en una caja Las instrucciones para esta actividad junto con otras relacionadas con la luz y el color se pueden consultar en el recurso educativo de la Agencia Espacial Europea titulado laquoThe Magic of Lightraquo consistente en ocho ejercicios de razonamiento inductivo para nintildeos de 8 a 10 antildeos de edad con la finalidad de estudiar la luz y el color usando espectroscopios y ciacutercu-los cromaacuteticos
httpswwwesaintEducationTeachers_CornerThe_Magic_of_Light_Using_spectroscopes_and_colour_wheels_to_study_the_properties_of_light_Teach_with_space_PR06
Tema 3 La atmoacutesfera 33T3
Informacioacuten para el docenteLa luz estaacute formada por radiacioacuten electromagneacutetica de distintas longitudes de onda Las sustancias que emiten luz tienen un espectro de emisioacuten Ademaacutes cada elemento absorbe ciertas longitudes de onda de la luz y crea un espectro de absorcioacuten Cuando un elemento o compuesto quiacutemico se calienta emite energiacutea en forma de luz Esos espectros de frecuencias de radiacioacuten electromagneacutetica se pueden ver me-diante un instrumento llamado espectroacutemetro Cada elemento quiacutemico se identifica porque posee es-pectro uacutenico que es como su huella dactilar Los primeros espectroscopios usaban prismas para desviar la luz pero los modelos posteriores usan sistemas de rendijas denominados red de difraccioacuten a traveacutes de la cual pasa la luz La luz se descompone entonces en distintas longitudes de onda Los CD tienen pequentildeas crestas en su superficie que reflejan la luz en distintas direcciones Funciona como una red de difraccioacuten que descompone la luz visible o luz blanca en los colores del arcoiacuteris
La misioacuten EUCLID de la Agencia Espacial Europea consiste en un sateacutelite que usa un espectroscopio para estudiar por queacute se estaacute expandiendo el universo httpsciesainteuclid
El exoplaneta A se corresponde con HD 189733b un gigante gaseoso En su atmoacutesfera se ha detec-tado hierro El exoplaneta B es HD 209458b un juacutepiter caliente con sodio en la atmoacutesfera El exoplaneta C es el objeto 55 Cancri e en cuya atmoacutesfera se ha detectado helio entre otros elementos quiacutemicos El exoplaneta D es Gliese 436b un neptuno caliente cuya atmoacutesfera contiene hidroacutegeno
En esta actividad se han utilizado los espectros del helio el hierro y el sodio y la deteccioacuten de estos elementos en una atmoacutesfera no debe considerarse un indicador de vida a diferencia de lo que podriacutea ocurrir con el hidroacutegeno El hidroacutegeno es una fuente de energiacutea quiacutemica para algunos microbios terrestres que habitan cerca de los surtidores hidrotermales de los fondos oceaacutenicos La deteccioacuten de una fuente de hidroacutegeno en la atmoacutesfera de un exoplaneta supone un hallazgo apasionante que implica que la existencia de vida extraterrestre en ese lugar no es imposible
Un espectroscopio es un instrumento que mide el espectro de la luzUn espectroacutegrafo es un instrumento que descompone la luz en un espectro de frecuencias y registra
la sentildeal mediante una caacutemaraLos especialistas que usan espectroscopios se denominan espectroscopistas y se dedican a investigar y
medir el espectro de los patrones que se forman cuando ciertas sustancias o laquomateriasraquo emiten radiacioacuten electromagneacutetica o interaccionan con ella
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que el planeta Tierra orbita alrededor del Sol en
la zona habitable (o laquozona de Ricitos de Ororaquo) donde la distancia y la temperatura son idoacuteneas
bull que los planetas extrasolares son muy calientes o muy friacuteos dependiendo de la distancia que los separe de su estrella central
bull que en astronomiacutea se usan telescopios especiales de infrarrojos para detectar estos objetos tan distantes
bull que la energiacutea se transfiere de lo caliente a lo friacuteo y que su intensidad decrece a medida que aumenta la distancia a la fuente
bull a trabajar siguiendo el meacutetodo cientiacutefico formulando predicciones observando registrando y usando datos para extraer conclusiones
Contexto
La luz infrarroja es una forma de radiacioacuten
electromagneacutetica pero no es luz visible A veces
percibimos sus efectos teacutermicos en la piel Todo lo
que estaacute caliente tambieacuten emite radiacioacuten infrarroja
y eso incluye planetas estrellas y personas Cuando
se transfiere energiacutea desde una fuente de calor esta
se dispersa por un aacuterea cada vez mayor Eso significa
que cuanto maacutes lejos se encuentra un objeto maacutes
cuesta detectarlo Los astroacutenomos que buscan
planetas extrasolares usan telescopios de infrarrojos
para captar el tenue fulgor de los objetos del espacio
exterior con ellos detectan objetos muy friacuteos y por
tanto demasiado tenues para observarlos en luz
visible En este tema el alumnado usaraacute registradores
de datos (data loggers) para medir temperaturas a
distancia y usaraacute papel termocromaacutetico para medir
el ritmo al que se transfiere energiacutea entre distintos
materiales
gt NASA AmesJPL-CaltechTim Pyle
35
tema 4NI DEMASIADO FRIacuteA NI DEMASIADO CALIENTE
La zona de Ricitos de Oro
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astrofiacutesico y Espectroscopista
Variedad de materiales y superficiesTablet o moacutevil Cinta adhesiva Cronoacutemetro
Botella de bebida de cola
2 litros
Ademaacutes necesitaraacutes
Placa de Petri de plaacutestico con tapa
Varilla metaacutelica 1 velaPapel termocromaacutetico
Taza termo(por ejemplo taza
para cafeacute con tapadera)
Termoacutemetro
36 T4
Material necesario para realizar la actividad
Material opcional
Tablet o moacutevil con app para tomar imaacutegenes teacutermicas
2 latas 2 termoacutemetros Cronoacutemetro WebCam
Tema 4 Ni demasiado friacutea ni demasiado caliente 37T4
Para preparar con antelacioacuten1 Seleccionar imaacutegenes normales y en infrarrojos para mostrar en clase httpsspaceplacenasagov
ir-photo-albumen2 Registradores de datos (data loggers) y ordenador portaacutetil para las demostraciones3 Retirar las etiquetas de dos latas Pintar una de color negro con pintura acriacutelica mate o cubrirla con
papel negro Si es necesario preparar un lote para cada equipo4 Agua caliente (a una temperatura maacutexima de 50 ordmC)
Actividad
IntroduccioacutenMuestra en la pizarra electroacutenica de clase algunas imaacutegenes de telescopios que contengan informacioacuten sobre el espacio Algunos de estos instrumentos como el telescopio espacial Spitzer reuacutenen informacioacuten sobre la temperatura de planetas estrellas y polvo y se denominan telescopios de infrarrojos Otro ejem-plo lo ofrece el telescopio espacial James Webb cuyo lanzamiento estaacute previsto para 2021
Veacutease httpjwst-miriroeacuk o httpswwwjwstnasagov
Proyecta en la pizarra electroacutenica el juego de httpsspaceplacenasagovir-photo-albumen Al pasar la laquolente de la caacutemararaquo sobre las imaacutegenes el alumnado comprobaraacute coacutemo se veriacutea el mundo si la vista humana pudiera detectar la radiacioacuten infrarroja Explica al grupo que algunos teleacutefonos moacuteviles y tabletas cuentan con tecnologiacutea para detectar radiacioacuten infrarroja El alumnado podraacute investigar coacutemo utilizar las aplicaciones para moacuteviles y tabletas que permiten tomar imaacutegenes teacutermicas o infrarrojas para detectar diferencias de tem-peratura iquestSe les ocurre alguna utilidad que pueda ofrecer esta tecnologiacutea para la vida cotidiana
Demostracioacuten del docente Coloca una vela encendida detraacutes de una botella de cola de 2 litros de manera que la vela no se vea Situacutea la caacutemara de un teleacutefono moacutevil hacia el centro de la botella ahora deberiacutea verse con claridad el ful-gor de la vela en la pantalla del teleacutefono La parte infrarroja maacutes cercana del espectro de la luz se situacutea a continuacioacuten de la luz roja que el ojo humano es capaz de detectar Las caacutemaras fotograacuteficas de algunos teleacutefonos moacuteviles no cuentan con un filtro para el infrarrojo cercano sobre todo en la caacutemara frontal Esto nos permite ver algo de la radiacioacuten electromagneacutetica (luz) que emiten los objetos calientes Un ejemplo de ello lo ofrece la contemplacioacuten de la llama de una vela a traveacutes de una botella llena de refresco de cola La llama se ve mucho maacutes al usar la caacutemara que a simple vista Otra posibilidad consiste en modificar una caacutemara web para despojarla del filtro infrarrojo
Veacutease httpswwwesaintEducationTeachers_CornerInfrared_Webcam_Hack_-_Using_infrared_ light_to_observe_the_world_in_a_new_way_Teach_with_space_P15En el siguiente enlace aparecen maacutes ejemplos de imaacutegenes en luz visible y en luz infrarroja httpcoolcosmosipaccaltecheduimage_galleriesshoehtml
38 T4 Tema 4 Ni demasiado friacutea ni demasiado caliente
Entrega a cada grupo varios cuadraditos de papel termocromaacutetico y deja que los chicos los manipulen para explorar sus propiedades iquestSaben queacute ocurre Explica brevemente coacutemo funciona este material (Consuacuteltese el apartado titulado laquoInformacioacuten para el docenteraquo) Ya en grupos los alumnos seguiraacuten investigando las propiedades del papel termocromaacutetico Pueden probar a colocar el papel en distintas superfi-cies o a sostenerlo con manos friacuteas y calientes para observar sus cam-bios de color
Tras examinar los cambios de color planificaraacuten una investigacioacuten para comparar la eficacia de distintos materiales como conductores del calor Calentaraacuten el papel termocromaacutetico colocando los cuadra-ditos sobre la tapadera de una placa de Petri llena hasta la mitad de agua caliente (a un maacuteximo de 50 ordmC) En cuanto el papel cambie de color deberaacuten colocar los cuadraditos sobre los materiales que quieran comprobar El alumnado podraacute investigar la conductividad teacutermica de diversos materiales y superficies emitiendo una prediccioacuten previa antes de medir cuaacutento tiempo tarda el papel en perder el calor y recupe-rar el tono inicial Deberaacuten decidir queacute meacutetodo seguiraacuten para anotar los resultados de sus mediciones como una tabla o graacutefica donde aparezcan los materiales ordenados de acuerdo con su conductividad teacutermica
Puesta en comuacuten
Los resultados de cada grupo se pueden cotejar y debatir en la pizarra electroacutenica para exponerlos despueacutes en forma de graacutefica
mdash iquestQueacute material fue maacutes eficaz conduciendo el calor iquestQueacute material no fue un buen conductor teacutermico iquestQueacute utilidad tendriacutean estos resultados iquestSe les ocurre alguacuten uso praacutectico para los materiales termocromaacuteticos
Explica en clase que la energiacutea siempre procede de una fuente y viaja a traveacutes de un material cuanto maacutes lejana esteacute la fuente menor seraacute la temperatura Algunos materiales como los metales son buenos con-
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Para ilustrar que los metales conducen ener-giacutea cada grupo llenaraacute de agua caliente (a un maacuteximo de 50 ordmC) hasta la mitad una taza termo Introduciraacute en ella un pincho o una cuchara de metal y volveraacute a cubrir la taza con su tapadera de manera que un extremo del metal quede bajo el agua y el otro extremo asome por el orificio de la tapadera que sirve para beber y taparaacuten los huecos que queden alrededor del metal con cinta adhesiva El alumnado deberaacute emitir una prediccioacuten sobre queacute pasaraacute con la temperatura del extremo de metal que sobresale por fuera de la taza Un miembro del grupo sujetaraacute el extremo del metal al mismo tiempo que otro pone en marcha el cronoacutemetro e informaraacute al grupo cuando detecte que aumenta la temperatu-ra entonces tomaraacuten nota del tiempo Los grupos cotejaraacuten y discutiraacuten despueacutes sus resultados Si se dispone de registradores de datos (data loggers) se podraacuten usar los senso-res de temperatura para detectar cambios de temperatura en los pinchos o las cucharas el docente podraacute conectar entonces el regis-trador de datos a un ordenador portaacutetil para mostrar a la clase una graacutefica con las varia-ciones de temperatura a lo largo del tiempo a partir de los datos recopilados
ENLACES
El siguiente enlace ofrece maacutes ejemplos de imaacutegenes en luz visible e infrarroja
httpcoolcosmosipaccaltecheduimage_ga-lleriesshoehtml
Tema 4 Ni demasiado friacutea ni demasiado caliente 39T4
ductores del calor y permiten que el calor pase a su traveacutes mientras que otros son aislantes lo que sig-nifica que no son muy eficaces dejando pasar el calor a traveacutes de ellos En el espacio la energiacutea caloriacutefica viaja por el vaciacuteo del espacio mediante un proceso denominado radiacioacuten
Para demostrar la radiacioacuten caloriacuteficaEl docente podraacute optar por utilizar este apartado como una demostracioacuten en clase o para que cada grupo realice su propio experimento Vierte el mismo volumen de agua friacutea en dos latas de metal ideacutenticas pero con una de ellas pintada con pintura acriacutelica negra mate o envuelta en papel negro e introduce en cada una un termoacutemetro o una sonda de temperatura de un registrador de datos Pon ambas latas al sol o bajo una fuente de calor como un foco Al cabo de un tiempo el agua de la lata negra deberiacutea estar maacutes ca-liente que la de la otra lata La lata sin pintar absorbe poco calor porque refleja gran parte de la energiacutea ca-loriacutefica En cambio la superficie negra absorbe bien el calor radiante y la temperatura del agua aumenta
Informacioacuten para el docente La energiacutea caloriacutefica se desplaza de los objetos calientes a los friacuteos por tres meacutetodos convencioacuten con-duccioacuten y radiacioacuten De todos ellos la radiacioacuten es el uacutenico que no requiere contacto En el espacio no hay medio material por el que circular y la energiacutea caloriacutefica solo puede viajar en forma de radiacioacuten El infrarrojo es un tipo de luz que cae justo fuera del rango de la luz visible en el espectro electromagneacutetico Las ondas de luz portan energiacutea las longitudes de onda maacutes cortas tienen maacutes energiacutea mientras que las longitudes de onda maacutes largas tienen menos energiacutea Los objetos maacutes friacuteos brillaraacuten con longitudes de onda maacutes largas mientras que los objetos calientes brillaraacuten con longitudes de onda maacutes cortas En este proceso no interviene ninguna partiacutecula a diferencia de cuando se produce la conduccioacuten asiacute que la ra-diacioacuten puede darse en el vaciacuteo del espacio Los astroacutenomos que buscan exoplanetas utilizan telescopios de infrarrojos para detectar el tenue fulgor de objetos situados en el espacio exterior Los exoplanetas se detectan con maacutes facilidad cuando son grandes y completan una oacuterbita alrededor de su estrella cada pocos diacuteas 51 Pegasi b es un ejemplo y se considera un juacutepiter caliente Estos planetas alcanzan tempe-raturas muy elevadas porque se encuentran muy cerca de sus estrellas y fulguran con intensidad en luz infrarroja Spitzer fue el primer telescopio espacial que permitioacute detectar la luz de estos juacutepiter calientes
El papel termocromaacutetico contiene pigmentos sensibles a la temperatura Cambian de color al ca-lentarse o enfriarse Los materiales termocromaacuteticos se pueden utilizar para comprobar la laquoconductividad teacutermicaraquo o la capacidad para conducir el calor de un material
Los metales son materiales de una conductividad extrema La conduccioacuten permite que los aacutetomos calientes energeacuteticos choquen con aacutetomos maacutes friacuteos y alejados del metal lo que los vuelve maacutes energeacute-ticos De este modo la energiacutea caloriacutefica se va desplazando por el objeto
gt Telescopio espacial Spitzer
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que cuando un objeto opaco o transluacutecido
bloquea la luz de una fuente se produce una sombra
bull que cuanto maacutes cerca se encuentra el objeto de la fuente de luz mayor es la sombra que produce
bull que las estrellas emiten luzbull que a medida que los planetas orbitan alrededor
de su estrella bloquean parte de su luzbull que los planetas absorben y reflejan luz
Contexto
A medida que un planeta orbita su estrella puede situarse entre ese astro y la Tierra lo que eclipsa para nosotros parte de la luz de la estrella Esto recibe el nombre de traacutensito La medicioacuten de la intensidad de la luz durante un periodo de tiempo permite detectar planetas distantes y sus estrellas En esta actividad los alumnos aprenderaacuten cuestiones relacionadas con la luz y las sombras el traacutensito de planetas extrasolares ante sus estrellas centrales las estrellas como objetos
que emiten luz y la absorcioacuten de la luz
gt ESAATG medialab CC BY-SA 30 IGO
41
tema 5EN TRAacuteNSITO
Deteccioacuten de planetas extrasolares mediante la medicioacuten del descenso de brillo
Registrador de datos
(data logger)
Pizarra blanca o pared blanca para proyectar
Esferas de poliestirenovarios tamantildeos Tijeras
CartulinaCinta adhesiva
Pinchos de brochetas
o palillos de madera
Fuente de luz linterna o foco
de LED
Ficha de actividades
5a y 5b
42 T5
Material necesario para realizar la actividad
Esferas de distintos tamantildeos
(baloacuten de fuacutetbol pelota tenis pelota
espuma)
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Fotometrista de
traacutensitos e Ingeniero de disentildeo
Caja de cartoacuten (tipo zapatos o tipo toacutener de impresora)
Disco graduadoEncuadernadores
Palillos de dientes
Bolitas pequentildeas de poliexpan o
plastilina
Tema 5 En traacutensito 43T5
Para preparar con antelacioacutenPrepara varias esferas de distintos tamantildeos como un baloacuten de fuacutetbol una pelota de espuma y una pelota de tenis Se pueden preparar etiquetas identificativas con la profesioacuten de fotometrista de traacutensitos
ActividadIntroduccioacuten Pregunta en clase queacute ocurre cuando un objeto opaco pasa por delante de una fuente de luz Haz una demostracioacuten pasando un objeto por delante del foco del proyector de la clase y mostrando su sombra en la pizarra blanca Como alternativa usa una linterna o un foco y proyecta la sombra contra una cartulina blanca o la pizarra blanca del aula
Plantea estas preguntas
mdash iquestQueacute le pasa al tamantildeo de la sombra cuando se acerca o se aleja el objeto de la fuente de luz iquestQueacute hariacuteas para averiguarlo
Cada grupo de alumnos recortaraacute una pequentildea figura de cartulina que deberaacute unir a una base de cartulina para que se mantenga en vertical Los alumnos planearaacuten la investigacioacuten emitiraacuten predicciones y reali-zaraacuten la actividad tomando mediciones meticulosas y tomando registros de los resultados Tal vez quieran usar para sus registros el ejemplo que aparece en la ficha de actividades 5a Los grupos pondraacuten en comuacuten sus hallazgos y explicaraacuten sus conclusiones
mdash iquestQueacute han descubierto iquestQueacute pasoacute con el tamantildeo de la sombra al acercar o alejar la figura de la fuente de luz iquestCoacutemo se aseguraron de que no hubiera desviaciones cada vez que realizaban la prueba iquestPueden usar los datos para trazar una graacutefica que muestre el tamantildeo de la sombra frente a la distancia de la fuente de luz
Muestra en clase esta animacioacuten (titulada laquoTransiting Exoplanet Graphraquo) con la simulacioacuten de la curva de
luz que surge a medida que un planeta orbita alrededor de su estrella httpyoutubeOX_QWa_v5rw
44 T5 Tema 5 En traacutensito
Recrea el traacutensito de un planeta ante su estrella usando la pizarra blanca y el proyector de la clase a modo de estrella central La clase deberiacutea percibir la sombra en la pantalla cuando dos alumnos lancen una pelota desde un lado de la pantalla hasta el otro Prueba a usar pelotas de distintos tamantildeos
El alumnado confeccionaraacute por grupos una maqueta del traacutensito de un planeta ante su estrella usando esferas de poliestireno (o ciacuterculos de cartulina) para representar los exoplanetas y los palillos o brochetas de madera para sostenerlos Una fuente de luz como una linterna o un foco led haraacute las veces de estrella Si se conecta un registrador de datos (data logger) a un ordenador portaacutetil para medir la intensidad de la luz se apreciaraacute un descenso en la luz registrada cuando el planeta pase por delante de la fuente de luz
Muestra al alumnado la ficha de actividades 5b donde aparece una serie de graacuteficas con el nivel de luz registrado a medida que un exo-planeta orbita alrededor de su estrella La graacutefica a tambieacuten ilustra queacute aspecto tendriacutea la graacutefica si el planeta en oacuterbita fuera maacutes grande iquestSeriacutean capaces de trazar una liacutenea en los diagramas b c y d que ilus-tre la graacutefica resultante si cerca de la estrella orbitara un planeta maacutes pequentildeo maacutes veloz o maacutes lento
gt Graacutefica para ilustrar el tamantildeo de la sombra frente a la distancia de la frente de luz (en cm)
Distancia (cm)
Tam
antildeo
de la
som
bra
(cm
)
ENLACES
Muestra en clase este interesante viacutedeo de animacioacuten donde se explica el trabajo de la misioacuten Kepler y coacutemo opera este telescopio para detectar planetas
httpskeplernasagovmultimediaInteracti-vesHowKeplerDiscoversPlanetsElementaryflashcfm
Herramienta Lightgrapher
httpskeplernasagoveducationModelsand-Simulationslightgrapher
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Con una caja de zapatos se puede fabricar una caja de luz Haz un orificio en uno de sus lados con la finalidad de iluminarla a traveacutes de eacutel con alguacuten tipo de foco como una linterna led En el lado opuesto practica otro orificio que quede justo en frente de la fuente de luz Recorta una rendija semicircular en la tapa-dera de la caja cerca del extremo en el que se encuentre la fuente de luz Introduce por este orificio un palillo que en uno de sus extremos porte una bola de plastilina que represente el planeta aseguacuterate de que el haz de luz incide directamente sobre el planeta Desplaza el palillo con el planeta desde un extremo de la rendija semicircular hasta el otro extremo simulando parte de la oacuterbita En lugar de mirar la luz directamente usa un teleacutefono moacutevil o iPad colocado en el orificio por el que se mira y graba un viacutedeo con el paso del planeta mientras lo desplazas de un extremo al otro de la rendija
Ver guiacuteas de construccioacuten de las cajas en el anexo C de este documentohttpeseroeswp-contentuploads201808Cuaderno-ESERO_Detective-de-exoplanetas_DE-SB-01_2C2AA-ED_DIGITALpdf
45T5Tema 5 En traacutensito
Puesta en comuacutenInsta a cada grupo a crear un modelo a partir de una de las curvas de luz que aparecen en la ficha de actividades 5b iquestSaben explicar por queacute cambia la curva de luz con la velocidad del traacutensito o con el tamantildeo del planeta que orbita alrededor de la estrella Aprovecha las actividades praacutecticas para comentar los detalles de conocimiento maacutes relevantes Recuerda al alumnado que la observacioacuten minuciosa del brillo de una es-trella al lo largo de un periodo de tiempo permite detectar un descenso minuacutesculo en la cantidad de luz que vemos de esa estrella Los cientiacuteficos pueden medir ese brillo y representarlo en una graacutefica que se conoce como curva de luz Los planetas suelen ser pequentildeiacutesimos comparados con sus estrellas centrales asiacute que los descensos de luz que provocan en ellas son extremadamente leves Los planetas del tamantildeo de la Tierra son especialmente difiacuteciles de detectar Los exoplanetas maacutes grandes son faacuteciles de divisar sobre todo cuando se detectan varias oacuterbitas
Curvas de luz del traacutensito de un planetaEstas son cuatro copias de la misma curva de luz (fichas 5b) registrada durante el traacutensito de un planeta por delante de su estrella La graacutefica a) tambieacuten muestra la curva (en azul) que se obtiene cuando alrededor de la estrella orbita un planeta maacutes grande Dibuja otra curva en las graacuteficas que muestre b) un planeta maacutes pequentildeo c) un traacutensito maacutes veloz y d) un planeta maacutes lento
ENLACES
La misioacuten Kepler de la NASA dedicoacute antildeos a observar el mismo trozo de cielo casi 100 000 estrellas con la esperanza de captar traacutensitos
httpskeplernasagovindexcfm
GRAacuteFICA A Tiempo
Tiempo
Tiempo
Tiempo
Porc
enta
je d
e br
illo
Porc
enta
je d
e br
illo
Porc
enta
je d
e br
illo
Porc
enta
je d
e br
illo
GRAacuteFICA C
GRAacuteFICA B
GRAacuteFICA D
w w w e s e r o e sH O J A D E A C T I V I D A D E S
acti
vida
des
46 T5
Cuaderno del profesoradoD E T E C C I Oacute N D E E X O P L A N E TA S Ficha 5a (anverso)
Nuestra pregunta es
Predecimos que
Cambiaremos
Mediremos
Dejaremos igual las condiciones siguientes
Resultados obtenidos
H O J A D E A C T I V I D A D E Sw w w e s e r o e s
actividades47T5
Cuaderno del profesoradoD E T E C C I Oacute N D E E X O P L A N E TA SFicha 5a (reverso)
Resultados obtenidos
Distancia a la luz (en cm) Tamantildeo de la sombra (en cm)
Los resultados obtenidos revelan
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los polos magneacuteticos se dan por pares bull que los polos opuestos se atraen y que los polos
iguales se repelenbull que los imanes atraen algunos materialesbull que una corriente eleacutectrica en un cable crea un
campo magneacutetico
Contexto
El descubrimiento del planeta extrasolar Proxima b un posible mundo similar a la Tierra que orbita alrededor de Proxima Centauri (la estrella maacutes cercana al Sol) suscitoacute diversas cuestiones relacionadas con su capacidad para albergar vida Este exoplaneta estaacute bombardeado por cantidades inmensas de radiacioacuten procedente de su estrella Como se encuentra maacutes cerca de su estrella que la Tierra del Sol necesitariacutea contar con un campo magneacutetico muy intenso para que la vida sobreviviera en eacutel Aquiacute en la Tierra el campo magneacutetico que rodea el planeta protege a todos los seres vivos de los peligrosos rayos coacutesmicos
En esta actividad el alumnado estudiaraacute los
imanes fabricaraacute un electroimaacuten sencillo e investigaraacute
sus propiedades
gt Exoplaneta con niveles elevados de radiacioacuten electromagneacutetica Creacutedito NASAJPL-CaltechR Hurt (SSC)
tema 6QUE LA FUERZA TE ACOMPANtildeE
Fabricacioacuten de un electroimaacuten
49
Cinta aislante Tijeras
Ademaacutes necesitaraacutes
Contenedor de plaacutestico
50 T6
Cable con aislamiento
(al menos 2 metros)2 pilas AA2 imanes
2 cables de conexioacuten
con pinzas de cocodrilo
Clips de papeleriacutea
2 varillas o clavos de hierro
grandes(uno fino y otro
grueso)2 portapilas AA
Material necesario para realizar la actividad
Interruptor o interruptor
casero
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astrofiacutesico e Ingeniero de producto
PelacablesTacos de madera
(para interruptor)Puntas
(para interruptor)
Material opcional
51T6Tema 6 Que la fuerza te acompantildee
Para preparar con antelacioacutenEl docente podraacute preparar interruptores eleacutectricos simples con el alumnado si no dispone de interruptores comerciales
Veacuteanse las instrucciones en el apartado titulado laquoInformacioacuten para el docenteraquo
Para esta actividad se pueden preparar etiquetas identificativas con la profesioacuten de astrofiacutesicoConviene confeccionar y probar un electroimaacuten antes de realizar la actividad en clase La fuerza del
imaacuten dependeraacute del nuacutemero de espiras con que se construya
ActividadIntroduccioacuten Muestra en clase una imagen del exoplaneta Proxima b y explica que se trata de un planeta distante que orbita alrededor de una estrella llamada Proxima Centauri que es la maacutes cercana al Sol Aunque la oacuterbita que sigue el planeta alrededor de su estrella estaacute dentro de la zona habitable soporta vientos descomuna-les 2000 veces maacutes fuertes que los que imperan en la Tierra y recibe un bombardeo intenso de radiacioacuten El planeta necesitariacutea contar con un campo magneacutetico potente para proteger cualquier tipo de vida que pudiera albergar
En esta actividad los alumnos investigaraacuten por su cuenta queacute tipos de imanes hay comprobaraacuten la atraccioacuten y repulsioacuten entre sus polos y la fuerza magneacutetica asimismo estudiaraacuten que los imanes atraen algunos materiales Tras discutir sus resultados explicaraacuten que la electricidad se puede usar para construir un imaacuten y lo que se obtiene se denomina electroimaacuten
Cada grupo usaraacute los materiales que hay dentro del recipiente para fabricar un electroimaacuten Primero comprobaraacute su eficacia usando clips de papeleriacutea Despueacutes los grupos debatiraacuten queacute materiales les gusta-riacutea someter a su electroimaacuten antes de reunir una serie de materiales
Averiguaciones
mdash iquestCuaacutentos clips de papeleriacutea atraeraacute el electroimaacuten
mdash iquestVariacutea la fuerza del imaacuten si se cambia la cantidad de espiras de alambre con que se construye
mdash iquestHay alguna relacioacuten entre el nuacutemero de espiras del electroimaacuten y la cantidad de clips de papeleriacutea que consigue atraer
52 T6 Tema 6 Que la fuerza te acompantildee
mdash iquestPuedes antildeadir un interruptor para activar y desactivar el paso de la electricidad y por tanto el imaacuten
mdash iquestCoacutemo afecta al imaacuten un incremento del voltaje con una pila maacutes potente o antildeadiendo maacutes pilas
mdash iquestRepercute en el imaacuten el empleo de un clavo maacutes largo maacutes corto maacutes grueso o maacutes fino
mdash iquestQueacute materiales se pueden levantar usando la atraccioacuten de un imaacuten
Los datos recopilados durante la investigacioacuten de la relacioacuten entre el nuacutemero de espiras y la cantidad de clips de papeleriacutea atraiacutedos se puede plasmar despueacutes en graacuteficas El alumnado deberaacute exponer sus hallaz-gos en forma de presentacioacuten o de mural
Puesta en comuacutenCada grupo elige un meacutetodo para informar de sus hallazgos al resto de la clase y resumiraacute sus resultados en la pizarra electroacutenica iquestEncontraron los grupos alguna conexioacuten entre el nuacutemero de espiras de alambre y la fuerza del electroimaacuten iquestLograron aumentar la potencia de su imaacuten iquestCoacutemo iquestQueacute materiales atrajo el imaacuten iquestCoinciden en sus conclusiones todos los grupos
Nuacutemero de espiras Nuacutemero de clips de papeleriacutea
53T6Tema 6 Que la fuerza te acompantildee
Informacioacuten para el docente Se cree que el campo magneacutetico de nuestro planeta se genera en las profundidades del nuacutecleo terrestre A medida que la Tierra gira se arremolinan los materiales fundidos situados en el nuacutecleo del planeta El hierro liacutequido conduce la electricidad y genera corrientes eleacutectricas que a su vez crean campos magneacuteticos Los cientiacuteficos han desarrollado un meacutetodo para calcular el campo magneacutetico de un planeta extrasolar distante que orbite alrededor de una estrella distinta de la nuestra El meacutetodo consiste en utilizar el telescopio espacial Hubble para observar el paso de un planeta por delante de su estrella y entonces estudiar la absorcioacuten de la radiacioacuten de la estrella por parte de la atmoacutesfera del planeta para por uacuteltimo estimar el tamantildeo de los campos magneacuteticos que actuacutean alrededor del planeta
Los campos magneacuteticos se producen cuando todos los electrones de un objeto de metal giran en la misma direccioacuten Un electroimaacuten es un tipo de imaacuten que usa electricidad y un material magneacutetico como el hierro para crear campos magneacuteticos Los campos magneacuteticos no se ven pero siacute se pueden medir sus efectos
Para construir un electroimaacuten simple bull Pela los extremos de un cable para despojarlos del aislamiento de
plaacutestico que los recubre bull Coloca los materiales dentro de un contenedor de plaacutestico que no
conduzca la electricidadbull Sujeta el cable de unos 20 cm de largo por uno de sus extremos
coloacutecalo en la cabeza de un clavo de hierro y enroacutellalo a lo largo de eacutel sin que se superponga en ninguacuten lugar hasta la punta del clavo
bull Aseguacuterate de que enrollas el cable en el clavo dando las vueltas siempre hacia el mismo lado para que la electricidad fluya en un solo sentido
bull Conecta los extremos del cable a los dos lados (el positivo y el ne-gativo) de la pila sujetaacutendolo a ellos con un trozo de cinta aislante para que no dejen de hacer contacto
bull Cuando hayas conectado el segundo extremo del cable la pila em-pezaraacute a conducir electricidad por las espiras de alambre y el clavo quedaraacute imantado
bull Si permutas las conexiones tambieacuten cambiaraacutes la polaridad del campo magneacutetico creado
bull Prueba el electroimaacuten colocaacutendolo cerca de un clip de papeleriacutea o cualquier otro metal
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Los alumnos investigaraacuten el exoplaneta HD 209458b apodado Osiris un juacutepiter caliente que viene a ser una tercera parte maacutes grande y maacutes brillante que Juacutepiter Tambieacuten podriacutean investigar Proxima b para lo que podraacuten apo-yarse en la informacioacuten que encontraraacuten aquiacute
httpsenwikipediaorgwikiProxima_Cen-tauri_b
httpswwwnasagovcontentgoddardhub-bles-new-shot-of-proxima-centauri-our-nea-rest-neighbor
CONFECCIOacuteN DE UN INTERRUPTOR SIMPLE
Clava dos puntillas pequentildeas en un taco pequentildeo de madera y ensarta en cada una de ellas un clip de papeleriacutea Sujeta los cables a la cabeza de cada puntilla con pinzas de coco-drilo El circuito se cierra al desplazar los clips para que esteacuten en contacto Usa este enlace para consultar las instrucciones para hacerlo y otros ejemplos de interruptores simples
httphomeschoolandthingsblogspotcouk201303making-simple-switch-for-elec-tricalhtml
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que las ondas electromagneacuteticas viajan por el
espaciobull que los cientiacuteficos captan esas ondas usando
radiotelescopios bull que esas ondas se traducen entonces a sonidosbull a trabajar siguiendo el meacutetodo cientiacutefico mediante
la formulacioacuten de predicciones la realizacioacuten de experimentos sin sesgos y la recopilacioacuten e interpretacioacuten de datos
Contexto
Los cuatro sateacutelites Cluster de ESA han descubierto que la Tierra y otros planetas con campos magneacuteticos como Juacutepiter y Saturno emiten sentildeales de radio que viajan por el espacio en un haz delgado Estas emisiones solo se pueden detectar e interpretar usando radiotelescopios de gran tamantildeo
En esta actividad el alumnado recrearaacute diversos sistemas para enviar mensajes a distancia incluido el recorrido de las ondas de radio por el espacio usaraacute el meacutetodo cientiacutefico para estudiar los teleacutefonos con cuerda y escucharaacute los sonidos
naturales de la Tierra
gt Representacioacuten artiacutestica de los sateacutelites CLUSTER Copyright NASA
55
tema 7iquestHAY ALGUIEN A LA ESCUCHA
Comunicacioacuten a traveacutes del espacio
2 vasos desechables
56 T7
CuerdaHilo de nailon
Material necesario para realizar la actividad A
Bazuca de aire o caja de cartoacuten
Pelotas de espuma de diferentes
coloresVasos
desechablesParaguasPapel Radio analoacutegica
Ademaacutes necesitaraacutes para realizar la actividad A
Ademaacutes necesitaraacutes para realizar la actividad B
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Radioastroacutenomo
e Ingeniero de Sonido
2 platillos (muacutesica)
1 velaFicha de
actividades 2b
Linterna
Tabla con Coacutedigo Morse
o aplicacioacuten para moacutevil
Una caja de cartoacuten Compaacutes Tijeras Cinta adhesiva
Material opcional
Material necesario para construir un bazuca de aire
57T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Para preparar con antelacioacutenEl docente puede conseguir un bazuca de aire por Internet o se puede construir uno con una caja de car-toacuten (consulte el apartado titulado ldquoInformacioacuten para el docenterdquo)
Ten a mano una radio analoacutegica
Para la construccioacuten del teleacutefono deberemos practicar un orificio en la base de cada vaso previamente Para esta investigacioacuten se pueden preparar etiquetas identificativas con las profesiones de Radioastroacuteno-mo e Ingeniero de Sonido
Actividad AAveriguar maneras de enviar mensajes a distancia
Introduccioacuten Comienza el tema con una demostracioacuten para despertar la imaginacioacuten del alumnado Tiende una cuerda por el aula y cuelga de ella un trozo de papel o pide a alguien de la clase que lo sostenga en alto Utiliza un ba-zuca de aire para lanzar una onda de aire a traveacutes del aula que haga vibrar el papel Luego pide que un par de voluntarios se coloquen los vasos desechables en la cabeza Apunta con el bazuca hacia cada uno de los vasos y dispara Los vasos se tambalearaacuten y se caeraacuten Pregunta en clase queacute creen que pasa
Tambieacuten se pueden chocar dos platillos para demostrar que el aire que desplazan apaga la llama de una vela
Explica a la clase que aunque no vemos el aire moverse hasta el papel o los vasos siacute vemos o percibimos las consecuencias de ese desplazamiento De manera anaacuteloga las ondas de radio que recorren distancias inmen-sas por el espacio no se ven pero sabemos que estaacuten ahiacute al capturarlas y transformarlas en sonido Pregunta en clase si se les ocurre alguna manera de enviar mensajes a distancia aquiacute en el planeta Tierra Deja que debatan sus propuestas Ensentildea en clase dos objetos sencillos (vasos de papel y cuerda) que podriacutean utilizarse para enviar un mensaje iquestSe le ocurre a alguien coacutemo Aniacutemalos a comprobar sus propuestas A continuacioacuten los chicos probaraacuten por parejas a usar vasos de papel y cuerda para mandar mensajes Organizados ya por grupos debe-raacuten identificar queacute variables pueden cambiarse y coacutemo planificariacutean la investigacioacuten Tal vez quieran apoyarse en la ficha de actividades 2b (del tema 2) para planificar la resolucioacuten de interrogantes como
mdash iquestAfecta la longitud de la cuerda o el tipo de cuerda al sonido recibido
mdash iquestQueacute pasa cuando la cuerda estaacute tensa o flojamdash iquestTiene alguna repercusioacuten el material del
que estaacute hecho el vasomdash iquestFuncionariacutea el teleacutefono de cuerda
doblando una esquina
58 T7 Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
mdash El alumnado recopilaraacute y anotaraacute los datos y compartiraacute los resultados con la clase
mdash iquestQueacute tipo de cuerda o vaso recomendariacutean y por queacute
Puesta en comuacutenExplica en clase que los sonidos se generan mediante vibraciones que se desplazan a traveacutes del aire de soacute-lidos y de liacutequidos Las vibraciones que se producen al hablar dentro del vaso viajan por la cuerda hasta lle-gar al otro vaso el aire que hay dentro del vaso y los huesos que hay en el craacuteneo vibran y esas vibraciones llegan hasta los oiacutedos y entonces el cerebro descifra esa informacioacuten en forma de sonidos reconocibles
Para afianzar estos conocimientos se puede utilizar este viacutedeo
httpswwwyoutubecomwatchv=HMXoHKwWmU8
Actividad BEstudio de las ondas de radio
IntroduccioacutenHaz hincapieacute en que las ondas de radio son muy diferentes de las ondas del sonido Explica que las ondas electromagneacuteticas pueden viajar por el espacio sin necesidad de que haya aire Algunas de estas ondas se denominan ondas de radio Los cientiacuteficos han descubierto una manera de captar ondas de radio y convertirlas en sentildeales que viajan hasta nuestro oiacutedo
A continuacioacuten el alumnado reproduciraacute en clase el viaje que siguen las ondas electromagneacuteticas por el espacio hasta llegar al radiotelescopio Varios voluntarios se colocaraacuten en un extremo del aula con pelotas de espuma de diferentes colores que lanzaraacuten hacia el laquoradiotelescopioraquo un paraguas abierto que otro voluntario sujetaraacute desde el lado opuesto del aula de manera que la parte coacutencava mire hacia la clase Alguien decidiraacute queacute colores representaraacuten las ondas de radio uacutetiles Cuando se hayan lanzado todas las pelotas solo se conservaraacuten las pelotas de los colores elegidos que haya atrapado el paraguas mientras que el resto se desecharaacute Explica en clase que las estrellas (representadas por los alumnos voluntarios) emiten un montoacuten de radiacioacuten (representada aquiacute por todas las pelotas de diferentes colores) que viaja por el espacio el radiotelescopio (representado por el paraguas) capta toda esa radiacioacuten pero este instrumento solo podraacute utilizar la radiacioacuten de ciertas longitudes de onda las denominas ondas de radio las cuales transformaraacute en sentildeales comprensibles para nosotros
59T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Demostracioacuten del docenteUtiliza una radio analoacutegica para que el alumnado perciba el sonido que se oye cuando no estaacute sintonizada ninguna emisora mientras que al sintonizar alguna el sonido se vuelve niacutetido De forma anaacuteloga seriacutea-mos incapaces de atribuir un sentido a las ondas de radio si su energiacutea no se transformara en vibraciones que percibimos en forma de sonidos
Explica en clase que la Tierra y otros planetas tienen una manera de gritarle al resto de la Galaxia laquoiexclEstoy aquiacuteraquo Lo que ocurre es que ese mensaje solo se percibe y se entiende mediante radiotelescopios de gran tamantildeo
En este enlace escucharaacutes una grabacioacuten con los laquosonidosraquo
naturales de la Tierra
httpwwwesaintesaKIDSenSEM5QPSHKHF_LifeinSpace_0html
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Los maacutes entusiastas podriacutean construir o com-prar un transmisor que permita al alumnado enviar mensajes Los chicos tambieacuten podriacutean realizar su propia grabacioacuten de radio
Tambieacuten podriacutea estudiarse el coacutedigo Morse Existe una aplicacioacuten para teleacutefonos moacuteviles llamada Morse-It que traduce textos a pitidos en coacutedigo Morse Una laacutempara led podriacutea sustituirse por un timbre Otra alternativa seriacutea utilizar una linterna para enviar mensajes con patrones de haces de luz Explica que la luz se puede usar de este modo para enviar informacioacuten
Imagen 1 El Observatorio IRAM Pico Veleta o IRAM 30m es un radiotelescopio pertenecien-te al Instituto de Radioastronomiacutea Milimeacutetrica que estaacute situado en la loma de Dilar en Sierra Nevada a una altura de 2850 m sobre el nivel del mar
gt Radiotelescopio del observatorio de Sierra Nevada desde las pistas de esquiacute
60 T7 Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
A - J --- S 1 ----
B - K -- T - 2 ---
C -- L - U - 3 --
D - M -- V - 4 -
E N - W -- 5
F - O --- X -- 6 -
G -- P -- Y --- 7 --
H Q --- Z -- 8 ---
I R - 0 -----
9 ----
gt Tabla con el coacutedigo Morse
61T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Informacioacuten para el docente Los objetos que pueblan el espacio como planetas exoplanetas estrellas polvo y gas emiten ondas elec-tromagneacuteticas de diferentes longitudes de onda Parte de la luz que emiten tiene longitudes de onda muy largas algunas de hasta kiloacutemetro y medio de longitud Estas ondas largas reciben el nombre de ondas de radio y son parte de una serie maacutes grande de ondas denominadas en su conjunto espectro electromag-neacutetico Como las ondas de radio son tan largas para captarlas se utilizan telescopios especiales llamados radiotelescopios Estos son mucho maacutes grandes que los telescopios que se usan para captar la luz visible Estos instrumentos inmensos se apuntan hacia las estrellas o planetas y permiten conocer su estructura movimiento y composicioacuten a partir del estudio de las ondas de radio que provienen de esos objetos En astronomiacutea se utilizan ciertos instrumentos para convertir las ondas de radio en imaacutegenes y sonidos
Construccioacuten de un bazuca de aire1 Sella por completo todos los bordes de la caja con la cinta adhesiva 2 Traza un ciacuterculo en el centro de uno de sus lados recoacutertalo y sella los bordes de este orificio
con cinta 3 Golpea con las manos simultaacuteneamente dos lados opuestos de la caja de manera que el aire que
hay en su interior se vea forzado a salir por el orificio circular 4 Dirige el aire saliente hacia el objetivo como un montoacuten de vasos de papel para intentar tumbarlos
con la raacutefaga
gt Bazuka de aire
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los sonidos se producen por vibracionesbull que el tono de un sonido se puede cambiarbull que los exoplanetas pueden transitar ante el disco
de sus estrellas siguiendo un patroacuten regular
Contexto
El telescopio espacial Spitzer reveloacute hace poco que alrededor de la estrella TRAPPIST-1 orbitan siete planetas similares a la Tierra cuyo nombre astronoacutemico es b c d e f g y h Los planetas se detectaron debido a sus traacutensito por delante de la estrella lo que eclipsa perioacutedicamente una parte minuacutescula de la luz estelar Los planetas orbitan esta estrella siguiendo un patroacuten
En este tema el alumnado usaraacute materiales cotidianos para confeccionar instrumentos sencillos como flautas de pan a partir de pajitas de refrescos y producir con ellos siete notas que combinaraacuten al
antojo de su imaginacioacuten para crear melodiacuteas
gt Sistema solar de TRAPPIST-1 Copyright de la ilustracioacuten NASA
63
tema 8LA MUacuteSICA DE LOS PLANETAS EXTRASOLARES
Sonidos del espacio
64 T8
Ordenador con conexioacuten a
internet
Material necesario para realizar la actividad
Pajitas de refresco
Ademaacutes necesitaraacutes
Vasos desechables
Cinta adhesiva
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Ingeniero de
sonido y Cientiacutefico planetario
Botellas o vasos Baquetas Cajas de cartoacuten vaciacuteas
Gomas elaacutesticas Reglas de plaacutestico
65T8Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
Para preparar con antelacioacutenPara esta actividad se pueden preparar etiquetas indentificativas para la profesioacuten de ingeniero de sonido
ActividadIntroduccioacutenExplica en clase que el telescopio espacial Spitzer descubrioacute la estrella TRAPPIST-1 y sus siete planetas
Muestra la imagen de TRAPPIST-1
httpcdnsci-newscomimagesenlarge3image_4728e-TRAPPIST-1jpg
Reproduce en clase la animacioacuten de los traacutensitos ante TRAPPIST que aparece en el siguiente viacutedeo Las oacuterbitas se han acelerado para que el viacutedeo dure un solo minutohttpwwwspitzercaltecheduexploreblog371-Making-Music-from-Exoplanets
Explica que usando los patrones de los traacutensitos de estos siete planetas similares a la Tierra ante el disco de su estrella ha inspirado a un muacutesico a componer una melodiacutea basada en los tiempos en los que se produ-cen esos traacutensitos Asignoacute al traacutensito de cada planeta una nota musical acorde con su nombre (en ingleacutes b es la nota si c es do d es re e es la nota mi f es fa g es sol y h no se corresponde con ninguna nota musical) y antildeadioacute al conjunto una instrumentacioacuten sencilla de fondo y el ritmo de un tambor
Pon ejemplos de alguacuten otro sistema planetario extrasolar como Gliese o Kepler
con una cantidad diversa de planetas en oacuterbita alrededor de la estrella central
httpsexoplanetsnasagovresources174 httpswwwnasagovameskeplerkepler-186-and-the-solar-system
El alumnado cortaraacute las pajitas de papel para construir siete laquoflautas de panraquo de distintas longitudes Todas ellas deberaacuten tener uno de sus extremos aplanado de manera que al soplar por eacutel se produzca una nota o vibracioacuten diferente iquestSon capaces los alumnos de usar las flautas por turnos para crear una melodiacutea Organizados en grupos los chicos usaraacuten esas siete notas para crear una melodiacutea baacutesica a la que antildeadiraacuten la muacutesica que deseen
Ya han compuesto una muacutesica basada en los traacutensitos de TRAPPIST iquestPodraacuten crear ahora una melodiacutea basada en otros sistemas Podriacutean probar a llenar botellas o jarras con agua hasta distintas alturas a tamborilear con las baquetas a hacer vibrar reglas sobre el borde de una mesa o a hacer vibrar gomillas elaacutesticas tensadas a lo ancho de una caja de pantildeuelos vaciacutea
mdash iquestSeriacutea capaz alguacuten grupo de componer un rap para acompantildear sus melodiacuteas
66 T8 Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
Puesta en comuacutenCada grupo interpretaraacute su composicioacuten para toda la clase iquestSe les ocurre alguna aportacioacuten para mejorar las piezas musicales
En el tema 7 el alumnado aprendioacute que los planetas con un cam-po magneacutetico producen sentildeales que se pueden detectar mediante radiotelescopios Si una raza alieniacutegena captara las sentildeales de radio naturales que emite la Tierra oiriacutea una serie de chasquidos y silbidos iexclparecidos a los de R2-D2 el robot de Star Wars
Vuelve a oiacuter los chasquidos y silbidos de la Tierra en el sitio ESA Kids
httpwwwesaintesaKIDSenSEM5QPSHKHF_LifeinSpace_0html
Oiacuted en clase un corte de Star Wars la firma de cinco notas de la peliacute-cula Encuentros en la tercera fase o cualquier otra muacutesica relacionada con el espacio
Actividad B El programa ScratchCada uno de los planetas de Trappist-1 tarda un tiempo diferente en completar una oacuterbita alrededor de su estrella central Las leyes de Ke-pler dicen que cuanto maacutes lejos se encuentra un planeta de su estrella maacutes tarda en recorrer su oacuterbita
En este proyecto en Scratch el periodo de cada oacuterbita es propor-cional a los periodos orbitales reales de los planetas de Trappist Cada vez que un planeta completa una oacuterbita el modelo emite un sonido diferente
httpsscratchmiteduprojects153216618
Los sonidos estaacuten asignados de la siguiente manera pero es faacutecil cam-biar esto dentro del modelo
B ndash Chomp C ndash Boing D ndash CricketE ndash Meow F ndash Alien Creak2 G ndash Bass BeatboxH ndash Goose
El tiempo que dura cada oacuterbita se puede encontrar en el programa Scratch y se da en segundos
El cursor proporcional del modelo se puede utilizar para obtener muacuteltiplos de cada periodo orbital Por ejemplo si la proporcioacuten se es-tablece en 2 entonces el periodo de Trappist-1b ascenderaacute a 302 se-gundos y el de Trappist-1h seraacute de 40 segundos
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
El alumnado podriacutea iniciarse en el empleo de un programa informaacutetico para crear sus propias composiciones musicales basadas en los patrones orbitales de los planetas de TRAPPIST-1 Beatwave es una aplicacioacuten interesante que se puede usar con teleacutefonos moacuteviles y que ofrece la posibilidad de crear ritmos simples melodiacuteas melodiacuteas paralelas y de antildeadir instrumentos de fondo
67T8Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
1 Pulsa la flecha identifica los distintos sonidos que se oyen 2 Ordeacutenalos por periodos (del maacutes corto al maacutes largo) Pulsa stop
para detener los sonidos3 Cronometra cada uno crea una tabla con los periodos orbitales
(en segundos) 4 Pulsa en cada planeta para comprobar que cada sonido se re-
produce por separado Los datos reales de los planetas se pue-den encontrar en Wikipedia
httpsenwikiped iaorgwikiTRAPPIST-1mediaFile-PIA21425_-_TRAPPIST-1_Statistics_Tablejpg
El alumnado podriacutea recrear las oacuterbitas intentando cronometrar sus perio-dos mientras caminan en torno a una laquoestrellaraquo de manera que siempre pasen por el mismo punto cada vez que oigan el sonido de su planeta Esta recreacioacuten fiacutesica de las oacuterbitas con alumnos representando cada uno de los planetas orbitando alrededor de una estrella central podriacutea ayudar al grupo a entender la distancia a la que se encuentra cada planeta de la estrella y la velocidad a la que se desplaza en relacioacuten con los demaacutes pla-netas del sistema Asimismo podriacutea ayudarles a entender queacute hicieron en realidad durante la actividad con el programa Scratch que cada sonido re-presenta una oacuterbita completa Tendriacutean que poner a escala la distancia de las oacuterbitas porque si no algunos tardariacutean diacuteas en completar una vuelta de modo que un ejercicio matemaacutetico uacutetil consistiriacutea en crear una escala adecuada que pudiera representarse dentro de la clase Para ello deberaacuten asumir que las oacuterbitas son circulares Si juegan con el cursor proporcional del modelo encontraraacuten la mejor opcioacuten para que todos los planetas com-pleten sanos y salvos sus oacuterbitas respectivas Deberaacuten calcular la longitud del periodo de su sonido particular y luego lo comprobaraacuten
Quien tenga habilidad programando podraacute ampliar el ejercicio in-troduciendo las oacuterbitas de los planetas en el modelo
En este enlace se puede encontrar un ejemplo de movimiento circular
en Scratch
httpsscratchmiteduprojects11439426
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Usar los datos del periodo orbital para crear una composicioacuten musical similar para nuestro Sistema Solar y compara los dos sistemas
Crear una animacioacuten con Scratch para ilustrar la rotacioacuten de los planetas del sistema TRAPPIST-1 en torno a su estrella
gt Captura de pantalla del programa Scratch
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los planetas extrasolares y sus estrellas se
encuentran a millones de antildeos-luz de distancia del Sistema Solar
bull que las condiciones ambientales que se dan en esos planetas son diversas
bull que los seres vivos experimentan adaptaciones a lo largo del tiempo para sobrevivir en las condiciones ambientales que existen en cada momento
bull que en otros sistemas planetarios podriacutea haber formas de vida diferentes a las de la Tierra
Contexto
En esta actividad el alumnado recopilaraacute informacioacuten sobre planetas extrasolares y basaacutendose en ella usaraacute la imaginacioacuten y trabajaraacute de manera creativa para disentildear y describir un nuevo exoplaneta Para ello tendraacute en cuenta rasgos clave y las adaptaciones que necesitariacutean desarrollar los seres vivos para sobrevivir en las condiciones ambientales de ese
planeta
gt ExoMars Rover ESAATG medialab
69
tema 9AGENCIA DE VIAJES A PLANETAS EXTRASOLARES
Exploracioacuten de mundos alieniacutegenas
Libros tabletas y ordenadores
de consulta
Rotuladores y laacutepices
de colores
70 T9
Ordenador con conexioacuten a
internet
Material necesario para realizar la actividad
Papel
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astroacutenomo
galaacutectico y extragalaacutectico y Astrobioacutelogo
71T9Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
Para preparar con antelacioacutenPara esta actividad se pueden preparar etiquetas identificativas para las profesiones de astroacutenomo extra-galaacutectico y astrobioacutelogo
IntroduccioacutenExplica en clase que en este tema deben actuar en primer lugar como astroacutenomos extragalaacutecticos para estudiar y disentildear un planeta extrasolar distante Despueacutes haraacuten las veces de astrobioacutelogos para estudiar y disentildear alguna forma de vida alieniacutegena uacutenica y tendraacuten que describir coacutemo se ha adaptado a las condi-ciones ambientales que imperan en su lejano mundo
Empieza la actividad con un emocionante viaje a mundos distantes usando la herramienta interactiva httpeyesjplnasagoveyes-on-exoplanetshtml
Muestra en clase las imaacutegenes del sitio en Internet de la NASAhttpsexoplanetsnasagovalien-worldsexoplanet-travel-bureau
En este sitio encontraraacutes una seleccioacuten de carteles con gran variedad de exoplanetas que ilustran los rasgos uacutenicos de cada uno de ellos
bull TRAPPIST-1_Planet hop from TRAPPIST-1 (de planeta en planeta desde TRAPPIST-1)
bull PSOJ31885-22 _Where the night life never ends (Donde la vida nocturna nunca cesa)
bull HD4037G_Experience the gravity of a super earth (Experimenta la gravedad de una supertierra)
bull KEPLER-16B_Where your shadow always has company (Donde tu sombra siempre tiene compantildeiacutea)
bull 51 Pegasi-b_Greetings from your first exoplanet (Saludos desde tu primer exoplaneta)
bull KEPLER-186F_Where the grass is always redder (Donde la hierba siempre es maacutes roja)
El tamantildeos de estos exoplanetas va desde las supertierras hasta los minineptunos algunos son rocosos otros son aacuteridos como desiertos los hay volcaacutenicos achicharrantes geacutelidos unos son asolados por potentes vientos otros son bombardeados por radiacioacuten intensa
gt Muestra de carteles sobre exoplanetas del sitio web de la NASA
72 T9 Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
Actividad ACada grupo estudiaraacute varios sistemas de planetas extrasolares y con la informacioacuten obtenida crearaacute una descripcioacuten detallada del mundo distante inventado por ellos A continuacioacuten disentildearaacuten un cartel en el que figuren los principales rasgos de ese planeta
Actividad BSi en ese mundo pudiera haber vida iquestqueacute forma tendriacutea iquestQueacute clase de adaptaciones tendriacutean que desarrollar los seres vivos para sobrevivir en las condiciones ambientales de este planeta La astrobiologiacutea aspira a descubrir cuaacuteles son las condiciones necesarias para la vida y queacute formas puede adoptar la vida Los alumnos asumiraacuten el papel de as-trobioacutelogos para estudiar los entornos extremos que hay en la Tierra y las adaptaciones que han desarrollado los seres vivos para sobrevivir en ellos Usaraacuten esta informacioacuten para describir la clase de vida alieniacutegena que podriacutea existir en el nuevo mundo que han imaginado Dibujaraacuten y pondraacuten nombre a esta nueva forma de vida y sentildealaraacuten sus rasgos principales
Puesta en comuacutenLos grupos presentaraacuten sus disentildeos ante su clase o ante otra clase y describiraacuten con detalle el mundo alieniacutegena que han inventado Expli-caraacuten queacute adaptaciones han desarrollado los seres vivos para adaptar-se a ese entorno
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Si fuera posible iquesta cuaacutel de esos exoplanetas viajariacutean los chicos o enviariacutean una sonda para estudiarlo y por queacute El docente haraacute hincapieacute en que es imposible viajar a estos exoplanetas distantes debido a las inmensas distancias que nos separan de ellos iquestCoacutemo seriacutea ese lugar Si pudieran elegir sus caracteriacutesticas iquestcuaacuteles creen que seriacutean las ideales para vivir felices y con bienestar
Puede que los grupos quieran componer una muacutesica para acompantildear su mural Tambieacuten podriacutean disentildear confeccionar y decorar una maqueta para ilustrar los rasgos principales del mundo distante que han elegido Esta actividad podriacutea relacionarse con otros temas interdisciplinares del curriacuteculo como dibujo teatro tecnologiacutea ingenieriacutea geografiacutea lecto-escritura e informaacutetica
73T9Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
VoyagerEn 1977 se lanzaron las dos sondas gemelas Voyager 1 y 2 para explo-rar regiones del espacio a las que ninguacuten otro artefacto terrestre habiacutea llegado jamaacutes Ambas estaacuten maacutes lejos del Sol que Plutoacuten y a traveacutes de los datos que siguen enviando a la Tierra los cientiacuteficos confiacutean en co-nocer mejor el espacio que media entre las estrellas llamado espacio interestelar La nave lleva a bordo un disco de cobre chapado en oro de unos 30 cm con sonidos e imaacutegenes seleccionados para retratar la diversidad de la vida y la cultura en la Tierra
mdash iquestQueacute pondriacutean los chicos en un disco asiacute para enviar en una misioacuten con destino a un planeta distante situado fuera de los confines de nuestra propia Galaxia
mdash iquestCoacutemo describiriacutean a los seres humanos
mdash iquestQueacute los hace felicesmdash iquestQueacute cualidades consideran
deseables en un ser humano
mdash iquestQueacute aficiones animales accidentes geograacuteficos o muacutesica incluiriacutean en el disco
mdash Si tuvieran que escribir una carta a un ser alieniacutegena iquestqueacute le diriacutean
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
El alumnado podriacutea grabar un viacutedeo o un mensaje de voz composiciones musicales programas informaacuteticos robots creaciones artiacutesticas o fotografiacuteas Esta actividad ofrece muchas posibilidades para seguir un plantea-miento interdisciplinar amplio atractivo para todas las edades y todo tipo de capacidades
Otros cuadernos didaacutecticosConsulta todos los disponibles y descaacutergalos de la web wwweseroes
Deteccioacuten de exoplanetasESCONDIDOS EN LA LUZModelado de traacutensitos de exoplanetas
PRIMARIA
Ingenieriacutea de astronavesLA ALEACIOacuteN PERFECTADescubre las distintas propiedades de los materiales
PRIMARIA
Lanzamiento de cohetesTECNOLOGIacuteA ESPACIALCalcula y disentildea tu propio lanzamiento
PRIMARIA
Observador de la tierraCENTINELA INCANSABLERecogida y anaacutelisis de informacioacuten para comprender mejor nuestro planeta
PRIMARIA
Deteccioacuten de exoplanetasESCONDIDOS EN LA LUZModelado de traacutensitos de exoplanetas
SECUNDARIA Y BACHILLERATO
Ingenieriacutea de astronavesLA ALEACIOacuteN PERFECTADescubre las distintas propiedades de los materiales
SECUNDARIA Y BACHILLERATO
Lanzamiento de cohetesTECNOLOGIacuteA ESPACIALCalcula y disentildea tu propio lanzamiento
SECUNDARIA Y BACHILLERATO
Modelado de traacutensitos de exoplanetas
exoplanetasDeteccioacuten de
ESCONDIDOS EN LA LUZ
PrimariaCuaderno del profesorado
DE-P-01
Colaboradores ESERO Spain Mayo 2019
ANDALUCIacuteA Consejeriacutea de Educacioacuten y Deporte de la Junta de Andaluciacutea
ARAGOacuteN Fundacioacuten Centro Astronoacutemica Aragoneacutes Espacio 042
Fundacioacuten Ibercivis
ASTURIAS Consejeriacutea de Educacioacuten y Cultura del Gobierno del Principado de Asturias
CANARIAS Consejeriacutea de Educacioacuten y Universidades del Gobierno de Canarias
CATALUNtildeA CESIRE (Centre de Recursos Pedagogravegics Especiacutefics de Suport a la Innovacioacute i la Recerca Educativa) Departament drsquoEnsenyament Generalitat de Catalunya
GALICIA Conselleriacutea de Educacioacuten Universidade e Formacioacuten Profesional de la Xunta de Galicia
I BALEARES Conselleria De Educacioacuten y Universidad Govern Illes Balears
LA MANCHA Consejeriacutea de Eduacioacuten Cultura y Deportes Gobierno de Castilla La Mancha
MADRID Consejeriacutea de Educacioacuten e Investigacioacuten de la Comunidad de Madrid
Grupo de Investigacioacuten en Nutricioacuten Ejercicio y Estilo de Vida Saludable INEF Universidad Politeacutecnica de Madrid
MURCIA Consejeriacutea de Empleo Universidades y Empresa Regioacuten de Murcia
NAVARRA Pamplonetario
PAIacuteS VASCO Departamento de educacioacuten Gobierno Vasco
VALENCIA Ciutat de les Arts i les Ciegravencies Generalitat Valenciana
Rotularesnegros
Rotuladores de colores
Fuentes de luz variadas
Pegatinas de colores
2 pipetasFichas de
actividades3a y 3b
Papel de filtro CaramelosSmaties o MampMs
Plantilla de espectroscopio (para fotocopiar)
y 1 CD
30 T3
Material necesario para realizar la actividad
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Botella con tapoacuten tipo sport
Cerillas
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Espectrocopista
y AstroacutenomoAgua caliente
Tema 3 La atmoacutesfera 31T3
Para preparar con antelacioacutenPrepara algunos ejemplos de los patrones de color que se producen cuando se dejan caer gotas de agua sobre ciacuterculos de color pintados con rotulador sobre un trozo de filtro de papel
Ten preparada una botella de plaacutestico transparente de 500 ml de capacidad con tapoacuten tipo sport y cerillas para crear una nube dentro de la botella Conviene practicarlo con antelacioacuten
Se pueden preparar etiquetas identificativas con la profesioacuten de espectroscopista del apeacutendice 1 para usarlas cuando los chicos estudien los patrones de la luz
IntroduccioacutenExplica al alumnado que la cromatografiacutea es una teacutecnica que se usa para separar mezclas Mueacutestrales coacutemo se usa la cromatografiacutea para separar pigmentos en tintes y tintas Ensentildea en clase las muestras preparadas de patrones creados al verter gotas de agua sobre ciacuterculos de colores dibujados con rotulador en filtros de papel Pide a los chicos que adivinen queacute rotuladores crearon los patrones de cada una de las muestras iquestQueacute colores permanecen igual iquestCuaacuteles se descomponen en distintos tonos
Explica en clase que igual que algunas tintas de color consisten en muchos colores las atmoacutesferas que envuelven los planetas contienen muchos ingredientes diferentes Los cientiacuteficos reuacutenen informacioacuten pro-cedente del espacio para averiguar exactamente queacute gases y queacute otras sustancias rodean estos planetas La deteccioacuten de algunos de ellos como el hidroacutegeno el dioacutexido de carbono o el oxiacutegeno puede indicar que se trata de un planeta habitable en el que podriacutea haber vida
ActividadEl alumnado estudiaraacute la teacutecnica usando rotuladores de varios colores incluido el color negro Pegaraacuten una pequentildea pegatina de color en el centro de un trozo de filtro de papel para representar un planeta y a su alrededor pintaraacuten un ciacuterculo con rotulador Antildeadiraacuten un par de gotas de agua al ciacuterculo recieacuten pintado esperaraacuten y observaraacuten queacute efectos se producen Los chicos podraacuten probar con distintos colores incluido el negro iquestQueacute ocurre Tambieacuten pueden probar a verter gotas de agua sobre Smarties o cualquier otro tipo de caramelo recubierto de color colocados sobre un papel en blanco para observar queacute pasa Expliacutecales que algunas tintas se componen de una mezcla de pigmentos que se mueven a un ritmo diferente por el papel lo que permite observar diferentes colores
Expliacutecales que la luz tambieacuten se puede descomponer en los colores de los que estaacute formada iquestAlguien ha visto alguna vez un arcoiacuteris Las gotas de lluvia curvan la luz que las atraviesa y dividen la luz visible en colores Esto es lo que llamamos un espectro Se puede usar un CD para descomponer la luz El alumnado investigaraacute este fenoacutemeno o bien orientando un CD hacia la luz del Sol o bien encendiendo una linterna o cualquier otra fuente de luz frente a un CD para ver el espectro de la luz blanca Deberiacutean intentar captar el espectro en una hoja de papel blanco cambiando el aacutengulo del CD Recuerda al alumnado que nunca hay que mirar directamente al Sol
Explica al alumnado que las atmoacutesferas planetarias contienen distintas sustancias quiacutemicas o laquoingre-dientesraquo y que cada uno de estos ingredientes tiene un patroacuten de colores o laquoespectroraquo uacutenico Cuando la luz de una estrella atraviesa las atmoacutesferas los ingredientes absorben parte de esos colores de la luz lo que se ve como liacuteneas negras A partir del patroacuten obtenido se puede saber queacute ingredientes lo causaron
32 T3 Tema 3 La atmoacutesfera
Entrega a cada grupo las fichas de actividades 3a y 3b La fi-cha 3a contiene informacioacuten sobre cuatro exoplanetas los espectros identificativos de ingredientes clave y el espectro de la luz blanca La ficha de actividades 3b es un cuestionario Porta una breve des-cripcioacuten de cada exoplaneta y del espectro de tres planetas A B y C El espectro del planeta D se ha omitido a propoacutesito para que se complete con las actividades complementarias El alumnado deberaacute cotejar estos patrones espectrales con los que aparecen en la ficha de actividades 3a para identificar queacute elementos coinciden con cada espectro Una vez que el alumnado localice queacute ingrediente hay en la atmoacutesfera de un planeta podraacute proceder a asignar un nombre a cada exoplaneta
Puesta en comuacutenCada grupo expondraacute sus resultados ante el resto de la clase identifi-caraacute los planetas A B y C y explicaraacute en queacute se ha basado para llegar a sus conclusiones
mdash iquestQueacute ingredientes consiguioacute localizar cada grupo iquestCuaacutel de los planetas podriacutea albergar vida si es que hubiera alguno iquestPor queacute O iquestpor queacute no
Demostracioacuten del docenteEs bastante sencillo crear una laquoatmoacutesferaraquo o nube en el interior de una botella para simular de manera sencilla la atmoacutesfera de un exoplaneta Vierte 50 ml de agua caliente en una botella de plaacutestico transparen-te con tapoacuten de tipo sport enciende una cerilla apaacutegala y absorbe el humo de la cerilla hacia el interior de la botella comprimieacutendola y soltaacuten-dola varias veces Cierra el tapoacuten La compresioacuten de la botella aumenta la presioacuten en su interior eleva la temperatura y convierte las moleacuteculas de agua en vapor Cuando se libera la presioacuten la temperatura desciende lo que permite que las moleacuteculas de agua se condensen alrededor de las partiacuteculas de humo y formen una laquonuberaquo Tal vez sea necesario practicar el experimento antes de realizarlo ante el alumnado
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Los chavales afianzaraacuten los conocimientos aprendidos recreando el espectro del hidroacute-geno a partir de la informacioacuten disponible Recueacuterdales que tienen el espectro completo de la luz blanca en la ficha de actividades 3a Expliacutecales que se ha detectado hidroacutegeno en la atmoacutesfera del exoplaneta D El hidroacutegeno absorbe algo de luz de color azul violeta y azul oscuro del espectro iquestSeriacutean capaces de trazar el espectro del exoplaneta D
Veacutease el apartado laquoInformacioacuten para el docenteraquo para saber maacutes sobre el espectro del hidroacutegeno
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Se puede confeccionar un espectroscopio sencillo insertando un CD en una caja Las instrucciones para esta actividad junto con otras relacionadas con la luz y el color se pueden consultar en el recurso educativo de la Agencia Espacial Europea titulado laquoThe Magic of Lightraquo consistente en ocho ejercicios de razonamiento inductivo para nintildeos de 8 a 10 antildeos de edad con la finalidad de estudiar la luz y el color usando espectroscopios y ciacutercu-los cromaacuteticos
httpswwwesaintEducationTeachers_CornerThe_Magic_of_Light_Using_spectroscopes_and_colour_wheels_to_study_the_properties_of_light_Teach_with_space_PR06
Tema 3 La atmoacutesfera 33T3
Informacioacuten para el docenteLa luz estaacute formada por radiacioacuten electromagneacutetica de distintas longitudes de onda Las sustancias que emiten luz tienen un espectro de emisioacuten Ademaacutes cada elemento absorbe ciertas longitudes de onda de la luz y crea un espectro de absorcioacuten Cuando un elemento o compuesto quiacutemico se calienta emite energiacutea en forma de luz Esos espectros de frecuencias de radiacioacuten electromagneacutetica se pueden ver me-diante un instrumento llamado espectroacutemetro Cada elemento quiacutemico se identifica porque posee es-pectro uacutenico que es como su huella dactilar Los primeros espectroscopios usaban prismas para desviar la luz pero los modelos posteriores usan sistemas de rendijas denominados red de difraccioacuten a traveacutes de la cual pasa la luz La luz se descompone entonces en distintas longitudes de onda Los CD tienen pequentildeas crestas en su superficie que reflejan la luz en distintas direcciones Funciona como una red de difraccioacuten que descompone la luz visible o luz blanca en los colores del arcoiacuteris
La misioacuten EUCLID de la Agencia Espacial Europea consiste en un sateacutelite que usa un espectroscopio para estudiar por queacute se estaacute expandiendo el universo httpsciesainteuclid
El exoplaneta A se corresponde con HD 189733b un gigante gaseoso En su atmoacutesfera se ha detec-tado hierro El exoplaneta B es HD 209458b un juacutepiter caliente con sodio en la atmoacutesfera El exoplaneta C es el objeto 55 Cancri e en cuya atmoacutesfera se ha detectado helio entre otros elementos quiacutemicos El exoplaneta D es Gliese 436b un neptuno caliente cuya atmoacutesfera contiene hidroacutegeno
En esta actividad se han utilizado los espectros del helio el hierro y el sodio y la deteccioacuten de estos elementos en una atmoacutesfera no debe considerarse un indicador de vida a diferencia de lo que podriacutea ocurrir con el hidroacutegeno El hidroacutegeno es una fuente de energiacutea quiacutemica para algunos microbios terrestres que habitan cerca de los surtidores hidrotermales de los fondos oceaacutenicos La deteccioacuten de una fuente de hidroacutegeno en la atmoacutesfera de un exoplaneta supone un hallazgo apasionante que implica que la existencia de vida extraterrestre en ese lugar no es imposible
Un espectroscopio es un instrumento que mide el espectro de la luzUn espectroacutegrafo es un instrumento que descompone la luz en un espectro de frecuencias y registra
la sentildeal mediante una caacutemaraLos especialistas que usan espectroscopios se denominan espectroscopistas y se dedican a investigar y
medir el espectro de los patrones que se forman cuando ciertas sustancias o laquomateriasraquo emiten radiacioacuten electromagneacutetica o interaccionan con ella
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que el planeta Tierra orbita alrededor del Sol en
la zona habitable (o laquozona de Ricitos de Ororaquo) donde la distancia y la temperatura son idoacuteneas
bull que los planetas extrasolares son muy calientes o muy friacuteos dependiendo de la distancia que los separe de su estrella central
bull que en astronomiacutea se usan telescopios especiales de infrarrojos para detectar estos objetos tan distantes
bull que la energiacutea se transfiere de lo caliente a lo friacuteo y que su intensidad decrece a medida que aumenta la distancia a la fuente
bull a trabajar siguiendo el meacutetodo cientiacutefico formulando predicciones observando registrando y usando datos para extraer conclusiones
Contexto
La luz infrarroja es una forma de radiacioacuten
electromagneacutetica pero no es luz visible A veces
percibimos sus efectos teacutermicos en la piel Todo lo
que estaacute caliente tambieacuten emite radiacioacuten infrarroja
y eso incluye planetas estrellas y personas Cuando
se transfiere energiacutea desde una fuente de calor esta
se dispersa por un aacuterea cada vez mayor Eso significa
que cuanto maacutes lejos se encuentra un objeto maacutes
cuesta detectarlo Los astroacutenomos que buscan
planetas extrasolares usan telescopios de infrarrojos
para captar el tenue fulgor de los objetos del espacio
exterior con ellos detectan objetos muy friacuteos y por
tanto demasiado tenues para observarlos en luz
visible En este tema el alumnado usaraacute registradores
de datos (data loggers) para medir temperaturas a
distancia y usaraacute papel termocromaacutetico para medir
el ritmo al que se transfiere energiacutea entre distintos
materiales
gt NASA AmesJPL-CaltechTim Pyle
35
tema 4NI DEMASIADO FRIacuteA NI DEMASIADO CALIENTE
La zona de Ricitos de Oro
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astrofiacutesico y Espectroscopista
Variedad de materiales y superficiesTablet o moacutevil Cinta adhesiva Cronoacutemetro
Botella de bebida de cola
2 litros
Ademaacutes necesitaraacutes
Placa de Petri de plaacutestico con tapa
Varilla metaacutelica 1 velaPapel termocromaacutetico
Taza termo(por ejemplo taza
para cafeacute con tapadera)
Termoacutemetro
36 T4
Material necesario para realizar la actividad
Material opcional
Tablet o moacutevil con app para tomar imaacutegenes teacutermicas
2 latas 2 termoacutemetros Cronoacutemetro WebCam
Tema 4 Ni demasiado friacutea ni demasiado caliente 37T4
Para preparar con antelacioacuten1 Seleccionar imaacutegenes normales y en infrarrojos para mostrar en clase httpsspaceplacenasagov
ir-photo-albumen2 Registradores de datos (data loggers) y ordenador portaacutetil para las demostraciones3 Retirar las etiquetas de dos latas Pintar una de color negro con pintura acriacutelica mate o cubrirla con
papel negro Si es necesario preparar un lote para cada equipo4 Agua caliente (a una temperatura maacutexima de 50 ordmC)
Actividad
IntroduccioacutenMuestra en la pizarra electroacutenica de clase algunas imaacutegenes de telescopios que contengan informacioacuten sobre el espacio Algunos de estos instrumentos como el telescopio espacial Spitzer reuacutenen informacioacuten sobre la temperatura de planetas estrellas y polvo y se denominan telescopios de infrarrojos Otro ejem-plo lo ofrece el telescopio espacial James Webb cuyo lanzamiento estaacute previsto para 2021
Veacutease httpjwst-miriroeacuk o httpswwwjwstnasagov
Proyecta en la pizarra electroacutenica el juego de httpsspaceplacenasagovir-photo-albumen Al pasar la laquolente de la caacutemararaquo sobre las imaacutegenes el alumnado comprobaraacute coacutemo se veriacutea el mundo si la vista humana pudiera detectar la radiacioacuten infrarroja Explica al grupo que algunos teleacutefonos moacuteviles y tabletas cuentan con tecnologiacutea para detectar radiacioacuten infrarroja El alumnado podraacute investigar coacutemo utilizar las aplicaciones para moacuteviles y tabletas que permiten tomar imaacutegenes teacutermicas o infrarrojas para detectar diferencias de tem-peratura iquestSe les ocurre alguna utilidad que pueda ofrecer esta tecnologiacutea para la vida cotidiana
Demostracioacuten del docente Coloca una vela encendida detraacutes de una botella de cola de 2 litros de manera que la vela no se vea Situacutea la caacutemara de un teleacutefono moacutevil hacia el centro de la botella ahora deberiacutea verse con claridad el ful-gor de la vela en la pantalla del teleacutefono La parte infrarroja maacutes cercana del espectro de la luz se situacutea a continuacioacuten de la luz roja que el ojo humano es capaz de detectar Las caacutemaras fotograacuteficas de algunos teleacutefonos moacuteviles no cuentan con un filtro para el infrarrojo cercano sobre todo en la caacutemara frontal Esto nos permite ver algo de la radiacioacuten electromagneacutetica (luz) que emiten los objetos calientes Un ejemplo de ello lo ofrece la contemplacioacuten de la llama de una vela a traveacutes de una botella llena de refresco de cola La llama se ve mucho maacutes al usar la caacutemara que a simple vista Otra posibilidad consiste en modificar una caacutemara web para despojarla del filtro infrarrojo
Veacutease httpswwwesaintEducationTeachers_CornerInfrared_Webcam_Hack_-_Using_infrared_ light_to_observe_the_world_in_a_new_way_Teach_with_space_P15En el siguiente enlace aparecen maacutes ejemplos de imaacutegenes en luz visible y en luz infrarroja httpcoolcosmosipaccaltecheduimage_galleriesshoehtml
38 T4 Tema 4 Ni demasiado friacutea ni demasiado caliente
Entrega a cada grupo varios cuadraditos de papel termocromaacutetico y deja que los chicos los manipulen para explorar sus propiedades iquestSaben queacute ocurre Explica brevemente coacutemo funciona este material (Consuacuteltese el apartado titulado laquoInformacioacuten para el docenteraquo) Ya en grupos los alumnos seguiraacuten investigando las propiedades del papel termocromaacutetico Pueden probar a colocar el papel en distintas superfi-cies o a sostenerlo con manos friacuteas y calientes para observar sus cam-bios de color
Tras examinar los cambios de color planificaraacuten una investigacioacuten para comparar la eficacia de distintos materiales como conductores del calor Calentaraacuten el papel termocromaacutetico colocando los cuadra-ditos sobre la tapadera de una placa de Petri llena hasta la mitad de agua caliente (a un maacuteximo de 50 ordmC) En cuanto el papel cambie de color deberaacuten colocar los cuadraditos sobre los materiales que quieran comprobar El alumnado podraacute investigar la conductividad teacutermica de diversos materiales y superficies emitiendo una prediccioacuten previa antes de medir cuaacutento tiempo tarda el papel en perder el calor y recupe-rar el tono inicial Deberaacuten decidir queacute meacutetodo seguiraacuten para anotar los resultados de sus mediciones como una tabla o graacutefica donde aparezcan los materiales ordenados de acuerdo con su conductividad teacutermica
Puesta en comuacuten
Los resultados de cada grupo se pueden cotejar y debatir en la pizarra electroacutenica para exponerlos despueacutes en forma de graacutefica
mdash iquestQueacute material fue maacutes eficaz conduciendo el calor iquestQueacute material no fue un buen conductor teacutermico iquestQueacute utilidad tendriacutean estos resultados iquestSe les ocurre alguacuten uso praacutectico para los materiales termocromaacuteticos
Explica en clase que la energiacutea siempre procede de una fuente y viaja a traveacutes de un material cuanto maacutes lejana esteacute la fuente menor seraacute la temperatura Algunos materiales como los metales son buenos con-
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Para ilustrar que los metales conducen ener-giacutea cada grupo llenaraacute de agua caliente (a un maacuteximo de 50 ordmC) hasta la mitad una taza termo Introduciraacute en ella un pincho o una cuchara de metal y volveraacute a cubrir la taza con su tapadera de manera que un extremo del metal quede bajo el agua y el otro extremo asome por el orificio de la tapadera que sirve para beber y taparaacuten los huecos que queden alrededor del metal con cinta adhesiva El alumnado deberaacute emitir una prediccioacuten sobre queacute pasaraacute con la temperatura del extremo de metal que sobresale por fuera de la taza Un miembro del grupo sujetaraacute el extremo del metal al mismo tiempo que otro pone en marcha el cronoacutemetro e informaraacute al grupo cuando detecte que aumenta la temperatu-ra entonces tomaraacuten nota del tiempo Los grupos cotejaraacuten y discutiraacuten despueacutes sus resultados Si se dispone de registradores de datos (data loggers) se podraacuten usar los senso-res de temperatura para detectar cambios de temperatura en los pinchos o las cucharas el docente podraacute conectar entonces el regis-trador de datos a un ordenador portaacutetil para mostrar a la clase una graacutefica con las varia-ciones de temperatura a lo largo del tiempo a partir de los datos recopilados
ENLACES
El siguiente enlace ofrece maacutes ejemplos de imaacutegenes en luz visible e infrarroja
httpcoolcosmosipaccaltecheduimage_ga-lleriesshoehtml
Tema 4 Ni demasiado friacutea ni demasiado caliente 39T4
ductores del calor y permiten que el calor pase a su traveacutes mientras que otros son aislantes lo que sig-nifica que no son muy eficaces dejando pasar el calor a traveacutes de ellos En el espacio la energiacutea caloriacutefica viaja por el vaciacuteo del espacio mediante un proceso denominado radiacioacuten
Para demostrar la radiacioacuten caloriacuteficaEl docente podraacute optar por utilizar este apartado como una demostracioacuten en clase o para que cada grupo realice su propio experimento Vierte el mismo volumen de agua friacutea en dos latas de metal ideacutenticas pero con una de ellas pintada con pintura acriacutelica negra mate o envuelta en papel negro e introduce en cada una un termoacutemetro o una sonda de temperatura de un registrador de datos Pon ambas latas al sol o bajo una fuente de calor como un foco Al cabo de un tiempo el agua de la lata negra deberiacutea estar maacutes ca-liente que la de la otra lata La lata sin pintar absorbe poco calor porque refleja gran parte de la energiacutea ca-loriacutefica En cambio la superficie negra absorbe bien el calor radiante y la temperatura del agua aumenta
Informacioacuten para el docente La energiacutea caloriacutefica se desplaza de los objetos calientes a los friacuteos por tres meacutetodos convencioacuten con-duccioacuten y radiacioacuten De todos ellos la radiacioacuten es el uacutenico que no requiere contacto En el espacio no hay medio material por el que circular y la energiacutea caloriacutefica solo puede viajar en forma de radiacioacuten El infrarrojo es un tipo de luz que cae justo fuera del rango de la luz visible en el espectro electromagneacutetico Las ondas de luz portan energiacutea las longitudes de onda maacutes cortas tienen maacutes energiacutea mientras que las longitudes de onda maacutes largas tienen menos energiacutea Los objetos maacutes friacuteos brillaraacuten con longitudes de onda maacutes largas mientras que los objetos calientes brillaraacuten con longitudes de onda maacutes cortas En este proceso no interviene ninguna partiacutecula a diferencia de cuando se produce la conduccioacuten asiacute que la ra-diacioacuten puede darse en el vaciacuteo del espacio Los astroacutenomos que buscan exoplanetas utilizan telescopios de infrarrojos para detectar el tenue fulgor de objetos situados en el espacio exterior Los exoplanetas se detectan con maacutes facilidad cuando son grandes y completan una oacuterbita alrededor de su estrella cada pocos diacuteas 51 Pegasi b es un ejemplo y se considera un juacutepiter caliente Estos planetas alcanzan tempe-raturas muy elevadas porque se encuentran muy cerca de sus estrellas y fulguran con intensidad en luz infrarroja Spitzer fue el primer telescopio espacial que permitioacute detectar la luz de estos juacutepiter calientes
El papel termocromaacutetico contiene pigmentos sensibles a la temperatura Cambian de color al ca-lentarse o enfriarse Los materiales termocromaacuteticos se pueden utilizar para comprobar la laquoconductividad teacutermicaraquo o la capacidad para conducir el calor de un material
Los metales son materiales de una conductividad extrema La conduccioacuten permite que los aacutetomos calientes energeacuteticos choquen con aacutetomos maacutes friacuteos y alejados del metal lo que los vuelve maacutes energeacute-ticos De este modo la energiacutea caloriacutefica se va desplazando por el objeto
gt Telescopio espacial Spitzer
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que cuando un objeto opaco o transluacutecido
bloquea la luz de una fuente se produce una sombra
bull que cuanto maacutes cerca se encuentra el objeto de la fuente de luz mayor es la sombra que produce
bull que las estrellas emiten luzbull que a medida que los planetas orbitan alrededor
de su estrella bloquean parte de su luzbull que los planetas absorben y reflejan luz
Contexto
A medida que un planeta orbita su estrella puede situarse entre ese astro y la Tierra lo que eclipsa para nosotros parte de la luz de la estrella Esto recibe el nombre de traacutensito La medicioacuten de la intensidad de la luz durante un periodo de tiempo permite detectar planetas distantes y sus estrellas En esta actividad los alumnos aprenderaacuten cuestiones relacionadas con la luz y las sombras el traacutensito de planetas extrasolares ante sus estrellas centrales las estrellas como objetos
que emiten luz y la absorcioacuten de la luz
gt ESAATG medialab CC BY-SA 30 IGO
41
tema 5EN TRAacuteNSITO
Deteccioacuten de planetas extrasolares mediante la medicioacuten del descenso de brillo
Registrador de datos
(data logger)
Pizarra blanca o pared blanca para proyectar
Esferas de poliestirenovarios tamantildeos Tijeras
CartulinaCinta adhesiva
Pinchos de brochetas
o palillos de madera
Fuente de luz linterna o foco
de LED
Ficha de actividades
5a y 5b
42 T5
Material necesario para realizar la actividad
Esferas de distintos tamantildeos
(baloacuten de fuacutetbol pelota tenis pelota
espuma)
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Fotometrista de
traacutensitos e Ingeniero de disentildeo
Caja de cartoacuten (tipo zapatos o tipo toacutener de impresora)
Disco graduadoEncuadernadores
Palillos de dientes
Bolitas pequentildeas de poliexpan o
plastilina
Tema 5 En traacutensito 43T5
Para preparar con antelacioacutenPrepara varias esferas de distintos tamantildeos como un baloacuten de fuacutetbol una pelota de espuma y una pelota de tenis Se pueden preparar etiquetas identificativas con la profesioacuten de fotometrista de traacutensitos
ActividadIntroduccioacuten Pregunta en clase queacute ocurre cuando un objeto opaco pasa por delante de una fuente de luz Haz una demostracioacuten pasando un objeto por delante del foco del proyector de la clase y mostrando su sombra en la pizarra blanca Como alternativa usa una linterna o un foco y proyecta la sombra contra una cartulina blanca o la pizarra blanca del aula
Plantea estas preguntas
mdash iquestQueacute le pasa al tamantildeo de la sombra cuando se acerca o se aleja el objeto de la fuente de luz iquestQueacute hariacuteas para averiguarlo
Cada grupo de alumnos recortaraacute una pequentildea figura de cartulina que deberaacute unir a una base de cartulina para que se mantenga en vertical Los alumnos planearaacuten la investigacioacuten emitiraacuten predicciones y reali-zaraacuten la actividad tomando mediciones meticulosas y tomando registros de los resultados Tal vez quieran usar para sus registros el ejemplo que aparece en la ficha de actividades 5a Los grupos pondraacuten en comuacuten sus hallazgos y explicaraacuten sus conclusiones
mdash iquestQueacute han descubierto iquestQueacute pasoacute con el tamantildeo de la sombra al acercar o alejar la figura de la fuente de luz iquestCoacutemo se aseguraron de que no hubiera desviaciones cada vez que realizaban la prueba iquestPueden usar los datos para trazar una graacutefica que muestre el tamantildeo de la sombra frente a la distancia de la fuente de luz
Muestra en clase esta animacioacuten (titulada laquoTransiting Exoplanet Graphraquo) con la simulacioacuten de la curva de
luz que surge a medida que un planeta orbita alrededor de su estrella httpyoutubeOX_QWa_v5rw
44 T5 Tema 5 En traacutensito
Recrea el traacutensito de un planeta ante su estrella usando la pizarra blanca y el proyector de la clase a modo de estrella central La clase deberiacutea percibir la sombra en la pantalla cuando dos alumnos lancen una pelota desde un lado de la pantalla hasta el otro Prueba a usar pelotas de distintos tamantildeos
El alumnado confeccionaraacute por grupos una maqueta del traacutensito de un planeta ante su estrella usando esferas de poliestireno (o ciacuterculos de cartulina) para representar los exoplanetas y los palillos o brochetas de madera para sostenerlos Una fuente de luz como una linterna o un foco led haraacute las veces de estrella Si se conecta un registrador de datos (data logger) a un ordenador portaacutetil para medir la intensidad de la luz se apreciaraacute un descenso en la luz registrada cuando el planeta pase por delante de la fuente de luz
Muestra al alumnado la ficha de actividades 5b donde aparece una serie de graacuteficas con el nivel de luz registrado a medida que un exo-planeta orbita alrededor de su estrella La graacutefica a tambieacuten ilustra queacute aspecto tendriacutea la graacutefica si el planeta en oacuterbita fuera maacutes grande iquestSeriacutean capaces de trazar una liacutenea en los diagramas b c y d que ilus-tre la graacutefica resultante si cerca de la estrella orbitara un planeta maacutes pequentildeo maacutes veloz o maacutes lento
gt Graacutefica para ilustrar el tamantildeo de la sombra frente a la distancia de la frente de luz (en cm)
Distancia (cm)
Tam
antildeo
de la
som
bra
(cm
)
ENLACES
Muestra en clase este interesante viacutedeo de animacioacuten donde se explica el trabajo de la misioacuten Kepler y coacutemo opera este telescopio para detectar planetas
httpskeplernasagovmultimediaInteracti-vesHowKeplerDiscoversPlanetsElementaryflashcfm
Herramienta Lightgrapher
httpskeplernasagoveducationModelsand-Simulationslightgrapher
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Con una caja de zapatos se puede fabricar una caja de luz Haz un orificio en uno de sus lados con la finalidad de iluminarla a traveacutes de eacutel con alguacuten tipo de foco como una linterna led En el lado opuesto practica otro orificio que quede justo en frente de la fuente de luz Recorta una rendija semicircular en la tapa-dera de la caja cerca del extremo en el que se encuentre la fuente de luz Introduce por este orificio un palillo que en uno de sus extremos porte una bola de plastilina que represente el planeta aseguacuterate de que el haz de luz incide directamente sobre el planeta Desplaza el palillo con el planeta desde un extremo de la rendija semicircular hasta el otro extremo simulando parte de la oacuterbita En lugar de mirar la luz directamente usa un teleacutefono moacutevil o iPad colocado en el orificio por el que se mira y graba un viacutedeo con el paso del planeta mientras lo desplazas de un extremo al otro de la rendija
Ver guiacuteas de construccioacuten de las cajas en el anexo C de este documentohttpeseroeswp-contentuploads201808Cuaderno-ESERO_Detective-de-exoplanetas_DE-SB-01_2C2AA-ED_DIGITALpdf
45T5Tema 5 En traacutensito
Puesta en comuacutenInsta a cada grupo a crear un modelo a partir de una de las curvas de luz que aparecen en la ficha de actividades 5b iquestSaben explicar por queacute cambia la curva de luz con la velocidad del traacutensito o con el tamantildeo del planeta que orbita alrededor de la estrella Aprovecha las actividades praacutecticas para comentar los detalles de conocimiento maacutes relevantes Recuerda al alumnado que la observacioacuten minuciosa del brillo de una es-trella al lo largo de un periodo de tiempo permite detectar un descenso minuacutesculo en la cantidad de luz que vemos de esa estrella Los cientiacuteficos pueden medir ese brillo y representarlo en una graacutefica que se conoce como curva de luz Los planetas suelen ser pequentildeiacutesimos comparados con sus estrellas centrales asiacute que los descensos de luz que provocan en ellas son extremadamente leves Los planetas del tamantildeo de la Tierra son especialmente difiacuteciles de detectar Los exoplanetas maacutes grandes son faacuteciles de divisar sobre todo cuando se detectan varias oacuterbitas
Curvas de luz del traacutensito de un planetaEstas son cuatro copias de la misma curva de luz (fichas 5b) registrada durante el traacutensito de un planeta por delante de su estrella La graacutefica a) tambieacuten muestra la curva (en azul) que se obtiene cuando alrededor de la estrella orbita un planeta maacutes grande Dibuja otra curva en las graacuteficas que muestre b) un planeta maacutes pequentildeo c) un traacutensito maacutes veloz y d) un planeta maacutes lento
ENLACES
La misioacuten Kepler de la NASA dedicoacute antildeos a observar el mismo trozo de cielo casi 100 000 estrellas con la esperanza de captar traacutensitos
httpskeplernasagovindexcfm
GRAacuteFICA A Tiempo
Tiempo
Tiempo
Tiempo
Porc
enta
je d
e br
illo
Porc
enta
je d
e br
illo
Porc
enta
je d
e br
illo
Porc
enta
je d
e br
illo
GRAacuteFICA C
GRAacuteFICA B
GRAacuteFICA D
w w w e s e r o e sH O J A D E A C T I V I D A D E S
acti
vida
des
46 T5
Cuaderno del profesoradoD E T E C C I Oacute N D E E X O P L A N E TA S Ficha 5a (anverso)
Nuestra pregunta es
Predecimos que
Cambiaremos
Mediremos
Dejaremos igual las condiciones siguientes
Resultados obtenidos
H O J A D E A C T I V I D A D E Sw w w e s e r o e s
actividades47T5
Cuaderno del profesoradoD E T E C C I Oacute N D E E X O P L A N E TA SFicha 5a (reverso)
Resultados obtenidos
Distancia a la luz (en cm) Tamantildeo de la sombra (en cm)
Los resultados obtenidos revelan
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los polos magneacuteticos se dan por pares bull que los polos opuestos se atraen y que los polos
iguales se repelenbull que los imanes atraen algunos materialesbull que una corriente eleacutectrica en un cable crea un
campo magneacutetico
Contexto
El descubrimiento del planeta extrasolar Proxima b un posible mundo similar a la Tierra que orbita alrededor de Proxima Centauri (la estrella maacutes cercana al Sol) suscitoacute diversas cuestiones relacionadas con su capacidad para albergar vida Este exoplaneta estaacute bombardeado por cantidades inmensas de radiacioacuten procedente de su estrella Como se encuentra maacutes cerca de su estrella que la Tierra del Sol necesitariacutea contar con un campo magneacutetico muy intenso para que la vida sobreviviera en eacutel Aquiacute en la Tierra el campo magneacutetico que rodea el planeta protege a todos los seres vivos de los peligrosos rayos coacutesmicos
En esta actividad el alumnado estudiaraacute los
imanes fabricaraacute un electroimaacuten sencillo e investigaraacute
sus propiedades
gt Exoplaneta con niveles elevados de radiacioacuten electromagneacutetica Creacutedito NASAJPL-CaltechR Hurt (SSC)
tema 6QUE LA FUERZA TE ACOMPANtildeE
Fabricacioacuten de un electroimaacuten
49
Cinta aislante Tijeras
Ademaacutes necesitaraacutes
Contenedor de plaacutestico
50 T6
Cable con aislamiento
(al menos 2 metros)2 pilas AA2 imanes
2 cables de conexioacuten
con pinzas de cocodrilo
Clips de papeleriacutea
2 varillas o clavos de hierro
grandes(uno fino y otro
grueso)2 portapilas AA
Material necesario para realizar la actividad
Interruptor o interruptor
casero
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astrofiacutesico e Ingeniero de producto
PelacablesTacos de madera
(para interruptor)Puntas
(para interruptor)
Material opcional
51T6Tema 6 Que la fuerza te acompantildee
Para preparar con antelacioacutenEl docente podraacute preparar interruptores eleacutectricos simples con el alumnado si no dispone de interruptores comerciales
Veacuteanse las instrucciones en el apartado titulado laquoInformacioacuten para el docenteraquo
Para esta actividad se pueden preparar etiquetas identificativas con la profesioacuten de astrofiacutesicoConviene confeccionar y probar un electroimaacuten antes de realizar la actividad en clase La fuerza del
imaacuten dependeraacute del nuacutemero de espiras con que se construya
ActividadIntroduccioacuten Muestra en clase una imagen del exoplaneta Proxima b y explica que se trata de un planeta distante que orbita alrededor de una estrella llamada Proxima Centauri que es la maacutes cercana al Sol Aunque la oacuterbita que sigue el planeta alrededor de su estrella estaacute dentro de la zona habitable soporta vientos descomuna-les 2000 veces maacutes fuertes que los que imperan en la Tierra y recibe un bombardeo intenso de radiacioacuten El planeta necesitariacutea contar con un campo magneacutetico potente para proteger cualquier tipo de vida que pudiera albergar
En esta actividad los alumnos investigaraacuten por su cuenta queacute tipos de imanes hay comprobaraacuten la atraccioacuten y repulsioacuten entre sus polos y la fuerza magneacutetica asimismo estudiaraacuten que los imanes atraen algunos materiales Tras discutir sus resultados explicaraacuten que la electricidad se puede usar para construir un imaacuten y lo que se obtiene se denomina electroimaacuten
Cada grupo usaraacute los materiales que hay dentro del recipiente para fabricar un electroimaacuten Primero comprobaraacute su eficacia usando clips de papeleriacutea Despueacutes los grupos debatiraacuten queacute materiales les gusta-riacutea someter a su electroimaacuten antes de reunir una serie de materiales
Averiguaciones
mdash iquestCuaacutentos clips de papeleriacutea atraeraacute el electroimaacuten
mdash iquestVariacutea la fuerza del imaacuten si se cambia la cantidad de espiras de alambre con que se construye
mdash iquestHay alguna relacioacuten entre el nuacutemero de espiras del electroimaacuten y la cantidad de clips de papeleriacutea que consigue atraer
52 T6 Tema 6 Que la fuerza te acompantildee
mdash iquestPuedes antildeadir un interruptor para activar y desactivar el paso de la electricidad y por tanto el imaacuten
mdash iquestCoacutemo afecta al imaacuten un incremento del voltaje con una pila maacutes potente o antildeadiendo maacutes pilas
mdash iquestRepercute en el imaacuten el empleo de un clavo maacutes largo maacutes corto maacutes grueso o maacutes fino
mdash iquestQueacute materiales se pueden levantar usando la atraccioacuten de un imaacuten
Los datos recopilados durante la investigacioacuten de la relacioacuten entre el nuacutemero de espiras y la cantidad de clips de papeleriacutea atraiacutedos se puede plasmar despueacutes en graacuteficas El alumnado deberaacute exponer sus hallaz-gos en forma de presentacioacuten o de mural
Puesta en comuacutenCada grupo elige un meacutetodo para informar de sus hallazgos al resto de la clase y resumiraacute sus resultados en la pizarra electroacutenica iquestEncontraron los grupos alguna conexioacuten entre el nuacutemero de espiras de alambre y la fuerza del electroimaacuten iquestLograron aumentar la potencia de su imaacuten iquestCoacutemo iquestQueacute materiales atrajo el imaacuten iquestCoinciden en sus conclusiones todos los grupos
Nuacutemero de espiras Nuacutemero de clips de papeleriacutea
53T6Tema 6 Que la fuerza te acompantildee
Informacioacuten para el docente Se cree que el campo magneacutetico de nuestro planeta se genera en las profundidades del nuacutecleo terrestre A medida que la Tierra gira se arremolinan los materiales fundidos situados en el nuacutecleo del planeta El hierro liacutequido conduce la electricidad y genera corrientes eleacutectricas que a su vez crean campos magneacuteticos Los cientiacuteficos han desarrollado un meacutetodo para calcular el campo magneacutetico de un planeta extrasolar distante que orbite alrededor de una estrella distinta de la nuestra El meacutetodo consiste en utilizar el telescopio espacial Hubble para observar el paso de un planeta por delante de su estrella y entonces estudiar la absorcioacuten de la radiacioacuten de la estrella por parte de la atmoacutesfera del planeta para por uacuteltimo estimar el tamantildeo de los campos magneacuteticos que actuacutean alrededor del planeta
Los campos magneacuteticos se producen cuando todos los electrones de un objeto de metal giran en la misma direccioacuten Un electroimaacuten es un tipo de imaacuten que usa electricidad y un material magneacutetico como el hierro para crear campos magneacuteticos Los campos magneacuteticos no se ven pero siacute se pueden medir sus efectos
Para construir un electroimaacuten simple bull Pela los extremos de un cable para despojarlos del aislamiento de
plaacutestico que los recubre bull Coloca los materiales dentro de un contenedor de plaacutestico que no
conduzca la electricidadbull Sujeta el cable de unos 20 cm de largo por uno de sus extremos
coloacutecalo en la cabeza de un clavo de hierro y enroacutellalo a lo largo de eacutel sin que se superponga en ninguacuten lugar hasta la punta del clavo
bull Aseguacuterate de que enrollas el cable en el clavo dando las vueltas siempre hacia el mismo lado para que la electricidad fluya en un solo sentido
bull Conecta los extremos del cable a los dos lados (el positivo y el ne-gativo) de la pila sujetaacutendolo a ellos con un trozo de cinta aislante para que no dejen de hacer contacto
bull Cuando hayas conectado el segundo extremo del cable la pila em-pezaraacute a conducir electricidad por las espiras de alambre y el clavo quedaraacute imantado
bull Si permutas las conexiones tambieacuten cambiaraacutes la polaridad del campo magneacutetico creado
bull Prueba el electroimaacuten colocaacutendolo cerca de un clip de papeleriacutea o cualquier otro metal
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Los alumnos investigaraacuten el exoplaneta HD 209458b apodado Osiris un juacutepiter caliente que viene a ser una tercera parte maacutes grande y maacutes brillante que Juacutepiter Tambieacuten podriacutean investigar Proxima b para lo que podraacuten apo-yarse en la informacioacuten que encontraraacuten aquiacute
httpsenwikipediaorgwikiProxima_Cen-tauri_b
httpswwwnasagovcontentgoddardhub-bles-new-shot-of-proxima-centauri-our-nea-rest-neighbor
CONFECCIOacuteN DE UN INTERRUPTOR SIMPLE
Clava dos puntillas pequentildeas en un taco pequentildeo de madera y ensarta en cada una de ellas un clip de papeleriacutea Sujeta los cables a la cabeza de cada puntilla con pinzas de coco-drilo El circuito se cierra al desplazar los clips para que esteacuten en contacto Usa este enlace para consultar las instrucciones para hacerlo y otros ejemplos de interruptores simples
httphomeschoolandthingsblogspotcouk201303making-simple-switch-for-elec-tricalhtml
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que las ondas electromagneacuteticas viajan por el
espaciobull que los cientiacuteficos captan esas ondas usando
radiotelescopios bull que esas ondas se traducen entonces a sonidosbull a trabajar siguiendo el meacutetodo cientiacutefico mediante
la formulacioacuten de predicciones la realizacioacuten de experimentos sin sesgos y la recopilacioacuten e interpretacioacuten de datos
Contexto
Los cuatro sateacutelites Cluster de ESA han descubierto que la Tierra y otros planetas con campos magneacuteticos como Juacutepiter y Saturno emiten sentildeales de radio que viajan por el espacio en un haz delgado Estas emisiones solo se pueden detectar e interpretar usando radiotelescopios de gran tamantildeo
En esta actividad el alumnado recrearaacute diversos sistemas para enviar mensajes a distancia incluido el recorrido de las ondas de radio por el espacio usaraacute el meacutetodo cientiacutefico para estudiar los teleacutefonos con cuerda y escucharaacute los sonidos
naturales de la Tierra
gt Representacioacuten artiacutestica de los sateacutelites CLUSTER Copyright NASA
55
tema 7iquestHAY ALGUIEN A LA ESCUCHA
Comunicacioacuten a traveacutes del espacio
2 vasos desechables
56 T7
CuerdaHilo de nailon
Material necesario para realizar la actividad A
Bazuca de aire o caja de cartoacuten
Pelotas de espuma de diferentes
coloresVasos
desechablesParaguasPapel Radio analoacutegica
Ademaacutes necesitaraacutes para realizar la actividad A
Ademaacutes necesitaraacutes para realizar la actividad B
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Radioastroacutenomo
e Ingeniero de Sonido
2 platillos (muacutesica)
1 velaFicha de
actividades 2b
Linterna
Tabla con Coacutedigo Morse
o aplicacioacuten para moacutevil
Una caja de cartoacuten Compaacutes Tijeras Cinta adhesiva
Material opcional
Material necesario para construir un bazuca de aire
57T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Para preparar con antelacioacutenEl docente puede conseguir un bazuca de aire por Internet o se puede construir uno con una caja de car-toacuten (consulte el apartado titulado ldquoInformacioacuten para el docenterdquo)
Ten a mano una radio analoacutegica
Para la construccioacuten del teleacutefono deberemos practicar un orificio en la base de cada vaso previamente Para esta investigacioacuten se pueden preparar etiquetas identificativas con las profesiones de Radioastroacuteno-mo e Ingeniero de Sonido
Actividad AAveriguar maneras de enviar mensajes a distancia
Introduccioacuten Comienza el tema con una demostracioacuten para despertar la imaginacioacuten del alumnado Tiende una cuerda por el aula y cuelga de ella un trozo de papel o pide a alguien de la clase que lo sostenga en alto Utiliza un ba-zuca de aire para lanzar una onda de aire a traveacutes del aula que haga vibrar el papel Luego pide que un par de voluntarios se coloquen los vasos desechables en la cabeza Apunta con el bazuca hacia cada uno de los vasos y dispara Los vasos se tambalearaacuten y se caeraacuten Pregunta en clase queacute creen que pasa
Tambieacuten se pueden chocar dos platillos para demostrar que el aire que desplazan apaga la llama de una vela
Explica a la clase que aunque no vemos el aire moverse hasta el papel o los vasos siacute vemos o percibimos las consecuencias de ese desplazamiento De manera anaacuteloga las ondas de radio que recorren distancias inmen-sas por el espacio no se ven pero sabemos que estaacuten ahiacute al capturarlas y transformarlas en sonido Pregunta en clase si se les ocurre alguna manera de enviar mensajes a distancia aquiacute en el planeta Tierra Deja que debatan sus propuestas Ensentildea en clase dos objetos sencillos (vasos de papel y cuerda) que podriacutean utilizarse para enviar un mensaje iquestSe le ocurre a alguien coacutemo Aniacutemalos a comprobar sus propuestas A continuacioacuten los chicos probaraacuten por parejas a usar vasos de papel y cuerda para mandar mensajes Organizados ya por grupos debe-raacuten identificar queacute variables pueden cambiarse y coacutemo planificariacutean la investigacioacuten Tal vez quieran apoyarse en la ficha de actividades 2b (del tema 2) para planificar la resolucioacuten de interrogantes como
mdash iquestAfecta la longitud de la cuerda o el tipo de cuerda al sonido recibido
mdash iquestQueacute pasa cuando la cuerda estaacute tensa o flojamdash iquestTiene alguna repercusioacuten el material del
que estaacute hecho el vasomdash iquestFuncionariacutea el teleacutefono de cuerda
doblando una esquina
58 T7 Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
mdash El alumnado recopilaraacute y anotaraacute los datos y compartiraacute los resultados con la clase
mdash iquestQueacute tipo de cuerda o vaso recomendariacutean y por queacute
Puesta en comuacutenExplica en clase que los sonidos se generan mediante vibraciones que se desplazan a traveacutes del aire de soacute-lidos y de liacutequidos Las vibraciones que se producen al hablar dentro del vaso viajan por la cuerda hasta lle-gar al otro vaso el aire que hay dentro del vaso y los huesos que hay en el craacuteneo vibran y esas vibraciones llegan hasta los oiacutedos y entonces el cerebro descifra esa informacioacuten en forma de sonidos reconocibles
Para afianzar estos conocimientos se puede utilizar este viacutedeo
httpswwwyoutubecomwatchv=HMXoHKwWmU8
Actividad BEstudio de las ondas de radio
IntroduccioacutenHaz hincapieacute en que las ondas de radio son muy diferentes de las ondas del sonido Explica que las ondas electromagneacuteticas pueden viajar por el espacio sin necesidad de que haya aire Algunas de estas ondas se denominan ondas de radio Los cientiacuteficos han descubierto una manera de captar ondas de radio y convertirlas en sentildeales que viajan hasta nuestro oiacutedo
A continuacioacuten el alumnado reproduciraacute en clase el viaje que siguen las ondas electromagneacuteticas por el espacio hasta llegar al radiotelescopio Varios voluntarios se colocaraacuten en un extremo del aula con pelotas de espuma de diferentes colores que lanzaraacuten hacia el laquoradiotelescopioraquo un paraguas abierto que otro voluntario sujetaraacute desde el lado opuesto del aula de manera que la parte coacutencava mire hacia la clase Alguien decidiraacute queacute colores representaraacuten las ondas de radio uacutetiles Cuando se hayan lanzado todas las pelotas solo se conservaraacuten las pelotas de los colores elegidos que haya atrapado el paraguas mientras que el resto se desecharaacute Explica en clase que las estrellas (representadas por los alumnos voluntarios) emiten un montoacuten de radiacioacuten (representada aquiacute por todas las pelotas de diferentes colores) que viaja por el espacio el radiotelescopio (representado por el paraguas) capta toda esa radiacioacuten pero este instrumento solo podraacute utilizar la radiacioacuten de ciertas longitudes de onda las denominas ondas de radio las cuales transformaraacute en sentildeales comprensibles para nosotros
59T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Demostracioacuten del docenteUtiliza una radio analoacutegica para que el alumnado perciba el sonido que se oye cuando no estaacute sintonizada ninguna emisora mientras que al sintonizar alguna el sonido se vuelve niacutetido De forma anaacuteloga seriacutea-mos incapaces de atribuir un sentido a las ondas de radio si su energiacutea no se transformara en vibraciones que percibimos en forma de sonidos
Explica en clase que la Tierra y otros planetas tienen una manera de gritarle al resto de la Galaxia laquoiexclEstoy aquiacuteraquo Lo que ocurre es que ese mensaje solo se percibe y se entiende mediante radiotelescopios de gran tamantildeo
En este enlace escucharaacutes una grabacioacuten con los laquosonidosraquo
naturales de la Tierra
httpwwwesaintesaKIDSenSEM5QPSHKHF_LifeinSpace_0html
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Los maacutes entusiastas podriacutean construir o com-prar un transmisor que permita al alumnado enviar mensajes Los chicos tambieacuten podriacutean realizar su propia grabacioacuten de radio
Tambieacuten podriacutea estudiarse el coacutedigo Morse Existe una aplicacioacuten para teleacutefonos moacuteviles llamada Morse-It que traduce textos a pitidos en coacutedigo Morse Una laacutempara led podriacutea sustituirse por un timbre Otra alternativa seriacutea utilizar una linterna para enviar mensajes con patrones de haces de luz Explica que la luz se puede usar de este modo para enviar informacioacuten
Imagen 1 El Observatorio IRAM Pico Veleta o IRAM 30m es un radiotelescopio pertenecien-te al Instituto de Radioastronomiacutea Milimeacutetrica que estaacute situado en la loma de Dilar en Sierra Nevada a una altura de 2850 m sobre el nivel del mar
gt Radiotelescopio del observatorio de Sierra Nevada desde las pistas de esquiacute
60 T7 Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
A - J --- S 1 ----
B - K -- T - 2 ---
C -- L - U - 3 --
D - M -- V - 4 -
E N - W -- 5
F - O --- X -- 6 -
G -- P -- Y --- 7 --
H Q --- Z -- 8 ---
I R - 0 -----
9 ----
gt Tabla con el coacutedigo Morse
61T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Informacioacuten para el docente Los objetos que pueblan el espacio como planetas exoplanetas estrellas polvo y gas emiten ondas elec-tromagneacuteticas de diferentes longitudes de onda Parte de la luz que emiten tiene longitudes de onda muy largas algunas de hasta kiloacutemetro y medio de longitud Estas ondas largas reciben el nombre de ondas de radio y son parte de una serie maacutes grande de ondas denominadas en su conjunto espectro electromag-neacutetico Como las ondas de radio son tan largas para captarlas se utilizan telescopios especiales llamados radiotelescopios Estos son mucho maacutes grandes que los telescopios que se usan para captar la luz visible Estos instrumentos inmensos se apuntan hacia las estrellas o planetas y permiten conocer su estructura movimiento y composicioacuten a partir del estudio de las ondas de radio que provienen de esos objetos En astronomiacutea se utilizan ciertos instrumentos para convertir las ondas de radio en imaacutegenes y sonidos
Construccioacuten de un bazuca de aire1 Sella por completo todos los bordes de la caja con la cinta adhesiva 2 Traza un ciacuterculo en el centro de uno de sus lados recoacutertalo y sella los bordes de este orificio
con cinta 3 Golpea con las manos simultaacuteneamente dos lados opuestos de la caja de manera que el aire que
hay en su interior se vea forzado a salir por el orificio circular 4 Dirige el aire saliente hacia el objetivo como un montoacuten de vasos de papel para intentar tumbarlos
con la raacutefaga
gt Bazuka de aire
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los sonidos se producen por vibracionesbull que el tono de un sonido se puede cambiarbull que los exoplanetas pueden transitar ante el disco
de sus estrellas siguiendo un patroacuten regular
Contexto
El telescopio espacial Spitzer reveloacute hace poco que alrededor de la estrella TRAPPIST-1 orbitan siete planetas similares a la Tierra cuyo nombre astronoacutemico es b c d e f g y h Los planetas se detectaron debido a sus traacutensito por delante de la estrella lo que eclipsa perioacutedicamente una parte minuacutescula de la luz estelar Los planetas orbitan esta estrella siguiendo un patroacuten
En este tema el alumnado usaraacute materiales cotidianos para confeccionar instrumentos sencillos como flautas de pan a partir de pajitas de refrescos y producir con ellos siete notas que combinaraacuten al
antojo de su imaginacioacuten para crear melodiacuteas
gt Sistema solar de TRAPPIST-1 Copyright de la ilustracioacuten NASA
63
tema 8LA MUacuteSICA DE LOS PLANETAS EXTRASOLARES
Sonidos del espacio
64 T8
Ordenador con conexioacuten a
internet
Material necesario para realizar la actividad
Pajitas de refresco
Ademaacutes necesitaraacutes
Vasos desechables
Cinta adhesiva
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Ingeniero de
sonido y Cientiacutefico planetario
Botellas o vasos Baquetas Cajas de cartoacuten vaciacuteas
Gomas elaacutesticas Reglas de plaacutestico
65T8Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
Para preparar con antelacioacutenPara esta actividad se pueden preparar etiquetas indentificativas para la profesioacuten de ingeniero de sonido
ActividadIntroduccioacutenExplica en clase que el telescopio espacial Spitzer descubrioacute la estrella TRAPPIST-1 y sus siete planetas
Muestra la imagen de TRAPPIST-1
httpcdnsci-newscomimagesenlarge3image_4728e-TRAPPIST-1jpg
Reproduce en clase la animacioacuten de los traacutensitos ante TRAPPIST que aparece en el siguiente viacutedeo Las oacuterbitas se han acelerado para que el viacutedeo dure un solo minutohttpwwwspitzercaltecheduexploreblog371-Making-Music-from-Exoplanets
Explica que usando los patrones de los traacutensitos de estos siete planetas similares a la Tierra ante el disco de su estrella ha inspirado a un muacutesico a componer una melodiacutea basada en los tiempos en los que se produ-cen esos traacutensitos Asignoacute al traacutensito de cada planeta una nota musical acorde con su nombre (en ingleacutes b es la nota si c es do d es re e es la nota mi f es fa g es sol y h no se corresponde con ninguna nota musical) y antildeadioacute al conjunto una instrumentacioacuten sencilla de fondo y el ritmo de un tambor
Pon ejemplos de alguacuten otro sistema planetario extrasolar como Gliese o Kepler
con una cantidad diversa de planetas en oacuterbita alrededor de la estrella central
httpsexoplanetsnasagovresources174 httpswwwnasagovameskeplerkepler-186-and-the-solar-system
El alumnado cortaraacute las pajitas de papel para construir siete laquoflautas de panraquo de distintas longitudes Todas ellas deberaacuten tener uno de sus extremos aplanado de manera que al soplar por eacutel se produzca una nota o vibracioacuten diferente iquestSon capaces los alumnos de usar las flautas por turnos para crear una melodiacutea Organizados en grupos los chicos usaraacuten esas siete notas para crear una melodiacutea baacutesica a la que antildeadiraacuten la muacutesica que deseen
Ya han compuesto una muacutesica basada en los traacutensitos de TRAPPIST iquestPodraacuten crear ahora una melodiacutea basada en otros sistemas Podriacutean probar a llenar botellas o jarras con agua hasta distintas alturas a tamborilear con las baquetas a hacer vibrar reglas sobre el borde de una mesa o a hacer vibrar gomillas elaacutesticas tensadas a lo ancho de una caja de pantildeuelos vaciacutea
mdash iquestSeriacutea capaz alguacuten grupo de componer un rap para acompantildear sus melodiacuteas
66 T8 Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
Puesta en comuacutenCada grupo interpretaraacute su composicioacuten para toda la clase iquestSe les ocurre alguna aportacioacuten para mejorar las piezas musicales
En el tema 7 el alumnado aprendioacute que los planetas con un cam-po magneacutetico producen sentildeales que se pueden detectar mediante radiotelescopios Si una raza alieniacutegena captara las sentildeales de radio naturales que emite la Tierra oiriacutea una serie de chasquidos y silbidos iexclparecidos a los de R2-D2 el robot de Star Wars
Vuelve a oiacuter los chasquidos y silbidos de la Tierra en el sitio ESA Kids
httpwwwesaintesaKIDSenSEM5QPSHKHF_LifeinSpace_0html
Oiacuted en clase un corte de Star Wars la firma de cinco notas de la peliacute-cula Encuentros en la tercera fase o cualquier otra muacutesica relacionada con el espacio
Actividad B El programa ScratchCada uno de los planetas de Trappist-1 tarda un tiempo diferente en completar una oacuterbita alrededor de su estrella central Las leyes de Ke-pler dicen que cuanto maacutes lejos se encuentra un planeta de su estrella maacutes tarda en recorrer su oacuterbita
En este proyecto en Scratch el periodo de cada oacuterbita es propor-cional a los periodos orbitales reales de los planetas de Trappist Cada vez que un planeta completa una oacuterbita el modelo emite un sonido diferente
httpsscratchmiteduprojects153216618
Los sonidos estaacuten asignados de la siguiente manera pero es faacutecil cam-biar esto dentro del modelo
B ndash Chomp C ndash Boing D ndash CricketE ndash Meow F ndash Alien Creak2 G ndash Bass BeatboxH ndash Goose
El tiempo que dura cada oacuterbita se puede encontrar en el programa Scratch y se da en segundos
El cursor proporcional del modelo se puede utilizar para obtener muacuteltiplos de cada periodo orbital Por ejemplo si la proporcioacuten se es-tablece en 2 entonces el periodo de Trappist-1b ascenderaacute a 302 se-gundos y el de Trappist-1h seraacute de 40 segundos
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
El alumnado podriacutea iniciarse en el empleo de un programa informaacutetico para crear sus propias composiciones musicales basadas en los patrones orbitales de los planetas de TRAPPIST-1 Beatwave es una aplicacioacuten interesante que se puede usar con teleacutefonos moacuteviles y que ofrece la posibilidad de crear ritmos simples melodiacuteas melodiacuteas paralelas y de antildeadir instrumentos de fondo
67T8Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
1 Pulsa la flecha identifica los distintos sonidos que se oyen 2 Ordeacutenalos por periodos (del maacutes corto al maacutes largo) Pulsa stop
para detener los sonidos3 Cronometra cada uno crea una tabla con los periodos orbitales
(en segundos) 4 Pulsa en cada planeta para comprobar que cada sonido se re-
produce por separado Los datos reales de los planetas se pue-den encontrar en Wikipedia
httpsenwikiped iaorgwikiTRAPPIST-1mediaFile-PIA21425_-_TRAPPIST-1_Statistics_Tablejpg
El alumnado podriacutea recrear las oacuterbitas intentando cronometrar sus perio-dos mientras caminan en torno a una laquoestrellaraquo de manera que siempre pasen por el mismo punto cada vez que oigan el sonido de su planeta Esta recreacioacuten fiacutesica de las oacuterbitas con alumnos representando cada uno de los planetas orbitando alrededor de una estrella central podriacutea ayudar al grupo a entender la distancia a la que se encuentra cada planeta de la estrella y la velocidad a la que se desplaza en relacioacuten con los demaacutes pla-netas del sistema Asimismo podriacutea ayudarles a entender queacute hicieron en realidad durante la actividad con el programa Scratch que cada sonido re-presenta una oacuterbita completa Tendriacutean que poner a escala la distancia de las oacuterbitas porque si no algunos tardariacutean diacuteas en completar una vuelta de modo que un ejercicio matemaacutetico uacutetil consistiriacutea en crear una escala adecuada que pudiera representarse dentro de la clase Para ello deberaacuten asumir que las oacuterbitas son circulares Si juegan con el cursor proporcional del modelo encontraraacuten la mejor opcioacuten para que todos los planetas com-pleten sanos y salvos sus oacuterbitas respectivas Deberaacuten calcular la longitud del periodo de su sonido particular y luego lo comprobaraacuten
Quien tenga habilidad programando podraacute ampliar el ejercicio in-troduciendo las oacuterbitas de los planetas en el modelo
En este enlace se puede encontrar un ejemplo de movimiento circular
en Scratch
httpsscratchmiteduprojects11439426
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Usar los datos del periodo orbital para crear una composicioacuten musical similar para nuestro Sistema Solar y compara los dos sistemas
Crear una animacioacuten con Scratch para ilustrar la rotacioacuten de los planetas del sistema TRAPPIST-1 en torno a su estrella
gt Captura de pantalla del programa Scratch
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los planetas extrasolares y sus estrellas se
encuentran a millones de antildeos-luz de distancia del Sistema Solar
bull que las condiciones ambientales que se dan en esos planetas son diversas
bull que los seres vivos experimentan adaptaciones a lo largo del tiempo para sobrevivir en las condiciones ambientales que existen en cada momento
bull que en otros sistemas planetarios podriacutea haber formas de vida diferentes a las de la Tierra
Contexto
En esta actividad el alumnado recopilaraacute informacioacuten sobre planetas extrasolares y basaacutendose en ella usaraacute la imaginacioacuten y trabajaraacute de manera creativa para disentildear y describir un nuevo exoplaneta Para ello tendraacute en cuenta rasgos clave y las adaptaciones que necesitariacutean desarrollar los seres vivos para sobrevivir en las condiciones ambientales de ese
planeta
gt ExoMars Rover ESAATG medialab
69
tema 9AGENCIA DE VIAJES A PLANETAS EXTRASOLARES
Exploracioacuten de mundos alieniacutegenas
Libros tabletas y ordenadores
de consulta
Rotuladores y laacutepices
de colores
70 T9
Ordenador con conexioacuten a
internet
Material necesario para realizar la actividad
Papel
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astroacutenomo
galaacutectico y extragalaacutectico y Astrobioacutelogo
71T9Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
Para preparar con antelacioacutenPara esta actividad se pueden preparar etiquetas identificativas para las profesiones de astroacutenomo extra-galaacutectico y astrobioacutelogo
IntroduccioacutenExplica en clase que en este tema deben actuar en primer lugar como astroacutenomos extragalaacutecticos para estudiar y disentildear un planeta extrasolar distante Despueacutes haraacuten las veces de astrobioacutelogos para estudiar y disentildear alguna forma de vida alieniacutegena uacutenica y tendraacuten que describir coacutemo se ha adaptado a las condi-ciones ambientales que imperan en su lejano mundo
Empieza la actividad con un emocionante viaje a mundos distantes usando la herramienta interactiva httpeyesjplnasagoveyes-on-exoplanetshtml
Muestra en clase las imaacutegenes del sitio en Internet de la NASAhttpsexoplanetsnasagovalien-worldsexoplanet-travel-bureau
En este sitio encontraraacutes una seleccioacuten de carteles con gran variedad de exoplanetas que ilustran los rasgos uacutenicos de cada uno de ellos
bull TRAPPIST-1_Planet hop from TRAPPIST-1 (de planeta en planeta desde TRAPPIST-1)
bull PSOJ31885-22 _Where the night life never ends (Donde la vida nocturna nunca cesa)
bull HD4037G_Experience the gravity of a super earth (Experimenta la gravedad de una supertierra)
bull KEPLER-16B_Where your shadow always has company (Donde tu sombra siempre tiene compantildeiacutea)
bull 51 Pegasi-b_Greetings from your first exoplanet (Saludos desde tu primer exoplaneta)
bull KEPLER-186F_Where the grass is always redder (Donde la hierba siempre es maacutes roja)
El tamantildeos de estos exoplanetas va desde las supertierras hasta los minineptunos algunos son rocosos otros son aacuteridos como desiertos los hay volcaacutenicos achicharrantes geacutelidos unos son asolados por potentes vientos otros son bombardeados por radiacioacuten intensa
gt Muestra de carteles sobre exoplanetas del sitio web de la NASA
72 T9 Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
Actividad ACada grupo estudiaraacute varios sistemas de planetas extrasolares y con la informacioacuten obtenida crearaacute una descripcioacuten detallada del mundo distante inventado por ellos A continuacioacuten disentildearaacuten un cartel en el que figuren los principales rasgos de ese planeta
Actividad BSi en ese mundo pudiera haber vida iquestqueacute forma tendriacutea iquestQueacute clase de adaptaciones tendriacutean que desarrollar los seres vivos para sobrevivir en las condiciones ambientales de este planeta La astrobiologiacutea aspira a descubrir cuaacuteles son las condiciones necesarias para la vida y queacute formas puede adoptar la vida Los alumnos asumiraacuten el papel de as-trobioacutelogos para estudiar los entornos extremos que hay en la Tierra y las adaptaciones que han desarrollado los seres vivos para sobrevivir en ellos Usaraacuten esta informacioacuten para describir la clase de vida alieniacutegena que podriacutea existir en el nuevo mundo que han imaginado Dibujaraacuten y pondraacuten nombre a esta nueva forma de vida y sentildealaraacuten sus rasgos principales
Puesta en comuacutenLos grupos presentaraacuten sus disentildeos ante su clase o ante otra clase y describiraacuten con detalle el mundo alieniacutegena que han inventado Expli-caraacuten queacute adaptaciones han desarrollado los seres vivos para adaptar-se a ese entorno
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Si fuera posible iquesta cuaacutel de esos exoplanetas viajariacutean los chicos o enviariacutean una sonda para estudiarlo y por queacute El docente haraacute hincapieacute en que es imposible viajar a estos exoplanetas distantes debido a las inmensas distancias que nos separan de ellos iquestCoacutemo seriacutea ese lugar Si pudieran elegir sus caracteriacutesticas iquestcuaacuteles creen que seriacutean las ideales para vivir felices y con bienestar
Puede que los grupos quieran componer una muacutesica para acompantildear su mural Tambieacuten podriacutean disentildear confeccionar y decorar una maqueta para ilustrar los rasgos principales del mundo distante que han elegido Esta actividad podriacutea relacionarse con otros temas interdisciplinares del curriacuteculo como dibujo teatro tecnologiacutea ingenieriacutea geografiacutea lecto-escritura e informaacutetica
73T9Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
VoyagerEn 1977 se lanzaron las dos sondas gemelas Voyager 1 y 2 para explo-rar regiones del espacio a las que ninguacuten otro artefacto terrestre habiacutea llegado jamaacutes Ambas estaacuten maacutes lejos del Sol que Plutoacuten y a traveacutes de los datos que siguen enviando a la Tierra los cientiacuteficos confiacutean en co-nocer mejor el espacio que media entre las estrellas llamado espacio interestelar La nave lleva a bordo un disco de cobre chapado en oro de unos 30 cm con sonidos e imaacutegenes seleccionados para retratar la diversidad de la vida y la cultura en la Tierra
mdash iquestQueacute pondriacutean los chicos en un disco asiacute para enviar en una misioacuten con destino a un planeta distante situado fuera de los confines de nuestra propia Galaxia
mdash iquestCoacutemo describiriacutean a los seres humanos
mdash iquestQueacute los hace felicesmdash iquestQueacute cualidades consideran
deseables en un ser humano
mdash iquestQueacute aficiones animales accidentes geograacuteficos o muacutesica incluiriacutean en el disco
mdash Si tuvieran que escribir una carta a un ser alieniacutegena iquestqueacute le diriacutean
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
El alumnado podriacutea grabar un viacutedeo o un mensaje de voz composiciones musicales programas informaacuteticos robots creaciones artiacutesticas o fotografiacuteas Esta actividad ofrece muchas posibilidades para seguir un plantea-miento interdisciplinar amplio atractivo para todas las edades y todo tipo de capacidades
Otros cuadernos didaacutecticosConsulta todos los disponibles y descaacutergalos de la web wwweseroes
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Lanzamiento de cohetesTECNOLOGIacuteA ESPACIALCalcula y disentildea tu propio lanzamiento
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exoplanetasDeteccioacuten de
ESCONDIDOS EN LA LUZ
PrimariaCuaderno del profesorado
DE-P-01
Colaboradores ESERO Spain Mayo 2019
ANDALUCIacuteA Consejeriacutea de Educacioacuten y Deporte de la Junta de Andaluciacutea
ARAGOacuteN Fundacioacuten Centro Astronoacutemica Aragoneacutes Espacio 042
Fundacioacuten Ibercivis
ASTURIAS Consejeriacutea de Educacioacuten y Cultura del Gobierno del Principado de Asturias
CANARIAS Consejeriacutea de Educacioacuten y Universidades del Gobierno de Canarias
CATALUNtildeA CESIRE (Centre de Recursos Pedagogravegics Especiacutefics de Suport a la Innovacioacute i la Recerca Educativa) Departament drsquoEnsenyament Generalitat de Catalunya
GALICIA Conselleriacutea de Educacioacuten Universidade e Formacioacuten Profesional de la Xunta de Galicia
I BALEARES Conselleria De Educacioacuten y Universidad Govern Illes Balears
LA MANCHA Consejeriacutea de Eduacioacuten Cultura y Deportes Gobierno de Castilla La Mancha
MADRID Consejeriacutea de Educacioacuten e Investigacioacuten de la Comunidad de Madrid
Grupo de Investigacioacuten en Nutricioacuten Ejercicio y Estilo de Vida Saludable INEF Universidad Politeacutecnica de Madrid
MURCIA Consejeriacutea de Empleo Universidades y Empresa Regioacuten de Murcia
NAVARRA Pamplonetario
PAIacuteS VASCO Departamento de educacioacuten Gobierno Vasco
VALENCIA Ciutat de les Arts i les Ciegravencies Generalitat Valenciana
Tema 3 La atmoacutesfera 31T3
Para preparar con antelacioacutenPrepara algunos ejemplos de los patrones de color que se producen cuando se dejan caer gotas de agua sobre ciacuterculos de color pintados con rotulador sobre un trozo de filtro de papel
Ten preparada una botella de plaacutestico transparente de 500 ml de capacidad con tapoacuten tipo sport y cerillas para crear una nube dentro de la botella Conviene practicarlo con antelacioacuten
Se pueden preparar etiquetas identificativas con la profesioacuten de espectroscopista del apeacutendice 1 para usarlas cuando los chicos estudien los patrones de la luz
IntroduccioacutenExplica al alumnado que la cromatografiacutea es una teacutecnica que se usa para separar mezclas Mueacutestrales coacutemo se usa la cromatografiacutea para separar pigmentos en tintes y tintas Ensentildea en clase las muestras preparadas de patrones creados al verter gotas de agua sobre ciacuterculos de colores dibujados con rotulador en filtros de papel Pide a los chicos que adivinen queacute rotuladores crearon los patrones de cada una de las muestras iquestQueacute colores permanecen igual iquestCuaacuteles se descomponen en distintos tonos
Explica en clase que igual que algunas tintas de color consisten en muchos colores las atmoacutesferas que envuelven los planetas contienen muchos ingredientes diferentes Los cientiacuteficos reuacutenen informacioacuten pro-cedente del espacio para averiguar exactamente queacute gases y queacute otras sustancias rodean estos planetas La deteccioacuten de algunos de ellos como el hidroacutegeno el dioacutexido de carbono o el oxiacutegeno puede indicar que se trata de un planeta habitable en el que podriacutea haber vida
ActividadEl alumnado estudiaraacute la teacutecnica usando rotuladores de varios colores incluido el color negro Pegaraacuten una pequentildea pegatina de color en el centro de un trozo de filtro de papel para representar un planeta y a su alrededor pintaraacuten un ciacuterculo con rotulador Antildeadiraacuten un par de gotas de agua al ciacuterculo recieacuten pintado esperaraacuten y observaraacuten queacute efectos se producen Los chicos podraacuten probar con distintos colores incluido el negro iquestQueacute ocurre Tambieacuten pueden probar a verter gotas de agua sobre Smarties o cualquier otro tipo de caramelo recubierto de color colocados sobre un papel en blanco para observar queacute pasa Expliacutecales que algunas tintas se componen de una mezcla de pigmentos que se mueven a un ritmo diferente por el papel lo que permite observar diferentes colores
Expliacutecales que la luz tambieacuten se puede descomponer en los colores de los que estaacute formada iquestAlguien ha visto alguna vez un arcoiacuteris Las gotas de lluvia curvan la luz que las atraviesa y dividen la luz visible en colores Esto es lo que llamamos un espectro Se puede usar un CD para descomponer la luz El alumnado investigaraacute este fenoacutemeno o bien orientando un CD hacia la luz del Sol o bien encendiendo una linterna o cualquier otra fuente de luz frente a un CD para ver el espectro de la luz blanca Deberiacutean intentar captar el espectro en una hoja de papel blanco cambiando el aacutengulo del CD Recuerda al alumnado que nunca hay que mirar directamente al Sol
Explica al alumnado que las atmoacutesferas planetarias contienen distintas sustancias quiacutemicas o laquoingre-dientesraquo y que cada uno de estos ingredientes tiene un patroacuten de colores o laquoespectroraquo uacutenico Cuando la luz de una estrella atraviesa las atmoacutesferas los ingredientes absorben parte de esos colores de la luz lo que se ve como liacuteneas negras A partir del patroacuten obtenido se puede saber queacute ingredientes lo causaron
32 T3 Tema 3 La atmoacutesfera
Entrega a cada grupo las fichas de actividades 3a y 3b La fi-cha 3a contiene informacioacuten sobre cuatro exoplanetas los espectros identificativos de ingredientes clave y el espectro de la luz blanca La ficha de actividades 3b es un cuestionario Porta una breve des-cripcioacuten de cada exoplaneta y del espectro de tres planetas A B y C El espectro del planeta D se ha omitido a propoacutesito para que se complete con las actividades complementarias El alumnado deberaacute cotejar estos patrones espectrales con los que aparecen en la ficha de actividades 3a para identificar queacute elementos coinciden con cada espectro Una vez que el alumnado localice queacute ingrediente hay en la atmoacutesfera de un planeta podraacute proceder a asignar un nombre a cada exoplaneta
Puesta en comuacutenCada grupo expondraacute sus resultados ante el resto de la clase identifi-caraacute los planetas A B y C y explicaraacute en queacute se ha basado para llegar a sus conclusiones
mdash iquestQueacute ingredientes consiguioacute localizar cada grupo iquestCuaacutel de los planetas podriacutea albergar vida si es que hubiera alguno iquestPor queacute O iquestpor queacute no
Demostracioacuten del docenteEs bastante sencillo crear una laquoatmoacutesferaraquo o nube en el interior de una botella para simular de manera sencilla la atmoacutesfera de un exoplaneta Vierte 50 ml de agua caliente en una botella de plaacutestico transparen-te con tapoacuten de tipo sport enciende una cerilla apaacutegala y absorbe el humo de la cerilla hacia el interior de la botella comprimieacutendola y soltaacuten-dola varias veces Cierra el tapoacuten La compresioacuten de la botella aumenta la presioacuten en su interior eleva la temperatura y convierte las moleacuteculas de agua en vapor Cuando se libera la presioacuten la temperatura desciende lo que permite que las moleacuteculas de agua se condensen alrededor de las partiacuteculas de humo y formen una laquonuberaquo Tal vez sea necesario practicar el experimento antes de realizarlo ante el alumnado
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Los chavales afianzaraacuten los conocimientos aprendidos recreando el espectro del hidroacute-geno a partir de la informacioacuten disponible Recueacuterdales que tienen el espectro completo de la luz blanca en la ficha de actividades 3a Expliacutecales que se ha detectado hidroacutegeno en la atmoacutesfera del exoplaneta D El hidroacutegeno absorbe algo de luz de color azul violeta y azul oscuro del espectro iquestSeriacutean capaces de trazar el espectro del exoplaneta D
Veacutease el apartado laquoInformacioacuten para el docenteraquo para saber maacutes sobre el espectro del hidroacutegeno
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Se puede confeccionar un espectroscopio sencillo insertando un CD en una caja Las instrucciones para esta actividad junto con otras relacionadas con la luz y el color se pueden consultar en el recurso educativo de la Agencia Espacial Europea titulado laquoThe Magic of Lightraquo consistente en ocho ejercicios de razonamiento inductivo para nintildeos de 8 a 10 antildeos de edad con la finalidad de estudiar la luz y el color usando espectroscopios y ciacutercu-los cromaacuteticos
httpswwwesaintEducationTeachers_CornerThe_Magic_of_Light_Using_spectroscopes_and_colour_wheels_to_study_the_properties_of_light_Teach_with_space_PR06
Tema 3 La atmoacutesfera 33T3
Informacioacuten para el docenteLa luz estaacute formada por radiacioacuten electromagneacutetica de distintas longitudes de onda Las sustancias que emiten luz tienen un espectro de emisioacuten Ademaacutes cada elemento absorbe ciertas longitudes de onda de la luz y crea un espectro de absorcioacuten Cuando un elemento o compuesto quiacutemico se calienta emite energiacutea en forma de luz Esos espectros de frecuencias de radiacioacuten electromagneacutetica se pueden ver me-diante un instrumento llamado espectroacutemetro Cada elemento quiacutemico se identifica porque posee es-pectro uacutenico que es como su huella dactilar Los primeros espectroscopios usaban prismas para desviar la luz pero los modelos posteriores usan sistemas de rendijas denominados red de difraccioacuten a traveacutes de la cual pasa la luz La luz se descompone entonces en distintas longitudes de onda Los CD tienen pequentildeas crestas en su superficie que reflejan la luz en distintas direcciones Funciona como una red de difraccioacuten que descompone la luz visible o luz blanca en los colores del arcoiacuteris
La misioacuten EUCLID de la Agencia Espacial Europea consiste en un sateacutelite que usa un espectroscopio para estudiar por queacute se estaacute expandiendo el universo httpsciesainteuclid
El exoplaneta A se corresponde con HD 189733b un gigante gaseoso En su atmoacutesfera se ha detec-tado hierro El exoplaneta B es HD 209458b un juacutepiter caliente con sodio en la atmoacutesfera El exoplaneta C es el objeto 55 Cancri e en cuya atmoacutesfera se ha detectado helio entre otros elementos quiacutemicos El exoplaneta D es Gliese 436b un neptuno caliente cuya atmoacutesfera contiene hidroacutegeno
En esta actividad se han utilizado los espectros del helio el hierro y el sodio y la deteccioacuten de estos elementos en una atmoacutesfera no debe considerarse un indicador de vida a diferencia de lo que podriacutea ocurrir con el hidroacutegeno El hidroacutegeno es una fuente de energiacutea quiacutemica para algunos microbios terrestres que habitan cerca de los surtidores hidrotermales de los fondos oceaacutenicos La deteccioacuten de una fuente de hidroacutegeno en la atmoacutesfera de un exoplaneta supone un hallazgo apasionante que implica que la existencia de vida extraterrestre en ese lugar no es imposible
Un espectroscopio es un instrumento que mide el espectro de la luzUn espectroacutegrafo es un instrumento que descompone la luz en un espectro de frecuencias y registra
la sentildeal mediante una caacutemaraLos especialistas que usan espectroscopios se denominan espectroscopistas y se dedican a investigar y
medir el espectro de los patrones que se forman cuando ciertas sustancias o laquomateriasraquo emiten radiacioacuten electromagneacutetica o interaccionan con ella
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que el planeta Tierra orbita alrededor del Sol en
la zona habitable (o laquozona de Ricitos de Ororaquo) donde la distancia y la temperatura son idoacuteneas
bull que los planetas extrasolares son muy calientes o muy friacuteos dependiendo de la distancia que los separe de su estrella central
bull que en astronomiacutea se usan telescopios especiales de infrarrojos para detectar estos objetos tan distantes
bull que la energiacutea se transfiere de lo caliente a lo friacuteo y que su intensidad decrece a medida que aumenta la distancia a la fuente
bull a trabajar siguiendo el meacutetodo cientiacutefico formulando predicciones observando registrando y usando datos para extraer conclusiones
Contexto
La luz infrarroja es una forma de radiacioacuten
electromagneacutetica pero no es luz visible A veces
percibimos sus efectos teacutermicos en la piel Todo lo
que estaacute caliente tambieacuten emite radiacioacuten infrarroja
y eso incluye planetas estrellas y personas Cuando
se transfiere energiacutea desde una fuente de calor esta
se dispersa por un aacuterea cada vez mayor Eso significa
que cuanto maacutes lejos se encuentra un objeto maacutes
cuesta detectarlo Los astroacutenomos que buscan
planetas extrasolares usan telescopios de infrarrojos
para captar el tenue fulgor de los objetos del espacio
exterior con ellos detectan objetos muy friacuteos y por
tanto demasiado tenues para observarlos en luz
visible En este tema el alumnado usaraacute registradores
de datos (data loggers) para medir temperaturas a
distancia y usaraacute papel termocromaacutetico para medir
el ritmo al que se transfiere energiacutea entre distintos
materiales
gt NASA AmesJPL-CaltechTim Pyle
35
tema 4NI DEMASIADO FRIacuteA NI DEMASIADO CALIENTE
La zona de Ricitos de Oro
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astrofiacutesico y Espectroscopista
Variedad de materiales y superficiesTablet o moacutevil Cinta adhesiva Cronoacutemetro
Botella de bebida de cola
2 litros
Ademaacutes necesitaraacutes
Placa de Petri de plaacutestico con tapa
Varilla metaacutelica 1 velaPapel termocromaacutetico
Taza termo(por ejemplo taza
para cafeacute con tapadera)
Termoacutemetro
36 T4
Material necesario para realizar la actividad
Material opcional
Tablet o moacutevil con app para tomar imaacutegenes teacutermicas
2 latas 2 termoacutemetros Cronoacutemetro WebCam
Tema 4 Ni demasiado friacutea ni demasiado caliente 37T4
Para preparar con antelacioacuten1 Seleccionar imaacutegenes normales y en infrarrojos para mostrar en clase httpsspaceplacenasagov
ir-photo-albumen2 Registradores de datos (data loggers) y ordenador portaacutetil para las demostraciones3 Retirar las etiquetas de dos latas Pintar una de color negro con pintura acriacutelica mate o cubrirla con
papel negro Si es necesario preparar un lote para cada equipo4 Agua caliente (a una temperatura maacutexima de 50 ordmC)
Actividad
IntroduccioacutenMuestra en la pizarra electroacutenica de clase algunas imaacutegenes de telescopios que contengan informacioacuten sobre el espacio Algunos de estos instrumentos como el telescopio espacial Spitzer reuacutenen informacioacuten sobre la temperatura de planetas estrellas y polvo y se denominan telescopios de infrarrojos Otro ejem-plo lo ofrece el telescopio espacial James Webb cuyo lanzamiento estaacute previsto para 2021
Veacutease httpjwst-miriroeacuk o httpswwwjwstnasagov
Proyecta en la pizarra electroacutenica el juego de httpsspaceplacenasagovir-photo-albumen Al pasar la laquolente de la caacutemararaquo sobre las imaacutegenes el alumnado comprobaraacute coacutemo se veriacutea el mundo si la vista humana pudiera detectar la radiacioacuten infrarroja Explica al grupo que algunos teleacutefonos moacuteviles y tabletas cuentan con tecnologiacutea para detectar radiacioacuten infrarroja El alumnado podraacute investigar coacutemo utilizar las aplicaciones para moacuteviles y tabletas que permiten tomar imaacutegenes teacutermicas o infrarrojas para detectar diferencias de tem-peratura iquestSe les ocurre alguna utilidad que pueda ofrecer esta tecnologiacutea para la vida cotidiana
Demostracioacuten del docente Coloca una vela encendida detraacutes de una botella de cola de 2 litros de manera que la vela no se vea Situacutea la caacutemara de un teleacutefono moacutevil hacia el centro de la botella ahora deberiacutea verse con claridad el ful-gor de la vela en la pantalla del teleacutefono La parte infrarroja maacutes cercana del espectro de la luz se situacutea a continuacioacuten de la luz roja que el ojo humano es capaz de detectar Las caacutemaras fotograacuteficas de algunos teleacutefonos moacuteviles no cuentan con un filtro para el infrarrojo cercano sobre todo en la caacutemara frontal Esto nos permite ver algo de la radiacioacuten electromagneacutetica (luz) que emiten los objetos calientes Un ejemplo de ello lo ofrece la contemplacioacuten de la llama de una vela a traveacutes de una botella llena de refresco de cola La llama se ve mucho maacutes al usar la caacutemara que a simple vista Otra posibilidad consiste en modificar una caacutemara web para despojarla del filtro infrarrojo
Veacutease httpswwwesaintEducationTeachers_CornerInfrared_Webcam_Hack_-_Using_infrared_ light_to_observe_the_world_in_a_new_way_Teach_with_space_P15En el siguiente enlace aparecen maacutes ejemplos de imaacutegenes en luz visible y en luz infrarroja httpcoolcosmosipaccaltecheduimage_galleriesshoehtml
38 T4 Tema 4 Ni demasiado friacutea ni demasiado caliente
Entrega a cada grupo varios cuadraditos de papel termocromaacutetico y deja que los chicos los manipulen para explorar sus propiedades iquestSaben queacute ocurre Explica brevemente coacutemo funciona este material (Consuacuteltese el apartado titulado laquoInformacioacuten para el docenteraquo) Ya en grupos los alumnos seguiraacuten investigando las propiedades del papel termocromaacutetico Pueden probar a colocar el papel en distintas superfi-cies o a sostenerlo con manos friacuteas y calientes para observar sus cam-bios de color
Tras examinar los cambios de color planificaraacuten una investigacioacuten para comparar la eficacia de distintos materiales como conductores del calor Calentaraacuten el papel termocromaacutetico colocando los cuadra-ditos sobre la tapadera de una placa de Petri llena hasta la mitad de agua caliente (a un maacuteximo de 50 ordmC) En cuanto el papel cambie de color deberaacuten colocar los cuadraditos sobre los materiales que quieran comprobar El alumnado podraacute investigar la conductividad teacutermica de diversos materiales y superficies emitiendo una prediccioacuten previa antes de medir cuaacutento tiempo tarda el papel en perder el calor y recupe-rar el tono inicial Deberaacuten decidir queacute meacutetodo seguiraacuten para anotar los resultados de sus mediciones como una tabla o graacutefica donde aparezcan los materiales ordenados de acuerdo con su conductividad teacutermica
Puesta en comuacuten
Los resultados de cada grupo se pueden cotejar y debatir en la pizarra electroacutenica para exponerlos despueacutes en forma de graacutefica
mdash iquestQueacute material fue maacutes eficaz conduciendo el calor iquestQueacute material no fue un buen conductor teacutermico iquestQueacute utilidad tendriacutean estos resultados iquestSe les ocurre alguacuten uso praacutectico para los materiales termocromaacuteticos
Explica en clase que la energiacutea siempre procede de una fuente y viaja a traveacutes de un material cuanto maacutes lejana esteacute la fuente menor seraacute la temperatura Algunos materiales como los metales son buenos con-
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Para ilustrar que los metales conducen ener-giacutea cada grupo llenaraacute de agua caliente (a un maacuteximo de 50 ordmC) hasta la mitad una taza termo Introduciraacute en ella un pincho o una cuchara de metal y volveraacute a cubrir la taza con su tapadera de manera que un extremo del metal quede bajo el agua y el otro extremo asome por el orificio de la tapadera que sirve para beber y taparaacuten los huecos que queden alrededor del metal con cinta adhesiva El alumnado deberaacute emitir una prediccioacuten sobre queacute pasaraacute con la temperatura del extremo de metal que sobresale por fuera de la taza Un miembro del grupo sujetaraacute el extremo del metal al mismo tiempo que otro pone en marcha el cronoacutemetro e informaraacute al grupo cuando detecte que aumenta la temperatu-ra entonces tomaraacuten nota del tiempo Los grupos cotejaraacuten y discutiraacuten despueacutes sus resultados Si se dispone de registradores de datos (data loggers) se podraacuten usar los senso-res de temperatura para detectar cambios de temperatura en los pinchos o las cucharas el docente podraacute conectar entonces el regis-trador de datos a un ordenador portaacutetil para mostrar a la clase una graacutefica con las varia-ciones de temperatura a lo largo del tiempo a partir de los datos recopilados
ENLACES
El siguiente enlace ofrece maacutes ejemplos de imaacutegenes en luz visible e infrarroja
httpcoolcosmosipaccaltecheduimage_ga-lleriesshoehtml
Tema 4 Ni demasiado friacutea ni demasiado caliente 39T4
ductores del calor y permiten que el calor pase a su traveacutes mientras que otros son aislantes lo que sig-nifica que no son muy eficaces dejando pasar el calor a traveacutes de ellos En el espacio la energiacutea caloriacutefica viaja por el vaciacuteo del espacio mediante un proceso denominado radiacioacuten
Para demostrar la radiacioacuten caloriacuteficaEl docente podraacute optar por utilizar este apartado como una demostracioacuten en clase o para que cada grupo realice su propio experimento Vierte el mismo volumen de agua friacutea en dos latas de metal ideacutenticas pero con una de ellas pintada con pintura acriacutelica negra mate o envuelta en papel negro e introduce en cada una un termoacutemetro o una sonda de temperatura de un registrador de datos Pon ambas latas al sol o bajo una fuente de calor como un foco Al cabo de un tiempo el agua de la lata negra deberiacutea estar maacutes ca-liente que la de la otra lata La lata sin pintar absorbe poco calor porque refleja gran parte de la energiacutea ca-loriacutefica En cambio la superficie negra absorbe bien el calor radiante y la temperatura del agua aumenta
Informacioacuten para el docente La energiacutea caloriacutefica se desplaza de los objetos calientes a los friacuteos por tres meacutetodos convencioacuten con-duccioacuten y radiacioacuten De todos ellos la radiacioacuten es el uacutenico que no requiere contacto En el espacio no hay medio material por el que circular y la energiacutea caloriacutefica solo puede viajar en forma de radiacioacuten El infrarrojo es un tipo de luz que cae justo fuera del rango de la luz visible en el espectro electromagneacutetico Las ondas de luz portan energiacutea las longitudes de onda maacutes cortas tienen maacutes energiacutea mientras que las longitudes de onda maacutes largas tienen menos energiacutea Los objetos maacutes friacuteos brillaraacuten con longitudes de onda maacutes largas mientras que los objetos calientes brillaraacuten con longitudes de onda maacutes cortas En este proceso no interviene ninguna partiacutecula a diferencia de cuando se produce la conduccioacuten asiacute que la ra-diacioacuten puede darse en el vaciacuteo del espacio Los astroacutenomos que buscan exoplanetas utilizan telescopios de infrarrojos para detectar el tenue fulgor de objetos situados en el espacio exterior Los exoplanetas se detectan con maacutes facilidad cuando son grandes y completan una oacuterbita alrededor de su estrella cada pocos diacuteas 51 Pegasi b es un ejemplo y se considera un juacutepiter caliente Estos planetas alcanzan tempe-raturas muy elevadas porque se encuentran muy cerca de sus estrellas y fulguran con intensidad en luz infrarroja Spitzer fue el primer telescopio espacial que permitioacute detectar la luz de estos juacutepiter calientes
El papel termocromaacutetico contiene pigmentos sensibles a la temperatura Cambian de color al ca-lentarse o enfriarse Los materiales termocromaacuteticos se pueden utilizar para comprobar la laquoconductividad teacutermicaraquo o la capacidad para conducir el calor de un material
Los metales son materiales de una conductividad extrema La conduccioacuten permite que los aacutetomos calientes energeacuteticos choquen con aacutetomos maacutes friacuteos y alejados del metal lo que los vuelve maacutes energeacute-ticos De este modo la energiacutea caloriacutefica se va desplazando por el objeto
gt Telescopio espacial Spitzer
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que cuando un objeto opaco o transluacutecido
bloquea la luz de una fuente se produce una sombra
bull que cuanto maacutes cerca se encuentra el objeto de la fuente de luz mayor es la sombra que produce
bull que las estrellas emiten luzbull que a medida que los planetas orbitan alrededor
de su estrella bloquean parte de su luzbull que los planetas absorben y reflejan luz
Contexto
A medida que un planeta orbita su estrella puede situarse entre ese astro y la Tierra lo que eclipsa para nosotros parte de la luz de la estrella Esto recibe el nombre de traacutensito La medicioacuten de la intensidad de la luz durante un periodo de tiempo permite detectar planetas distantes y sus estrellas En esta actividad los alumnos aprenderaacuten cuestiones relacionadas con la luz y las sombras el traacutensito de planetas extrasolares ante sus estrellas centrales las estrellas como objetos
que emiten luz y la absorcioacuten de la luz
gt ESAATG medialab CC BY-SA 30 IGO
41
tema 5EN TRAacuteNSITO
Deteccioacuten de planetas extrasolares mediante la medicioacuten del descenso de brillo
Registrador de datos
(data logger)
Pizarra blanca o pared blanca para proyectar
Esferas de poliestirenovarios tamantildeos Tijeras
CartulinaCinta adhesiva
Pinchos de brochetas
o palillos de madera
Fuente de luz linterna o foco
de LED
Ficha de actividades
5a y 5b
42 T5
Material necesario para realizar la actividad
Esferas de distintos tamantildeos
(baloacuten de fuacutetbol pelota tenis pelota
espuma)
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Fotometrista de
traacutensitos e Ingeniero de disentildeo
Caja de cartoacuten (tipo zapatos o tipo toacutener de impresora)
Disco graduadoEncuadernadores
Palillos de dientes
Bolitas pequentildeas de poliexpan o
plastilina
Tema 5 En traacutensito 43T5
Para preparar con antelacioacutenPrepara varias esferas de distintos tamantildeos como un baloacuten de fuacutetbol una pelota de espuma y una pelota de tenis Se pueden preparar etiquetas identificativas con la profesioacuten de fotometrista de traacutensitos
ActividadIntroduccioacuten Pregunta en clase queacute ocurre cuando un objeto opaco pasa por delante de una fuente de luz Haz una demostracioacuten pasando un objeto por delante del foco del proyector de la clase y mostrando su sombra en la pizarra blanca Como alternativa usa una linterna o un foco y proyecta la sombra contra una cartulina blanca o la pizarra blanca del aula
Plantea estas preguntas
mdash iquestQueacute le pasa al tamantildeo de la sombra cuando se acerca o se aleja el objeto de la fuente de luz iquestQueacute hariacuteas para averiguarlo
Cada grupo de alumnos recortaraacute una pequentildea figura de cartulina que deberaacute unir a una base de cartulina para que se mantenga en vertical Los alumnos planearaacuten la investigacioacuten emitiraacuten predicciones y reali-zaraacuten la actividad tomando mediciones meticulosas y tomando registros de los resultados Tal vez quieran usar para sus registros el ejemplo que aparece en la ficha de actividades 5a Los grupos pondraacuten en comuacuten sus hallazgos y explicaraacuten sus conclusiones
mdash iquestQueacute han descubierto iquestQueacute pasoacute con el tamantildeo de la sombra al acercar o alejar la figura de la fuente de luz iquestCoacutemo se aseguraron de que no hubiera desviaciones cada vez que realizaban la prueba iquestPueden usar los datos para trazar una graacutefica que muestre el tamantildeo de la sombra frente a la distancia de la fuente de luz
Muestra en clase esta animacioacuten (titulada laquoTransiting Exoplanet Graphraquo) con la simulacioacuten de la curva de
luz que surge a medida que un planeta orbita alrededor de su estrella httpyoutubeOX_QWa_v5rw
44 T5 Tema 5 En traacutensito
Recrea el traacutensito de un planeta ante su estrella usando la pizarra blanca y el proyector de la clase a modo de estrella central La clase deberiacutea percibir la sombra en la pantalla cuando dos alumnos lancen una pelota desde un lado de la pantalla hasta el otro Prueba a usar pelotas de distintos tamantildeos
El alumnado confeccionaraacute por grupos una maqueta del traacutensito de un planeta ante su estrella usando esferas de poliestireno (o ciacuterculos de cartulina) para representar los exoplanetas y los palillos o brochetas de madera para sostenerlos Una fuente de luz como una linterna o un foco led haraacute las veces de estrella Si se conecta un registrador de datos (data logger) a un ordenador portaacutetil para medir la intensidad de la luz se apreciaraacute un descenso en la luz registrada cuando el planeta pase por delante de la fuente de luz
Muestra al alumnado la ficha de actividades 5b donde aparece una serie de graacuteficas con el nivel de luz registrado a medida que un exo-planeta orbita alrededor de su estrella La graacutefica a tambieacuten ilustra queacute aspecto tendriacutea la graacutefica si el planeta en oacuterbita fuera maacutes grande iquestSeriacutean capaces de trazar una liacutenea en los diagramas b c y d que ilus-tre la graacutefica resultante si cerca de la estrella orbitara un planeta maacutes pequentildeo maacutes veloz o maacutes lento
gt Graacutefica para ilustrar el tamantildeo de la sombra frente a la distancia de la frente de luz (en cm)
Distancia (cm)
Tam
antildeo
de la
som
bra
(cm
)
ENLACES
Muestra en clase este interesante viacutedeo de animacioacuten donde se explica el trabajo de la misioacuten Kepler y coacutemo opera este telescopio para detectar planetas
httpskeplernasagovmultimediaInteracti-vesHowKeplerDiscoversPlanetsElementaryflashcfm
Herramienta Lightgrapher
httpskeplernasagoveducationModelsand-Simulationslightgrapher
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Con una caja de zapatos se puede fabricar una caja de luz Haz un orificio en uno de sus lados con la finalidad de iluminarla a traveacutes de eacutel con alguacuten tipo de foco como una linterna led En el lado opuesto practica otro orificio que quede justo en frente de la fuente de luz Recorta una rendija semicircular en la tapa-dera de la caja cerca del extremo en el que se encuentre la fuente de luz Introduce por este orificio un palillo que en uno de sus extremos porte una bola de plastilina que represente el planeta aseguacuterate de que el haz de luz incide directamente sobre el planeta Desplaza el palillo con el planeta desde un extremo de la rendija semicircular hasta el otro extremo simulando parte de la oacuterbita En lugar de mirar la luz directamente usa un teleacutefono moacutevil o iPad colocado en el orificio por el que se mira y graba un viacutedeo con el paso del planeta mientras lo desplazas de un extremo al otro de la rendija
Ver guiacuteas de construccioacuten de las cajas en el anexo C de este documentohttpeseroeswp-contentuploads201808Cuaderno-ESERO_Detective-de-exoplanetas_DE-SB-01_2C2AA-ED_DIGITALpdf
45T5Tema 5 En traacutensito
Puesta en comuacutenInsta a cada grupo a crear un modelo a partir de una de las curvas de luz que aparecen en la ficha de actividades 5b iquestSaben explicar por queacute cambia la curva de luz con la velocidad del traacutensito o con el tamantildeo del planeta que orbita alrededor de la estrella Aprovecha las actividades praacutecticas para comentar los detalles de conocimiento maacutes relevantes Recuerda al alumnado que la observacioacuten minuciosa del brillo de una es-trella al lo largo de un periodo de tiempo permite detectar un descenso minuacutesculo en la cantidad de luz que vemos de esa estrella Los cientiacuteficos pueden medir ese brillo y representarlo en una graacutefica que se conoce como curva de luz Los planetas suelen ser pequentildeiacutesimos comparados con sus estrellas centrales asiacute que los descensos de luz que provocan en ellas son extremadamente leves Los planetas del tamantildeo de la Tierra son especialmente difiacuteciles de detectar Los exoplanetas maacutes grandes son faacuteciles de divisar sobre todo cuando se detectan varias oacuterbitas
Curvas de luz del traacutensito de un planetaEstas son cuatro copias de la misma curva de luz (fichas 5b) registrada durante el traacutensito de un planeta por delante de su estrella La graacutefica a) tambieacuten muestra la curva (en azul) que se obtiene cuando alrededor de la estrella orbita un planeta maacutes grande Dibuja otra curva en las graacuteficas que muestre b) un planeta maacutes pequentildeo c) un traacutensito maacutes veloz y d) un planeta maacutes lento
ENLACES
La misioacuten Kepler de la NASA dedicoacute antildeos a observar el mismo trozo de cielo casi 100 000 estrellas con la esperanza de captar traacutensitos
httpskeplernasagovindexcfm
GRAacuteFICA A Tiempo
Tiempo
Tiempo
Tiempo
Porc
enta
je d
e br
illo
Porc
enta
je d
e br
illo
Porc
enta
je d
e br
illo
Porc
enta
je d
e br
illo
GRAacuteFICA C
GRAacuteFICA B
GRAacuteFICA D
w w w e s e r o e sH O J A D E A C T I V I D A D E S
acti
vida
des
46 T5
Cuaderno del profesoradoD E T E C C I Oacute N D E E X O P L A N E TA S Ficha 5a (anverso)
Nuestra pregunta es
Predecimos que
Cambiaremos
Mediremos
Dejaremos igual las condiciones siguientes
Resultados obtenidos
H O J A D E A C T I V I D A D E Sw w w e s e r o e s
actividades47T5
Cuaderno del profesoradoD E T E C C I Oacute N D E E X O P L A N E TA SFicha 5a (reverso)
Resultados obtenidos
Distancia a la luz (en cm) Tamantildeo de la sombra (en cm)
Los resultados obtenidos revelan
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los polos magneacuteticos se dan por pares bull que los polos opuestos se atraen y que los polos
iguales se repelenbull que los imanes atraen algunos materialesbull que una corriente eleacutectrica en un cable crea un
campo magneacutetico
Contexto
El descubrimiento del planeta extrasolar Proxima b un posible mundo similar a la Tierra que orbita alrededor de Proxima Centauri (la estrella maacutes cercana al Sol) suscitoacute diversas cuestiones relacionadas con su capacidad para albergar vida Este exoplaneta estaacute bombardeado por cantidades inmensas de radiacioacuten procedente de su estrella Como se encuentra maacutes cerca de su estrella que la Tierra del Sol necesitariacutea contar con un campo magneacutetico muy intenso para que la vida sobreviviera en eacutel Aquiacute en la Tierra el campo magneacutetico que rodea el planeta protege a todos los seres vivos de los peligrosos rayos coacutesmicos
En esta actividad el alumnado estudiaraacute los
imanes fabricaraacute un electroimaacuten sencillo e investigaraacute
sus propiedades
gt Exoplaneta con niveles elevados de radiacioacuten electromagneacutetica Creacutedito NASAJPL-CaltechR Hurt (SSC)
tema 6QUE LA FUERZA TE ACOMPANtildeE
Fabricacioacuten de un electroimaacuten
49
Cinta aislante Tijeras
Ademaacutes necesitaraacutes
Contenedor de plaacutestico
50 T6
Cable con aislamiento
(al menos 2 metros)2 pilas AA2 imanes
2 cables de conexioacuten
con pinzas de cocodrilo
Clips de papeleriacutea
2 varillas o clavos de hierro
grandes(uno fino y otro
grueso)2 portapilas AA
Material necesario para realizar la actividad
Interruptor o interruptor
casero
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astrofiacutesico e Ingeniero de producto
PelacablesTacos de madera
(para interruptor)Puntas
(para interruptor)
Material opcional
51T6Tema 6 Que la fuerza te acompantildee
Para preparar con antelacioacutenEl docente podraacute preparar interruptores eleacutectricos simples con el alumnado si no dispone de interruptores comerciales
Veacuteanse las instrucciones en el apartado titulado laquoInformacioacuten para el docenteraquo
Para esta actividad se pueden preparar etiquetas identificativas con la profesioacuten de astrofiacutesicoConviene confeccionar y probar un electroimaacuten antes de realizar la actividad en clase La fuerza del
imaacuten dependeraacute del nuacutemero de espiras con que se construya
ActividadIntroduccioacuten Muestra en clase una imagen del exoplaneta Proxima b y explica que se trata de un planeta distante que orbita alrededor de una estrella llamada Proxima Centauri que es la maacutes cercana al Sol Aunque la oacuterbita que sigue el planeta alrededor de su estrella estaacute dentro de la zona habitable soporta vientos descomuna-les 2000 veces maacutes fuertes que los que imperan en la Tierra y recibe un bombardeo intenso de radiacioacuten El planeta necesitariacutea contar con un campo magneacutetico potente para proteger cualquier tipo de vida que pudiera albergar
En esta actividad los alumnos investigaraacuten por su cuenta queacute tipos de imanes hay comprobaraacuten la atraccioacuten y repulsioacuten entre sus polos y la fuerza magneacutetica asimismo estudiaraacuten que los imanes atraen algunos materiales Tras discutir sus resultados explicaraacuten que la electricidad se puede usar para construir un imaacuten y lo que se obtiene se denomina electroimaacuten
Cada grupo usaraacute los materiales que hay dentro del recipiente para fabricar un electroimaacuten Primero comprobaraacute su eficacia usando clips de papeleriacutea Despueacutes los grupos debatiraacuten queacute materiales les gusta-riacutea someter a su electroimaacuten antes de reunir una serie de materiales
Averiguaciones
mdash iquestCuaacutentos clips de papeleriacutea atraeraacute el electroimaacuten
mdash iquestVariacutea la fuerza del imaacuten si se cambia la cantidad de espiras de alambre con que se construye
mdash iquestHay alguna relacioacuten entre el nuacutemero de espiras del electroimaacuten y la cantidad de clips de papeleriacutea que consigue atraer
52 T6 Tema 6 Que la fuerza te acompantildee
mdash iquestPuedes antildeadir un interruptor para activar y desactivar el paso de la electricidad y por tanto el imaacuten
mdash iquestCoacutemo afecta al imaacuten un incremento del voltaje con una pila maacutes potente o antildeadiendo maacutes pilas
mdash iquestRepercute en el imaacuten el empleo de un clavo maacutes largo maacutes corto maacutes grueso o maacutes fino
mdash iquestQueacute materiales se pueden levantar usando la atraccioacuten de un imaacuten
Los datos recopilados durante la investigacioacuten de la relacioacuten entre el nuacutemero de espiras y la cantidad de clips de papeleriacutea atraiacutedos se puede plasmar despueacutes en graacuteficas El alumnado deberaacute exponer sus hallaz-gos en forma de presentacioacuten o de mural
Puesta en comuacutenCada grupo elige un meacutetodo para informar de sus hallazgos al resto de la clase y resumiraacute sus resultados en la pizarra electroacutenica iquestEncontraron los grupos alguna conexioacuten entre el nuacutemero de espiras de alambre y la fuerza del electroimaacuten iquestLograron aumentar la potencia de su imaacuten iquestCoacutemo iquestQueacute materiales atrajo el imaacuten iquestCoinciden en sus conclusiones todos los grupos
Nuacutemero de espiras Nuacutemero de clips de papeleriacutea
53T6Tema 6 Que la fuerza te acompantildee
Informacioacuten para el docente Se cree que el campo magneacutetico de nuestro planeta se genera en las profundidades del nuacutecleo terrestre A medida que la Tierra gira se arremolinan los materiales fundidos situados en el nuacutecleo del planeta El hierro liacutequido conduce la electricidad y genera corrientes eleacutectricas que a su vez crean campos magneacuteticos Los cientiacuteficos han desarrollado un meacutetodo para calcular el campo magneacutetico de un planeta extrasolar distante que orbite alrededor de una estrella distinta de la nuestra El meacutetodo consiste en utilizar el telescopio espacial Hubble para observar el paso de un planeta por delante de su estrella y entonces estudiar la absorcioacuten de la radiacioacuten de la estrella por parte de la atmoacutesfera del planeta para por uacuteltimo estimar el tamantildeo de los campos magneacuteticos que actuacutean alrededor del planeta
Los campos magneacuteticos se producen cuando todos los electrones de un objeto de metal giran en la misma direccioacuten Un electroimaacuten es un tipo de imaacuten que usa electricidad y un material magneacutetico como el hierro para crear campos magneacuteticos Los campos magneacuteticos no se ven pero siacute se pueden medir sus efectos
Para construir un electroimaacuten simple bull Pela los extremos de un cable para despojarlos del aislamiento de
plaacutestico que los recubre bull Coloca los materiales dentro de un contenedor de plaacutestico que no
conduzca la electricidadbull Sujeta el cable de unos 20 cm de largo por uno de sus extremos
coloacutecalo en la cabeza de un clavo de hierro y enroacutellalo a lo largo de eacutel sin que se superponga en ninguacuten lugar hasta la punta del clavo
bull Aseguacuterate de que enrollas el cable en el clavo dando las vueltas siempre hacia el mismo lado para que la electricidad fluya en un solo sentido
bull Conecta los extremos del cable a los dos lados (el positivo y el ne-gativo) de la pila sujetaacutendolo a ellos con un trozo de cinta aislante para que no dejen de hacer contacto
bull Cuando hayas conectado el segundo extremo del cable la pila em-pezaraacute a conducir electricidad por las espiras de alambre y el clavo quedaraacute imantado
bull Si permutas las conexiones tambieacuten cambiaraacutes la polaridad del campo magneacutetico creado
bull Prueba el electroimaacuten colocaacutendolo cerca de un clip de papeleriacutea o cualquier otro metal
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Los alumnos investigaraacuten el exoplaneta HD 209458b apodado Osiris un juacutepiter caliente que viene a ser una tercera parte maacutes grande y maacutes brillante que Juacutepiter Tambieacuten podriacutean investigar Proxima b para lo que podraacuten apo-yarse en la informacioacuten que encontraraacuten aquiacute
httpsenwikipediaorgwikiProxima_Cen-tauri_b
httpswwwnasagovcontentgoddardhub-bles-new-shot-of-proxima-centauri-our-nea-rest-neighbor
CONFECCIOacuteN DE UN INTERRUPTOR SIMPLE
Clava dos puntillas pequentildeas en un taco pequentildeo de madera y ensarta en cada una de ellas un clip de papeleriacutea Sujeta los cables a la cabeza de cada puntilla con pinzas de coco-drilo El circuito se cierra al desplazar los clips para que esteacuten en contacto Usa este enlace para consultar las instrucciones para hacerlo y otros ejemplos de interruptores simples
httphomeschoolandthingsblogspotcouk201303making-simple-switch-for-elec-tricalhtml
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que las ondas electromagneacuteticas viajan por el
espaciobull que los cientiacuteficos captan esas ondas usando
radiotelescopios bull que esas ondas se traducen entonces a sonidosbull a trabajar siguiendo el meacutetodo cientiacutefico mediante
la formulacioacuten de predicciones la realizacioacuten de experimentos sin sesgos y la recopilacioacuten e interpretacioacuten de datos
Contexto
Los cuatro sateacutelites Cluster de ESA han descubierto que la Tierra y otros planetas con campos magneacuteticos como Juacutepiter y Saturno emiten sentildeales de radio que viajan por el espacio en un haz delgado Estas emisiones solo se pueden detectar e interpretar usando radiotelescopios de gran tamantildeo
En esta actividad el alumnado recrearaacute diversos sistemas para enviar mensajes a distancia incluido el recorrido de las ondas de radio por el espacio usaraacute el meacutetodo cientiacutefico para estudiar los teleacutefonos con cuerda y escucharaacute los sonidos
naturales de la Tierra
gt Representacioacuten artiacutestica de los sateacutelites CLUSTER Copyright NASA
55
tema 7iquestHAY ALGUIEN A LA ESCUCHA
Comunicacioacuten a traveacutes del espacio
2 vasos desechables
56 T7
CuerdaHilo de nailon
Material necesario para realizar la actividad A
Bazuca de aire o caja de cartoacuten
Pelotas de espuma de diferentes
coloresVasos
desechablesParaguasPapel Radio analoacutegica
Ademaacutes necesitaraacutes para realizar la actividad A
Ademaacutes necesitaraacutes para realizar la actividad B
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Radioastroacutenomo
e Ingeniero de Sonido
2 platillos (muacutesica)
1 velaFicha de
actividades 2b
Linterna
Tabla con Coacutedigo Morse
o aplicacioacuten para moacutevil
Una caja de cartoacuten Compaacutes Tijeras Cinta adhesiva
Material opcional
Material necesario para construir un bazuca de aire
57T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Para preparar con antelacioacutenEl docente puede conseguir un bazuca de aire por Internet o se puede construir uno con una caja de car-toacuten (consulte el apartado titulado ldquoInformacioacuten para el docenterdquo)
Ten a mano una radio analoacutegica
Para la construccioacuten del teleacutefono deberemos practicar un orificio en la base de cada vaso previamente Para esta investigacioacuten se pueden preparar etiquetas identificativas con las profesiones de Radioastroacuteno-mo e Ingeniero de Sonido
Actividad AAveriguar maneras de enviar mensajes a distancia
Introduccioacuten Comienza el tema con una demostracioacuten para despertar la imaginacioacuten del alumnado Tiende una cuerda por el aula y cuelga de ella un trozo de papel o pide a alguien de la clase que lo sostenga en alto Utiliza un ba-zuca de aire para lanzar una onda de aire a traveacutes del aula que haga vibrar el papel Luego pide que un par de voluntarios se coloquen los vasos desechables en la cabeza Apunta con el bazuca hacia cada uno de los vasos y dispara Los vasos se tambalearaacuten y se caeraacuten Pregunta en clase queacute creen que pasa
Tambieacuten se pueden chocar dos platillos para demostrar que el aire que desplazan apaga la llama de una vela
Explica a la clase que aunque no vemos el aire moverse hasta el papel o los vasos siacute vemos o percibimos las consecuencias de ese desplazamiento De manera anaacuteloga las ondas de radio que recorren distancias inmen-sas por el espacio no se ven pero sabemos que estaacuten ahiacute al capturarlas y transformarlas en sonido Pregunta en clase si se les ocurre alguna manera de enviar mensajes a distancia aquiacute en el planeta Tierra Deja que debatan sus propuestas Ensentildea en clase dos objetos sencillos (vasos de papel y cuerda) que podriacutean utilizarse para enviar un mensaje iquestSe le ocurre a alguien coacutemo Aniacutemalos a comprobar sus propuestas A continuacioacuten los chicos probaraacuten por parejas a usar vasos de papel y cuerda para mandar mensajes Organizados ya por grupos debe-raacuten identificar queacute variables pueden cambiarse y coacutemo planificariacutean la investigacioacuten Tal vez quieran apoyarse en la ficha de actividades 2b (del tema 2) para planificar la resolucioacuten de interrogantes como
mdash iquestAfecta la longitud de la cuerda o el tipo de cuerda al sonido recibido
mdash iquestQueacute pasa cuando la cuerda estaacute tensa o flojamdash iquestTiene alguna repercusioacuten el material del
que estaacute hecho el vasomdash iquestFuncionariacutea el teleacutefono de cuerda
doblando una esquina
58 T7 Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
mdash El alumnado recopilaraacute y anotaraacute los datos y compartiraacute los resultados con la clase
mdash iquestQueacute tipo de cuerda o vaso recomendariacutean y por queacute
Puesta en comuacutenExplica en clase que los sonidos se generan mediante vibraciones que se desplazan a traveacutes del aire de soacute-lidos y de liacutequidos Las vibraciones que se producen al hablar dentro del vaso viajan por la cuerda hasta lle-gar al otro vaso el aire que hay dentro del vaso y los huesos que hay en el craacuteneo vibran y esas vibraciones llegan hasta los oiacutedos y entonces el cerebro descifra esa informacioacuten en forma de sonidos reconocibles
Para afianzar estos conocimientos se puede utilizar este viacutedeo
httpswwwyoutubecomwatchv=HMXoHKwWmU8
Actividad BEstudio de las ondas de radio
IntroduccioacutenHaz hincapieacute en que las ondas de radio son muy diferentes de las ondas del sonido Explica que las ondas electromagneacuteticas pueden viajar por el espacio sin necesidad de que haya aire Algunas de estas ondas se denominan ondas de radio Los cientiacuteficos han descubierto una manera de captar ondas de radio y convertirlas en sentildeales que viajan hasta nuestro oiacutedo
A continuacioacuten el alumnado reproduciraacute en clase el viaje que siguen las ondas electromagneacuteticas por el espacio hasta llegar al radiotelescopio Varios voluntarios se colocaraacuten en un extremo del aula con pelotas de espuma de diferentes colores que lanzaraacuten hacia el laquoradiotelescopioraquo un paraguas abierto que otro voluntario sujetaraacute desde el lado opuesto del aula de manera que la parte coacutencava mire hacia la clase Alguien decidiraacute queacute colores representaraacuten las ondas de radio uacutetiles Cuando se hayan lanzado todas las pelotas solo se conservaraacuten las pelotas de los colores elegidos que haya atrapado el paraguas mientras que el resto se desecharaacute Explica en clase que las estrellas (representadas por los alumnos voluntarios) emiten un montoacuten de radiacioacuten (representada aquiacute por todas las pelotas de diferentes colores) que viaja por el espacio el radiotelescopio (representado por el paraguas) capta toda esa radiacioacuten pero este instrumento solo podraacute utilizar la radiacioacuten de ciertas longitudes de onda las denominas ondas de radio las cuales transformaraacute en sentildeales comprensibles para nosotros
59T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Demostracioacuten del docenteUtiliza una radio analoacutegica para que el alumnado perciba el sonido que se oye cuando no estaacute sintonizada ninguna emisora mientras que al sintonizar alguna el sonido se vuelve niacutetido De forma anaacuteloga seriacutea-mos incapaces de atribuir un sentido a las ondas de radio si su energiacutea no se transformara en vibraciones que percibimos en forma de sonidos
Explica en clase que la Tierra y otros planetas tienen una manera de gritarle al resto de la Galaxia laquoiexclEstoy aquiacuteraquo Lo que ocurre es que ese mensaje solo se percibe y se entiende mediante radiotelescopios de gran tamantildeo
En este enlace escucharaacutes una grabacioacuten con los laquosonidosraquo
naturales de la Tierra
httpwwwesaintesaKIDSenSEM5QPSHKHF_LifeinSpace_0html
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Los maacutes entusiastas podriacutean construir o com-prar un transmisor que permita al alumnado enviar mensajes Los chicos tambieacuten podriacutean realizar su propia grabacioacuten de radio
Tambieacuten podriacutea estudiarse el coacutedigo Morse Existe una aplicacioacuten para teleacutefonos moacuteviles llamada Morse-It que traduce textos a pitidos en coacutedigo Morse Una laacutempara led podriacutea sustituirse por un timbre Otra alternativa seriacutea utilizar una linterna para enviar mensajes con patrones de haces de luz Explica que la luz se puede usar de este modo para enviar informacioacuten
Imagen 1 El Observatorio IRAM Pico Veleta o IRAM 30m es un radiotelescopio pertenecien-te al Instituto de Radioastronomiacutea Milimeacutetrica que estaacute situado en la loma de Dilar en Sierra Nevada a una altura de 2850 m sobre el nivel del mar
gt Radiotelescopio del observatorio de Sierra Nevada desde las pistas de esquiacute
60 T7 Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
A - J --- S 1 ----
B - K -- T - 2 ---
C -- L - U - 3 --
D - M -- V - 4 -
E N - W -- 5
F - O --- X -- 6 -
G -- P -- Y --- 7 --
H Q --- Z -- 8 ---
I R - 0 -----
9 ----
gt Tabla con el coacutedigo Morse
61T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Informacioacuten para el docente Los objetos que pueblan el espacio como planetas exoplanetas estrellas polvo y gas emiten ondas elec-tromagneacuteticas de diferentes longitudes de onda Parte de la luz que emiten tiene longitudes de onda muy largas algunas de hasta kiloacutemetro y medio de longitud Estas ondas largas reciben el nombre de ondas de radio y son parte de una serie maacutes grande de ondas denominadas en su conjunto espectro electromag-neacutetico Como las ondas de radio son tan largas para captarlas se utilizan telescopios especiales llamados radiotelescopios Estos son mucho maacutes grandes que los telescopios que se usan para captar la luz visible Estos instrumentos inmensos se apuntan hacia las estrellas o planetas y permiten conocer su estructura movimiento y composicioacuten a partir del estudio de las ondas de radio que provienen de esos objetos En astronomiacutea se utilizan ciertos instrumentos para convertir las ondas de radio en imaacutegenes y sonidos
Construccioacuten de un bazuca de aire1 Sella por completo todos los bordes de la caja con la cinta adhesiva 2 Traza un ciacuterculo en el centro de uno de sus lados recoacutertalo y sella los bordes de este orificio
con cinta 3 Golpea con las manos simultaacuteneamente dos lados opuestos de la caja de manera que el aire que
hay en su interior se vea forzado a salir por el orificio circular 4 Dirige el aire saliente hacia el objetivo como un montoacuten de vasos de papel para intentar tumbarlos
con la raacutefaga
gt Bazuka de aire
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los sonidos se producen por vibracionesbull que el tono de un sonido se puede cambiarbull que los exoplanetas pueden transitar ante el disco
de sus estrellas siguiendo un patroacuten regular
Contexto
El telescopio espacial Spitzer reveloacute hace poco que alrededor de la estrella TRAPPIST-1 orbitan siete planetas similares a la Tierra cuyo nombre astronoacutemico es b c d e f g y h Los planetas se detectaron debido a sus traacutensito por delante de la estrella lo que eclipsa perioacutedicamente una parte minuacutescula de la luz estelar Los planetas orbitan esta estrella siguiendo un patroacuten
En este tema el alumnado usaraacute materiales cotidianos para confeccionar instrumentos sencillos como flautas de pan a partir de pajitas de refrescos y producir con ellos siete notas que combinaraacuten al
antojo de su imaginacioacuten para crear melodiacuteas
gt Sistema solar de TRAPPIST-1 Copyright de la ilustracioacuten NASA
63
tema 8LA MUacuteSICA DE LOS PLANETAS EXTRASOLARES
Sonidos del espacio
64 T8
Ordenador con conexioacuten a
internet
Material necesario para realizar la actividad
Pajitas de refresco
Ademaacutes necesitaraacutes
Vasos desechables
Cinta adhesiva
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Ingeniero de
sonido y Cientiacutefico planetario
Botellas o vasos Baquetas Cajas de cartoacuten vaciacuteas
Gomas elaacutesticas Reglas de plaacutestico
65T8Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
Para preparar con antelacioacutenPara esta actividad se pueden preparar etiquetas indentificativas para la profesioacuten de ingeniero de sonido
ActividadIntroduccioacutenExplica en clase que el telescopio espacial Spitzer descubrioacute la estrella TRAPPIST-1 y sus siete planetas
Muestra la imagen de TRAPPIST-1
httpcdnsci-newscomimagesenlarge3image_4728e-TRAPPIST-1jpg
Reproduce en clase la animacioacuten de los traacutensitos ante TRAPPIST que aparece en el siguiente viacutedeo Las oacuterbitas se han acelerado para que el viacutedeo dure un solo minutohttpwwwspitzercaltecheduexploreblog371-Making-Music-from-Exoplanets
Explica que usando los patrones de los traacutensitos de estos siete planetas similares a la Tierra ante el disco de su estrella ha inspirado a un muacutesico a componer una melodiacutea basada en los tiempos en los que se produ-cen esos traacutensitos Asignoacute al traacutensito de cada planeta una nota musical acorde con su nombre (en ingleacutes b es la nota si c es do d es re e es la nota mi f es fa g es sol y h no se corresponde con ninguna nota musical) y antildeadioacute al conjunto una instrumentacioacuten sencilla de fondo y el ritmo de un tambor
Pon ejemplos de alguacuten otro sistema planetario extrasolar como Gliese o Kepler
con una cantidad diversa de planetas en oacuterbita alrededor de la estrella central
httpsexoplanetsnasagovresources174 httpswwwnasagovameskeplerkepler-186-and-the-solar-system
El alumnado cortaraacute las pajitas de papel para construir siete laquoflautas de panraquo de distintas longitudes Todas ellas deberaacuten tener uno de sus extremos aplanado de manera que al soplar por eacutel se produzca una nota o vibracioacuten diferente iquestSon capaces los alumnos de usar las flautas por turnos para crear una melodiacutea Organizados en grupos los chicos usaraacuten esas siete notas para crear una melodiacutea baacutesica a la que antildeadiraacuten la muacutesica que deseen
Ya han compuesto una muacutesica basada en los traacutensitos de TRAPPIST iquestPodraacuten crear ahora una melodiacutea basada en otros sistemas Podriacutean probar a llenar botellas o jarras con agua hasta distintas alturas a tamborilear con las baquetas a hacer vibrar reglas sobre el borde de una mesa o a hacer vibrar gomillas elaacutesticas tensadas a lo ancho de una caja de pantildeuelos vaciacutea
mdash iquestSeriacutea capaz alguacuten grupo de componer un rap para acompantildear sus melodiacuteas
66 T8 Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
Puesta en comuacutenCada grupo interpretaraacute su composicioacuten para toda la clase iquestSe les ocurre alguna aportacioacuten para mejorar las piezas musicales
En el tema 7 el alumnado aprendioacute que los planetas con un cam-po magneacutetico producen sentildeales que se pueden detectar mediante radiotelescopios Si una raza alieniacutegena captara las sentildeales de radio naturales que emite la Tierra oiriacutea una serie de chasquidos y silbidos iexclparecidos a los de R2-D2 el robot de Star Wars
Vuelve a oiacuter los chasquidos y silbidos de la Tierra en el sitio ESA Kids
httpwwwesaintesaKIDSenSEM5QPSHKHF_LifeinSpace_0html
Oiacuted en clase un corte de Star Wars la firma de cinco notas de la peliacute-cula Encuentros en la tercera fase o cualquier otra muacutesica relacionada con el espacio
Actividad B El programa ScratchCada uno de los planetas de Trappist-1 tarda un tiempo diferente en completar una oacuterbita alrededor de su estrella central Las leyes de Ke-pler dicen que cuanto maacutes lejos se encuentra un planeta de su estrella maacutes tarda en recorrer su oacuterbita
En este proyecto en Scratch el periodo de cada oacuterbita es propor-cional a los periodos orbitales reales de los planetas de Trappist Cada vez que un planeta completa una oacuterbita el modelo emite un sonido diferente
httpsscratchmiteduprojects153216618
Los sonidos estaacuten asignados de la siguiente manera pero es faacutecil cam-biar esto dentro del modelo
B ndash Chomp C ndash Boing D ndash CricketE ndash Meow F ndash Alien Creak2 G ndash Bass BeatboxH ndash Goose
El tiempo que dura cada oacuterbita se puede encontrar en el programa Scratch y se da en segundos
El cursor proporcional del modelo se puede utilizar para obtener muacuteltiplos de cada periodo orbital Por ejemplo si la proporcioacuten se es-tablece en 2 entonces el periodo de Trappist-1b ascenderaacute a 302 se-gundos y el de Trappist-1h seraacute de 40 segundos
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
El alumnado podriacutea iniciarse en el empleo de un programa informaacutetico para crear sus propias composiciones musicales basadas en los patrones orbitales de los planetas de TRAPPIST-1 Beatwave es una aplicacioacuten interesante que se puede usar con teleacutefonos moacuteviles y que ofrece la posibilidad de crear ritmos simples melodiacuteas melodiacuteas paralelas y de antildeadir instrumentos de fondo
67T8Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
1 Pulsa la flecha identifica los distintos sonidos que se oyen 2 Ordeacutenalos por periodos (del maacutes corto al maacutes largo) Pulsa stop
para detener los sonidos3 Cronometra cada uno crea una tabla con los periodos orbitales
(en segundos) 4 Pulsa en cada planeta para comprobar que cada sonido se re-
produce por separado Los datos reales de los planetas se pue-den encontrar en Wikipedia
httpsenwikiped iaorgwikiTRAPPIST-1mediaFile-PIA21425_-_TRAPPIST-1_Statistics_Tablejpg
El alumnado podriacutea recrear las oacuterbitas intentando cronometrar sus perio-dos mientras caminan en torno a una laquoestrellaraquo de manera que siempre pasen por el mismo punto cada vez que oigan el sonido de su planeta Esta recreacioacuten fiacutesica de las oacuterbitas con alumnos representando cada uno de los planetas orbitando alrededor de una estrella central podriacutea ayudar al grupo a entender la distancia a la que se encuentra cada planeta de la estrella y la velocidad a la que se desplaza en relacioacuten con los demaacutes pla-netas del sistema Asimismo podriacutea ayudarles a entender queacute hicieron en realidad durante la actividad con el programa Scratch que cada sonido re-presenta una oacuterbita completa Tendriacutean que poner a escala la distancia de las oacuterbitas porque si no algunos tardariacutean diacuteas en completar una vuelta de modo que un ejercicio matemaacutetico uacutetil consistiriacutea en crear una escala adecuada que pudiera representarse dentro de la clase Para ello deberaacuten asumir que las oacuterbitas son circulares Si juegan con el cursor proporcional del modelo encontraraacuten la mejor opcioacuten para que todos los planetas com-pleten sanos y salvos sus oacuterbitas respectivas Deberaacuten calcular la longitud del periodo de su sonido particular y luego lo comprobaraacuten
Quien tenga habilidad programando podraacute ampliar el ejercicio in-troduciendo las oacuterbitas de los planetas en el modelo
En este enlace se puede encontrar un ejemplo de movimiento circular
en Scratch
httpsscratchmiteduprojects11439426
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Usar los datos del periodo orbital para crear una composicioacuten musical similar para nuestro Sistema Solar y compara los dos sistemas
Crear una animacioacuten con Scratch para ilustrar la rotacioacuten de los planetas del sistema TRAPPIST-1 en torno a su estrella
gt Captura de pantalla del programa Scratch
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los planetas extrasolares y sus estrellas se
encuentran a millones de antildeos-luz de distancia del Sistema Solar
bull que las condiciones ambientales que se dan en esos planetas son diversas
bull que los seres vivos experimentan adaptaciones a lo largo del tiempo para sobrevivir en las condiciones ambientales que existen en cada momento
bull que en otros sistemas planetarios podriacutea haber formas de vida diferentes a las de la Tierra
Contexto
En esta actividad el alumnado recopilaraacute informacioacuten sobre planetas extrasolares y basaacutendose en ella usaraacute la imaginacioacuten y trabajaraacute de manera creativa para disentildear y describir un nuevo exoplaneta Para ello tendraacute en cuenta rasgos clave y las adaptaciones que necesitariacutean desarrollar los seres vivos para sobrevivir en las condiciones ambientales de ese
planeta
gt ExoMars Rover ESAATG medialab
69
tema 9AGENCIA DE VIAJES A PLANETAS EXTRASOLARES
Exploracioacuten de mundos alieniacutegenas
Libros tabletas y ordenadores
de consulta
Rotuladores y laacutepices
de colores
70 T9
Ordenador con conexioacuten a
internet
Material necesario para realizar la actividad
Papel
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astroacutenomo
galaacutectico y extragalaacutectico y Astrobioacutelogo
71T9Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
Para preparar con antelacioacutenPara esta actividad se pueden preparar etiquetas identificativas para las profesiones de astroacutenomo extra-galaacutectico y astrobioacutelogo
IntroduccioacutenExplica en clase que en este tema deben actuar en primer lugar como astroacutenomos extragalaacutecticos para estudiar y disentildear un planeta extrasolar distante Despueacutes haraacuten las veces de astrobioacutelogos para estudiar y disentildear alguna forma de vida alieniacutegena uacutenica y tendraacuten que describir coacutemo se ha adaptado a las condi-ciones ambientales que imperan en su lejano mundo
Empieza la actividad con un emocionante viaje a mundos distantes usando la herramienta interactiva httpeyesjplnasagoveyes-on-exoplanetshtml
Muestra en clase las imaacutegenes del sitio en Internet de la NASAhttpsexoplanetsnasagovalien-worldsexoplanet-travel-bureau
En este sitio encontraraacutes una seleccioacuten de carteles con gran variedad de exoplanetas que ilustran los rasgos uacutenicos de cada uno de ellos
bull TRAPPIST-1_Planet hop from TRAPPIST-1 (de planeta en planeta desde TRAPPIST-1)
bull PSOJ31885-22 _Where the night life never ends (Donde la vida nocturna nunca cesa)
bull HD4037G_Experience the gravity of a super earth (Experimenta la gravedad de una supertierra)
bull KEPLER-16B_Where your shadow always has company (Donde tu sombra siempre tiene compantildeiacutea)
bull 51 Pegasi-b_Greetings from your first exoplanet (Saludos desde tu primer exoplaneta)
bull KEPLER-186F_Where the grass is always redder (Donde la hierba siempre es maacutes roja)
El tamantildeos de estos exoplanetas va desde las supertierras hasta los minineptunos algunos son rocosos otros son aacuteridos como desiertos los hay volcaacutenicos achicharrantes geacutelidos unos son asolados por potentes vientos otros son bombardeados por radiacioacuten intensa
gt Muestra de carteles sobre exoplanetas del sitio web de la NASA
72 T9 Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
Actividad ACada grupo estudiaraacute varios sistemas de planetas extrasolares y con la informacioacuten obtenida crearaacute una descripcioacuten detallada del mundo distante inventado por ellos A continuacioacuten disentildearaacuten un cartel en el que figuren los principales rasgos de ese planeta
Actividad BSi en ese mundo pudiera haber vida iquestqueacute forma tendriacutea iquestQueacute clase de adaptaciones tendriacutean que desarrollar los seres vivos para sobrevivir en las condiciones ambientales de este planeta La astrobiologiacutea aspira a descubrir cuaacuteles son las condiciones necesarias para la vida y queacute formas puede adoptar la vida Los alumnos asumiraacuten el papel de as-trobioacutelogos para estudiar los entornos extremos que hay en la Tierra y las adaptaciones que han desarrollado los seres vivos para sobrevivir en ellos Usaraacuten esta informacioacuten para describir la clase de vida alieniacutegena que podriacutea existir en el nuevo mundo que han imaginado Dibujaraacuten y pondraacuten nombre a esta nueva forma de vida y sentildealaraacuten sus rasgos principales
Puesta en comuacutenLos grupos presentaraacuten sus disentildeos ante su clase o ante otra clase y describiraacuten con detalle el mundo alieniacutegena que han inventado Expli-caraacuten queacute adaptaciones han desarrollado los seres vivos para adaptar-se a ese entorno
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Si fuera posible iquesta cuaacutel de esos exoplanetas viajariacutean los chicos o enviariacutean una sonda para estudiarlo y por queacute El docente haraacute hincapieacute en que es imposible viajar a estos exoplanetas distantes debido a las inmensas distancias que nos separan de ellos iquestCoacutemo seriacutea ese lugar Si pudieran elegir sus caracteriacutesticas iquestcuaacuteles creen que seriacutean las ideales para vivir felices y con bienestar
Puede que los grupos quieran componer una muacutesica para acompantildear su mural Tambieacuten podriacutean disentildear confeccionar y decorar una maqueta para ilustrar los rasgos principales del mundo distante que han elegido Esta actividad podriacutea relacionarse con otros temas interdisciplinares del curriacuteculo como dibujo teatro tecnologiacutea ingenieriacutea geografiacutea lecto-escritura e informaacutetica
73T9Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
VoyagerEn 1977 se lanzaron las dos sondas gemelas Voyager 1 y 2 para explo-rar regiones del espacio a las que ninguacuten otro artefacto terrestre habiacutea llegado jamaacutes Ambas estaacuten maacutes lejos del Sol que Plutoacuten y a traveacutes de los datos que siguen enviando a la Tierra los cientiacuteficos confiacutean en co-nocer mejor el espacio que media entre las estrellas llamado espacio interestelar La nave lleva a bordo un disco de cobre chapado en oro de unos 30 cm con sonidos e imaacutegenes seleccionados para retratar la diversidad de la vida y la cultura en la Tierra
mdash iquestQueacute pondriacutean los chicos en un disco asiacute para enviar en una misioacuten con destino a un planeta distante situado fuera de los confines de nuestra propia Galaxia
mdash iquestCoacutemo describiriacutean a los seres humanos
mdash iquestQueacute los hace felicesmdash iquestQueacute cualidades consideran
deseables en un ser humano
mdash iquestQueacute aficiones animales accidentes geograacuteficos o muacutesica incluiriacutean en el disco
mdash Si tuvieran que escribir una carta a un ser alieniacutegena iquestqueacute le diriacutean
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
El alumnado podriacutea grabar un viacutedeo o un mensaje de voz composiciones musicales programas informaacuteticos robots creaciones artiacutesticas o fotografiacuteas Esta actividad ofrece muchas posibilidades para seguir un plantea-miento interdisciplinar amplio atractivo para todas las edades y todo tipo de capacidades
Otros cuadernos didaacutecticosConsulta todos los disponibles y descaacutergalos de la web wwweseroes
Deteccioacuten de exoplanetasESCONDIDOS EN LA LUZModelado de traacutensitos de exoplanetas
PRIMARIA
Ingenieriacutea de astronavesLA ALEACIOacuteN PERFECTADescubre las distintas propiedades de los materiales
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Lanzamiento de cohetesTECNOLOGIacuteA ESPACIALCalcula y disentildea tu propio lanzamiento
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Observador de la tierraCENTINELA INCANSABLERecogida y anaacutelisis de informacioacuten para comprender mejor nuestro planeta
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Lanzamiento de cohetesTECNOLOGIacuteA ESPACIALCalcula y disentildea tu propio lanzamiento
SECUNDARIA Y BACHILLERATO
Modelado de traacutensitos de exoplanetas
exoplanetasDeteccioacuten de
ESCONDIDOS EN LA LUZ
PrimariaCuaderno del profesorado
DE-P-01
Colaboradores ESERO Spain Mayo 2019
ANDALUCIacuteA Consejeriacutea de Educacioacuten y Deporte de la Junta de Andaluciacutea
ARAGOacuteN Fundacioacuten Centro Astronoacutemica Aragoneacutes Espacio 042
Fundacioacuten Ibercivis
ASTURIAS Consejeriacutea de Educacioacuten y Cultura del Gobierno del Principado de Asturias
CANARIAS Consejeriacutea de Educacioacuten y Universidades del Gobierno de Canarias
CATALUNtildeA CESIRE (Centre de Recursos Pedagogravegics Especiacutefics de Suport a la Innovacioacute i la Recerca Educativa) Departament drsquoEnsenyament Generalitat de Catalunya
GALICIA Conselleriacutea de Educacioacuten Universidade e Formacioacuten Profesional de la Xunta de Galicia
I BALEARES Conselleria De Educacioacuten y Universidad Govern Illes Balears
LA MANCHA Consejeriacutea de Eduacioacuten Cultura y Deportes Gobierno de Castilla La Mancha
MADRID Consejeriacutea de Educacioacuten e Investigacioacuten de la Comunidad de Madrid
Grupo de Investigacioacuten en Nutricioacuten Ejercicio y Estilo de Vida Saludable INEF Universidad Politeacutecnica de Madrid
MURCIA Consejeriacutea de Empleo Universidades y Empresa Regioacuten de Murcia
NAVARRA Pamplonetario
PAIacuteS VASCO Departamento de educacioacuten Gobierno Vasco
VALENCIA Ciutat de les Arts i les Ciegravencies Generalitat Valenciana
32 T3 Tema 3 La atmoacutesfera
Entrega a cada grupo las fichas de actividades 3a y 3b La fi-cha 3a contiene informacioacuten sobre cuatro exoplanetas los espectros identificativos de ingredientes clave y el espectro de la luz blanca La ficha de actividades 3b es un cuestionario Porta una breve des-cripcioacuten de cada exoplaneta y del espectro de tres planetas A B y C El espectro del planeta D se ha omitido a propoacutesito para que se complete con las actividades complementarias El alumnado deberaacute cotejar estos patrones espectrales con los que aparecen en la ficha de actividades 3a para identificar queacute elementos coinciden con cada espectro Una vez que el alumnado localice queacute ingrediente hay en la atmoacutesfera de un planeta podraacute proceder a asignar un nombre a cada exoplaneta
Puesta en comuacutenCada grupo expondraacute sus resultados ante el resto de la clase identifi-caraacute los planetas A B y C y explicaraacute en queacute se ha basado para llegar a sus conclusiones
mdash iquestQueacute ingredientes consiguioacute localizar cada grupo iquestCuaacutel de los planetas podriacutea albergar vida si es que hubiera alguno iquestPor queacute O iquestpor queacute no
Demostracioacuten del docenteEs bastante sencillo crear una laquoatmoacutesferaraquo o nube en el interior de una botella para simular de manera sencilla la atmoacutesfera de un exoplaneta Vierte 50 ml de agua caliente en una botella de plaacutestico transparen-te con tapoacuten de tipo sport enciende una cerilla apaacutegala y absorbe el humo de la cerilla hacia el interior de la botella comprimieacutendola y soltaacuten-dola varias veces Cierra el tapoacuten La compresioacuten de la botella aumenta la presioacuten en su interior eleva la temperatura y convierte las moleacuteculas de agua en vapor Cuando se libera la presioacuten la temperatura desciende lo que permite que las moleacuteculas de agua se condensen alrededor de las partiacuteculas de humo y formen una laquonuberaquo Tal vez sea necesario practicar el experimento antes de realizarlo ante el alumnado
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Los chavales afianzaraacuten los conocimientos aprendidos recreando el espectro del hidroacute-geno a partir de la informacioacuten disponible Recueacuterdales que tienen el espectro completo de la luz blanca en la ficha de actividades 3a Expliacutecales que se ha detectado hidroacutegeno en la atmoacutesfera del exoplaneta D El hidroacutegeno absorbe algo de luz de color azul violeta y azul oscuro del espectro iquestSeriacutean capaces de trazar el espectro del exoplaneta D
Veacutease el apartado laquoInformacioacuten para el docenteraquo para saber maacutes sobre el espectro del hidroacutegeno
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Se puede confeccionar un espectroscopio sencillo insertando un CD en una caja Las instrucciones para esta actividad junto con otras relacionadas con la luz y el color se pueden consultar en el recurso educativo de la Agencia Espacial Europea titulado laquoThe Magic of Lightraquo consistente en ocho ejercicios de razonamiento inductivo para nintildeos de 8 a 10 antildeos de edad con la finalidad de estudiar la luz y el color usando espectroscopios y ciacutercu-los cromaacuteticos
httpswwwesaintEducationTeachers_CornerThe_Magic_of_Light_Using_spectroscopes_and_colour_wheels_to_study_the_properties_of_light_Teach_with_space_PR06
Tema 3 La atmoacutesfera 33T3
Informacioacuten para el docenteLa luz estaacute formada por radiacioacuten electromagneacutetica de distintas longitudes de onda Las sustancias que emiten luz tienen un espectro de emisioacuten Ademaacutes cada elemento absorbe ciertas longitudes de onda de la luz y crea un espectro de absorcioacuten Cuando un elemento o compuesto quiacutemico se calienta emite energiacutea en forma de luz Esos espectros de frecuencias de radiacioacuten electromagneacutetica se pueden ver me-diante un instrumento llamado espectroacutemetro Cada elemento quiacutemico se identifica porque posee es-pectro uacutenico que es como su huella dactilar Los primeros espectroscopios usaban prismas para desviar la luz pero los modelos posteriores usan sistemas de rendijas denominados red de difraccioacuten a traveacutes de la cual pasa la luz La luz se descompone entonces en distintas longitudes de onda Los CD tienen pequentildeas crestas en su superficie que reflejan la luz en distintas direcciones Funciona como una red de difraccioacuten que descompone la luz visible o luz blanca en los colores del arcoiacuteris
La misioacuten EUCLID de la Agencia Espacial Europea consiste en un sateacutelite que usa un espectroscopio para estudiar por queacute se estaacute expandiendo el universo httpsciesainteuclid
El exoplaneta A se corresponde con HD 189733b un gigante gaseoso En su atmoacutesfera se ha detec-tado hierro El exoplaneta B es HD 209458b un juacutepiter caliente con sodio en la atmoacutesfera El exoplaneta C es el objeto 55 Cancri e en cuya atmoacutesfera se ha detectado helio entre otros elementos quiacutemicos El exoplaneta D es Gliese 436b un neptuno caliente cuya atmoacutesfera contiene hidroacutegeno
En esta actividad se han utilizado los espectros del helio el hierro y el sodio y la deteccioacuten de estos elementos en una atmoacutesfera no debe considerarse un indicador de vida a diferencia de lo que podriacutea ocurrir con el hidroacutegeno El hidroacutegeno es una fuente de energiacutea quiacutemica para algunos microbios terrestres que habitan cerca de los surtidores hidrotermales de los fondos oceaacutenicos La deteccioacuten de una fuente de hidroacutegeno en la atmoacutesfera de un exoplaneta supone un hallazgo apasionante que implica que la existencia de vida extraterrestre en ese lugar no es imposible
Un espectroscopio es un instrumento que mide el espectro de la luzUn espectroacutegrafo es un instrumento que descompone la luz en un espectro de frecuencias y registra
la sentildeal mediante una caacutemaraLos especialistas que usan espectroscopios se denominan espectroscopistas y se dedican a investigar y
medir el espectro de los patrones que se forman cuando ciertas sustancias o laquomateriasraquo emiten radiacioacuten electromagneacutetica o interaccionan con ella
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que el planeta Tierra orbita alrededor del Sol en
la zona habitable (o laquozona de Ricitos de Ororaquo) donde la distancia y la temperatura son idoacuteneas
bull que los planetas extrasolares son muy calientes o muy friacuteos dependiendo de la distancia que los separe de su estrella central
bull que en astronomiacutea se usan telescopios especiales de infrarrojos para detectar estos objetos tan distantes
bull que la energiacutea se transfiere de lo caliente a lo friacuteo y que su intensidad decrece a medida que aumenta la distancia a la fuente
bull a trabajar siguiendo el meacutetodo cientiacutefico formulando predicciones observando registrando y usando datos para extraer conclusiones
Contexto
La luz infrarroja es una forma de radiacioacuten
electromagneacutetica pero no es luz visible A veces
percibimos sus efectos teacutermicos en la piel Todo lo
que estaacute caliente tambieacuten emite radiacioacuten infrarroja
y eso incluye planetas estrellas y personas Cuando
se transfiere energiacutea desde una fuente de calor esta
se dispersa por un aacuterea cada vez mayor Eso significa
que cuanto maacutes lejos se encuentra un objeto maacutes
cuesta detectarlo Los astroacutenomos que buscan
planetas extrasolares usan telescopios de infrarrojos
para captar el tenue fulgor de los objetos del espacio
exterior con ellos detectan objetos muy friacuteos y por
tanto demasiado tenues para observarlos en luz
visible En este tema el alumnado usaraacute registradores
de datos (data loggers) para medir temperaturas a
distancia y usaraacute papel termocromaacutetico para medir
el ritmo al que se transfiere energiacutea entre distintos
materiales
gt NASA AmesJPL-CaltechTim Pyle
35
tema 4NI DEMASIADO FRIacuteA NI DEMASIADO CALIENTE
La zona de Ricitos de Oro
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astrofiacutesico y Espectroscopista
Variedad de materiales y superficiesTablet o moacutevil Cinta adhesiva Cronoacutemetro
Botella de bebida de cola
2 litros
Ademaacutes necesitaraacutes
Placa de Petri de plaacutestico con tapa
Varilla metaacutelica 1 velaPapel termocromaacutetico
Taza termo(por ejemplo taza
para cafeacute con tapadera)
Termoacutemetro
36 T4
Material necesario para realizar la actividad
Material opcional
Tablet o moacutevil con app para tomar imaacutegenes teacutermicas
2 latas 2 termoacutemetros Cronoacutemetro WebCam
Tema 4 Ni demasiado friacutea ni demasiado caliente 37T4
Para preparar con antelacioacuten1 Seleccionar imaacutegenes normales y en infrarrojos para mostrar en clase httpsspaceplacenasagov
ir-photo-albumen2 Registradores de datos (data loggers) y ordenador portaacutetil para las demostraciones3 Retirar las etiquetas de dos latas Pintar una de color negro con pintura acriacutelica mate o cubrirla con
papel negro Si es necesario preparar un lote para cada equipo4 Agua caliente (a una temperatura maacutexima de 50 ordmC)
Actividad
IntroduccioacutenMuestra en la pizarra electroacutenica de clase algunas imaacutegenes de telescopios que contengan informacioacuten sobre el espacio Algunos de estos instrumentos como el telescopio espacial Spitzer reuacutenen informacioacuten sobre la temperatura de planetas estrellas y polvo y se denominan telescopios de infrarrojos Otro ejem-plo lo ofrece el telescopio espacial James Webb cuyo lanzamiento estaacute previsto para 2021
Veacutease httpjwst-miriroeacuk o httpswwwjwstnasagov
Proyecta en la pizarra electroacutenica el juego de httpsspaceplacenasagovir-photo-albumen Al pasar la laquolente de la caacutemararaquo sobre las imaacutegenes el alumnado comprobaraacute coacutemo se veriacutea el mundo si la vista humana pudiera detectar la radiacioacuten infrarroja Explica al grupo que algunos teleacutefonos moacuteviles y tabletas cuentan con tecnologiacutea para detectar radiacioacuten infrarroja El alumnado podraacute investigar coacutemo utilizar las aplicaciones para moacuteviles y tabletas que permiten tomar imaacutegenes teacutermicas o infrarrojas para detectar diferencias de tem-peratura iquestSe les ocurre alguna utilidad que pueda ofrecer esta tecnologiacutea para la vida cotidiana
Demostracioacuten del docente Coloca una vela encendida detraacutes de una botella de cola de 2 litros de manera que la vela no se vea Situacutea la caacutemara de un teleacutefono moacutevil hacia el centro de la botella ahora deberiacutea verse con claridad el ful-gor de la vela en la pantalla del teleacutefono La parte infrarroja maacutes cercana del espectro de la luz se situacutea a continuacioacuten de la luz roja que el ojo humano es capaz de detectar Las caacutemaras fotograacuteficas de algunos teleacutefonos moacuteviles no cuentan con un filtro para el infrarrojo cercano sobre todo en la caacutemara frontal Esto nos permite ver algo de la radiacioacuten electromagneacutetica (luz) que emiten los objetos calientes Un ejemplo de ello lo ofrece la contemplacioacuten de la llama de una vela a traveacutes de una botella llena de refresco de cola La llama se ve mucho maacutes al usar la caacutemara que a simple vista Otra posibilidad consiste en modificar una caacutemara web para despojarla del filtro infrarrojo
Veacutease httpswwwesaintEducationTeachers_CornerInfrared_Webcam_Hack_-_Using_infrared_ light_to_observe_the_world_in_a_new_way_Teach_with_space_P15En el siguiente enlace aparecen maacutes ejemplos de imaacutegenes en luz visible y en luz infrarroja httpcoolcosmosipaccaltecheduimage_galleriesshoehtml
38 T4 Tema 4 Ni demasiado friacutea ni demasiado caliente
Entrega a cada grupo varios cuadraditos de papel termocromaacutetico y deja que los chicos los manipulen para explorar sus propiedades iquestSaben queacute ocurre Explica brevemente coacutemo funciona este material (Consuacuteltese el apartado titulado laquoInformacioacuten para el docenteraquo) Ya en grupos los alumnos seguiraacuten investigando las propiedades del papel termocromaacutetico Pueden probar a colocar el papel en distintas superfi-cies o a sostenerlo con manos friacuteas y calientes para observar sus cam-bios de color
Tras examinar los cambios de color planificaraacuten una investigacioacuten para comparar la eficacia de distintos materiales como conductores del calor Calentaraacuten el papel termocromaacutetico colocando los cuadra-ditos sobre la tapadera de una placa de Petri llena hasta la mitad de agua caliente (a un maacuteximo de 50 ordmC) En cuanto el papel cambie de color deberaacuten colocar los cuadraditos sobre los materiales que quieran comprobar El alumnado podraacute investigar la conductividad teacutermica de diversos materiales y superficies emitiendo una prediccioacuten previa antes de medir cuaacutento tiempo tarda el papel en perder el calor y recupe-rar el tono inicial Deberaacuten decidir queacute meacutetodo seguiraacuten para anotar los resultados de sus mediciones como una tabla o graacutefica donde aparezcan los materiales ordenados de acuerdo con su conductividad teacutermica
Puesta en comuacuten
Los resultados de cada grupo se pueden cotejar y debatir en la pizarra electroacutenica para exponerlos despueacutes en forma de graacutefica
mdash iquestQueacute material fue maacutes eficaz conduciendo el calor iquestQueacute material no fue un buen conductor teacutermico iquestQueacute utilidad tendriacutean estos resultados iquestSe les ocurre alguacuten uso praacutectico para los materiales termocromaacuteticos
Explica en clase que la energiacutea siempre procede de una fuente y viaja a traveacutes de un material cuanto maacutes lejana esteacute la fuente menor seraacute la temperatura Algunos materiales como los metales son buenos con-
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Para ilustrar que los metales conducen ener-giacutea cada grupo llenaraacute de agua caliente (a un maacuteximo de 50 ordmC) hasta la mitad una taza termo Introduciraacute en ella un pincho o una cuchara de metal y volveraacute a cubrir la taza con su tapadera de manera que un extremo del metal quede bajo el agua y el otro extremo asome por el orificio de la tapadera que sirve para beber y taparaacuten los huecos que queden alrededor del metal con cinta adhesiva El alumnado deberaacute emitir una prediccioacuten sobre queacute pasaraacute con la temperatura del extremo de metal que sobresale por fuera de la taza Un miembro del grupo sujetaraacute el extremo del metal al mismo tiempo que otro pone en marcha el cronoacutemetro e informaraacute al grupo cuando detecte que aumenta la temperatu-ra entonces tomaraacuten nota del tiempo Los grupos cotejaraacuten y discutiraacuten despueacutes sus resultados Si se dispone de registradores de datos (data loggers) se podraacuten usar los senso-res de temperatura para detectar cambios de temperatura en los pinchos o las cucharas el docente podraacute conectar entonces el regis-trador de datos a un ordenador portaacutetil para mostrar a la clase una graacutefica con las varia-ciones de temperatura a lo largo del tiempo a partir de los datos recopilados
ENLACES
El siguiente enlace ofrece maacutes ejemplos de imaacutegenes en luz visible e infrarroja
httpcoolcosmosipaccaltecheduimage_ga-lleriesshoehtml
Tema 4 Ni demasiado friacutea ni demasiado caliente 39T4
ductores del calor y permiten que el calor pase a su traveacutes mientras que otros son aislantes lo que sig-nifica que no son muy eficaces dejando pasar el calor a traveacutes de ellos En el espacio la energiacutea caloriacutefica viaja por el vaciacuteo del espacio mediante un proceso denominado radiacioacuten
Para demostrar la radiacioacuten caloriacuteficaEl docente podraacute optar por utilizar este apartado como una demostracioacuten en clase o para que cada grupo realice su propio experimento Vierte el mismo volumen de agua friacutea en dos latas de metal ideacutenticas pero con una de ellas pintada con pintura acriacutelica negra mate o envuelta en papel negro e introduce en cada una un termoacutemetro o una sonda de temperatura de un registrador de datos Pon ambas latas al sol o bajo una fuente de calor como un foco Al cabo de un tiempo el agua de la lata negra deberiacutea estar maacutes ca-liente que la de la otra lata La lata sin pintar absorbe poco calor porque refleja gran parte de la energiacutea ca-loriacutefica En cambio la superficie negra absorbe bien el calor radiante y la temperatura del agua aumenta
Informacioacuten para el docente La energiacutea caloriacutefica se desplaza de los objetos calientes a los friacuteos por tres meacutetodos convencioacuten con-duccioacuten y radiacioacuten De todos ellos la radiacioacuten es el uacutenico que no requiere contacto En el espacio no hay medio material por el que circular y la energiacutea caloriacutefica solo puede viajar en forma de radiacioacuten El infrarrojo es un tipo de luz que cae justo fuera del rango de la luz visible en el espectro electromagneacutetico Las ondas de luz portan energiacutea las longitudes de onda maacutes cortas tienen maacutes energiacutea mientras que las longitudes de onda maacutes largas tienen menos energiacutea Los objetos maacutes friacuteos brillaraacuten con longitudes de onda maacutes largas mientras que los objetos calientes brillaraacuten con longitudes de onda maacutes cortas En este proceso no interviene ninguna partiacutecula a diferencia de cuando se produce la conduccioacuten asiacute que la ra-diacioacuten puede darse en el vaciacuteo del espacio Los astroacutenomos que buscan exoplanetas utilizan telescopios de infrarrojos para detectar el tenue fulgor de objetos situados en el espacio exterior Los exoplanetas se detectan con maacutes facilidad cuando son grandes y completan una oacuterbita alrededor de su estrella cada pocos diacuteas 51 Pegasi b es un ejemplo y se considera un juacutepiter caliente Estos planetas alcanzan tempe-raturas muy elevadas porque se encuentran muy cerca de sus estrellas y fulguran con intensidad en luz infrarroja Spitzer fue el primer telescopio espacial que permitioacute detectar la luz de estos juacutepiter calientes
El papel termocromaacutetico contiene pigmentos sensibles a la temperatura Cambian de color al ca-lentarse o enfriarse Los materiales termocromaacuteticos se pueden utilizar para comprobar la laquoconductividad teacutermicaraquo o la capacidad para conducir el calor de un material
Los metales son materiales de una conductividad extrema La conduccioacuten permite que los aacutetomos calientes energeacuteticos choquen con aacutetomos maacutes friacuteos y alejados del metal lo que los vuelve maacutes energeacute-ticos De este modo la energiacutea caloriacutefica se va desplazando por el objeto
gt Telescopio espacial Spitzer
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que cuando un objeto opaco o transluacutecido
bloquea la luz de una fuente se produce una sombra
bull que cuanto maacutes cerca se encuentra el objeto de la fuente de luz mayor es la sombra que produce
bull que las estrellas emiten luzbull que a medida que los planetas orbitan alrededor
de su estrella bloquean parte de su luzbull que los planetas absorben y reflejan luz
Contexto
A medida que un planeta orbita su estrella puede situarse entre ese astro y la Tierra lo que eclipsa para nosotros parte de la luz de la estrella Esto recibe el nombre de traacutensito La medicioacuten de la intensidad de la luz durante un periodo de tiempo permite detectar planetas distantes y sus estrellas En esta actividad los alumnos aprenderaacuten cuestiones relacionadas con la luz y las sombras el traacutensito de planetas extrasolares ante sus estrellas centrales las estrellas como objetos
que emiten luz y la absorcioacuten de la luz
gt ESAATG medialab CC BY-SA 30 IGO
41
tema 5EN TRAacuteNSITO
Deteccioacuten de planetas extrasolares mediante la medicioacuten del descenso de brillo
Registrador de datos
(data logger)
Pizarra blanca o pared blanca para proyectar
Esferas de poliestirenovarios tamantildeos Tijeras
CartulinaCinta adhesiva
Pinchos de brochetas
o palillos de madera
Fuente de luz linterna o foco
de LED
Ficha de actividades
5a y 5b
42 T5
Material necesario para realizar la actividad
Esferas de distintos tamantildeos
(baloacuten de fuacutetbol pelota tenis pelota
espuma)
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Fotometrista de
traacutensitos e Ingeniero de disentildeo
Caja de cartoacuten (tipo zapatos o tipo toacutener de impresora)
Disco graduadoEncuadernadores
Palillos de dientes
Bolitas pequentildeas de poliexpan o
plastilina
Tema 5 En traacutensito 43T5
Para preparar con antelacioacutenPrepara varias esferas de distintos tamantildeos como un baloacuten de fuacutetbol una pelota de espuma y una pelota de tenis Se pueden preparar etiquetas identificativas con la profesioacuten de fotometrista de traacutensitos
ActividadIntroduccioacuten Pregunta en clase queacute ocurre cuando un objeto opaco pasa por delante de una fuente de luz Haz una demostracioacuten pasando un objeto por delante del foco del proyector de la clase y mostrando su sombra en la pizarra blanca Como alternativa usa una linterna o un foco y proyecta la sombra contra una cartulina blanca o la pizarra blanca del aula
Plantea estas preguntas
mdash iquestQueacute le pasa al tamantildeo de la sombra cuando se acerca o se aleja el objeto de la fuente de luz iquestQueacute hariacuteas para averiguarlo
Cada grupo de alumnos recortaraacute una pequentildea figura de cartulina que deberaacute unir a una base de cartulina para que se mantenga en vertical Los alumnos planearaacuten la investigacioacuten emitiraacuten predicciones y reali-zaraacuten la actividad tomando mediciones meticulosas y tomando registros de los resultados Tal vez quieran usar para sus registros el ejemplo que aparece en la ficha de actividades 5a Los grupos pondraacuten en comuacuten sus hallazgos y explicaraacuten sus conclusiones
mdash iquestQueacute han descubierto iquestQueacute pasoacute con el tamantildeo de la sombra al acercar o alejar la figura de la fuente de luz iquestCoacutemo se aseguraron de que no hubiera desviaciones cada vez que realizaban la prueba iquestPueden usar los datos para trazar una graacutefica que muestre el tamantildeo de la sombra frente a la distancia de la fuente de luz
Muestra en clase esta animacioacuten (titulada laquoTransiting Exoplanet Graphraquo) con la simulacioacuten de la curva de
luz que surge a medida que un planeta orbita alrededor de su estrella httpyoutubeOX_QWa_v5rw
44 T5 Tema 5 En traacutensito
Recrea el traacutensito de un planeta ante su estrella usando la pizarra blanca y el proyector de la clase a modo de estrella central La clase deberiacutea percibir la sombra en la pantalla cuando dos alumnos lancen una pelota desde un lado de la pantalla hasta el otro Prueba a usar pelotas de distintos tamantildeos
El alumnado confeccionaraacute por grupos una maqueta del traacutensito de un planeta ante su estrella usando esferas de poliestireno (o ciacuterculos de cartulina) para representar los exoplanetas y los palillos o brochetas de madera para sostenerlos Una fuente de luz como una linterna o un foco led haraacute las veces de estrella Si se conecta un registrador de datos (data logger) a un ordenador portaacutetil para medir la intensidad de la luz se apreciaraacute un descenso en la luz registrada cuando el planeta pase por delante de la fuente de luz
Muestra al alumnado la ficha de actividades 5b donde aparece una serie de graacuteficas con el nivel de luz registrado a medida que un exo-planeta orbita alrededor de su estrella La graacutefica a tambieacuten ilustra queacute aspecto tendriacutea la graacutefica si el planeta en oacuterbita fuera maacutes grande iquestSeriacutean capaces de trazar una liacutenea en los diagramas b c y d que ilus-tre la graacutefica resultante si cerca de la estrella orbitara un planeta maacutes pequentildeo maacutes veloz o maacutes lento
gt Graacutefica para ilustrar el tamantildeo de la sombra frente a la distancia de la frente de luz (en cm)
Distancia (cm)
Tam
antildeo
de la
som
bra
(cm
)
ENLACES
Muestra en clase este interesante viacutedeo de animacioacuten donde se explica el trabajo de la misioacuten Kepler y coacutemo opera este telescopio para detectar planetas
httpskeplernasagovmultimediaInteracti-vesHowKeplerDiscoversPlanetsElementaryflashcfm
Herramienta Lightgrapher
httpskeplernasagoveducationModelsand-Simulationslightgrapher
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Con una caja de zapatos se puede fabricar una caja de luz Haz un orificio en uno de sus lados con la finalidad de iluminarla a traveacutes de eacutel con alguacuten tipo de foco como una linterna led En el lado opuesto practica otro orificio que quede justo en frente de la fuente de luz Recorta una rendija semicircular en la tapa-dera de la caja cerca del extremo en el que se encuentre la fuente de luz Introduce por este orificio un palillo que en uno de sus extremos porte una bola de plastilina que represente el planeta aseguacuterate de que el haz de luz incide directamente sobre el planeta Desplaza el palillo con el planeta desde un extremo de la rendija semicircular hasta el otro extremo simulando parte de la oacuterbita En lugar de mirar la luz directamente usa un teleacutefono moacutevil o iPad colocado en el orificio por el que se mira y graba un viacutedeo con el paso del planeta mientras lo desplazas de un extremo al otro de la rendija
Ver guiacuteas de construccioacuten de las cajas en el anexo C de este documentohttpeseroeswp-contentuploads201808Cuaderno-ESERO_Detective-de-exoplanetas_DE-SB-01_2C2AA-ED_DIGITALpdf
45T5Tema 5 En traacutensito
Puesta en comuacutenInsta a cada grupo a crear un modelo a partir de una de las curvas de luz que aparecen en la ficha de actividades 5b iquestSaben explicar por queacute cambia la curva de luz con la velocidad del traacutensito o con el tamantildeo del planeta que orbita alrededor de la estrella Aprovecha las actividades praacutecticas para comentar los detalles de conocimiento maacutes relevantes Recuerda al alumnado que la observacioacuten minuciosa del brillo de una es-trella al lo largo de un periodo de tiempo permite detectar un descenso minuacutesculo en la cantidad de luz que vemos de esa estrella Los cientiacuteficos pueden medir ese brillo y representarlo en una graacutefica que se conoce como curva de luz Los planetas suelen ser pequentildeiacutesimos comparados con sus estrellas centrales asiacute que los descensos de luz que provocan en ellas son extremadamente leves Los planetas del tamantildeo de la Tierra son especialmente difiacuteciles de detectar Los exoplanetas maacutes grandes son faacuteciles de divisar sobre todo cuando se detectan varias oacuterbitas
Curvas de luz del traacutensito de un planetaEstas son cuatro copias de la misma curva de luz (fichas 5b) registrada durante el traacutensito de un planeta por delante de su estrella La graacutefica a) tambieacuten muestra la curva (en azul) que se obtiene cuando alrededor de la estrella orbita un planeta maacutes grande Dibuja otra curva en las graacuteficas que muestre b) un planeta maacutes pequentildeo c) un traacutensito maacutes veloz y d) un planeta maacutes lento
ENLACES
La misioacuten Kepler de la NASA dedicoacute antildeos a observar el mismo trozo de cielo casi 100 000 estrellas con la esperanza de captar traacutensitos
httpskeplernasagovindexcfm
GRAacuteFICA A Tiempo
Tiempo
Tiempo
Tiempo
Porc
enta
je d
e br
illo
Porc
enta
je d
e br
illo
Porc
enta
je d
e br
illo
Porc
enta
je d
e br
illo
GRAacuteFICA C
GRAacuteFICA B
GRAacuteFICA D
w w w e s e r o e sH O J A D E A C T I V I D A D E S
acti
vida
des
46 T5
Cuaderno del profesoradoD E T E C C I Oacute N D E E X O P L A N E TA S Ficha 5a (anverso)
Nuestra pregunta es
Predecimos que
Cambiaremos
Mediremos
Dejaremos igual las condiciones siguientes
Resultados obtenidos
H O J A D E A C T I V I D A D E Sw w w e s e r o e s
actividades47T5
Cuaderno del profesoradoD E T E C C I Oacute N D E E X O P L A N E TA SFicha 5a (reverso)
Resultados obtenidos
Distancia a la luz (en cm) Tamantildeo de la sombra (en cm)
Los resultados obtenidos revelan
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los polos magneacuteticos se dan por pares bull que los polos opuestos se atraen y que los polos
iguales se repelenbull que los imanes atraen algunos materialesbull que una corriente eleacutectrica en un cable crea un
campo magneacutetico
Contexto
El descubrimiento del planeta extrasolar Proxima b un posible mundo similar a la Tierra que orbita alrededor de Proxima Centauri (la estrella maacutes cercana al Sol) suscitoacute diversas cuestiones relacionadas con su capacidad para albergar vida Este exoplaneta estaacute bombardeado por cantidades inmensas de radiacioacuten procedente de su estrella Como se encuentra maacutes cerca de su estrella que la Tierra del Sol necesitariacutea contar con un campo magneacutetico muy intenso para que la vida sobreviviera en eacutel Aquiacute en la Tierra el campo magneacutetico que rodea el planeta protege a todos los seres vivos de los peligrosos rayos coacutesmicos
En esta actividad el alumnado estudiaraacute los
imanes fabricaraacute un electroimaacuten sencillo e investigaraacute
sus propiedades
gt Exoplaneta con niveles elevados de radiacioacuten electromagneacutetica Creacutedito NASAJPL-CaltechR Hurt (SSC)
tema 6QUE LA FUERZA TE ACOMPANtildeE
Fabricacioacuten de un electroimaacuten
49
Cinta aislante Tijeras
Ademaacutes necesitaraacutes
Contenedor de plaacutestico
50 T6
Cable con aislamiento
(al menos 2 metros)2 pilas AA2 imanes
2 cables de conexioacuten
con pinzas de cocodrilo
Clips de papeleriacutea
2 varillas o clavos de hierro
grandes(uno fino y otro
grueso)2 portapilas AA
Material necesario para realizar la actividad
Interruptor o interruptor
casero
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astrofiacutesico e Ingeniero de producto
PelacablesTacos de madera
(para interruptor)Puntas
(para interruptor)
Material opcional
51T6Tema 6 Que la fuerza te acompantildee
Para preparar con antelacioacutenEl docente podraacute preparar interruptores eleacutectricos simples con el alumnado si no dispone de interruptores comerciales
Veacuteanse las instrucciones en el apartado titulado laquoInformacioacuten para el docenteraquo
Para esta actividad se pueden preparar etiquetas identificativas con la profesioacuten de astrofiacutesicoConviene confeccionar y probar un electroimaacuten antes de realizar la actividad en clase La fuerza del
imaacuten dependeraacute del nuacutemero de espiras con que se construya
ActividadIntroduccioacuten Muestra en clase una imagen del exoplaneta Proxima b y explica que se trata de un planeta distante que orbita alrededor de una estrella llamada Proxima Centauri que es la maacutes cercana al Sol Aunque la oacuterbita que sigue el planeta alrededor de su estrella estaacute dentro de la zona habitable soporta vientos descomuna-les 2000 veces maacutes fuertes que los que imperan en la Tierra y recibe un bombardeo intenso de radiacioacuten El planeta necesitariacutea contar con un campo magneacutetico potente para proteger cualquier tipo de vida que pudiera albergar
En esta actividad los alumnos investigaraacuten por su cuenta queacute tipos de imanes hay comprobaraacuten la atraccioacuten y repulsioacuten entre sus polos y la fuerza magneacutetica asimismo estudiaraacuten que los imanes atraen algunos materiales Tras discutir sus resultados explicaraacuten que la electricidad se puede usar para construir un imaacuten y lo que se obtiene se denomina electroimaacuten
Cada grupo usaraacute los materiales que hay dentro del recipiente para fabricar un electroimaacuten Primero comprobaraacute su eficacia usando clips de papeleriacutea Despueacutes los grupos debatiraacuten queacute materiales les gusta-riacutea someter a su electroimaacuten antes de reunir una serie de materiales
Averiguaciones
mdash iquestCuaacutentos clips de papeleriacutea atraeraacute el electroimaacuten
mdash iquestVariacutea la fuerza del imaacuten si se cambia la cantidad de espiras de alambre con que se construye
mdash iquestHay alguna relacioacuten entre el nuacutemero de espiras del electroimaacuten y la cantidad de clips de papeleriacutea que consigue atraer
52 T6 Tema 6 Que la fuerza te acompantildee
mdash iquestPuedes antildeadir un interruptor para activar y desactivar el paso de la electricidad y por tanto el imaacuten
mdash iquestCoacutemo afecta al imaacuten un incremento del voltaje con una pila maacutes potente o antildeadiendo maacutes pilas
mdash iquestRepercute en el imaacuten el empleo de un clavo maacutes largo maacutes corto maacutes grueso o maacutes fino
mdash iquestQueacute materiales se pueden levantar usando la atraccioacuten de un imaacuten
Los datos recopilados durante la investigacioacuten de la relacioacuten entre el nuacutemero de espiras y la cantidad de clips de papeleriacutea atraiacutedos se puede plasmar despueacutes en graacuteficas El alumnado deberaacute exponer sus hallaz-gos en forma de presentacioacuten o de mural
Puesta en comuacutenCada grupo elige un meacutetodo para informar de sus hallazgos al resto de la clase y resumiraacute sus resultados en la pizarra electroacutenica iquestEncontraron los grupos alguna conexioacuten entre el nuacutemero de espiras de alambre y la fuerza del electroimaacuten iquestLograron aumentar la potencia de su imaacuten iquestCoacutemo iquestQueacute materiales atrajo el imaacuten iquestCoinciden en sus conclusiones todos los grupos
Nuacutemero de espiras Nuacutemero de clips de papeleriacutea
53T6Tema 6 Que la fuerza te acompantildee
Informacioacuten para el docente Se cree que el campo magneacutetico de nuestro planeta se genera en las profundidades del nuacutecleo terrestre A medida que la Tierra gira se arremolinan los materiales fundidos situados en el nuacutecleo del planeta El hierro liacutequido conduce la electricidad y genera corrientes eleacutectricas que a su vez crean campos magneacuteticos Los cientiacuteficos han desarrollado un meacutetodo para calcular el campo magneacutetico de un planeta extrasolar distante que orbite alrededor de una estrella distinta de la nuestra El meacutetodo consiste en utilizar el telescopio espacial Hubble para observar el paso de un planeta por delante de su estrella y entonces estudiar la absorcioacuten de la radiacioacuten de la estrella por parte de la atmoacutesfera del planeta para por uacuteltimo estimar el tamantildeo de los campos magneacuteticos que actuacutean alrededor del planeta
Los campos magneacuteticos se producen cuando todos los electrones de un objeto de metal giran en la misma direccioacuten Un electroimaacuten es un tipo de imaacuten que usa electricidad y un material magneacutetico como el hierro para crear campos magneacuteticos Los campos magneacuteticos no se ven pero siacute se pueden medir sus efectos
Para construir un electroimaacuten simple bull Pela los extremos de un cable para despojarlos del aislamiento de
plaacutestico que los recubre bull Coloca los materiales dentro de un contenedor de plaacutestico que no
conduzca la electricidadbull Sujeta el cable de unos 20 cm de largo por uno de sus extremos
coloacutecalo en la cabeza de un clavo de hierro y enroacutellalo a lo largo de eacutel sin que se superponga en ninguacuten lugar hasta la punta del clavo
bull Aseguacuterate de que enrollas el cable en el clavo dando las vueltas siempre hacia el mismo lado para que la electricidad fluya en un solo sentido
bull Conecta los extremos del cable a los dos lados (el positivo y el ne-gativo) de la pila sujetaacutendolo a ellos con un trozo de cinta aislante para que no dejen de hacer contacto
bull Cuando hayas conectado el segundo extremo del cable la pila em-pezaraacute a conducir electricidad por las espiras de alambre y el clavo quedaraacute imantado
bull Si permutas las conexiones tambieacuten cambiaraacutes la polaridad del campo magneacutetico creado
bull Prueba el electroimaacuten colocaacutendolo cerca de un clip de papeleriacutea o cualquier otro metal
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Los alumnos investigaraacuten el exoplaneta HD 209458b apodado Osiris un juacutepiter caliente que viene a ser una tercera parte maacutes grande y maacutes brillante que Juacutepiter Tambieacuten podriacutean investigar Proxima b para lo que podraacuten apo-yarse en la informacioacuten que encontraraacuten aquiacute
httpsenwikipediaorgwikiProxima_Cen-tauri_b
httpswwwnasagovcontentgoddardhub-bles-new-shot-of-proxima-centauri-our-nea-rest-neighbor
CONFECCIOacuteN DE UN INTERRUPTOR SIMPLE
Clava dos puntillas pequentildeas en un taco pequentildeo de madera y ensarta en cada una de ellas un clip de papeleriacutea Sujeta los cables a la cabeza de cada puntilla con pinzas de coco-drilo El circuito se cierra al desplazar los clips para que esteacuten en contacto Usa este enlace para consultar las instrucciones para hacerlo y otros ejemplos de interruptores simples
httphomeschoolandthingsblogspotcouk201303making-simple-switch-for-elec-tricalhtml
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que las ondas electromagneacuteticas viajan por el
espaciobull que los cientiacuteficos captan esas ondas usando
radiotelescopios bull que esas ondas se traducen entonces a sonidosbull a trabajar siguiendo el meacutetodo cientiacutefico mediante
la formulacioacuten de predicciones la realizacioacuten de experimentos sin sesgos y la recopilacioacuten e interpretacioacuten de datos
Contexto
Los cuatro sateacutelites Cluster de ESA han descubierto que la Tierra y otros planetas con campos magneacuteticos como Juacutepiter y Saturno emiten sentildeales de radio que viajan por el espacio en un haz delgado Estas emisiones solo se pueden detectar e interpretar usando radiotelescopios de gran tamantildeo
En esta actividad el alumnado recrearaacute diversos sistemas para enviar mensajes a distancia incluido el recorrido de las ondas de radio por el espacio usaraacute el meacutetodo cientiacutefico para estudiar los teleacutefonos con cuerda y escucharaacute los sonidos
naturales de la Tierra
gt Representacioacuten artiacutestica de los sateacutelites CLUSTER Copyright NASA
55
tema 7iquestHAY ALGUIEN A LA ESCUCHA
Comunicacioacuten a traveacutes del espacio
2 vasos desechables
56 T7
CuerdaHilo de nailon
Material necesario para realizar la actividad A
Bazuca de aire o caja de cartoacuten
Pelotas de espuma de diferentes
coloresVasos
desechablesParaguasPapel Radio analoacutegica
Ademaacutes necesitaraacutes para realizar la actividad A
Ademaacutes necesitaraacutes para realizar la actividad B
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Radioastroacutenomo
e Ingeniero de Sonido
2 platillos (muacutesica)
1 velaFicha de
actividades 2b
Linterna
Tabla con Coacutedigo Morse
o aplicacioacuten para moacutevil
Una caja de cartoacuten Compaacutes Tijeras Cinta adhesiva
Material opcional
Material necesario para construir un bazuca de aire
57T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Para preparar con antelacioacutenEl docente puede conseguir un bazuca de aire por Internet o se puede construir uno con una caja de car-toacuten (consulte el apartado titulado ldquoInformacioacuten para el docenterdquo)
Ten a mano una radio analoacutegica
Para la construccioacuten del teleacutefono deberemos practicar un orificio en la base de cada vaso previamente Para esta investigacioacuten se pueden preparar etiquetas identificativas con las profesiones de Radioastroacuteno-mo e Ingeniero de Sonido
Actividad AAveriguar maneras de enviar mensajes a distancia
Introduccioacuten Comienza el tema con una demostracioacuten para despertar la imaginacioacuten del alumnado Tiende una cuerda por el aula y cuelga de ella un trozo de papel o pide a alguien de la clase que lo sostenga en alto Utiliza un ba-zuca de aire para lanzar una onda de aire a traveacutes del aula que haga vibrar el papel Luego pide que un par de voluntarios se coloquen los vasos desechables en la cabeza Apunta con el bazuca hacia cada uno de los vasos y dispara Los vasos se tambalearaacuten y se caeraacuten Pregunta en clase queacute creen que pasa
Tambieacuten se pueden chocar dos platillos para demostrar que el aire que desplazan apaga la llama de una vela
Explica a la clase que aunque no vemos el aire moverse hasta el papel o los vasos siacute vemos o percibimos las consecuencias de ese desplazamiento De manera anaacuteloga las ondas de radio que recorren distancias inmen-sas por el espacio no se ven pero sabemos que estaacuten ahiacute al capturarlas y transformarlas en sonido Pregunta en clase si se les ocurre alguna manera de enviar mensajes a distancia aquiacute en el planeta Tierra Deja que debatan sus propuestas Ensentildea en clase dos objetos sencillos (vasos de papel y cuerda) que podriacutean utilizarse para enviar un mensaje iquestSe le ocurre a alguien coacutemo Aniacutemalos a comprobar sus propuestas A continuacioacuten los chicos probaraacuten por parejas a usar vasos de papel y cuerda para mandar mensajes Organizados ya por grupos debe-raacuten identificar queacute variables pueden cambiarse y coacutemo planificariacutean la investigacioacuten Tal vez quieran apoyarse en la ficha de actividades 2b (del tema 2) para planificar la resolucioacuten de interrogantes como
mdash iquestAfecta la longitud de la cuerda o el tipo de cuerda al sonido recibido
mdash iquestQueacute pasa cuando la cuerda estaacute tensa o flojamdash iquestTiene alguna repercusioacuten el material del
que estaacute hecho el vasomdash iquestFuncionariacutea el teleacutefono de cuerda
doblando una esquina
58 T7 Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
mdash El alumnado recopilaraacute y anotaraacute los datos y compartiraacute los resultados con la clase
mdash iquestQueacute tipo de cuerda o vaso recomendariacutean y por queacute
Puesta en comuacutenExplica en clase que los sonidos se generan mediante vibraciones que se desplazan a traveacutes del aire de soacute-lidos y de liacutequidos Las vibraciones que se producen al hablar dentro del vaso viajan por la cuerda hasta lle-gar al otro vaso el aire que hay dentro del vaso y los huesos que hay en el craacuteneo vibran y esas vibraciones llegan hasta los oiacutedos y entonces el cerebro descifra esa informacioacuten en forma de sonidos reconocibles
Para afianzar estos conocimientos se puede utilizar este viacutedeo
httpswwwyoutubecomwatchv=HMXoHKwWmU8
Actividad BEstudio de las ondas de radio
IntroduccioacutenHaz hincapieacute en que las ondas de radio son muy diferentes de las ondas del sonido Explica que las ondas electromagneacuteticas pueden viajar por el espacio sin necesidad de que haya aire Algunas de estas ondas se denominan ondas de radio Los cientiacuteficos han descubierto una manera de captar ondas de radio y convertirlas en sentildeales que viajan hasta nuestro oiacutedo
A continuacioacuten el alumnado reproduciraacute en clase el viaje que siguen las ondas electromagneacuteticas por el espacio hasta llegar al radiotelescopio Varios voluntarios se colocaraacuten en un extremo del aula con pelotas de espuma de diferentes colores que lanzaraacuten hacia el laquoradiotelescopioraquo un paraguas abierto que otro voluntario sujetaraacute desde el lado opuesto del aula de manera que la parte coacutencava mire hacia la clase Alguien decidiraacute queacute colores representaraacuten las ondas de radio uacutetiles Cuando se hayan lanzado todas las pelotas solo se conservaraacuten las pelotas de los colores elegidos que haya atrapado el paraguas mientras que el resto se desecharaacute Explica en clase que las estrellas (representadas por los alumnos voluntarios) emiten un montoacuten de radiacioacuten (representada aquiacute por todas las pelotas de diferentes colores) que viaja por el espacio el radiotelescopio (representado por el paraguas) capta toda esa radiacioacuten pero este instrumento solo podraacute utilizar la radiacioacuten de ciertas longitudes de onda las denominas ondas de radio las cuales transformaraacute en sentildeales comprensibles para nosotros
59T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Demostracioacuten del docenteUtiliza una radio analoacutegica para que el alumnado perciba el sonido que se oye cuando no estaacute sintonizada ninguna emisora mientras que al sintonizar alguna el sonido se vuelve niacutetido De forma anaacuteloga seriacutea-mos incapaces de atribuir un sentido a las ondas de radio si su energiacutea no se transformara en vibraciones que percibimos en forma de sonidos
Explica en clase que la Tierra y otros planetas tienen una manera de gritarle al resto de la Galaxia laquoiexclEstoy aquiacuteraquo Lo que ocurre es que ese mensaje solo se percibe y se entiende mediante radiotelescopios de gran tamantildeo
En este enlace escucharaacutes una grabacioacuten con los laquosonidosraquo
naturales de la Tierra
httpwwwesaintesaKIDSenSEM5QPSHKHF_LifeinSpace_0html
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Los maacutes entusiastas podriacutean construir o com-prar un transmisor que permita al alumnado enviar mensajes Los chicos tambieacuten podriacutean realizar su propia grabacioacuten de radio
Tambieacuten podriacutea estudiarse el coacutedigo Morse Existe una aplicacioacuten para teleacutefonos moacuteviles llamada Morse-It que traduce textos a pitidos en coacutedigo Morse Una laacutempara led podriacutea sustituirse por un timbre Otra alternativa seriacutea utilizar una linterna para enviar mensajes con patrones de haces de luz Explica que la luz se puede usar de este modo para enviar informacioacuten
Imagen 1 El Observatorio IRAM Pico Veleta o IRAM 30m es un radiotelescopio pertenecien-te al Instituto de Radioastronomiacutea Milimeacutetrica que estaacute situado en la loma de Dilar en Sierra Nevada a una altura de 2850 m sobre el nivel del mar
gt Radiotelescopio del observatorio de Sierra Nevada desde las pistas de esquiacute
60 T7 Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
A - J --- S 1 ----
B - K -- T - 2 ---
C -- L - U - 3 --
D - M -- V - 4 -
E N - W -- 5
F - O --- X -- 6 -
G -- P -- Y --- 7 --
H Q --- Z -- 8 ---
I R - 0 -----
9 ----
gt Tabla con el coacutedigo Morse
61T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Informacioacuten para el docente Los objetos que pueblan el espacio como planetas exoplanetas estrellas polvo y gas emiten ondas elec-tromagneacuteticas de diferentes longitudes de onda Parte de la luz que emiten tiene longitudes de onda muy largas algunas de hasta kiloacutemetro y medio de longitud Estas ondas largas reciben el nombre de ondas de radio y son parte de una serie maacutes grande de ondas denominadas en su conjunto espectro electromag-neacutetico Como las ondas de radio son tan largas para captarlas se utilizan telescopios especiales llamados radiotelescopios Estos son mucho maacutes grandes que los telescopios que se usan para captar la luz visible Estos instrumentos inmensos se apuntan hacia las estrellas o planetas y permiten conocer su estructura movimiento y composicioacuten a partir del estudio de las ondas de radio que provienen de esos objetos En astronomiacutea se utilizan ciertos instrumentos para convertir las ondas de radio en imaacutegenes y sonidos
Construccioacuten de un bazuca de aire1 Sella por completo todos los bordes de la caja con la cinta adhesiva 2 Traza un ciacuterculo en el centro de uno de sus lados recoacutertalo y sella los bordes de este orificio
con cinta 3 Golpea con las manos simultaacuteneamente dos lados opuestos de la caja de manera que el aire que
hay en su interior se vea forzado a salir por el orificio circular 4 Dirige el aire saliente hacia el objetivo como un montoacuten de vasos de papel para intentar tumbarlos
con la raacutefaga
gt Bazuka de aire
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los sonidos se producen por vibracionesbull que el tono de un sonido se puede cambiarbull que los exoplanetas pueden transitar ante el disco
de sus estrellas siguiendo un patroacuten regular
Contexto
El telescopio espacial Spitzer reveloacute hace poco que alrededor de la estrella TRAPPIST-1 orbitan siete planetas similares a la Tierra cuyo nombre astronoacutemico es b c d e f g y h Los planetas se detectaron debido a sus traacutensito por delante de la estrella lo que eclipsa perioacutedicamente una parte minuacutescula de la luz estelar Los planetas orbitan esta estrella siguiendo un patroacuten
En este tema el alumnado usaraacute materiales cotidianos para confeccionar instrumentos sencillos como flautas de pan a partir de pajitas de refrescos y producir con ellos siete notas que combinaraacuten al
antojo de su imaginacioacuten para crear melodiacuteas
gt Sistema solar de TRAPPIST-1 Copyright de la ilustracioacuten NASA
63
tema 8LA MUacuteSICA DE LOS PLANETAS EXTRASOLARES
Sonidos del espacio
64 T8
Ordenador con conexioacuten a
internet
Material necesario para realizar la actividad
Pajitas de refresco
Ademaacutes necesitaraacutes
Vasos desechables
Cinta adhesiva
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Ingeniero de
sonido y Cientiacutefico planetario
Botellas o vasos Baquetas Cajas de cartoacuten vaciacuteas
Gomas elaacutesticas Reglas de plaacutestico
65T8Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
Para preparar con antelacioacutenPara esta actividad se pueden preparar etiquetas indentificativas para la profesioacuten de ingeniero de sonido
ActividadIntroduccioacutenExplica en clase que el telescopio espacial Spitzer descubrioacute la estrella TRAPPIST-1 y sus siete planetas
Muestra la imagen de TRAPPIST-1
httpcdnsci-newscomimagesenlarge3image_4728e-TRAPPIST-1jpg
Reproduce en clase la animacioacuten de los traacutensitos ante TRAPPIST que aparece en el siguiente viacutedeo Las oacuterbitas se han acelerado para que el viacutedeo dure un solo minutohttpwwwspitzercaltecheduexploreblog371-Making-Music-from-Exoplanets
Explica que usando los patrones de los traacutensitos de estos siete planetas similares a la Tierra ante el disco de su estrella ha inspirado a un muacutesico a componer una melodiacutea basada en los tiempos en los que se produ-cen esos traacutensitos Asignoacute al traacutensito de cada planeta una nota musical acorde con su nombre (en ingleacutes b es la nota si c es do d es re e es la nota mi f es fa g es sol y h no se corresponde con ninguna nota musical) y antildeadioacute al conjunto una instrumentacioacuten sencilla de fondo y el ritmo de un tambor
Pon ejemplos de alguacuten otro sistema planetario extrasolar como Gliese o Kepler
con una cantidad diversa de planetas en oacuterbita alrededor de la estrella central
httpsexoplanetsnasagovresources174 httpswwwnasagovameskeplerkepler-186-and-the-solar-system
El alumnado cortaraacute las pajitas de papel para construir siete laquoflautas de panraquo de distintas longitudes Todas ellas deberaacuten tener uno de sus extremos aplanado de manera que al soplar por eacutel se produzca una nota o vibracioacuten diferente iquestSon capaces los alumnos de usar las flautas por turnos para crear una melodiacutea Organizados en grupos los chicos usaraacuten esas siete notas para crear una melodiacutea baacutesica a la que antildeadiraacuten la muacutesica que deseen
Ya han compuesto una muacutesica basada en los traacutensitos de TRAPPIST iquestPodraacuten crear ahora una melodiacutea basada en otros sistemas Podriacutean probar a llenar botellas o jarras con agua hasta distintas alturas a tamborilear con las baquetas a hacer vibrar reglas sobre el borde de una mesa o a hacer vibrar gomillas elaacutesticas tensadas a lo ancho de una caja de pantildeuelos vaciacutea
mdash iquestSeriacutea capaz alguacuten grupo de componer un rap para acompantildear sus melodiacuteas
66 T8 Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
Puesta en comuacutenCada grupo interpretaraacute su composicioacuten para toda la clase iquestSe les ocurre alguna aportacioacuten para mejorar las piezas musicales
En el tema 7 el alumnado aprendioacute que los planetas con un cam-po magneacutetico producen sentildeales que se pueden detectar mediante radiotelescopios Si una raza alieniacutegena captara las sentildeales de radio naturales que emite la Tierra oiriacutea una serie de chasquidos y silbidos iexclparecidos a los de R2-D2 el robot de Star Wars
Vuelve a oiacuter los chasquidos y silbidos de la Tierra en el sitio ESA Kids
httpwwwesaintesaKIDSenSEM5QPSHKHF_LifeinSpace_0html
Oiacuted en clase un corte de Star Wars la firma de cinco notas de la peliacute-cula Encuentros en la tercera fase o cualquier otra muacutesica relacionada con el espacio
Actividad B El programa ScratchCada uno de los planetas de Trappist-1 tarda un tiempo diferente en completar una oacuterbita alrededor de su estrella central Las leyes de Ke-pler dicen que cuanto maacutes lejos se encuentra un planeta de su estrella maacutes tarda en recorrer su oacuterbita
En este proyecto en Scratch el periodo de cada oacuterbita es propor-cional a los periodos orbitales reales de los planetas de Trappist Cada vez que un planeta completa una oacuterbita el modelo emite un sonido diferente
httpsscratchmiteduprojects153216618
Los sonidos estaacuten asignados de la siguiente manera pero es faacutecil cam-biar esto dentro del modelo
B ndash Chomp C ndash Boing D ndash CricketE ndash Meow F ndash Alien Creak2 G ndash Bass BeatboxH ndash Goose
El tiempo que dura cada oacuterbita se puede encontrar en el programa Scratch y se da en segundos
El cursor proporcional del modelo se puede utilizar para obtener muacuteltiplos de cada periodo orbital Por ejemplo si la proporcioacuten se es-tablece en 2 entonces el periodo de Trappist-1b ascenderaacute a 302 se-gundos y el de Trappist-1h seraacute de 40 segundos
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
El alumnado podriacutea iniciarse en el empleo de un programa informaacutetico para crear sus propias composiciones musicales basadas en los patrones orbitales de los planetas de TRAPPIST-1 Beatwave es una aplicacioacuten interesante que se puede usar con teleacutefonos moacuteviles y que ofrece la posibilidad de crear ritmos simples melodiacuteas melodiacuteas paralelas y de antildeadir instrumentos de fondo
67T8Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
1 Pulsa la flecha identifica los distintos sonidos que se oyen 2 Ordeacutenalos por periodos (del maacutes corto al maacutes largo) Pulsa stop
para detener los sonidos3 Cronometra cada uno crea una tabla con los periodos orbitales
(en segundos) 4 Pulsa en cada planeta para comprobar que cada sonido se re-
produce por separado Los datos reales de los planetas se pue-den encontrar en Wikipedia
httpsenwikiped iaorgwikiTRAPPIST-1mediaFile-PIA21425_-_TRAPPIST-1_Statistics_Tablejpg
El alumnado podriacutea recrear las oacuterbitas intentando cronometrar sus perio-dos mientras caminan en torno a una laquoestrellaraquo de manera que siempre pasen por el mismo punto cada vez que oigan el sonido de su planeta Esta recreacioacuten fiacutesica de las oacuterbitas con alumnos representando cada uno de los planetas orbitando alrededor de una estrella central podriacutea ayudar al grupo a entender la distancia a la que se encuentra cada planeta de la estrella y la velocidad a la que se desplaza en relacioacuten con los demaacutes pla-netas del sistema Asimismo podriacutea ayudarles a entender queacute hicieron en realidad durante la actividad con el programa Scratch que cada sonido re-presenta una oacuterbita completa Tendriacutean que poner a escala la distancia de las oacuterbitas porque si no algunos tardariacutean diacuteas en completar una vuelta de modo que un ejercicio matemaacutetico uacutetil consistiriacutea en crear una escala adecuada que pudiera representarse dentro de la clase Para ello deberaacuten asumir que las oacuterbitas son circulares Si juegan con el cursor proporcional del modelo encontraraacuten la mejor opcioacuten para que todos los planetas com-pleten sanos y salvos sus oacuterbitas respectivas Deberaacuten calcular la longitud del periodo de su sonido particular y luego lo comprobaraacuten
Quien tenga habilidad programando podraacute ampliar el ejercicio in-troduciendo las oacuterbitas de los planetas en el modelo
En este enlace se puede encontrar un ejemplo de movimiento circular
en Scratch
httpsscratchmiteduprojects11439426
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Usar los datos del periodo orbital para crear una composicioacuten musical similar para nuestro Sistema Solar y compara los dos sistemas
Crear una animacioacuten con Scratch para ilustrar la rotacioacuten de los planetas del sistema TRAPPIST-1 en torno a su estrella
gt Captura de pantalla del programa Scratch
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los planetas extrasolares y sus estrellas se
encuentran a millones de antildeos-luz de distancia del Sistema Solar
bull que las condiciones ambientales que se dan en esos planetas son diversas
bull que los seres vivos experimentan adaptaciones a lo largo del tiempo para sobrevivir en las condiciones ambientales que existen en cada momento
bull que en otros sistemas planetarios podriacutea haber formas de vida diferentes a las de la Tierra
Contexto
En esta actividad el alumnado recopilaraacute informacioacuten sobre planetas extrasolares y basaacutendose en ella usaraacute la imaginacioacuten y trabajaraacute de manera creativa para disentildear y describir un nuevo exoplaneta Para ello tendraacute en cuenta rasgos clave y las adaptaciones que necesitariacutean desarrollar los seres vivos para sobrevivir en las condiciones ambientales de ese
planeta
gt ExoMars Rover ESAATG medialab
69
tema 9AGENCIA DE VIAJES A PLANETAS EXTRASOLARES
Exploracioacuten de mundos alieniacutegenas
Libros tabletas y ordenadores
de consulta
Rotuladores y laacutepices
de colores
70 T9
Ordenador con conexioacuten a
internet
Material necesario para realizar la actividad
Papel
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astroacutenomo
galaacutectico y extragalaacutectico y Astrobioacutelogo
71T9Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
Para preparar con antelacioacutenPara esta actividad se pueden preparar etiquetas identificativas para las profesiones de astroacutenomo extra-galaacutectico y astrobioacutelogo
IntroduccioacutenExplica en clase que en este tema deben actuar en primer lugar como astroacutenomos extragalaacutecticos para estudiar y disentildear un planeta extrasolar distante Despueacutes haraacuten las veces de astrobioacutelogos para estudiar y disentildear alguna forma de vida alieniacutegena uacutenica y tendraacuten que describir coacutemo se ha adaptado a las condi-ciones ambientales que imperan en su lejano mundo
Empieza la actividad con un emocionante viaje a mundos distantes usando la herramienta interactiva httpeyesjplnasagoveyes-on-exoplanetshtml
Muestra en clase las imaacutegenes del sitio en Internet de la NASAhttpsexoplanetsnasagovalien-worldsexoplanet-travel-bureau
En este sitio encontraraacutes una seleccioacuten de carteles con gran variedad de exoplanetas que ilustran los rasgos uacutenicos de cada uno de ellos
bull TRAPPIST-1_Planet hop from TRAPPIST-1 (de planeta en planeta desde TRAPPIST-1)
bull PSOJ31885-22 _Where the night life never ends (Donde la vida nocturna nunca cesa)
bull HD4037G_Experience the gravity of a super earth (Experimenta la gravedad de una supertierra)
bull KEPLER-16B_Where your shadow always has company (Donde tu sombra siempre tiene compantildeiacutea)
bull 51 Pegasi-b_Greetings from your first exoplanet (Saludos desde tu primer exoplaneta)
bull KEPLER-186F_Where the grass is always redder (Donde la hierba siempre es maacutes roja)
El tamantildeos de estos exoplanetas va desde las supertierras hasta los minineptunos algunos son rocosos otros son aacuteridos como desiertos los hay volcaacutenicos achicharrantes geacutelidos unos son asolados por potentes vientos otros son bombardeados por radiacioacuten intensa
gt Muestra de carteles sobre exoplanetas del sitio web de la NASA
72 T9 Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
Actividad ACada grupo estudiaraacute varios sistemas de planetas extrasolares y con la informacioacuten obtenida crearaacute una descripcioacuten detallada del mundo distante inventado por ellos A continuacioacuten disentildearaacuten un cartel en el que figuren los principales rasgos de ese planeta
Actividad BSi en ese mundo pudiera haber vida iquestqueacute forma tendriacutea iquestQueacute clase de adaptaciones tendriacutean que desarrollar los seres vivos para sobrevivir en las condiciones ambientales de este planeta La astrobiologiacutea aspira a descubrir cuaacuteles son las condiciones necesarias para la vida y queacute formas puede adoptar la vida Los alumnos asumiraacuten el papel de as-trobioacutelogos para estudiar los entornos extremos que hay en la Tierra y las adaptaciones que han desarrollado los seres vivos para sobrevivir en ellos Usaraacuten esta informacioacuten para describir la clase de vida alieniacutegena que podriacutea existir en el nuevo mundo que han imaginado Dibujaraacuten y pondraacuten nombre a esta nueva forma de vida y sentildealaraacuten sus rasgos principales
Puesta en comuacutenLos grupos presentaraacuten sus disentildeos ante su clase o ante otra clase y describiraacuten con detalle el mundo alieniacutegena que han inventado Expli-caraacuten queacute adaptaciones han desarrollado los seres vivos para adaptar-se a ese entorno
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Si fuera posible iquesta cuaacutel de esos exoplanetas viajariacutean los chicos o enviariacutean una sonda para estudiarlo y por queacute El docente haraacute hincapieacute en que es imposible viajar a estos exoplanetas distantes debido a las inmensas distancias que nos separan de ellos iquestCoacutemo seriacutea ese lugar Si pudieran elegir sus caracteriacutesticas iquestcuaacuteles creen que seriacutean las ideales para vivir felices y con bienestar
Puede que los grupos quieran componer una muacutesica para acompantildear su mural Tambieacuten podriacutean disentildear confeccionar y decorar una maqueta para ilustrar los rasgos principales del mundo distante que han elegido Esta actividad podriacutea relacionarse con otros temas interdisciplinares del curriacuteculo como dibujo teatro tecnologiacutea ingenieriacutea geografiacutea lecto-escritura e informaacutetica
73T9Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
VoyagerEn 1977 se lanzaron las dos sondas gemelas Voyager 1 y 2 para explo-rar regiones del espacio a las que ninguacuten otro artefacto terrestre habiacutea llegado jamaacutes Ambas estaacuten maacutes lejos del Sol que Plutoacuten y a traveacutes de los datos que siguen enviando a la Tierra los cientiacuteficos confiacutean en co-nocer mejor el espacio que media entre las estrellas llamado espacio interestelar La nave lleva a bordo un disco de cobre chapado en oro de unos 30 cm con sonidos e imaacutegenes seleccionados para retratar la diversidad de la vida y la cultura en la Tierra
mdash iquestQueacute pondriacutean los chicos en un disco asiacute para enviar en una misioacuten con destino a un planeta distante situado fuera de los confines de nuestra propia Galaxia
mdash iquestCoacutemo describiriacutean a los seres humanos
mdash iquestQueacute los hace felicesmdash iquestQueacute cualidades consideran
deseables en un ser humano
mdash iquestQueacute aficiones animales accidentes geograacuteficos o muacutesica incluiriacutean en el disco
mdash Si tuvieran que escribir una carta a un ser alieniacutegena iquestqueacute le diriacutean
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
El alumnado podriacutea grabar un viacutedeo o un mensaje de voz composiciones musicales programas informaacuteticos robots creaciones artiacutesticas o fotografiacuteas Esta actividad ofrece muchas posibilidades para seguir un plantea-miento interdisciplinar amplio atractivo para todas las edades y todo tipo de capacidades
Otros cuadernos didaacutecticosConsulta todos los disponibles y descaacutergalos de la web wwweseroes
Deteccioacuten de exoplanetasESCONDIDOS EN LA LUZModelado de traacutensitos de exoplanetas
PRIMARIA
Ingenieriacutea de astronavesLA ALEACIOacuteN PERFECTADescubre las distintas propiedades de los materiales
PRIMARIA
Lanzamiento de cohetesTECNOLOGIacuteA ESPACIALCalcula y disentildea tu propio lanzamiento
PRIMARIA
Observador de la tierraCENTINELA INCANSABLERecogida y anaacutelisis de informacioacuten para comprender mejor nuestro planeta
PRIMARIA
Deteccioacuten de exoplanetasESCONDIDOS EN LA LUZModelado de traacutensitos de exoplanetas
SECUNDARIA Y BACHILLERATO
Ingenieriacutea de astronavesLA ALEACIOacuteN PERFECTADescubre las distintas propiedades de los materiales
SECUNDARIA Y BACHILLERATO
Lanzamiento de cohetesTECNOLOGIacuteA ESPACIALCalcula y disentildea tu propio lanzamiento
SECUNDARIA Y BACHILLERATO
Modelado de traacutensitos de exoplanetas
exoplanetasDeteccioacuten de
ESCONDIDOS EN LA LUZ
PrimariaCuaderno del profesorado
DE-P-01
Colaboradores ESERO Spain Mayo 2019
ANDALUCIacuteA Consejeriacutea de Educacioacuten y Deporte de la Junta de Andaluciacutea
ARAGOacuteN Fundacioacuten Centro Astronoacutemica Aragoneacutes Espacio 042
Fundacioacuten Ibercivis
ASTURIAS Consejeriacutea de Educacioacuten y Cultura del Gobierno del Principado de Asturias
CANARIAS Consejeriacutea de Educacioacuten y Universidades del Gobierno de Canarias
CATALUNtildeA CESIRE (Centre de Recursos Pedagogravegics Especiacutefics de Suport a la Innovacioacute i la Recerca Educativa) Departament drsquoEnsenyament Generalitat de Catalunya
GALICIA Conselleriacutea de Educacioacuten Universidade e Formacioacuten Profesional de la Xunta de Galicia
I BALEARES Conselleria De Educacioacuten y Universidad Govern Illes Balears
LA MANCHA Consejeriacutea de Eduacioacuten Cultura y Deportes Gobierno de Castilla La Mancha
MADRID Consejeriacutea de Educacioacuten e Investigacioacuten de la Comunidad de Madrid
Grupo de Investigacioacuten en Nutricioacuten Ejercicio y Estilo de Vida Saludable INEF Universidad Politeacutecnica de Madrid
MURCIA Consejeriacutea de Empleo Universidades y Empresa Regioacuten de Murcia
NAVARRA Pamplonetario
PAIacuteS VASCO Departamento de educacioacuten Gobierno Vasco
VALENCIA Ciutat de les Arts i les Ciegravencies Generalitat Valenciana
Tema 3 La atmoacutesfera 33T3
Informacioacuten para el docenteLa luz estaacute formada por radiacioacuten electromagneacutetica de distintas longitudes de onda Las sustancias que emiten luz tienen un espectro de emisioacuten Ademaacutes cada elemento absorbe ciertas longitudes de onda de la luz y crea un espectro de absorcioacuten Cuando un elemento o compuesto quiacutemico se calienta emite energiacutea en forma de luz Esos espectros de frecuencias de radiacioacuten electromagneacutetica se pueden ver me-diante un instrumento llamado espectroacutemetro Cada elemento quiacutemico se identifica porque posee es-pectro uacutenico que es como su huella dactilar Los primeros espectroscopios usaban prismas para desviar la luz pero los modelos posteriores usan sistemas de rendijas denominados red de difraccioacuten a traveacutes de la cual pasa la luz La luz se descompone entonces en distintas longitudes de onda Los CD tienen pequentildeas crestas en su superficie que reflejan la luz en distintas direcciones Funciona como una red de difraccioacuten que descompone la luz visible o luz blanca en los colores del arcoiacuteris
La misioacuten EUCLID de la Agencia Espacial Europea consiste en un sateacutelite que usa un espectroscopio para estudiar por queacute se estaacute expandiendo el universo httpsciesainteuclid
El exoplaneta A se corresponde con HD 189733b un gigante gaseoso En su atmoacutesfera se ha detec-tado hierro El exoplaneta B es HD 209458b un juacutepiter caliente con sodio en la atmoacutesfera El exoplaneta C es el objeto 55 Cancri e en cuya atmoacutesfera se ha detectado helio entre otros elementos quiacutemicos El exoplaneta D es Gliese 436b un neptuno caliente cuya atmoacutesfera contiene hidroacutegeno
En esta actividad se han utilizado los espectros del helio el hierro y el sodio y la deteccioacuten de estos elementos en una atmoacutesfera no debe considerarse un indicador de vida a diferencia de lo que podriacutea ocurrir con el hidroacutegeno El hidroacutegeno es una fuente de energiacutea quiacutemica para algunos microbios terrestres que habitan cerca de los surtidores hidrotermales de los fondos oceaacutenicos La deteccioacuten de una fuente de hidroacutegeno en la atmoacutesfera de un exoplaneta supone un hallazgo apasionante que implica que la existencia de vida extraterrestre en ese lugar no es imposible
Un espectroscopio es un instrumento que mide el espectro de la luzUn espectroacutegrafo es un instrumento que descompone la luz en un espectro de frecuencias y registra
la sentildeal mediante una caacutemaraLos especialistas que usan espectroscopios se denominan espectroscopistas y se dedican a investigar y
medir el espectro de los patrones que se forman cuando ciertas sustancias o laquomateriasraquo emiten radiacioacuten electromagneacutetica o interaccionan con ella
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que el planeta Tierra orbita alrededor del Sol en
la zona habitable (o laquozona de Ricitos de Ororaquo) donde la distancia y la temperatura son idoacuteneas
bull que los planetas extrasolares son muy calientes o muy friacuteos dependiendo de la distancia que los separe de su estrella central
bull que en astronomiacutea se usan telescopios especiales de infrarrojos para detectar estos objetos tan distantes
bull que la energiacutea se transfiere de lo caliente a lo friacuteo y que su intensidad decrece a medida que aumenta la distancia a la fuente
bull a trabajar siguiendo el meacutetodo cientiacutefico formulando predicciones observando registrando y usando datos para extraer conclusiones
Contexto
La luz infrarroja es una forma de radiacioacuten
electromagneacutetica pero no es luz visible A veces
percibimos sus efectos teacutermicos en la piel Todo lo
que estaacute caliente tambieacuten emite radiacioacuten infrarroja
y eso incluye planetas estrellas y personas Cuando
se transfiere energiacutea desde una fuente de calor esta
se dispersa por un aacuterea cada vez mayor Eso significa
que cuanto maacutes lejos se encuentra un objeto maacutes
cuesta detectarlo Los astroacutenomos que buscan
planetas extrasolares usan telescopios de infrarrojos
para captar el tenue fulgor de los objetos del espacio
exterior con ellos detectan objetos muy friacuteos y por
tanto demasiado tenues para observarlos en luz
visible En este tema el alumnado usaraacute registradores
de datos (data loggers) para medir temperaturas a
distancia y usaraacute papel termocromaacutetico para medir
el ritmo al que se transfiere energiacutea entre distintos
materiales
gt NASA AmesJPL-CaltechTim Pyle
35
tema 4NI DEMASIADO FRIacuteA NI DEMASIADO CALIENTE
La zona de Ricitos de Oro
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astrofiacutesico y Espectroscopista
Variedad de materiales y superficiesTablet o moacutevil Cinta adhesiva Cronoacutemetro
Botella de bebida de cola
2 litros
Ademaacutes necesitaraacutes
Placa de Petri de plaacutestico con tapa
Varilla metaacutelica 1 velaPapel termocromaacutetico
Taza termo(por ejemplo taza
para cafeacute con tapadera)
Termoacutemetro
36 T4
Material necesario para realizar la actividad
Material opcional
Tablet o moacutevil con app para tomar imaacutegenes teacutermicas
2 latas 2 termoacutemetros Cronoacutemetro WebCam
Tema 4 Ni demasiado friacutea ni demasiado caliente 37T4
Para preparar con antelacioacuten1 Seleccionar imaacutegenes normales y en infrarrojos para mostrar en clase httpsspaceplacenasagov
ir-photo-albumen2 Registradores de datos (data loggers) y ordenador portaacutetil para las demostraciones3 Retirar las etiquetas de dos latas Pintar una de color negro con pintura acriacutelica mate o cubrirla con
papel negro Si es necesario preparar un lote para cada equipo4 Agua caliente (a una temperatura maacutexima de 50 ordmC)
Actividad
IntroduccioacutenMuestra en la pizarra electroacutenica de clase algunas imaacutegenes de telescopios que contengan informacioacuten sobre el espacio Algunos de estos instrumentos como el telescopio espacial Spitzer reuacutenen informacioacuten sobre la temperatura de planetas estrellas y polvo y se denominan telescopios de infrarrojos Otro ejem-plo lo ofrece el telescopio espacial James Webb cuyo lanzamiento estaacute previsto para 2021
Veacutease httpjwst-miriroeacuk o httpswwwjwstnasagov
Proyecta en la pizarra electroacutenica el juego de httpsspaceplacenasagovir-photo-albumen Al pasar la laquolente de la caacutemararaquo sobre las imaacutegenes el alumnado comprobaraacute coacutemo se veriacutea el mundo si la vista humana pudiera detectar la radiacioacuten infrarroja Explica al grupo que algunos teleacutefonos moacuteviles y tabletas cuentan con tecnologiacutea para detectar radiacioacuten infrarroja El alumnado podraacute investigar coacutemo utilizar las aplicaciones para moacuteviles y tabletas que permiten tomar imaacutegenes teacutermicas o infrarrojas para detectar diferencias de tem-peratura iquestSe les ocurre alguna utilidad que pueda ofrecer esta tecnologiacutea para la vida cotidiana
Demostracioacuten del docente Coloca una vela encendida detraacutes de una botella de cola de 2 litros de manera que la vela no se vea Situacutea la caacutemara de un teleacutefono moacutevil hacia el centro de la botella ahora deberiacutea verse con claridad el ful-gor de la vela en la pantalla del teleacutefono La parte infrarroja maacutes cercana del espectro de la luz se situacutea a continuacioacuten de la luz roja que el ojo humano es capaz de detectar Las caacutemaras fotograacuteficas de algunos teleacutefonos moacuteviles no cuentan con un filtro para el infrarrojo cercano sobre todo en la caacutemara frontal Esto nos permite ver algo de la radiacioacuten electromagneacutetica (luz) que emiten los objetos calientes Un ejemplo de ello lo ofrece la contemplacioacuten de la llama de una vela a traveacutes de una botella llena de refresco de cola La llama se ve mucho maacutes al usar la caacutemara que a simple vista Otra posibilidad consiste en modificar una caacutemara web para despojarla del filtro infrarrojo
Veacutease httpswwwesaintEducationTeachers_CornerInfrared_Webcam_Hack_-_Using_infrared_ light_to_observe_the_world_in_a_new_way_Teach_with_space_P15En el siguiente enlace aparecen maacutes ejemplos de imaacutegenes en luz visible y en luz infrarroja httpcoolcosmosipaccaltecheduimage_galleriesshoehtml
38 T4 Tema 4 Ni demasiado friacutea ni demasiado caliente
Entrega a cada grupo varios cuadraditos de papel termocromaacutetico y deja que los chicos los manipulen para explorar sus propiedades iquestSaben queacute ocurre Explica brevemente coacutemo funciona este material (Consuacuteltese el apartado titulado laquoInformacioacuten para el docenteraquo) Ya en grupos los alumnos seguiraacuten investigando las propiedades del papel termocromaacutetico Pueden probar a colocar el papel en distintas superfi-cies o a sostenerlo con manos friacuteas y calientes para observar sus cam-bios de color
Tras examinar los cambios de color planificaraacuten una investigacioacuten para comparar la eficacia de distintos materiales como conductores del calor Calentaraacuten el papel termocromaacutetico colocando los cuadra-ditos sobre la tapadera de una placa de Petri llena hasta la mitad de agua caliente (a un maacuteximo de 50 ordmC) En cuanto el papel cambie de color deberaacuten colocar los cuadraditos sobre los materiales que quieran comprobar El alumnado podraacute investigar la conductividad teacutermica de diversos materiales y superficies emitiendo una prediccioacuten previa antes de medir cuaacutento tiempo tarda el papel en perder el calor y recupe-rar el tono inicial Deberaacuten decidir queacute meacutetodo seguiraacuten para anotar los resultados de sus mediciones como una tabla o graacutefica donde aparezcan los materiales ordenados de acuerdo con su conductividad teacutermica
Puesta en comuacuten
Los resultados de cada grupo se pueden cotejar y debatir en la pizarra electroacutenica para exponerlos despueacutes en forma de graacutefica
mdash iquestQueacute material fue maacutes eficaz conduciendo el calor iquestQueacute material no fue un buen conductor teacutermico iquestQueacute utilidad tendriacutean estos resultados iquestSe les ocurre alguacuten uso praacutectico para los materiales termocromaacuteticos
Explica en clase que la energiacutea siempre procede de una fuente y viaja a traveacutes de un material cuanto maacutes lejana esteacute la fuente menor seraacute la temperatura Algunos materiales como los metales son buenos con-
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Para ilustrar que los metales conducen ener-giacutea cada grupo llenaraacute de agua caliente (a un maacuteximo de 50 ordmC) hasta la mitad una taza termo Introduciraacute en ella un pincho o una cuchara de metal y volveraacute a cubrir la taza con su tapadera de manera que un extremo del metal quede bajo el agua y el otro extremo asome por el orificio de la tapadera que sirve para beber y taparaacuten los huecos que queden alrededor del metal con cinta adhesiva El alumnado deberaacute emitir una prediccioacuten sobre queacute pasaraacute con la temperatura del extremo de metal que sobresale por fuera de la taza Un miembro del grupo sujetaraacute el extremo del metal al mismo tiempo que otro pone en marcha el cronoacutemetro e informaraacute al grupo cuando detecte que aumenta la temperatu-ra entonces tomaraacuten nota del tiempo Los grupos cotejaraacuten y discutiraacuten despueacutes sus resultados Si se dispone de registradores de datos (data loggers) se podraacuten usar los senso-res de temperatura para detectar cambios de temperatura en los pinchos o las cucharas el docente podraacute conectar entonces el regis-trador de datos a un ordenador portaacutetil para mostrar a la clase una graacutefica con las varia-ciones de temperatura a lo largo del tiempo a partir de los datos recopilados
ENLACES
El siguiente enlace ofrece maacutes ejemplos de imaacutegenes en luz visible e infrarroja
httpcoolcosmosipaccaltecheduimage_ga-lleriesshoehtml
Tema 4 Ni demasiado friacutea ni demasiado caliente 39T4
ductores del calor y permiten que el calor pase a su traveacutes mientras que otros son aislantes lo que sig-nifica que no son muy eficaces dejando pasar el calor a traveacutes de ellos En el espacio la energiacutea caloriacutefica viaja por el vaciacuteo del espacio mediante un proceso denominado radiacioacuten
Para demostrar la radiacioacuten caloriacuteficaEl docente podraacute optar por utilizar este apartado como una demostracioacuten en clase o para que cada grupo realice su propio experimento Vierte el mismo volumen de agua friacutea en dos latas de metal ideacutenticas pero con una de ellas pintada con pintura acriacutelica negra mate o envuelta en papel negro e introduce en cada una un termoacutemetro o una sonda de temperatura de un registrador de datos Pon ambas latas al sol o bajo una fuente de calor como un foco Al cabo de un tiempo el agua de la lata negra deberiacutea estar maacutes ca-liente que la de la otra lata La lata sin pintar absorbe poco calor porque refleja gran parte de la energiacutea ca-loriacutefica En cambio la superficie negra absorbe bien el calor radiante y la temperatura del agua aumenta
Informacioacuten para el docente La energiacutea caloriacutefica se desplaza de los objetos calientes a los friacuteos por tres meacutetodos convencioacuten con-duccioacuten y radiacioacuten De todos ellos la radiacioacuten es el uacutenico que no requiere contacto En el espacio no hay medio material por el que circular y la energiacutea caloriacutefica solo puede viajar en forma de radiacioacuten El infrarrojo es un tipo de luz que cae justo fuera del rango de la luz visible en el espectro electromagneacutetico Las ondas de luz portan energiacutea las longitudes de onda maacutes cortas tienen maacutes energiacutea mientras que las longitudes de onda maacutes largas tienen menos energiacutea Los objetos maacutes friacuteos brillaraacuten con longitudes de onda maacutes largas mientras que los objetos calientes brillaraacuten con longitudes de onda maacutes cortas En este proceso no interviene ninguna partiacutecula a diferencia de cuando se produce la conduccioacuten asiacute que la ra-diacioacuten puede darse en el vaciacuteo del espacio Los astroacutenomos que buscan exoplanetas utilizan telescopios de infrarrojos para detectar el tenue fulgor de objetos situados en el espacio exterior Los exoplanetas se detectan con maacutes facilidad cuando son grandes y completan una oacuterbita alrededor de su estrella cada pocos diacuteas 51 Pegasi b es un ejemplo y se considera un juacutepiter caliente Estos planetas alcanzan tempe-raturas muy elevadas porque se encuentran muy cerca de sus estrellas y fulguran con intensidad en luz infrarroja Spitzer fue el primer telescopio espacial que permitioacute detectar la luz de estos juacutepiter calientes
El papel termocromaacutetico contiene pigmentos sensibles a la temperatura Cambian de color al ca-lentarse o enfriarse Los materiales termocromaacuteticos se pueden utilizar para comprobar la laquoconductividad teacutermicaraquo o la capacidad para conducir el calor de un material
Los metales son materiales de una conductividad extrema La conduccioacuten permite que los aacutetomos calientes energeacuteticos choquen con aacutetomos maacutes friacuteos y alejados del metal lo que los vuelve maacutes energeacute-ticos De este modo la energiacutea caloriacutefica se va desplazando por el objeto
gt Telescopio espacial Spitzer
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que cuando un objeto opaco o transluacutecido
bloquea la luz de una fuente se produce una sombra
bull que cuanto maacutes cerca se encuentra el objeto de la fuente de luz mayor es la sombra que produce
bull que las estrellas emiten luzbull que a medida que los planetas orbitan alrededor
de su estrella bloquean parte de su luzbull que los planetas absorben y reflejan luz
Contexto
A medida que un planeta orbita su estrella puede situarse entre ese astro y la Tierra lo que eclipsa para nosotros parte de la luz de la estrella Esto recibe el nombre de traacutensito La medicioacuten de la intensidad de la luz durante un periodo de tiempo permite detectar planetas distantes y sus estrellas En esta actividad los alumnos aprenderaacuten cuestiones relacionadas con la luz y las sombras el traacutensito de planetas extrasolares ante sus estrellas centrales las estrellas como objetos
que emiten luz y la absorcioacuten de la luz
gt ESAATG medialab CC BY-SA 30 IGO
41
tema 5EN TRAacuteNSITO
Deteccioacuten de planetas extrasolares mediante la medicioacuten del descenso de brillo
Registrador de datos
(data logger)
Pizarra blanca o pared blanca para proyectar
Esferas de poliestirenovarios tamantildeos Tijeras
CartulinaCinta adhesiva
Pinchos de brochetas
o palillos de madera
Fuente de luz linterna o foco
de LED
Ficha de actividades
5a y 5b
42 T5
Material necesario para realizar la actividad
Esferas de distintos tamantildeos
(baloacuten de fuacutetbol pelota tenis pelota
espuma)
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Fotometrista de
traacutensitos e Ingeniero de disentildeo
Caja de cartoacuten (tipo zapatos o tipo toacutener de impresora)
Disco graduadoEncuadernadores
Palillos de dientes
Bolitas pequentildeas de poliexpan o
plastilina
Tema 5 En traacutensito 43T5
Para preparar con antelacioacutenPrepara varias esferas de distintos tamantildeos como un baloacuten de fuacutetbol una pelota de espuma y una pelota de tenis Se pueden preparar etiquetas identificativas con la profesioacuten de fotometrista de traacutensitos
ActividadIntroduccioacuten Pregunta en clase queacute ocurre cuando un objeto opaco pasa por delante de una fuente de luz Haz una demostracioacuten pasando un objeto por delante del foco del proyector de la clase y mostrando su sombra en la pizarra blanca Como alternativa usa una linterna o un foco y proyecta la sombra contra una cartulina blanca o la pizarra blanca del aula
Plantea estas preguntas
mdash iquestQueacute le pasa al tamantildeo de la sombra cuando se acerca o se aleja el objeto de la fuente de luz iquestQueacute hariacuteas para averiguarlo
Cada grupo de alumnos recortaraacute una pequentildea figura de cartulina que deberaacute unir a una base de cartulina para que se mantenga en vertical Los alumnos planearaacuten la investigacioacuten emitiraacuten predicciones y reali-zaraacuten la actividad tomando mediciones meticulosas y tomando registros de los resultados Tal vez quieran usar para sus registros el ejemplo que aparece en la ficha de actividades 5a Los grupos pondraacuten en comuacuten sus hallazgos y explicaraacuten sus conclusiones
mdash iquestQueacute han descubierto iquestQueacute pasoacute con el tamantildeo de la sombra al acercar o alejar la figura de la fuente de luz iquestCoacutemo se aseguraron de que no hubiera desviaciones cada vez que realizaban la prueba iquestPueden usar los datos para trazar una graacutefica que muestre el tamantildeo de la sombra frente a la distancia de la fuente de luz
Muestra en clase esta animacioacuten (titulada laquoTransiting Exoplanet Graphraquo) con la simulacioacuten de la curva de
luz que surge a medida que un planeta orbita alrededor de su estrella httpyoutubeOX_QWa_v5rw
44 T5 Tema 5 En traacutensito
Recrea el traacutensito de un planeta ante su estrella usando la pizarra blanca y el proyector de la clase a modo de estrella central La clase deberiacutea percibir la sombra en la pantalla cuando dos alumnos lancen una pelota desde un lado de la pantalla hasta el otro Prueba a usar pelotas de distintos tamantildeos
El alumnado confeccionaraacute por grupos una maqueta del traacutensito de un planeta ante su estrella usando esferas de poliestireno (o ciacuterculos de cartulina) para representar los exoplanetas y los palillos o brochetas de madera para sostenerlos Una fuente de luz como una linterna o un foco led haraacute las veces de estrella Si se conecta un registrador de datos (data logger) a un ordenador portaacutetil para medir la intensidad de la luz se apreciaraacute un descenso en la luz registrada cuando el planeta pase por delante de la fuente de luz
Muestra al alumnado la ficha de actividades 5b donde aparece una serie de graacuteficas con el nivel de luz registrado a medida que un exo-planeta orbita alrededor de su estrella La graacutefica a tambieacuten ilustra queacute aspecto tendriacutea la graacutefica si el planeta en oacuterbita fuera maacutes grande iquestSeriacutean capaces de trazar una liacutenea en los diagramas b c y d que ilus-tre la graacutefica resultante si cerca de la estrella orbitara un planeta maacutes pequentildeo maacutes veloz o maacutes lento
gt Graacutefica para ilustrar el tamantildeo de la sombra frente a la distancia de la frente de luz (en cm)
Distancia (cm)
Tam
antildeo
de la
som
bra
(cm
)
ENLACES
Muestra en clase este interesante viacutedeo de animacioacuten donde se explica el trabajo de la misioacuten Kepler y coacutemo opera este telescopio para detectar planetas
httpskeplernasagovmultimediaInteracti-vesHowKeplerDiscoversPlanetsElementaryflashcfm
Herramienta Lightgrapher
httpskeplernasagoveducationModelsand-Simulationslightgrapher
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Con una caja de zapatos se puede fabricar una caja de luz Haz un orificio en uno de sus lados con la finalidad de iluminarla a traveacutes de eacutel con alguacuten tipo de foco como una linterna led En el lado opuesto practica otro orificio que quede justo en frente de la fuente de luz Recorta una rendija semicircular en la tapa-dera de la caja cerca del extremo en el que se encuentre la fuente de luz Introduce por este orificio un palillo que en uno de sus extremos porte una bola de plastilina que represente el planeta aseguacuterate de que el haz de luz incide directamente sobre el planeta Desplaza el palillo con el planeta desde un extremo de la rendija semicircular hasta el otro extremo simulando parte de la oacuterbita En lugar de mirar la luz directamente usa un teleacutefono moacutevil o iPad colocado en el orificio por el que se mira y graba un viacutedeo con el paso del planeta mientras lo desplazas de un extremo al otro de la rendija
Ver guiacuteas de construccioacuten de las cajas en el anexo C de este documentohttpeseroeswp-contentuploads201808Cuaderno-ESERO_Detective-de-exoplanetas_DE-SB-01_2C2AA-ED_DIGITALpdf
45T5Tema 5 En traacutensito
Puesta en comuacutenInsta a cada grupo a crear un modelo a partir de una de las curvas de luz que aparecen en la ficha de actividades 5b iquestSaben explicar por queacute cambia la curva de luz con la velocidad del traacutensito o con el tamantildeo del planeta que orbita alrededor de la estrella Aprovecha las actividades praacutecticas para comentar los detalles de conocimiento maacutes relevantes Recuerda al alumnado que la observacioacuten minuciosa del brillo de una es-trella al lo largo de un periodo de tiempo permite detectar un descenso minuacutesculo en la cantidad de luz que vemos de esa estrella Los cientiacuteficos pueden medir ese brillo y representarlo en una graacutefica que se conoce como curva de luz Los planetas suelen ser pequentildeiacutesimos comparados con sus estrellas centrales asiacute que los descensos de luz que provocan en ellas son extremadamente leves Los planetas del tamantildeo de la Tierra son especialmente difiacuteciles de detectar Los exoplanetas maacutes grandes son faacuteciles de divisar sobre todo cuando se detectan varias oacuterbitas
Curvas de luz del traacutensito de un planetaEstas son cuatro copias de la misma curva de luz (fichas 5b) registrada durante el traacutensito de un planeta por delante de su estrella La graacutefica a) tambieacuten muestra la curva (en azul) que se obtiene cuando alrededor de la estrella orbita un planeta maacutes grande Dibuja otra curva en las graacuteficas que muestre b) un planeta maacutes pequentildeo c) un traacutensito maacutes veloz y d) un planeta maacutes lento
ENLACES
La misioacuten Kepler de la NASA dedicoacute antildeos a observar el mismo trozo de cielo casi 100 000 estrellas con la esperanza de captar traacutensitos
httpskeplernasagovindexcfm
GRAacuteFICA A Tiempo
Tiempo
Tiempo
Tiempo
Porc
enta
je d
e br
illo
Porc
enta
je d
e br
illo
Porc
enta
je d
e br
illo
Porc
enta
je d
e br
illo
GRAacuteFICA C
GRAacuteFICA B
GRAacuteFICA D
w w w e s e r o e sH O J A D E A C T I V I D A D E S
acti
vida
des
46 T5
Cuaderno del profesoradoD E T E C C I Oacute N D E E X O P L A N E TA S Ficha 5a (anverso)
Nuestra pregunta es
Predecimos que
Cambiaremos
Mediremos
Dejaremos igual las condiciones siguientes
Resultados obtenidos
H O J A D E A C T I V I D A D E Sw w w e s e r o e s
actividades47T5
Cuaderno del profesoradoD E T E C C I Oacute N D E E X O P L A N E TA SFicha 5a (reverso)
Resultados obtenidos
Distancia a la luz (en cm) Tamantildeo de la sombra (en cm)
Los resultados obtenidos revelan
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los polos magneacuteticos se dan por pares bull que los polos opuestos se atraen y que los polos
iguales se repelenbull que los imanes atraen algunos materialesbull que una corriente eleacutectrica en un cable crea un
campo magneacutetico
Contexto
El descubrimiento del planeta extrasolar Proxima b un posible mundo similar a la Tierra que orbita alrededor de Proxima Centauri (la estrella maacutes cercana al Sol) suscitoacute diversas cuestiones relacionadas con su capacidad para albergar vida Este exoplaneta estaacute bombardeado por cantidades inmensas de radiacioacuten procedente de su estrella Como se encuentra maacutes cerca de su estrella que la Tierra del Sol necesitariacutea contar con un campo magneacutetico muy intenso para que la vida sobreviviera en eacutel Aquiacute en la Tierra el campo magneacutetico que rodea el planeta protege a todos los seres vivos de los peligrosos rayos coacutesmicos
En esta actividad el alumnado estudiaraacute los
imanes fabricaraacute un electroimaacuten sencillo e investigaraacute
sus propiedades
gt Exoplaneta con niveles elevados de radiacioacuten electromagneacutetica Creacutedito NASAJPL-CaltechR Hurt (SSC)
tema 6QUE LA FUERZA TE ACOMPANtildeE
Fabricacioacuten de un electroimaacuten
49
Cinta aislante Tijeras
Ademaacutes necesitaraacutes
Contenedor de plaacutestico
50 T6
Cable con aislamiento
(al menos 2 metros)2 pilas AA2 imanes
2 cables de conexioacuten
con pinzas de cocodrilo
Clips de papeleriacutea
2 varillas o clavos de hierro
grandes(uno fino y otro
grueso)2 portapilas AA
Material necesario para realizar la actividad
Interruptor o interruptor
casero
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astrofiacutesico e Ingeniero de producto
PelacablesTacos de madera
(para interruptor)Puntas
(para interruptor)
Material opcional
51T6Tema 6 Que la fuerza te acompantildee
Para preparar con antelacioacutenEl docente podraacute preparar interruptores eleacutectricos simples con el alumnado si no dispone de interruptores comerciales
Veacuteanse las instrucciones en el apartado titulado laquoInformacioacuten para el docenteraquo
Para esta actividad se pueden preparar etiquetas identificativas con la profesioacuten de astrofiacutesicoConviene confeccionar y probar un electroimaacuten antes de realizar la actividad en clase La fuerza del
imaacuten dependeraacute del nuacutemero de espiras con que se construya
ActividadIntroduccioacuten Muestra en clase una imagen del exoplaneta Proxima b y explica que se trata de un planeta distante que orbita alrededor de una estrella llamada Proxima Centauri que es la maacutes cercana al Sol Aunque la oacuterbita que sigue el planeta alrededor de su estrella estaacute dentro de la zona habitable soporta vientos descomuna-les 2000 veces maacutes fuertes que los que imperan en la Tierra y recibe un bombardeo intenso de radiacioacuten El planeta necesitariacutea contar con un campo magneacutetico potente para proteger cualquier tipo de vida que pudiera albergar
En esta actividad los alumnos investigaraacuten por su cuenta queacute tipos de imanes hay comprobaraacuten la atraccioacuten y repulsioacuten entre sus polos y la fuerza magneacutetica asimismo estudiaraacuten que los imanes atraen algunos materiales Tras discutir sus resultados explicaraacuten que la electricidad se puede usar para construir un imaacuten y lo que se obtiene se denomina electroimaacuten
Cada grupo usaraacute los materiales que hay dentro del recipiente para fabricar un electroimaacuten Primero comprobaraacute su eficacia usando clips de papeleriacutea Despueacutes los grupos debatiraacuten queacute materiales les gusta-riacutea someter a su electroimaacuten antes de reunir una serie de materiales
Averiguaciones
mdash iquestCuaacutentos clips de papeleriacutea atraeraacute el electroimaacuten
mdash iquestVariacutea la fuerza del imaacuten si se cambia la cantidad de espiras de alambre con que se construye
mdash iquestHay alguna relacioacuten entre el nuacutemero de espiras del electroimaacuten y la cantidad de clips de papeleriacutea que consigue atraer
52 T6 Tema 6 Que la fuerza te acompantildee
mdash iquestPuedes antildeadir un interruptor para activar y desactivar el paso de la electricidad y por tanto el imaacuten
mdash iquestCoacutemo afecta al imaacuten un incremento del voltaje con una pila maacutes potente o antildeadiendo maacutes pilas
mdash iquestRepercute en el imaacuten el empleo de un clavo maacutes largo maacutes corto maacutes grueso o maacutes fino
mdash iquestQueacute materiales se pueden levantar usando la atraccioacuten de un imaacuten
Los datos recopilados durante la investigacioacuten de la relacioacuten entre el nuacutemero de espiras y la cantidad de clips de papeleriacutea atraiacutedos se puede plasmar despueacutes en graacuteficas El alumnado deberaacute exponer sus hallaz-gos en forma de presentacioacuten o de mural
Puesta en comuacutenCada grupo elige un meacutetodo para informar de sus hallazgos al resto de la clase y resumiraacute sus resultados en la pizarra electroacutenica iquestEncontraron los grupos alguna conexioacuten entre el nuacutemero de espiras de alambre y la fuerza del electroimaacuten iquestLograron aumentar la potencia de su imaacuten iquestCoacutemo iquestQueacute materiales atrajo el imaacuten iquestCoinciden en sus conclusiones todos los grupos
Nuacutemero de espiras Nuacutemero de clips de papeleriacutea
53T6Tema 6 Que la fuerza te acompantildee
Informacioacuten para el docente Se cree que el campo magneacutetico de nuestro planeta se genera en las profundidades del nuacutecleo terrestre A medida que la Tierra gira se arremolinan los materiales fundidos situados en el nuacutecleo del planeta El hierro liacutequido conduce la electricidad y genera corrientes eleacutectricas que a su vez crean campos magneacuteticos Los cientiacuteficos han desarrollado un meacutetodo para calcular el campo magneacutetico de un planeta extrasolar distante que orbite alrededor de una estrella distinta de la nuestra El meacutetodo consiste en utilizar el telescopio espacial Hubble para observar el paso de un planeta por delante de su estrella y entonces estudiar la absorcioacuten de la radiacioacuten de la estrella por parte de la atmoacutesfera del planeta para por uacuteltimo estimar el tamantildeo de los campos magneacuteticos que actuacutean alrededor del planeta
Los campos magneacuteticos se producen cuando todos los electrones de un objeto de metal giran en la misma direccioacuten Un electroimaacuten es un tipo de imaacuten que usa electricidad y un material magneacutetico como el hierro para crear campos magneacuteticos Los campos magneacuteticos no se ven pero siacute se pueden medir sus efectos
Para construir un electroimaacuten simple bull Pela los extremos de un cable para despojarlos del aislamiento de
plaacutestico que los recubre bull Coloca los materiales dentro de un contenedor de plaacutestico que no
conduzca la electricidadbull Sujeta el cable de unos 20 cm de largo por uno de sus extremos
coloacutecalo en la cabeza de un clavo de hierro y enroacutellalo a lo largo de eacutel sin que se superponga en ninguacuten lugar hasta la punta del clavo
bull Aseguacuterate de que enrollas el cable en el clavo dando las vueltas siempre hacia el mismo lado para que la electricidad fluya en un solo sentido
bull Conecta los extremos del cable a los dos lados (el positivo y el ne-gativo) de la pila sujetaacutendolo a ellos con un trozo de cinta aislante para que no dejen de hacer contacto
bull Cuando hayas conectado el segundo extremo del cable la pila em-pezaraacute a conducir electricidad por las espiras de alambre y el clavo quedaraacute imantado
bull Si permutas las conexiones tambieacuten cambiaraacutes la polaridad del campo magneacutetico creado
bull Prueba el electroimaacuten colocaacutendolo cerca de un clip de papeleriacutea o cualquier otro metal
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Los alumnos investigaraacuten el exoplaneta HD 209458b apodado Osiris un juacutepiter caliente que viene a ser una tercera parte maacutes grande y maacutes brillante que Juacutepiter Tambieacuten podriacutean investigar Proxima b para lo que podraacuten apo-yarse en la informacioacuten que encontraraacuten aquiacute
httpsenwikipediaorgwikiProxima_Cen-tauri_b
httpswwwnasagovcontentgoddardhub-bles-new-shot-of-proxima-centauri-our-nea-rest-neighbor
CONFECCIOacuteN DE UN INTERRUPTOR SIMPLE
Clava dos puntillas pequentildeas en un taco pequentildeo de madera y ensarta en cada una de ellas un clip de papeleriacutea Sujeta los cables a la cabeza de cada puntilla con pinzas de coco-drilo El circuito se cierra al desplazar los clips para que esteacuten en contacto Usa este enlace para consultar las instrucciones para hacerlo y otros ejemplos de interruptores simples
httphomeschoolandthingsblogspotcouk201303making-simple-switch-for-elec-tricalhtml
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que las ondas electromagneacuteticas viajan por el
espaciobull que los cientiacuteficos captan esas ondas usando
radiotelescopios bull que esas ondas se traducen entonces a sonidosbull a trabajar siguiendo el meacutetodo cientiacutefico mediante
la formulacioacuten de predicciones la realizacioacuten de experimentos sin sesgos y la recopilacioacuten e interpretacioacuten de datos
Contexto
Los cuatro sateacutelites Cluster de ESA han descubierto que la Tierra y otros planetas con campos magneacuteticos como Juacutepiter y Saturno emiten sentildeales de radio que viajan por el espacio en un haz delgado Estas emisiones solo se pueden detectar e interpretar usando radiotelescopios de gran tamantildeo
En esta actividad el alumnado recrearaacute diversos sistemas para enviar mensajes a distancia incluido el recorrido de las ondas de radio por el espacio usaraacute el meacutetodo cientiacutefico para estudiar los teleacutefonos con cuerda y escucharaacute los sonidos
naturales de la Tierra
gt Representacioacuten artiacutestica de los sateacutelites CLUSTER Copyright NASA
55
tema 7iquestHAY ALGUIEN A LA ESCUCHA
Comunicacioacuten a traveacutes del espacio
2 vasos desechables
56 T7
CuerdaHilo de nailon
Material necesario para realizar la actividad A
Bazuca de aire o caja de cartoacuten
Pelotas de espuma de diferentes
coloresVasos
desechablesParaguasPapel Radio analoacutegica
Ademaacutes necesitaraacutes para realizar la actividad A
Ademaacutes necesitaraacutes para realizar la actividad B
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Radioastroacutenomo
e Ingeniero de Sonido
2 platillos (muacutesica)
1 velaFicha de
actividades 2b
Linterna
Tabla con Coacutedigo Morse
o aplicacioacuten para moacutevil
Una caja de cartoacuten Compaacutes Tijeras Cinta adhesiva
Material opcional
Material necesario para construir un bazuca de aire
57T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Para preparar con antelacioacutenEl docente puede conseguir un bazuca de aire por Internet o se puede construir uno con una caja de car-toacuten (consulte el apartado titulado ldquoInformacioacuten para el docenterdquo)
Ten a mano una radio analoacutegica
Para la construccioacuten del teleacutefono deberemos practicar un orificio en la base de cada vaso previamente Para esta investigacioacuten se pueden preparar etiquetas identificativas con las profesiones de Radioastroacuteno-mo e Ingeniero de Sonido
Actividad AAveriguar maneras de enviar mensajes a distancia
Introduccioacuten Comienza el tema con una demostracioacuten para despertar la imaginacioacuten del alumnado Tiende una cuerda por el aula y cuelga de ella un trozo de papel o pide a alguien de la clase que lo sostenga en alto Utiliza un ba-zuca de aire para lanzar una onda de aire a traveacutes del aula que haga vibrar el papel Luego pide que un par de voluntarios se coloquen los vasos desechables en la cabeza Apunta con el bazuca hacia cada uno de los vasos y dispara Los vasos se tambalearaacuten y se caeraacuten Pregunta en clase queacute creen que pasa
Tambieacuten se pueden chocar dos platillos para demostrar que el aire que desplazan apaga la llama de una vela
Explica a la clase que aunque no vemos el aire moverse hasta el papel o los vasos siacute vemos o percibimos las consecuencias de ese desplazamiento De manera anaacuteloga las ondas de radio que recorren distancias inmen-sas por el espacio no se ven pero sabemos que estaacuten ahiacute al capturarlas y transformarlas en sonido Pregunta en clase si se les ocurre alguna manera de enviar mensajes a distancia aquiacute en el planeta Tierra Deja que debatan sus propuestas Ensentildea en clase dos objetos sencillos (vasos de papel y cuerda) que podriacutean utilizarse para enviar un mensaje iquestSe le ocurre a alguien coacutemo Aniacutemalos a comprobar sus propuestas A continuacioacuten los chicos probaraacuten por parejas a usar vasos de papel y cuerda para mandar mensajes Organizados ya por grupos debe-raacuten identificar queacute variables pueden cambiarse y coacutemo planificariacutean la investigacioacuten Tal vez quieran apoyarse en la ficha de actividades 2b (del tema 2) para planificar la resolucioacuten de interrogantes como
mdash iquestAfecta la longitud de la cuerda o el tipo de cuerda al sonido recibido
mdash iquestQueacute pasa cuando la cuerda estaacute tensa o flojamdash iquestTiene alguna repercusioacuten el material del
que estaacute hecho el vasomdash iquestFuncionariacutea el teleacutefono de cuerda
doblando una esquina
58 T7 Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
mdash El alumnado recopilaraacute y anotaraacute los datos y compartiraacute los resultados con la clase
mdash iquestQueacute tipo de cuerda o vaso recomendariacutean y por queacute
Puesta en comuacutenExplica en clase que los sonidos se generan mediante vibraciones que se desplazan a traveacutes del aire de soacute-lidos y de liacutequidos Las vibraciones que se producen al hablar dentro del vaso viajan por la cuerda hasta lle-gar al otro vaso el aire que hay dentro del vaso y los huesos que hay en el craacuteneo vibran y esas vibraciones llegan hasta los oiacutedos y entonces el cerebro descifra esa informacioacuten en forma de sonidos reconocibles
Para afianzar estos conocimientos se puede utilizar este viacutedeo
httpswwwyoutubecomwatchv=HMXoHKwWmU8
Actividad BEstudio de las ondas de radio
IntroduccioacutenHaz hincapieacute en que las ondas de radio son muy diferentes de las ondas del sonido Explica que las ondas electromagneacuteticas pueden viajar por el espacio sin necesidad de que haya aire Algunas de estas ondas se denominan ondas de radio Los cientiacuteficos han descubierto una manera de captar ondas de radio y convertirlas en sentildeales que viajan hasta nuestro oiacutedo
A continuacioacuten el alumnado reproduciraacute en clase el viaje que siguen las ondas electromagneacuteticas por el espacio hasta llegar al radiotelescopio Varios voluntarios se colocaraacuten en un extremo del aula con pelotas de espuma de diferentes colores que lanzaraacuten hacia el laquoradiotelescopioraquo un paraguas abierto que otro voluntario sujetaraacute desde el lado opuesto del aula de manera que la parte coacutencava mire hacia la clase Alguien decidiraacute queacute colores representaraacuten las ondas de radio uacutetiles Cuando se hayan lanzado todas las pelotas solo se conservaraacuten las pelotas de los colores elegidos que haya atrapado el paraguas mientras que el resto se desecharaacute Explica en clase que las estrellas (representadas por los alumnos voluntarios) emiten un montoacuten de radiacioacuten (representada aquiacute por todas las pelotas de diferentes colores) que viaja por el espacio el radiotelescopio (representado por el paraguas) capta toda esa radiacioacuten pero este instrumento solo podraacute utilizar la radiacioacuten de ciertas longitudes de onda las denominas ondas de radio las cuales transformaraacute en sentildeales comprensibles para nosotros
59T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Demostracioacuten del docenteUtiliza una radio analoacutegica para que el alumnado perciba el sonido que se oye cuando no estaacute sintonizada ninguna emisora mientras que al sintonizar alguna el sonido se vuelve niacutetido De forma anaacuteloga seriacutea-mos incapaces de atribuir un sentido a las ondas de radio si su energiacutea no se transformara en vibraciones que percibimos en forma de sonidos
Explica en clase que la Tierra y otros planetas tienen una manera de gritarle al resto de la Galaxia laquoiexclEstoy aquiacuteraquo Lo que ocurre es que ese mensaje solo se percibe y se entiende mediante radiotelescopios de gran tamantildeo
En este enlace escucharaacutes una grabacioacuten con los laquosonidosraquo
naturales de la Tierra
httpwwwesaintesaKIDSenSEM5QPSHKHF_LifeinSpace_0html
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Los maacutes entusiastas podriacutean construir o com-prar un transmisor que permita al alumnado enviar mensajes Los chicos tambieacuten podriacutean realizar su propia grabacioacuten de radio
Tambieacuten podriacutea estudiarse el coacutedigo Morse Existe una aplicacioacuten para teleacutefonos moacuteviles llamada Morse-It que traduce textos a pitidos en coacutedigo Morse Una laacutempara led podriacutea sustituirse por un timbre Otra alternativa seriacutea utilizar una linterna para enviar mensajes con patrones de haces de luz Explica que la luz se puede usar de este modo para enviar informacioacuten
Imagen 1 El Observatorio IRAM Pico Veleta o IRAM 30m es un radiotelescopio pertenecien-te al Instituto de Radioastronomiacutea Milimeacutetrica que estaacute situado en la loma de Dilar en Sierra Nevada a una altura de 2850 m sobre el nivel del mar
gt Radiotelescopio del observatorio de Sierra Nevada desde las pistas de esquiacute
60 T7 Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
A - J --- S 1 ----
B - K -- T - 2 ---
C -- L - U - 3 --
D - M -- V - 4 -
E N - W -- 5
F - O --- X -- 6 -
G -- P -- Y --- 7 --
H Q --- Z -- 8 ---
I R - 0 -----
9 ----
gt Tabla con el coacutedigo Morse
61T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Informacioacuten para el docente Los objetos que pueblan el espacio como planetas exoplanetas estrellas polvo y gas emiten ondas elec-tromagneacuteticas de diferentes longitudes de onda Parte de la luz que emiten tiene longitudes de onda muy largas algunas de hasta kiloacutemetro y medio de longitud Estas ondas largas reciben el nombre de ondas de radio y son parte de una serie maacutes grande de ondas denominadas en su conjunto espectro electromag-neacutetico Como las ondas de radio son tan largas para captarlas se utilizan telescopios especiales llamados radiotelescopios Estos son mucho maacutes grandes que los telescopios que se usan para captar la luz visible Estos instrumentos inmensos se apuntan hacia las estrellas o planetas y permiten conocer su estructura movimiento y composicioacuten a partir del estudio de las ondas de radio que provienen de esos objetos En astronomiacutea se utilizan ciertos instrumentos para convertir las ondas de radio en imaacutegenes y sonidos
Construccioacuten de un bazuca de aire1 Sella por completo todos los bordes de la caja con la cinta adhesiva 2 Traza un ciacuterculo en el centro de uno de sus lados recoacutertalo y sella los bordes de este orificio
con cinta 3 Golpea con las manos simultaacuteneamente dos lados opuestos de la caja de manera que el aire que
hay en su interior se vea forzado a salir por el orificio circular 4 Dirige el aire saliente hacia el objetivo como un montoacuten de vasos de papel para intentar tumbarlos
con la raacutefaga
gt Bazuka de aire
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los sonidos se producen por vibracionesbull que el tono de un sonido se puede cambiarbull que los exoplanetas pueden transitar ante el disco
de sus estrellas siguiendo un patroacuten regular
Contexto
El telescopio espacial Spitzer reveloacute hace poco que alrededor de la estrella TRAPPIST-1 orbitan siete planetas similares a la Tierra cuyo nombre astronoacutemico es b c d e f g y h Los planetas se detectaron debido a sus traacutensito por delante de la estrella lo que eclipsa perioacutedicamente una parte minuacutescula de la luz estelar Los planetas orbitan esta estrella siguiendo un patroacuten
En este tema el alumnado usaraacute materiales cotidianos para confeccionar instrumentos sencillos como flautas de pan a partir de pajitas de refrescos y producir con ellos siete notas que combinaraacuten al
antojo de su imaginacioacuten para crear melodiacuteas
gt Sistema solar de TRAPPIST-1 Copyright de la ilustracioacuten NASA
63
tema 8LA MUacuteSICA DE LOS PLANETAS EXTRASOLARES
Sonidos del espacio
64 T8
Ordenador con conexioacuten a
internet
Material necesario para realizar la actividad
Pajitas de refresco
Ademaacutes necesitaraacutes
Vasos desechables
Cinta adhesiva
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Ingeniero de
sonido y Cientiacutefico planetario
Botellas o vasos Baquetas Cajas de cartoacuten vaciacuteas
Gomas elaacutesticas Reglas de plaacutestico
65T8Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
Para preparar con antelacioacutenPara esta actividad se pueden preparar etiquetas indentificativas para la profesioacuten de ingeniero de sonido
ActividadIntroduccioacutenExplica en clase que el telescopio espacial Spitzer descubrioacute la estrella TRAPPIST-1 y sus siete planetas
Muestra la imagen de TRAPPIST-1
httpcdnsci-newscomimagesenlarge3image_4728e-TRAPPIST-1jpg
Reproduce en clase la animacioacuten de los traacutensitos ante TRAPPIST que aparece en el siguiente viacutedeo Las oacuterbitas se han acelerado para que el viacutedeo dure un solo minutohttpwwwspitzercaltecheduexploreblog371-Making-Music-from-Exoplanets
Explica que usando los patrones de los traacutensitos de estos siete planetas similares a la Tierra ante el disco de su estrella ha inspirado a un muacutesico a componer una melodiacutea basada en los tiempos en los que se produ-cen esos traacutensitos Asignoacute al traacutensito de cada planeta una nota musical acorde con su nombre (en ingleacutes b es la nota si c es do d es re e es la nota mi f es fa g es sol y h no se corresponde con ninguna nota musical) y antildeadioacute al conjunto una instrumentacioacuten sencilla de fondo y el ritmo de un tambor
Pon ejemplos de alguacuten otro sistema planetario extrasolar como Gliese o Kepler
con una cantidad diversa de planetas en oacuterbita alrededor de la estrella central
httpsexoplanetsnasagovresources174 httpswwwnasagovameskeplerkepler-186-and-the-solar-system
El alumnado cortaraacute las pajitas de papel para construir siete laquoflautas de panraquo de distintas longitudes Todas ellas deberaacuten tener uno de sus extremos aplanado de manera que al soplar por eacutel se produzca una nota o vibracioacuten diferente iquestSon capaces los alumnos de usar las flautas por turnos para crear una melodiacutea Organizados en grupos los chicos usaraacuten esas siete notas para crear una melodiacutea baacutesica a la que antildeadiraacuten la muacutesica que deseen
Ya han compuesto una muacutesica basada en los traacutensitos de TRAPPIST iquestPodraacuten crear ahora una melodiacutea basada en otros sistemas Podriacutean probar a llenar botellas o jarras con agua hasta distintas alturas a tamborilear con las baquetas a hacer vibrar reglas sobre el borde de una mesa o a hacer vibrar gomillas elaacutesticas tensadas a lo ancho de una caja de pantildeuelos vaciacutea
mdash iquestSeriacutea capaz alguacuten grupo de componer un rap para acompantildear sus melodiacuteas
66 T8 Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
Puesta en comuacutenCada grupo interpretaraacute su composicioacuten para toda la clase iquestSe les ocurre alguna aportacioacuten para mejorar las piezas musicales
En el tema 7 el alumnado aprendioacute que los planetas con un cam-po magneacutetico producen sentildeales que se pueden detectar mediante radiotelescopios Si una raza alieniacutegena captara las sentildeales de radio naturales que emite la Tierra oiriacutea una serie de chasquidos y silbidos iexclparecidos a los de R2-D2 el robot de Star Wars
Vuelve a oiacuter los chasquidos y silbidos de la Tierra en el sitio ESA Kids
httpwwwesaintesaKIDSenSEM5QPSHKHF_LifeinSpace_0html
Oiacuted en clase un corte de Star Wars la firma de cinco notas de la peliacute-cula Encuentros en la tercera fase o cualquier otra muacutesica relacionada con el espacio
Actividad B El programa ScratchCada uno de los planetas de Trappist-1 tarda un tiempo diferente en completar una oacuterbita alrededor de su estrella central Las leyes de Ke-pler dicen que cuanto maacutes lejos se encuentra un planeta de su estrella maacutes tarda en recorrer su oacuterbita
En este proyecto en Scratch el periodo de cada oacuterbita es propor-cional a los periodos orbitales reales de los planetas de Trappist Cada vez que un planeta completa una oacuterbita el modelo emite un sonido diferente
httpsscratchmiteduprojects153216618
Los sonidos estaacuten asignados de la siguiente manera pero es faacutecil cam-biar esto dentro del modelo
B ndash Chomp C ndash Boing D ndash CricketE ndash Meow F ndash Alien Creak2 G ndash Bass BeatboxH ndash Goose
El tiempo que dura cada oacuterbita se puede encontrar en el programa Scratch y se da en segundos
El cursor proporcional del modelo se puede utilizar para obtener muacuteltiplos de cada periodo orbital Por ejemplo si la proporcioacuten se es-tablece en 2 entonces el periodo de Trappist-1b ascenderaacute a 302 se-gundos y el de Trappist-1h seraacute de 40 segundos
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
El alumnado podriacutea iniciarse en el empleo de un programa informaacutetico para crear sus propias composiciones musicales basadas en los patrones orbitales de los planetas de TRAPPIST-1 Beatwave es una aplicacioacuten interesante que se puede usar con teleacutefonos moacuteviles y que ofrece la posibilidad de crear ritmos simples melodiacuteas melodiacuteas paralelas y de antildeadir instrumentos de fondo
67T8Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
1 Pulsa la flecha identifica los distintos sonidos que se oyen 2 Ordeacutenalos por periodos (del maacutes corto al maacutes largo) Pulsa stop
para detener los sonidos3 Cronometra cada uno crea una tabla con los periodos orbitales
(en segundos) 4 Pulsa en cada planeta para comprobar que cada sonido se re-
produce por separado Los datos reales de los planetas se pue-den encontrar en Wikipedia
httpsenwikiped iaorgwikiTRAPPIST-1mediaFile-PIA21425_-_TRAPPIST-1_Statistics_Tablejpg
El alumnado podriacutea recrear las oacuterbitas intentando cronometrar sus perio-dos mientras caminan en torno a una laquoestrellaraquo de manera que siempre pasen por el mismo punto cada vez que oigan el sonido de su planeta Esta recreacioacuten fiacutesica de las oacuterbitas con alumnos representando cada uno de los planetas orbitando alrededor de una estrella central podriacutea ayudar al grupo a entender la distancia a la que se encuentra cada planeta de la estrella y la velocidad a la que se desplaza en relacioacuten con los demaacutes pla-netas del sistema Asimismo podriacutea ayudarles a entender queacute hicieron en realidad durante la actividad con el programa Scratch que cada sonido re-presenta una oacuterbita completa Tendriacutean que poner a escala la distancia de las oacuterbitas porque si no algunos tardariacutean diacuteas en completar una vuelta de modo que un ejercicio matemaacutetico uacutetil consistiriacutea en crear una escala adecuada que pudiera representarse dentro de la clase Para ello deberaacuten asumir que las oacuterbitas son circulares Si juegan con el cursor proporcional del modelo encontraraacuten la mejor opcioacuten para que todos los planetas com-pleten sanos y salvos sus oacuterbitas respectivas Deberaacuten calcular la longitud del periodo de su sonido particular y luego lo comprobaraacuten
Quien tenga habilidad programando podraacute ampliar el ejercicio in-troduciendo las oacuterbitas de los planetas en el modelo
En este enlace se puede encontrar un ejemplo de movimiento circular
en Scratch
httpsscratchmiteduprojects11439426
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Usar los datos del periodo orbital para crear una composicioacuten musical similar para nuestro Sistema Solar y compara los dos sistemas
Crear una animacioacuten con Scratch para ilustrar la rotacioacuten de los planetas del sistema TRAPPIST-1 en torno a su estrella
gt Captura de pantalla del programa Scratch
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los planetas extrasolares y sus estrellas se
encuentran a millones de antildeos-luz de distancia del Sistema Solar
bull que las condiciones ambientales que se dan en esos planetas son diversas
bull que los seres vivos experimentan adaptaciones a lo largo del tiempo para sobrevivir en las condiciones ambientales que existen en cada momento
bull que en otros sistemas planetarios podriacutea haber formas de vida diferentes a las de la Tierra
Contexto
En esta actividad el alumnado recopilaraacute informacioacuten sobre planetas extrasolares y basaacutendose en ella usaraacute la imaginacioacuten y trabajaraacute de manera creativa para disentildear y describir un nuevo exoplaneta Para ello tendraacute en cuenta rasgos clave y las adaptaciones que necesitariacutean desarrollar los seres vivos para sobrevivir en las condiciones ambientales de ese
planeta
gt ExoMars Rover ESAATG medialab
69
tema 9AGENCIA DE VIAJES A PLANETAS EXTRASOLARES
Exploracioacuten de mundos alieniacutegenas
Libros tabletas y ordenadores
de consulta
Rotuladores y laacutepices
de colores
70 T9
Ordenador con conexioacuten a
internet
Material necesario para realizar la actividad
Papel
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astroacutenomo
galaacutectico y extragalaacutectico y Astrobioacutelogo
71T9Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
Para preparar con antelacioacutenPara esta actividad se pueden preparar etiquetas identificativas para las profesiones de astroacutenomo extra-galaacutectico y astrobioacutelogo
IntroduccioacutenExplica en clase que en este tema deben actuar en primer lugar como astroacutenomos extragalaacutecticos para estudiar y disentildear un planeta extrasolar distante Despueacutes haraacuten las veces de astrobioacutelogos para estudiar y disentildear alguna forma de vida alieniacutegena uacutenica y tendraacuten que describir coacutemo se ha adaptado a las condi-ciones ambientales que imperan en su lejano mundo
Empieza la actividad con un emocionante viaje a mundos distantes usando la herramienta interactiva httpeyesjplnasagoveyes-on-exoplanetshtml
Muestra en clase las imaacutegenes del sitio en Internet de la NASAhttpsexoplanetsnasagovalien-worldsexoplanet-travel-bureau
En este sitio encontraraacutes una seleccioacuten de carteles con gran variedad de exoplanetas que ilustran los rasgos uacutenicos de cada uno de ellos
bull TRAPPIST-1_Planet hop from TRAPPIST-1 (de planeta en planeta desde TRAPPIST-1)
bull PSOJ31885-22 _Where the night life never ends (Donde la vida nocturna nunca cesa)
bull HD4037G_Experience the gravity of a super earth (Experimenta la gravedad de una supertierra)
bull KEPLER-16B_Where your shadow always has company (Donde tu sombra siempre tiene compantildeiacutea)
bull 51 Pegasi-b_Greetings from your first exoplanet (Saludos desde tu primer exoplaneta)
bull KEPLER-186F_Where the grass is always redder (Donde la hierba siempre es maacutes roja)
El tamantildeos de estos exoplanetas va desde las supertierras hasta los minineptunos algunos son rocosos otros son aacuteridos como desiertos los hay volcaacutenicos achicharrantes geacutelidos unos son asolados por potentes vientos otros son bombardeados por radiacioacuten intensa
gt Muestra de carteles sobre exoplanetas del sitio web de la NASA
72 T9 Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
Actividad ACada grupo estudiaraacute varios sistemas de planetas extrasolares y con la informacioacuten obtenida crearaacute una descripcioacuten detallada del mundo distante inventado por ellos A continuacioacuten disentildearaacuten un cartel en el que figuren los principales rasgos de ese planeta
Actividad BSi en ese mundo pudiera haber vida iquestqueacute forma tendriacutea iquestQueacute clase de adaptaciones tendriacutean que desarrollar los seres vivos para sobrevivir en las condiciones ambientales de este planeta La astrobiologiacutea aspira a descubrir cuaacuteles son las condiciones necesarias para la vida y queacute formas puede adoptar la vida Los alumnos asumiraacuten el papel de as-trobioacutelogos para estudiar los entornos extremos que hay en la Tierra y las adaptaciones que han desarrollado los seres vivos para sobrevivir en ellos Usaraacuten esta informacioacuten para describir la clase de vida alieniacutegena que podriacutea existir en el nuevo mundo que han imaginado Dibujaraacuten y pondraacuten nombre a esta nueva forma de vida y sentildealaraacuten sus rasgos principales
Puesta en comuacutenLos grupos presentaraacuten sus disentildeos ante su clase o ante otra clase y describiraacuten con detalle el mundo alieniacutegena que han inventado Expli-caraacuten queacute adaptaciones han desarrollado los seres vivos para adaptar-se a ese entorno
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Si fuera posible iquesta cuaacutel de esos exoplanetas viajariacutean los chicos o enviariacutean una sonda para estudiarlo y por queacute El docente haraacute hincapieacute en que es imposible viajar a estos exoplanetas distantes debido a las inmensas distancias que nos separan de ellos iquestCoacutemo seriacutea ese lugar Si pudieran elegir sus caracteriacutesticas iquestcuaacuteles creen que seriacutean las ideales para vivir felices y con bienestar
Puede que los grupos quieran componer una muacutesica para acompantildear su mural Tambieacuten podriacutean disentildear confeccionar y decorar una maqueta para ilustrar los rasgos principales del mundo distante que han elegido Esta actividad podriacutea relacionarse con otros temas interdisciplinares del curriacuteculo como dibujo teatro tecnologiacutea ingenieriacutea geografiacutea lecto-escritura e informaacutetica
73T9Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
VoyagerEn 1977 se lanzaron las dos sondas gemelas Voyager 1 y 2 para explo-rar regiones del espacio a las que ninguacuten otro artefacto terrestre habiacutea llegado jamaacutes Ambas estaacuten maacutes lejos del Sol que Plutoacuten y a traveacutes de los datos que siguen enviando a la Tierra los cientiacuteficos confiacutean en co-nocer mejor el espacio que media entre las estrellas llamado espacio interestelar La nave lleva a bordo un disco de cobre chapado en oro de unos 30 cm con sonidos e imaacutegenes seleccionados para retratar la diversidad de la vida y la cultura en la Tierra
mdash iquestQueacute pondriacutean los chicos en un disco asiacute para enviar en una misioacuten con destino a un planeta distante situado fuera de los confines de nuestra propia Galaxia
mdash iquestCoacutemo describiriacutean a los seres humanos
mdash iquestQueacute los hace felicesmdash iquestQueacute cualidades consideran
deseables en un ser humano
mdash iquestQueacute aficiones animales accidentes geograacuteficos o muacutesica incluiriacutean en el disco
mdash Si tuvieran que escribir una carta a un ser alieniacutegena iquestqueacute le diriacutean
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
El alumnado podriacutea grabar un viacutedeo o un mensaje de voz composiciones musicales programas informaacuteticos robots creaciones artiacutesticas o fotografiacuteas Esta actividad ofrece muchas posibilidades para seguir un plantea-miento interdisciplinar amplio atractivo para todas las edades y todo tipo de capacidades
Otros cuadernos didaacutecticosConsulta todos los disponibles y descaacutergalos de la web wwweseroes
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Modelado de traacutensitos de exoplanetas
exoplanetasDeteccioacuten de
ESCONDIDOS EN LA LUZ
PrimariaCuaderno del profesorado
DE-P-01
Colaboradores ESERO Spain Mayo 2019
ANDALUCIacuteA Consejeriacutea de Educacioacuten y Deporte de la Junta de Andaluciacutea
ARAGOacuteN Fundacioacuten Centro Astronoacutemica Aragoneacutes Espacio 042
Fundacioacuten Ibercivis
ASTURIAS Consejeriacutea de Educacioacuten y Cultura del Gobierno del Principado de Asturias
CANARIAS Consejeriacutea de Educacioacuten y Universidades del Gobierno de Canarias
CATALUNtildeA CESIRE (Centre de Recursos Pedagogravegics Especiacutefics de Suport a la Innovacioacute i la Recerca Educativa) Departament drsquoEnsenyament Generalitat de Catalunya
GALICIA Conselleriacutea de Educacioacuten Universidade e Formacioacuten Profesional de la Xunta de Galicia
I BALEARES Conselleria De Educacioacuten y Universidad Govern Illes Balears
LA MANCHA Consejeriacutea de Eduacioacuten Cultura y Deportes Gobierno de Castilla La Mancha
MADRID Consejeriacutea de Educacioacuten e Investigacioacuten de la Comunidad de Madrid
Grupo de Investigacioacuten en Nutricioacuten Ejercicio y Estilo de Vida Saludable INEF Universidad Politeacutecnica de Madrid
MURCIA Consejeriacutea de Empleo Universidades y Empresa Regioacuten de Murcia
NAVARRA Pamplonetario
PAIacuteS VASCO Departamento de educacioacuten Gobierno Vasco
VALENCIA Ciutat de les Arts i les Ciegravencies Generalitat Valenciana
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que el planeta Tierra orbita alrededor del Sol en
la zona habitable (o laquozona de Ricitos de Ororaquo) donde la distancia y la temperatura son idoacuteneas
bull que los planetas extrasolares son muy calientes o muy friacuteos dependiendo de la distancia que los separe de su estrella central
bull que en astronomiacutea se usan telescopios especiales de infrarrojos para detectar estos objetos tan distantes
bull que la energiacutea se transfiere de lo caliente a lo friacuteo y que su intensidad decrece a medida que aumenta la distancia a la fuente
bull a trabajar siguiendo el meacutetodo cientiacutefico formulando predicciones observando registrando y usando datos para extraer conclusiones
Contexto
La luz infrarroja es una forma de radiacioacuten
electromagneacutetica pero no es luz visible A veces
percibimos sus efectos teacutermicos en la piel Todo lo
que estaacute caliente tambieacuten emite radiacioacuten infrarroja
y eso incluye planetas estrellas y personas Cuando
se transfiere energiacutea desde una fuente de calor esta
se dispersa por un aacuterea cada vez mayor Eso significa
que cuanto maacutes lejos se encuentra un objeto maacutes
cuesta detectarlo Los astroacutenomos que buscan
planetas extrasolares usan telescopios de infrarrojos
para captar el tenue fulgor de los objetos del espacio
exterior con ellos detectan objetos muy friacuteos y por
tanto demasiado tenues para observarlos en luz
visible En este tema el alumnado usaraacute registradores
de datos (data loggers) para medir temperaturas a
distancia y usaraacute papel termocromaacutetico para medir
el ritmo al que se transfiere energiacutea entre distintos
materiales
gt NASA AmesJPL-CaltechTim Pyle
35
tema 4NI DEMASIADO FRIacuteA NI DEMASIADO CALIENTE
La zona de Ricitos de Oro
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astrofiacutesico y Espectroscopista
Variedad de materiales y superficiesTablet o moacutevil Cinta adhesiva Cronoacutemetro
Botella de bebida de cola
2 litros
Ademaacutes necesitaraacutes
Placa de Petri de plaacutestico con tapa
Varilla metaacutelica 1 velaPapel termocromaacutetico
Taza termo(por ejemplo taza
para cafeacute con tapadera)
Termoacutemetro
36 T4
Material necesario para realizar la actividad
Material opcional
Tablet o moacutevil con app para tomar imaacutegenes teacutermicas
2 latas 2 termoacutemetros Cronoacutemetro WebCam
Tema 4 Ni demasiado friacutea ni demasiado caliente 37T4
Para preparar con antelacioacuten1 Seleccionar imaacutegenes normales y en infrarrojos para mostrar en clase httpsspaceplacenasagov
ir-photo-albumen2 Registradores de datos (data loggers) y ordenador portaacutetil para las demostraciones3 Retirar las etiquetas de dos latas Pintar una de color negro con pintura acriacutelica mate o cubrirla con
papel negro Si es necesario preparar un lote para cada equipo4 Agua caliente (a una temperatura maacutexima de 50 ordmC)
Actividad
IntroduccioacutenMuestra en la pizarra electroacutenica de clase algunas imaacutegenes de telescopios que contengan informacioacuten sobre el espacio Algunos de estos instrumentos como el telescopio espacial Spitzer reuacutenen informacioacuten sobre la temperatura de planetas estrellas y polvo y se denominan telescopios de infrarrojos Otro ejem-plo lo ofrece el telescopio espacial James Webb cuyo lanzamiento estaacute previsto para 2021
Veacutease httpjwst-miriroeacuk o httpswwwjwstnasagov
Proyecta en la pizarra electroacutenica el juego de httpsspaceplacenasagovir-photo-albumen Al pasar la laquolente de la caacutemararaquo sobre las imaacutegenes el alumnado comprobaraacute coacutemo se veriacutea el mundo si la vista humana pudiera detectar la radiacioacuten infrarroja Explica al grupo que algunos teleacutefonos moacuteviles y tabletas cuentan con tecnologiacutea para detectar radiacioacuten infrarroja El alumnado podraacute investigar coacutemo utilizar las aplicaciones para moacuteviles y tabletas que permiten tomar imaacutegenes teacutermicas o infrarrojas para detectar diferencias de tem-peratura iquestSe les ocurre alguna utilidad que pueda ofrecer esta tecnologiacutea para la vida cotidiana
Demostracioacuten del docente Coloca una vela encendida detraacutes de una botella de cola de 2 litros de manera que la vela no se vea Situacutea la caacutemara de un teleacutefono moacutevil hacia el centro de la botella ahora deberiacutea verse con claridad el ful-gor de la vela en la pantalla del teleacutefono La parte infrarroja maacutes cercana del espectro de la luz se situacutea a continuacioacuten de la luz roja que el ojo humano es capaz de detectar Las caacutemaras fotograacuteficas de algunos teleacutefonos moacuteviles no cuentan con un filtro para el infrarrojo cercano sobre todo en la caacutemara frontal Esto nos permite ver algo de la radiacioacuten electromagneacutetica (luz) que emiten los objetos calientes Un ejemplo de ello lo ofrece la contemplacioacuten de la llama de una vela a traveacutes de una botella llena de refresco de cola La llama se ve mucho maacutes al usar la caacutemara que a simple vista Otra posibilidad consiste en modificar una caacutemara web para despojarla del filtro infrarrojo
Veacutease httpswwwesaintEducationTeachers_CornerInfrared_Webcam_Hack_-_Using_infrared_ light_to_observe_the_world_in_a_new_way_Teach_with_space_P15En el siguiente enlace aparecen maacutes ejemplos de imaacutegenes en luz visible y en luz infrarroja httpcoolcosmosipaccaltecheduimage_galleriesshoehtml
38 T4 Tema 4 Ni demasiado friacutea ni demasiado caliente
Entrega a cada grupo varios cuadraditos de papel termocromaacutetico y deja que los chicos los manipulen para explorar sus propiedades iquestSaben queacute ocurre Explica brevemente coacutemo funciona este material (Consuacuteltese el apartado titulado laquoInformacioacuten para el docenteraquo) Ya en grupos los alumnos seguiraacuten investigando las propiedades del papel termocromaacutetico Pueden probar a colocar el papel en distintas superfi-cies o a sostenerlo con manos friacuteas y calientes para observar sus cam-bios de color
Tras examinar los cambios de color planificaraacuten una investigacioacuten para comparar la eficacia de distintos materiales como conductores del calor Calentaraacuten el papel termocromaacutetico colocando los cuadra-ditos sobre la tapadera de una placa de Petri llena hasta la mitad de agua caliente (a un maacuteximo de 50 ordmC) En cuanto el papel cambie de color deberaacuten colocar los cuadraditos sobre los materiales que quieran comprobar El alumnado podraacute investigar la conductividad teacutermica de diversos materiales y superficies emitiendo una prediccioacuten previa antes de medir cuaacutento tiempo tarda el papel en perder el calor y recupe-rar el tono inicial Deberaacuten decidir queacute meacutetodo seguiraacuten para anotar los resultados de sus mediciones como una tabla o graacutefica donde aparezcan los materiales ordenados de acuerdo con su conductividad teacutermica
Puesta en comuacuten
Los resultados de cada grupo se pueden cotejar y debatir en la pizarra electroacutenica para exponerlos despueacutes en forma de graacutefica
mdash iquestQueacute material fue maacutes eficaz conduciendo el calor iquestQueacute material no fue un buen conductor teacutermico iquestQueacute utilidad tendriacutean estos resultados iquestSe les ocurre alguacuten uso praacutectico para los materiales termocromaacuteticos
Explica en clase que la energiacutea siempre procede de una fuente y viaja a traveacutes de un material cuanto maacutes lejana esteacute la fuente menor seraacute la temperatura Algunos materiales como los metales son buenos con-
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Para ilustrar que los metales conducen ener-giacutea cada grupo llenaraacute de agua caliente (a un maacuteximo de 50 ordmC) hasta la mitad una taza termo Introduciraacute en ella un pincho o una cuchara de metal y volveraacute a cubrir la taza con su tapadera de manera que un extremo del metal quede bajo el agua y el otro extremo asome por el orificio de la tapadera que sirve para beber y taparaacuten los huecos que queden alrededor del metal con cinta adhesiva El alumnado deberaacute emitir una prediccioacuten sobre queacute pasaraacute con la temperatura del extremo de metal que sobresale por fuera de la taza Un miembro del grupo sujetaraacute el extremo del metal al mismo tiempo que otro pone en marcha el cronoacutemetro e informaraacute al grupo cuando detecte que aumenta la temperatu-ra entonces tomaraacuten nota del tiempo Los grupos cotejaraacuten y discutiraacuten despueacutes sus resultados Si se dispone de registradores de datos (data loggers) se podraacuten usar los senso-res de temperatura para detectar cambios de temperatura en los pinchos o las cucharas el docente podraacute conectar entonces el regis-trador de datos a un ordenador portaacutetil para mostrar a la clase una graacutefica con las varia-ciones de temperatura a lo largo del tiempo a partir de los datos recopilados
ENLACES
El siguiente enlace ofrece maacutes ejemplos de imaacutegenes en luz visible e infrarroja
httpcoolcosmosipaccaltecheduimage_ga-lleriesshoehtml
Tema 4 Ni demasiado friacutea ni demasiado caliente 39T4
ductores del calor y permiten que el calor pase a su traveacutes mientras que otros son aislantes lo que sig-nifica que no son muy eficaces dejando pasar el calor a traveacutes de ellos En el espacio la energiacutea caloriacutefica viaja por el vaciacuteo del espacio mediante un proceso denominado radiacioacuten
Para demostrar la radiacioacuten caloriacuteficaEl docente podraacute optar por utilizar este apartado como una demostracioacuten en clase o para que cada grupo realice su propio experimento Vierte el mismo volumen de agua friacutea en dos latas de metal ideacutenticas pero con una de ellas pintada con pintura acriacutelica negra mate o envuelta en papel negro e introduce en cada una un termoacutemetro o una sonda de temperatura de un registrador de datos Pon ambas latas al sol o bajo una fuente de calor como un foco Al cabo de un tiempo el agua de la lata negra deberiacutea estar maacutes ca-liente que la de la otra lata La lata sin pintar absorbe poco calor porque refleja gran parte de la energiacutea ca-loriacutefica En cambio la superficie negra absorbe bien el calor radiante y la temperatura del agua aumenta
Informacioacuten para el docente La energiacutea caloriacutefica se desplaza de los objetos calientes a los friacuteos por tres meacutetodos convencioacuten con-duccioacuten y radiacioacuten De todos ellos la radiacioacuten es el uacutenico que no requiere contacto En el espacio no hay medio material por el que circular y la energiacutea caloriacutefica solo puede viajar en forma de radiacioacuten El infrarrojo es un tipo de luz que cae justo fuera del rango de la luz visible en el espectro electromagneacutetico Las ondas de luz portan energiacutea las longitudes de onda maacutes cortas tienen maacutes energiacutea mientras que las longitudes de onda maacutes largas tienen menos energiacutea Los objetos maacutes friacuteos brillaraacuten con longitudes de onda maacutes largas mientras que los objetos calientes brillaraacuten con longitudes de onda maacutes cortas En este proceso no interviene ninguna partiacutecula a diferencia de cuando se produce la conduccioacuten asiacute que la ra-diacioacuten puede darse en el vaciacuteo del espacio Los astroacutenomos que buscan exoplanetas utilizan telescopios de infrarrojos para detectar el tenue fulgor de objetos situados en el espacio exterior Los exoplanetas se detectan con maacutes facilidad cuando son grandes y completan una oacuterbita alrededor de su estrella cada pocos diacuteas 51 Pegasi b es un ejemplo y se considera un juacutepiter caliente Estos planetas alcanzan tempe-raturas muy elevadas porque se encuentran muy cerca de sus estrellas y fulguran con intensidad en luz infrarroja Spitzer fue el primer telescopio espacial que permitioacute detectar la luz de estos juacutepiter calientes
El papel termocromaacutetico contiene pigmentos sensibles a la temperatura Cambian de color al ca-lentarse o enfriarse Los materiales termocromaacuteticos se pueden utilizar para comprobar la laquoconductividad teacutermicaraquo o la capacidad para conducir el calor de un material
Los metales son materiales de una conductividad extrema La conduccioacuten permite que los aacutetomos calientes energeacuteticos choquen con aacutetomos maacutes friacuteos y alejados del metal lo que los vuelve maacutes energeacute-ticos De este modo la energiacutea caloriacutefica se va desplazando por el objeto
gt Telescopio espacial Spitzer
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que cuando un objeto opaco o transluacutecido
bloquea la luz de una fuente se produce una sombra
bull que cuanto maacutes cerca se encuentra el objeto de la fuente de luz mayor es la sombra que produce
bull que las estrellas emiten luzbull que a medida que los planetas orbitan alrededor
de su estrella bloquean parte de su luzbull que los planetas absorben y reflejan luz
Contexto
A medida que un planeta orbita su estrella puede situarse entre ese astro y la Tierra lo que eclipsa para nosotros parte de la luz de la estrella Esto recibe el nombre de traacutensito La medicioacuten de la intensidad de la luz durante un periodo de tiempo permite detectar planetas distantes y sus estrellas En esta actividad los alumnos aprenderaacuten cuestiones relacionadas con la luz y las sombras el traacutensito de planetas extrasolares ante sus estrellas centrales las estrellas como objetos
que emiten luz y la absorcioacuten de la luz
gt ESAATG medialab CC BY-SA 30 IGO
41
tema 5EN TRAacuteNSITO
Deteccioacuten de planetas extrasolares mediante la medicioacuten del descenso de brillo
Registrador de datos
(data logger)
Pizarra blanca o pared blanca para proyectar
Esferas de poliestirenovarios tamantildeos Tijeras
CartulinaCinta adhesiva
Pinchos de brochetas
o palillos de madera
Fuente de luz linterna o foco
de LED
Ficha de actividades
5a y 5b
42 T5
Material necesario para realizar la actividad
Esferas de distintos tamantildeos
(baloacuten de fuacutetbol pelota tenis pelota
espuma)
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Fotometrista de
traacutensitos e Ingeniero de disentildeo
Caja de cartoacuten (tipo zapatos o tipo toacutener de impresora)
Disco graduadoEncuadernadores
Palillos de dientes
Bolitas pequentildeas de poliexpan o
plastilina
Tema 5 En traacutensito 43T5
Para preparar con antelacioacutenPrepara varias esferas de distintos tamantildeos como un baloacuten de fuacutetbol una pelota de espuma y una pelota de tenis Se pueden preparar etiquetas identificativas con la profesioacuten de fotometrista de traacutensitos
ActividadIntroduccioacuten Pregunta en clase queacute ocurre cuando un objeto opaco pasa por delante de una fuente de luz Haz una demostracioacuten pasando un objeto por delante del foco del proyector de la clase y mostrando su sombra en la pizarra blanca Como alternativa usa una linterna o un foco y proyecta la sombra contra una cartulina blanca o la pizarra blanca del aula
Plantea estas preguntas
mdash iquestQueacute le pasa al tamantildeo de la sombra cuando se acerca o se aleja el objeto de la fuente de luz iquestQueacute hariacuteas para averiguarlo
Cada grupo de alumnos recortaraacute una pequentildea figura de cartulina que deberaacute unir a una base de cartulina para que se mantenga en vertical Los alumnos planearaacuten la investigacioacuten emitiraacuten predicciones y reali-zaraacuten la actividad tomando mediciones meticulosas y tomando registros de los resultados Tal vez quieran usar para sus registros el ejemplo que aparece en la ficha de actividades 5a Los grupos pondraacuten en comuacuten sus hallazgos y explicaraacuten sus conclusiones
mdash iquestQueacute han descubierto iquestQueacute pasoacute con el tamantildeo de la sombra al acercar o alejar la figura de la fuente de luz iquestCoacutemo se aseguraron de que no hubiera desviaciones cada vez que realizaban la prueba iquestPueden usar los datos para trazar una graacutefica que muestre el tamantildeo de la sombra frente a la distancia de la fuente de luz
Muestra en clase esta animacioacuten (titulada laquoTransiting Exoplanet Graphraquo) con la simulacioacuten de la curva de
luz que surge a medida que un planeta orbita alrededor de su estrella httpyoutubeOX_QWa_v5rw
44 T5 Tema 5 En traacutensito
Recrea el traacutensito de un planeta ante su estrella usando la pizarra blanca y el proyector de la clase a modo de estrella central La clase deberiacutea percibir la sombra en la pantalla cuando dos alumnos lancen una pelota desde un lado de la pantalla hasta el otro Prueba a usar pelotas de distintos tamantildeos
El alumnado confeccionaraacute por grupos una maqueta del traacutensito de un planeta ante su estrella usando esferas de poliestireno (o ciacuterculos de cartulina) para representar los exoplanetas y los palillos o brochetas de madera para sostenerlos Una fuente de luz como una linterna o un foco led haraacute las veces de estrella Si se conecta un registrador de datos (data logger) a un ordenador portaacutetil para medir la intensidad de la luz se apreciaraacute un descenso en la luz registrada cuando el planeta pase por delante de la fuente de luz
Muestra al alumnado la ficha de actividades 5b donde aparece una serie de graacuteficas con el nivel de luz registrado a medida que un exo-planeta orbita alrededor de su estrella La graacutefica a tambieacuten ilustra queacute aspecto tendriacutea la graacutefica si el planeta en oacuterbita fuera maacutes grande iquestSeriacutean capaces de trazar una liacutenea en los diagramas b c y d que ilus-tre la graacutefica resultante si cerca de la estrella orbitara un planeta maacutes pequentildeo maacutes veloz o maacutes lento
gt Graacutefica para ilustrar el tamantildeo de la sombra frente a la distancia de la frente de luz (en cm)
Distancia (cm)
Tam
antildeo
de la
som
bra
(cm
)
ENLACES
Muestra en clase este interesante viacutedeo de animacioacuten donde se explica el trabajo de la misioacuten Kepler y coacutemo opera este telescopio para detectar planetas
httpskeplernasagovmultimediaInteracti-vesHowKeplerDiscoversPlanetsElementaryflashcfm
Herramienta Lightgrapher
httpskeplernasagoveducationModelsand-Simulationslightgrapher
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Con una caja de zapatos se puede fabricar una caja de luz Haz un orificio en uno de sus lados con la finalidad de iluminarla a traveacutes de eacutel con alguacuten tipo de foco como una linterna led En el lado opuesto practica otro orificio que quede justo en frente de la fuente de luz Recorta una rendija semicircular en la tapa-dera de la caja cerca del extremo en el que se encuentre la fuente de luz Introduce por este orificio un palillo que en uno de sus extremos porte una bola de plastilina que represente el planeta aseguacuterate de que el haz de luz incide directamente sobre el planeta Desplaza el palillo con el planeta desde un extremo de la rendija semicircular hasta el otro extremo simulando parte de la oacuterbita En lugar de mirar la luz directamente usa un teleacutefono moacutevil o iPad colocado en el orificio por el que se mira y graba un viacutedeo con el paso del planeta mientras lo desplazas de un extremo al otro de la rendija
Ver guiacuteas de construccioacuten de las cajas en el anexo C de este documentohttpeseroeswp-contentuploads201808Cuaderno-ESERO_Detective-de-exoplanetas_DE-SB-01_2C2AA-ED_DIGITALpdf
45T5Tema 5 En traacutensito
Puesta en comuacutenInsta a cada grupo a crear un modelo a partir de una de las curvas de luz que aparecen en la ficha de actividades 5b iquestSaben explicar por queacute cambia la curva de luz con la velocidad del traacutensito o con el tamantildeo del planeta que orbita alrededor de la estrella Aprovecha las actividades praacutecticas para comentar los detalles de conocimiento maacutes relevantes Recuerda al alumnado que la observacioacuten minuciosa del brillo de una es-trella al lo largo de un periodo de tiempo permite detectar un descenso minuacutesculo en la cantidad de luz que vemos de esa estrella Los cientiacuteficos pueden medir ese brillo y representarlo en una graacutefica que se conoce como curva de luz Los planetas suelen ser pequentildeiacutesimos comparados con sus estrellas centrales asiacute que los descensos de luz que provocan en ellas son extremadamente leves Los planetas del tamantildeo de la Tierra son especialmente difiacuteciles de detectar Los exoplanetas maacutes grandes son faacuteciles de divisar sobre todo cuando se detectan varias oacuterbitas
Curvas de luz del traacutensito de un planetaEstas son cuatro copias de la misma curva de luz (fichas 5b) registrada durante el traacutensito de un planeta por delante de su estrella La graacutefica a) tambieacuten muestra la curva (en azul) que se obtiene cuando alrededor de la estrella orbita un planeta maacutes grande Dibuja otra curva en las graacuteficas que muestre b) un planeta maacutes pequentildeo c) un traacutensito maacutes veloz y d) un planeta maacutes lento
ENLACES
La misioacuten Kepler de la NASA dedicoacute antildeos a observar el mismo trozo de cielo casi 100 000 estrellas con la esperanza de captar traacutensitos
httpskeplernasagovindexcfm
GRAacuteFICA A Tiempo
Tiempo
Tiempo
Tiempo
Porc
enta
je d
e br
illo
Porc
enta
je d
e br
illo
Porc
enta
je d
e br
illo
Porc
enta
je d
e br
illo
GRAacuteFICA C
GRAacuteFICA B
GRAacuteFICA D
w w w e s e r o e sH O J A D E A C T I V I D A D E S
acti
vida
des
46 T5
Cuaderno del profesoradoD E T E C C I Oacute N D E E X O P L A N E TA S Ficha 5a (anverso)
Nuestra pregunta es
Predecimos que
Cambiaremos
Mediremos
Dejaremos igual las condiciones siguientes
Resultados obtenidos
H O J A D E A C T I V I D A D E Sw w w e s e r o e s
actividades47T5
Cuaderno del profesoradoD E T E C C I Oacute N D E E X O P L A N E TA SFicha 5a (reverso)
Resultados obtenidos
Distancia a la luz (en cm) Tamantildeo de la sombra (en cm)
Los resultados obtenidos revelan
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los polos magneacuteticos se dan por pares bull que los polos opuestos se atraen y que los polos
iguales se repelenbull que los imanes atraen algunos materialesbull que una corriente eleacutectrica en un cable crea un
campo magneacutetico
Contexto
El descubrimiento del planeta extrasolar Proxima b un posible mundo similar a la Tierra que orbita alrededor de Proxima Centauri (la estrella maacutes cercana al Sol) suscitoacute diversas cuestiones relacionadas con su capacidad para albergar vida Este exoplaneta estaacute bombardeado por cantidades inmensas de radiacioacuten procedente de su estrella Como se encuentra maacutes cerca de su estrella que la Tierra del Sol necesitariacutea contar con un campo magneacutetico muy intenso para que la vida sobreviviera en eacutel Aquiacute en la Tierra el campo magneacutetico que rodea el planeta protege a todos los seres vivos de los peligrosos rayos coacutesmicos
En esta actividad el alumnado estudiaraacute los
imanes fabricaraacute un electroimaacuten sencillo e investigaraacute
sus propiedades
gt Exoplaneta con niveles elevados de radiacioacuten electromagneacutetica Creacutedito NASAJPL-CaltechR Hurt (SSC)
tema 6QUE LA FUERZA TE ACOMPANtildeE
Fabricacioacuten de un electroimaacuten
49
Cinta aislante Tijeras
Ademaacutes necesitaraacutes
Contenedor de plaacutestico
50 T6
Cable con aislamiento
(al menos 2 metros)2 pilas AA2 imanes
2 cables de conexioacuten
con pinzas de cocodrilo
Clips de papeleriacutea
2 varillas o clavos de hierro
grandes(uno fino y otro
grueso)2 portapilas AA
Material necesario para realizar la actividad
Interruptor o interruptor
casero
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astrofiacutesico e Ingeniero de producto
PelacablesTacos de madera
(para interruptor)Puntas
(para interruptor)
Material opcional
51T6Tema 6 Que la fuerza te acompantildee
Para preparar con antelacioacutenEl docente podraacute preparar interruptores eleacutectricos simples con el alumnado si no dispone de interruptores comerciales
Veacuteanse las instrucciones en el apartado titulado laquoInformacioacuten para el docenteraquo
Para esta actividad se pueden preparar etiquetas identificativas con la profesioacuten de astrofiacutesicoConviene confeccionar y probar un electroimaacuten antes de realizar la actividad en clase La fuerza del
imaacuten dependeraacute del nuacutemero de espiras con que se construya
ActividadIntroduccioacuten Muestra en clase una imagen del exoplaneta Proxima b y explica que se trata de un planeta distante que orbita alrededor de una estrella llamada Proxima Centauri que es la maacutes cercana al Sol Aunque la oacuterbita que sigue el planeta alrededor de su estrella estaacute dentro de la zona habitable soporta vientos descomuna-les 2000 veces maacutes fuertes que los que imperan en la Tierra y recibe un bombardeo intenso de radiacioacuten El planeta necesitariacutea contar con un campo magneacutetico potente para proteger cualquier tipo de vida que pudiera albergar
En esta actividad los alumnos investigaraacuten por su cuenta queacute tipos de imanes hay comprobaraacuten la atraccioacuten y repulsioacuten entre sus polos y la fuerza magneacutetica asimismo estudiaraacuten que los imanes atraen algunos materiales Tras discutir sus resultados explicaraacuten que la electricidad se puede usar para construir un imaacuten y lo que se obtiene se denomina electroimaacuten
Cada grupo usaraacute los materiales que hay dentro del recipiente para fabricar un electroimaacuten Primero comprobaraacute su eficacia usando clips de papeleriacutea Despueacutes los grupos debatiraacuten queacute materiales les gusta-riacutea someter a su electroimaacuten antes de reunir una serie de materiales
Averiguaciones
mdash iquestCuaacutentos clips de papeleriacutea atraeraacute el electroimaacuten
mdash iquestVariacutea la fuerza del imaacuten si se cambia la cantidad de espiras de alambre con que se construye
mdash iquestHay alguna relacioacuten entre el nuacutemero de espiras del electroimaacuten y la cantidad de clips de papeleriacutea que consigue atraer
52 T6 Tema 6 Que la fuerza te acompantildee
mdash iquestPuedes antildeadir un interruptor para activar y desactivar el paso de la electricidad y por tanto el imaacuten
mdash iquestCoacutemo afecta al imaacuten un incremento del voltaje con una pila maacutes potente o antildeadiendo maacutes pilas
mdash iquestRepercute en el imaacuten el empleo de un clavo maacutes largo maacutes corto maacutes grueso o maacutes fino
mdash iquestQueacute materiales se pueden levantar usando la atraccioacuten de un imaacuten
Los datos recopilados durante la investigacioacuten de la relacioacuten entre el nuacutemero de espiras y la cantidad de clips de papeleriacutea atraiacutedos se puede plasmar despueacutes en graacuteficas El alumnado deberaacute exponer sus hallaz-gos en forma de presentacioacuten o de mural
Puesta en comuacutenCada grupo elige un meacutetodo para informar de sus hallazgos al resto de la clase y resumiraacute sus resultados en la pizarra electroacutenica iquestEncontraron los grupos alguna conexioacuten entre el nuacutemero de espiras de alambre y la fuerza del electroimaacuten iquestLograron aumentar la potencia de su imaacuten iquestCoacutemo iquestQueacute materiales atrajo el imaacuten iquestCoinciden en sus conclusiones todos los grupos
Nuacutemero de espiras Nuacutemero de clips de papeleriacutea
53T6Tema 6 Que la fuerza te acompantildee
Informacioacuten para el docente Se cree que el campo magneacutetico de nuestro planeta se genera en las profundidades del nuacutecleo terrestre A medida que la Tierra gira se arremolinan los materiales fundidos situados en el nuacutecleo del planeta El hierro liacutequido conduce la electricidad y genera corrientes eleacutectricas que a su vez crean campos magneacuteticos Los cientiacuteficos han desarrollado un meacutetodo para calcular el campo magneacutetico de un planeta extrasolar distante que orbite alrededor de una estrella distinta de la nuestra El meacutetodo consiste en utilizar el telescopio espacial Hubble para observar el paso de un planeta por delante de su estrella y entonces estudiar la absorcioacuten de la radiacioacuten de la estrella por parte de la atmoacutesfera del planeta para por uacuteltimo estimar el tamantildeo de los campos magneacuteticos que actuacutean alrededor del planeta
Los campos magneacuteticos se producen cuando todos los electrones de un objeto de metal giran en la misma direccioacuten Un electroimaacuten es un tipo de imaacuten que usa electricidad y un material magneacutetico como el hierro para crear campos magneacuteticos Los campos magneacuteticos no se ven pero siacute se pueden medir sus efectos
Para construir un electroimaacuten simple bull Pela los extremos de un cable para despojarlos del aislamiento de
plaacutestico que los recubre bull Coloca los materiales dentro de un contenedor de plaacutestico que no
conduzca la electricidadbull Sujeta el cable de unos 20 cm de largo por uno de sus extremos
coloacutecalo en la cabeza de un clavo de hierro y enroacutellalo a lo largo de eacutel sin que se superponga en ninguacuten lugar hasta la punta del clavo
bull Aseguacuterate de que enrollas el cable en el clavo dando las vueltas siempre hacia el mismo lado para que la electricidad fluya en un solo sentido
bull Conecta los extremos del cable a los dos lados (el positivo y el ne-gativo) de la pila sujetaacutendolo a ellos con un trozo de cinta aislante para que no dejen de hacer contacto
bull Cuando hayas conectado el segundo extremo del cable la pila em-pezaraacute a conducir electricidad por las espiras de alambre y el clavo quedaraacute imantado
bull Si permutas las conexiones tambieacuten cambiaraacutes la polaridad del campo magneacutetico creado
bull Prueba el electroimaacuten colocaacutendolo cerca de un clip de papeleriacutea o cualquier otro metal
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Los alumnos investigaraacuten el exoplaneta HD 209458b apodado Osiris un juacutepiter caliente que viene a ser una tercera parte maacutes grande y maacutes brillante que Juacutepiter Tambieacuten podriacutean investigar Proxima b para lo que podraacuten apo-yarse en la informacioacuten que encontraraacuten aquiacute
httpsenwikipediaorgwikiProxima_Cen-tauri_b
httpswwwnasagovcontentgoddardhub-bles-new-shot-of-proxima-centauri-our-nea-rest-neighbor
CONFECCIOacuteN DE UN INTERRUPTOR SIMPLE
Clava dos puntillas pequentildeas en un taco pequentildeo de madera y ensarta en cada una de ellas un clip de papeleriacutea Sujeta los cables a la cabeza de cada puntilla con pinzas de coco-drilo El circuito se cierra al desplazar los clips para que esteacuten en contacto Usa este enlace para consultar las instrucciones para hacerlo y otros ejemplos de interruptores simples
httphomeschoolandthingsblogspotcouk201303making-simple-switch-for-elec-tricalhtml
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que las ondas electromagneacuteticas viajan por el
espaciobull que los cientiacuteficos captan esas ondas usando
radiotelescopios bull que esas ondas se traducen entonces a sonidosbull a trabajar siguiendo el meacutetodo cientiacutefico mediante
la formulacioacuten de predicciones la realizacioacuten de experimentos sin sesgos y la recopilacioacuten e interpretacioacuten de datos
Contexto
Los cuatro sateacutelites Cluster de ESA han descubierto que la Tierra y otros planetas con campos magneacuteticos como Juacutepiter y Saturno emiten sentildeales de radio que viajan por el espacio en un haz delgado Estas emisiones solo se pueden detectar e interpretar usando radiotelescopios de gran tamantildeo
En esta actividad el alumnado recrearaacute diversos sistemas para enviar mensajes a distancia incluido el recorrido de las ondas de radio por el espacio usaraacute el meacutetodo cientiacutefico para estudiar los teleacutefonos con cuerda y escucharaacute los sonidos
naturales de la Tierra
gt Representacioacuten artiacutestica de los sateacutelites CLUSTER Copyright NASA
55
tema 7iquestHAY ALGUIEN A LA ESCUCHA
Comunicacioacuten a traveacutes del espacio
2 vasos desechables
56 T7
CuerdaHilo de nailon
Material necesario para realizar la actividad A
Bazuca de aire o caja de cartoacuten
Pelotas de espuma de diferentes
coloresVasos
desechablesParaguasPapel Radio analoacutegica
Ademaacutes necesitaraacutes para realizar la actividad A
Ademaacutes necesitaraacutes para realizar la actividad B
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Radioastroacutenomo
e Ingeniero de Sonido
2 platillos (muacutesica)
1 velaFicha de
actividades 2b
Linterna
Tabla con Coacutedigo Morse
o aplicacioacuten para moacutevil
Una caja de cartoacuten Compaacutes Tijeras Cinta adhesiva
Material opcional
Material necesario para construir un bazuca de aire
57T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Para preparar con antelacioacutenEl docente puede conseguir un bazuca de aire por Internet o se puede construir uno con una caja de car-toacuten (consulte el apartado titulado ldquoInformacioacuten para el docenterdquo)
Ten a mano una radio analoacutegica
Para la construccioacuten del teleacutefono deberemos practicar un orificio en la base de cada vaso previamente Para esta investigacioacuten se pueden preparar etiquetas identificativas con las profesiones de Radioastroacuteno-mo e Ingeniero de Sonido
Actividad AAveriguar maneras de enviar mensajes a distancia
Introduccioacuten Comienza el tema con una demostracioacuten para despertar la imaginacioacuten del alumnado Tiende una cuerda por el aula y cuelga de ella un trozo de papel o pide a alguien de la clase que lo sostenga en alto Utiliza un ba-zuca de aire para lanzar una onda de aire a traveacutes del aula que haga vibrar el papel Luego pide que un par de voluntarios se coloquen los vasos desechables en la cabeza Apunta con el bazuca hacia cada uno de los vasos y dispara Los vasos se tambalearaacuten y se caeraacuten Pregunta en clase queacute creen que pasa
Tambieacuten se pueden chocar dos platillos para demostrar que el aire que desplazan apaga la llama de una vela
Explica a la clase que aunque no vemos el aire moverse hasta el papel o los vasos siacute vemos o percibimos las consecuencias de ese desplazamiento De manera anaacuteloga las ondas de radio que recorren distancias inmen-sas por el espacio no se ven pero sabemos que estaacuten ahiacute al capturarlas y transformarlas en sonido Pregunta en clase si se les ocurre alguna manera de enviar mensajes a distancia aquiacute en el planeta Tierra Deja que debatan sus propuestas Ensentildea en clase dos objetos sencillos (vasos de papel y cuerda) que podriacutean utilizarse para enviar un mensaje iquestSe le ocurre a alguien coacutemo Aniacutemalos a comprobar sus propuestas A continuacioacuten los chicos probaraacuten por parejas a usar vasos de papel y cuerda para mandar mensajes Organizados ya por grupos debe-raacuten identificar queacute variables pueden cambiarse y coacutemo planificariacutean la investigacioacuten Tal vez quieran apoyarse en la ficha de actividades 2b (del tema 2) para planificar la resolucioacuten de interrogantes como
mdash iquestAfecta la longitud de la cuerda o el tipo de cuerda al sonido recibido
mdash iquestQueacute pasa cuando la cuerda estaacute tensa o flojamdash iquestTiene alguna repercusioacuten el material del
que estaacute hecho el vasomdash iquestFuncionariacutea el teleacutefono de cuerda
doblando una esquina
58 T7 Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
mdash El alumnado recopilaraacute y anotaraacute los datos y compartiraacute los resultados con la clase
mdash iquestQueacute tipo de cuerda o vaso recomendariacutean y por queacute
Puesta en comuacutenExplica en clase que los sonidos se generan mediante vibraciones que se desplazan a traveacutes del aire de soacute-lidos y de liacutequidos Las vibraciones que se producen al hablar dentro del vaso viajan por la cuerda hasta lle-gar al otro vaso el aire que hay dentro del vaso y los huesos que hay en el craacuteneo vibran y esas vibraciones llegan hasta los oiacutedos y entonces el cerebro descifra esa informacioacuten en forma de sonidos reconocibles
Para afianzar estos conocimientos se puede utilizar este viacutedeo
httpswwwyoutubecomwatchv=HMXoHKwWmU8
Actividad BEstudio de las ondas de radio
IntroduccioacutenHaz hincapieacute en que las ondas de radio son muy diferentes de las ondas del sonido Explica que las ondas electromagneacuteticas pueden viajar por el espacio sin necesidad de que haya aire Algunas de estas ondas se denominan ondas de radio Los cientiacuteficos han descubierto una manera de captar ondas de radio y convertirlas en sentildeales que viajan hasta nuestro oiacutedo
A continuacioacuten el alumnado reproduciraacute en clase el viaje que siguen las ondas electromagneacuteticas por el espacio hasta llegar al radiotelescopio Varios voluntarios se colocaraacuten en un extremo del aula con pelotas de espuma de diferentes colores que lanzaraacuten hacia el laquoradiotelescopioraquo un paraguas abierto que otro voluntario sujetaraacute desde el lado opuesto del aula de manera que la parte coacutencava mire hacia la clase Alguien decidiraacute queacute colores representaraacuten las ondas de radio uacutetiles Cuando se hayan lanzado todas las pelotas solo se conservaraacuten las pelotas de los colores elegidos que haya atrapado el paraguas mientras que el resto se desecharaacute Explica en clase que las estrellas (representadas por los alumnos voluntarios) emiten un montoacuten de radiacioacuten (representada aquiacute por todas las pelotas de diferentes colores) que viaja por el espacio el radiotelescopio (representado por el paraguas) capta toda esa radiacioacuten pero este instrumento solo podraacute utilizar la radiacioacuten de ciertas longitudes de onda las denominas ondas de radio las cuales transformaraacute en sentildeales comprensibles para nosotros
59T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Demostracioacuten del docenteUtiliza una radio analoacutegica para que el alumnado perciba el sonido que se oye cuando no estaacute sintonizada ninguna emisora mientras que al sintonizar alguna el sonido se vuelve niacutetido De forma anaacuteloga seriacutea-mos incapaces de atribuir un sentido a las ondas de radio si su energiacutea no se transformara en vibraciones que percibimos en forma de sonidos
Explica en clase que la Tierra y otros planetas tienen una manera de gritarle al resto de la Galaxia laquoiexclEstoy aquiacuteraquo Lo que ocurre es que ese mensaje solo se percibe y se entiende mediante radiotelescopios de gran tamantildeo
En este enlace escucharaacutes una grabacioacuten con los laquosonidosraquo
naturales de la Tierra
httpwwwesaintesaKIDSenSEM5QPSHKHF_LifeinSpace_0html
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Los maacutes entusiastas podriacutean construir o com-prar un transmisor que permita al alumnado enviar mensajes Los chicos tambieacuten podriacutean realizar su propia grabacioacuten de radio
Tambieacuten podriacutea estudiarse el coacutedigo Morse Existe una aplicacioacuten para teleacutefonos moacuteviles llamada Morse-It que traduce textos a pitidos en coacutedigo Morse Una laacutempara led podriacutea sustituirse por un timbre Otra alternativa seriacutea utilizar una linterna para enviar mensajes con patrones de haces de luz Explica que la luz se puede usar de este modo para enviar informacioacuten
Imagen 1 El Observatorio IRAM Pico Veleta o IRAM 30m es un radiotelescopio pertenecien-te al Instituto de Radioastronomiacutea Milimeacutetrica que estaacute situado en la loma de Dilar en Sierra Nevada a una altura de 2850 m sobre el nivel del mar
gt Radiotelescopio del observatorio de Sierra Nevada desde las pistas de esquiacute
60 T7 Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
A - J --- S 1 ----
B - K -- T - 2 ---
C -- L - U - 3 --
D - M -- V - 4 -
E N - W -- 5
F - O --- X -- 6 -
G -- P -- Y --- 7 --
H Q --- Z -- 8 ---
I R - 0 -----
9 ----
gt Tabla con el coacutedigo Morse
61T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Informacioacuten para el docente Los objetos que pueblan el espacio como planetas exoplanetas estrellas polvo y gas emiten ondas elec-tromagneacuteticas de diferentes longitudes de onda Parte de la luz que emiten tiene longitudes de onda muy largas algunas de hasta kiloacutemetro y medio de longitud Estas ondas largas reciben el nombre de ondas de radio y son parte de una serie maacutes grande de ondas denominadas en su conjunto espectro electromag-neacutetico Como las ondas de radio son tan largas para captarlas se utilizan telescopios especiales llamados radiotelescopios Estos son mucho maacutes grandes que los telescopios que se usan para captar la luz visible Estos instrumentos inmensos se apuntan hacia las estrellas o planetas y permiten conocer su estructura movimiento y composicioacuten a partir del estudio de las ondas de radio que provienen de esos objetos En astronomiacutea se utilizan ciertos instrumentos para convertir las ondas de radio en imaacutegenes y sonidos
Construccioacuten de un bazuca de aire1 Sella por completo todos los bordes de la caja con la cinta adhesiva 2 Traza un ciacuterculo en el centro de uno de sus lados recoacutertalo y sella los bordes de este orificio
con cinta 3 Golpea con las manos simultaacuteneamente dos lados opuestos de la caja de manera que el aire que
hay en su interior se vea forzado a salir por el orificio circular 4 Dirige el aire saliente hacia el objetivo como un montoacuten de vasos de papel para intentar tumbarlos
con la raacutefaga
gt Bazuka de aire
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los sonidos se producen por vibracionesbull que el tono de un sonido se puede cambiarbull que los exoplanetas pueden transitar ante el disco
de sus estrellas siguiendo un patroacuten regular
Contexto
El telescopio espacial Spitzer reveloacute hace poco que alrededor de la estrella TRAPPIST-1 orbitan siete planetas similares a la Tierra cuyo nombre astronoacutemico es b c d e f g y h Los planetas se detectaron debido a sus traacutensito por delante de la estrella lo que eclipsa perioacutedicamente una parte minuacutescula de la luz estelar Los planetas orbitan esta estrella siguiendo un patroacuten
En este tema el alumnado usaraacute materiales cotidianos para confeccionar instrumentos sencillos como flautas de pan a partir de pajitas de refrescos y producir con ellos siete notas que combinaraacuten al
antojo de su imaginacioacuten para crear melodiacuteas
gt Sistema solar de TRAPPIST-1 Copyright de la ilustracioacuten NASA
63
tema 8LA MUacuteSICA DE LOS PLANETAS EXTRASOLARES
Sonidos del espacio
64 T8
Ordenador con conexioacuten a
internet
Material necesario para realizar la actividad
Pajitas de refresco
Ademaacutes necesitaraacutes
Vasos desechables
Cinta adhesiva
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Ingeniero de
sonido y Cientiacutefico planetario
Botellas o vasos Baquetas Cajas de cartoacuten vaciacuteas
Gomas elaacutesticas Reglas de plaacutestico
65T8Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
Para preparar con antelacioacutenPara esta actividad se pueden preparar etiquetas indentificativas para la profesioacuten de ingeniero de sonido
ActividadIntroduccioacutenExplica en clase que el telescopio espacial Spitzer descubrioacute la estrella TRAPPIST-1 y sus siete planetas
Muestra la imagen de TRAPPIST-1
httpcdnsci-newscomimagesenlarge3image_4728e-TRAPPIST-1jpg
Reproduce en clase la animacioacuten de los traacutensitos ante TRAPPIST que aparece en el siguiente viacutedeo Las oacuterbitas se han acelerado para que el viacutedeo dure un solo minutohttpwwwspitzercaltecheduexploreblog371-Making-Music-from-Exoplanets
Explica que usando los patrones de los traacutensitos de estos siete planetas similares a la Tierra ante el disco de su estrella ha inspirado a un muacutesico a componer una melodiacutea basada en los tiempos en los que se produ-cen esos traacutensitos Asignoacute al traacutensito de cada planeta una nota musical acorde con su nombre (en ingleacutes b es la nota si c es do d es re e es la nota mi f es fa g es sol y h no se corresponde con ninguna nota musical) y antildeadioacute al conjunto una instrumentacioacuten sencilla de fondo y el ritmo de un tambor
Pon ejemplos de alguacuten otro sistema planetario extrasolar como Gliese o Kepler
con una cantidad diversa de planetas en oacuterbita alrededor de la estrella central
httpsexoplanetsnasagovresources174 httpswwwnasagovameskeplerkepler-186-and-the-solar-system
El alumnado cortaraacute las pajitas de papel para construir siete laquoflautas de panraquo de distintas longitudes Todas ellas deberaacuten tener uno de sus extremos aplanado de manera que al soplar por eacutel se produzca una nota o vibracioacuten diferente iquestSon capaces los alumnos de usar las flautas por turnos para crear una melodiacutea Organizados en grupos los chicos usaraacuten esas siete notas para crear una melodiacutea baacutesica a la que antildeadiraacuten la muacutesica que deseen
Ya han compuesto una muacutesica basada en los traacutensitos de TRAPPIST iquestPodraacuten crear ahora una melodiacutea basada en otros sistemas Podriacutean probar a llenar botellas o jarras con agua hasta distintas alturas a tamborilear con las baquetas a hacer vibrar reglas sobre el borde de una mesa o a hacer vibrar gomillas elaacutesticas tensadas a lo ancho de una caja de pantildeuelos vaciacutea
mdash iquestSeriacutea capaz alguacuten grupo de componer un rap para acompantildear sus melodiacuteas
66 T8 Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
Puesta en comuacutenCada grupo interpretaraacute su composicioacuten para toda la clase iquestSe les ocurre alguna aportacioacuten para mejorar las piezas musicales
En el tema 7 el alumnado aprendioacute que los planetas con un cam-po magneacutetico producen sentildeales que se pueden detectar mediante radiotelescopios Si una raza alieniacutegena captara las sentildeales de radio naturales que emite la Tierra oiriacutea una serie de chasquidos y silbidos iexclparecidos a los de R2-D2 el robot de Star Wars
Vuelve a oiacuter los chasquidos y silbidos de la Tierra en el sitio ESA Kids
httpwwwesaintesaKIDSenSEM5QPSHKHF_LifeinSpace_0html
Oiacuted en clase un corte de Star Wars la firma de cinco notas de la peliacute-cula Encuentros en la tercera fase o cualquier otra muacutesica relacionada con el espacio
Actividad B El programa ScratchCada uno de los planetas de Trappist-1 tarda un tiempo diferente en completar una oacuterbita alrededor de su estrella central Las leyes de Ke-pler dicen que cuanto maacutes lejos se encuentra un planeta de su estrella maacutes tarda en recorrer su oacuterbita
En este proyecto en Scratch el periodo de cada oacuterbita es propor-cional a los periodos orbitales reales de los planetas de Trappist Cada vez que un planeta completa una oacuterbita el modelo emite un sonido diferente
httpsscratchmiteduprojects153216618
Los sonidos estaacuten asignados de la siguiente manera pero es faacutecil cam-biar esto dentro del modelo
B ndash Chomp C ndash Boing D ndash CricketE ndash Meow F ndash Alien Creak2 G ndash Bass BeatboxH ndash Goose
El tiempo que dura cada oacuterbita se puede encontrar en el programa Scratch y se da en segundos
El cursor proporcional del modelo se puede utilizar para obtener muacuteltiplos de cada periodo orbital Por ejemplo si la proporcioacuten se es-tablece en 2 entonces el periodo de Trappist-1b ascenderaacute a 302 se-gundos y el de Trappist-1h seraacute de 40 segundos
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
El alumnado podriacutea iniciarse en el empleo de un programa informaacutetico para crear sus propias composiciones musicales basadas en los patrones orbitales de los planetas de TRAPPIST-1 Beatwave es una aplicacioacuten interesante que se puede usar con teleacutefonos moacuteviles y que ofrece la posibilidad de crear ritmos simples melodiacuteas melodiacuteas paralelas y de antildeadir instrumentos de fondo
67T8Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
1 Pulsa la flecha identifica los distintos sonidos que se oyen 2 Ordeacutenalos por periodos (del maacutes corto al maacutes largo) Pulsa stop
para detener los sonidos3 Cronometra cada uno crea una tabla con los periodos orbitales
(en segundos) 4 Pulsa en cada planeta para comprobar que cada sonido se re-
produce por separado Los datos reales de los planetas se pue-den encontrar en Wikipedia
httpsenwikiped iaorgwikiTRAPPIST-1mediaFile-PIA21425_-_TRAPPIST-1_Statistics_Tablejpg
El alumnado podriacutea recrear las oacuterbitas intentando cronometrar sus perio-dos mientras caminan en torno a una laquoestrellaraquo de manera que siempre pasen por el mismo punto cada vez que oigan el sonido de su planeta Esta recreacioacuten fiacutesica de las oacuterbitas con alumnos representando cada uno de los planetas orbitando alrededor de una estrella central podriacutea ayudar al grupo a entender la distancia a la que se encuentra cada planeta de la estrella y la velocidad a la que se desplaza en relacioacuten con los demaacutes pla-netas del sistema Asimismo podriacutea ayudarles a entender queacute hicieron en realidad durante la actividad con el programa Scratch que cada sonido re-presenta una oacuterbita completa Tendriacutean que poner a escala la distancia de las oacuterbitas porque si no algunos tardariacutean diacuteas en completar una vuelta de modo que un ejercicio matemaacutetico uacutetil consistiriacutea en crear una escala adecuada que pudiera representarse dentro de la clase Para ello deberaacuten asumir que las oacuterbitas son circulares Si juegan con el cursor proporcional del modelo encontraraacuten la mejor opcioacuten para que todos los planetas com-pleten sanos y salvos sus oacuterbitas respectivas Deberaacuten calcular la longitud del periodo de su sonido particular y luego lo comprobaraacuten
Quien tenga habilidad programando podraacute ampliar el ejercicio in-troduciendo las oacuterbitas de los planetas en el modelo
En este enlace se puede encontrar un ejemplo de movimiento circular
en Scratch
httpsscratchmiteduprojects11439426
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Usar los datos del periodo orbital para crear una composicioacuten musical similar para nuestro Sistema Solar y compara los dos sistemas
Crear una animacioacuten con Scratch para ilustrar la rotacioacuten de los planetas del sistema TRAPPIST-1 en torno a su estrella
gt Captura de pantalla del programa Scratch
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los planetas extrasolares y sus estrellas se
encuentran a millones de antildeos-luz de distancia del Sistema Solar
bull que las condiciones ambientales que se dan en esos planetas son diversas
bull que los seres vivos experimentan adaptaciones a lo largo del tiempo para sobrevivir en las condiciones ambientales que existen en cada momento
bull que en otros sistemas planetarios podriacutea haber formas de vida diferentes a las de la Tierra
Contexto
En esta actividad el alumnado recopilaraacute informacioacuten sobre planetas extrasolares y basaacutendose en ella usaraacute la imaginacioacuten y trabajaraacute de manera creativa para disentildear y describir un nuevo exoplaneta Para ello tendraacute en cuenta rasgos clave y las adaptaciones que necesitariacutean desarrollar los seres vivos para sobrevivir en las condiciones ambientales de ese
planeta
gt ExoMars Rover ESAATG medialab
69
tema 9AGENCIA DE VIAJES A PLANETAS EXTRASOLARES
Exploracioacuten de mundos alieniacutegenas
Libros tabletas y ordenadores
de consulta
Rotuladores y laacutepices
de colores
70 T9
Ordenador con conexioacuten a
internet
Material necesario para realizar la actividad
Papel
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astroacutenomo
galaacutectico y extragalaacutectico y Astrobioacutelogo
71T9Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
Para preparar con antelacioacutenPara esta actividad se pueden preparar etiquetas identificativas para las profesiones de astroacutenomo extra-galaacutectico y astrobioacutelogo
IntroduccioacutenExplica en clase que en este tema deben actuar en primer lugar como astroacutenomos extragalaacutecticos para estudiar y disentildear un planeta extrasolar distante Despueacutes haraacuten las veces de astrobioacutelogos para estudiar y disentildear alguna forma de vida alieniacutegena uacutenica y tendraacuten que describir coacutemo se ha adaptado a las condi-ciones ambientales que imperan en su lejano mundo
Empieza la actividad con un emocionante viaje a mundos distantes usando la herramienta interactiva httpeyesjplnasagoveyes-on-exoplanetshtml
Muestra en clase las imaacutegenes del sitio en Internet de la NASAhttpsexoplanetsnasagovalien-worldsexoplanet-travel-bureau
En este sitio encontraraacutes una seleccioacuten de carteles con gran variedad de exoplanetas que ilustran los rasgos uacutenicos de cada uno de ellos
bull TRAPPIST-1_Planet hop from TRAPPIST-1 (de planeta en planeta desde TRAPPIST-1)
bull PSOJ31885-22 _Where the night life never ends (Donde la vida nocturna nunca cesa)
bull HD4037G_Experience the gravity of a super earth (Experimenta la gravedad de una supertierra)
bull KEPLER-16B_Where your shadow always has company (Donde tu sombra siempre tiene compantildeiacutea)
bull 51 Pegasi-b_Greetings from your first exoplanet (Saludos desde tu primer exoplaneta)
bull KEPLER-186F_Where the grass is always redder (Donde la hierba siempre es maacutes roja)
El tamantildeos de estos exoplanetas va desde las supertierras hasta los minineptunos algunos son rocosos otros son aacuteridos como desiertos los hay volcaacutenicos achicharrantes geacutelidos unos son asolados por potentes vientos otros son bombardeados por radiacioacuten intensa
gt Muestra de carteles sobre exoplanetas del sitio web de la NASA
72 T9 Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
Actividad ACada grupo estudiaraacute varios sistemas de planetas extrasolares y con la informacioacuten obtenida crearaacute una descripcioacuten detallada del mundo distante inventado por ellos A continuacioacuten disentildearaacuten un cartel en el que figuren los principales rasgos de ese planeta
Actividad BSi en ese mundo pudiera haber vida iquestqueacute forma tendriacutea iquestQueacute clase de adaptaciones tendriacutean que desarrollar los seres vivos para sobrevivir en las condiciones ambientales de este planeta La astrobiologiacutea aspira a descubrir cuaacuteles son las condiciones necesarias para la vida y queacute formas puede adoptar la vida Los alumnos asumiraacuten el papel de as-trobioacutelogos para estudiar los entornos extremos que hay en la Tierra y las adaptaciones que han desarrollado los seres vivos para sobrevivir en ellos Usaraacuten esta informacioacuten para describir la clase de vida alieniacutegena que podriacutea existir en el nuevo mundo que han imaginado Dibujaraacuten y pondraacuten nombre a esta nueva forma de vida y sentildealaraacuten sus rasgos principales
Puesta en comuacutenLos grupos presentaraacuten sus disentildeos ante su clase o ante otra clase y describiraacuten con detalle el mundo alieniacutegena que han inventado Expli-caraacuten queacute adaptaciones han desarrollado los seres vivos para adaptar-se a ese entorno
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Si fuera posible iquesta cuaacutel de esos exoplanetas viajariacutean los chicos o enviariacutean una sonda para estudiarlo y por queacute El docente haraacute hincapieacute en que es imposible viajar a estos exoplanetas distantes debido a las inmensas distancias que nos separan de ellos iquestCoacutemo seriacutea ese lugar Si pudieran elegir sus caracteriacutesticas iquestcuaacuteles creen que seriacutean las ideales para vivir felices y con bienestar
Puede que los grupos quieran componer una muacutesica para acompantildear su mural Tambieacuten podriacutean disentildear confeccionar y decorar una maqueta para ilustrar los rasgos principales del mundo distante que han elegido Esta actividad podriacutea relacionarse con otros temas interdisciplinares del curriacuteculo como dibujo teatro tecnologiacutea ingenieriacutea geografiacutea lecto-escritura e informaacutetica
73T9Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
VoyagerEn 1977 se lanzaron las dos sondas gemelas Voyager 1 y 2 para explo-rar regiones del espacio a las que ninguacuten otro artefacto terrestre habiacutea llegado jamaacutes Ambas estaacuten maacutes lejos del Sol que Plutoacuten y a traveacutes de los datos que siguen enviando a la Tierra los cientiacuteficos confiacutean en co-nocer mejor el espacio que media entre las estrellas llamado espacio interestelar La nave lleva a bordo un disco de cobre chapado en oro de unos 30 cm con sonidos e imaacutegenes seleccionados para retratar la diversidad de la vida y la cultura en la Tierra
mdash iquestQueacute pondriacutean los chicos en un disco asiacute para enviar en una misioacuten con destino a un planeta distante situado fuera de los confines de nuestra propia Galaxia
mdash iquestCoacutemo describiriacutean a los seres humanos
mdash iquestQueacute los hace felicesmdash iquestQueacute cualidades consideran
deseables en un ser humano
mdash iquestQueacute aficiones animales accidentes geograacuteficos o muacutesica incluiriacutean en el disco
mdash Si tuvieran que escribir una carta a un ser alieniacutegena iquestqueacute le diriacutean
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
El alumnado podriacutea grabar un viacutedeo o un mensaje de voz composiciones musicales programas informaacuteticos robots creaciones artiacutesticas o fotografiacuteas Esta actividad ofrece muchas posibilidades para seguir un plantea-miento interdisciplinar amplio atractivo para todas las edades y todo tipo de capacidades
Otros cuadernos didaacutecticosConsulta todos los disponibles y descaacutergalos de la web wwweseroes
Deteccioacuten de exoplanetasESCONDIDOS EN LA LUZModelado de traacutensitos de exoplanetas
PRIMARIA
Ingenieriacutea de astronavesLA ALEACIOacuteN PERFECTADescubre las distintas propiedades de los materiales
PRIMARIA
Lanzamiento de cohetesTECNOLOGIacuteA ESPACIALCalcula y disentildea tu propio lanzamiento
PRIMARIA
Observador de la tierraCENTINELA INCANSABLERecogida y anaacutelisis de informacioacuten para comprender mejor nuestro planeta
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SECUNDARIA Y BACHILLERATO
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Modelado de traacutensitos de exoplanetas
exoplanetasDeteccioacuten de
ESCONDIDOS EN LA LUZ
PrimariaCuaderno del profesorado
DE-P-01
Colaboradores ESERO Spain Mayo 2019
ANDALUCIacuteA Consejeriacutea de Educacioacuten y Deporte de la Junta de Andaluciacutea
ARAGOacuteN Fundacioacuten Centro Astronoacutemica Aragoneacutes Espacio 042
Fundacioacuten Ibercivis
ASTURIAS Consejeriacutea de Educacioacuten y Cultura del Gobierno del Principado de Asturias
CANARIAS Consejeriacutea de Educacioacuten y Universidades del Gobierno de Canarias
CATALUNtildeA CESIRE (Centre de Recursos Pedagogravegics Especiacutefics de Suport a la Innovacioacute i la Recerca Educativa) Departament drsquoEnsenyament Generalitat de Catalunya
GALICIA Conselleriacutea de Educacioacuten Universidade e Formacioacuten Profesional de la Xunta de Galicia
I BALEARES Conselleria De Educacioacuten y Universidad Govern Illes Balears
LA MANCHA Consejeriacutea de Eduacioacuten Cultura y Deportes Gobierno de Castilla La Mancha
MADRID Consejeriacutea de Educacioacuten e Investigacioacuten de la Comunidad de Madrid
Grupo de Investigacioacuten en Nutricioacuten Ejercicio y Estilo de Vida Saludable INEF Universidad Politeacutecnica de Madrid
MURCIA Consejeriacutea de Empleo Universidades y Empresa Regioacuten de Murcia
NAVARRA Pamplonetario
PAIacuteS VASCO Departamento de educacioacuten Gobierno Vasco
VALENCIA Ciutat de les Arts i les Ciegravencies Generalitat Valenciana
35
tema 4NI DEMASIADO FRIacuteA NI DEMASIADO CALIENTE
La zona de Ricitos de Oro
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astrofiacutesico y Espectroscopista
Variedad de materiales y superficiesTablet o moacutevil Cinta adhesiva Cronoacutemetro
Botella de bebida de cola
2 litros
Ademaacutes necesitaraacutes
Placa de Petri de plaacutestico con tapa
Varilla metaacutelica 1 velaPapel termocromaacutetico
Taza termo(por ejemplo taza
para cafeacute con tapadera)
Termoacutemetro
36 T4
Material necesario para realizar la actividad
Material opcional
Tablet o moacutevil con app para tomar imaacutegenes teacutermicas
2 latas 2 termoacutemetros Cronoacutemetro WebCam
Tema 4 Ni demasiado friacutea ni demasiado caliente 37T4
Para preparar con antelacioacuten1 Seleccionar imaacutegenes normales y en infrarrojos para mostrar en clase httpsspaceplacenasagov
ir-photo-albumen2 Registradores de datos (data loggers) y ordenador portaacutetil para las demostraciones3 Retirar las etiquetas de dos latas Pintar una de color negro con pintura acriacutelica mate o cubrirla con
papel negro Si es necesario preparar un lote para cada equipo4 Agua caliente (a una temperatura maacutexima de 50 ordmC)
Actividad
IntroduccioacutenMuestra en la pizarra electroacutenica de clase algunas imaacutegenes de telescopios que contengan informacioacuten sobre el espacio Algunos de estos instrumentos como el telescopio espacial Spitzer reuacutenen informacioacuten sobre la temperatura de planetas estrellas y polvo y se denominan telescopios de infrarrojos Otro ejem-plo lo ofrece el telescopio espacial James Webb cuyo lanzamiento estaacute previsto para 2021
Veacutease httpjwst-miriroeacuk o httpswwwjwstnasagov
Proyecta en la pizarra electroacutenica el juego de httpsspaceplacenasagovir-photo-albumen Al pasar la laquolente de la caacutemararaquo sobre las imaacutegenes el alumnado comprobaraacute coacutemo se veriacutea el mundo si la vista humana pudiera detectar la radiacioacuten infrarroja Explica al grupo que algunos teleacutefonos moacuteviles y tabletas cuentan con tecnologiacutea para detectar radiacioacuten infrarroja El alumnado podraacute investigar coacutemo utilizar las aplicaciones para moacuteviles y tabletas que permiten tomar imaacutegenes teacutermicas o infrarrojas para detectar diferencias de tem-peratura iquestSe les ocurre alguna utilidad que pueda ofrecer esta tecnologiacutea para la vida cotidiana
Demostracioacuten del docente Coloca una vela encendida detraacutes de una botella de cola de 2 litros de manera que la vela no se vea Situacutea la caacutemara de un teleacutefono moacutevil hacia el centro de la botella ahora deberiacutea verse con claridad el ful-gor de la vela en la pantalla del teleacutefono La parte infrarroja maacutes cercana del espectro de la luz se situacutea a continuacioacuten de la luz roja que el ojo humano es capaz de detectar Las caacutemaras fotograacuteficas de algunos teleacutefonos moacuteviles no cuentan con un filtro para el infrarrojo cercano sobre todo en la caacutemara frontal Esto nos permite ver algo de la radiacioacuten electromagneacutetica (luz) que emiten los objetos calientes Un ejemplo de ello lo ofrece la contemplacioacuten de la llama de una vela a traveacutes de una botella llena de refresco de cola La llama se ve mucho maacutes al usar la caacutemara que a simple vista Otra posibilidad consiste en modificar una caacutemara web para despojarla del filtro infrarrojo
Veacutease httpswwwesaintEducationTeachers_CornerInfrared_Webcam_Hack_-_Using_infrared_ light_to_observe_the_world_in_a_new_way_Teach_with_space_P15En el siguiente enlace aparecen maacutes ejemplos de imaacutegenes en luz visible y en luz infrarroja httpcoolcosmosipaccaltecheduimage_galleriesshoehtml
38 T4 Tema 4 Ni demasiado friacutea ni demasiado caliente
Entrega a cada grupo varios cuadraditos de papel termocromaacutetico y deja que los chicos los manipulen para explorar sus propiedades iquestSaben queacute ocurre Explica brevemente coacutemo funciona este material (Consuacuteltese el apartado titulado laquoInformacioacuten para el docenteraquo) Ya en grupos los alumnos seguiraacuten investigando las propiedades del papel termocromaacutetico Pueden probar a colocar el papel en distintas superfi-cies o a sostenerlo con manos friacuteas y calientes para observar sus cam-bios de color
Tras examinar los cambios de color planificaraacuten una investigacioacuten para comparar la eficacia de distintos materiales como conductores del calor Calentaraacuten el papel termocromaacutetico colocando los cuadra-ditos sobre la tapadera de una placa de Petri llena hasta la mitad de agua caliente (a un maacuteximo de 50 ordmC) En cuanto el papel cambie de color deberaacuten colocar los cuadraditos sobre los materiales que quieran comprobar El alumnado podraacute investigar la conductividad teacutermica de diversos materiales y superficies emitiendo una prediccioacuten previa antes de medir cuaacutento tiempo tarda el papel en perder el calor y recupe-rar el tono inicial Deberaacuten decidir queacute meacutetodo seguiraacuten para anotar los resultados de sus mediciones como una tabla o graacutefica donde aparezcan los materiales ordenados de acuerdo con su conductividad teacutermica
Puesta en comuacuten
Los resultados de cada grupo se pueden cotejar y debatir en la pizarra electroacutenica para exponerlos despueacutes en forma de graacutefica
mdash iquestQueacute material fue maacutes eficaz conduciendo el calor iquestQueacute material no fue un buen conductor teacutermico iquestQueacute utilidad tendriacutean estos resultados iquestSe les ocurre alguacuten uso praacutectico para los materiales termocromaacuteticos
Explica en clase que la energiacutea siempre procede de una fuente y viaja a traveacutes de un material cuanto maacutes lejana esteacute la fuente menor seraacute la temperatura Algunos materiales como los metales son buenos con-
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Para ilustrar que los metales conducen ener-giacutea cada grupo llenaraacute de agua caliente (a un maacuteximo de 50 ordmC) hasta la mitad una taza termo Introduciraacute en ella un pincho o una cuchara de metal y volveraacute a cubrir la taza con su tapadera de manera que un extremo del metal quede bajo el agua y el otro extremo asome por el orificio de la tapadera que sirve para beber y taparaacuten los huecos que queden alrededor del metal con cinta adhesiva El alumnado deberaacute emitir una prediccioacuten sobre queacute pasaraacute con la temperatura del extremo de metal que sobresale por fuera de la taza Un miembro del grupo sujetaraacute el extremo del metal al mismo tiempo que otro pone en marcha el cronoacutemetro e informaraacute al grupo cuando detecte que aumenta la temperatu-ra entonces tomaraacuten nota del tiempo Los grupos cotejaraacuten y discutiraacuten despueacutes sus resultados Si se dispone de registradores de datos (data loggers) se podraacuten usar los senso-res de temperatura para detectar cambios de temperatura en los pinchos o las cucharas el docente podraacute conectar entonces el regis-trador de datos a un ordenador portaacutetil para mostrar a la clase una graacutefica con las varia-ciones de temperatura a lo largo del tiempo a partir de los datos recopilados
ENLACES
El siguiente enlace ofrece maacutes ejemplos de imaacutegenes en luz visible e infrarroja
httpcoolcosmosipaccaltecheduimage_ga-lleriesshoehtml
Tema 4 Ni demasiado friacutea ni demasiado caliente 39T4
ductores del calor y permiten que el calor pase a su traveacutes mientras que otros son aislantes lo que sig-nifica que no son muy eficaces dejando pasar el calor a traveacutes de ellos En el espacio la energiacutea caloriacutefica viaja por el vaciacuteo del espacio mediante un proceso denominado radiacioacuten
Para demostrar la radiacioacuten caloriacuteficaEl docente podraacute optar por utilizar este apartado como una demostracioacuten en clase o para que cada grupo realice su propio experimento Vierte el mismo volumen de agua friacutea en dos latas de metal ideacutenticas pero con una de ellas pintada con pintura acriacutelica negra mate o envuelta en papel negro e introduce en cada una un termoacutemetro o una sonda de temperatura de un registrador de datos Pon ambas latas al sol o bajo una fuente de calor como un foco Al cabo de un tiempo el agua de la lata negra deberiacutea estar maacutes ca-liente que la de la otra lata La lata sin pintar absorbe poco calor porque refleja gran parte de la energiacutea ca-loriacutefica En cambio la superficie negra absorbe bien el calor radiante y la temperatura del agua aumenta
Informacioacuten para el docente La energiacutea caloriacutefica se desplaza de los objetos calientes a los friacuteos por tres meacutetodos convencioacuten con-duccioacuten y radiacioacuten De todos ellos la radiacioacuten es el uacutenico que no requiere contacto En el espacio no hay medio material por el que circular y la energiacutea caloriacutefica solo puede viajar en forma de radiacioacuten El infrarrojo es un tipo de luz que cae justo fuera del rango de la luz visible en el espectro electromagneacutetico Las ondas de luz portan energiacutea las longitudes de onda maacutes cortas tienen maacutes energiacutea mientras que las longitudes de onda maacutes largas tienen menos energiacutea Los objetos maacutes friacuteos brillaraacuten con longitudes de onda maacutes largas mientras que los objetos calientes brillaraacuten con longitudes de onda maacutes cortas En este proceso no interviene ninguna partiacutecula a diferencia de cuando se produce la conduccioacuten asiacute que la ra-diacioacuten puede darse en el vaciacuteo del espacio Los astroacutenomos que buscan exoplanetas utilizan telescopios de infrarrojos para detectar el tenue fulgor de objetos situados en el espacio exterior Los exoplanetas se detectan con maacutes facilidad cuando son grandes y completan una oacuterbita alrededor de su estrella cada pocos diacuteas 51 Pegasi b es un ejemplo y se considera un juacutepiter caliente Estos planetas alcanzan tempe-raturas muy elevadas porque se encuentran muy cerca de sus estrellas y fulguran con intensidad en luz infrarroja Spitzer fue el primer telescopio espacial que permitioacute detectar la luz de estos juacutepiter calientes
El papel termocromaacutetico contiene pigmentos sensibles a la temperatura Cambian de color al ca-lentarse o enfriarse Los materiales termocromaacuteticos se pueden utilizar para comprobar la laquoconductividad teacutermicaraquo o la capacidad para conducir el calor de un material
Los metales son materiales de una conductividad extrema La conduccioacuten permite que los aacutetomos calientes energeacuteticos choquen con aacutetomos maacutes friacuteos y alejados del metal lo que los vuelve maacutes energeacute-ticos De este modo la energiacutea caloriacutefica se va desplazando por el objeto
gt Telescopio espacial Spitzer
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que cuando un objeto opaco o transluacutecido
bloquea la luz de una fuente se produce una sombra
bull que cuanto maacutes cerca se encuentra el objeto de la fuente de luz mayor es la sombra que produce
bull que las estrellas emiten luzbull que a medida que los planetas orbitan alrededor
de su estrella bloquean parte de su luzbull que los planetas absorben y reflejan luz
Contexto
A medida que un planeta orbita su estrella puede situarse entre ese astro y la Tierra lo que eclipsa para nosotros parte de la luz de la estrella Esto recibe el nombre de traacutensito La medicioacuten de la intensidad de la luz durante un periodo de tiempo permite detectar planetas distantes y sus estrellas En esta actividad los alumnos aprenderaacuten cuestiones relacionadas con la luz y las sombras el traacutensito de planetas extrasolares ante sus estrellas centrales las estrellas como objetos
que emiten luz y la absorcioacuten de la luz
gt ESAATG medialab CC BY-SA 30 IGO
41
tema 5EN TRAacuteNSITO
Deteccioacuten de planetas extrasolares mediante la medicioacuten del descenso de brillo
Registrador de datos
(data logger)
Pizarra blanca o pared blanca para proyectar
Esferas de poliestirenovarios tamantildeos Tijeras
CartulinaCinta adhesiva
Pinchos de brochetas
o palillos de madera
Fuente de luz linterna o foco
de LED
Ficha de actividades
5a y 5b
42 T5
Material necesario para realizar la actividad
Esferas de distintos tamantildeos
(baloacuten de fuacutetbol pelota tenis pelota
espuma)
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Fotometrista de
traacutensitos e Ingeniero de disentildeo
Caja de cartoacuten (tipo zapatos o tipo toacutener de impresora)
Disco graduadoEncuadernadores
Palillos de dientes
Bolitas pequentildeas de poliexpan o
plastilina
Tema 5 En traacutensito 43T5
Para preparar con antelacioacutenPrepara varias esferas de distintos tamantildeos como un baloacuten de fuacutetbol una pelota de espuma y una pelota de tenis Se pueden preparar etiquetas identificativas con la profesioacuten de fotometrista de traacutensitos
ActividadIntroduccioacuten Pregunta en clase queacute ocurre cuando un objeto opaco pasa por delante de una fuente de luz Haz una demostracioacuten pasando un objeto por delante del foco del proyector de la clase y mostrando su sombra en la pizarra blanca Como alternativa usa una linterna o un foco y proyecta la sombra contra una cartulina blanca o la pizarra blanca del aula
Plantea estas preguntas
mdash iquestQueacute le pasa al tamantildeo de la sombra cuando se acerca o se aleja el objeto de la fuente de luz iquestQueacute hariacuteas para averiguarlo
Cada grupo de alumnos recortaraacute una pequentildea figura de cartulina que deberaacute unir a una base de cartulina para que se mantenga en vertical Los alumnos planearaacuten la investigacioacuten emitiraacuten predicciones y reali-zaraacuten la actividad tomando mediciones meticulosas y tomando registros de los resultados Tal vez quieran usar para sus registros el ejemplo que aparece en la ficha de actividades 5a Los grupos pondraacuten en comuacuten sus hallazgos y explicaraacuten sus conclusiones
mdash iquestQueacute han descubierto iquestQueacute pasoacute con el tamantildeo de la sombra al acercar o alejar la figura de la fuente de luz iquestCoacutemo se aseguraron de que no hubiera desviaciones cada vez que realizaban la prueba iquestPueden usar los datos para trazar una graacutefica que muestre el tamantildeo de la sombra frente a la distancia de la fuente de luz
Muestra en clase esta animacioacuten (titulada laquoTransiting Exoplanet Graphraquo) con la simulacioacuten de la curva de
luz que surge a medida que un planeta orbita alrededor de su estrella httpyoutubeOX_QWa_v5rw
44 T5 Tema 5 En traacutensito
Recrea el traacutensito de un planeta ante su estrella usando la pizarra blanca y el proyector de la clase a modo de estrella central La clase deberiacutea percibir la sombra en la pantalla cuando dos alumnos lancen una pelota desde un lado de la pantalla hasta el otro Prueba a usar pelotas de distintos tamantildeos
El alumnado confeccionaraacute por grupos una maqueta del traacutensito de un planeta ante su estrella usando esferas de poliestireno (o ciacuterculos de cartulina) para representar los exoplanetas y los palillos o brochetas de madera para sostenerlos Una fuente de luz como una linterna o un foco led haraacute las veces de estrella Si se conecta un registrador de datos (data logger) a un ordenador portaacutetil para medir la intensidad de la luz se apreciaraacute un descenso en la luz registrada cuando el planeta pase por delante de la fuente de luz
Muestra al alumnado la ficha de actividades 5b donde aparece una serie de graacuteficas con el nivel de luz registrado a medida que un exo-planeta orbita alrededor de su estrella La graacutefica a tambieacuten ilustra queacute aspecto tendriacutea la graacutefica si el planeta en oacuterbita fuera maacutes grande iquestSeriacutean capaces de trazar una liacutenea en los diagramas b c y d que ilus-tre la graacutefica resultante si cerca de la estrella orbitara un planeta maacutes pequentildeo maacutes veloz o maacutes lento
gt Graacutefica para ilustrar el tamantildeo de la sombra frente a la distancia de la frente de luz (en cm)
Distancia (cm)
Tam
antildeo
de la
som
bra
(cm
)
ENLACES
Muestra en clase este interesante viacutedeo de animacioacuten donde se explica el trabajo de la misioacuten Kepler y coacutemo opera este telescopio para detectar planetas
httpskeplernasagovmultimediaInteracti-vesHowKeplerDiscoversPlanetsElementaryflashcfm
Herramienta Lightgrapher
httpskeplernasagoveducationModelsand-Simulationslightgrapher
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Con una caja de zapatos se puede fabricar una caja de luz Haz un orificio en uno de sus lados con la finalidad de iluminarla a traveacutes de eacutel con alguacuten tipo de foco como una linterna led En el lado opuesto practica otro orificio que quede justo en frente de la fuente de luz Recorta una rendija semicircular en la tapa-dera de la caja cerca del extremo en el que se encuentre la fuente de luz Introduce por este orificio un palillo que en uno de sus extremos porte una bola de plastilina que represente el planeta aseguacuterate de que el haz de luz incide directamente sobre el planeta Desplaza el palillo con el planeta desde un extremo de la rendija semicircular hasta el otro extremo simulando parte de la oacuterbita En lugar de mirar la luz directamente usa un teleacutefono moacutevil o iPad colocado en el orificio por el que se mira y graba un viacutedeo con el paso del planeta mientras lo desplazas de un extremo al otro de la rendija
Ver guiacuteas de construccioacuten de las cajas en el anexo C de este documentohttpeseroeswp-contentuploads201808Cuaderno-ESERO_Detective-de-exoplanetas_DE-SB-01_2C2AA-ED_DIGITALpdf
45T5Tema 5 En traacutensito
Puesta en comuacutenInsta a cada grupo a crear un modelo a partir de una de las curvas de luz que aparecen en la ficha de actividades 5b iquestSaben explicar por queacute cambia la curva de luz con la velocidad del traacutensito o con el tamantildeo del planeta que orbita alrededor de la estrella Aprovecha las actividades praacutecticas para comentar los detalles de conocimiento maacutes relevantes Recuerda al alumnado que la observacioacuten minuciosa del brillo de una es-trella al lo largo de un periodo de tiempo permite detectar un descenso minuacutesculo en la cantidad de luz que vemos de esa estrella Los cientiacuteficos pueden medir ese brillo y representarlo en una graacutefica que se conoce como curva de luz Los planetas suelen ser pequentildeiacutesimos comparados con sus estrellas centrales asiacute que los descensos de luz que provocan en ellas son extremadamente leves Los planetas del tamantildeo de la Tierra son especialmente difiacuteciles de detectar Los exoplanetas maacutes grandes son faacuteciles de divisar sobre todo cuando se detectan varias oacuterbitas
Curvas de luz del traacutensito de un planetaEstas son cuatro copias de la misma curva de luz (fichas 5b) registrada durante el traacutensito de un planeta por delante de su estrella La graacutefica a) tambieacuten muestra la curva (en azul) que se obtiene cuando alrededor de la estrella orbita un planeta maacutes grande Dibuja otra curva en las graacuteficas que muestre b) un planeta maacutes pequentildeo c) un traacutensito maacutes veloz y d) un planeta maacutes lento
ENLACES
La misioacuten Kepler de la NASA dedicoacute antildeos a observar el mismo trozo de cielo casi 100 000 estrellas con la esperanza de captar traacutensitos
httpskeplernasagovindexcfm
GRAacuteFICA A Tiempo
Tiempo
Tiempo
Tiempo
Porc
enta
je d
e br
illo
Porc
enta
je d
e br
illo
Porc
enta
je d
e br
illo
Porc
enta
je d
e br
illo
GRAacuteFICA C
GRAacuteFICA B
GRAacuteFICA D
w w w e s e r o e sH O J A D E A C T I V I D A D E S
acti
vida
des
46 T5
Cuaderno del profesoradoD E T E C C I Oacute N D E E X O P L A N E TA S Ficha 5a (anverso)
Nuestra pregunta es
Predecimos que
Cambiaremos
Mediremos
Dejaremos igual las condiciones siguientes
Resultados obtenidos
H O J A D E A C T I V I D A D E Sw w w e s e r o e s
actividades47T5
Cuaderno del profesoradoD E T E C C I Oacute N D E E X O P L A N E TA SFicha 5a (reverso)
Resultados obtenidos
Distancia a la luz (en cm) Tamantildeo de la sombra (en cm)
Los resultados obtenidos revelan
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los polos magneacuteticos se dan por pares bull que los polos opuestos se atraen y que los polos
iguales se repelenbull que los imanes atraen algunos materialesbull que una corriente eleacutectrica en un cable crea un
campo magneacutetico
Contexto
El descubrimiento del planeta extrasolar Proxima b un posible mundo similar a la Tierra que orbita alrededor de Proxima Centauri (la estrella maacutes cercana al Sol) suscitoacute diversas cuestiones relacionadas con su capacidad para albergar vida Este exoplaneta estaacute bombardeado por cantidades inmensas de radiacioacuten procedente de su estrella Como se encuentra maacutes cerca de su estrella que la Tierra del Sol necesitariacutea contar con un campo magneacutetico muy intenso para que la vida sobreviviera en eacutel Aquiacute en la Tierra el campo magneacutetico que rodea el planeta protege a todos los seres vivos de los peligrosos rayos coacutesmicos
En esta actividad el alumnado estudiaraacute los
imanes fabricaraacute un electroimaacuten sencillo e investigaraacute
sus propiedades
gt Exoplaneta con niveles elevados de radiacioacuten electromagneacutetica Creacutedito NASAJPL-CaltechR Hurt (SSC)
tema 6QUE LA FUERZA TE ACOMPANtildeE
Fabricacioacuten de un electroimaacuten
49
Cinta aislante Tijeras
Ademaacutes necesitaraacutes
Contenedor de plaacutestico
50 T6
Cable con aislamiento
(al menos 2 metros)2 pilas AA2 imanes
2 cables de conexioacuten
con pinzas de cocodrilo
Clips de papeleriacutea
2 varillas o clavos de hierro
grandes(uno fino y otro
grueso)2 portapilas AA
Material necesario para realizar la actividad
Interruptor o interruptor
casero
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astrofiacutesico e Ingeniero de producto
PelacablesTacos de madera
(para interruptor)Puntas
(para interruptor)
Material opcional
51T6Tema 6 Que la fuerza te acompantildee
Para preparar con antelacioacutenEl docente podraacute preparar interruptores eleacutectricos simples con el alumnado si no dispone de interruptores comerciales
Veacuteanse las instrucciones en el apartado titulado laquoInformacioacuten para el docenteraquo
Para esta actividad se pueden preparar etiquetas identificativas con la profesioacuten de astrofiacutesicoConviene confeccionar y probar un electroimaacuten antes de realizar la actividad en clase La fuerza del
imaacuten dependeraacute del nuacutemero de espiras con que se construya
ActividadIntroduccioacuten Muestra en clase una imagen del exoplaneta Proxima b y explica que se trata de un planeta distante que orbita alrededor de una estrella llamada Proxima Centauri que es la maacutes cercana al Sol Aunque la oacuterbita que sigue el planeta alrededor de su estrella estaacute dentro de la zona habitable soporta vientos descomuna-les 2000 veces maacutes fuertes que los que imperan en la Tierra y recibe un bombardeo intenso de radiacioacuten El planeta necesitariacutea contar con un campo magneacutetico potente para proteger cualquier tipo de vida que pudiera albergar
En esta actividad los alumnos investigaraacuten por su cuenta queacute tipos de imanes hay comprobaraacuten la atraccioacuten y repulsioacuten entre sus polos y la fuerza magneacutetica asimismo estudiaraacuten que los imanes atraen algunos materiales Tras discutir sus resultados explicaraacuten que la electricidad se puede usar para construir un imaacuten y lo que se obtiene se denomina electroimaacuten
Cada grupo usaraacute los materiales que hay dentro del recipiente para fabricar un electroimaacuten Primero comprobaraacute su eficacia usando clips de papeleriacutea Despueacutes los grupos debatiraacuten queacute materiales les gusta-riacutea someter a su electroimaacuten antes de reunir una serie de materiales
Averiguaciones
mdash iquestCuaacutentos clips de papeleriacutea atraeraacute el electroimaacuten
mdash iquestVariacutea la fuerza del imaacuten si se cambia la cantidad de espiras de alambre con que se construye
mdash iquestHay alguna relacioacuten entre el nuacutemero de espiras del electroimaacuten y la cantidad de clips de papeleriacutea que consigue atraer
52 T6 Tema 6 Que la fuerza te acompantildee
mdash iquestPuedes antildeadir un interruptor para activar y desactivar el paso de la electricidad y por tanto el imaacuten
mdash iquestCoacutemo afecta al imaacuten un incremento del voltaje con una pila maacutes potente o antildeadiendo maacutes pilas
mdash iquestRepercute en el imaacuten el empleo de un clavo maacutes largo maacutes corto maacutes grueso o maacutes fino
mdash iquestQueacute materiales se pueden levantar usando la atraccioacuten de un imaacuten
Los datos recopilados durante la investigacioacuten de la relacioacuten entre el nuacutemero de espiras y la cantidad de clips de papeleriacutea atraiacutedos se puede plasmar despueacutes en graacuteficas El alumnado deberaacute exponer sus hallaz-gos en forma de presentacioacuten o de mural
Puesta en comuacutenCada grupo elige un meacutetodo para informar de sus hallazgos al resto de la clase y resumiraacute sus resultados en la pizarra electroacutenica iquestEncontraron los grupos alguna conexioacuten entre el nuacutemero de espiras de alambre y la fuerza del electroimaacuten iquestLograron aumentar la potencia de su imaacuten iquestCoacutemo iquestQueacute materiales atrajo el imaacuten iquestCoinciden en sus conclusiones todos los grupos
Nuacutemero de espiras Nuacutemero de clips de papeleriacutea
53T6Tema 6 Que la fuerza te acompantildee
Informacioacuten para el docente Se cree que el campo magneacutetico de nuestro planeta se genera en las profundidades del nuacutecleo terrestre A medida que la Tierra gira se arremolinan los materiales fundidos situados en el nuacutecleo del planeta El hierro liacutequido conduce la electricidad y genera corrientes eleacutectricas que a su vez crean campos magneacuteticos Los cientiacuteficos han desarrollado un meacutetodo para calcular el campo magneacutetico de un planeta extrasolar distante que orbite alrededor de una estrella distinta de la nuestra El meacutetodo consiste en utilizar el telescopio espacial Hubble para observar el paso de un planeta por delante de su estrella y entonces estudiar la absorcioacuten de la radiacioacuten de la estrella por parte de la atmoacutesfera del planeta para por uacuteltimo estimar el tamantildeo de los campos magneacuteticos que actuacutean alrededor del planeta
Los campos magneacuteticos se producen cuando todos los electrones de un objeto de metal giran en la misma direccioacuten Un electroimaacuten es un tipo de imaacuten que usa electricidad y un material magneacutetico como el hierro para crear campos magneacuteticos Los campos magneacuteticos no se ven pero siacute se pueden medir sus efectos
Para construir un electroimaacuten simple bull Pela los extremos de un cable para despojarlos del aislamiento de
plaacutestico que los recubre bull Coloca los materiales dentro de un contenedor de plaacutestico que no
conduzca la electricidadbull Sujeta el cable de unos 20 cm de largo por uno de sus extremos
coloacutecalo en la cabeza de un clavo de hierro y enroacutellalo a lo largo de eacutel sin que se superponga en ninguacuten lugar hasta la punta del clavo
bull Aseguacuterate de que enrollas el cable en el clavo dando las vueltas siempre hacia el mismo lado para que la electricidad fluya en un solo sentido
bull Conecta los extremos del cable a los dos lados (el positivo y el ne-gativo) de la pila sujetaacutendolo a ellos con un trozo de cinta aislante para que no dejen de hacer contacto
bull Cuando hayas conectado el segundo extremo del cable la pila em-pezaraacute a conducir electricidad por las espiras de alambre y el clavo quedaraacute imantado
bull Si permutas las conexiones tambieacuten cambiaraacutes la polaridad del campo magneacutetico creado
bull Prueba el electroimaacuten colocaacutendolo cerca de un clip de papeleriacutea o cualquier otro metal
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Los alumnos investigaraacuten el exoplaneta HD 209458b apodado Osiris un juacutepiter caliente que viene a ser una tercera parte maacutes grande y maacutes brillante que Juacutepiter Tambieacuten podriacutean investigar Proxima b para lo que podraacuten apo-yarse en la informacioacuten que encontraraacuten aquiacute
httpsenwikipediaorgwikiProxima_Cen-tauri_b
httpswwwnasagovcontentgoddardhub-bles-new-shot-of-proxima-centauri-our-nea-rest-neighbor
CONFECCIOacuteN DE UN INTERRUPTOR SIMPLE
Clava dos puntillas pequentildeas en un taco pequentildeo de madera y ensarta en cada una de ellas un clip de papeleriacutea Sujeta los cables a la cabeza de cada puntilla con pinzas de coco-drilo El circuito se cierra al desplazar los clips para que esteacuten en contacto Usa este enlace para consultar las instrucciones para hacerlo y otros ejemplos de interruptores simples
httphomeschoolandthingsblogspotcouk201303making-simple-switch-for-elec-tricalhtml
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que las ondas electromagneacuteticas viajan por el
espaciobull que los cientiacuteficos captan esas ondas usando
radiotelescopios bull que esas ondas se traducen entonces a sonidosbull a trabajar siguiendo el meacutetodo cientiacutefico mediante
la formulacioacuten de predicciones la realizacioacuten de experimentos sin sesgos y la recopilacioacuten e interpretacioacuten de datos
Contexto
Los cuatro sateacutelites Cluster de ESA han descubierto que la Tierra y otros planetas con campos magneacuteticos como Juacutepiter y Saturno emiten sentildeales de radio que viajan por el espacio en un haz delgado Estas emisiones solo se pueden detectar e interpretar usando radiotelescopios de gran tamantildeo
En esta actividad el alumnado recrearaacute diversos sistemas para enviar mensajes a distancia incluido el recorrido de las ondas de radio por el espacio usaraacute el meacutetodo cientiacutefico para estudiar los teleacutefonos con cuerda y escucharaacute los sonidos
naturales de la Tierra
gt Representacioacuten artiacutestica de los sateacutelites CLUSTER Copyright NASA
55
tema 7iquestHAY ALGUIEN A LA ESCUCHA
Comunicacioacuten a traveacutes del espacio
2 vasos desechables
56 T7
CuerdaHilo de nailon
Material necesario para realizar la actividad A
Bazuca de aire o caja de cartoacuten
Pelotas de espuma de diferentes
coloresVasos
desechablesParaguasPapel Radio analoacutegica
Ademaacutes necesitaraacutes para realizar la actividad A
Ademaacutes necesitaraacutes para realizar la actividad B
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Radioastroacutenomo
e Ingeniero de Sonido
2 platillos (muacutesica)
1 velaFicha de
actividades 2b
Linterna
Tabla con Coacutedigo Morse
o aplicacioacuten para moacutevil
Una caja de cartoacuten Compaacutes Tijeras Cinta adhesiva
Material opcional
Material necesario para construir un bazuca de aire
57T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Para preparar con antelacioacutenEl docente puede conseguir un bazuca de aire por Internet o se puede construir uno con una caja de car-toacuten (consulte el apartado titulado ldquoInformacioacuten para el docenterdquo)
Ten a mano una radio analoacutegica
Para la construccioacuten del teleacutefono deberemos practicar un orificio en la base de cada vaso previamente Para esta investigacioacuten se pueden preparar etiquetas identificativas con las profesiones de Radioastroacuteno-mo e Ingeniero de Sonido
Actividad AAveriguar maneras de enviar mensajes a distancia
Introduccioacuten Comienza el tema con una demostracioacuten para despertar la imaginacioacuten del alumnado Tiende una cuerda por el aula y cuelga de ella un trozo de papel o pide a alguien de la clase que lo sostenga en alto Utiliza un ba-zuca de aire para lanzar una onda de aire a traveacutes del aula que haga vibrar el papel Luego pide que un par de voluntarios se coloquen los vasos desechables en la cabeza Apunta con el bazuca hacia cada uno de los vasos y dispara Los vasos se tambalearaacuten y se caeraacuten Pregunta en clase queacute creen que pasa
Tambieacuten se pueden chocar dos platillos para demostrar que el aire que desplazan apaga la llama de una vela
Explica a la clase que aunque no vemos el aire moverse hasta el papel o los vasos siacute vemos o percibimos las consecuencias de ese desplazamiento De manera anaacuteloga las ondas de radio que recorren distancias inmen-sas por el espacio no se ven pero sabemos que estaacuten ahiacute al capturarlas y transformarlas en sonido Pregunta en clase si se les ocurre alguna manera de enviar mensajes a distancia aquiacute en el planeta Tierra Deja que debatan sus propuestas Ensentildea en clase dos objetos sencillos (vasos de papel y cuerda) que podriacutean utilizarse para enviar un mensaje iquestSe le ocurre a alguien coacutemo Aniacutemalos a comprobar sus propuestas A continuacioacuten los chicos probaraacuten por parejas a usar vasos de papel y cuerda para mandar mensajes Organizados ya por grupos debe-raacuten identificar queacute variables pueden cambiarse y coacutemo planificariacutean la investigacioacuten Tal vez quieran apoyarse en la ficha de actividades 2b (del tema 2) para planificar la resolucioacuten de interrogantes como
mdash iquestAfecta la longitud de la cuerda o el tipo de cuerda al sonido recibido
mdash iquestQueacute pasa cuando la cuerda estaacute tensa o flojamdash iquestTiene alguna repercusioacuten el material del
que estaacute hecho el vasomdash iquestFuncionariacutea el teleacutefono de cuerda
doblando una esquina
58 T7 Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
mdash El alumnado recopilaraacute y anotaraacute los datos y compartiraacute los resultados con la clase
mdash iquestQueacute tipo de cuerda o vaso recomendariacutean y por queacute
Puesta en comuacutenExplica en clase que los sonidos se generan mediante vibraciones que se desplazan a traveacutes del aire de soacute-lidos y de liacutequidos Las vibraciones que se producen al hablar dentro del vaso viajan por la cuerda hasta lle-gar al otro vaso el aire que hay dentro del vaso y los huesos que hay en el craacuteneo vibran y esas vibraciones llegan hasta los oiacutedos y entonces el cerebro descifra esa informacioacuten en forma de sonidos reconocibles
Para afianzar estos conocimientos se puede utilizar este viacutedeo
httpswwwyoutubecomwatchv=HMXoHKwWmU8
Actividad BEstudio de las ondas de radio
IntroduccioacutenHaz hincapieacute en que las ondas de radio son muy diferentes de las ondas del sonido Explica que las ondas electromagneacuteticas pueden viajar por el espacio sin necesidad de que haya aire Algunas de estas ondas se denominan ondas de radio Los cientiacuteficos han descubierto una manera de captar ondas de radio y convertirlas en sentildeales que viajan hasta nuestro oiacutedo
A continuacioacuten el alumnado reproduciraacute en clase el viaje que siguen las ondas electromagneacuteticas por el espacio hasta llegar al radiotelescopio Varios voluntarios se colocaraacuten en un extremo del aula con pelotas de espuma de diferentes colores que lanzaraacuten hacia el laquoradiotelescopioraquo un paraguas abierto que otro voluntario sujetaraacute desde el lado opuesto del aula de manera que la parte coacutencava mire hacia la clase Alguien decidiraacute queacute colores representaraacuten las ondas de radio uacutetiles Cuando se hayan lanzado todas las pelotas solo se conservaraacuten las pelotas de los colores elegidos que haya atrapado el paraguas mientras que el resto se desecharaacute Explica en clase que las estrellas (representadas por los alumnos voluntarios) emiten un montoacuten de radiacioacuten (representada aquiacute por todas las pelotas de diferentes colores) que viaja por el espacio el radiotelescopio (representado por el paraguas) capta toda esa radiacioacuten pero este instrumento solo podraacute utilizar la radiacioacuten de ciertas longitudes de onda las denominas ondas de radio las cuales transformaraacute en sentildeales comprensibles para nosotros
59T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Demostracioacuten del docenteUtiliza una radio analoacutegica para que el alumnado perciba el sonido que se oye cuando no estaacute sintonizada ninguna emisora mientras que al sintonizar alguna el sonido se vuelve niacutetido De forma anaacuteloga seriacutea-mos incapaces de atribuir un sentido a las ondas de radio si su energiacutea no se transformara en vibraciones que percibimos en forma de sonidos
Explica en clase que la Tierra y otros planetas tienen una manera de gritarle al resto de la Galaxia laquoiexclEstoy aquiacuteraquo Lo que ocurre es que ese mensaje solo se percibe y se entiende mediante radiotelescopios de gran tamantildeo
En este enlace escucharaacutes una grabacioacuten con los laquosonidosraquo
naturales de la Tierra
httpwwwesaintesaKIDSenSEM5QPSHKHF_LifeinSpace_0html
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Los maacutes entusiastas podriacutean construir o com-prar un transmisor que permita al alumnado enviar mensajes Los chicos tambieacuten podriacutean realizar su propia grabacioacuten de radio
Tambieacuten podriacutea estudiarse el coacutedigo Morse Existe una aplicacioacuten para teleacutefonos moacuteviles llamada Morse-It que traduce textos a pitidos en coacutedigo Morse Una laacutempara led podriacutea sustituirse por un timbre Otra alternativa seriacutea utilizar una linterna para enviar mensajes con patrones de haces de luz Explica que la luz se puede usar de este modo para enviar informacioacuten
Imagen 1 El Observatorio IRAM Pico Veleta o IRAM 30m es un radiotelescopio pertenecien-te al Instituto de Radioastronomiacutea Milimeacutetrica que estaacute situado en la loma de Dilar en Sierra Nevada a una altura de 2850 m sobre el nivel del mar
gt Radiotelescopio del observatorio de Sierra Nevada desde las pistas de esquiacute
60 T7 Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
A - J --- S 1 ----
B - K -- T - 2 ---
C -- L - U - 3 --
D - M -- V - 4 -
E N - W -- 5
F - O --- X -- 6 -
G -- P -- Y --- 7 --
H Q --- Z -- 8 ---
I R - 0 -----
9 ----
gt Tabla con el coacutedigo Morse
61T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Informacioacuten para el docente Los objetos que pueblan el espacio como planetas exoplanetas estrellas polvo y gas emiten ondas elec-tromagneacuteticas de diferentes longitudes de onda Parte de la luz que emiten tiene longitudes de onda muy largas algunas de hasta kiloacutemetro y medio de longitud Estas ondas largas reciben el nombre de ondas de radio y son parte de una serie maacutes grande de ondas denominadas en su conjunto espectro electromag-neacutetico Como las ondas de radio son tan largas para captarlas se utilizan telescopios especiales llamados radiotelescopios Estos son mucho maacutes grandes que los telescopios que se usan para captar la luz visible Estos instrumentos inmensos se apuntan hacia las estrellas o planetas y permiten conocer su estructura movimiento y composicioacuten a partir del estudio de las ondas de radio que provienen de esos objetos En astronomiacutea se utilizan ciertos instrumentos para convertir las ondas de radio en imaacutegenes y sonidos
Construccioacuten de un bazuca de aire1 Sella por completo todos los bordes de la caja con la cinta adhesiva 2 Traza un ciacuterculo en el centro de uno de sus lados recoacutertalo y sella los bordes de este orificio
con cinta 3 Golpea con las manos simultaacuteneamente dos lados opuestos de la caja de manera que el aire que
hay en su interior se vea forzado a salir por el orificio circular 4 Dirige el aire saliente hacia el objetivo como un montoacuten de vasos de papel para intentar tumbarlos
con la raacutefaga
gt Bazuka de aire
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los sonidos se producen por vibracionesbull que el tono de un sonido se puede cambiarbull que los exoplanetas pueden transitar ante el disco
de sus estrellas siguiendo un patroacuten regular
Contexto
El telescopio espacial Spitzer reveloacute hace poco que alrededor de la estrella TRAPPIST-1 orbitan siete planetas similares a la Tierra cuyo nombre astronoacutemico es b c d e f g y h Los planetas se detectaron debido a sus traacutensito por delante de la estrella lo que eclipsa perioacutedicamente una parte minuacutescula de la luz estelar Los planetas orbitan esta estrella siguiendo un patroacuten
En este tema el alumnado usaraacute materiales cotidianos para confeccionar instrumentos sencillos como flautas de pan a partir de pajitas de refrescos y producir con ellos siete notas que combinaraacuten al
antojo de su imaginacioacuten para crear melodiacuteas
gt Sistema solar de TRAPPIST-1 Copyright de la ilustracioacuten NASA
63
tema 8LA MUacuteSICA DE LOS PLANETAS EXTRASOLARES
Sonidos del espacio
64 T8
Ordenador con conexioacuten a
internet
Material necesario para realizar la actividad
Pajitas de refresco
Ademaacutes necesitaraacutes
Vasos desechables
Cinta adhesiva
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Ingeniero de
sonido y Cientiacutefico planetario
Botellas o vasos Baquetas Cajas de cartoacuten vaciacuteas
Gomas elaacutesticas Reglas de plaacutestico
65T8Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
Para preparar con antelacioacutenPara esta actividad se pueden preparar etiquetas indentificativas para la profesioacuten de ingeniero de sonido
ActividadIntroduccioacutenExplica en clase que el telescopio espacial Spitzer descubrioacute la estrella TRAPPIST-1 y sus siete planetas
Muestra la imagen de TRAPPIST-1
httpcdnsci-newscomimagesenlarge3image_4728e-TRAPPIST-1jpg
Reproduce en clase la animacioacuten de los traacutensitos ante TRAPPIST que aparece en el siguiente viacutedeo Las oacuterbitas se han acelerado para que el viacutedeo dure un solo minutohttpwwwspitzercaltecheduexploreblog371-Making-Music-from-Exoplanets
Explica que usando los patrones de los traacutensitos de estos siete planetas similares a la Tierra ante el disco de su estrella ha inspirado a un muacutesico a componer una melodiacutea basada en los tiempos en los que se produ-cen esos traacutensitos Asignoacute al traacutensito de cada planeta una nota musical acorde con su nombre (en ingleacutes b es la nota si c es do d es re e es la nota mi f es fa g es sol y h no se corresponde con ninguna nota musical) y antildeadioacute al conjunto una instrumentacioacuten sencilla de fondo y el ritmo de un tambor
Pon ejemplos de alguacuten otro sistema planetario extrasolar como Gliese o Kepler
con una cantidad diversa de planetas en oacuterbita alrededor de la estrella central
httpsexoplanetsnasagovresources174 httpswwwnasagovameskeplerkepler-186-and-the-solar-system
El alumnado cortaraacute las pajitas de papel para construir siete laquoflautas de panraquo de distintas longitudes Todas ellas deberaacuten tener uno de sus extremos aplanado de manera que al soplar por eacutel se produzca una nota o vibracioacuten diferente iquestSon capaces los alumnos de usar las flautas por turnos para crear una melodiacutea Organizados en grupos los chicos usaraacuten esas siete notas para crear una melodiacutea baacutesica a la que antildeadiraacuten la muacutesica que deseen
Ya han compuesto una muacutesica basada en los traacutensitos de TRAPPIST iquestPodraacuten crear ahora una melodiacutea basada en otros sistemas Podriacutean probar a llenar botellas o jarras con agua hasta distintas alturas a tamborilear con las baquetas a hacer vibrar reglas sobre el borde de una mesa o a hacer vibrar gomillas elaacutesticas tensadas a lo ancho de una caja de pantildeuelos vaciacutea
mdash iquestSeriacutea capaz alguacuten grupo de componer un rap para acompantildear sus melodiacuteas
66 T8 Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
Puesta en comuacutenCada grupo interpretaraacute su composicioacuten para toda la clase iquestSe les ocurre alguna aportacioacuten para mejorar las piezas musicales
En el tema 7 el alumnado aprendioacute que los planetas con un cam-po magneacutetico producen sentildeales que se pueden detectar mediante radiotelescopios Si una raza alieniacutegena captara las sentildeales de radio naturales que emite la Tierra oiriacutea una serie de chasquidos y silbidos iexclparecidos a los de R2-D2 el robot de Star Wars
Vuelve a oiacuter los chasquidos y silbidos de la Tierra en el sitio ESA Kids
httpwwwesaintesaKIDSenSEM5QPSHKHF_LifeinSpace_0html
Oiacuted en clase un corte de Star Wars la firma de cinco notas de la peliacute-cula Encuentros en la tercera fase o cualquier otra muacutesica relacionada con el espacio
Actividad B El programa ScratchCada uno de los planetas de Trappist-1 tarda un tiempo diferente en completar una oacuterbita alrededor de su estrella central Las leyes de Ke-pler dicen que cuanto maacutes lejos se encuentra un planeta de su estrella maacutes tarda en recorrer su oacuterbita
En este proyecto en Scratch el periodo de cada oacuterbita es propor-cional a los periodos orbitales reales de los planetas de Trappist Cada vez que un planeta completa una oacuterbita el modelo emite un sonido diferente
httpsscratchmiteduprojects153216618
Los sonidos estaacuten asignados de la siguiente manera pero es faacutecil cam-biar esto dentro del modelo
B ndash Chomp C ndash Boing D ndash CricketE ndash Meow F ndash Alien Creak2 G ndash Bass BeatboxH ndash Goose
El tiempo que dura cada oacuterbita se puede encontrar en el programa Scratch y se da en segundos
El cursor proporcional del modelo se puede utilizar para obtener muacuteltiplos de cada periodo orbital Por ejemplo si la proporcioacuten se es-tablece en 2 entonces el periodo de Trappist-1b ascenderaacute a 302 se-gundos y el de Trappist-1h seraacute de 40 segundos
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
El alumnado podriacutea iniciarse en el empleo de un programa informaacutetico para crear sus propias composiciones musicales basadas en los patrones orbitales de los planetas de TRAPPIST-1 Beatwave es una aplicacioacuten interesante que se puede usar con teleacutefonos moacuteviles y que ofrece la posibilidad de crear ritmos simples melodiacuteas melodiacuteas paralelas y de antildeadir instrumentos de fondo
67T8Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
1 Pulsa la flecha identifica los distintos sonidos que se oyen 2 Ordeacutenalos por periodos (del maacutes corto al maacutes largo) Pulsa stop
para detener los sonidos3 Cronometra cada uno crea una tabla con los periodos orbitales
(en segundos) 4 Pulsa en cada planeta para comprobar que cada sonido se re-
produce por separado Los datos reales de los planetas se pue-den encontrar en Wikipedia
httpsenwikiped iaorgwikiTRAPPIST-1mediaFile-PIA21425_-_TRAPPIST-1_Statistics_Tablejpg
El alumnado podriacutea recrear las oacuterbitas intentando cronometrar sus perio-dos mientras caminan en torno a una laquoestrellaraquo de manera que siempre pasen por el mismo punto cada vez que oigan el sonido de su planeta Esta recreacioacuten fiacutesica de las oacuterbitas con alumnos representando cada uno de los planetas orbitando alrededor de una estrella central podriacutea ayudar al grupo a entender la distancia a la que se encuentra cada planeta de la estrella y la velocidad a la que se desplaza en relacioacuten con los demaacutes pla-netas del sistema Asimismo podriacutea ayudarles a entender queacute hicieron en realidad durante la actividad con el programa Scratch que cada sonido re-presenta una oacuterbita completa Tendriacutean que poner a escala la distancia de las oacuterbitas porque si no algunos tardariacutean diacuteas en completar una vuelta de modo que un ejercicio matemaacutetico uacutetil consistiriacutea en crear una escala adecuada que pudiera representarse dentro de la clase Para ello deberaacuten asumir que las oacuterbitas son circulares Si juegan con el cursor proporcional del modelo encontraraacuten la mejor opcioacuten para que todos los planetas com-pleten sanos y salvos sus oacuterbitas respectivas Deberaacuten calcular la longitud del periodo de su sonido particular y luego lo comprobaraacuten
Quien tenga habilidad programando podraacute ampliar el ejercicio in-troduciendo las oacuterbitas de los planetas en el modelo
En este enlace se puede encontrar un ejemplo de movimiento circular
en Scratch
httpsscratchmiteduprojects11439426
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Usar los datos del periodo orbital para crear una composicioacuten musical similar para nuestro Sistema Solar y compara los dos sistemas
Crear una animacioacuten con Scratch para ilustrar la rotacioacuten de los planetas del sistema TRAPPIST-1 en torno a su estrella
gt Captura de pantalla del programa Scratch
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los planetas extrasolares y sus estrellas se
encuentran a millones de antildeos-luz de distancia del Sistema Solar
bull que las condiciones ambientales que se dan en esos planetas son diversas
bull que los seres vivos experimentan adaptaciones a lo largo del tiempo para sobrevivir en las condiciones ambientales que existen en cada momento
bull que en otros sistemas planetarios podriacutea haber formas de vida diferentes a las de la Tierra
Contexto
En esta actividad el alumnado recopilaraacute informacioacuten sobre planetas extrasolares y basaacutendose en ella usaraacute la imaginacioacuten y trabajaraacute de manera creativa para disentildear y describir un nuevo exoplaneta Para ello tendraacute en cuenta rasgos clave y las adaptaciones que necesitariacutean desarrollar los seres vivos para sobrevivir en las condiciones ambientales de ese
planeta
gt ExoMars Rover ESAATG medialab
69
tema 9AGENCIA DE VIAJES A PLANETAS EXTRASOLARES
Exploracioacuten de mundos alieniacutegenas
Libros tabletas y ordenadores
de consulta
Rotuladores y laacutepices
de colores
70 T9
Ordenador con conexioacuten a
internet
Material necesario para realizar la actividad
Papel
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astroacutenomo
galaacutectico y extragalaacutectico y Astrobioacutelogo
71T9Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
Para preparar con antelacioacutenPara esta actividad se pueden preparar etiquetas identificativas para las profesiones de astroacutenomo extra-galaacutectico y astrobioacutelogo
IntroduccioacutenExplica en clase que en este tema deben actuar en primer lugar como astroacutenomos extragalaacutecticos para estudiar y disentildear un planeta extrasolar distante Despueacutes haraacuten las veces de astrobioacutelogos para estudiar y disentildear alguna forma de vida alieniacutegena uacutenica y tendraacuten que describir coacutemo se ha adaptado a las condi-ciones ambientales que imperan en su lejano mundo
Empieza la actividad con un emocionante viaje a mundos distantes usando la herramienta interactiva httpeyesjplnasagoveyes-on-exoplanetshtml
Muestra en clase las imaacutegenes del sitio en Internet de la NASAhttpsexoplanetsnasagovalien-worldsexoplanet-travel-bureau
En este sitio encontraraacutes una seleccioacuten de carteles con gran variedad de exoplanetas que ilustran los rasgos uacutenicos de cada uno de ellos
bull TRAPPIST-1_Planet hop from TRAPPIST-1 (de planeta en planeta desde TRAPPIST-1)
bull PSOJ31885-22 _Where the night life never ends (Donde la vida nocturna nunca cesa)
bull HD4037G_Experience the gravity of a super earth (Experimenta la gravedad de una supertierra)
bull KEPLER-16B_Where your shadow always has company (Donde tu sombra siempre tiene compantildeiacutea)
bull 51 Pegasi-b_Greetings from your first exoplanet (Saludos desde tu primer exoplaneta)
bull KEPLER-186F_Where the grass is always redder (Donde la hierba siempre es maacutes roja)
El tamantildeos de estos exoplanetas va desde las supertierras hasta los minineptunos algunos son rocosos otros son aacuteridos como desiertos los hay volcaacutenicos achicharrantes geacutelidos unos son asolados por potentes vientos otros son bombardeados por radiacioacuten intensa
gt Muestra de carteles sobre exoplanetas del sitio web de la NASA
72 T9 Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
Actividad ACada grupo estudiaraacute varios sistemas de planetas extrasolares y con la informacioacuten obtenida crearaacute una descripcioacuten detallada del mundo distante inventado por ellos A continuacioacuten disentildearaacuten un cartel en el que figuren los principales rasgos de ese planeta
Actividad BSi en ese mundo pudiera haber vida iquestqueacute forma tendriacutea iquestQueacute clase de adaptaciones tendriacutean que desarrollar los seres vivos para sobrevivir en las condiciones ambientales de este planeta La astrobiologiacutea aspira a descubrir cuaacuteles son las condiciones necesarias para la vida y queacute formas puede adoptar la vida Los alumnos asumiraacuten el papel de as-trobioacutelogos para estudiar los entornos extremos que hay en la Tierra y las adaptaciones que han desarrollado los seres vivos para sobrevivir en ellos Usaraacuten esta informacioacuten para describir la clase de vida alieniacutegena que podriacutea existir en el nuevo mundo que han imaginado Dibujaraacuten y pondraacuten nombre a esta nueva forma de vida y sentildealaraacuten sus rasgos principales
Puesta en comuacutenLos grupos presentaraacuten sus disentildeos ante su clase o ante otra clase y describiraacuten con detalle el mundo alieniacutegena que han inventado Expli-caraacuten queacute adaptaciones han desarrollado los seres vivos para adaptar-se a ese entorno
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Si fuera posible iquesta cuaacutel de esos exoplanetas viajariacutean los chicos o enviariacutean una sonda para estudiarlo y por queacute El docente haraacute hincapieacute en que es imposible viajar a estos exoplanetas distantes debido a las inmensas distancias que nos separan de ellos iquestCoacutemo seriacutea ese lugar Si pudieran elegir sus caracteriacutesticas iquestcuaacuteles creen que seriacutean las ideales para vivir felices y con bienestar
Puede que los grupos quieran componer una muacutesica para acompantildear su mural Tambieacuten podriacutean disentildear confeccionar y decorar una maqueta para ilustrar los rasgos principales del mundo distante que han elegido Esta actividad podriacutea relacionarse con otros temas interdisciplinares del curriacuteculo como dibujo teatro tecnologiacutea ingenieriacutea geografiacutea lecto-escritura e informaacutetica
73T9Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
VoyagerEn 1977 se lanzaron las dos sondas gemelas Voyager 1 y 2 para explo-rar regiones del espacio a las que ninguacuten otro artefacto terrestre habiacutea llegado jamaacutes Ambas estaacuten maacutes lejos del Sol que Plutoacuten y a traveacutes de los datos que siguen enviando a la Tierra los cientiacuteficos confiacutean en co-nocer mejor el espacio que media entre las estrellas llamado espacio interestelar La nave lleva a bordo un disco de cobre chapado en oro de unos 30 cm con sonidos e imaacutegenes seleccionados para retratar la diversidad de la vida y la cultura en la Tierra
mdash iquestQueacute pondriacutean los chicos en un disco asiacute para enviar en una misioacuten con destino a un planeta distante situado fuera de los confines de nuestra propia Galaxia
mdash iquestCoacutemo describiriacutean a los seres humanos
mdash iquestQueacute los hace felicesmdash iquestQueacute cualidades consideran
deseables en un ser humano
mdash iquestQueacute aficiones animales accidentes geograacuteficos o muacutesica incluiriacutean en el disco
mdash Si tuvieran que escribir una carta a un ser alieniacutegena iquestqueacute le diriacutean
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
El alumnado podriacutea grabar un viacutedeo o un mensaje de voz composiciones musicales programas informaacuteticos robots creaciones artiacutesticas o fotografiacuteas Esta actividad ofrece muchas posibilidades para seguir un plantea-miento interdisciplinar amplio atractivo para todas las edades y todo tipo de capacidades
Otros cuadernos didaacutecticosConsulta todos los disponibles y descaacutergalos de la web wwweseroes
Deteccioacuten de exoplanetasESCONDIDOS EN LA LUZModelado de traacutensitos de exoplanetas
PRIMARIA
Ingenieriacutea de astronavesLA ALEACIOacuteN PERFECTADescubre las distintas propiedades de los materiales
PRIMARIA
Lanzamiento de cohetesTECNOLOGIacuteA ESPACIALCalcula y disentildea tu propio lanzamiento
PRIMARIA
Observador de la tierraCENTINELA INCANSABLERecogida y anaacutelisis de informacioacuten para comprender mejor nuestro planeta
PRIMARIA
Deteccioacuten de exoplanetasESCONDIDOS EN LA LUZModelado de traacutensitos de exoplanetas
SECUNDARIA Y BACHILLERATO
Ingenieriacutea de astronavesLA ALEACIOacuteN PERFECTADescubre las distintas propiedades de los materiales
SECUNDARIA Y BACHILLERATO
Lanzamiento de cohetesTECNOLOGIacuteA ESPACIALCalcula y disentildea tu propio lanzamiento
SECUNDARIA Y BACHILLERATO
Modelado de traacutensitos de exoplanetas
exoplanetasDeteccioacuten de
ESCONDIDOS EN LA LUZ
PrimariaCuaderno del profesorado
DE-P-01
Colaboradores ESERO Spain Mayo 2019
ANDALUCIacuteA Consejeriacutea de Educacioacuten y Deporte de la Junta de Andaluciacutea
ARAGOacuteN Fundacioacuten Centro Astronoacutemica Aragoneacutes Espacio 042
Fundacioacuten Ibercivis
ASTURIAS Consejeriacutea de Educacioacuten y Cultura del Gobierno del Principado de Asturias
CANARIAS Consejeriacutea de Educacioacuten y Universidades del Gobierno de Canarias
CATALUNtildeA CESIRE (Centre de Recursos Pedagogravegics Especiacutefics de Suport a la Innovacioacute i la Recerca Educativa) Departament drsquoEnsenyament Generalitat de Catalunya
GALICIA Conselleriacutea de Educacioacuten Universidade e Formacioacuten Profesional de la Xunta de Galicia
I BALEARES Conselleria De Educacioacuten y Universidad Govern Illes Balears
LA MANCHA Consejeriacutea de Eduacioacuten Cultura y Deportes Gobierno de Castilla La Mancha
MADRID Consejeriacutea de Educacioacuten e Investigacioacuten de la Comunidad de Madrid
Grupo de Investigacioacuten en Nutricioacuten Ejercicio y Estilo de Vida Saludable INEF Universidad Politeacutecnica de Madrid
MURCIA Consejeriacutea de Empleo Universidades y Empresa Regioacuten de Murcia
NAVARRA Pamplonetario
PAIacuteS VASCO Departamento de educacioacuten Gobierno Vasco
VALENCIA Ciutat de les Arts i les Ciegravencies Generalitat Valenciana
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astrofiacutesico y Espectroscopista
Variedad de materiales y superficiesTablet o moacutevil Cinta adhesiva Cronoacutemetro
Botella de bebida de cola
2 litros
Ademaacutes necesitaraacutes
Placa de Petri de plaacutestico con tapa
Varilla metaacutelica 1 velaPapel termocromaacutetico
Taza termo(por ejemplo taza
para cafeacute con tapadera)
Termoacutemetro
36 T4
Material necesario para realizar la actividad
Material opcional
Tablet o moacutevil con app para tomar imaacutegenes teacutermicas
2 latas 2 termoacutemetros Cronoacutemetro WebCam
Tema 4 Ni demasiado friacutea ni demasiado caliente 37T4
Para preparar con antelacioacuten1 Seleccionar imaacutegenes normales y en infrarrojos para mostrar en clase httpsspaceplacenasagov
ir-photo-albumen2 Registradores de datos (data loggers) y ordenador portaacutetil para las demostraciones3 Retirar las etiquetas de dos latas Pintar una de color negro con pintura acriacutelica mate o cubrirla con
papel negro Si es necesario preparar un lote para cada equipo4 Agua caliente (a una temperatura maacutexima de 50 ordmC)
Actividad
IntroduccioacutenMuestra en la pizarra electroacutenica de clase algunas imaacutegenes de telescopios que contengan informacioacuten sobre el espacio Algunos de estos instrumentos como el telescopio espacial Spitzer reuacutenen informacioacuten sobre la temperatura de planetas estrellas y polvo y se denominan telescopios de infrarrojos Otro ejem-plo lo ofrece el telescopio espacial James Webb cuyo lanzamiento estaacute previsto para 2021
Veacutease httpjwst-miriroeacuk o httpswwwjwstnasagov
Proyecta en la pizarra electroacutenica el juego de httpsspaceplacenasagovir-photo-albumen Al pasar la laquolente de la caacutemararaquo sobre las imaacutegenes el alumnado comprobaraacute coacutemo se veriacutea el mundo si la vista humana pudiera detectar la radiacioacuten infrarroja Explica al grupo que algunos teleacutefonos moacuteviles y tabletas cuentan con tecnologiacutea para detectar radiacioacuten infrarroja El alumnado podraacute investigar coacutemo utilizar las aplicaciones para moacuteviles y tabletas que permiten tomar imaacutegenes teacutermicas o infrarrojas para detectar diferencias de tem-peratura iquestSe les ocurre alguna utilidad que pueda ofrecer esta tecnologiacutea para la vida cotidiana
Demostracioacuten del docente Coloca una vela encendida detraacutes de una botella de cola de 2 litros de manera que la vela no se vea Situacutea la caacutemara de un teleacutefono moacutevil hacia el centro de la botella ahora deberiacutea verse con claridad el ful-gor de la vela en la pantalla del teleacutefono La parte infrarroja maacutes cercana del espectro de la luz se situacutea a continuacioacuten de la luz roja que el ojo humano es capaz de detectar Las caacutemaras fotograacuteficas de algunos teleacutefonos moacuteviles no cuentan con un filtro para el infrarrojo cercano sobre todo en la caacutemara frontal Esto nos permite ver algo de la radiacioacuten electromagneacutetica (luz) que emiten los objetos calientes Un ejemplo de ello lo ofrece la contemplacioacuten de la llama de una vela a traveacutes de una botella llena de refresco de cola La llama se ve mucho maacutes al usar la caacutemara que a simple vista Otra posibilidad consiste en modificar una caacutemara web para despojarla del filtro infrarrojo
Veacutease httpswwwesaintEducationTeachers_CornerInfrared_Webcam_Hack_-_Using_infrared_ light_to_observe_the_world_in_a_new_way_Teach_with_space_P15En el siguiente enlace aparecen maacutes ejemplos de imaacutegenes en luz visible y en luz infrarroja httpcoolcosmosipaccaltecheduimage_galleriesshoehtml
38 T4 Tema 4 Ni demasiado friacutea ni demasiado caliente
Entrega a cada grupo varios cuadraditos de papel termocromaacutetico y deja que los chicos los manipulen para explorar sus propiedades iquestSaben queacute ocurre Explica brevemente coacutemo funciona este material (Consuacuteltese el apartado titulado laquoInformacioacuten para el docenteraquo) Ya en grupos los alumnos seguiraacuten investigando las propiedades del papel termocromaacutetico Pueden probar a colocar el papel en distintas superfi-cies o a sostenerlo con manos friacuteas y calientes para observar sus cam-bios de color
Tras examinar los cambios de color planificaraacuten una investigacioacuten para comparar la eficacia de distintos materiales como conductores del calor Calentaraacuten el papel termocromaacutetico colocando los cuadra-ditos sobre la tapadera de una placa de Petri llena hasta la mitad de agua caliente (a un maacuteximo de 50 ordmC) En cuanto el papel cambie de color deberaacuten colocar los cuadraditos sobre los materiales que quieran comprobar El alumnado podraacute investigar la conductividad teacutermica de diversos materiales y superficies emitiendo una prediccioacuten previa antes de medir cuaacutento tiempo tarda el papel en perder el calor y recupe-rar el tono inicial Deberaacuten decidir queacute meacutetodo seguiraacuten para anotar los resultados de sus mediciones como una tabla o graacutefica donde aparezcan los materiales ordenados de acuerdo con su conductividad teacutermica
Puesta en comuacuten
Los resultados de cada grupo se pueden cotejar y debatir en la pizarra electroacutenica para exponerlos despueacutes en forma de graacutefica
mdash iquestQueacute material fue maacutes eficaz conduciendo el calor iquestQueacute material no fue un buen conductor teacutermico iquestQueacute utilidad tendriacutean estos resultados iquestSe les ocurre alguacuten uso praacutectico para los materiales termocromaacuteticos
Explica en clase que la energiacutea siempre procede de una fuente y viaja a traveacutes de un material cuanto maacutes lejana esteacute la fuente menor seraacute la temperatura Algunos materiales como los metales son buenos con-
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Para ilustrar que los metales conducen ener-giacutea cada grupo llenaraacute de agua caliente (a un maacuteximo de 50 ordmC) hasta la mitad una taza termo Introduciraacute en ella un pincho o una cuchara de metal y volveraacute a cubrir la taza con su tapadera de manera que un extremo del metal quede bajo el agua y el otro extremo asome por el orificio de la tapadera que sirve para beber y taparaacuten los huecos que queden alrededor del metal con cinta adhesiva El alumnado deberaacute emitir una prediccioacuten sobre queacute pasaraacute con la temperatura del extremo de metal que sobresale por fuera de la taza Un miembro del grupo sujetaraacute el extremo del metal al mismo tiempo que otro pone en marcha el cronoacutemetro e informaraacute al grupo cuando detecte que aumenta la temperatu-ra entonces tomaraacuten nota del tiempo Los grupos cotejaraacuten y discutiraacuten despueacutes sus resultados Si se dispone de registradores de datos (data loggers) se podraacuten usar los senso-res de temperatura para detectar cambios de temperatura en los pinchos o las cucharas el docente podraacute conectar entonces el regis-trador de datos a un ordenador portaacutetil para mostrar a la clase una graacutefica con las varia-ciones de temperatura a lo largo del tiempo a partir de los datos recopilados
ENLACES
El siguiente enlace ofrece maacutes ejemplos de imaacutegenes en luz visible e infrarroja
httpcoolcosmosipaccaltecheduimage_ga-lleriesshoehtml
Tema 4 Ni demasiado friacutea ni demasiado caliente 39T4
ductores del calor y permiten que el calor pase a su traveacutes mientras que otros son aislantes lo que sig-nifica que no son muy eficaces dejando pasar el calor a traveacutes de ellos En el espacio la energiacutea caloriacutefica viaja por el vaciacuteo del espacio mediante un proceso denominado radiacioacuten
Para demostrar la radiacioacuten caloriacuteficaEl docente podraacute optar por utilizar este apartado como una demostracioacuten en clase o para que cada grupo realice su propio experimento Vierte el mismo volumen de agua friacutea en dos latas de metal ideacutenticas pero con una de ellas pintada con pintura acriacutelica negra mate o envuelta en papel negro e introduce en cada una un termoacutemetro o una sonda de temperatura de un registrador de datos Pon ambas latas al sol o bajo una fuente de calor como un foco Al cabo de un tiempo el agua de la lata negra deberiacutea estar maacutes ca-liente que la de la otra lata La lata sin pintar absorbe poco calor porque refleja gran parte de la energiacutea ca-loriacutefica En cambio la superficie negra absorbe bien el calor radiante y la temperatura del agua aumenta
Informacioacuten para el docente La energiacutea caloriacutefica se desplaza de los objetos calientes a los friacuteos por tres meacutetodos convencioacuten con-duccioacuten y radiacioacuten De todos ellos la radiacioacuten es el uacutenico que no requiere contacto En el espacio no hay medio material por el que circular y la energiacutea caloriacutefica solo puede viajar en forma de radiacioacuten El infrarrojo es un tipo de luz que cae justo fuera del rango de la luz visible en el espectro electromagneacutetico Las ondas de luz portan energiacutea las longitudes de onda maacutes cortas tienen maacutes energiacutea mientras que las longitudes de onda maacutes largas tienen menos energiacutea Los objetos maacutes friacuteos brillaraacuten con longitudes de onda maacutes largas mientras que los objetos calientes brillaraacuten con longitudes de onda maacutes cortas En este proceso no interviene ninguna partiacutecula a diferencia de cuando se produce la conduccioacuten asiacute que la ra-diacioacuten puede darse en el vaciacuteo del espacio Los astroacutenomos que buscan exoplanetas utilizan telescopios de infrarrojos para detectar el tenue fulgor de objetos situados en el espacio exterior Los exoplanetas se detectan con maacutes facilidad cuando son grandes y completan una oacuterbita alrededor de su estrella cada pocos diacuteas 51 Pegasi b es un ejemplo y se considera un juacutepiter caliente Estos planetas alcanzan tempe-raturas muy elevadas porque se encuentran muy cerca de sus estrellas y fulguran con intensidad en luz infrarroja Spitzer fue el primer telescopio espacial que permitioacute detectar la luz de estos juacutepiter calientes
El papel termocromaacutetico contiene pigmentos sensibles a la temperatura Cambian de color al ca-lentarse o enfriarse Los materiales termocromaacuteticos se pueden utilizar para comprobar la laquoconductividad teacutermicaraquo o la capacidad para conducir el calor de un material
Los metales son materiales de una conductividad extrema La conduccioacuten permite que los aacutetomos calientes energeacuteticos choquen con aacutetomos maacutes friacuteos y alejados del metal lo que los vuelve maacutes energeacute-ticos De este modo la energiacutea caloriacutefica se va desplazando por el objeto
gt Telescopio espacial Spitzer
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que cuando un objeto opaco o transluacutecido
bloquea la luz de una fuente se produce una sombra
bull que cuanto maacutes cerca se encuentra el objeto de la fuente de luz mayor es la sombra que produce
bull que las estrellas emiten luzbull que a medida que los planetas orbitan alrededor
de su estrella bloquean parte de su luzbull que los planetas absorben y reflejan luz
Contexto
A medida que un planeta orbita su estrella puede situarse entre ese astro y la Tierra lo que eclipsa para nosotros parte de la luz de la estrella Esto recibe el nombre de traacutensito La medicioacuten de la intensidad de la luz durante un periodo de tiempo permite detectar planetas distantes y sus estrellas En esta actividad los alumnos aprenderaacuten cuestiones relacionadas con la luz y las sombras el traacutensito de planetas extrasolares ante sus estrellas centrales las estrellas como objetos
que emiten luz y la absorcioacuten de la luz
gt ESAATG medialab CC BY-SA 30 IGO
41
tema 5EN TRAacuteNSITO
Deteccioacuten de planetas extrasolares mediante la medicioacuten del descenso de brillo
Registrador de datos
(data logger)
Pizarra blanca o pared blanca para proyectar
Esferas de poliestirenovarios tamantildeos Tijeras
CartulinaCinta adhesiva
Pinchos de brochetas
o palillos de madera
Fuente de luz linterna o foco
de LED
Ficha de actividades
5a y 5b
42 T5
Material necesario para realizar la actividad
Esferas de distintos tamantildeos
(baloacuten de fuacutetbol pelota tenis pelota
espuma)
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Fotometrista de
traacutensitos e Ingeniero de disentildeo
Caja de cartoacuten (tipo zapatos o tipo toacutener de impresora)
Disco graduadoEncuadernadores
Palillos de dientes
Bolitas pequentildeas de poliexpan o
plastilina
Tema 5 En traacutensito 43T5
Para preparar con antelacioacutenPrepara varias esferas de distintos tamantildeos como un baloacuten de fuacutetbol una pelota de espuma y una pelota de tenis Se pueden preparar etiquetas identificativas con la profesioacuten de fotometrista de traacutensitos
ActividadIntroduccioacuten Pregunta en clase queacute ocurre cuando un objeto opaco pasa por delante de una fuente de luz Haz una demostracioacuten pasando un objeto por delante del foco del proyector de la clase y mostrando su sombra en la pizarra blanca Como alternativa usa una linterna o un foco y proyecta la sombra contra una cartulina blanca o la pizarra blanca del aula
Plantea estas preguntas
mdash iquestQueacute le pasa al tamantildeo de la sombra cuando se acerca o se aleja el objeto de la fuente de luz iquestQueacute hariacuteas para averiguarlo
Cada grupo de alumnos recortaraacute una pequentildea figura de cartulina que deberaacute unir a una base de cartulina para que se mantenga en vertical Los alumnos planearaacuten la investigacioacuten emitiraacuten predicciones y reali-zaraacuten la actividad tomando mediciones meticulosas y tomando registros de los resultados Tal vez quieran usar para sus registros el ejemplo que aparece en la ficha de actividades 5a Los grupos pondraacuten en comuacuten sus hallazgos y explicaraacuten sus conclusiones
mdash iquestQueacute han descubierto iquestQueacute pasoacute con el tamantildeo de la sombra al acercar o alejar la figura de la fuente de luz iquestCoacutemo se aseguraron de que no hubiera desviaciones cada vez que realizaban la prueba iquestPueden usar los datos para trazar una graacutefica que muestre el tamantildeo de la sombra frente a la distancia de la fuente de luz
Muestra en clase esta animacioacuten (titulada laquoTransiting Exoplanet Graphraquo) con la simulacioacuten de la curva de
luz que surge a medida que un planeta orbita alrededor de su estrella httpyoutubeOX_QWa_v5rw
44 T5 Tema 5 En traacutensito
Recrea el traacutensito de un planeta ante su estrella usando la pizarra blanca y el proyector de la clase a modo de estrella central La clase deberiacutea percibir la sombra en la pantalla cuando dos alumnos lancen una pelota desde un lado de la pantalla hasta el otro Prueba a usar pelotas de distintos tamantildeos
El alumnado confeccionaraacute por grupos una maqueta del traacutensito de un planeta ante su estrella usando esferas de poliestireno (o ciacuterculos de cartulina) para representar los exoplanetas y los palillos o brochetas de madera para sostenerlos Una fuente de luz como una linterna o un foco led haraacute las veces de estrella Si se conecta un registrador de datos (data logger) a un ordenador portaacutetil para medir la intensidad de la luz se apreciaraacute un descenso en la luz registrada cuando el planeta pase por delante de la fuente de luz
Muestra al alumnado la ficha de actividades 5b donde aparece una serie de graacuteficas con el nivel de luz registrado a medida que un exo-planeta orbita alrededor de su estrella La graacutefica a tambieacuten ilustra queacute aspecto tendriacutea la graacutefica si el planeta en oacuterbita fuera maacutes grande iquestSeriacutean capaces de trazar una liacutenea en los diagramas b c y d que ilus-tre la graacutefica resultante si cerca de la estrella orbitara un planeta maacutes pequentildeo maacutes veloz o maacutes lento
gt Graacutefica para ilustrar el tamantildeo de la sombra frente a la distancia de la frente de luz (en cm)
Distancia (cm)
Tam
antildeo
de la
som
bra
(cm
)
ENLACES
Muestra en clase este interesante viacutedeo de animacioacuten donde se explica el trabajo de la misioacuten Kepler y coacutemo opera este telescopio para detectar planetas
httpskeplernasagovmultimediaInteracti-vesHowKeplerDiscoversPlanetsElementaryflashcfm
Herramienta Lightgrapher
httpskeplernasagoveducationModelsand-Simulationslightgrapher
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Con una caja de zapatos se puede fabricar una caja de luz Haz un orificio en uno de sus lados con la finalidad de iluminarla a traveacutes de eacutel con alguacuten tipo de foco como una linterna led En el lado opuesto practica otro orificio que quede justo en frente de la fuente de luz Recorta una rendija semicircular en la tapa-dera de la caja cerca del extremo en el que se encuentre la fuente de luz Introduce por este orificio un palillo que en uno de sus extremos porte una bola de plastilina que represente el planeta aseguacuterate de que el haz de luz incide directamente sobre el planeta Desplaza el palillo con el planeta desde un extremo de la rendija semicircular hasta el otro extremo simulando parte de la oacuterbita En lugar de mirar la luz directamente usa un teleacutefono moacutevil o iPad colocado en el orificio por el que se mira y graba un viacutedeo con el paso del planeta mientras lo desplazas de un extremo al otro de la rendija
Ver guiacuteas de construccioacuten de las cajas en el anexo C de este documentohttpeseroeswp-contentuploads201808Cuaderno-ESERO_Detective-de-exoplanetas_DE-SB-01_2C2AA-ED_DIGITALpdf
45T5Tema 5 En traacutensito
Puesta en comuacutenInsta a cada grupo a crear un modelo a partir de una de las curvas de luz que aparecen en la ficha de actividades 5b iquestSaben explicar por queacute cambia la curva de luz con la velocidad del traacutensito o con el tamantildeo del planeta que orbita alrededor de la estrella Aprovecha las actividades praacutecticas para comentar los detalles de conocimiento maacutes relevantes Recuerda al alumnado que la observacioacuten minuciosa del brillo de una es-trella al lo largo de un periodo de tiempo permite detectar un descenso minuacutesculo en la cantidad de luz que vemos de esa estrella Los cientiacuteficos pueden medir ese brillo y representarlo en una graacutefica que se conoce como curva de luz Los planetas suelen ser pequentildeiacutesimos comparados con sus estrellas centrales asiacute que los descensos de luz que provocan en ellas son extremadamente leves Los planetas del tamantildeo de la Tierra son especialmente difiacuteciles de detectar Los exoplanetas maacutes grandes son faacuteciles de divisar sobre todo cuando se detectan varias oacuterbitas
Curvas de luz del traacutensito de un planetaEstas son cuatro copias de la misma curva de luz (fichas 5b) registrada durante el traacutensito de un planeta por delante de su estrella La graacutefica a) tambieacuten muestra la curva (en azul) que se obtiene cuando alrededor de la estrella orbita un planeta maacutes grande Dibuja otra curva en las graacuteficas que muestre b) un planeta maacutes pequentildeo c) un traacutensito maacutes veloz y d) un planeta maacutes lento
ENLACES
La misioacuten Kepler de la NASA dedicoacute antildeos a observar el mismo trozo de cielo casi 100 000 estrellas con la esperanza de captar traacutensitos
httpskeplernasagovindexcfm
GRAacuteFICA A Tiempo
Tiempo
Tiempo
Tiempo
Porc
enta
je d
e br
illo
Porc
enta
je d
e br
illo
Porc
enta
je d
e br
illo
Porc
enta
je d
e br
illo
GRAacuteFICA C
GRAacuteFICA B
GRAacuteFICA D
w w w e s e r o e sH O J A D E A C T I V I D A D E S
acti
vida
des
46 T5
Cuaderno del profesoradoD E T E C C I Oacute N D E E X O P L A N E TA S Ficha 5a (anverso)
Nuestra pregunta es
Predecimos que
Cambiaremos
Mediremos
Dejaremos igual las condiciones siguientes
Resultados obtenidos
H O J A D E A C T I V I D A D E Sw w w e s e r o e s
actividades47T5
Cuaderno del profesoradoD E T E C C I Oacute N D E E X O P L A N E TA SFicha 5a (reverso)
Resultados obtenidos
Distancia a la luz (en cm) Tamantildeo de la sombra (en cm)
Los resultados obtenidos revelan
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los polos magneacuteticos se dan por pares bull que los polos opuestos se atraen y que los polos
iguales se repelenbull que los imanes atraen algunos materialesbull que una corriente eleacutectrica en un cable crea un
campo magneacutetico
Contexto
El descubrimiento del planeta extrasolar Proxima b un posible mundo similar a la Tierra que orbita alrededor de Proxima Centauri (la estrella maacutes cercana al Sol) suscitoacute diversas cuestiones relacionadas con su capacidad para albergar vida Este exoplaneta estaacute bombardeado por cantidades inmensas de radiacioacuten procedente de su estrella Como se encuentra maacutes cerca de su estrella que la Tierra del Sol necesitariacutea contar con un campo magneacutetico muy intenso para que la vida sobreviviera en eacutel Aquiacute en la Tierra el campo magneacutetico que rodea el planeta protege a todos los seres vivos de los peligrosos rayos coacutesmicos
En esta actividad el alumnado estudiaraacute los
imanes fabricaraacute un electroimaacuten sencillo e investigaraacute
sus propiedades
gt Exoplaneta con niveles elevados de radiacioacuten electromagneacutetica Creacutedito NASAJPL-CaltechR Hurt (SSC)
tema 6QUE LA FUERZA TE ACOMPANtildeE
Fabricacioacuten de un electroimaacuten
49
Cinta aislante Tijeras
Ademaacutes necesitaraacutes
Contenedor de plaacutestico
50 T6
Cable con aislamiento
(al menos 2 metros)2 pilas AA2 imanes
2 cables de conexioacuten
con pinzas de cocodrilo
Clips de papeleriacutea
2 varillas o clavos de hierro
grandes(uno fino y otro
grueso)2 portapilas AA
Material necesario para realizar la actividad
Interruptor o interruptor
casero
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astrofiacutesico e Ingeniero de producto
PelacablesTacos de madera
(para interruptor)Puntas
(para interruptor)
Material opcional
51T6Tema 6 Que la fuerza te acompantildee
Para preparar con antelacioacutenEl docente podraacute preparar interruptores eleacutectricos simples con el alumnado si no dispone de interruptores comerciales
Veacuteanse las instrucciones en el apartado titulado laquoInformacioacuten para el docenteraquo
Para esta actividad se pueden preparar etiquetas identificativas con la profesioacuten de astrofiacutesicoConviene confeccionar y probar un electroimaacuten antes de realizar la actividad en clase La fuerza del
imaacuten dependeraacute del nuacutemero de espiras con que se construya
ActividadIntroduccioacuten Muestra en clase una imagen del exoplaneta Proxima b y explica que se trata de un planeta distante que orbita alrededor de una estrella llamada Proxima Centauri que es la maacutes cercana al Sol Aunque la oacuterbita que sigue el planeta alrededor de su estrella estaacute dentro de la zona habitable soporta vientos descomuna-les 2000 veces maacutes fuertes que los que imperan en la Tierra y recibe un bombardeo intenso de radiacioacuten El planeta necesitariacutea contar con un campo magneacutetico potente para proteger cualquier tipo de vida que pudiera albergar
En esta actividad los alumnos investigaraacuten por su cuenta queacute tipos de imanes hay comprobaraacuten la atraccioacuten y repulsioacuten entre sus polos y la fuerza magneacutetica asimismo estudiaraacuten que los imanes atraen algunos materiales Tras discutir sus resultados explicaraacuten que la electricidad se puede usar para construir un imaacuten y lo que se obtiene se denomina electroimaacuten
Cada grupo usaraacute los materiales que hay dentro del recipiente para fabricar un electroimaacuten Primero comprobaraacute su eficacia usando clips de papeleriacutea Despueacutes los grupos debatiraacuten queacute materiales les gusta-riacutea someter a su electroimaacuten antes de reunir una serie de materiales
Averiguaciones
mdash iquestCuaacutentos clips de papeleriacutea atraeraacute el electroimaacuten
mdash iquestVariacutea la fuerza del imaacuten si se cambia la cantidad de espiras de alambre con que se construye
mdash iquestHay alguna relacioacuten entre el nuacutemero de espiras del electroimaacuten y la cantidad de clips de papeleriacutea que consigue atraer
52 T6 Tema 6 Que la fuerza te acompantildee
mdash iquestPuedes antildeadir un interruptor para activar y desactivar el paso de la electricidad y por tanto el imaacuten
mdash iquestCoacutemo afecta al imaacuten un incremento del voltaje con una pila maacutes potente o antildeadiendo maacutes pilas
mdash iquestRepercute en el imaacuten el empleo de un clavo maacutes largo maacutes corto maacutes grueso o maacutes fino
mdash iquestQueacute materiales se pueden levantar usando la atraccioacuten de un imaacuten
Los datos recopilados durante la investigacioacuten de la relacioacuten entre el nuacutemero de espiras y la cantidad de clips de papeleriacutea atraiacutedos se puede plasmar despueacutes en graacuteficas El alumnado deberaacute exponer sus hallaz-gos en forma de presentacioacuten o de mural
Puesta en comuacutenCada grupo elige un meacutetodo para informar de sus hallazgos al resto de la clase y resumiraacute sus resultados en la pizarra electroacutenica iquestEncontraron los grupos alguna conexioacuten entre el nuacutemero de espiras de alambre y la fuerza del electroimaacuten iquestLograron aumentar la potencia de su imaacuten iquestCoacutemo iquestQueacute materiales atrajo el imaacuten iquestCoinciden en sus conclusiones todos los grupos
Nuacutemero de espiras Nuacutemero de clips de papeleriacutea
53T6Tema 6 Que la fuerza te acompantildee
Informacioacuten para el docente Se cree que el campo magneacutetico de nuestro planeta se genera en las profundidades del nuacutecleo terrestre A medida que la Tierra gira se arremolinan los materiales fundidos situados en el nuacutecleo del planeta El hierro liacutequido conduce la electricidad y genera corrientes eleacutectricas que a su vez crean campos magneacuteticos Los cientiacuteficos han desarrollado un meacutetodo para calcular el campo magneacutetico de un planeta extrasolar distante que orbite alrededor de una estrella distinta de la nuestra El meacutetodo consiste en utilizar el telescopio espacial Hubble para observar el paso de un planeta por delante de su estrella y entonces estudiar la absorcioacuten de la radiacioacuten de la estrella por parte de la atmoacutesfera del planeta para por uacuteltimo estimar el tamantildeo de los campos magneacuteticos que actuacutean alrededor del planeta
Los campos magneacuteticos se producen cuando todos los electrones de un objeto de metal giran en la misma direccioacuten Un electroimaacuten es un tipo de imaacuten que usa electricidad y un material magneacutetico como el hierro para crear campos magneacuteticos Los campos magneacuteticos no se ven pero siacute se pueden medir sus efectos
Para construir un electroimaacuten simple bull Pela los extremos de un cable para despojarlos del aislamiento de
plaacutestico que los recubre bull Coloca los materiales dentro de un contenedor de plaacutestico que no
conduzca la electricidadbull Sujeta el cable de unos 20 cm de largo por uno de sus extremos
coloacutecalo en la cabeza de un clavo de hierro y enroacutellalo a lo largo de eacutel sin que se superponga en ninguacuten lugar hasta la punta del clavo
bull Aseguacuterate de que enrollas el cable en el clavo dando las vueltas siempre hacia el mismo lado para que la electricidad fluya en un solo sentido
bull Conecta los extremos del cable a los dos lados (el positivo y el ne-gativo) de la pila sujetaacutendolo a ellos con un trozo de cinta aislante para que no dejen de hacer contacto
bull Cuando hayas conectado el segundo extremo del cable la pila em-pezaraacute a conducir electricidad por las espiras de alambre y el clavo quedaraacute imantado
bull Si permutas las conexiones tambieacuten cambiaraacutes la polaridad del campo magneacutetico creado
bull Prueba el electroimaacuten colocaacutendolo cerca de un clip de papeleriacutea o cualquier otro metal
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Los alumnos investigaraacuten el exoplaneta HD 209458b apodado Osiris un juacutepiter caliente que viene a ser una tercera parte maacutes grande y maacutes brillante que Juacutepiter Tambieacuten podriacutean investigar Proxima b para lo que podraacuten apo-yarse en la informacioacuten que encontraraacuten aquiacute
httpsenwikipediaorgwikiProxima_Cen-tauri_b
httpswwwnasagovcontentgoddardhub-bles-new-shot-of-proxima-centauri-our-nea-rest-neighbor
CONFECCIOacuteN DE UN INTERRUPTOR SIMPLE
Clava dos puntillas pequentildeas en un taco pequentildeo de madera y ensarta en cada una de ellas un clip de papeleriacutea Sujeta los cables a la cabeza de cada puntilla con pinzas de coco-drilo El circuito se cierra al desplazar los clips para que esteacuten en contacto Usa este enlace para consultar las instrucciones para hacerlo y otros ejemplos de interruptores simples
httphomeschoolandthingsblogspotcouk201303making-simple-switch-for-elec-tricalhtml
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que las ondas electromagneacuteticas viajan por el
espaciobull que los cientiacuteficos captan esas ondas usando
radiotelescopios bull que esas ondas se traducen entonces a sonidosbull a trabajar siguiendo el meacutetodo cientiacutefico mediante
la formulacioacuten de predicciones la realizacioacuten de experimentos sin sesgos y la recopilacioacuten e interpretacioacuten de datos
Contexto
Los cuatro sateacutelites Cluster de ESA han descubierto que la Tierra y otros planetas con campos magneacuteticos como Juacutepiter y Saturno emiten sentildeales de radio que viajan por el espacio en un haz delgado Estas emisiones solo se pueden detectar e interpretar usando radiotelescopios de gran tamantildeo
En esta actividad el alumnado recrearaacute diversos sistemas para enviar mensajes a distancia incluido el recorrido de las ondas de radio por el espacio usaraacute el meacutetodo cientiacutefico para estudiar los teleacutefonos con cuerda y escucharaacute los sonidos
naturales de la Tierra
gt Representacioacuten artiacutestica de los sateacutelites CLUSTER Copyright NASA
55
tema 7iquestHAY ALGUIEN A LA ESCUCHA
Comunicacioacuten a traveacutes del espacio
2 vasos desechables
56 T7
CuerdaHilo de nailon
Material necesario para realizar la actividad A
Bazuca de aire o caja de cartoacuten
Pelotas de espuma de diferentes
coloresVasos
desechablesParaguasPapel Radio analoacutegica
Ademaacutes necesitaraacutes para realizar la actividad A
Ademaacutes necesitaraacutes para realizar la actividad B
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Radioastroacutenomo
e Ingeniero de Sonido
2 platillos (muacutesica)
1 velaFicha de
actividades 2b
Linterna
Tabla con Coacutedigo Morse
o aplicacioacuten para moacutevil
Una caja de cartoacuten Compaacutes Tijeras Cinta adhesiva
Material opcional
Material necesario para construir un bazuca de aire
57T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Para preparar con antelacioacutenEl docente puede conseguir un bazuca de aire por Internet o se puede construir uno con una caja de car-toacuten (consulte el apartado titulado ldquoInformacioacuten para el docenterdquo)
Ten a mano una radio analoacutegica
Para la construccioacuten del teleacutefono deberemos practicar un orificio en la base de cada vaso previamente Para esta investigacioacuten se pueden preparar etiquetas identificativas con las profesiones de Radioastroacuteno-mo e Ingeniero de Sonido
Actividad AAveriguar maneras de enviar mensajes a distancia
Introduccioacuten Comienza el tema con una demostracioacuten para despertar la imaginacioacuten del alumnado Tiende una cuerda por el aula y cuelga de ella un trozo de papel o pide a alguien de la clase que lo sostenga en alto Utiliza un ba-zuca de aire para lanzar una onda de aire a traveacutes del aula que haga vibrar el papel Luego pide que un par de voluntarios se coloquen los vasos desechables en la cabeza Apunta con el bazuca hacia cada uno de los vasos y dispara Los vasos se tambalearaacuten y se caeraacuten Pregunta en clase queacute creen que pasa
Tambieacuten se pueden chocar dos platillos para demostrar que el aire que desplazan apaga la llama de una vela
Explica a la clase que aunque no vemos el aire moverse hasta el papel o los vasos siacute vemos o percibimos las consecuencias de ese desplazamiento De manera anaacuteloga las ondas de radio que recorren distancias inmen-sas por el espacio no se ven pero sabemos que estaacuten ahiacute al capturarlas y transformarlas en sonido Pregunta en clase si se les ocurre alguna manera de enviar mensajes a distancia aquiacute en el planeta Tierra Deja que debatan sus propuestas Ensentildea en clase dos objetos sencillos (vasos de papel y cuerda) que podriacutean utilizarse para enviar un mensaje iquestSe le ocurre a alguien coacutemo Aniacutemalos a comprobar sus propuestas A continuacioacuten los chicos probaraacuten por parejas a usar vasos de papel y cuerda para mandar mensajes Organizados ya por grupos debe-raacuten identificar queacute variables pueden cambiarse y coacutemo planificariacutean la investigacioacuten Tal vez quieran apoyarse en la ficha de actividades 2b (del tema 2) para planificar la resolucioacuten de interrogantes como
mdash iquestAfecta la longitud de la cuerda o el tipo de cuerda al sonido recibido
mdash iquestQueacute pasa cuando la cuerda estaacute tensa o flojamdash iquestTiene alguna repercusioacuten el material del
que estaacute hecho el vasomdash iquestFuncionariacutea el teleacutefono de cuerda
doblando una esquina
58 T7 Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
mdash El alumnado recopilaraacute y anotaraacute los datos y compartiraacute los resultados con la clase
mdash iquestQueacute tipo de cuerda o vaso recomendariacutean y por queacute
Puesta en comuacutenExplica en clase que los sonidos se generan mediante vibraciones que se desplazan a traveacutes del aire de soacute-lidos y de liacutequidos Las vibraciones que se producen al hablar dentro del vaso viajan por la cuerda hasta lle-gar al otro vaso el aire que hay dentro del vaso y los huesos que hay en el craacuteneo vibran y esas vibraciones llegan hasta los oiacutedos y entonces el cerebro descifra esa informacioacuten en forma de sonidos reconocibles
Para afianzar estos conocimientos se puede utilizar este viacutedeo
httpswwwyoutubecomwatchv=HMXoHKwWmU8
Actividad BEstudio de las ondas de radio
IntroduccioacutenHaz hincapieacute en que las ondas de radio son muy diferentes de las ondas del sonido Explica que las ondas electromagneacuteticas pueden viajar por el espacio sin necesidad de que haya aire Algunas de estas ondas se denominan ondas de radio Los cientiacuteficos han descubierto una manera de captar ondas de radio y convertirlas en sentildeales que viajan hasta nuestro oiacutedo
A continuacioacuten el alumnado reproduciraacute en clase el viaje que siguen las ondas electromagneacuteticas por el espacio hasta llegar al radiotelescopio Varios voluntarios se colocaraacuten en un extremo del aula con pelotas de espuma de diferentes colores que lanzaraacuten hacia el laquoradiotelescopioraquo un paraguas abierto que otro voluntario sujetaraacute desde el lado opuesto del aula de manera que la parte coacutencava mire hacia la clase Alguien decidiraacute queacute colores representaraacuten las ondas de radio uacutetiles Cuando se hayan lanzado todas las pelotas solo se conservaraacuten las pelotas de los colores elegidos que haya atrapado el paraguas mientras que el resto se desecharaacute Explica en clase que las estrellas (representadas por los alumnos voluntarios) emiten un montoacuten de radiacioacuten (representada aquiacute por todas las pelotas de diferentes colores) que viaja por el espacio el radiotelescopio (representado por el paraguas) capta toda esa radiacioacuten pero este instrumento solo podraacute utilizar la radiacioacuten de ciertas longitudes de onda las denominas ondas de radio las cuales transformaraacute en sentildeales comprensibles para nosotros
59T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Demostracioacuten del docenteUtiliza una radio analoacutegica para que el alumnado perciba el sonido que se oye cuando no estaacute sintonizada ninguna emisora mientras que al sintonizar alguna el sonido se vuelve niacutetido De forma anaacuteloga seriacutea-mos incapaces de atribuir un sentido a las ondas de radio si su energiacutea no se transformara en vibraciones que percibimos en forma de sonidos
Explica en clase que la Tierra y otros planetas tienen una manera de gritarle al resto de la Galaxia laquoiexclEstoy aquiacuteraquo Lo que ocurre es que ese mensaje solo se percibe y se entiende mediante radiotelescopios de gran tamantildeo
En este enlace escucharaacutes una grabacioacuten con los laquosonidosraquo
naturales de la Tierra
httpwwwesaintesaKIDSenSEM5QPSHKHF_LifeinSpace_0html
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Los maacutes entusiastas podriacutean construir o com-prar un transmisor que permita al alumnado enviar mensajes Los chicos tambieacuten podriacutean realizar su propia grabacioacuten de radio
Tambieacuten podriacutea estudiarse el coacutedigo Morse Existe una aplicacioacuten para teleacutefonos moacuteviles llamada Morse-It que traduce textos a pitidos en coacutedigo Morse Una laacutempara led podriacutea sustituirse por un timbre Otra alternativa seriacutea utilizar una linterna para enviar mensajes con patrones de haces de luz Explica que la luz se puede usar de este modo para enviar informacioacuten
Imagen 1 El Observatorio IRAM Pico Veleta o IRAM 30m es un radiotelescopio pertenecien-te al Instituto de Radioastronomiacutea Milimeacutetrica que estaacute situado en la loma de Dilar en Sierra Nevada a una altura de 2850 m sobre el nivel del mar
gt Radiotelescopio del observatorio de Sierra Nevada desde las pistas de esquiacute
60 T7 Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
A - J --- S 1 ----
B - K -- T - 2 ---
C -- L - U - 3 --
D - M -- V - 4 -
E N - W -- 5
F - O --- X -- 6 -
G -- P -- Y --- 7 --
H Q --- Z -- 8 ---
I R - 0 -----
9 ----
gt Tabla con el coacutedigo Morse
61T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Informacioacuten para el docente Los objetos que pueblan el espacio como planetas exoplanetas estrellas polvo y gas emiten ondas elec-tromagneacuteticas de diferentes longitudes de onda Parte de la luz que emiten tiene longitudes de onda muy largas algunas de hasta kiloacutemetro y medio de longitud Estas ondas largas reciben el nombre de ondas de radio y son parte de una serie maacutes grande de ondas denominadas en su conjunto espectro electromag-neacutetico Como las ondas de radio son tan largas para captarlas se utilizan telescopios especiales llamados radiotelescopios Estos son mucho maacutes grandes que los telescopios que se usan para captar la luz visible Estos instrumentos inmensos se apuntan hacia las estrellas o planetas y permiten conocer su estructura movimiento y composicioacuten a partir del estudio de las ondas de radio que provienen de esos objetos En astronomiacutea se utilizan ciertos instrumentos para convertir las ondas de radio en imaacutegenes y sonidos
Construccioacuten de un bazuca de aire1 Sella por completo todos los bordes de la caja con la cinta adhesiva 2 Traza un ciacuterculo en el centro de uno de sus lados recoacutertalo y sella los bordes de este orificio
con cinta 3 Golpea con las manos simultaacuteneamente dos lados opuestos de la caja de manera que el aire que
hay en su interior se vea forzado a salir por el orificio circular 4 Dirige el aire saliente hacia el objetivo como un montoacuten de vasos de papel para intentar tumbarlos
con la raacutefaga
gt Bazuka de aire
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los sonidos se producen por vibracionesbull que el tono de un sonido se puede cambiarbull que los exoplanetas pueden transitar ante el disco
de sus estrellas siguiendo un patroacuten regular
Contexto
El telescopio espacial Spitzer reveloacute hace poco que alrededor de la estrella TRAPPIST-1 orbitan siete planetas similares a la Tierra cuyo nombre astronoacutemico es b c d e f g y h Los planetas se detectaron debido a sus traacutensito por delante de la estrella lo que eclipsa perioacutedicamente una parte minuacutescula de la luz estelar Los planetas orbitan esta estrella siguiendo un patroacuten
En este tema el alumnado usaraacute materiales cotidianos para confeccionar instrumentos sencillos como flautas de pan a partir de pajitas de refrescos y producir con ellos siete notas que combinaraacuten al
antojo de su imaginacioacuten para crear melodiacuteas
gt Sistema solar de TRAPPIST-1 Copyright de la ilustracioacuten NASA
63
tema 8LA MUacuteSICA DE LOS PLANETAS EXTRASOLARES
Sonidos del espacio
64 T8
Ordenador con conexioacuten a
internet
Material necesario para realizar la actividad
Pajitas de refresco
Ademaacutes necesitaraacutes
Vasos desechables
Cinta adhesiva
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Ingeniero de
sonido y Cientiacutefico planetario
Botellas o vasos Baquetas Cajas de cartoacuten vaciacuteas
Gomas elaacutesticas Reglas de plaacutestico
65T8Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
Para preparar con antelacioacutenPara esta actividad se pueden preparar etiquetas indentificativas para la profesioacuten de ingeniero de sonido
ActividadIntroduccioacutenExplica en clase que el telescopio espacial Spitzer descubrioacute la estrella TRAPPIST-1 y sus siete planetas
Muestra la imagen de TRAPPIST-1
httpcdnsci-newscomimagesenlarge3image_4728e-TRAPPIST-1jpg
Reproduce en clase la animacioacuten de los traacutensitos ante TRAPPIST que aparece en el siguiente viacutedeo Las oacuterbitas se han acelerado para que el viacutedeo dure un solo minutohttpwwwspitzercaltecheduexploreblog371-Making-Music-from-Exoplanets
Explica que usando los patrones de los traacutensitos de estos siete planetas similares a la Tierra ante el disco de su estrella ha inspirado a un muacutesico a componer una melodiacutea basada en los tiempos en los que se produ-cen esos traacutensitos Asignoacute al traacutensito de cada planeta una nota musical acorde con su nombre (en ingleacutes b es la nota si c es do d es re e es la nota mi f es fa g es sol y h no se corresponde con ninguna nota musical) y antildeadioacute al conjunto una instrumentacioacuten sencilla de fondo y el ritmo de un tambor
Pon ejemplos de alguacuten otro sistema planetario extrasolar como Gliese o Kepler
con una cantidad diversa de planetas en oacuterbita alrededor de la estrella central
httpsexoplanetsnasagovresources174 httpswwwnasagovameskeplerkepler-186-and-the-solar-system
El alumnado cortaraacute las pajitas de papel para construir siete laquoflautas de panraquo de distintas longitudes Todas ellas deberaacuten tener uno de sus extremos aplanado de manera que al soplar por eacutel se produzca una nota o vibracioacuten diferente iquestSon capaces los alumnos de usar las flautas por turnos para crear una melodiacutea Organizados en grupos los chicos usaraacuten esas siete notas para crear una melodiacutea baacutesica a la que antildeadiraacuten la muacutesica que deseen
Ya han compuesto una muacutesica basada en los traacutensitos de TRAPPIST iquestPodraacuten crear ahora una melodiacutea basada en otros sistemas Podriacutean probar a llenar botellas o jarras con agua hasta distintas alturas a tamborilear con las baquetas a hacer vibrar reglas sobre el borde de una mesa o a hacer vibrar gomillas elaacutesticas tensadas a lo ancho de una caja de pantildeuelos vaciacutea
mdash iquestSeriacutea capaz alguacuten grupo de componer un rap para acompantildear sus melodiacuteas
66 T8 Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
Puesta en comuacutenCada grupo interpretaraacute su composicioacuten para toda la clase iquestSe les ocurre alguna aportacioacuten para mejorar las piezas musicales
En el tema 7 el alumnado aprendioacute que los planetas con un cam-po magneacutetico producen sentildeales que se pueden detectar mediante radiotelescopios Si una raza alieniacutegena captara las sentildeales de radio naturales que emite la Tierra oiriacutea una serie de chasquidos y silbidos iexclparecidos a los de R2-D2 el robot de Star Wars
Vuelve a oiacuter los chasquidos y silbidos de la Tierra en el sitio ESA Kids
httpwwwesaintesaKIDSenSEM5QPSHKHF_LifeinSpace_0html
Oiacuted en clase un corte de Star Wars la firma de cinco notas de la peliacute-cula Encuentros en la tercera fase o cualquier otra muacutesica relacionada con el espacio
Actividad B El programa ScratchCada uno de los planetas de Trappist-1 tarda un tiempo diferente en completar una oacuterbita alrededor de su estrella central Las leyes de Ke-pler dicen que cuanto maacutes lejos se encuentra un planeta de su estrella maacutes tarda en recorrer su oacuterbita
En este proyecto en Scratch el periodo de cada oacuterbita es propor-cional a los periodos orbitales reales de los planetas de Trappist Cada vez que un planeta completa una oacuterbita el modelo emite un sonido diferente
httpsscratchmiteduprojects153216618
Los sonidos estaacuten asignados de la siguiente manera pero es faacutecil cam-biar esto dentro del modelo
B ndash Chomp C ndash Boing D ndash CricketE ndash Meow F ndash Alien Creak2 G ndash Bass BeatboxH ndash Goose
El tiempo que dura cada oacuterbita se puede encontrar en el programa Scratch y se da en segundos
El cursor proporcional del modelo se puede utilizar para obtener muacuteltiplos de cada periodo orbital Por ejemplo si la proporcioacuten se es-tablece en 2 entonces el periodo de Trappist-1b ascenderaacute a 302 se-gundos y el de Trappist-1h seraacute de 40 segundos
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
El alumnado podriacutea iniciarse en el empleo de un programa informaacutetico para crear sus propias composiciones musicales basadas en los patrones orbitales de los planetas de TRAPPIST-1 Beatwave es una aplicacioacuten interesante que se puede usar con teleacutefonos moacuteviles y que ofrece la posibilidad de crear ritmos simples melodiacuteas melodiacuteas paralelas y de antildeadir instrumentos de fondo
67T8Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
1 Pulsa la flecha identifica los distintos sonidos que se oyen 2 Ordeacutenalos por periodos (del maacutes corto al maacutes largo) Pulsa stop
para detener los sonidos3 Cronometra cada uno crea una tabla con los periodos orbitales
(en segundos) 4 Pulsa en cada planeta para comprobar que cada sonido se re-
produce por separado Los datos reales de los planetas se pue-den encontrar en Wikipedia
httpsenwikiped iaorgwikiTRAPPIST-1mediaFile-PIA21425_-_TRAPPIST-1_Statistics_Tablejpg
El alumnado podriacutea recrear las oacuterbitas intentando cronometrar sus perio-dos mientras caminan en torno a una laquoestrellaraquo de manera que siempre pasen por el mismo punto cada vez que oigan el sonido de su planeta Esta recreacioacuten fiacutesica de las oacuterbitas con alumnos representando cada uno de los planetas orbitando alrededor de una estrella central podriacutea ayudar al grupo a entender la distancia a la que se encuentra cada planeta de la estrella y la velocidad a la que se desplaza en relacioacuten con los demaacutes pla-netas del sistema Asimismo podriacutea ayudarles a entender queacute hicieron en realidad durante la actividad con el programa Scratch que cada sonido re-presenta una oacuterbita completa Tendriacutean que poner a escala la distancia de las oacuterbitas porque si no algunos tardariacutean diacuteas en completar una vuelta de modo que un ejercicio matemaacutetico uacutetil consistiriacutea en crear una escala adecuada que pudiera representarse dentro de la clase Para ello deberaacuten asumir que las oacuterbitas son circulares Si juegan con el cursor proporcional del modelo encontraraacuten la mejor opcioacuten para que todos los planetas com-pleten sanos y salvos sus oacuterbitas respectivas Deberaacuten calcular la longitud del periodo de su sonido particular y luego lo comprobaraacuten
Quien tenga habilidad programando podraacute ampliar el ejercicio in-troduciendo las oacuterbitas de los planetas en el modelo
En este enlace se puede encontrar un ejemplo de movimiento circular
en Scratch
httpsscratchmiteduprojects11439426
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Usar los datos del periodo orbital para crear una composicioacuten musical similar para nuestro Sistema Solar y compara los dos sistemas
Crear una animacioacuten con Scratch para ilustrar la rotacioacuten de los planetas del sistema TRAPPIST-1 en torno a su estrella
gt Captura de pantalla del programa Scratch
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los planetas extrasolares y sus estrellas se
encuentran a millones de antildeos-luz de distancia del Sistema Solar
bull que las condiciones ambientales que se dan en esos planetas son diversas
bull que los seres vivos experimentan adaptaciones a lo largo del tiempo para sobrevivir en las condiciones ambientales que existen en cada momento
bull que en otros sistemas planetarios podriacutea haber formas de vida diferentes a las de la Tierra
Contexto
En esta actividad el alumnado recopilaraacute informacioacuten sobre planetas extrasolares y basaacutendose en ella usaraacute la imaginacioacuten y trabajaraacute de manera creativa para disentildear y describir un nuevo exoplaneta Para ello tendraacute en cuenta rasgos clave y las adaptaciones que necesitariacutean desarrollar los seres vivos para sobrevivir en las condiciones ambientales de ese
planeta
gt ExoMars Rover ESAATG medialab
69
tema 9AGENCIA DE VIAJES A PLANETAS EXTRASOLARES
Exploracioacuten de mundos alieniacutegenas
Libros tabletas y ordenadores
de consulta
Rotuladores y laacutepices
de colores
70 T9
Ordenador con conexioacuten a
internet
Material necesario para realizar la actividad
Papel
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astroacutenomo
galaacutectico y extragalaacutectico y Astrobioacutelogo
71T9Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
Para preparar con antelacioacutenPara esta actividad se pueden preparar etiquetas identificativas para las profesiones de astroacutenomo extra-galaacutectico y astrobioacutelogo
IntroduccioacutenExplica en clase que en este tema deben actuar en primer lugar como astroacutenomos extragalaacutecticos para estudiar y disentildear un planeta extrasolar distante Despueacutes haraacuten las veces de astrobioacutelogos para estudiar y disentildear alguna forma de vida alieniacutegena uacutenica y tendraacuten que describir coacutemo se ha adaptado a las condi-ciones ambientales que imperan en su lejano mundo
Empieza la actividad con un emocionante viaje a mundos distantes usando la herramienta interactiva httpeyesjplnasagoveyes-on-exoplanetshtml
Muestra en clase las imaacutegenes del sitio en Internet de la NASAhttpsexoplanetsnasagovalien-worldsexoplanet-travel-bureau
En este sitio encontraraacutes una seleccioacuten de carteles con gran variedad de exoplanetas que ilustran los rasgos uacutenicos de cada uno de ellos
bull TRAPPIST-1_Planet hop from TRAPPIST-1 (de planeta en planeta desde TRAPPIST-1)
bull PSOJ31885-22 _Where the night life never ends (Donde la vida nocturna nunca cesa)
bull HD4037G_Experience the gravity of a super earth (Experimenta la gravedad de una supertierra)
bull KEPLER-16B_Where your shadow always has company (Donde tu sombra siempre tiene compantildeiacutea)
bull 51 Pegasi-b_Greetings from your first exoplanet (Saludos desde tu primer exoplaneta)
bull KEPLER-186F_Where the grass is always redder (Donde la hierba siempre es maacutes roja)
El tamantildeos de estos exoplanetas va desde las supertierras hasta los minineptunos algunos son rocosos otros son aacuteridos como desiertos los hay volcaacutenicos achicharrantes geacutelidos unos son asolados por potentes vientos otros son bombardeados por radiacioacuten intensa
gt Muestra de carteles sobre exoplanetas del sitio web de la NASA
72 T9 Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
Actividad ACada grupo estudiaraacute varios sistemas de planetas extrasolares y con la informacioacuten obtenida crearaacute una descripcioacuten detallada del mundo distante inventado por ellos A continuacioacuten disentildearaacuten un cartel en el que figuren los principales rasgos de ese planeta
Actividad BSi en ese mundo pudiera haber vida iquestqueacute forma tendriacutea iquestQueacute clase de adaptaciones tendriacutean que desarrollar los seres vivos para sobrevivir en las condiciones ambientales de este planeta La astrobiologiacutea aspira a descubrir cuaacuteles son las condiciones necesarias para la vida y queacute formas puede adoptar la vida Los alumnos asumiraacuten el papel de as-trobioacutelogos para estudiar los entornos extremos que hay en la Tierra y las adaptaciones que han desarrollado los seres vivos para sobrevivir en ellos Usaraacuten esta informacioacuten para describir la clase de vida alieniacutegena que podriacutea existir en el nuevo mundo que han imaginado Dibujaraacuten y pondraacuten nombre a esta nueva forma de vida y sentildealaraacuten sus rasgos principales
Puesta en comuacutenLos grupos presentaraacuten sus disentildeos ante su clase o ante otra clase y describiraacuten con detalle el mundo alieniacutegena que han inventado Expli-caraacuten queacute adaptaciones han desarrollado los seres vivos para adaptar-se a ese entorno
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Si fuera posible iquesta cuaacutel de esos exoplanetas viajariacutean los chicos o enviariacutean una sonda para estudiarlo y por queacute El docente haraacute hincapieacute en que es imposible viajar a estos exoplanetas distantes debido a las inmensas distancias que nos separan de ellos iquestCoacutemo seriacutea ese lugar Si pudieran elegir sus caracteriacutesticas iquestcuaacuteles creen que seriacutean las ideales para vivir felices y con bienestar
Puede que los grupos quieran componer una muacutesica para acompantildear su mural Tambieacuten podriacutean disentildear confeccionar y decorar una maqueta para ilustrar los rasgos principales del mundo distante que han elegido Esta actividad podriacutea relacionarse con otros temas interdisciplinares del curriacuteculo como dibujo teatro tecnologiacutea ingenieriacutea geografiacutea lecto-escritura e informaacutetica
73T9Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
VoyagerEn 1977 se lanzaron las dos sondas gemelas Voyager 1 y 2 para explo-rar regiones del espacio a las que ninguacuten otro artefacto terrestre habiacutea llegado jamaacutes Ambas estaacuten maacutes lejos del Sol que Plutoacuten y a traveacutes de los datos que siguen enviando a la Tierra los cientiacuteficos confiacutean en co-nocer mejor el espacio que media entre las estrellas llamado espacio interestelar La nave lleva a bordo un disco de cobre chapado en oro de unos 30 cm con sonidos e imaacutegenes seleccionados para retratar la diversidad de la vida y la cultura en la Tierra
mdash iquestQueacute pondriacutean los chicos en un disco asiacute para enviar en una misioacuten con destino a un planeta distante situado fuera de los confines de nuestra propia Galaxia
mdash iquestCoacutemo describiriacutean a los seres humanos
mdash iquestQueacute los hace felicesmdash iquestQueacute cualidades consideran
deseables en un ser humano
mdash iquestQueacute aficiones animales accidentes geograacuteficos o muacutesica incluiriacutean en el disco
mdash Si tuvieran que escribir una carta a un ser alieniacutegena iquestqueacute le diriacutean
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
El alumnado podriacutea grabar un viacutedeo o un mensaje de voz composiciones musicales programas informaacuteticos robots creaciones artiacutesticas o fotografiacuteas Esta actividad ofrece muchas posibilidades para seguir un plantea-miento interdisciplinar amplio atractivo para todas las edades y todo tipo de capacidades
Otros cuadernos didaacutecticosConsulta todos los disponibles y descaacutergalos de la web wwweseroes
Deteccioacuten de exoplanetasESCONDIDOS EN LA LUZModelado de traacutensitos de exoplanetas
PRIMARIA
Ingenieriacutea de astronavesLA ALEACIOacuteN PERFECTADescubre las distintas propiedades de los materiales
PRIMARIA
Lanzamiento de cohetesTECNOLOGIacuteA ESPACIALCalcula y disentildea tu propio lanzamiento
PRIMARIA
Observador de la tierraCENTINELA INCANSABLERecogida y anaacutelisis de informacioacuten para comprender mejor nuestro planeta
PRIMARIA
Deteccioacuten de exoplanetasESCONDIDOS EN LA LUZModelado de traacutensitos de exoplanetas
SECUNDARIA Y BACHILLERATO
Ingenieriacutea de astronavesLA ALEACIOacuteN PERFECTADescubre las distintas propiedades de los materiales
SECUNDARIA Y BACHILLERATO
Lanzamiento de cohetesTECNOLOGIacuteA ESPACIALCalcula y disentildea tu propio lanzamiento
SECUNDARIA Y BACHILLERATO
Modelado de traacutensitos de exoplanetas
exoplanetasDeteccioacuten de
ESCONDIDOS EN LA LUZ
PrimariaCuaderno del profesorado
DE-P-01
Colaboradores ESERO Spain Mayo 2019
ANDALUCIacuteA Consejeriacutea de Educacioacuten y Deporte de la Junta de Andaluciacutea
ARAGOacuteN Fundacioacuten Centro Astronoacutemica Aragoneacutes Espacio 042
Fundacioacuten Ibercivis
ASTURIAS Consejeriacutea de Educacioacuten y Cultura del Gobierno del Principado de Asturias
CANARIAS Consejeriacutea de Educacioacuten y Universidades del Gobierno de Canarias
CATALUNtildeA CESIRE (Centre de Recursos Pedagogravegics Especiacutefics de Suport a la Innovacioacute i la Recerca Educativa) Departament drsquoEnsenyament Generalitat de Catalunya
GALICIA Conselleriacutea de Educacioacuten Universidade e Formacioacuten Profesional de la Xunta de Galicia
I BALEARES Conselleria De Educacioacuten y Universidad Govern Illes Balears
LA MANCHA Consejeriacutea de Eduacioacuten Cultura y Deportes Gobierno de Castilla La Mancha
MADRID Consejeriacutea de Educacioacuten e Investigacioacuten de la Comunidad de Madrid
Grupo de Investigacioacuten en Nutricioacuten Ejercicio y Estilo de Vida Saludable INEF Universidad Politeacutecnica de Madrid
MURCIA Consejeriacutea de Empleo Universidades y Empresa Regioacuten de Murcia
NAVARRA Pamplonetario
PAIacuteS VASCO Departamento de educacioacuten Gobierno Vasco
VALENCIA Ciutat de les Arts i les Ciegravencies Generalitat Valenciana
Tema 4 Ni demasiado friacutea ni demasiado caliente 37T4
Para preparar con antelacioacuten1 Seleccionar imaacutegenes normales y en infrarrojos para mostrar en clase httpsspaceplacenasagov
ir-photo-albumen2 Registradores de datos (data loggers) y ordenador portaacutetil para las demostraciones3 Retirar las etiquetas de dos latas Pintar una de color negro con pintura acriacutelica mate o cubrirla con
papel negro Si es necesario preparar un lote para cada equipo4 Agua caliente (a una temperatura maacutexima de 50 ordmC)
Actividad
IntroduccioacutenMuestra en la pizarra electroacutenica de clase algunas imaacutegenes de telescopios que contengan informacioacuten sobre el espacio Algunos de estos instrumentos como el telescopio espacial Spitzer reuacutenen informacioacuten sobre la temperatura de planetas estrellas y polvo y se denominan telescopios de infrarrojos Otro ejem-plo lo ofrece el telescopio espacial James Webb cuyo lanzamiento estaacute previsto para 2021
Veacutease httpjwst-miriroeacuk o httpswwwjwstnasagov
Proyecta en la pizarra electroacutenica el juego de httpsspaceplacenasagovir-photo-albumen Al pasar la laquolente de la caacutemararaquo sobre las imaacutegenes el alumnado comprobaraacute coacutemo se veriacutea el mundo si la vista humana pudiera detectar la radiacioacuten infrarroja Explica al grupo que algunos teleacutefonos moacuteviles y tabletas cuentan con tecnologiacutea para detectar radiacioacuten infrarroja El alumnado podraacute investigar coacutemo utilizar las aplicaciones para moacuteviles y tabletas que permiten tomar imaacutegenes teacutermicas o infrarrojas para detectar diferencias de tem-peratura iquestSe les ocurre alguna utilidad que pueda ofrecer esta tecnologiacutea para la vida cotidiana
Demostracioacuten del docente Coloca una vela encendida detraacutes de una botella de cola de 2 litros de manera que la vela no se vea Situacutea la caacutemara de un teleacutefono moacutevil hacia el centro de la botella ahora deberiacutea verse con claridad el ful-gor de la vela en la pantalla del teleacutefono La parte infrarroja maacutes cercana del espectro de la luz se situacutea a continuacioacuten de la luz roja que el ojo humano es capaz de detectar Las caacutemaras fotograacuteficas de algunos teleacutefonos moacuteviles no cuentan con un filtro para el infrarrojo cercano sobre todo en la caacutemara frontal Esto nos permite ver algo de la radiacioacuten electromagneacutetica (luz) que emiten los objetos calientes Un ejemplo de ello lo ofrece la contemplacioacuten de la llama de una vela a traveacutes de una botella llena de refresco de cola La llama se ve mucho maacutes al usar la caacutemara que a simple vista Otra posibilidad consiste en modificar una caacutemara web para despojarla del filtro infrarrojo
Veacutease httpswwwesaintEducationTeachers_CornerInfrared_Webcam_Hack_-_Using_infrared_ light_to_observe_the_world_in_a_new_way_Teach_with_space_P15En el siguiente enlace aparecen maacutes ejemplos de imaacutegenes en luz visible y en luz infrarroja httpcoolcosmosipaccaltecheduimage_galleriesshoehtml
38 T4 Tema 4 Ni demasiado friacutea ni demasiado caliente
Entrega a cada grupo varios cuadraditos de papel termocromaacutetico y deja que los chicos los manipulen para explorar sus propiedades iquestSaben queacute ocurre Explica brevemente coacutemo funciona este material (Consuacuteltese el apartado titulado laquoInformacioacuten para el docenteraquo) Ya en grupos los alumnos seguiraacuten investigando las propiedades del papel termocromaacutetico Pueden probar a colocar el papel en distintas superfi-cies o a sostenerlo con manos friacuteas y calientes para observar sus cam-bios de color
Tras examinar los cambios de color planificaraacuten una investigacioacuten para comparar la eficacia de distintos materiales como conductores del calor Calentaraacuten el papel termocromaacutetico colocando los cuadra-ditos sobre la tapadera de una placa de Petri llena hasta la mitad de agua caliente (a un maacuteximo de 50 ordmC) En cuanto el papel cambie de color deberaacuten colocar los cuadraditos sobre los materiales que quieran comprobar El alumnado podraacute investigar la conductividad teacutermica de diversos materiales y superficies emitiendo una prediccioacuten previa antes de medir cuaacutento tiempo tarda el papel en perder el calor y recupe-rar el tono inicial Deberaacuten decidir queacute meacutetodo seguiraacuten para anotar los resultados de sus mediciones como una tabla o graacutefica donde aparezcan los materiales ordenados de acuerdo con su conductividad teacutermica
Puesta en comuacuten
Los resultados de cada grupo se pueden cotejar y debatir en la pizarra electroacutenica para exponerlos despueacutes en forma de graacutefica
mdash iquestQueacute material fue maacutes eficaz conduciendo el calor iquestQueacute material no fue un buen conductor teacutermico iquestQueacute utilidad tendriacutean estos resultados iquestSe les ocurre alguacuten uso praacutectico para los materiales termocromaacuteticos
Explica en clase que la energiacutea siempre procede de una fuente y viaja a traveacutes de un material cuanto maacutes lejana esteacute la fuente menor seraacute la temperatura Algunos materiales como los metales son buenos con-
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Para ilustrar que los metales conducen ener-giacutea cada grupo llenaraacute de agua caliente (a un maacuteximo de 50 ordmC) hasta la mitad una taza termo Introduciraacute en ella un pincho o una cuchara de metal y volveraacute a cubrir la taza con su tapadera de manera que un extremo del metal quede bajo el agua y el otro extremo asome por el orificio de la tapadera que sirve para beber y taparaacuten los huecos que queden alrededor del metal con cinta adhesiva El alumnado deberaacute emitir una prediccioacuten sobre queacute pasaraacute con la temperatura del extremo de metal que sobresale por fuera de la taza Un miembro del grupo sujetaraacute el extremo del metal al mismo tiempo que otro pone en marcha el cronoacutemetro e informaraacute al grupo cuando detecte que aumenta la temperatu-ra entonces tomaraacuten nota del tiempo Los grupos cotejaraacuten y discutiraacuten despueacutes sus resultados Si se dispone de registradores de datos (data loggers) se podraacuten usar los senso-res de temperatura para detectar cambios de temperatura en los pinchos o las cucharas el docente podraacute conectar entonces el regis-trador de datos a un ordenador portaacutetil para mostrar a la clase una graacutefica con las varia-ciones de temperatura a lo largo del tiempo a partir de los datos recopilados
ENLACES
El siguiente enlace ofrece maacutes ejemplos de imaacutegenes en luz visible e infrarroja
httpcoolcosmosipaccaltecheduimage_ga-lleriesshoehtml
Tema 4 Ni demasiado friacutea ni demasiado caliente 39T4
ductores del calor y permiten que el calor pase a su traveacutes mientras que otros son aislantes lo que sig-nifica que no son muy eficaces dejando pasar el calor a traveacutes de ellos En el espacio la energiacutea caloriacutefica viaja por el vaciacuteo del espacio mediante un proceso denominado radiacioacuten
Para demostrar la radiacioacuten caloriacuteficaEl docente podraacute optar por utilizar este apartado como una demostracioacuten en clase o para que cada grupo realice su propio experimento Vierte el mismo volumen de agua friacutea en dos latas de metal ideacutenticas pero con una de ellas pintada con pintura acriacutelica negra mate o envuelta en papel negro e introduce en cada una un termoacutemetro o una sonda de temperatura de un registrador de datos Pon ambas latas al sol o bajo una fuente de calor como un foco Al cabo de un tiempo el agua de la lata negra deberiacutea estar maacutes ca-liente que la de la otra lata La lata sin pintar absorbe poco calor porque refleja gran parte de la energiacutea ca-loriacutefica En cambio la superficie negra absorbe bien el calor radiante y la temperatura del agua aumenta
Informacioacuten para el docente La energiacutea caloriacutefica se desplaza de los objetos calientes a los friacuteos por tres meacutetodos convencioacuten con-duccioacuten y radiacioacuten De todos ellos la radiacioacuten es el uacutenico que no requiere contacto En el espacio no hay medio material por el que circular y la energiacutea caloriacutefica solo puede viajar en forma de radiacioacuten El infrarrojo es un tipo de luz que cae justo fuera del rango de la luz visible en el espectro electromagneacutetico Las ondas de luz portan energiacutea las longitudes de onda maacutes cortas tienen maacutes energiacutea mientras que las longitudes de onda maacutes largas tienen menos energiacutea Los objetos maacutes friacuteos brillaraacuten con longitudes de onda maacutes largas mientras que los objetos calientes brillaraacuten con longitudes de onda maacutes cortas En este proceso no interviene ninguna partiacutecula a diferencia de cuando se produce la conduccioacuten asiacute que la ra-diacioacuten puede darse en el vaciacuteo del espacio Los astroacutenomos que buscan exoplanetas utilizan telescopios de infrarrojos para detectar el tenue fulgor de objetos situados en el espacio exterior Los exoplanetas se detectan con maacutes facilidad cuando son grandes y completan una oacuterbita alrededor de su estrella cada pocos diacuteas 51 Pegasi b es un ejemplo y se considera un juacutepiter caliente Estos planetas alcanzan tempe-raturas muy elevadas porque se encuentran muy cerca de sus estrellas y fulguran con intensidad en luz infrarroja Spitzer fue el primer telescopio espacial que permitioacute detectar la luz de estos juacutepiter calientes
El papel termocromaacutetico contiene pigmentos sensibles a la temperatura Cambian de color al ca-lentarse o enfriarse Los materiales termocromaacuteticos se pueden utilizar para comprobar la laquoconductividad teacutermicaraquo o la capacidad para conducir el calor de un material
Los metales son materiales de una conductividad extrema La conduccioacuten permite que los aacutetomos calientes energeacuteticos choquen con aacutetomos maacutes friacuteos y alejados del metal lo que los vuelve maacutes energeacute-ticos De este modo la energiacutea caloriacutefica se va desplazando por el objeto
gt Telescopio espacial Spitzer
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que cuando un objeto opaco o transluacutecido
bloquea la luz de una fuente se produce una sombra
bull que cuanto maacutes cerca se encuentra el objeto de la fuente de luz mayor es la sombra que produce
bull que las estrellas emiten luzbull que a medida que los planetas orbitan alrededor
de su estrella bloquean parte de su luzbull que los planetas absorben y reflejan luz
Contexto
A medida que un planeta orbita su estrella puede situarse entre ese astro y la Tierra lo que eclipsa para nosotros parte de la luz de la estrella Esto recibe el nombre de traacutensito La medicioacuten de la intensidad de la luz durante un periodo de tiempo permite detectar planetas distantes y sus estrellas En esta actividad los alumnos aprenderaacuten cuestiones relacionadas con la luz y las sombras el traacutensito de planetas extrasolares ante sus estrellas centrales las estrellas como objetos
que emiten luz y la absorcioacuten de la luz
gt ESAATG medialab CC BY-SA 30 IGO
41
tema 5EN TRAacuteNSITO
Deteccioacuten de planetas extrasolares mediante la medicioacuten del descenso de brillo
Registrador de datos
(data logger)
Pizarra blanca o pared blanca para proyectar
Esferas de poliestirenovarios tamantildeos Tijeras
CartulinaCinta adhesiva
Pinchos de brochetas
o palillos de madera
Fuente de luz linterna o foco
de LED
Ficha de actividades
5a y 5b
42 T5
Material necesario para realizar la actividad
Esferas de distintos tamantildeos
(baloacuten de fuacutetbol pelota tenis pelota
espuma)
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Fotometrista de
traacutensitos e Ingeniero de disentildeo
Caja de cartoacuten (tipo zapatos o tipo toacutener de impresora)
Disco graduadoEncuadernadores
Palillos de dientes
Bolitas pequentildeas de poliexpan o
plastilina
Tema 5 En traacutensito 43T5
Para preparar con antelacioacutenPrepara varias esferas de distintos tamantildeos como un baloacuten de fuacutetbol una pelota de espuma y una pelota de tenis Se pueden preparar etiquetas identificativas con la profesioacuten de fotometrista de traacutensitos
ActividadIntroduccioacuten Pregunta en clase queacute ocurre cuando un objeto opaco pasa por delante de una fuente de luz Haz una demostracioacuten pasando un objeto por delante del foco del proyector de la clase y mostrando su sombra en la pizarra blanca Como alternativa usa una linterna o un foco y proyecta la sombra contra una cartulina blanca o la pizarra blanca del aula
Plantea estas preguntas
mdash iquestQueacute le pasa al tamantildeo de la sombra cuando se acerca o se aleja el objeto de la fuente de luz iquestQueacute hariacuteas para averiguarlo
Cada grupo de alumnos recortaraacute una pequentildea figura de cartulina que deberaacute unir a una base de cartulina para que se mantenga en vertical Los alumnos planearaacuten la investigacioacuten emitiraacuten predicciones y reali-zaraacuten la actividad tomando mediciones meticulosas y tomando registros de los resultados Tal vez quieran usar para sus registros el ejemplo que aparece en la ficha de actividades 5a Los grupos pondraacuten en comuacuten sus hallazgos y explicaraacuten sus conclusiones
mdash iquestQueacute han descubierto iquestQueacute pasoacute con el tamantildeo de la sombra al acercar o alejar la figura de la fuente de luz iquestCoacutemo se aseguraron de que no hubiera desviaciones cada vez que realizaban la prueba iquestPueden usar los datos para trazar una graacutefica que muestre el tamantildeo de la sombra frente a la distancia de la fuente de luz
Muestra en clase esta animacioacuten (titulada laquoTransiting Exoplanet Graphraquo) con la simulacioacuten de la curva de
luz que surge a medida que un planeta orbita alrededor de su estrella httpyoutubeOX_QWa_v5rw
44 T5 Tema 5 En traacutensito
Recrea el traacutensito de un planeta ante su estrella usando la pizarra blanca y el proyector de la clase a modo de estrella central La clase deberiacutea percibir la sombra en la pantalla cuando dos alumnos lancen una pelota desde un lado de la pantalla hasta el otro Prueba a usar pelotas de distintos tamantildeos
El alumnado confeccionaraacute por grupos una maqueta del traacutensito de un planeta ante su estrella usando esferas de poliestireno (o ciacuterculos de cartulina) para representar los exoplanetas y los palillos o brochetas de madera para sostenerlos Una fuente de luz como una linterna o un foco led haraacute las veces de estrella Si se conecta un registrador de datos (data logger) a un ordenador portaacutetil para medir la intensidad de la luz se apreciaraacute un descenso en la luz registrada cuando el planeta pase por delante de la fuente de luz
Muestra al alumnado la ficha de actividades 5b donde aparece una serie de graacuteficas con el nivel de luz registrado a medida que un exo-planeta orbita alrededor de su estrella La graacutefica a tambieacuten ilustra queacute aspecto tendriacutea la graacutefica si el planeta en oacuterbita fuera maacutes grande iquestSeriacutean capaces de trazar una liacutenea en los diagramas b c y d que ilus-tre la graacutefica resultante si cerca de la estrella orbitara un planeta maacutes pequentildeo maacutes veloz o maacutes lento
gt Graacutefica para ilustrar el tamantildeo de la sombra frente a la distancia de la frente de luz (en cm)
Distancia (cm)
Tam
antildeo
de la
som
bra
(cm
)
ENLACES
Muestra en clase este interesante viacutedeo de animacioacuten donde se explica el trabajo de la misioacuten Kepler y coacutemo opera este telescopio para detectar planetas
httpskeplernasagovmultimediaInteracti-vesHowKeplerDiscoversPlanetsElementaryflashcfm
Herramienta Lightgrapher
httpskeplernasagoveducationModelsand-Simulationslightgrapher
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Con una caja de zapatos se puede fabricar una caja de luz Haz un orificio en uno de sus lados con la finalidad de iluminarla a traveacutes de eacutel con alguacuten tipo de foco como una linterna led En el lado opuesto practica otro orificio que quede justo en frente de la fuente de luz Recorta una rendija semicircular en la tapa-dera de la caja cerca del extremo en el que se encuentre la fuente de luz Introduce por este orificio un palillo que en uno de sus extremos porte una bola de plastilina que represente el planeta aseguacuterate de que el haz de luz incide directamente sobre el planeta Desplaza el palillo con el planeta desde un extremo de la rendija semicircular hasta el otro extremo simulando parte de la oacuterbita En lugar de mirar la luz directamente usa un teleacutefono moacutevil o iPad colocado en el orificio por el que se mira y graba un viacutedeo con el paso del planeta mientras lo desplazas de un extremo al otro de la rendija
Ver guiacuteas de construccioacuten de las cajas en el anexo C de este documentohttpeseroeswp-contentuploads201808Cuaderno-ESERO_Detective-de-exoplanetas_DE-SB-01_2C2AA-ED_DIGITALpdf
45T5Tema 5 En traacutensito
Puesta en comuacutenInsta a cada grupo a crear un modelo a partir de una de las curvas de luz que aparecen en la ficha de actividades 5b iquestSaben explicar por queacute cambia la curva de luz con la velocidad del traacutensito o con el tamantildeo del planeta que orbita alrededor de la estrella Aprovecha las actividades praacutecticas para comentar los detalles de conocimiento maacutes relevantes Recuerda al alumnado que la observacioacuten minuciosa del brillo de una es-trella al lo largo de un periodo de tiempo permite detectar un descenso minuacutesculo en la cantidad de luz que vemos de esa estrella Los cientiacuteficos pueden medir ese brillo y representarlo en una graacutefica que se conoce como curva de luz Los planetas suelen ser pequentildeiacutesimos comparados con sus estrellas centrales asiacute que los descensos de luz que provocan en ellas son extremadamente leves Los planetas del tamantildeo de la Tierra son especialmente difiacuteciles de detectar Los exoplanetas maacutes grandes son faacuteciles de divisar sobre todo cuando se detectan varias oacuterbitas
Curvas de luz del traacutensito de un planetaEstas son cuatro copias de la misma curva de luz (fichas 5b) registrada durante el traacutensito de un planeta por delante de su estrella La graacutefica a) tambieacuten muestra la curva (en azul) que se obtiene cuando alrededor de la estrella orbita un planeta maacutes grande Dibuja otra curva en las graacuteficas que muestre b) un planeta maacutes pequentildeo c) un traacutensito maacutes veloz y d) un planeta maacutes lento
ENLACES
La misioacuten Kepler de la NASA dedicoacute antildeos a observar el mismo trozo de cielo casi 100 000 estrellas con la esperanza de captar traacutensitos
httpskeplernasagovindexcfm
GRAacuteFICA A Tiempo
Tiempo
Tiempo
Tiempo
Porc
enta
je d
e br
illo
Porc
enta
je d
e br
illo
Porc
enta
je d
e br
illo
Porc
enta
je d
e br
illo
GRAacuteFICA C
GRAacuteFICA B
GRAacuteFICA D
w w w e s e r o e sH O J A D E A C T I V I D A D E S
acti
vida
des
46 T5
Cuaderno del profesoradoD E T E C C I Oacute N D E E X O P L A N E TA S Ficha 5a (anverso)
Nuestra pregunta es
Predecimos que
Cambiaremos
Mediremos
Dejaremos igual las condiciones siguientes
Resultados obtenidos
H O J A D E A C T I V I D A D E Sw w w e s e r o e s
actividades47T5
Cuaderno del profesoradoD E T E C C I Oacute N D E E X O P L A N E TA SFicha 5a (reverso)
Resultados obtenidos
Distancia a la luz (en cm) Tamantildeo de la sombra (en cm)
Los resultados obtenidos revelan
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los polos magneacuteticos se dan por pares bull que los polos opuestos se atraen y que los polos
iguales se repelenbull que los imanes atraen algunos materialesbull que una corriente eleacutectrica en un cable crea un
campo magneacutetico
Contexto
El descubrimiento del planeta extrasolar Proxima b un posible mundo similar a la Tierra que orbita alrededor de Proxima Centauri (la estrella maacutes cercana al Sol) suscitoacute diversas cuestiones relacionadas con su capacidad para albergar vida Este exoplaneta estaacute bombardeado por cantidades inmensas de radiacioacuten procedente de su estrella Como se encuentra maacutes cerca de su estrella que la Tierra del Sol necesitariacutea contar con un campo magneacutetico muy intenso para que la vida sobreviviera en eacutel Aquiacute en la Tierra el campo magneacutetico que rodea el planeta protege a todos los seres vivos de los peligrosos rayos coacutesmicos
En esta actividad el alumnado estudiaraacute los
imanes fabricaraacute un electroimaacuten sencillo e investigaraacute
sus propiedades
gt Exoplaneta con niveles elevados de radiacioacuten electromagneacutetica Creacutedito NASAJPL-CaltechR Hurt (SSC)
tema 6QUE LA FUERZA TE ACOMPANtildeE
Fabricacioacuten de un electroimaacuten
49
Cinta aislante Tijeras
Ademaacutes necesitaraacutes
Contenedor de plaacutestico
50 T6
Cable con aislamiento
(al menos 2 metros)2 pilas AA2 imanes
2 cables de conexioacuten
con pinzas de cocodrilo
Clips de papeleriacutea
2 varillas o clavos de hierro
grandes(uno fino y otro
grueso)2 portapilas AA
Material necesario para realizar la actividad
Interruptor o interruptor
casero
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astrofiacutesico e Ingeniero de producto
PelacablesTacos de madera
(para interruptor)Puntas
(para interruptor)
Material opcional
51T6Tema 6 Que la fuerza te acompantildee
Para preparar con antelacioacutenEl docente podraacute preparar interruptores eleacutectricos simples con el alumnado si no dispone de interruptores comerciales
Veacuteanse las instrucciones en el apartado titulado laquoInformacioacuten para el docenteraquo
Para esta actividad se pueden preparar etiquetas identificativas con la profesioacuten de astrofiacutesicoConviene confeccionar y probar un electroimaacuten antes de realizar la actividad en clase La fuerza del
imaacuten dependeraacute del nuacutemero de espiras con que se construya
ActividadIntroduccioacuten Muestra en clase una imagen del exoplaneta Proxima b y explica que se trata de un planeta distante que orbita alrededor de una estrella llamada Proxima Centauri que es la maacutes cercana al Sol Aunque la oacuterbita que sigue el planeta alrededor de su estrella estaacute dentro de la zona habitable soporta vientos descomuna-les 2000 veces maacutes fuertes que los que imperan en la Tierra y recibe un bombardeo intenso de radiacioacuten El planeta necesitariacutea contar con un campo magneacutetico potente para proteger cualquier tipo de vida que pudiera albergar
En esta actividad los alumnos investigaraacuten por su cuenta queacute tipos de imanes hay comprobaraacuten la atraccioacuten y repulsioacuten entre sus polos y la fuerza magneacutetica asimismo estudiaraacuten que los imanes atraen algunos materiales Tras discutir sus resultados explicaraacuten que la electricidad se puede usar para construir un imaacuten y lo que se obtiene se denomina electroimaacuten
Cada grupo usaraacute los materiales que hay dentro del recipiente para fabricar un electroimaacuten Primero comprobaraacute su eficacia usando clips de papeleriacutea Despueacutes los grupos debatiraacuten queacute materiales les gusta-riacutea someter a su electroimaacuten antes de reunir una serie de materiales
Averiguaciones
mdash iquestCuaacutentos clips de papeleriacutea atraeraacute el electroimaacuten
mdash iquestVariacutea la fuerza del imaacuten si se cambia la cantidad de espiras de alambre con que se construye
mdash iquestHay alguna relacioacuten entre el nuacutemero de espiras del electroimaacuten y la cantidad de clips de papeleriacutea que consigue atraer
52 T6 Tema 6 Que la fuerza te acompantildee
mdash iquestPuedes antildeadir un interruptor para activar y desactivar el paso de la electricidad y por tanto el imaacuten
mdash iquestCoacutemo afecta al imaacuten un incremento del voltaje con una pila maacutes potente o antildeadiendo maacutes pilas
mdash iquestRepercute en el imaacuten el empleo de un clavo maacutes largo maacutes corto maacutes grueso o maacutes fino
mdash iquestQueacute materiales se pueden levantar usando la atraccioacuten de un imaacuten
Los datos recopilados durante la investigacioacuten de la relacioacuten entre el nuacutemero de espiras y la cantidad de clips de papeleriacutea atraiacutedos se puede plasmar despueacutes en graacuteficas El alumnado deberaacute exponer sus hallaz-gos en forma de presentacioacuten o de mural
Puesta en comuacutenCada grupo elige un meacutetodo para informar de sus hallazgos al resto de la clase y resumiraacute sus resultados en la pizarra electroacutenica iquestEncontraron los grupos alguna conexioacuten entre el nuacutemero de espiras de alambre y la fuerza del electroimaacuten iquestLograron aumentar la potencia de su imaacuten iquestCoacutemo iquestQueacute materiales atrajo el imaacuten iquestCoinciden en sus conclusiones todos los grupos
Nuacutemero de espiras Nuacutemero de clips de papeleriacutea
53T6Tema 6 Que la fuerza te acompantildee
Informacioacuten para el docente Se cree que el campo magneacutetico de nuestro planeta se genera en las profundidades del nuacutecleo terrestre A medida que la Tierra gira se arremolinan los materiales fundidos situados en el nuacutecleo del planeta El hierro liacutequido conduce la electricidad y genera corrientes eleacutectricas que a su vez crean campos magneacuteticos Los cientiacuteficos han desarrollado un meacutetodo para calcular el campo magneacutetico de un planeta extrasolar distante que orbite alrededor de una estrella distinta de la nuestra El meacutetodo consiste en utilizar el telescopio espacial Hubble para observar el paso de un planeta por delante de su estrella y entonces estudiar la absorcioacuten de la radiacioacuten de la estrella por parte de la atmoacutesfera del planeta para por uacuteltimo estimar el tamantildeo de los campos magneacuteticos que actuacutean alrededor del planeta
Los campos magneacuteticos se producen cuando todos los electrones de un objeto de metal giran en la misma direccioacuten Un electroimaacuten es un tipo de imaacuten que usa electricidad y un material magneacutetico como el hierro para crear campos magneacuteticos Los campos magneacuteticos no se ven pero siacute se pueden medir sus efectos
Para construir un electroimaacuten simple bull Pela los extremos de un cable para despojarlos del aislamiento de
plaacutestico que los recubre bull Coloca los materiales dentro de un contenedor de plaacutestico que no
conduzca la electricidadbull Sujeta el cable de unos 20 cm de largo por uno de sus extremos
coloacutecalo en la cabeza de un clavo de hierro y enroacutellalo a lo largo de eacutel sin que se superponga en ninguacuten lugar hasta la punta del clavo
bull Aseguacuterate de que enrollas el cable en el clavo dando las vueltas siempre hacia el mismo lado para que la electricidad fluya en un solo sentido
bull Conecta los extremos del cable a los dos lados (el positivo y el ne-gativo) de la pila sujetaacutendolo a ellos con un trozo de cinta aislante para que no dejen de hacer contacto
bull Cuando hayas conectado el segundo extremo del cable la pila em-pezaraacute a conducir electricidad por las espiras de alambre y el clavo quedaraacute imantado
bull Si permutas las conexiones tambieacuten cambiaraacutes la polaridad del campo magneacutetico creado
bull Prueba el electroimaacuten colocaacutendolo cerca de un clip de papeleriacutea o cualquier otro metal
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Los alumnos investigaraacuten el exoplaneta HD 209458b apodado Osiris un juacutepiter caliente que viene a ser una tercera parte maacutes grande y maacutes brillante que Juacutepiter Tambieacuten podriacutean investigar Proxima b para lo que podraacuten apo-yarse en la informacioacuten que encontraraacuten aquiacute
httpsenwikipediaorgwikiProxima_Cen-tauri_b
httpswwwnasagovcontentgoddardhub-bles-new-shot-of-proxima-centauri-our-nea-rest-neighbor
CONFECCIOacuteN DE UN INTERRUPTOR SIMPLE
Clava dos puntillas pequentildeas en un taco pequentildeo de madera y ensarta en cada una de ellas un clip de papeleriacutea Sujeta los cables a la cabeza de cada puntilla con pinzas de coco-drilo El circuito se cierra al desplazar los clips para que esteacuten en contacto Usa este enlace para consultar las instrucciones para hacerlo y otros ejemplos de interruptores simples
httphomeschoolandthingsblogspotcouk201303making-simple-switch-for-elec-tricalhtml
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que las ondas electromagneacuteticas viajan por el
espaciobull que los cientiacuteficos captan esas ondas usando
radiotelescopios bull que esas ondas se traducen entonces a sonidosbull a trabajar siguiendo el meacutetodo cientiacutefico mediante
la formulacioacuten de predicciones la realizacioacuten de experimentos sin sesgos y la recopilacioacuten e interpretacioacuten de datos
Contexto
Los cuatro sateacutelites Cluster de ESA han descubierto que la Tierra y otros planetas con campos magneacuteticos como Juacutepiter y Saturno emiten sentildeales de radio que viajan por el espacio en un haz delgado Estas emisiones solo se pueden detectar e interpretar usando radiotelescopios de gran tamantildeo
En esta actividad el alumnado recrearaacute diversos sistemas para enviar mensajes a distancia incluido el recorrido de las ondas de radio por el espacio usaraacute el meacutetodo cientiacutefico para estudiar los teleacutefonos con cuerda y escucharaacute los sonidos
naturales de la Tierra
gt Representacioacuten artiacutestica de los sateacutelites CLUSTER Copyright NASA
55
tema 7iquestHAY ALGUIEN A LA ESCUCHA
Comunicacioacuten a traveacutes del espacio
2 vasos desechables
56 T7
CuerdaHilo de nailon
Material necesario para realizar la actividad A
Bazuca de aire o caja de cartoacuten
Pelotas de espuma de diferentes
coloresVasos
desechablesParaguasPapel Radio analoacutegica
Ademaacutes necesitaraacutes para realizar la actividad A
Ademaacutes necesitaraacutes para realizar la actividad B
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Radioastroacutenomo
e Ingeniero de Sonido
2 platillos (muacutesica)
1 velaFicha de
actividades 2b
Linterna
Tabla con Coacutedigo Morse
o aplicacioacuten para moacutevil
Una caja de cartoacuten Compaacutes Tijeras Cinta adhesiva
Material opcional
Material necesario para construir un bazuca de aire
57T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Para preparar con antelacioacutenEl docente puede conseguir un bazuca de aire por Internet o se puede construir uno con una caja de car-toacuten (consulte el apartado titulado ldquoInformacioacuten para el docenterdquo)
Ten a mano una radio analoacutegica
Para la construccioacuten del teleacutefono deberemos practicar un orificio en la base de cada vaso previamente Para esta investigacioacuten se pueden preparar etiquetas identificativas con las profesiones de Radioastroacuteno-mo e Ingeniero de Sonido
Actividad AAveriguar maneras de enviar mensajes a distancia
Introduccioacuten Comienza el tema con una demostracioacuten para despertar la imaginacioacuten del alumnado Tiende una cuerda por el aula y cuelga de ella un trozo de papel o pide a alguien de la clase que lo sostenga en alto Utiliza un ba-zuca de aire para lanzar una onda de aire a traveacutes del aula que haga vibrar el papel Luego pide que un par de voluntarios se coloquen los vasos desechables en la cabeza Apunta con el bazuca hacia cada uno de los vasos y dispara Los vasos se tambalearaacuten y se caeraacuten Pregunta en clase queacute creen que pasa
Tambieacuten se pueden chocar dos platillos para demostrar que el aire que desplazan apaga la llama de una vela
Explica a la clase que aunque no vemos el aire moverse hasta el papel o los vasos siacute vemos o percibimos las consecuencias de ese desplazamiento De manera anaacuteloga las ondas de radio que recorren distancias inmen-sas por el espacio no se ven pero sabemos que estaacuten ahiacute al capturarlas y transformarlas en sonido Pregunta en clase si se les ocurre alguna manera de enviar mensajes a distancia aquiacute en el planeta Tierra Deja que debatan sus propuestas Ensentildea en clase dos objetos sencillos (vasos de papel y cuerda) que podriacutean utilizarse para enviar un mensaje iquestSe le ocurre a alguien coacutemo Aniacutemalos a comprobar sus propuestas A continuacioacuten los chicos probaraacuten por parejas a usar vasos de papel y cuerda para mandar mensajes Organizados ya por grupos debe-raacuten identificar queacute variables pueden cambiarse y coacutemo planificariacutean la investigacioacuten Tal vez quieran apoyarse en la ficha de actividades 2b (del tema 2) para planificar la resolucioacuten de interrogantes como
mdash iquestAfecta la longitud de la cuerda o el tipo de cuerda al sonido recibido
mdash iquestQueacute pasa cuando la cuerda estaacute tensa o flojamdash iquestTiene alguna repercusioacuten el material del
que estaacute hecho el vasomdash iquestFuncionariacutea el teleacutefono de cuerda
doblando una esquina
58 T7 Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
mdash El alumnado recopilaraacute y anotaraacute los datos y compartiraacute los resultados con la clase
mdash iquestQueacute tipo de cuerda o vaso recomendariacutean y por queacute
Puesta en comuacutenExplica en clase que los sonidos se generan mediante vibraciones que se desplazan a traveacutes del aire de soacute-lidos y de liacutequidos Las vibraciones que se producen al hablar dentro del vaso viajan por la cuerda hasta lle-gar al otro vaso el aire que hay dentro del vaso y los huesos que hay en el craacuteneo vibran y esas vibraciones llegan hasta los oiacutedos y entonces el cerebro descifra esa informacioacuten en forma de sonidos reconocibles
Para afianzar estos conocimientos se puede utilizar este viacutedeo
httpswwwyoutubecomwatchv=HMXoHKwWmU8
Actividad BEstudio de las ondas de radio
IntroduccioacutenHaz hincapieacute en que las ondas de radio son muy diferentes de las ondas del sonido Explica que las ondas electromagneacuteticas pueden viajar por el espacio sin necesidad de que haya aire Algunas de estas ondas se denominan ondas de radio Los cientiacuteficos han descubierto una manera de captar ondas de radio y convertirlas en sentildeales que viajan hasta nuestro oiacutedo
A continuacioacuten el alumnado reproduciraacute en clase el viaje que siguen las ondas electromagneacuteticas por el espacio hasta llegar al radiotelescopio Varios voluntarios se colocaraacuten en un extremo del aula con pelotas de espuma de diferentes colores que lanzaraacuten hacia el laquoradiotelescopioraquo un paraguas abierto que otro voluntario sujetaraacute desde el lado opuesto del aula de manera que la parte coacutencava mire hacia la clase Alguien decidiraacute queacute colores representaraacuten las ondas de radio uacutetiles Cuando se hayan lanzado todas las pelotas solo se conservaraacuten las pelotas de los colores elegidos que haya atrapado el paraguas mientras que el resto se desecharaacute Explica en clase que las estrellas (representadas por los alumnos voluntarios) emiten un montoacuten de radiacioacuten (representada aquiacute por todas las pelotas de diferentes colores) que viaja por el espacio el radiotelescopio (representado por el paraguas) capta toda esa radiacioacuten pero este instrumento solo podraacute utilizar la radiacioacuten de ciertas longitudes de onda las denominas ondas de radio las cuales transformaraacute en sentildeales comprensibles para nosotros
59T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Demostracioacuten del docenteUtiliza una radio analoacutegica para que el alumnado perciba el sonido que se oye cuando no estaacute sintonizada ninguna emisora mientras que al sintonizar alguna el sonido se vuelve niacutetido De forma anaacuteloga seriacutea-mos incapaces de atribuir un sentido a las ondas de radio si su energiacutea no se transformara en vibraciones que percibimos en forma de sonidos
Explica en clase que la Tierra y otros planetas tienen una manera de gritarle al resto de la Galaxia laquoiexclEstoy aquiacuteraquo Lo que ocurre es que ese mensaje solo se percibe y se entiende mediante radiotelescopios de gran tamantildeo
En este enlace escucharaacutes una grabacioacuten con los laquosonidosraquo
naturales de la Tierra
httpwwwesaintesaKIDSenSEM5QPSHKHF_LifeinSpace_0html
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Los maacutes entusiastas podriacutean construir o com-prar un transmisor que permita al alumnado enviar mensajes Los chicos tambieacuten podriacutean realizar su propia grabacioacuten de radio
Tambieacuten podriacutea estudiarse el coacutedigo Morse Existe una aplicacioacuten para teleacutefonos moacuteviles llamada Morse-It que traduce textos a pitidos en coacutedigo Morse Una laacutempara led podriacutea sustituirse por un timbre Otra alternativa seriacutea utilizar una linterna para enviar mensajes con patrones de haces de luz Explica que la luz se puede usar de este modo para enviar informacioacuten
Imagen 1 El Observatorio IRAM Pico Veleta o IRAM 30m es un radiotelescopio pertenecien-te al Instituto de Radioastronomiacutea Milimeacutetrica que estaacute situado en la loma de Dilar en Sierra Nevada a una altura de 2850 m sobre el nivel del mar
gt Radiotelescopio del observatorio de Sierra Nevada desde las pistas de esquiacute
60 T7 Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
A - J --- S 1 ----
B - K -- T - 2 ---
C -- L - U - 3 --
D - M -- V - 4 -
E N - W -- 5
F - O --- X -- 6 -
G -- P -- Y --- 7 --
H Q --- Z -- 8 ---
I R - 0 -----
9 ----
gt Tabla con el coacutedigo Morse
61T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Informacioacuten para el docente Los objetos que pueblan el espacio como planetas exoplanetas estrellas polvo y gas emiten ondas elec-tromagneacuteticas de diferentes longitudes de onda Parte de la luz que emiten tiene longitudes de onda muy largas algunas de hasta kiloacutemetro y medio de longitud Estas ondas largas reciben el nombre de ondas de radio y son parte de una serie maacutes grande de ondas denominadas en su conjunto espectro electromag-neacutetico Como las ondas de radio son tan largas para captarlas se utilizan telescopios especiales llamados radiotelescopios Estos son mucho maacutes grandes que los telescopios que se usan para captar la luz visible Estos instrumentos inmensos se apuntan hacia las estrellas o planetas y permiten conocer su estructura movimiento y composicioacuten a partir del estudio de las ondas de radio que provienen de esos objetos En astronomiacutea se utilizan ciertos instrumentos para convertir las ondas de radio en imaacutegenes y sonidos
Construccioacuten de un bazuca de aire1 Sella por completo todos los bordes de la caja con la cinta adhesiva 2 Traza un ciacuterculo en el centro de uno de sus lados recoacutertalo y sella los bordes de este orificio
con cinta 3 Golpea con las manos simultaacuteneamente dos lados opuestos de la caja de manera que el aire que
hay en su interior se vea forzado a salir por el orificio circular 4 Dirige el aire saliente hacia el objetivo como un montoacuten de vasos de papel para intentar tumbarlos
con la raacutefaga
gt Bazuka de aire
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los sonidos se producen por vibracionesbull que el tono de un sonido se puede cambiarbull que los exoplanetas pueden transitar ante el disco
de sus estrellas siguiendo un patroacuten regular
Contexto
El telescopio espacial Spitzer reveloacute hace poco que alrededor de la estrella TRAPPIST-1 orbitan siete planetas similares a la Tierra cuyo nombre astronoacutemico es b c d e f g y h Los planetas se detectaron debido a sus traacutensito por delante de la estrella lo que eclipsa perioacutedicamente una parte minuacutescula de la luz estelar Los planetas orbitan esta estrella siguiendo un patroacuten
En este tema el alumnado usaraacute materiales cotidianos para confeccionar instrumentos sencillos como flautas de pan a partir de pajitas de refrescos y producir con ellos siete notas que combinaraacuten al
antojo de su imaginacioacuten para crear melodiacuteas
gt Sistema solar de TRAPPIST-1 Copyright de la ilustracioacuten NASA
63
tema 8LA MUacuteSICA DE LOS PLANETAS EXTRASOLARES
Sonidos del espacio
64 T8
Ordenador con conexioacuten a
internet
Material necesario para realizar la actividad
Pajitas de refresco
Ademaacutes necesitaraacutes
Vasos desechables
Cinta adhesiva
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Ingeniero de
sonido y Cientiacutefico planetario
Botellas o vasos Baquetas Cajas de cartoacuten vaciacuteas
Gomas elaacutesticas Reglas de plaacutestico
65T8Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
Para preparar con antelacioacutenPara esta actividad se pueden preparar etiquetas indentificativas para la profesioacuten de ingeniero de sonido
ActividadIntroduccioacutenExplica en clase que el telescopio espacial Spitzer descubrioacute la estrella TRAPPIST-1 y sus siete planetas
Muestra la imagen de TRAPPIST-1
httpcdnsci-newscomimagesenlarge3image_4728e-TRAPPIST-1jpg
Reproduce en clase la animacioacuten de los traacutensitos ante TRAPPIST que aparece en el siguiente viacutedeo Las oacuterbitas se han acelerado para que el viacutedeo dure un solo minutohttpwwwspitzercaltecheduexploreblog371-Making-Music-from-Exoplanets
Explica que usando los patrones de los traacutensitos de estos siete planetas similares a la Tierra ante el disco de su estrella ha inspirado a un muacutesico a componer una melodiacutea basada en los tiempos en los que se produ-cen esos traacutensitos Asignoacute al traacutensito de cada planeta una nota musical acorde con su nombre (en ingleacutes b es la nota si c es do d es re e es la nota mi f es fa g es sol y h no se corresponde con ninguna nota musical) y antildeadioacute al conjunto una instrumentacioacuten sencilla de fondo y el ritmo de un tambor
Pon ejemplos de alguacuten otro sistema planetario extrasolar como Gliese o Kepler
con una cantidad diversa de planetas en oacuterbita alrededor de la estrella central
httpsexoplanetsnasagovresources174 httpswwwnasagovameskeplerkepler-186-and-the-solar-system
El alumnado cortaraacute las pajitas de papel para construir siete laquoflautas de panraquo de distintas longitudes Todas ellas deberaacuten tener uno de sus extremos aplanado de manera que al soplar por eacutel se produzca una nota o vibracioacuten diferente iquestSon capaces los alumnos de usar las flautas por turnos para crear una melodiacutea Organizados en grupos los chicos usaraacuten esas siete notas para crear una melodiacutea baacutesica a la que antildeadiraacuten la muacutesica que deseen
Ya han compuesto una muacutesica basada en los traacutensitos de TRAPPIST iquestPodraacuten crear ahora una melodiacutea basada en otros sistemas Podriacutean probar a llenar botellas o jarras con agua hasta distintas alturas a tamborilear con las baquetas a hacer vibrar reglas sobre el borde de una mesa o a hacer vibrar gomillas elaacutesticas tensadas a lo ancho de una caja de pantildeuelos vaciacutea
mdash iquestSeriacutea capaz alguacuten grupo de componer un rap para acompantildear sus melodiacuteas
66 T8 Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
Puesta en comuacutenCada grupo interpretaraacute su composicioacuten para toda la clase iquestSe les ocurre alguna aportacioacuten para mejorar las piezas musicales
En el tema 7 el alumnado aprendioacute que los planetas con un cam-po magneacutetico producen sentildeales que se pueden detectar mediante radiotelescopios Si una raza alieniacutegena captara las sentildeales de radio naturales que emite la Tierra oiriacutea una serie de chasquidos y silbidos iexclparecidos a los de R2-D2 el robot de Star Wars
Vuelve a oiacuter los chasquidos y silbidos de la Tierra en el sitio ESA Kids
httpwwwesaintesaKIDSenSEM5QPSHKHF_LifeinSpace_0html
Oiacuted en clase un corte de Star Wars la firma de cinco notas de la peliacute-cula Encuentros en la tercera fase o cualquier otra muacutesica relacionada con el espacio
Actividad B El programa ScratchCada uno de los planetas de Trappist-1 tarda un tiempo diferente en completar una oacuterbita alrededor de su estrella central Las leyes de Ke-pler dicen que cuanto maacutes lejos se encuentra un planeta de su estrella maacutes tarda en recorrer su oacuterbita
En este proyecto en Scratch el periodo de cada oacuterbita es propor-cional a los periodos orbitales reales de los planetas de Trappist Cada vez que un planeta completa una oacuterbita el modelo emite un sonido diferente
httpsscratchmiteduprojects153216618
Los sonidos estaacuten asignados de la siguiente manera pero es faacutecil cam-biar esto dentro del modelo
B ndash Chomp C ndash Boing D ndash CricketE ndash Meow F ndash Alien Creak2 G ndash Bass BeatboxH ndash Goose
El tiempo que dura cada oacuterbita se puede encontrar en el programa Scratch y se da en segundos
El cursor proporcional del modelo se puede utilizar para obtener muacuteltiplos de cada periodo orbital Por ejemplo si la proporcioacuten se es-tablece en 2 entonces el periodo de Trappist-1b ascenderaacute a 302 se-gundos y el de Trappist-1h seraacute de 40 segundos
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
El alumnado podriacutea iniciarse en el empleo de un programa informaacutetico para crear sus propias composiciones musicales basadas en los patrones orbitales de los planetas de TRAPPIST-1 Beatwave es una aplicacioacuten interesante que se puede usar con teleacutefonos moacuteviles y que ofrece la posibilidad de crear ritmos simples melodiacuteas melodiacuteas paralelas y de antildeadir instrumentos de fondo
67T8Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
1 Pulsa la flecha identifica los distintos sonidos que se oyen 2 Ordeacutenalos por periodos (del maacutes corto al maacutes largo) Pulsa stop
para detener los sonidos3 Cronometra cada uno crea una tabla con los periodos orbitales
(en segundos) 4 Pulsa en cada planeta para comprobar que cada sonido se re-
produce por separado Los datos reales de los planetas se pue-den encontrar en Wikipedia
httpsenwikiped iaorgwikiTRAPPIST-1mediaFile-PIA21425_-_TRAPPIST-1_Statistics_Tablejpg
El alumnado podriacutea recrear las oacuterbitas intentando cronometrar sus perio-dos mientras caminan en torno a una laquoestrellaraquo de manera que siempre pasen por el mismo punto cada vez que oigan el sonido de su planeta Esta recreacioacuten fiacutesica de las oacuterbitas con alumnos representando cada uno de los planetas orbitando alrededor de una estrella central podriacutea ayudar al grupo a entender la distancia a la que se encuentra cada planeta de la estrella y la velocidad a la que se desplaza en relacioacuten con los demaacutes pla-netas del sistema Asimismo podriacutea ayudarles a entender queacute hicieron en realidad durante la actividad con el programa Scratch que cada sonido re-presenta una oacuterbita completa Tendriacutean que poner a escala la distancia de las oacuterbitas porque si no algunos tardariacutean diacuteas en completar una vuelta de modo que un ejercicio matemaacutetico uacutetil consistiriacutea en crear una escala adecuada que pudiera representarse dentro de la clase Para ello deberaacuten asumir que las oacuterbitas son circulares Si juegan con el cursor proporcional del modelo encontraraacuten la mejor opcioacuten para que todos los planetas com-pleten sanos y salvos sus oacuterbitas respectivas Deberaacuten calcular la longitud del periodo de su sonido particular y luego lo comprobaraacuten
Quien tenga habilidad programando podraacute ampliar el ejercicio in-troduciendo las oacuterbitas de los planetas en el modelo
En este enlace se puede encontrar un ejemplo de movimiento circular
en Scratch
httpsscratchmiteduprojects11439426
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Usar los datos del periodo orbital para crear una composicioacuten musical similar para nuestro Sistema Solar y compara los dos sistemas
Crear una animacioacuten con Scratch para ilustrar la rotacioacuten de los planetas del sistema TRAPPIST-1 en torno a su estrella
gt Captura de pantalla del programa Scratch
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los planetas extrasolares y sus estrellas se
encuentran a millones de antildeos-luz de distancia del Sistema Solar
bull que las condiciones ambientales que se dan en esos planetas son diversas
bull que los seres vivos experimentan adaptaciones a lo largo del tiempo para sobrevivir en las condiciones ambientales que existen en cada momento
bull que en otros sistemas planetarios podriacutea haber formas de vida diferentes a las de la Tierra
Contexto
En esta actividad el alumnado recopilaraacute informacioacuten sobre planetas extrasolares y basaacutendose en ella usaraacute la imaginacioacuten y trabajaraacute de manera creativa para disentildear y describir un nuevo exoplaneta Para ello tendraacute en cuenta rasgos clave y las adaptaciones que necesitariacutean desarrollar los seres vivos para sobrevivir en las condiciones ambientales de ese
planeta
gt ExoMars Rover ESAATG medialab
69
tema 9AGENCIA DE VIAJES A PLANETAS EXTRASOLARES
Exploracioacuten de mundos alieniacutegenas
Libros tabletas y ordenadores
de consulta
Rotuladores y laacutepices
de colores
70 T9
Ordenador con conexioacuten a
internet
Material necesario para realizar la actividad
Papel
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astroacutenomo
galaacutectico y extragalaacutectico y Astrobioacutelogo
71T9Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
Para preparar con antelacioacutenPara esta actividad se pueden preparar etiquetas identificativas para las profesiones de astroacutenomo extra-galaacutectico y astrobioacutelogo
IntroduccioacutenExplica en clase que en este tema deben actuar en primer lugar como astroacutenomos extragalaacutecticos para estudiar y disentildear un planeta extrasolar distante Despueacutes haraacuten las veces de astrobioacutelogos para estudiar y disentildear alguna forma de vida alieniacutegena uacutenica y tendraacuten que describir coacutemo se ha adaptado a las condi-ciones ambientales que imperan en su lejano mundo
Empieza la actividad con un emocionante viaje a mundos distantes usando la herramienta interactiva httpeyesjplnasagoveyes-on-exoplanetshtml
Muestra en clase las imaacutegenes del sitio en Internet de la NASAhttpsexoplanetsnasagovalien-worldsexoplanet-travel-bureau
En este sitio encontraraacutes una seleccioacuten de carteles con gran variedad de exoplanetas que ilustran los rasgos uacutenicos de cada uno de ellos
bull TRAPPIST-1_Planet hop from TRAPPIST-1 (de planeta en planeta desde TRAPPIST-1)
bull PSOJ31885-22 _Where the night life never ends (Donde la vida nocturna nunca cesa)
bull HD4037G_Experience the gravity of a super earth (Experimenta la gravedad de una supertierra)
bull KEPLER-16B_Where your shadow always has company (Donde tu sombra siempre tiene compantildeiacutea)
bull 51 Pegasi-b_Greetings from your first exoplanet (Saludos desde tu primer exoplaneta)
bull KEPLER-186F_Where the grass is always redder (Donde la hierba siempre es maacutes roja)
El tamantildeos de estos exoplanetas va desde las supertierras hasta los minineptunos algunos son rocosos otros son aacuteridos como desiertos los hay volcaacutenicos achicharrantes geacutelidos unos son asolados por potentes vientos otros son bombardeados por radiacioacuten intensa
gt Muestra de carteles sobre exoplanetas del sitio web de la NASA
72 T9 Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
Actividad ACada grupo estudiaraacute varios sistemas de planetas extrasolares y con la informacioacuten obtenida crearaacute una descripcioacuten detallada del mundo distante inventado por ellos A continuacioacuten disentildearaacuten un cartel en el que figuren los principales rasgos de ese planeta
Actividad BSi en ese mundo pudiera haber vida iquestqueacute forma tendriacutea iquestQueacute clase de adaptaciones tendriacutean que desarrollar los seres vivos para sobrevivir en las condiciones ambientales de este planeta La astrobiologiacutea aspira a descubrir cuaacuteles son las condiciones necesarias para la vida y queacute formas puede adoptar la vida Los alumnos asumiraacuten el papel de as-trobioacutelogos para estudiar los entornos extremos que hay en la Tierra y las adaptaciones que han desarrollado los seres vivos para sobrevivir en ellos Usaraacuten esta informacioacuten para describir la clase de vida alieniacutegena que podriacutea existir en el nuevo mundo que han imaginado Dibujaraacuten y pondraacuten nombre a esta nueva forma de vida y sentildealaraacuten sus rasgos principales
Puesta en comuacutenLos grupos presentaraacuten sus disentildeos ante su clase o ante otra clase y describiraacuten con detalle el mundo alieniacutegena que han inventado Expli-caraacuten queacute adaptaciones han desarrollado los seres vivos para adaptar-se a ese entorno
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Si fuera posible iquesta cuaacutel de esos exoplanetas viajariacutean los chicos o enviariacutean una sonda para estudiarlo y por queacute El docente haraacute hincapieacute en que es imposible viajar a estos exoplanetas distantes debido a las inmensas distancias que nos separan de ellos iquestCoacutemo seriacutea ese lugar Si pudieran elegir sus caracteriacutesticas iquestcuaacuteles creen que seriacutean las ideales para vivir felices y con bienestar
Puede que los grupos quieran componer una muacutesica para acompantildear su mural Tambieacuten podriacutean disentildear confeccionar y decorar una maqueta para ilustrar los rasgos principales del mundo distante que han elegido Esta actividad podriacutea relacionarse con otros temas interdisciplinares del curriacuteculo como dibujo teatro tecnologiacutea ingenieriacutea geografiacutea lecto-escritura e informaacutetica
73T9Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
VoyagerEn 1977 se lanzaron las dos sondas gemelas Voyager 1 y 2 para explo-rar regiones del espacio a las que ninguacuten otro artefacto terrestre habiacutea llegado jamaacutes Ambas estaacuten maacutes lejos del Sol que Plutoacuten y a traveacutes de los datos que siguen enviando a la Tierra los cientiacuteficos confiacutean en co-nocer mejor el espacio que media entre las estrellas llamado espacio interestelar La nave lleva a bordo un disco de cobre chapado en oro de unos 30 cm con sonidos e imaacutegenes seleccionados para retratar la diversidad de la vida y la cultura en la Tierra
mdash iquestQueacute pondriacutean los chicos en un disco asiacute para enviar en una misioacuten con destino a un planeta distante situado fuera de los confines de nuestra propia Galaxia
mdash iquestCoacutemo describiriacutean a los seres humanos
mdash iquestQueacute los hace felicesmdash iquestQueacute cualidades consideran
deseables en un ser humano
mdash iquestQueacute aficiones animales accidentes geograacuteficos o muacutesica incluiriacutean en el disco
mdash Si tuvieran que escribir una carta a un ser alieniacutegena iquestqueacute le diriacutean
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
El alumnado podriacutea grabar un viacutedeo o un mensaje de voz composiciones musicales programas informaacuteticos robots creaciones artiacutesticas o fotografiacuteas Esta actividad ofrece muchas posibilidades para seguir un plantea-miento interdisciplinar amplio atractivo para todas las edades y todo tipo de capacidades
Otros cuadernos didaacutecticosConsulta todos los disponibles y descaacutergalos de la web wwweseroes
Deteccioacuten de exoplanetasESCONDIDOS EN LA LUZModelado de traacutensitos de exoplanetas
PRIMARIA
Ingenieriacutea de astronavesLA ALEACIOacuteN PERFECTADescubre las distintas propiedades de los materiales
PRIMARIA
Lanzamiento de cohetesTECNOLOGIacuteA ESPACIALCalcula y disentildea tu propio lanzamiento
PRIMARIA
Observador de la tierraCENTINELA INCANSABLERecogida y anaacutelisis de informacioacuten para comprender mejor nuestro planeta
PRIMARIA
Deteccioacuten de exoplanetasESCONDIDOS EN LA LUZModelado de traacutensitos de exoplanetas
SECUNDARIA Y BACHILLERATO
Ingenieriacutea de astronavesLA ALEACIOacuteN PERFECTADescubre las distintas propiedades de los materiales
SECUNDARIA Y BACHILLERATO
Lanzamiento de cohetesTECNOLOGIacuteA ESPACIALCalcula y disentildea tu propio lanzamiento
SECUNDARIA Y BACHILLERATO
Modelado de traacutensitos de exoplanetas
exoplanetasDeteccioacuten de
ESCONDIDOS EN LA LUZ
PrimariaCuaderno del profesorado
DE-P-01
Colaboradores ESERO Spain Mayo 2019
ANDALUCIacuteA Consejeriacutea de Educacioacuten y Deporte de la Junta de Andaluciacutea
ARAGOacuteN Fundacioacuten Centro Astronoacutemica Aragoneacutes Espacio 042
Fundacioacuten Ibercivis
ASTURIAS Consejeriacutea de Educacioacuten y Cultura del Gobierno del Principado de Asturias
CANARIAS Consejeriacutea de Educacioacuten y Universidades del Gobierno de Canarias
CATALUNtildeA CESIRE (Centre de Recursos Pedagogravegics Especiacutefics de Suport a la Innovacioacute i la Recerca Educativa) Departament drsquoEnsenyament Generalitat de Catalunya
GALICIA Conselleriacutea de Educacioacuten Universidade e Formacioacuten Profesional de la Xunta de Galicia
I BALEARES Conselleria De Educacioacuten y Universidad Govern Illes Balears
LA MANCHA Consejeriacutea de Eduacioacuten Cultura y Deportes Gobierno de Castilla La Mancha
MADRID Consejeriacutea de Educacioacuten e Investigacioacuten de la Comunidad de Madrid
Grupo de Investigacioacuten en Nutricioacuten Ejercicio y Estilo de Vida Saludable INEF Universidad Politeacutecnica de Madrid
MURCIA Consejeriacutea de Empleo Universidades y Empresa Regioacuten de Murcia
NAVARRA Pamplonetario
PAIacuteS VASCO Departamento de educacioacuten Gobierno Vasco
VALENCIA Ciutat de les Arts i les Ciegravencies Generalitat Valenciana
38 T4 Tema 4 Ni demasiado friacutea ni demasiado caliente
Entrega a cada grupo varios cuadraditos de papel termocromaacutetico y deja que los chicos los manipulen para explorar sus propiedades iquestSaben queacute ocurre Explica brevemente coacutemo funciona este material (Consuacuteltese el apartado titulado laquoInformacioacuten para el docenteraquo) Ya en grupos los alumnos seguiraacuten investigando las propiedades del papel termocromaacutetico Pueden probar a colocar el papel en distintas superfi-cies o a sostenerlo con manos friacuteas y calientes para observar sus cam-bios de color
Tras examinar los cambios de color planificaraacuten una investigacioacuten para comparar la eficacia de distintos materiales como conductores del calor Calentaraacuten el papel termocromaacutetico colocando los cuadra-ditos sobre la tapadera de una placa de Petri llena hasta la mitad de agua caliente (a un maacuteximo de 50 ordmC) En cuanto el papel cambie de color deberaacuten colocar los cuadraditos sobre los materiales que quieran comprobar El alumnado podraacute investigar la conductividad teacutermica de diversos materiales y superficies emitiendo una prediccioacuten previa antes de medir cuaacutento tiempo tarda el papel en perder el calor y recupe-rar el tono inicial Deberaacuten decidir queacute meacutetodo seguiraacuten para anotar los resultados de sus mediciones como una tabla o graacutefica donde aparezcan los materiales ordenados de acuerdo con su conductividad teacutermica
Puesta en comuacuten
Los resultados de cada grupo se pueden cotejar y debatir en la pizarra electroacutenica para exponerlos despueacutes en forma de graacutefica
mdash iquestQueacute material fue maacutes eficaz conduciendo el calor iquestQueacute material no fue un buen conductor teacutermico iquestQueacute utilidad tendriacutean estos resultados iquestSe les ocurre alguacuten uso praacutectico para los materiales termocromaacuteticos
Explica en clase que la energiacutea siempre procede de una fuente y viaja a traveacutes de un material cuanto maacutes lejana esteacute la fuente menor seraacute la temperatura Algunos materiales como los metales son buenos con-
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Para ilustrar que los metales conducen ener-giacutea cada grupo llenaraacute de agua caliente (a un maacuteximo de 50 ordmC) hasta la mitad una taza termo Introduciraacute en ella un pincho o una cuchara de metal y volveraacute a cubrir la taza con su tapadera de manera que un extremo del metal quede bajo el agua y el otro extremo asome por el orificio de la tapadera que sirve para beber y taparaacuten los huecos que queden alrededor del metal con cinta adhesiva El alumnado deberaacute emitir una prediccioacuten sobre queacute pasaraacute con la temperatura del extremo de metal que sobresale por fuera de la taza Un miembro del grupo sujetaraacute el extremo del metal al mismo tiempo que otro pone en marcha el cronoacutemetro e informaraacute al grupo cuando detecte que aumenta la temperatu-ra entonces tomaraacuten nota del tiempo Los grupos cotejaraacuten y discutiraacuten despueacutes sus resultados Si se dispone de registradores de datos (data loggers) se podraacuten usar los senso-res de temperatura para detectar cambios de temperatura en los pinchos o las cucharas el docente podraacute conectar entonces el regis-trador de datos a un ordenador portaacutetil para mostrar a la clase una graacutefica con las varia-ciones de temperatura a lo largo del tiempo a partir de los datos recopilados
ENLACES
El siguiente enlace ofrece maacutes ejemplos de imaacutegenes en luz visible e infrarroja
httpcoolcosmosipaccaltecheduimage_ga-lleriesshoehtml
Tema 4 Ni demasiado friacutea ni demasiado caliente 39T4
ductores del calor y permiten que el calor pase a su traveacutes mientras que otros son aislantes lo que sig-nifica que no son muy eficaces dejando pasar el calor a traveacutes de ellos En el espacio la energiacutea caloriacutefica viaja por el vaciacuteo del espacio mediante un proceso denominado radiacioacuten
Para demostrar la radiacioacuten caloriacuteficaEl docente podraacute optar por utilizar este apartado como una demostracioacuten en clase o para que cada grupo realice su propio experimento Vierte el mismo volumen de agua friacutea en dos latas de metal ideacutenticas pero con una de ellas pintada con pintura acriacutelica negra mate o envuelta en papel negro e introduce en cada una un termoacutemetro o una sonda de temperatura de un registrador de datos Pon ambas latas al sol o bajo una fuente de calor como un foco Al cabo de un tiempo el agua de la lata negra deberiacutea estar maacutes ca-liente que la de la otra lata La lata sin pintar absorbe poco calor porque refleja gran parte de la energiacutea ca-loriacutefica En cambio la superficie negra absorbe bien el calor radiante y la temperatura del agua aumenta
Informacioacuten para el docente La energiacutea caloriacutefica se desplaza de los objetos calientes a los friacuteos por tres meacutetodos convencioacuten con-duccioacuten y radiacioacuten De todos ellos la radiacioacuten es el uacutenico que no requiere contacto En el espacio no hay medio material por el que circular y la energiacutea caloriacutefica solo puede viajar en forma de radiacioacuten El infrarrojo es un tipo de luz que cae justo fuera del rango de la luz visible en el espectro electromagneacutetico Las ondas de luz portan energiacutea las longitudes de onda maacutes cortas tienen maacutes energiacutea mientras que las longitudes de onda maacutes largas tienen menos energiacutea Los objetos maacutes friacuteos brillaraacuten con longitudes de onda maacutes largas mientras que los objetos calientes brillaraacuten con longitudes de onda maacutes cortas En este proceso no interviene ninguna partiacutecula a diferencia de cuando se produce la conduccioacuten asiacute que la ra-diacioacuten puede darse en el vaciacuteo del espacio Los astroacutenomos que buscan exoplanetas utilizan telescopios de infrarrojos para detectar el tenue fulgor de objetos situados en el espacio exterior Los exoplanetas se detectan con maacutes facilidad cuando son grandes y completan una oacuterbita alrededor de su estrella cada pocos diacuteas 51 Pegasi b es un ejemplo y se considera un juacutepiter caliente Estos planetas alcanzan tempe-raturas muy elevadas porque se encuentran muy cerca de sus estrellas y fulguran con intensidad en luz infrarroja Spitzer fue el primer telescopio espacial que permitioacute detectar la luz de estos juacutepiter calientes
El papel termocromaacutetico contiene pigmentos sensibles a la temperatura Cambian de color al ca-lentarse o enfriarse Los materiales termocromaacuteticos se pueden utilizar para comprobar la laquoconductividad teacutermicaraquo o la capacidad para conducir el calor de un material
Los metales son materiales de una conductividad extrema La conduccioacuten permite que los aacutetomos calientes energeacuteticos choquen con aacutetomos maacutes friacuteos y alejados del metal lo que los vuelve maacutes energeacute-ticos De este modo la energiacutea caloriacutefica se va desplazando por el objeto
gt Telescopio espacial Spitzer
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que cuando un objeto opaco o transluacutecido
bloquea la luz de una fuente se produce una sombra
bull que cuanto maacutes cerca se encuentra el objeto de la fuente de luz mayor es la sombra que produce
bull que las estrellas emiten luzbull que a medida que los planetas orbitan alrededor
de su estrella bloquean parte de su luzbull que los planetas absorben y reflejan luz
Contexto
A medida que un planeta orbita su estrella puede situarse entre ese astro y la Tierra lo que eclipsa para nosotros parte de la luz de la estrella Esto recibe el nombre de traacutensito La medicioacuten de la intensidad de la luz durante un periodo de tiempo permite detectar planetas distantes y sus estrellas En esta actividad los alumnos aprenderaacuten cuestiones relacionadas con la luz y las sombras el traacutensito de planetas extrasolares ante sus estrellas centrales las estrellas como objetos
que emiten luz y la absorcioacuten de la luz
gt ESAATG medialab CC BY-SA 30 IGO
41
tema 5EN TRAacuteNSITO
Deteccioacuten de planetas extrasolares mediante la medicioacuten del descenso de brillo
Registrador de datos
(data logger)
Pizarra blanca o pared blanca para proyectar
Esferas de poliestirenovarios tamantildeos Tijeras
CartulinaCinta adhesiva
Pinchos de brochetas
o palillos de madera
Fuente de luz linterna o foco
de LED
Ficha de actividades
5a y 5b
42 T5
Material necesario para realizar la actividad
Esferas de distintos tamantildeos
(baloacuten de fuacutetbol pelota tenis pelota
espuma)
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Fotometrista de
traacutensitos e Ingeniero de disentildeo
Caja de cartoacuten (tipo zapatos o tipo toacutener de impresora)
Disco graduadoEncuadernadores
Palillos de dientes
Bolitas pequentildeas de poliexpan o
plastilina
Tema 5 En traacutensito 43T5
Para preparar con antelacioacutenPrepara varias esferas de distintos tamantildeos como un baloacuten de fuacutetbol una pelota de espuma y una pelota de tenis Se pueden preparar etiquetas identificativas con la profesioacuten de fotometrista de traacutensitos
ActividadIntroduccioacuten Pregunta en clase queacute ocurre cuando un objeto opaco pasa por delante de una fuente de luz Haz una demostracioacuten pasando un objeto por delante del foco del proyector de la clase y mostrando su sombra en la pizarra blanca Como alternativa usa una linterna o un foco y proyecta la sombra contra una cartulina blanca o la pizarra blanca del aula
Plantea estas preguntas
mdash iquestQueacute le pasa al tamantildeo de la sombra cuando se acerca o se aleja el objeto de la fuente de luz iquestQueacute hariacuteas para averiguarlo
Cada grupo de alumnos recortaraacute una pequentildea figura de cartulina que deberaacute unir a una base de cartulina para que se mantenga en vertical Los alumnos planearaacuten la investigacioacuten emitiraacuten predicciones y reali-zaraacuten la actividad tomando mediciones meticulosas y tomando registros de los resultados Tal vez quieran usar para sus registros el ejemplo que aparece en la ficha de actividades 5a Los grupos pondraacuten en comuacuten sus hallazgos y explicaraacuten sus conclusiones
mdash iquestQueacute han descubierto iquestQueacute pasoacute con el tamantildeo de la sombra al acercar o alejar la figura de la fuente de luz iquestCoacutemo se aseguraron de que no hubiera desviaciones cada vez que realizaban la prueba iquestPueden usar los datos para trazar una graacutefica que muestre el tamantildeo de la sombra frente a la distancia de la fuente de luz
Muestra en clase esta animacioacuten (titulada laquoTransiting Exoplanet Graphraquo) con la simulacioacuten de la curva de
luz que surge a medida que un planeta orbita alrededor de su estrella httpyoutubeOX_QWa_v5rw
44 T5 Tema 5 En traacutensito
Recrea el traacutensito de un planeta ante su estrella usando la pizarra blanca y el proyector de la clase a modo de estrella central La clase deberiacutea percibir la sombra en la pantalla cuando dos alumnos lancen una pelota desde un lado de la pantalla hasta el otro Prueba a usar pelotas de distintos tamantildeos
El alumnado confeccionaraacute por grupos una maqueta del traacutensito de un planeta ante su estrella usando esferas de poliestireno (o ciacuterculos de cartulina) para representar los exoplanetas y los palillos o brochetas de madera para sostenerlos Una fuente de luz como una linterna o un foco led haraacute las veces de estrella Si se conecta un registrador de datos (data logger) a un ordenador portaacutetil para medir la intensidad de la luz se apreciaraacute un descenso en la luz registrada cuando el planeta pase por delante de la fuente de luz
Muestra al alumnado la ficha de actividades 5b donde aparece una serie de graacuteficas con el nivel de luz registrado a medida que un exo-planeta orbita alrededor de su estrella La graacutefica a tambieacuten ilustra queacute aspecto tendriacutea la graacutefica si el planeta en oacuterbita fuera maacutes grande iquestSeriacutean capaces de trazar una liacutenea en los diagramas b c y d que ilus-tre la graacutefica resultante si cerca de la estrella orbitara un planeta maacutes pequentildeo maacutes veloz o maacutes lento
gt Graacutefica para ilustrar el tamantildeo de la sombra frente a la distancia de la frente de luz (en cm)
Distancia (cm)
Tam
antildeo
de la
som
bra
(cm
)
ENLACES
Muestra en clase este interesante viacutedeo de animacioacuten donde se explica el trabajo de la misioacuten Kepler y coacutemo opera este telescopio para detectar planetas
httpskeplernasagovmultimediaInteracti-vesHowKeplerDiscoversPlanetsElementaryflashcfm
Herramienta Lightgrapher
httpskeplernasagoveducationModelsand-Simulationslightgrapher
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Con una caja de zapatos se puede fabricar una caja de luz Haz un orificio en uno de sus lados con la finalidad de iluminarla a traveacutes de eacutel con alguacuten tipo de foco como una linterna led En el lado opuesto practica otro orificio que quede justo en frente de la fuente de luz Recorta una rendija semicircular en la tapa-dera de la caja cerca del extremo en el que se encuentre la fuente de luz Introduce por este orificio un palillo que en uno de sus extremos porte una bola de plastilina que represente el planeta aseguacuterate de que el haz de luz incide directamente sobre el planeta Desplaza el palillo con el planeta desde un extremo de la rendija semicircular hasta el otro extremo simulando parte de la oacuterbita En lugar de mirar la luz directamente usa un teleacutefono moacutevil o iPad colocado en el orificio por el que se mira y graba un viacutedeo con el paso del planeta mientras lo desplazas de un extremo al otro de la rendija
Ver guiacuteas de construccioacuten de las cajas en el anexo C de este documentohttpeseroeswp-contentuploads201808Cuaderno-ESERO_Detective-de-exoplanetas_DE-SB-01_2C2AA-ED_DIGITALpdf
45T5Tema 5 En traacutensito
Puesta en comuacutenInsta a cada grupo a crear un modelo a partir de una de las curvas de luz que aparecen en la ficha de actividades 5b iquestSaben explicar por queacute cambia la curva de luz con la velocidad del traacutensito o con el tamantildeo del planeta que orbita alrededor de la estrella Aprovecha las actividades praacutecticas para comentar los detalles de conocimiento maacutes relevantes Recuerda al alumnado que la observacioacuten minuciosa del brillo de una es-trella al lo largo de un periodo de tiempo permite detectar un descenso minuacutesculo en la cantidad de luz que vemos de esa estrella Los cientiacuteficos pueden medir ese brillo y representarlo en una graacutefica que se conoce como curva de luz Los planetas suelen ser pequentildeiacutesimos comparados con sus estrellas centrales asiacute que los descensos de luz que provocan en ellas son extremadamente leves Los planetas del tamantildeo de la Tierra son especialmente difiacuteciles de detectar Los exoplanetas maacutes grandes son faacuteciles de divisar sobre todo cuando se detectan varias oacuterbitas
Curvas de luz del traacutensito de un planetaEstas son cuatro copias de la misma curva de luz (fichas 5b) registrada durante el traacutensito de un planeta por delante de su estrella La graacutefica a) tambieacuten muestra la curva (en azul) que se obtiene cuando alrededor de la estrella orbita un planeta maacutes grande Dibuja otra curva en las graacuteficas que muestre b) un planeta maacutes pequentildeo c) un traacutensito maacutes veloz y d) un planeta maacutes lento
ENLACES
La misioacuten Kepler de la NASA dedicoacute antildeos a observar el mismo trozo de cielo casi 100 000 estrellas con la esperanza de captar traacutensitos
httpskeplernasagovindexcfm
GRAacuteFICA A Tiempo
Tiempo
Tiempo
Tiempo
Porc
enta
je d
e br
illo
Porc
enta
je d
e br
illo
Porc
enta
je d
e br
illo
Porc
enta
je d
e br
illo
GRAacuteFICA C
GRAacuteFICA B
GRAacuteFICA D
w w w e s e r o e sH O J A D E A C T I V I D A D E S
acti
vida
des
46 T5
Cuaderno del profesoradoD E T E C C I Oacute N D E E X O P L A N E TA S Ficha 5a (anverso)
Nuestra pregunta es
Predecimos que
Cambiaremos
Mediremos
Dejaremos igual las condiciones siguientes
Resultados obtenidos
H O J A D E A C T I V I D A D E Sw w w e s e r o e s
actividades47T5
Cuaderno del profesoradoD E T E C C I Oacute N D E E X O P L A N E TA SFicha 5a (reverso)
Resultados obtenidos
Distancia a la luz (en cm) Tamantildeo de la sombra (en cm)
Los resultados obtenidos revelan
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los polos magneacuteticos se dan por pares bull que los polos opuestos se atraen y que los polos
iguales se repelenbull que los imanes atraen algunos materialesbull que una corriente eleacutectrica en un cable crea un
campo magneacutetico
Contexto
El descubrimiento del planeta extrasolar Proxima b un posible mundo similar a la Tierra que orbita alrededor de Proxima Centauri (la estrella maacutes cercana al Sol) suscitoacute diversas cuestiones relacionadas con su capacidad para albergar vida Este exoplaneta estaacute bombardeado por cantidades inmensas de radiacioacuten procedente de su estrella Como se encuentra maacutes cerca de su estrella que la Tierra del Sol necesitariacutea contar con un campo magneacutetico muy intenso para que la vida sobreviviera en eacutel Aquiacute en la Tierra el campo magneacutetico que rodea el planeta protege a todos los seres vivos de los peligrosos rayos coacutesmicos
En esta actividad el alumnado estudiaraacute los
imanes fabricaraacute un electroimaacuten sencillo e investigaraacute
sus propiedades
gt Exoplaneta con niveles elevados de radiacioacuten electromagneacutetica Creacutedito NASAJPL-CaltechR Hurt (SSC)
tema 6QUE LA FUERZA TE ACOMPANtildeE
Fabricacioacuten de un electroimaacuten
49
Cinta aislante Tijeras
Ademaacutes necesitaraacutes
Contenedor de plaacutestico
50 T6
Cable con aislamiento
(al menos 2 metros)2 pilas AA2 imanes
2 cables de conexioacuten
con pinzas de cocodrilo
Clips de papeleriacutea
2 varillas o clavos de hierro
grandes(uno fino y otro
grueso)2 portapilas AA
Material necesario para realizar la actividad
Interruptor o interruptor
casero
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astrofiacutesico e Ingeniero de producto
PelacablesTacos de madera
(para interruptor)Puntas
(para interruptor)
Material opcional
51T6Tema 6 Que la fuerza te acompantildee
Para preparar con antelacioacutenEl docente podraacute preparar interruptores eleacutectricos simples con el alumnado si no dispone de interruptores comerciales
Veacuteanse las instrucciones en el apartado titulado laquoInformacioacuten para el docenteraquo
Para esta actividad se pueden preparar etiquetas identificativas con la profesioacuten de astrofiacutesicoConviene confeccionar y probar un electroimaacuten antes de realizar la actividad en clase La fuerza del
imaacuten dependeraacute del nuacutemero de espiras con que se construya
ActividadIntroduccioacuten Muestra en clase una imagen del exoplaneta Proxima b y explica que se trata de un planeta distante que orbita alrededor de una estrella llamada Proxima Centauri que es la maacutes cercana al Sol Aunque la oacuterbita que sigue el planeta alrededor de su estrella estaacute dentro de la zona habitable soporta vientos descomuna-les 2000 veces maacutes fuertes que los que imperan en la Tierra y recibe un bombardeo intenso de radiacioacuten El planeta necesitariacutea contar con un campo magneacutetico potente para proteger cualquier tipo de vida que pudiera albergar
En esta actividad los alumnos investigaraacuten por su cuenta queacute tipos de imanes hay comprobaraacuten la atraccioacuten y repulsioacuten entre sus polos y la fuerza magneacutetica asimismo estudiaraacuten que los imanes atraen algunos materiales Tras discutir sus resultados explicaraacuten que la electricidad se puede usar para construir un imaacuten y lo que se obtiene se denomina electroimaacuten
Cada grupo usaraacute los materiales que hay dentro del recipiente para fabricar un electroimaacuten Primero comprobaraacute su eficacia usando clips de papeleriacutea Despueacutes los grupos debatiraacuten queacute materiales les gusta-riacutea someter a su electroimaacuten antes de reunir una serie de materiales
Averiguaciones
mdash iquestCuaacutentos clips de papeleriacutea atraeraacute el electroimaacuten
mdash iquestVariacutea la fuerza del imaacuten si se cambia la cantidad de espiras de alambre con que se construye
mdash iquestHay alguna relacioacuten entre el nuacutemero de espiras del electroimaacuten y la cantidad de clips de papeleriacutea que consigue atraer
52 T6 Tema 6 Que la fuerza te acompantildee
mdash iquestPuedes antildeadir un interruptor para activar y desactivar el paso de la electricidad y por tanto el imaacuten
mdash iquestCoacutemo afecta al imaacuten un incremento del voltaje con una pila maacutes potente o antildeadiendo maacutes pilas
mdash iquestRepercute en el imaacuten el empleo de un clavo maacutes largo maacutes corto maacutes grueso o maacutes fino
mdash iquestQueacute materiales se pueden levantar usando la atraccioacuten de un imaacuten
Los datos recopilados durante la investigacioacuten de la relacioacuten entre el nuacutemero de espiras y la cantidad de clips de papeleriacutea atraiacutedos se puede plasmar despueacutes en graacuteficas El alumnado deberaacute exponer sus hallaz-gos en forma de presentacioacuten o de mural
Puesta en comuacutenCada grupo elige un meacutetodo para informar de sus hallazgos al resto de la clase y resumiraacute sus resultados en la pizarra electroacutenica iquestEncontraron los grupos alguna conexioacuten entre el nuacutemero de espiras de alambre y la fuerza del electroimaacuten iquestLograron aumentar la potencia de su imaacuten iquestCoacutemo iquestQueacute materiales atrajo el imaacuten iquestCoinciden en sus conclusiones todos los grupos
Nuacutemero de espiras Nuacutemero de clips de papeleriacutea
53T6Tema 6 Que la fuerza te acompantildee
Informacioacuten para el docente Se cree que el campo magneacutetico de nuestro planeta se genera en las profundidades del nuacutecleo terrestre A medida que la Tierra gira se arremolinan los materiales fundidos situados en el nuacutecleo del planeta El hierro liacutequido conduce la electricidad y genera corrientes eleacutectricas que a su vez crean campos magneacuteticos Los cientiacuteficos han desarrollado un meacutetodo para calcular el campo magneacutetico de un planeta extrasolar distante que orbite alrededor de una estrella distinta de la nuestra El meacutetodo consiste en utilizar el telescopio espacial Hubble para observar el paso de un planeta por delante de su estrella y entonces estudiar la absorcioacuten de la radiacioacuten de la estrella por parte de la atmoacutesfera del planeta para por uacuteltimo estimar el tamantildeo de los campos magneacuteticos que actuacutean alrededor del planeta
Los campos magneacuteticos se producen cuando todos los electrones de un objeto de metal giran en la misma direccioacuten Un electroimaacuten es un tipo de imaacuten que usa electricidad y un material magneacutetico como el hierro para crear campos magneacuteticos Los campos magneacuteticos no se ven pero siacute se pueden medir sus efectos
Para construir un electroimaacuten simple bull Pela los extremos de un cable para despojarlos del aislamiento de
plaacutestico que los recubre bull Coloca los materiales dentro de un contenedor de plaacutestico que no
conduzca la electricidadbull Sujeta el cable de unos 20 cm de largo por uno de sus extremos
coloacutecalo en la cabeza de un clavo de hierro y enroacutellalo a lo largo de eacutel sin que se superponga en ninguacuten lugar hasta la punta del clavo
bull Aseguacuterate de que enrollas el cable en el clavo dando las vueltas siempre hacia el mismo lado para que la electricidad fluya en un solo sentido
bull Conecta los extremos del cable a los dos lados (el positivo y el ne-gativo) de la pila sujetaacutendolo a ellos con un trozo de cinta aislante para que no dejen de hacer contacto
bull Cuando hayas conectado el segundo extremo del cable la pila em-pezaraacute a conducir electricidad por las espiras de alambre y el clavo quedaraacute imantado
bull Si permutas las conexiones tambieacuten cambiaraacutes la polaridad del campo magneacutetico creado
bull Prueba el electroimaacuten colocaacutendolo cerca de un clip de papeleriacutea o cualquier otro metal
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Los alumnos investigaraacuten el exoplaneta HD 209458b apodado Osiris un juacutepiter caliente que viene a ser una tercera parte maacutes grande y maacutes brillante que Juacutepiter Tambieacuten podriacutean investigar Proxima b para lo que podraacuten apo-yarse en la informacioacuten que encontraraacuten aquiacute
httpsenwikipediaorgwikiProxima_Cen-tauri_b
httpswwwnasagovcontentgoddardhub-bles-new-shot-of-proxima-centauri-our-nea-rest-neighbor
CONFECCIOacuteN DE UN INTERRUPTOR SIMPLE
Clava dos puntillas pequentildeas en un taco pequentildeo de madera y ensarta en cada una de ellas un clip de papeleriacutea Sujeta los cables a la cabeza de cada puntilla con pinzas de coco-drilo El circuito se cierra al desplazar los clips para que esteacuten en contacto Usa este enlace para consultar las instrucciones para hacerlo y otros ejemplos de interruptores simples
httphomeschoolandthingsblogspotcouk201303making-simple-switch-for-elec-tricalhtml
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que las ondas electromagneacuteticas viajan por el
espaciobull que los cientiacuteficos captan esas ondas usando
radiotelescopios bull que esas ondas se traducen entonces a sonidosbull a trabajar siguiendo el meacutetodo cientiacutefico mediante
la formulacioacuten de predicciones la realizacioacuten de experimentos sin sesgos y la recopilacioacuten e interpretacioacuten de datos
Contexto
Los cuatro sateacutelites Cluster de ESA han descubierto que la Tierra y otros planetas con campos magneacuteticos como Juacutepiter y Saturno emiten sentildeales de radio que viajan por el espacio en un haz delgado Estas emisiones solo se pueden detectar e interpretar usando radiotelescopios de gran tamantildeo
En esta actividad el alumnado recrearaacute diversos sistemas para enviar mensajes a distancia incluido el recorrido de las ondas de radio por el espacio usaraacute el meacutetodo cientiacutefico para estudiar los teleacutefonos con cuerda y escucharaacute los sonidos
naturales de la Tierra
gt Representacioacuten artiacutestica de los sateacutelites CLUSTER Copyright NASA
55
tema 7iquestHAY ALGUIEN A LA ESCUCHA
Comunicacioacuten a traveacutes del espacio
2 vasos desechables
56 T7
CuerdaHilo de nailon
Material necesario para realizar la actividad A
Bazuca de aire o caja de cartoacuten
Pelotas de espuma de diferentes
coloresVasos
desechablesParaguasPapel Radio analoacutegica
Ademaacutes necesitaraacutes para realizar la actividad A
Ademaacutes necesitaraacutes para realizar la actividad B
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Radioastroacutenomo
e Ingeniero de Sonido
2 platillos (muacutesica)
1 velaFicha de
actividades 2b
Linterna
Tabla con Coacutedigo Morse
o aplicacioacuten para moacutevil
Una caja de cartoacuten Compaacutes Tijeras Cinta adhesiva
Material opcional
Material necesario para construir un bazuca de aire
57T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Para preparar con antelacioacutenEl docente puede conseguir un bazuca de aire por Internet o se puede construir uno con una caja de car-toacuten (consulte el apartado titulado ldquoInformacioacuten para el docenterdquo)
Ten a mano una radio analoacutegica
Para la construccioacuten del teleacutefono deberemos practicar un orificio en la base de cada vaso previamente Para esta investigacioacuten se pueden preparar etiquetas identificativas con las profesiones de Radioastroacuteno-mo e Ingeniero de Sonido
Actividad AAveriguar maneras de enviar mensajes a distancia
Introduccioacuten Comienza el tema con una demostracioacuten para despertar la imaginacioacuten del alumnado Tiende una cuerda por el aula y cuelga de ella un trozo de papel o pide a alguien de la clase que lo sostenga en alto Utiliza un ba-zuca de aire para lanzar una onda de aire a traveacutes del aula que haga vibrar el papel Luego pide que un par de voluntarios se coloquen los vasos desechables en la cabeza Apunta con el bazuca hacia cada uno de los vasos y dispara Los vasos se tambalearaacuten y se caeraacuten Pregunta en clase queacute creen que pasa
Tambieacuten se pueden chocar dos platillos para demostrar que el aire que desplazan apaga la llama de una vela
Explica a la clase que aunque no vemos el aire moverse hasta el papel o los vasos siacute vemos o percibimos las consecuencias de ese desplazamiento De manera anaacuteloga las ondas de radio que recorren distancias inmen-sas por el espacio no se ven pero sabemos que estaacuten ahiacute al capturarlas y transformarlas en sonido Pregunta en clase si se les ocurre alguna manera de enviar mensajes a distancia aquiacute en el planeta Tierra Deja que debatan sus propuestas Ensentildea en clase dos objetos sencillos (vasos de papel y cuerda) que podriacutean utilizarse para enviar un mensaje iquestSe le ocurre a alguien coacutemo Aniacutemalos a comprobar sus propuestas A continuacioacuten los chicos probaraacuten por parejas a usar vasos de papel y cuerda para mandar mensajes Organizados ya por grupos debe-raacuten identificar queacute variables pueden cambiarse y coacutemo planificariacutean la investigacioacuten Tal vez quieran apoyarse en la ficha de actividades 2b (del tema 2) para planificar la resolucioacuten de interrogantes como
mdash iquestAfecta la longitud de la cuerda o el tipo de cuerda al sonido recibido
mdash iquestQueacute pasa cuando la cuerda estaacute tensa o flojamdash iquestTiene alguna repercusioacuten el material del
que estaacute hecho el vasomdash iquestFuncionariacutea el teleacutefono de cuerda
doblando una esquina
58 T7 Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
mdash El alumnado recopilaraacute y anotaraacute los datos y compartiraacute los resultados con la clase
mdash iquestQueacute tipo de cuerda o vaso recomendariacutean y por queacute
Puesta en comuacutenExplica en clase que los sonidos se generan mediante vibraciones que se desplazan a traveacutes del aire de soacute-lidos y de liacutequidos Las vibraciones que se producen al hablar dentro del vaso viajan por la cuerda hasta lle-gar al otro vaso el aire que hay dentro del vaso y los huesos que hay en el craacuteneo vibran y esas vibraciones llegan hasta los oiacutedos y entonces el cerebro descifra esa informacioacuten en forma de sonidos reconocibles
Para afianzar estos conocimientos se puede utilizar este viacutedeo
httpswwwyoutubecomwatchv=HMXoHKwWmU8
Actividad BEstudio de las ondas de radio
IntroduccioacutenHaz hincapieacute en que las ondas de radio son muy diferentes de las ondas del sonido Explica que las ondas electromagneacuteticas pueden viajar por el espacio sin necesidad de que haya aire Algunas de estas ondas se denominan ondas de radio Los cientiacuteficos han descubierto una manera de captar ondas de radio y convertirlas en sentildeales que viajan hasta nuestro oiacutedo
A continuacioacuten el alumnado reproduciraacute en clase el viaje que siguen las ondas electromagneacuteticas por el espacio hasta llegar al radiotelescopio Varios voluntarios se colocaraacuten en un extremo del aula con pelotas de espuma de diferentes colores que lanzaraacuten hacia el laquoradiotelescopioraquo un paraguas abierto que otro voluntario sujetaraacute desde el lado opuesto del aula de manera que la parte coacutencava mire hacia la clase Alguien decidiraacute queacute colores representaraacuten las ondas de radio uacutetiles Cuando se hayan lanzado todas las pelotas solo se conservaraacuten las pelotas de los colores elegidos que haya atrapado el paraguas mientras que el resto se desecharaacute Explica en clase que las estrellas (representadas por los alumnos voluntarios) emiten un montoacuten de radiacioacuten (representada aquiacute por todas las pelotas de diferentes colores) que viaja por el espacio el radiotelescopio (representado por el paraguas) capta toda esa radiacioacuten pero este instrumento solo podraacute utilizar la radiacioacuten de ciertas longitudes de onda las denominas ondas de radio las cuales transformaraacute en sentildeales comprensibles para nosotros
59T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Demostracioacuten del docenteUtiliza una radio analoacutegica para que el alumnado perciba el sonido que se oye cuando no estaacute sintonizada ninguna emisora mientras que al sintonizar alguna el sonido se vuelve niacutetido De forma anaacuteloga seriacutea-mos incapaces de atribuir un sentido a las ondas de radio si su energiacutea no se transformara en vibraciones que percibimos en forma de sonidos
Explica en clase que la Tierra y otros planetas tienen una manera de gritarle al resto de la Galaxia laquoiexclEstoy aquiacuteraquo Lo que ocurre es que ese mensaje solo se percibe y se entiende mediante radiotelescopios de gran tamantildeo
En este enlace escucharaacutes una grabacioacuten con los laquosonidosraquo
naturales de la Tierra
httpwwwesaintesaKIDSenSEM5QPSHKHF_LifeinSpace_0html
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Los maacutes entusiastas podriacutean construir o com-prar un transmisor que permita al alumnado enviar mensajes Los chicos tambieacuten podriacutean realizar su propia grabacioacuten de radio
Tambieacuten podriacutea estudiarse el coacutedigo Morse Existe una aplicacioacuten para teleacutefonos moacuteviles llamada Morse-It que traduce textos a pitidos en coacutedigo Morse Una laacutempara led podriacutea sustituirse por un timbre Otra alternativa seriacutea utilizar una linterna para enviar mensajes con patrones de haces de luz Explica que la luz se puede usar de este modo para enviar informacioacuten
Imagen 1 El Observatorio IRAM Pico Veleta o IRAM 30m es un radiotelescopio pertenecien-te al Instituto de Radioastronomiacutea Milimeacutetrica que estaacute situado en la loma de Dilar en Sierra Nevada a una altura de 2850 m sobre el nivel del mar
gt Radiotelescopio del observatorio de Sierra Nevada desde las pistas de esquiacute
60 T7 Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
A - J --- S 1 ----
B - K -- T - 2 ---
C -- L - U - 3 --
D - M -- V - 4 -
E N - W -- 5
F - O --- X -- 6 -
G -- P -- Y --- 7 --
H Q --- Z -- 8 ---
I R - 0 -----
9 ----
gt Tabla con el coacutedigo Morse
61T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Informacioacuten para el docente Los objetos que pueblan el espacio como planetas exoplanetas estrellas polvo y gas emiten ondas elec-tromagneacuteticas de diferentes longitudes de onda Parte de la luz que emiten tiene longitudes de onda muy largas algunas de hasta kiloacutemetro y medio de longitud Estas ondas largas reciben el nombre de ondas de radio y son parte de una serie maacutes grande de ondas denominadas en su conjunto espectro electromag-neacutetico Como las ondas de radio son tan largas para captarlas se utilizan telescopios especiales llamados radiotelescopios Estos son mucho maacutes grandes que los telescopios que se usan para captar la luz visible Estos instrumentos inmensos se apuntan hacia las estrellas o planetas y permiten conocer su estructura movimiento y composicioacuten a partir del estudio de las ondas de radio que provienen de esos objetos En astronomiacutea se utilizan ciertos instrumentos para convertir las ondas de radio en imaacutegenes y sonidos
Construccioacuten de un bazuca de aire1 Sella por completo todos los bordes de la caja con la cinta adhesiva 2 Traza un ciacuterculo en el centro de uno de sus lados recoacutertalo y sella los bordes de este orificio
con cinta 3 Golpea con las manos simultaacuteneamente dos lados opuestos de la caja de manera que el aire que
hay en su interior se vea forzado a salir por el orificio circular 4 Dirige el aire saliente hacia el objetivo como un montoacuten de vasos de papel para intentar tumbarlos
con la raacutefaga
gt Bazuka de aire
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los sonidos se producen por vibracionesbull que el tono de un sonido se puede cambiarbull que los exoplanetas pueden transitar ante el disco
de sus estrellas siguiendo un patroacuten regular
Contexto
El telescopio espacial Spitzer reveloacute hace poco que alrededor de la estrella TRAPPIST-1 orbitan siete planetas similares a la Tierra cuyo nombre astronoacutemico es b c d e f g y h Los planetas se detectaron debido a sus traacutensito por delante de la estrella lo que eclipsa perioacutedicamente una parte minuacutescula de la luz estelar Los planetas orbitan esta estrella siguiendo un patroacuten
En este tema el alumnado usaraacute materiales cotidianos para confeccionar instrumentos sencillos como flautas de pan a partir de pajitas de refrescos y producir con ellos siete notas que combinaraacuten al
antojo de su imaginacioacuten para crear melodiacuteas
gt Sistema solar de TRAPPIST-1 Copyright de la ilustracioacuten NASA
63
tema 8LA MUacuteSICA DE LOS PLANETAS EXTRASOLARES
Sonidos del espacio
64 T8
Ordenador con conexioacuten a
internet
Material necesario para realizar la actividad
Pajitas de refresco
Ademaacutes necesitaraacutes
Vasos desechables
Cinta adhesiva
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Ingeniero de
sonido y Cientiacutefico planetario
Botellas o vasos Baquetas Cajas de cartoacuten vaciacuteas
Gomas elaacutesticas Reglas de plaacutestico
65T8Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
Para preparar con antelacioacutenPara esta actividad se pueden preparar etiquetas indentificativas para la profesioacuten de ingeniero de sonido
ActividadIntroduccioacutenExplica en clase que el telescopio espacial Spitzer descubrioacute la estrella TRAPPIST-1 y sus siete planetas
Muestra la imagen de TRAPPIST-1
httpcdnsci-newscomimagesenlarge3image_4728e-TRAPPIST-1jpg
Reproduce en clase la animacioacuten de los traacutensitos ante TRAPPIST que aparece en el siguiente viacutedeo Las oacuterbitas se han acelerado para que el viacutedeo dure un solo minutohttpwwwspitzercaltecheduexploreblog371-Making-Music-from-Exoplanets
Explica que usando los patrones de los traacutensitos de estos siete planetas similares a la Tierra ante el disco de su estrella ha inspirado a un muacutesico a componer una melodiacutea basada en los tiempos en los que se produ-cen esos traacutensitos Asignoacute al traacutensito de cada planeta una nota musical acorde con su nombre (en ingleacutes b es la nota si c es do d es re e es la nota mi f es fa g es sol y h no se corresponde con ninguna nota musical) y antildeadioacute al conjunto una instrumentacioacuten sencilla de fondo y el ritmo de un tambor
Pon ejemplos de alguacuten otro sistema planetario extrasolar como Gliese o Kepler
con una cantidad diversa de planetas en oacuterbita alrededor de la estrella central
httpsexoplanetsnasagovresources174 httpswwwnasagovameskeplerkepler-186-and-the-solar-system
El alumnado cortaraacute las pajitas de papel para construir siete laquoflautas de panraquo de distintas longitudes Todas ellas deberaacuten tener uno de sus extremos aplanado de manera que al soplar por eacutel se produzca una nota o vibracioacuten diferente iquestSon capaces los alumnos de usar las flautas por turnos para crear una melodiacutea Organizados en grupos los chicos usaraacuten esas siete notas para crear una melodiacutea baacutesica a la que antildeadiraacuten la muacutesica que deseen
Ya han compuesto una muacutesica basada en los traacutensitos de TRAPPIST iquestPodraacuten crear ahora una melodiacutea basada en otros sistemas Podriacutean probar a llenar botellas o jarras con agua hasta distintas alturas a tamborilear con las baquetas a hacer vibrar reglas sobre el borde de una mesa o a hacer vibrar gomillas elaacutesticas tensadas a lo ancho de una caja de pantildeuelos vaciacutea
mdash iquestSeriacutea capaz alguacuten grupo de componer un rap para acompantildear sus melodiacuteas
66 T8 Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
Puesta en comuacutenCada grupo interpretaraacute su composicioacuten para toda la clase iquestSe les ocurre alguna aportacioacuten para mejorar las piezas musicales
En el tema 7 el alumnado aprendioacute que los planetas con un cam-po magneacutetico producen sentildeales que se pueden detectar mediante radiotelescopios Si una raza alieniacutegena captara las sentildeales de radio naturales que emite la Tierra oiriacutea una serie de chasquidos y silbidos iexclparecidos a los de R2-D2 el robot de Star Wars
Vuelve a oiacuter los chasquidos y silbidos de la Tierra en el sitio ESA Kids
httpwwwesaintesaKIDSenSEM5QPSHKHF_LifeinSpace_0html
Oiacuted en clase un corte de Star Wars la firma de cinco notas de la peliacute-cula Encuentros en la tercera fase o cualquier otra muacutesica relacionada con el espacio
Actividad B El programa ScratchCada uno de los planetas de Trappist-1 tarda un tiempo diferente en completar una oacuterbita alrededor de su estrella central Las leyes de Ke-pler dicen que cuanto maacutes lejos se encuentra un planeta de su estrella maacutes tarda en recorrer su oacuterbita
En este proyecto en Scratch el periodo de cada oacuterbita es propor-cional a los periodos orbitales reales de los planetas de Trappist Cada vez que un planeta completa una oacuterbita el modelo emite un sonido diferente
httpsscratchmiteduprojects153216618
Los sonidos estaacuten asignados de la siguiente manera pero es faacutecil cam-biar esto dentro del modelo
B ndash Chomp C ndash Boing D ndash CricketE ndash Meow F ndash Alien Creak2 G ndash Bass BeatboxH ndash Goose
El tiempo que dura cada oacuterbita se puede encontrar en el programa Scratch y se da en segundos
El cursor proporcional del modelo se puede utilizar para obtener muacuteltiplos de cada periodo orbital Por ejemplo si la proporcioacuten se es-tablece en 2 entonces el periodo de Trappist-1b ascenderaacute a 302 se-gundos y el de Trappist-1h seraacute de 40 segundos
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
El alumnado podriacutea iniciarse en el empleo de un programa informaacutetico para crear sus propias composiciones musicales basadas en los patrones orbitales de los planetas de TRAPPIST-1 Beatwave es una aplicacioacuten interesante que se puede usar con teleacutefonos moacuteviles y que ofrece la posibilidad de crear ritmos simples melodiacuteas melodiacuteas paralelas y de antildeadir instrumentos de fondo
67T8Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
1 Pulsa la flecha identifica los distintos sonidos que se oyen 2 Ordeacutenalos por periodos (del maacutes corto al maacutes largo) Pulsa stop
para detener los sonidos3 Cronometra cada uno crea una tabla con los periodos orbitales
(en segundos) 4 Pulsa en cada planeta para comprobar que cada sonido se re-
produce por separado Los datos reales de los planetas se pue-den encontrar en Wikipedia
httpsenwikiped iaorgwikiTRAPPIST-1mediaFile-PIA21425_-_TRAPPIST-1_Statistics_Tablejpg
El alumnado podriacutea recrear las oacuterbitas intentando cronometrar sus perio-dos mientras caminan en torno a una laquoestrellaraquo de manera que siempre pasen por el mismo punto cada vez que oigan el sonido de su planeta Esta recreacioacuten fiacutesica de las oacuterbitas con alumnos representando cada uno de los planetas orbitando alrededor de una estrella central podriacutea ayudar al grupo a entender la distancia a la que se encuentra cada planeta de la estrella y la velocidad a la que se desplaza en relacioacuten con los demaacutes pla-netas del sistema Asimismo podriacutea ayudarles a entender queacute hicieron en realidad durante la actividad con el programa Scratch que cada sonido re-presenta una oacuterbita completa Tendriacutean que poner a escala la distancia de las oacuterbitas porque si no algunos tardariacutean diacuteas en completar una vuelta de modo que un ejercicio matemaacutetico uacutetil consistiriacutea en crear una escala adecuada que pudiera representarse dentro de la clase Para ello deberaacuten asumir que las oacuterbitas son circulares Si juegan con el cursor proporcional del modelo encontraraacuten la mejor opcioacuten para que todos los planetas com-pleten sanos y salvos sus oacuterbitas respectivas Deberaacuten calcular la longitud del periodo de su sonido particular y luego lo comprobaraacuten
Quien tenga habilidad programando podraacute ampliar el ejercicio in-troduciendo las oacuterbitas de los planetas en el modelo
En este enlace se puede encontrar un ejemplo de movimiento circular
en Scratch
httpsscratchmiteduprojects11439426
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Usar los datos del periodo orbital para crear una composicioacuten musical similar para nuestro Sistema Solar y compara los dos sistemas
Crear una animacioacuten con Scratch para ilustrar la rotacioacuten de los planetas del sistema TRAPPIST-1 en torno a su estrella
gt Captura de pantalla del programa Scratch
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los planetas extrasolares y sus estrellas se
encuentran a millones de antildeos-luz de distancia del Sistema Solar
bull que las condiciones ambientales que se dan en esos planetas son diversas
bull que los seres vivos experimentan adaptaciones a lo largo del tiempo para sobrevivir en las condiciones ambientales que existen en cada momento
bull que en otros sistemas planetarios podriacutea haber formas de vida diferentes a las de la Tierra
Contexto
En esta actividad el alumnado recopilaraacute informacioacuten sobre planetas extrasolares y basaacutendose en ella usaraacute la imaginacioacuten y trabajaraacute de manera creativa para disentildear y describir un nuevo exoplaneta Para ello tendraacute en cuenta rasgos clave y las adaptaciones que necesitariacutean desarrollar los seres vivos para sobrevivir en las condiciones ambientales de ese
planeta
gt ExoMars Rover ESAATG medialab
69
tema 9AGENCIA DE VIAJES A PLANETAS EXTRASOLARES
Exploracioacuten de mundos alieniacutegenas
Libros tabletas y ordenadores
de consulta
Rotuladores y laacutepices
de colores
70 T9
Ordenador con conexioacuten a
internet
Material necesario para realizar la actividad
Papel
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astroacutenomo
galaacutectico y extragalaacutectico y Astrobioacutelogo
71T9Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
Para preparar con antelacioacutenPara esta actividad se pueden preparar etiquetas identificativas para las profesiones de astroacutenomo extra-galaacutectico y astrobioacutelogo
IntroduccioacutenExplica en clase que en este tema deben actuar en primer lugar como astroacutenomos extragalaacutecticos para estudiar y disentildear un planeta extrasolar distante Despueacutes haraacuten las veces de astrobioacutelogos para estudiar y disentildear alguna forma de vida alieniacutegena uacutenica y tendraacuten que describir coacutemo se ha adaptado a las condi-ciones ambientales que imperan en su lejano mundo
Empieza la actividad con un emocionante viaje a mundos distantes usando la herramienta interactiva httpeyesjplnasagoveyes-on-exoplanetshtml
Muestra en clase las imaacutegenes del sitio en Internet de la NASAhttpsexoplanetsnasagovalien-worldsexoplanet-travel-bureau
En este sitio encontraraacutes una seleccioacuten de carteles con gran variedad de exoplanetas que ilustran los rasgos uacutenicos de cada uno de ellos
bull TRAPPIST-1_Planet hop from TRAPPIST-1 (de planeta en planeta desde TRAPPIST-1)
bull PSOJ31885-22 _Where the night life never ends (Donde la vida nocturna nunca cesa)
bull HD4037G_Experience the gravity of a super earth (Experimenta la gravedad de una supertierra)
bull KEPLER-16B_Where your shadow always has company (Donde tu sombra siempre tiene compantildeiacutea)
bull 51 Pegasi-b_Greetings from your first exoplanet (Saludos desde tu primer exoplaneta)
bull KEPLER-186F_Where the grass is always redder (Donde la hierba siempre es maacutes roja)
El tamantildeos de estos exoplanetas va desde las supertierras hasta los minineptunos algunos son rocosos otros son aacuteridos como desiertos los hay volcaacutenicos achicharrantes geacutelidos unos son asolados por potentes vientos otros son bombardeados por radiacioacuten intensa
gt Muestra de carteles sobre exoplanetas del sitio web de la NASA
72 T9 Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
Actividad ACada grupo estudiaraacute varios sistemas de planetas extrasolares y con la informacioacuten obtenida crearaacute una descripcioacuten detallada del mundo distante inventado por ellos A continuacioacuten disentildearaacuten un cartel en el que figuren los principales rasgos de ese planeta
Actividad BSi en ese mundo pudiera haber vida iquestqueacute forma tendriacutea iquestQueacute clase de adaptaciones tendriacutean que desarrollar los seres vivos para sobrevivir en las condiciones ambientales de este planeta La astrobiologiacutea aspira a descubrir cuaacuteles son las condiciones necesarias para la vida y queacute formas puede adoptar la vida Los alumnos asumiraacuten el papel de as-trobioacutelogos para estudiar los entornos extremos que hay en la Tierra y las adaptaciones que han desarrollado los seres vivos para sobrevivir en ellos Usaraacuten esta informacioacuten para describir la clase de vida alieniacutegena que podriacutea existir en el nuevo mundo que han imaginado Dibujaraacuten y pondraacuten nombre a esta nueva forma de vida y sentildealaraacuten sus rasgos principales
Puesta en comuacutenLos grupos presentaraacuten sus disentildeos ante su clase o ante otra clase y describiraacuten con detalle el mundo alieniacutegena que han inventado Expli-caraacuten queacute adaptaciones han desarrollado los seres vivos para adaptar-se a ese entorno
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Si fuera posible iquesta cuaacutel de esos exoplanetas viajariacutean los chicos o enviariacutean una sonda para estudiarlo y por queacute El docente haraacute hincapieacute en que es imposible viajar a estos exoplanetas distantes debido a las inmensas distancias que nos separan de ellos iquestCoacutemo seriacutea ese lugar Si pudieran elegir sus caracteriacutesticas iquestcuaacuteles creen que seriacutean las ideales para vivir felices y con bienestar
Puede que los grupos quieran componer una muacutesica para acompantildear su mural Tambieacuten podriacutean disentildear confeccionar y decorar una maqueta para ilustrar los rasgos principales del mundo distante que han elegido Esta actividad podriacutea relacionarse con otros temas interdisciplinares del curriacuteculo como dibujo teatro tecnologiacutea ingenieriacutea geografiacutea lecto-escritura e informaacutetica
73T9Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
VoyagerEn 1977 se lanzaron las dos sondas gemelas Voyager 1 y 2 para explo-rar regiones del espacio a las que ninguacuten otro artefacto terrestre habiacutea llegado jamaacutes Ambas estaacuten maacutes lejos del Sol que Plutoacuten y a traveacutes de los datos que siguen enviando a la Tierra los cientiacuteficos confiacutean en co-nocer mejor el espacio que media entre las estrellas llamado espacio interestelar La nave lleva a bordo un disco de cobre chapado en oro de unos 30 cm con sonidos e imaacutegenes seleccionados para retratar la diversidad de la vida y la cultura en la Tierra
mdash iquestQueacute pondriacutean los chicos en un disco asiacute para enviar en una misioacuten con destino a un planeta distante situado fuera de los confines de nuestra propia Galaxia
mdash iquestCoacutemo describiriacutean a los seres humanos
mdash iquestQueacute los hace felicesmdash iquestQueacute cualidades consideran
deseables en un ser humano
mdash iquestQueacute aficiones animales accidentes geograacuteficos o muacutesica incluiriacutean en el disco
mdash Si tuvieran que escribir una carta a un ser alieniacutegena iquestqueacute le diriacutean
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
El alumnado podriacutea grabar un viacutedeo o un mensaje de voz composiciones musicales programas informaacuteticos robots creaciones artiacutesticas o fotografiacuteas Esta actividad ofrece muchas posibilidades para seguir un plantea-miento interdisciplinar amplio atractivo para todas las edades y todo tipo de capacidades
Otros cuadernos didaacutecticosConsulta todos los disponibles y descaacutergalos de la web wwweseroes
Deteccioacuten de exoplanetasESCONDIDOS EN LA LUZModelado de traacutensitos de exoplanetas
PRIMARIA
Ingenieriacutea de astronavesLA ALEACIOacuteN PERFECTADescubre las distintas propiedades de los materiales
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Lanzamiento de cohetesTECNOLOGIacuteA ESPACIALCalcula y disentildea tu propio lanzamiento
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Observador de la tierraCENTINELA INCANSABLERecogida y anaacutelisis de informacioacuten para comprender mejor nuestro planeta
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Modelado de traacutensitos de exoplanetas
exoplanetasDeteccioacuten de
ESCONDIDOS EN LA LUZ
PrimariaCuaderno del profesorado
DE-P-01
Colaboradores ESERO Spain Mayo 2019
ANDALUCIacuteA Consejeriacutea de Educacioacuten y Deporte de la Junta de Andaluciacutea
ARAGOacuteN Fundacioacuten Centro Astronoacutemica Aragoneacutes Espacio 042
Fundacioacuten Ibercivis
ASTURIAS Consejeriacutea de Educacioacuten y Cultura del Gobierno del Principado de Asturias
CANARIAS Consejeriacutea de Educacioacuten y Universidades del Gobierno de Canarias
CATALUNtildeA CESIRE (Centre de Recursos Pedagogravegics Especiacutefics de Suport a la Innovacioacute i la Recerca Educativa) Departament drsquoEnsenyament Generalitat de Catalunya
GALICIA Conselleriacutea de Educacioacuten Universidade e Formacioacuten Profesional de la Xunta de Galicia
I BALEARES Conselleria De Educacioacuten y Universidad Govern Illes Balears
LA MANCHA Consejeriacutea de Eduacioacuten Cultura y Deportes Gobierno de Castilla La Mancha
MADRID Consejeriacutea de Educacioacuten e Investigacioacuten de la Comunidad de Madrid
Grupo de Investigacioacuten en Nutricioacuten Ejercicio y Estilo de Vida Saludable INEF Universidad Politeacutecnica de Madrid
MURCIA Consejeriacutea de Empleo Universidades y Empresa Regioacuten de Murcia
NAVARRA Pamplonetario
PAIacuteS VASCO Departamento de educacioacuten Gobierno Vasco
VALENCIA Ciutat de les Arts i les Ciegravencies Generalitat Valenciana
Tema 4 Ni demasiado friacutea ni demasiado caliente 39T4
ductores del calor y permiten que el calor pase a su traveacutes mientras que otros son aislantes lo que sig-nifica que no son muy eficaces dejando pasar el calor a traveacutes de ellos En el espacio la energiacutea caloriacutefica viaja por el vaciacuteo del espacio mediante un proceso denominado radiacioacuten
Para demostrar la radiacioacuten caloriacuteficaEl docente podraacute optar por utilizar este apartado como una demostracioacuten en clase o para que cada grupo realice su propio experimento Vierte el mismo volumen de agua friacutea en dos latas de metal ideacutenticas pero con una de ellas pintada con pintura acriacutelica negra mate o envuelta en papel negro e introduce en cada una un termoacutemetro o una sonda de temperatura de un registrador de datos Pon ambas latas al sol o bajo una fuente de calor como un foco Al cabo de un tiempo el agua de la lata negra deberiacutea estar maacutes ca-liente que la de la otra lata La lata sin pintar absorbe poco calor porque refleja gran parte de la energiacutea ca-loriacutefica En cambio la superficie negra absorbe bien el calor radiante y la temperatura del agua aumenta
Informacioacuten para el docente La energiacutea caloriacutefica se desplaza de los objetos calientes a los friacuteos por tres meacutetodos convencioacuten con-duccioacuten y radiacioacuten De todos ellos la radiacioacuten es el uacutenico que no requiere contacto En el espacio no hay medio material por el que circular y la energiacutea caloriacutefica solo puede viajar en forma de radiacioacuten El infrarrojo es un tipo de luz que cae justo fuera del rango de la luz visible en el espectro electromagneacutetico Las ondas de luz portan energiacutea las longitudes de onda maacutes cortas tienen maacutes energiacutea mientras que las longitudes de onda maacutes largas tienen menos energiacutea Los objetos maacutes friacuteos brillaraacuten con longitudes de onda maacutes largas mientras que los objetos calientes brillaraacuten con longitudes de onda maacutes cortas En este proceso no interviene ninguna partiacutecula a diferencia de cuando se produce la conduccioacuten asiacute que la ra-diacioacuten puede darse en el vaciacuteo del espacio Los astroacutenomos que buscan exoplanetas utilizan telescopios de infrarrojos para detectar el tenue fulgor de objetos situados en el espacio exterior Los exoplanetas se detectan con maacutes facilidad cuando son grandes y completan una oacuterbita alrededor de su estrella cada pocos diacuteas 51 Pegasi b es un ejemplo y se considera un juacutepiter caliente Estos planetas alcanzan tempe-raturas muy elevadas porque se encuentran muy cerca de sus estrellas y fulguran con intensidad en luz infrarroja Spitzer fue el primer telescopio espacial que permitioacute detectar la luz de estos juacutepiter calientes
El papel termocromaacutetico contiene pigmentos sensibles a la temperatura Cambian de color al ca-lentarse o enfriarse Los materiales termocromaacuteticos se pueden utilizar para comprobar la laquoconductividad teacutermicaraquo o la capacidad para conducir el calor de un material
Los metales son materiales de una conductividad extrema La conduccioacuten permite que los aacutetomos calientes energeacuteticos choquen con aacutetomos maacutes friacuteos y alejados del metal lo que los vuelve maacutes energeacute-ticos De este modo la energiacutea caloriacutefica se va desplazando por el objeto
gt Telescopio espacial Spitzer
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que cuando un objeto opaco o transluacutecido
bloquea la luz de una fuente se produce una sombra
bull que cuanto maacutes cerca se encuentra el objeto de la fuente de luz mayor es la sombra que produce
bull que las estrellas emiten luzbull que a medida que los planetas orbitan alrededor
de su estrella bloquean parte de su luzbull que los planetas absorben y reflejan luz
Contexto
A medida que un planeta orbita su estrella puede situarse entre ese astro y la Tierra lo que eclipsa para nosotros parte de la luz de la estrella Esto recibe el nombre de traacutensito La medicioacuten de la intensidad de la luz durante un periodo de tiempo permite detectar planetas distantes y sus estrellas En esta actividad los alumnos aprenderaacuten cuestiones relacionadas con la luz y las sombras el traacutensito de planetas extrasolares ante sus estrellas centrales las estrellas como objetos
que emiten luz y la absorcioacuten de la luz
gt ESAATG medialab CC BY-SA 30 IGO
41
tema 5EN TRAacuteNSITO
Deteccioacuten de planetas extrasolares mediante la medicioacuten del descenso de brillo
Registrador de datos
(data logger)
Pizarra blanca o pared blanca para proyectar
Esferas de poliestirenovarios tamantildeos Tijeras
CartulinaCinta adhesiva
Pinchos de brochetas
o palillos de madera
Fuente de luz linterna o foco
de LED
Ficha de actividades
5a y 5b
42 T5
Material necesario para realizar la actividad
Esferas de distintos tamantildeos
(baloacuten de fuacutetbol pelota tenis pelota
espuma)
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Fotometrista de
traacutensitos e Ingeniero de disentildeo
Caja de cartoacuten (tipo zapatos o tipo toacutener de impresora)
Disco graduadoEncuadernadores
Palillos de dientes
Bolitas pequentildeas de poliexpan o
plastilina
Tema 5 En traacutensito 43T5
Para preparar con antelacioacutenPrepara varias esferas de distintos tamantildeos como un baloacuten de fuacutetbol una pelota de espuma y una pelota de tenis Se pueden preparar etiquetas identificativas con la profesioacuten de fotometrista de traacutensitos
ActividadIntroduccioacuten Pregunta en clase queacute ocurre cuando un objeto opaco pasa por delante de una fuente de luz Haz una demostracioacuten pasando un objeto por delante del foco del proyector de la clase y mostrando su sombra en la pizarra blanca Como alternativa usa una linterna o un foco y proyecta la sombra contra una cartulina blanca o la pizarra blanca del aula
Plantea estas preguntas
mdash iquestQueacute le pasa al tamantildeo de la sombra cuando se acerca o se aleja el objeto de la fuente de luz iquestQueacute hariacuteas para averiguarlo
Cada grupo de alumnos recortaraacute una pequentildea figura de cartulina que deberaacute unir a una base de cartulina para que se mantenga en vertical Los alumnos planearaacuten la investigacioacuten emitiraacuten predicciones y reali-zaraacuten la actividad tomando mediciones meticulosas y tomando registros de los resultados Tal vez quieran usar para sus registros el ejemplo que aparece en la ficha de actividades 5a Los grupos pondraacuten en comuacuten sus hallazgos y explicaraacuten sus conclusiones
mdash iquestQueacute han descubierto iquestQueacute pasoacute con el tamantildeo de la sombra al acercar o alejar la figura de la fuente de luz iquestCoacutemo se aseguraron de que no hubiera desviaciones cada vez que realizaban la prueba iquestPueden usar los datos para trazar una graacutefica que muestre el tamantildeo de la sombra frente a la distancia de la fuente de luz
Muestra en clase esta animacioacuten (titulada laquoTransiting Exoplanet Graphraquo) con la simulacioacuten de la curva de
luz que surge a medida que un planeta orbita alrededor de su estrella httpyoutubeOX_QWa_v5rw
44 T5 Tema 5 En traacutensito
Recrea el traacutensito de un planeta ante su estrella usando la pizarra blanca y el proyector de la clase a modo de estrella central La clase deberiacutea percibir la sombra en la pantalla cuando dos alumnos lancen una pelota desde un lado de la pantalla hasta el otro Prueba a usar pelotas de distintos tamantildeos
El alumnado confeccionaraacute por grupos una maqueta del traacutensito de un planeta ante su estrella usando esferas de poliestireno (o ciacuterculos de cartulina) para representar los exoplanetas y los palillos o brochetas de madera para sostenerlos Una fuente de luz como una linterna o un foco led haraacute las veces de estrella Si se conecta un registrador de datos (data logger) a un ordenador portaacutetil para medir la intensidad de la luz se apreciaraacute un descenso en la luz registrada cuando el planeta pase por delante de la fuente de luz
Muestra al alumnado la ficha de actividades 5b donde aparece una serie de graacuteficas con el nivel de luz registrado a medida que un exo-planeta orbita alrededor de su estrella La graacutefica a tambieacuten ilustra queacute aspecto tendriacutea la graacutefica si el planeta en oacuterbita fuera maacutes grande iquestSeriacutean capaces de trazar una liacutenea en los diagramas b c y d que ilus-tre la graacutefica resultante si cerca de la estrella orbitara un planeta maacutes pequentildeo maacutes veloz o maacutes lento
gt Graacutefica para ilustrar el tamantildeo de la sombra frente a la distancia de la frente de luz (en cm)
Distancia (cm)
Tam
antildeo
de la
som
bra
(cm
)
ENLACES
Muestra en clase este interesante viacutedeo de animacioacuten donde se explica el trabajo de la misioacuten Kepler y coacutemo opera este telescopio para detectar planetas
httpskeplernasagovmultimediaInteracti-vesHowKeplerDiscoversPlanetsElementaryflashcfm
Herramienta Lightgrapher
httpskeplernasagoveducationModelsand-Simulationslightgrapher
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Con una caja de zapatos se puede fabricar una caja de luz Haz un orificio en uno de sus lados con la finalidad de iluminarla a traveacutes de eacutel con alguacuten tipo de foco como una linterna led En el lado opuesto practica otro orificio que quede justo en frente de la fuente de luz Recorta una rendija semicircular en la tapa-dera de la caja cerca del extremo en el que se encuentre la fuente de luz Introduce por este orificio un palillo que en uno de sus extremos porte una bola de plastilina que represente el planeta aseguacuterate de que el haz de luz incide directamente sobre el planeta Desplaza el palillo con el planeta desde un extremo de la rendija semicircular hasta el otro extremo simulando parte de la oacuterbita En lugar de mirar la luz directamente usa un teleacutefono moacutevil o iPad colocado en el orificio por el que se mira y graba un viacutedeo con el paso del planeta mientras lo desplazas de un extremo al otro de la rendija
Ver guiacuteas de construccioacuten de las cajas en el anexo C de este documentohttpeseroeswp-contentuploads201808Cuaderno-ESERO_Detective-de-exoplanetas_DE-SB-01_2C2AA-ED_DIGITALpdf
45T5Tema 5 En traacutensito
Puesta en comuacutenInsta a cada grupo a crear un modelo a partir de una de las curvas de luz que aparecen en la ficha de actividades 5b iquestSaben explicar por queacute cambia la curva de luz con la velocidad del traacutensito o con el tamantildeo del planeta que orbita alrededor de la estrella Aprovecha las actividades praacutecticas para comentar los detalles de conocimiento maacutes relevantes Recuerda al alumnado que la observacioacuten minuciosa del brillo de una es-trella al lo largo de un periodo de tiempo permite detectar un descenso minuacutesculo en la cantidad de luz que vemos de esa estrella Los cientiacuteficos pueden medir ese brillo y representarlo en una graacutefica que se conoce como curva de luz Los planetas suelen ser pequentildeiacutesimos comparados con sus estrellas centrales asiacute que los descensos de luz que provocan en ellas son extremadamente leves Los planetas del tamantildeo de la Tierra son especialmente difiacuteciles de detectar Los exoplanetas maacutes grandes son faacuteciles de divisar sobre todo cuando se detectan varias oacuterbitas
Curvas de luz del traacutensito de un planetaEstas son cuatro copias de la misma curva de luz (fichas 5b) registrada durante el traacutensito de un planeta por delante de su estrella La graacutefica a) tambieacuten muestra la curva (en azul) que se obtiene cuando alrededor de la estrella orbita un planeta maacutes grande Dibuja otra curva en las graacuteficas que muestre b) un planeta maacutes pequentildeo c) un traacutensito maacutes veloz y d) un planeta maacutes lento
ENLACES
La misioacuten Kepler de la NASA dedicoacute antildeos a observar el mismo trozo de cielo casi 100 000 estrellas con la esperanza de captar traacutensitos
httpskeplernasagovindexcfm
GRAacuteFICA A Tiempo
Tiempo
Tiempo
Tiempo
Porc
enta
je d
e br
illo
Porc
enta
je d
e br
illo
Porc
enta
je d
e br
illo
Porc
enta
je d
e br
illo
GRAacuteFICA C
GRAacuteFICA B
GRAacuteFICA D
w w w e s e r o e sH O J A D E A C T I V I D A D E S
acti
vida
des
46 T5
Cuaderno del profesoradoD E T E C C I Oacute N D E E X O P L A N E TA S Ficha 5a (anverso)
Nuestra pregunta es
Predecimos que
Cambiaremos
Mediremos
Dejaremos igual las condiciones siguientes
Resultados obtenidos
H O J A D E A C T I V I D A D E Sw w w e s e r o e s
actividades47T5
Cuaderno del profesoradoD E T E C C I Oacute N D E E X O P L A N E TA SFicha 5a (reverso)
Resultados obtenidos
Distancia a la luz (en cm) Tamantildeo de la sombra (en cm)
Los resultados obtenidos revelan
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los polos magneacuteticos se dan por pares bull que los polos opuestos se atraen y que los polos
iguales se repelenbull que los imanes atraen algunos materialesbull que una corriente eleacutectrica en un cable crea un
campo magneacutetico
Contexto
El descubrimiento del planeta extrasolar Proxima b un posible mundo similar a la Tierra que orbita alrededor de Proxima Centauri (la estrella maacutes cercana al Sol) suscitoacute diversas cuestiones relacionadas con su capacidad para albergar vida Este exoplaneta estaacute bombardeado por cantidades inmensas de radiacioacuten procedente de su estrella Como se encuentra maacutes cerca de su estrella que la Tierra del Sol necesitariacutea contar con un campo magneacutetico muy intenso para que la vida sobreviviera en eacutel Aquiacute en la Tierra el campo magneacutetico que rodea el planeta protege a todos los seres vivos de los peligrosos rayos coacutesmicos
En esta actividad el alumnado estudiaraacute los
imanes fabricaraacute un electroimaacuten sencillo e investigaraacute
sus propiedades
gt Exoplaneta con niveles elevados de radiacioacuten electromagneacutetica Creacutedito NASAJPL-CaltechR Hurt (SSC)
tema 6QUE LA FUERZA TE ACOMPANtildeE
Fabricacioacuten de un electroimaacuten
49
Cinta aislante Tijeras
Ademaacutes necesitaraacutes
Contenedor de plaacutestico
50 T6
Cable con aislamiento
(al menos 2 metros)2 pilas AA2 imanes
2 cables de conexioacuten
con pinzas de cocodrilo
Clips de papeleriacutea
2 varillas o clavos de hierro
grandes(uno fino y otro
grueso)2 portapilas AA
Material necesario para realizar la actividad
Interruptor o interruptor
casero
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astrofiacutesico e Ingeniero de producto
PelacablesTacos de madera
(para interruptor)Puntas
(para interruptor)
Material opcional
51T6Tema 6 Que la fuerza te acompantildee
Para preparar con antelacioacutenEl docente podraacute preparar interruptores eleacutectricos simples con el alumnado si no dispone de interruptores comerciales
Veacuteanse las instrucciones en el apartado titulado laquoInformacioacuten para el docenteraquo
Para esta actividad se pueden preparar etiquetas identificativas con la profesioacuten de astrofiacutesicoConviene confeccionar y probar un electroimaacuten antes de realizar la actividad en clase La fuerza del
imaacuten dependeraacute del nuacutemero de espiras con que se construya
ActividadIntroduccioacuten Muestra en clase una imagen del exoplaneta Proxima b y explica que se trata de un planeta distante que orbita alrededor de una estrella llamada Proxima Centauri que es la maacutes cercana al Sol Aunque la oacuterbita que sigue el planeta alrededor de su estrella estaacute dentro de la zona habitable soporta vientos descomuna-les 2000 veces maacutes fuertes que los que imperan en la Tierra y recibe un bombardeo intenso de radiacioacuten El planeta necesitariacutea contar con un campo magneacutetico potente para proteger cualquier tipo de vida que pudiera albergar
En esta actividad los alumnos investigaraacuten por su cuenta queacute tipos de imanes hay comprobaraacuten la atraccioacuten y repulsioacuten entre sus polos y la fuerza magneacutetica asimismo estudiaraacuten que los imanes atraen algunos materiales Tras discutir sus resultados explicaraacuten que la electricidad se puede usar para construir un imaacuten y lo que se obtiene se denomina electroimaacuten
Cada grupo usaraacute los materiales que hay dentro del recipiente para fabricar un electroimaacuten Primero comprobaraacute su eficacia usando clips de papeleriacutea Despueacutes los grupos debatiraacuten queacute materiales les gusta-riacutea someter a su electroimaacuten antes de reunir una serie de materiales
Averiguaciones
mdash iquestCuaacutentos clips de papeleriacutea atraeraacute el electroimaacuten
mdash iquestVariacutea la fuerza del imaacuten si se cambia la cantidad de espiras de alambre con que se construye
mdash iquestHay alguna relacioacuten entre el nuacutemero de espiras del electroimaacuten y la cantidad de clips de papeleriacutea que consigue atraer
52 T6 Tema 6 Que la fuerza te acompantildee
mdash iquestPuedes antildeadir un interruptor para activar y desactivar el paso de la electricidad y por tanto el imaacuten
mdash iquestCoacutemo afecta al imaacuten un incremento del voltaje con una pila maacutes potente o antildeadiendo maacutes pilas
mdash iquestRepercute en el imaacuten el empleo de un clavo maacutes largo maacutes corto maacutes grueso o maacutes fino
mdash iquestQueacute materiales se pueden levantar usando la atraccioacuten de un imaacuten
Los datos recopilados durante la investigacioacuten de la relacioacuten entre el nuacutemero de espiras y la cantidad de clips de papeleriacutea atraiacutedos se puede plasmar despueacutes en graacuteficas El alumnado deberaacute exponer sus hallaz-gos en forma de presentacioacuten o de mural
Puesta en comuacutenCada grupo elige un meacutetodo para informar de sus hallazgos al resto de la clase y resumiraacute sus resultados en la pizarra electroacutenica iquestEncontraron los grupos alguna conexioacuten entre el nuacutemero de espiras de alambre y la fuerza del electroimaacuten iquestLograron aumentar la potencia de su imaacuten iquestCoacutemo iquestQueacute materiales atrajo el imaacuten iquestCoinciden en sus conclusiones todos los grupos
Nuacutemero de espiras Nuacutemero de clips de papeleriacutea
53T6Tema 6 Que la fuerza te acompantildee
Informacioacuten para el docente Se cree que el campo magneacutetico de nuestro planeta se genera en las profundidades del nuacutecleo terrestre A medida que la Tierra gira se arremolinan los materiales fundidos situados en el nuacutecleo del planeta El hierro liacutequido conduce la electricidad y genera corrientes eleacutectricas que a su vez crean campos magneacuteticos Los cientiacuteficos han desarrollado un meacutetodo para calcular el campo magneacutetico de un planeta extrasolar distante que orbite alrededor de una estrella distinta de la nuestra El meacutetodo consiste en utilizar el telescopio espacial Hubble para observar el paso de un planeta por delante de su estrella y entonces estudiar la absorcioacuten de la radiacioacuten de la estrella por parte de la atmoacutesfera del planeta para por uacuteltimo estimar el tamantildeo de los campos magneacuteticos que actuacutean alrededor del planeta
Los campos magneacuteticos se producen cuando todos los electrones de un objeto de metal giran en la misma direccioacuten Un electroimaacuten es un tipo de imaacuten que usa electricidad y un material magneacutetico como el hierro para crear campos magneacuteticos Los campos magneacuteticos no se ven pero siacute se pueden medir sus efectos
Para construir un electroimaacuten simple bull Pela los extremos de un cable para despojarlos del aislamiento de
plaacutestico que los recubre bull Coloca los materiales dentro de un contenedor de plaacutestico que no
conduzca la electricidadbull Sujeta el cable de unos 20 cm de largo por uno de sus extremos
coloacutecalo en la cabeza de un clavo de hierro y enroacutellalo a lo largo de eacutel sin que se superponga en ninguacuten lugar hasta la punta del clavo
bull Aseguacuterate de que enrollas el cable en el clavo dando las vueltas siempre hacia el mismo lado para que la electricidad fluya en un solo sentido
bull Conecta los extremos del cable a los dos lados (el positivo y el ne-gativo) de la pila sujetaacutendolo a ellos con un trozo de cinta aislante para que no dejen de hacer contacto
bull Cuando hayas conectado el segundo extremo del cable la pila em-pezaraacute a conducir electricidad por las espiras de alambre y el clavo quedaraacute imantado
bull Si permutas las conexiones tambieacuten cambiaraacutes la polaridad del campo magneacutetico creado
bull Prueba el electroimaacuten colocaacutendolo cerca de un clip de papeleriacutea o cualquier otro metal
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Los alumnos investigaraacuten el exoplaneta HD 209458b apodado Osiris un juacutepiter caliente que viene a ser una tercera parte maacutes grande y maacutes brillante que Juacutepiter Tambieacuten podriacutean investigar Proxima b para lo que podraacuten apo-yarse en la informacioacuten que encontraraacuten aquiacute
httpsenwikipediaorgwikiProxima_Cen-tauri_b
httpswwwnasagovcontentgoddardhub-bles-new-shot-of-proxima-centauri-our-nea-rest-neighbor
CONFECCIOacuteN DE UN INTERRUPTOR SIMPLE
Clava dos puntillas pequentildeas en un taco pequentildeo de madera y ensarta en cada una de ellas un clip de papeleriacutea Sujeta los cables a la cabeza de cada puntilla con pinzas de coco-drilo El circuito se cierra al desplazar los clips para que esteacuten en contacto Usa este enlace para consultar las instrucciones para hacerlo y otros ejemplos de interruptores simples
httphomeschoolandthingsblogspotcouk201303making-simple-switch-for-elec-tricalhtml
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que las ondas electromagneacuteticas viajan por el
espaciobull que los cientiacuteficos captan esas ondas usando
radiotelescopios bull que esas ondas se traducen entonces a sonidosbull a trabajar siguiendo el meacutetodo cientiacutefico mediante
la formulacioacuten de predicciones la realizacioacuten de experimentos sin sesgos y la recopilacioacuten e interpretacioacuten de datos
Contexto
Los cuatro sateacutelites Cluster de ESA han descubierto que la Tierra y otros planetas con campos magneacuteticos como Juacutepiter y Saturno emiten sentildeales de radio que viajan por el espacio en un haz delgado Estas emisiones solo se pueden detectar e interpretar usando radiotelescopios de gran tamantildeo
En esta actividad el alumnado recrearaacute diversos sistemas para enviar mensajes a distancia incluido el recorrido de las ondas de radio por el espacio usaraacute el meacutetodo cientiacutefico para estudiar los teleacutefonos con cuerda y escucharaacute los sonidos
naturales de la Tierra
gt Representacioacuten artiacutestica de los sateacutelites CLUSTER Copyright NASA
55
tema 7iquestHAY ALGUIEN A LA ESCUCHA
Comunicacioacuten a traveacutes del espacio
2 vasos desechables
56 T7
CuerdaHilo de nailon
Material necesario para realizar la actividad A
Bazuca de aire o caja de cartoacuten
Pelotas de espuma de diferentes
coloresVasos
desechablesParaguasPapel Radio analoacutegica
Ademaacutes necesitaraacutes para realizar la actividad A
Ademaacutes necesitaraacutes para realizar la actividad B
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Radioastroacutenomo
e Ingeniero de Sonido
2 platillos (muacutesica)
1 velaFicha de
actividades 2b
Linterna
Tabla con Coacutedigo Morse
o aplicacioacuten para moacutevil
Una caja de cartoacuten Compaacutes Tijeras Cinta adhesiva
Material opcional
Material necesario para construir un bazuca de aire
57T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Para preparar con antelacioacutenEl docente puede conseguir un bazuca de aire por Internet o se puede construir uno con una caja de car-toacuten (consulte el apartado titulado ldquoInformacioacuten para el docenterdquo)
Ten a mano una radio analoacutegica
Para la construccioacuten del teleacutefono deberemos practicar un orificio en la base de cada vaso previamente Para esta investigacioacuten se pueden preparar etiquetas identificativas con las profesiones de Radioastroacuteno-mo e Ingeniero de Sonido
Actividad AAveriguar maneras de enviar mensajes a distancia
Introduccioacuten Comienza el tema con una demostracioacuten para despertar la imaginacioacuten del alumnado Tiende una cuerda por el aula y cuelga de ella un trozo de papel o pide a alguien de la clase que lo sostenga en alto Utiliza un ba-zuca de aire para lanzar una onda de aire a traveacutes del aula que haga vibrar el papel Luego pide que un par de voluntarios se coloquen los vasos desechables en la cabeza Apunta con el bazuca hacia cada uno de los vasos y dispara Los vasos se tambalearaacuten y se caeraacuten Pregunta en clase queacute creen que pasa
Tambieacuten se pueden chocar dos platillos para demostrar que el aire que desplazan apaga la llama de una vela
Explica a la clase que aunque no vemos el aire moverse hasta el papel o los vasos siacute vemos o percibimos las consecuencias de ese desplazamiento De manera anaacuteloga las ondas de radio que recorren distancias inmen-sas por el espacio no se ven pero sabemos que estaacuten ahiacute al capturarlas y transformarlas en sonido Pregunta en clase si se les ocurre alguna manera de enviar mensajes a distancia aquiacute en el planeta Tierra Deja que debatan sus propuestas Ensentildea en clase dos objetos sencillos (vasos de papel y cuerda) que podriacutean utilizarse para enviar un mensaje iquestSe le ocurre a alguien coacutemo Aniacutemalos a comprobar sus propuestas A continuacioacuten los chicos probaraacuten por parejas a usar vasos de papel y cuerda para mandar mensajes Organizados ya por grupos debe-raacuten identificar queacute variables pueden cambiarse y coacutemo planificariacutean la investigacioacuten Tal vez quieran apoyarse en la ficha de actividades 2b (del tema 2) para planificar la resolucioacuten de interrogantes como
mdash iquestAfecta la longitud de la cuerda o el tipo de cuerda al sonido recibido
mdash iquestQueacute pasa cuando la cuerda estaacute tensa o flojamdash iquestTiene alguna repercusioacuten el material del
que estaacute hecho el vasomdash iquestFuncionariacutea el teleacutefono de cuerda
doblando una esquina
58 T7 Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
mdash El alumnado recopilaraacute y anotaraacute los datos y compartiraacute los resultados con la clase
mdash iquestQueacute tipo de cuerda o vaso recomendariacutean y por queacute
Puesta en comuacutenExplica en clase que los sonidos se generan mediante vibraciones que se desplazan a traveacutes del aire de soacute-lidos y de liacutequidos Las vibraciones que se producen al hablar dentro del vaso viajan por la cuerda hasta lle-gar al otro vaso el aire que hay dentro del vaso y los huesos que hay en el craacuteneo vibran y esas vibraciones llegan hasta los oiacutedos y entonces el cerebro descifra esa informacioacuten en forma de sonidos reconocibles
Para afianzar estos conocimientos se puede utilizar este viacutedeo
httpswwwyoutubecomwatchv=HMXoHKwWmU8
Actividad BEstudio de las ondas de radio
IntroduccioacutenHaz hincapieacute en que las ondas de radio son muy diferentes de las ondas del sonido Explica que las ondas electromagneacuteticas pueden viajar por el espacio sin necesidad de que haya aire Algunas de estas ondas se denominan ondas de radio Los cientiacuteficos han descubierto una manera de captar ondas de radio y convertirlas en sentildeales que viajan hasta nuestro oiacutedo
A continuacioacuten el alumnado reproduciraacute en clase el viaje que siguen las ondas electromagneacuteticas por el espacio hasta llegar al radiotelescopio Varios voluntarios se colocaraacuten en un extremo del aula con pelotas de espuma de diferentes colores que lanzaraacuten hacia el laquoradiotelescopioraquo un paraguas abierto que otro voluntario sujetaraacute desde el lado opuesto del aula de manera que la parte coacutencava mire hacia la clase Alguien decidiraacute queacute colores representaraacuten las ondas de radio uacutetiles Cuando se hayan lanzado todas las pelotas solo se conservaraacuten las pelotas de los colores elegidos que haya atrapado el paraguas mientras que el resto se desecharaacute Explica en clase que las estrellas (representadas por los alumnos voluntarios) emiten un montoacuten de radiacioacuten (representada aquiacute por todas las pelotas de diferentes colores) que viaja por el espacio el radiotelescopio (representado por el paraguas) capta toda esa radiacioacuten pero este instrumento solo podraacute utilizar la radiacioacuten de ciertas longitudes de onda las denominas ondas de radio las cuales transformaraacute en sentildeales comprensibles para nosotros
59T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Demostracioacuten del docenteUtiliza una radio analoacutegica para que el alumnado perciba el sonido que se oye cuando no estaacute sintonizada ninguna emisora mientras que al sintonizar alguna el sonido se vuelve niacutetido De forma anaacuteloga seriacutea-mos incapaces de atribuir un sentido a las ondas de radio si su energiacutea no se transformara en vibraciones que percibimos en forma de sonidos
Explica en clase que la Tierra y otros planetas tienen una manera de gritarle al resto de la Galaxia laquoiexclEstoy aquiacuteraquo Lo que ocurre es que ese mensaje solo se percibe y se entiende mediante radiotelescopios de gran tamantildeo
En este enlace escucharaacutes una grabacioacuten con los laquosonidosraquo
naturales de la Tierra
httpwwwesaintesaKIDSenSEM5QPSHKHF_LifeinSpace_0html
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Los maacutes entusiastas podriacutean construir o com-prar un transmisor que permita al alumnado enviar mensajes Los chicos tambieacuten podriacutean realizar su propia grabacioacuten de radio
Tambieacuten podriacutea estudiarse el coacutedigo Morse Existe una aplicacioacuten para teleacutefonos moacuteviles llamada Morse-It que traduce textos a pitidos en coacutedigo Morse Una laacutempara led podriacutea sustituirse por un timbre Otra alternativa seriacutea utilizar una linterna para enviar mensajes con patrones de haces de luz Explica que la luz se puede usar de este modo para enviar informacioacuten
Imagen 1 El Observatorio IRAM Pico Veleta o IRAM 30m es un radiotelescopio pertenecien-te al Instituto de Radioastronomiacutea Milimeacutetrica que estaacute situado en la loma de Dilar en Sierra Nevada a una altura de 2850 m sobre el nivel del mar
gt Radiotelescopio del observatorio de Sierra Nevada desde las pistas de esquiacute
60 T7 Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
A - J --- S 1 ----
B - K -- T - 2 ---
C -- L - U - 3 --
D - M -- V - 4 -
E N - W -- 5
F - O --- X -- 6 -
G -- P -- Y --- 7 --
H Q --- Z -- 8 ---
I R - 0 -----
9 ----
gt Tabla con el coacutedigo Morse
61T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Informacioacuten para el docente Los objetos que pueblan el espacio como planetas exoplanetas estrellas polvo y gas emiten ondas elec-tromagneacuteticas de diferentes longitudes de onda Parte de la luz que emiten tiene longitudes de onda muy largas algunas de hasta kiloacutemetro y medio de longitud Estas ondas largas reciben el nombre de ondas de radio y son parte de una serie maacutes grande de ondas denominadas en su conjunto espectro electromag-neacutetico Como las ondas de radio son tan largas para captarlas se utilizan telescopios especiales llamados radiotelescopios Estos son mucho maacutes grandes que los telescopios que se usan para captar la luz visible Estos instrumentos inmensos se apuntan hacia las estrellas o planetas y permiten conocer su estructura movimiento y composicioacuten a partir del estudio de las ondas de radio que provienen de esos objetos En astronomiacutea se utilizan ciertos instrumentos para convertir las ondas de radio en imaacutegenes y sonidos
Construccioacuten de un bazuca de aire1 Sella por completo todos los bordes de la caja con la cinta adhesiva 2 Traza un ciacuterculo en el centro de uno de sus lados recoacutertalo y sella los bordes de este orificio
con cinta 3 Golpea con las manos simultaacuteneamente dos lados opuestos de la caja de manera que el aire que
hay en su interior se vea forzado a salir por el orificio circular 4 Dirige el aire saliente hacia el objetivo como un montoacuten de vasos de papel para intentar tumbarlos
con la raacutefaga
gt Bazuka de aire
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los sonidos se producen por vibracionesbull que el tono de un sonido se puede cambiarbull que los exoplanetas pueden transitar ante el disco
de sus estrellas siguiendo un patroacuten regular
Contexto
El telescopio espacial Spitzer reveloacute hace poco que alrededor de la estrella TRAPPIST-1 orbitan siete planetas similares a la Tierra cuyo nombre astronoacutemico es b c d e f g y h Los planetas se detectaron debido a sus traacutensito por delante de la estrella lo que eclipsa perioacutedicamente una parte minuacutescula de la luz estelar Los planetas orbitan esta estrella siguiendo un patroacuten
En este tema el alumnado usaraacute materiales cotidianos para confeccionar instrumentos sencillos como flautas de pan a partir de pajitas de refrescos y producir con ellos siete notas que combinaraacuten al
antojo de su imaginacioacuten para crear melodiacuteas
gt Sistema solar de TRAPPIST-1 Copyright de la ilustracioacuten NASA
63
tema 8LA MUacuteSICA DE LOS PLANETAS EXTRASOLARES
Sonidos del espacio
64 T8
Ordenador con conexioacuten a
internet
Material necesario para realizar la actividad
Pajitas de refresco
Ademaacutes necesitaraacutes
Vasos desechables
Cinta adhesiva
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Ingeniero de
sonido y Cientiacutefico planetario
Botellas o vasos Baquetas Cajas de cartoacuten vaciacuteas
Gomas elaacutesticas Reglas de plaacutestico
65T8Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
Para preparar con antelacioacutenPara esta actividad se pueden preparar etiquetas indentificativas para la profesioacuten de ingeniero de sonido
ActividadIntroduccioacutenExplica en clase que el telescopio espacial Spitzer descubrioacute la estrella TRAPPIST-1 y sus siete planetas
Muestra la imagen de TRAPPIST-1
httpcdnsci-newscomimagesenlarge3image_4728e-TRAPPIST-1jpg
Reproduce en clase la animacioacuten de los traacutensitos ante TRAPPIST que aparece en el siguiente viacutedeo Las oacuterbitas se han acelerado para que el viacutedeo dure un solo minutohttpwwwspitzercaltecheduexploreblog371-Making-Music-from-Exoplanets
Explica que usando los patrones de los traacutensitos de estos siete planetas similares a la Tierra ante el disco de su estrella ha inspirado a un muacutesico a componer una melodiacutea basada en los tiempos en los que se produ-cen esos traacutensitos Asignoacute al traacutensito de cada planeta una nota musical acorde con su nombre (en ingleacutes b es la nota si c es do d es re e es la nota mi f es fa g es sol y h no se corresponde con ninguna nota musical) y antildeadioacute al conjunto una instrumentacioacuten sencilla de fondo y el ritmo de un tambor
Pon ejemplos de alguacuten otro sistema planetario extrasolar como Gliese o Kepler
con una cantidad diversa de planetas en oacuterbita alrededor de la estrella central
httpsexoplanetsnasagovresources174 httpswwwnasagovameskeplerkepler-186-and-the-solar-system
El alumnado cortaraacute las pajitas de papel para construir siete laquoflautas de panraquo de distintas longitudes Todas ellas deberaacuten tener uno de sus extremos aplanado de manera que al soplar por eacutel se produzca una nota o vibracioacuten diferente iquestSon capaces los alumnos de usar las flautas por turnos para crear una melodiacutea Organizados en grupos los chicos usaraacuten esas siete notas para crear una melodiacutea baacutesica a la que antildeadiraacuten la muacutesica que deseen
Ya han compuesto una muacutesica basada en los traacutensitos de TRAPPIST iquestPodraacuten crear ahora una melodiacutea basada en otros sistemas Podriacutean probar a llenar botellas o jarras con agua hasta distintas alturas a tamborilear con las baquetas a hacer vibrar reglas sobre el borde de una mesa o a hacer vibrar gomillas elaacutesticas tensadas a lo ancho de una caja de pantildeuelos vaciacutea
mdash iquestSeriacutea capaz alguacuten grupo de componer un rap para acompantildear sus melodiacuteas
66 T8 Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
Puesta en comuacutenCada grupo interpretaraacute su composicioacuten para toda la clase iquestSe les ocurre alguna aportacioacuten para mejorar las piezas musicales
En el tema 7 el alumnado aprendioacute que los planetas con un cam-po magneacutetico producen sentildeales que se pueden detectar mediante radiotelescopios Si una raza alieniacutegena captara las sentildeales de radio naturales que emite la Tierra oiriacutea una serie de chasquidos y silbidos iexclparecidos a los de R2-D2 el robot de Star Wars
Vuelve a oiacuter los chasquidos y silbidos de la Tierra en el sitio ESA Kids
httpwwwesaintesaKIDSenSEM5QPSHKHF_LifeinSpace_0html
Oiacuted en clase un corte de Star Wars la firma de cinco notas de la peliacute-cula Encuentros en la tercera fase o cualquier otra muacutesica relacionada con el espacio
Actividad B El programa ScratchCada uno de los planetas de Trappist-1 tarda un tiempo diferente en completar una oacuterbita alrededor de su estrella central Las leyes de Ke-pler dicen que cuanto maacutes lejos se encuentra un planeta de su estrella maacutes tarda en recorrer su oacuterbita
En este proyecto en Scratch el periodo de cada oacuterbita es propor-cional a los periodos orbitales reales de los planetas de Trappist Cada vez que un planeta completa una oacuterbita el modelo emite un sonido diferente
httpsscratchmiteduprojects153216618
Los sonidos estaacuten asignados de la siguiente manera pero es faacutecil cam-biar esto dentro del modelo
B ndash Chomp C ndash Boing D ndash CricketE ndash Meow F ndash Alien Creak2 G ndash Bass BeatboxH ndash Goose
El tiempo que dura cada oacuterbita se puede encontrar en el programa Scratch y se da en segundos
El cursor proporcional del modelo se puede utilizar para obtener muacuteltiplos de cada periodo orbital Por ejemplo si la proporcioacuten se es-tablece en 2 entonces el periodo de Trappist-1b ascenderaacute a 302 se-gundos y el de Trappist-1h seraacute de 40 segundos
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
El alumnado podriacutea iniciarse en el empleo de un programa informaacutetico para crear sus propias composiciones musicales basadas en los patrones orbitales de los planetas de TRAPPIST-1 Beatwave es una aplicacioacuten interesante que se puede usar con teleacutefonos moacuteviles y que ofrece la posibilidad de crear ritmos simples melodiacuteas melodiacuteas paralelas y de antildeadir instrumentos de fondo
67T8Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
1 Pulsa la flecha identifica los distintos sonidos que se oyen 2 Ordeacutenalos por periodos (del maacutes corto al maacutes largo) Pulsa stop
para detener los sonidos3 Cronometra cada uno crea una tabla con los periodos orbitales
(en segundos) 4 Pulsa en cada planeta para comprobar que cada sonido se re-
produce por separado Los datos reales de los planetas se pue-den encontrar en Wikipedia
httpsenwikiped iaorgwikiTRAPPIST-1mediaFile-PIA21425_-_TRAPPIST-1_Statistics_Tablejpg
El alumnado podriacutea recrear las oacuterbitas intentando cronometrar sus perio-dos mientras caminan en torno a una laquoestrellaraquo de manera que siempre pasen por el mismo punto cada vez que oigan el sonido de su planeta Esta recreacioacuten fiacutesica de las oacuterbitas con alumnos representando cada uno de los planetas orbitando alrededor de una estrella central podriacutea ayudar al grupo a entender la distancia a la que se encuentra cada planeta de la estrella y la velocidad a la que se desplaza en relacioacuten con los demaacutes pla-netas del sistema Asimismo podriacutea ayudarles a entender queacute hicieron en realidad durante la actividad con el programa Scratch que cada sonido re-presenta una oacuterbita completa Tendriacutean que poner a escala la distancia de las oacuterbitas porque si no algunos tardariacutean diacuteas en completar una vuelta de modo que un ejercicio matemaacutetico uacutetil consistiriacutea en crear una escala adecuada que pudiera representarse dentro de la clase Para ello deberaacuten asumir que las oacuterbitas son circulares Si juegan con el cursor proporcional del modelo encontraraacuten la mejor opcioacuten para que todos los planetas com-pleten sanos y salvos sus oacuterbitas respectivas Deberaacuten calcular la longitud del periodo de su sonido particular y luego lo comprobaraacuten
Quien tenga habilidad programando podraacute ampliar el ejercicio in-troduciendo las oacuterbitas de los planetas en el modelo
En este enlace se puede encontrar un ejemplo de movimiento circular
en Scratch
httpsscratchmiteduprojects11439426
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Usar los datos del periodo orbital para crear una composicioacuten musical similar para nuestro Sistema Solar y compara los dos sistemas
Crear una animacioacuten con Scratch para ilustrar la rotacioacuten de los planetas del sistema TRAPPIST-1 en torno a su estrella
gt Captura de pantalla del programa Scratch
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los planetas extrasolares y sus estrellas se
encuentran a millones de antildeos-luz de distancia del Sistema Solar
bull que las condiciones ambientales que se dan en esos planetas son diversas
bull que los seres vivos experimentan adaptaciones a lo largo del tiempo para sobrevivir en las condiciones ambientales que existen en cada momento
bull que en otros sistemas planetarios podriacutea haber formas de vida diferentes a las de la Tierra
Contexto
En esta actividad el alumnado recopilaraacute informacioacuten sobre planetas extrasolares y basaacutendose en ella usaraacute la imaginacioacuten y trabajaraacute de manera creativa para disentildear y describir un nuevo exoplaneta Para ello tendraacute en cuenta rasgos clave y las adaptaciones que necesitariacutean desarrollar los seres vivos para sobrevivir en las condiciones ambientales de ese
planeta
gt ExoMars Rover ESAATG medialab
69
tema 9AGENCIA DE VIAJES A PLANETAS EXTRASOLARES
Exploracioacuten de mundos alieniacutegenas
Libros tabletas y ordenadores
de consulta
Rotuladores y laacutepices
de colores
70 T9
Ordenador con conexioacuten a
internet
Material necesario para realizar la actividad
Papel
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astroacutenomo
galaacutectico y extragalaacutectico y Astrobioacutelogo
71T9Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
Para preparar con antelacioacutenPara esta actividad se pueden preparar etiquetas identificativas para las profesiones de astroacutenomo extra-galaacutectico y astrobioacutelogo
IntroduccioacutenExplica en clase que en este tema deben actuar en primer lugar como astroacutenomos extragalaacutecticos para estudiar y disentildear un planeta extrasolar distante Despueacutes haraacuten las veces de astrobioacutelogos para estudiar y disentildear alguna forma de vida alieniacutegena uacutenica y tendraacuten que describir coacutemo se ha adaptado a las condi-ciones ambientales que imperan en su lejano mundo
Empieza la actividad con un emocionante viaje a mundos distantes usando la herramienta interactiva httpeyesjplnasagoveyes-on-exoplanetshtml
Muestra en clase las imaacutegenes del sitio en Internet de la NASAhttpsexoplanetsnasagovalien-worldsexoplanet-travel-bureau
En este sitio encontraraacutes una seleccioacuten de carteles con gran variedad de exoplanetas que ilustran los rasgos uacutenicos de cada uno de ellos
bull TRAPPIST-1_Planet hop from TRAPPIST-1 (de planeta en planeta desde TRAPPIST-1)
bull PSOJ31885-22 _Where the night life never ends (Donde la vida nocturna nunca cesa)
bull HD4037G_Experience the gravity of a super earth (Experimenta la gravedad de una supertierra)
bull KEPLER-16B_Where your shadow always has company (Donde tu sombra siempre tiene compantildeiacutea)
bull 51 Pegasi-b_Greetings from your first exoplanet (Saludos desde tu primer exoplaneta)
bull KEPLER-186F_Where the grass is always redder (Donde la hierba siempre es maacutes roja)
El tamantildeos de estos exoplanetas va desde las supertierras hasta los minineptunos algunos son rocosos otros son aacuteridos como desiertos los hay volcaacutenicos achicharrantes geacutelidos unos son asolados por potentes vientos otros son bombardeados por radiacioacuten intensa
gt Muestra de carteles sobre exoplanetas del sitio web de la NASA
72 T9 Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
Actividad ACada grupo estudiaraacute varios sistemas de planetas extrasolares y con la informacioacuten obtenida crearaacute una descripcioacuten detallada del mundo distante inventado por ellos A continuacioacuten disentildearaacuten un cartel en el que figuren los principales rasgos de ese planeta
Actividad BSi en ese mundo pudiera haber vida iquestqueacute forma tendriacutea iquestQueacute clase de adaptaciones tendriacutean que desarrollar los seres vivos para sobrevivir en las condiciones ambientales de este planeta La astrobiologiacutea aspira a descubrir cuaacuteles son las condiciones necesarias para la vida y queacute formas puede adoptar la vida Los alumnos asumiraacuten el papel de as-trobioacutelogos para estudiar los entornos extremos que hay en la Tierra y las adaptaciones que han desarrollado los seres vivos para sobrevivir en ellos Usaraacuten esta informacioacuten para describir la clase de vida alieniacutegena que podriacutea existir en el nuevo mundo que han imaginado Dibujaraacuten y pondraacuten nombre a esta nueva forma de vida y sentildealaraacuten sus rasgos principales
Puesta en comuacutenLos grupos presentaraacuten sus disentildeos ante su clase o ante otra clase y describiraacuten con detalle el mundo alieniacutegena que han inventado Expli-caraacuten queacute adaptaciones han desarrollado los seres vivos para adaptar-se a ese entorno
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Si fuera posible iquesta cuaacutel de esos exoplanetas viajariacutean los chicos o enviariacutean una sonda para estudiarlo y por queacute El docente haraacute hincapieacute en que es imposible viajar a estos exoplanetas distantes debido a las inmensas distancias que nos separan de ellos iquestCoacutemo seriacutea ese lugar Si pudieran elegir sus caracteriacutesticas iquestcuaacuteles creen que seriacutean las ideales para vivir felices y con bienestar
Puede que los grupos quieran componer una muacutesica para acompantildear su mural Tambieacuten podriacutean disentildear confeccionar y decorar una maqueta para ilustrar los rasgos principales del mundo distante que han elegido Esta actividad podriacutea relacionarse con otros temas interdisciplinares del curriacuteculo como dibujo teatro tecnologiacutea ingenieriacutea geografiacutea lecto-escritura e informaacutetica
73T9Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
VoyagerEn 1977 se lanzaron las dos sondas gemelas Voyager 1 y 2 para explo-rar regiones del espacio a las que ninguacuten otro artefacto terrestre habiacutea llegado jamaacutes Ambas estaacuten maacutes lejos del Sol que Plutoacuten y a traveacutes de los datos que siguen enviando a la Tierra los cientiacuteficos confiacutean en co-nocer mejor el espacio que media entre las estrellas llamado espacio interestelar La nave lleva a bordo un disco de cobre chapado en oro de unos 30 cm con sonidos e imaacutegenes seleccionados para retratar la diversidad de la vida y la cultura en la Tierra
mdash iquestQueacute pondriacutean los chicos en un disco asiacute para enviar en una misioacuten con destino a un planeta distante situado fuera de los confines de nuestra propia Galaxia
mdash iquestCoacutemo describiriacutean a los seres humanos
mdash iquestQueacute los hace felicesmdash iquestQueacute cualidades consideran
deseables en un ser humano
mdash iquestQueacute aficiones animales accidentes geograacuteficos o muacutesica incluiriacutean en el disco
mdash Si tuvieran que escribir una carta a un ser alieniacutegena iquestqueacute le diriacutean
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
El alumnado podriacutea grabar un viacutedeo o un mensaje de voz composiciones musicales programas informaacuteticos robots creaciones artiacutesticas o fotografiacuteas Esta actividad ofrece muchas posibilidades para seguir un plantea-miento interdisciplinar amplio atractivo para todas las edades y todo tipo de capacidades
Otros cuadernos didaacutecticosConsulta todos los disponibles y descaacutergalos de la web wwweseroes
Deteccioacuten de exoplanetasESCONDIDOS EN LA LUZModelado de traacutensitos de exoplanetas
PRIMARIA
Ingenieriacutea de astronavesLA ALEACIOacuteN PERFECTADescubre las distintas propiedades de los materiales
PRIMARIA
Lanzamiento de cohetesTECNOLOGIacuteA ESPACIALCalcula y disentildea tu propio lanzamiento
PRIMARIA
Observador de la tierraCENTINELA INCANSABLERecogida y anaacutelisis de informacioacuten para comprender mejor nuestro planeta
PRIMARIA
Deteccioacuten de exoplanetasESCONDIDOS EN LA LUZModelado de traacutensitos de exoplanetas
SECUNDARIA Y BACHILLERATO
Ingenieriacutea de astronavesLA ALEACIOacuteN PERFECTADescubre las distintas propiedades de los materiales
SECUNDARIA Y BACHILLERATO
Lanzamiento de cohetesTECNOLOGIacuteA ESPACIALCalcula y disentildea tu propio lanzamiento
SECUNDARIA Y BACHILLERATO
Modelado de traacutensitos de exoplanetas
exoplanetasDeteccioacuten de
ESCONDIDOS EN LA LUZ
PrimariaCuaderno del profesorado
DE-P-01
Colaboradores ESERO Spain Mayo 2019
ANDALUCIacuteA Consejeriacutea de Educacioacuten y Deporte de la Junta de Andaluciacutea
ARAGOacuteN Fundacioacuten Centro Astronoacutemica Aragoneacutes Espacio 042
Fundacioacuten Ibercivis
ASTURIAS Consejeriacutea de Educacioacuten y Cultura del Gobierno del Principado de Asturias
CANARIAS Consejeriacutea de Educacioacuten y Universidades del Gobierno de Canarias
CATALUNtildeA CESIRE (Centre de Recursos Pedagogravegics Especiacutefics de Suport a la Innovacioacute i la Recerca Educativa) Departament drsquoEnsenyament Generalitat de Catalunya
GALICIA Conselleriacutea de Educacioacuten Universidade e Formacioacuten Profesional de la Xunta de Galicia
I BALEARES Conselleria De Educacioacuten y Universidad Govern Illes Balears
LA MANCHA Consejeriacutea de Eduacioacuten Cultura y Deportes Gobierno de Castilla La Mancha
MADRID Consejeriacutea de Educacioacuten e Investigacioacuten de la Comunidad de Madrid
Grupo de Investigacioacuten en Nutricioacuten Ejercicio y Estilo de Vida Saludable INEF Universidad Politeacutecnica de Madrid
MURCIA Consejeriacutea de Empleo Universidades y Empresa Regioacuten de Murcia
NAVARRA Pamplonetario
PAIacuteS VASCO Departamento de educacioacuten Gobierno Vasco
VALENCIA Ciutat de les Arts i les Ciegravencies Generalitat Valenciana
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que cuando un objeto opaco o transluacutecido
bloquea la luz de una fuente se produce una sombra
bull que cuanto maacutes cerca se encuentra el objeto de la fuente de luz mayor es la sombra que produce
bull que las estrellas emiten luzbull que a medida que los planetas orbitan alrededor
de su estrella bloquean parte de su luzbull que los planetas absorben y reflejan luz
Contexto
A medida que un planeta orbita su estrella puede situarse entre ese astro y la Tierra lo que eclipsa para nosotros parte de la luz de la estrella Esto recibe el nombre de traacutensito La medicioacuten de la intensidad de la luz durante un periodo de tiempo permite detectar planetas distantes y sus estrellas En esta actividad los alumnos aprenderaacuten cuestiones relacionadas con la luz y las sombras el traacutensito de planetas extrasolares ante sus estrellas centrales las estrellas como objetos
que emiten luz y la absorcioacuten de la luz
gt ESAATG medialab CC BY-SA 30 IGO
41
tema 5EN TRAacuteNSITO
Deteccioacuten de planetas extrasolares mediante la medicioacuten del descenso de brillo
Registrador de datos
(data logger)
Pizarra blanca o pared blanca para proyectar
Esferas de poliestirenovarios tamantildeos Tijeras
CartulinaCinta adhesiva
Pinchos de brochetas
o palillos de madera
Fuente de luz linterna o foco
de LED
Ficha de actividades
5a y 5b
42 T5
Material necesario para realizar la actividad
Esferas de distintos tamantildeos
(baloacuten de fuacutetbol pelota tenis pelota
espuma)
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Fotometrista de
traacutensitos e Ingeniero de disentildeo
Caja de cartoacuten (tipo zapatos o tipo toacutener de impresora)
Disco graduadoEncuadernadores
Palillos de dientes
Bolitas pequentildeas de poliexpan o
plastilina
Tema 5 En traacutensito 43T5
Para preparar con antelacioacutenPrepara varias esferas de distintos tamantildeos como un baloacuten de fuacutetbol una pelota de espuma y una pelota de tenis Se pueden preparar etiquetas identificativas con la profesioacuten de fotometrista de traacutensitos
ActividadIntroduccioacuten Pregunta en clase queacute ocurre cuando un objeto opaco pasa por delante de una fuente de luz Haz una demostracioacuten pasando un objeto por delante del foco del proyector de la clase y mostrando su sombra en la pizarra blanca Como alternativa usa una linterna o un foco y proyecta la sombra contra una cartulina blanca o la pizarra blanca del aula
Plantea estas preguntas
mdash iquestQueacute le pasa al tamantildeo de la sombra cuando se acerca o se aleja el objeto de la fuente de luz iquestQueacute hariacuteas para averiguarlo
Cada grupo de alumnos recortaraacute una pequentildea figura de cartulina que deberaacute unir a una base de cartulina para que se mantenga en vertical Los alumnos planearaacuten la investigacioacuten emitiraacuten predicciones y reali-zaraacuten la actividad tomando mediciones meticulosas y tomando registros de los resultados Tal vez quieran usar para sus registros el ejemplo que aparece en la ficha de actividades 5a Los grupos pondraacuten en comuacuten sus hallazgos y explicaraacuten sus conclusiones
mdash iquestQueacute han descubierto iquestQueacute pasoacute con el tamantildeo de la sombra al acercar o alejar la figura de la fuente de luz iquestCoacutemo se aseguraron de que no hubiera desviaciones cada vez que realizaban la prueba iquestPueden usar los datos para trazar una graacutefica que muestre el tamantildeo de la sombra frente a la distancia de la fuente de luz
Muestra en clase esta animacioacuten (titulada laquoTransiting Exoplanet Graphraquo) con la simulacioacuten de la curva de
luz que surge a medida que un planeta orbita alrededor de su estrella httpyoutubeOX_QWa_v5rw
44 T5 Tema 5 En traacutensito
Recrea el traacutensito de un planeta ante su estrella usando la pizarra blanca y el proyector de la clase a modo de estrella central La clase deberiacutea percibir la sombra en la pantalla cuando dos alumnos lancen una pelota desde un lado de la pantalla hasta el otro Prueba a usar pelotas de distintos tamantildeos
El alumnado confeccionaraacute por grupos una maqueta del traacutensito de un planeta ante su estrella usando esferas de poliestireno (o ciacuterculos de cartulina) para representar los exoplanetas y los palillos o brochetas de madera para sostenerlos Una fuente de luz como una linterna o un foco led haraacute las veces de estrella Si se conecta un registrador de datos (data logger) a un ordenador portaacutetil para medir la intensidad de la luz se apreciaraacute un descenso en la luz registrada cuando el planeta pase por delante de la fuente de luz
Muestra al alumnado la ficha de actividades 5b donde aparece una serie de graacuteficas con el nivel de luz registrado a medida que un exo-planeta orbita alrededor de su estrella La graacutefica a tambieacuten ilustra queacute aspecto tendriacutea la graacutefica si el planeta en oacuterbita fuera maacutes grande iquestSeriacutean capaces de trazar una liacutenea en los diagramas b c y d que ilus-tre la graacutefica resultante si cerca de la estrella orbitara un planeta maacutes pequentildeo maacutes veloz o maacutes lento
gt Graacutefica para ilustrar el tamantildeo de la sombra frente a la distancia de la frente de luz (en cm)
Distancia (cm)
Tam
antildeo
de la
som
bra
(cm
)
ENLACES
Muestra en clase este interesante viacutedeo de animacioacuten donde se explica el trabajo de la misioacuten Kepler y coacutemo opera este telescopio para detectar planetas
httpskeplernasagovmultimediaInteracti-vesHowKeplerDiscoversPlanetsElementaryflashcfm
Herramienta Lightgrapher
httpskeplernasagoveducationModelsand-Simulationslightgrapher
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Con una caja de zapatos se puede fabricar una caja de luz Haz un orificio en uno de sus lados con la finalidad de iluminarla a traveacutes de eacutel con alguacuten tipo de foco como una linterna led En el lado opuesto practica otro orificio que quede justo en frente de la fuente de luz Recorta una rendija semicircular en la tapa-dera de la caja cerca del extremo en el que se encuentre la fuente de luz Introduce por este orificio un palillo que en uno de sus extremos porte una bola de plastilina que represente el planeta aseguacuterate de que el haz de luz incide directamente sobre el planeta Desplaza el palillo con el planeta desde un extremo de la rendija semicircular hasta el otro extremo simulando parte de la oacuterbita En lugar de mirar la luz directamente usa un teleacutefono moacutevil o iPad colocado en el orificio por el que se mira y graba un viacutedeo con el paso del planeta mientras lo desplazas de un extremo al otro de la rendija
Ver guiacuteas de construccioacuten de las cajas en el anexo C de este documentohttpeseroeswp-contentuploads201808Cuaderno-ESERO_Detective-de-exoplanetas_DE-SB-01_2C2AA-ED_DIGITALpdf
45T5Tema 5 En traacutensito
Puesta en comuacutenInsta a cada grupo a crear un modelo a partir de una de las curvas de luz que aparecen en la ficha de actividades 5b iquestSaben explicar por queacute cambia la curva de luz con la velocidad del traacutensito o con el tamantildeo del planeta que orbita alrededor de la estrella Aprovecha las actividades praacutecticas para comentar los detalles de conocimiento maacutes relevantes Recuerda al alumnado que la observacioacuten minuciosa del brillo de una es-trella al lo largo de un periodo de tiempo permite detectar un descenso minuacutesculo en la cantidad de luz que vemos de esa estrella Los cientiacuteficos pueden medir ese brillo y representarlo en una graacutefica que se conoce como curva de luz Los planetas suelen ser pequentildeiacutesimos comparados con sus estrellas centrales asiacute que los descensos de luz que provocan en ellas son extremadamente leves Los planetas del tamantildeo de la Tierra son especialmente difiacuteciles de detectar Los exoplanetas maacutes grandes son faacuteciles de divisar sobre todo cuando se detectan varias oacuterbitas
Curvas de luz del traacutensito de un planetaEstas son cuatro copias de la misma curva de luz (fichas 5b) registrada durante el traacutensito de un planeta por delante de su estrella La graacutefica a) tambieacuten muestra la curva (en azul) que se obtiene cuando alrededor de la estrella orbita un planeta maacutes grande Dibuja otra curva en las graacuteficas que muestre b) un planeta maacutes pequentildeo c) un traacutensito maacutes veloz y d) un planeta maacutes lento
ENLACES
La misioacuten Kepler de la NASA dedicoacute antildeos a observar el mismo trozo de cielo casi 100 000 estrellas con la esperanza de captar traacutensitos
httpskeplernasagovindexcfm
GRAacuteFICA A Tiempo
Tiempo
Tiempo
Tiempo
Porc
enta
je d
e br
illo
Porc
enta
je d
e br
illo
Porc
enta
je d
e br
illo
Porc
enta
je d
e br
illo
GRAacuteFICA C
GRAacuteFICA B
GRAacuteFICA D
w w w e s e r o e sH O J A D E A C T I V I D A D E S
acti
vida
des
46 T5
Cuaderno del profesoradoD E T E C C I Oacute N D E E X O P L A N E TA S Ficha 5a (anverso)
Nuestra pregunta es
Predecimos que
Cambiaremos
Mediremos
Dejaremos igual las condiciones siguientes
Resultados obtenidos
H O J A D E A C T I V I D A D E Sw w w e s e r o e s
actividades47T5
Cuaderno del profesoradoD E T E C C I Oacute N D E E X O P L A N E TA SFicha 5a (reverso)
Resultados obtenidos
Distancia a la luz (en cm) Tamantildeo de la sombra (en cm)
Los resultados obtenidos revelan
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los polos magneacuteticos se dan por pares bull que los polos opuestos se atraen y que los polos
iguales se repelenbull que los imanes atraen algunos materialesbull que una corriente eleacutectrica en un cable crea un
campo magneacutetico
Contexto
El descubrimiento del planeta extrasolar Proxima b un posible mundo similar a la Tierra que orbita alrededor de Proxima Centauri (la estrella maacutes cercana al Sol) suscitoacute diversas cuestiones relacionadas con su capacidad para albergar vida Este exoplaneta estaacute bombardeado por cantidades inmensas de radiacioacuten procedente de su estrella Como se encuentra maacutes cerca de su estrella que la Tierra del Sol necesitariacutea contar con un campo magneacutetico muy intenso para que la vida sobreviviera en eacutel Aquiacute en la Tierra el campo magneacutetico que rodea el planeta protege a todos los seres vivos de los peligrosos rayos coacutesmicos
En esta actividad el alumnado estudiaraacute los
imanes fabricaraacute un electroimaacuten sencillo e investigaraacute
sus propiedades
gt Exoplaneta con niveles elevados de radiacioacuten electromagneacutetica Creacutedito NASAJPL-CaltechR Hurt (SSC)
tema 6QUE LA FUERZA TE ACOMPANtildeE
Fabricacioacuten de un electroimaacuten
49
Cinta aislante Tijeras
Ademaacutes necesitaraacutes
Contenedor de plaacutestico
50 T6
Cable con aislamiento
(al menos 2 metros)2 pilas AA2 imanes
2 cables de conexioacuten
con pinzas de cocodrilo
Clips de papeleriacutea
2 varillas o clavos de hierro
grandes(uno fino y otro
grueso)2 portapilas AA
Material necesario para realizar la actividad
Interruptor o interruptor
casero
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astrofiacutesico e Ingeniero de producto
PelacablesTacos de madera
(para interruptor)Puntas
(para interruptor)
Material opcional
51T6Tema 6 Que la fuerza te acompantildee
Para preparar con antelacioacutenEl docente podraacute preparar interruptores eleacutectricos simples con el alumnado si no dispone de interruptores comerciales
Veacuteanse las instrucciones en el apartado titulado laquoInformacioacuten para el docenteraquo
Para esta actividad se pueden preparar etiquetas identificativas con la profesioacuten de astrofiacutesicoConviene confeccionar y probar un electroimaacuten antes de realizar la actividad en clase La fuerza del
imaacuten dependeraacute del nuacutemero de espiras con que se construya
ActividadIntroduccioacuten Muestra en clase una imagen del exoplaneta Proxima b y explica que se trata de un planeta distante que orbita alrededor de una estrella llamada Proxima Centauri que es la maacutes cercana al Sol Aunque la oacuterbita que sigue el planeta alrededor de su estrella estaacute dentro de la zona habitable soporta vientos descomuna-les 2000 veces maacutes fuertes que los que imperan en la Tierra y recibe un bombardeo intenso de radiacioacuten El planeta necesitariacutea contar con un campo magneacutetico potente para proteger cualquier tipo de vida que pudiera albergar
En esta actividad los alumnos investigaraacuten por su cuenta queacute tipos de imanes hay comprobaraacuten la atraccioacuten y repulsioacuten entre sus polos y la fuerza magneacutetica asimismo estudiaraacuten que los imanes atraen algunos materiales Tras discutir sus resultados explicaraacuten que la electricidad se puede usar para construir un imaacuten y lo que se obtiene se denomina electroimaacuten
Cada grupo usaraacute los materiales que hay dentro del recipiente para fabricar un electroimaacuten Primero comprobaraacute su eficacia usando clips de papeleriacutea Despueacutes los grupos debatiraacuten queacute materiales les gusta-riacutea someter a su electroimaacuten antes de reunir una serie de materiales
Averiguaciones
mdash iquestCuaacutentos clips de papeleriacutea atraeraacute el electroimaacuten
mdash iquestVariacutea la fuerza del imaacuten si se cambia la cantidad de espiras de alambre con que se construye
mdash iquestHay alguna relacioacuten entre el nuacutemero de espiras del electroimaacuten y la cantidad de clips de papeleriacutea que consigue atraer
52 T6 Tema 6 Que la fuerza te acompantildee
mdash iquestPuedes antildeadir un interruptor para activar y desactivar el paso de la electricidad y por tanto el imaacuten
mdash iquestCoacutemo afecta al imaacuten un incremento del voltaje con una pila maacutes potente o antildeadiendo maacutes pilas
mdash iquestRepercute en el imaacuten el empleo de un clavo maacutes largo maacutes corto maacutes grueso o maacutes fino
mdash iquestQueacute materiales se pueden levantar usando la atraccioacuten de un imaacuten
Los datos recopilados durante la investigacioacuten de la relacioacuten entre el nuacutemero de espiras y la cantidad de clips de papeleriacutea atraiacutedos se puede plasmar despueacutes en graacuteficas El alumnado deberaacute exponer sus hallaz-gos en forma de presentacioacuten o de mural
Puesta en comuacutenCada grupo elige un meacutetodo para informar de sus hallazgos al resto de la clase y resumiraacute sus resultados en la pizarra electroacutenica iquestEncontraron los grupos alguna conexioacuten entre el nuacutemero de espiras de alambre y la fuerza del electroimaacuten iquestLograron aumentar la potencia de su imaacuten iquestCoacutemo iquestQueacute materiales atrajo el imaacuten iquestCoinciden en sus conclusiones todos los grupos
Nuacutemero de espiras Nuacutemero de clips de papeleriacutea
53T6Tema 6 Que la fuerza te acompantildee
Informacioacuten para el docente Se cree que el campo magneacutetico de nuestro planeta se genera en las profundidades del nuacutecleo terrestre A medida que la Tierra gira se arremolinan los materiales fundidos situados en el nuacutecleo del planeta El hierro liacutequido conduce la electricidad y genera corrientes eleacutectricas que a su vez crean campos magneacuteticos Los cientiacuteficos han desarrollado un meacutetodo para calcular el campo magneacutetico de un planeta extrasolar distante que orbite alrededor de una estrella distinta de la nuestra El meacutetodo consiste en utilizar el telescopio espacial Hubble para observar el paso de un planeta por delante de su estrella y entonces estudiar la absorcioacuten de la radiacioacuten de la estrella por parte de la atmoacutesfera del planeta para por uacuteltimo estimar el tamantildeo de los campos magneacuteticos que actuacutean alrededor del planeta
Los campos magneacuteticos se producen cuando todos los electrones de un objeto de metal giran en la misma direccioacuten Un electroimaacuten es un tipo de imaacuten que usa electricidad y un material magneacutetico como el hierro para crear campos magneacuteticos Los campos magneacuteticos no se ven pero siacute se pueden medir sus efectos
Para construir un electroimaacuten simple bull Pela los extremos de un cable para despojarlos del aislamiento de
plaacutestico que los recubre bull Coloca los materiales dentro de un contenedor de plaacutestico que no
conduzca la electricidadbull Sujeta el cable de unos 20 cm de largo por uno de sus extremos
coloacutecalo en la cabeza de un clavo de hierro y enroacutellalo a lo largo de eacutel sin que se superponga en ninguacuten lugar hasta la punta del clavo
bull Aseguacuterate de que enrollas el cable en el clavo dando las vueltas siempre hacia el mismo lado para que la electricidad fluya en un solo sentido
bull Conecta los extremos del cable a los dos lados (el positivo y el ne-gativo) de la pila sujetaacutendolo a ellos con un trozo de cinta aislante para que no dejen de hacer contacto
bull Cuando hayas conectado el segundo extremo del cable la pila em-pezaraacute a conducir electricidad por las espiras de alambre y el clavo quedaraacute imantado
bull Si permutas las conexiones tambieacuten cambiaraacutes la polaridad del campo magneacutetico creado
bull Prueba el electroimaacuten colocaacutendolo cerca de un clip de papeleriacutea o cualquier otro metal
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Los alumnos investigaraacuten el exoplaneta HD 209458b apodado Osiris un juacutepiter caliente que viene a ser una tercera parte maacutes grande y maacutes brillante que Juacutepiter Tambieacuten podriacutean investigar Proxima b para lo que podraacuten apo-yarse en la informacioacuten que encontraraacuten aquiacute
httpsenwikipediaorgwikiProxima_Cen-tauri_b
httpswwwnasagovcontentgoddardhub-bles-new-shot-of-proxima-centauri-our-nea-rest-neighbor
CONFECCIOacuteN DE UN INTERRUPTOR SIMPLE
Clava dos puntillas pequentildeas en un taco pequentildeo de madera y ensarta en cada una de ellas un clip de papeleriacutea Sujeta los cables a la cabeza de cada puntilla con pinzas de coco-drilo El circuito se cierra al desplazar los clips para que esteacuten en contacto Usa este enlace para consultar las instrucciones para hacerlo y otros ejemplos de interruptores simples
httphomeschoolandthingsblogspotcouk201303making-simple-switch-for-elec-tricalhtml
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que las ondas electromagneacuteticas viajan por el
espaciobull que los cientiacuteficos captan esas ondas usando
radiotelescopios bull que esas ondas se traducen entonces a sonidosbull a trabajar siguiendo el meacutetodo cientiacutefico mediante
la formulacioacuten de predicciones la realizacioacuten de experimentos sin sesgos y la recopilacioacuten e interpretacioacuten de datos
Contexto
Los cuatro sateacutelites Cluster de ESA han descubierto que la Tierra y otros planetas con campos magneacuteticos como Juacutepiter y Saturno emiten sentildeales de radio que viajan por el espacio en un haz delgado Estas emisiones solo se pueden detectar e interpretar usando radiotelescopios de gran tamantildeo
En esta actividad el alumnado recrearaacute diversos sistemas para enviar mensajes a distancia incluido el recorrido de las ondas de radio por el espacio usaraacute el meacutetodo cientiacutefico para estudiar los teleacutefonos con cuerda y escucharaacute los sonidos
naturales de la Tierra
gt Representacioacuten artiacutestica de los sateacutelites CLUSTER Copyright NASA
55
tema 7iquestHAY ALGUIEN A LA ESCUCHA
Comunicacioacuten a traveacutes del espacio
2 vasos desechables
56 T7
CuerdaHilo de nailon
Material necesario para realizar la actividad A
Bazuca de aire o caja de cartoacuten
Pelotas de espuma de diferentes
coloresVasos
desechablesParaguasPapel Radio analoacutegica
Ademaacutes necesitaraacutes para realizar la actividad A
Ademaacutes necesitaraacutes para realizar la actividad B
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Radioastroacutenomo
e Ingeniero de Sonido
2 platillos (muacutesica)
1 velaFicha de
actividades 2b
Linterna
Tabla con Coacutedigo Morse
o aplicacioacuten para moacutevil
Una caja de cartoacuten Compaacutes Tijeras Cinta adhesiva
Material opcional
Material necesario para construir un bazuca de aire
57T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Para preparar con antelacioacutenEl docente puede conseguir un bazuca de aire por Internet o se puede construir uno con una caja de car-toacuten (consulte el apartado titulado ldquoInformacioacuten para el docenterdquo)
Ten a mano una radio analoacutegica
Para la construccioacuten del teleacutefono deberemos practicar un orificio en la base de cada vaso previamente Para esta investigacioacuten se pueden preparar etiquetas identificativas con las profesiones de Radioastroacuteno-mo e Ingeniero de Sonido
Actividad AAveriguar maneras de enviar mensajes a distancia
Introduccioacuten Comienza el tema con una demostracioacuten para despertar la imaginacioacuten del alumnado Tiende una cuerda por el aula y cuelga de ella un trozo de papel o pide a alguien de la clase que lo sostenga en alto Utiliza un ba-zuca de aire para lanzar una onda de aire a traveacutes del aula que haga vibrar el papel Luego pide que un par de voluntarios se coloquen los vasos desechables en la cabeza Apunta con el bazuca hacia cada uno de los vasos y dispara Los vasos se tambalearaacuten y se caeraacuten Pregunta en clase queacute creen que pasa
Tambieacuten se pueden chocar dos platillos para demostrar que el aire que desplazan apaga la llama de una vela
Explica a la clase que aunque no vemos el aire moverse hasta el papel o los vasos siacute vemos o percibimos las consecuencias de ese desplazamiento De manera anaacuteloga las ondas de radio que recorren distancias inmen-sas por el espacio no se ven pero sabemos que estaacuten ahiacute al capturarlas y transformarlas en sonido Pregunta en clase si se les ocurre alguna manera de enviar mensajes a distancia aquiacute en el planeta Tierra Deja que debatan sus propuestas Ensentildea en clase dos objetos sencillos (vasos de papel y cuerda) que podriacutean utilizarse para enviar un mensaje iquestSe le ocurre a alguien coacutemo Aniacutemalos a comprobar sus propuestas A continuacioacuten los chicos probaraacuten por parejas a usar vasos de papel y cuerda para mandar mensajes Organizados ya por grupos debe-raacuten identificar queacute variables pueden cambiarse y coacutemo planificariacutean la investigacioacuten Tal vez quieran apoyarse en la ficha de actividades 2b (del tema 2) para planificar la resolucioacuten de interrogantes como
mdash iquestAfecta la longitud de la cuerda o el tipo de cuerda al sonido recibido
mdash iquestQueacute pasa cuando la cuerda estaacute tensa o flojamdash iquestTiene alguna repercusioacuten el material del
que estaacute hecho el vasomdash iquestFuncionariacutea el teleacutefono de cuerda
doblando una esquina
58 T7 Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
mdash El alumnado recopilaraacute y anotaraacute los datos y compartiraacute los resultados con la clase
mdash iquestQueacute tipo de cuerda o vaso recomendariacutean y por queacute
Puesta en comuacutenExplica en clase que los sonidos se generan mediante vibraciones que se desplazan a traveacutes del aire de soacute-lidos y de liacutequidos Las vibraciones que se producen al hablar dentro del vaso viajan por la cuerda hasta lle-gar al otro vaso el aire que hay dentro del vaso y los huesos que hay en el craacuteneo vibran y esas vibraciones llegan hasta los oiacutedos y entonces el cerebro descifra esa informacioacuten en forma de sonidos reconocibles
Para afianzar estos conocimientos se puede utilizar este viacutedeo
httpswwwyoutubecomwatchv=HMXoHKwWmU8
Actividad BEstudio de las ondas de radio
IntroduccioacutenHaz hincapieacute en que las ondas de radio son muy diferentes de las ondas del sonido Explica que las ondas electromagneacuteticas pueden viajar por el espacio sin necesidad de que haya aire Algunas de estas ondas se denominan ondas de radio Los cientiacuteficos han descubierto una manera de captar ondas de radio y convertirlas en sentildeales que viajan hasta nuestro oiacutedo
A continuacioacuten el alumnado reproduciraacute en clase el viaje que siguen las ondas electromagneacuteticas por el espacio hasta llegar al radiotelescopio Varios voluntarios se colocaraacuten en un extremo del aula con pelotas de espuma de diferentes colores que lanzaraacuten hacia el laquoradiotelescopioraquo un paraguas abierto que otro voluntario sujetaraacute desde el lado opuesto del aula de manera que la parte coacutencava mire hacia la clase Alguien decidiraacute queacute colores representaraacuten las ondas de radio uacutetiles Cuando se hayan lanzado todas las pelotas solo se conservaraacuten las pelotas de los colores elegidos que haya atrapado el paraguas mientras que el resto se desecharaacute Explica en clase que las estrellas (representadas por los alumnos voluntarios) emiten un montoacuten de radiacioacuten (representada aquiacute por todas las pelotas de diferentes colores) que viaja por el espacio el radiotelescopio (representado por el paraguas) capta toda esa radiacioacuten pero este instrumento solo podraacute utilizar la radiacioacuten de ciertas longitudes de onda las denominas ondas de radio las cuales transformaraacute en sentildeales comprensibles para nosotros
59T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Demostracioacuten del docenteUtiliza una radio analoacutegica para que el alumnado perciba el sonido que se oye cuando no estaacute sintonizada ninguna emisora mientras que al sintonizar alguna el sonido se vuelve niacutetido De forma anaacuteloga seriacutea-mos incapaces de atribuir un sentido a las ondas de radio si su energiacutea no se transformara en vibraciones que percibimos en forma de sonidos
Explica en clase que la Tierra y otros planetas tienen una manera de gritarle al resto de la Galaxia laquoiexclEstoy aquiacuteraquo Lo que ocurre es que ese mensaje solo se percibe y se entiende mediante radiotelescopios de gran tamantildeo
En este enlace escucharaacutes una grabacioacuten con los laquosonidosraquo
naturales de la Tierra
httpwwwesaintesaKIDSenSEM5QPSHKHF_LifeinSpace_0html
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Los maacutes entusiastas podriacutean construir o com-prar un transmisor que permita al alumnado enviar mensajes Los chicos tambieacuten podriacutean realizar su propia grabacioacuten de radio
Tambieacuten podriacutea estudiarse el coacutedigo Morse Existe una aplicacioacuten para teleacutefonos moacuteviles llamada Morse-It que traduce textos a pitidos en coacutedigo Morse Una laacutempara led podriacutea sustituirse por un timbre Otra alternativa seriacutea utilizar una linterna para enviar mensajes con patrones de haces de luz Explica que la luz se puede usar de este modo para enviar informacioacuten
Imagen 1 El Observatorio IRAM Pico Veleta o IRAM 30m es un radiotelescopio pertenecien-te al Instituto de Radioastronomiacutea Milimeacutetrica que estaacute situado en la loma de Dilar en Sierra Nevada a una altura de 2850 m sobre el nivel del mar
gt Radiotelescopio del observatorio de Sierra Nevada desde las pistas de esquiacute
60 T7 Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
A - J --- S 1 ----
B - K -- T - 2 ---
C -- L - U - 3 --
D - M -- V - 4 -
E N - W -- 5
F - O --- X -- 6 -
G -- P -- Y --- 7 --
H Q --- Z -- 8 ---
I R - 0 -----
9 ----
gt Tabla con el coacutedigo Morse
61T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Informacioacuten para el docente Los objetos que pueblan el espacio como planetas exoplanetas estrellas polvo y gas emiten ondas elec-tromagneacuteticas de diferentes longitudes de onda Parte de la luz que emiten tiene longitudes de onda muy largas algunas de hasta kiloacutemetro y medio de longitud Estas ondas largas reciben el nombre de ondas de radio y son parte de una serie maacutes grande de ondas denominadas en su conjunto espectro electromag-neacutetico Como las ondas de radio son tan largas para captarlas se utilizan telescopios especiales llamados radiotelescopios Estos son mucho maacutes grandes que los telescopios que se usan para captar la luz visible Estos instrumentos inmensos se apuntan hacia las estrellas o planetas y permiten conocer su estructura movimiento y composicioacuten a partir del estudio de las ondas de radio que provienen de esos objetos En astronomiacutea se utilizan ciertos instrumentos para convertir las ondas de radio en imaacutegenes y sonidos
Construccioacuten de un bazuca de aire1 Sella por completo todos los bordes de la caja con la cinta adhesiva 2 Traza un ciacuterculo en el centro de uno de sus lados recoacutertalo y sella los bordes de este orificio
con cinta 3 Golpea con las manos simultaacuteneamente dos lados opuestos de la caja de manera que el aire que
hay en su interior se vea forzado a salir por el orificio circular 4 Dirige el aire saliente hacia el objetivo como un montoacuten de vasos de papel para intentar tumbarlos
con la raacutefaga
gt Bazuka de aire
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los sonidos se producen por vibracionesbull que el tono de un sonido se puede cambiarbull que los exoplanetas pueden transitar ante el disco
de sus estrellas siguiendo un patroacuten regular
Contexto
El telescopio espacial Spitzer reveloacute hace poco que alrededor de la estrella TRAPPIST-1 orbitan siete planetas similares a la Tierra cuyo nombre astronoacutemico es b c d e f g y h Los planetas se detectaron debido a sus traacutensito por delante de la estrella lo que eclipsa perioacutedicamente una parte minuacutescula de la luz estelar Los planetas orbitan esta estrella siguiendo un patroacuten
En este tema el alumnado usaraacute materiales cotidianos para confeccionar instrumentos sencillos como flautas de pan a partir de pajitas de refrescos y producir con ellos siete notas que combinaraacuten al
antojo de su imaginacioacuten para crear melodiacuteas
gt Sistema solar de TRAPPIST-1 Copyright de la ilustracioacuten NASA
63
tema 8LA MUacuteSICA DE LOS PLANETAS EXTRASOLARES
Sonidos del espacio
64 T8
Ordenador con conexioacuten a
internet
Material necesario para realizar la actividad
Pajitas de refresco
Ademaacutes necesitaraacutes
Vasos desechables
Cinta adhesiva
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Ingeniero de
sonido y Cientiacutefico planetario
Botellas o vasos Baquetas Cajas de cartoacuten vaciacuteas
Gomas elaacutesticas Reglas de plaacutestico
65T8Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
Para preparar con antelacioacutenPara esta actividad se pueden preparar etiquetas indentificativas para la profesioacuten de ingeniero de sonido
ActividadIntroduccioacutenExplica en clase que el telescopio espacial Spitzer descubrioacute la estrella TRAPPIST-1 y sus siete planetas
Muestra la imagen de TRAPPIST-1
httpcdnsci-newscomimagesenlarge3image_4728e-TRAPPIST-1jpg
Reproduce en clase la animacioacuten de los traacutensitos ante TRAPPIST que aparece en el siguiente viacutedeo Las oacuterbitas se han acelerado para que el viacutedeo dure un solo minutohttpwwwspitzercaltecheduexploreblog371-Making-Music-from-Exoplanets
Explica que usando los patrones de los traacutensitos de estos siete planetas similares a la Tierra ante el disco de su estrella ha inspirado a un muacutesico a componer una melodiacutea basada en los tiempos en los que se produ-cen esos traacutensitos Asignoacute al traacutensito de cada planeta una nota musical acorde con su nombre (en ingleacutes b es la nota si c es do d es re e es la nota mi f es fa g es sol y h no se corresponde con ninguna nota musical) y antildeadioacute al conjunto una instrumentacioacuten sencilla de fondo y el ritmo de un tambor
Pon ejemplos de alguacuten otro sistema planetario extrasolar como Gliese o Kepler
con una cantidad diversa de planetas en oacuterbita alrededor de la estrella central
httpsexoplanetsnasagovresources174 httpswwwnasagovameskeplerkepler-186-and-the-solar-system
El alumnado cortaraacute las pajitas de papel para construir siete laquoflautas de panraquo de distintas longitudes Todas ellas deberaacuten tener uno de sus extremos aplanado de manera que al soplar por eacutel se produzca una nota o vibracioacuten diferente iquestSon capaces los alumnos de usar las flautas por turnos para crear una melodiacutea Organizados en grupos los chicos usaraacuten esas siete notas para crear una melodiacutea baacutesica a la que antildeadiraacuten la muacutesica que deseen
Ya han compuesto una muacutesica basada en los traacutensitos de TRAPPIST iquestPodraacuten crear ahora una melodiacutea basada en otros sistemas Podriacutean probar a llenar botellas o jarras con agua hasta distintas alturas a tamborilear con las baquetas a hacer vibrar reglas sobre el borde de una mesa o a hacer vibrar gomillas elaacutesticas tensadas a lo ancho de una caja de pantildeuelos vaciacutea
mdash iquestSeriacutea capaz alguacuten grupo de componer un rap para acompantildear sus melodiacuteas
66 T8 Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
Puesta en comuacutenCada grupo interpretaraacute su composicioacuten para toda la clase iquestSe les ocurre alguna aportacioacuten para mejorar las piezas musicales
En el tema 7 el alumnado aprendioacute que los planetas con un cam-po magneacutetico producen sentildeales que se pueden detectar mediante radiotelescopios Si una raza alieniacutegena captara las sentildeales de radio naturales que emite la Tierra oiriacutea una serie de chasquidos y silbidos iexclparecidos a los de R2-D2 el robot de Star Wars
Vuelve a oiacuter los chasquidos y silbidos de la Tierra en el sitio ESA Kids
httpwwwesaintesaKIDSenSEM5QPSHKHF_LifeinSpace_0html
Oiacuted en clase un corte de Star Wars la firma de cinco notas de la peliacute-cula Encuentros en la tercera fase o cualquier otra muacutesica relacionada con el espacio
Actividad B El programa ScratchCada uno de los planetas de Trappist-1 tarda un tiempo diferente en completar una oacuterbita alrededor de su estrella central Las leyes de Ke-pler dicen que cuanto maacutes lejos se encuentra un planeta de su estrella maacutes tarda en recorrer su oacuterbita
En este proyecto en Scratch el periodo de cada oacuterbita es propor-cional a los periodos orbitales reales de los planetas de Trappist Cada vez que un planeta completa una oacuterbita el modelo emite un sonido diferente
httpsscratchmiteduprojects153216618
Los sonidos estaacuten asignados de la siguiente manera pero es faacutecil cam-biar esto dentro del modelo
B ndash Chomp C ndash Boing D ndash CricketE ndash Meow F ndash Alien Creak2 G ndash Bass BeatboxH ndash Goose
El tiempo que dura cada oacuterbita se puede encontrar en el programa Scratch y se da en segundos
El cursor proporcional del modelo se puede utilizar para obtener muacuteltiplos de cada periodo orbital Por ejemplo si la proporcioacuten se es-tablece en 2 entonces el periodo de Trappist-1b ascenderaacute a 302 se-gundos y el de Trappist-1h seraacute de 40 segundos
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
El alumnado podriacutea iniciarse en el empleo de un programa informaacutetico para crear sus propias composiciones musicales basadas en los patrones orbitales de los planetas de TRAPPIST-1 Beatwave es una aplicacioacuten interesante que se puede usar con teleacutefonos moacuteviles y que ofrece la posibilidad de crear ritmos simples melodiacuteas melodiacuteas paralelas y de antildeadir instrumentos de fondo
67T8Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
1 Pulsa la flecha identifica los distintos sonidos que se oyen 2 Ordeacutenalos por periodos (del maacutes corto al maacutes largo) Pulsa stop
para detener los sonidos3 Cronometra cada uno crea una tabla con los periodos orbitales
(en segundos) 4 Pulsa en cada planeta para comprobar que cada sonido se re-
produce por separado Los datos reales de los planetas se pue-den encontrar en Wikipedia
httpsenwikiped iaorgwikiTRAPPIST-1mediaFile-PIA21425_-_TRAPPIST-1_Statistics_Tablejpg
El alumnado podriacutea recrear las oacuterbitas intentando cronometrar sus perio-dos mientras caminan en torno a una laquoestrellaraquo de manera que siempre pasen por el mismo punto cada vez que oigan el sonido de su planeta Esta recreacioacuten fiacutesica de las oacuterbitas con alumnos representando cada uno de los planetas orbitando alrededor de una estrella central podriacutea ayudar al grupo a entender la distancia a la que se encuentra cada planeta de la estrella y la velocidad a la que se desplaza en relacioacuten con los demaacutes pla-netas del sistema Asimismo podriacutea ayudarles a entender queacute hicieron en realidad durante la actividad con el programa Scratch que cada sonido re-presenta una oacuterbita completa Tendriacutean que poner a escala la distancia de las oacuterbitas porque si no algunos tardariacutean diacuteas en completar una vuelta de modo que un ejercicio matemaacutetico uacutetil consistiriacutea en crear una escala adecuada que pudiera representarse dentro de la clase Para ello deberaacuten asumir que las oacuterbitas son circulares Si juegan con el cursor proporcional del modelo encontraraacuten la mejor opcioacuten para que todos los planetas com-pleten sanos y salvos sus oacuterbitas respectivas Deberaacuten calcular la longitud del periodo de su sonido particular y luego lo comprobaraacuten
Quien tenga habilidad programando podraacute ampliar el ejercicio in-troduciendo las oacuterbitas de los planetas en el modelo
En este enlace se puede encontrar un ejemplo de movimiento circular
en Scratch
httpsscratchmiteduprojects11439426
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Usar los datos del periodo orbital para crear una composicioacuten musical similar para nuestro Sistema Solar y compara los dos sistemas
Crear una animacioacuten con Scratch para ilustrar la rotacioacuten de los planetas del sistema TRAPPIST-1 en torno a su estrella
gt Captura de pantalla del programa Scratch
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los planetas extrasolares y sus estrellas se
encuentran a millones de antildeos-luz de distancia del Sistema Solar
bull que las condiciones ambientales que se dan en esos planetas son diversas
bull que los seres vivos experimentan adaptaciones a lo largo del tiempo para sobrevivir en las condiciones ambientales que existen en cada momento
bull que en otros sistemas planetarios podriacutea haber formas de vida diferentes a las de la Tierra
Contexto
En esta actividad el alumnado recopilaraacute informacioacuten sobre planetas extrasolares y basaacutendose en ella usaraacute la imaginacioacuten y trabajaraacute de manera creativa para disentildear y describir un nuevo exoplaneta Para ello tendraacute en cuenta rasgos clave y las adaptaciones que necesitariacutean desarrollar los seres vivos para sobrevivir en las condiciones ambientales de ese
planeta
gt ExoMars Rover ESAATG medialab
69
tema 9AGENCIA DE VIAJES A PLANETAS EXTRASOLARES
Exploracioacuten de mundos alieniacutegenas
Libros tabletas y ordenadores
de consulta
Rotuladores y laacutepices
de colores
70 T9
Ordenador con conexioacuten a
internet
Material necesario para realizar la actividad
Papel
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astroacutenomo
galaacutectico y extragalaacutectico y Astrobioacutelogo
71T9Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
Para preparar con antelacioacutenPara esta actividad se pueden preparar etiquetas identificativas para las profesiones de astroacutenomo extra-galaacutectico y astrobioacutelogo
IntroduccioacutenExplica en clase que en este tema deben actuar en primer lugar como astroacutenomos extragalaacutecticos para estudiar y disentildear un planeta extrasolar distante Despueacutes haraacuten las veces de astrobioacutelogos para estudiar y disentildear alguna forma de vida alieniacutegena uacutenica y tendraacuten que describir coacutemo se ha adaptado a las condi-ciones ambientales que imperan en su lejano mundo
Empieza la actividad con un emocionante viaje a mundos distantes usando la herramienta interactiva httpeyesjplnasagoveyes-on-exoplanetshtml
Muestra en clase las imaacutegenes del sitio en Internet de la NASAhttpsexoplanetsnasagovalien-worldsexoplanet-travel-bureau
En este sitio encontraraacutes una seleccioacuten de carteles con gran variedad de exoplanetas que ilustran los rasgos uacutenicos de cada uno de ellos
bull TRAPPIST-1_Planet hop from TRAPPIST-1 (de planeta en planeta desde TRAPPIST-1)
bull PSOJ31885-22 _Where the night life never ends (Donde la vida nocturna nunca cesa)
bull HD4037G_Experience the gravity of a super earth (Experimenta la gravedad de una supertierra)
bull KEPLER-16B_Where your shadow always has company (Donde tu sombra siempre tiene compantildeiacutea)
bull 51 Pegasi-b_Greetings from your first exoplanet (Saludos desde tu primer exoplaneta)
bull KEPLER-186F_Where the grass is always redder (Donde la hierba siempre es maacutes roja)
El tamantildeos de estos exoplanetas va desde las supertierras hasta los minineptunos algunos son rocosos otros son aacuteridos como desiertos los hay volcaacutenicos achicharrantes geacutelidos unos son asolados por potentes vientos otros son bombardeados por radiacioacuten intensa
gt Muestra de carteles sobre exoplanetas del sitio web de la NASA
72 T9 Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
Actividad ACada grupo estudiaraacute varios sistemas de planetas extrasolares y con la informacioacuten obtenida crearaacute una descripcioacuten detallada del mundo distante inventado por ellos A continuacioacuten disentildearaacuten un cartel en el que figuren los principales rasgos de ese planeta
Actividad BSi en ese mundo pudiera haber vida iquestqueacute forma tendriacutea iquestQueacute clase de adaptaciones tendriacutean que desarrollar los seres vivos para sobrevivir en las condiciones ambientales de este planeta La astrobiologiacutea aspira a descubrir cuaacuteles son las condiciones necesarias para la vida y queacute formas puede adoptar la vida Los alumnos asumiraacuten el papel de as-trobioacutelogos para estudiar los entornos extremos que hay en la Tierra y las adaptaciones que han desarrollado los seres vivos para sobrevivir en ellos Usaraacuten esta informacioacuten para describir la clase de vida alieniacutegena que podriacutea existir en el nuevo mundo que han imaginado Dibujaraacuten y pondraacuten nombre a esta nueva forma de vida y sentildealaraacuten sus rasgos principales
Puesta en comuacutenLos grupos presentaraacuten sus disentildeos ante su clase o ante otra clase y describiraacuten con detalle el mundo alieniacutegena que han inventado Expli-caraacuten queacute adaptaciones han desarrollado los seres vivos para adaptar-se a ese entorno
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Si fuera posible iquesta cuaacutel de esos exoplanetas viajariacutean los chicos o enviariacutean una sonda para estudiarlo y por queacute El docente haraacute hincapieacute en que es imposible viajar a estos exoplanetas distantes debido a las inmensas distancias que nos separan de ellos iquestCoacutemo seriacutea ese lugar Si pudieran elegir sus caracteriacutesticas iquestcuaacuteles creen que seriacutean las ideales para vivir felices y con bienestar
Puede que los grupos quieran componer una muacutesica para acompantildear su mural Tambieacuten podriacutean disentildear confeccionar y decorar una maqueta para ilustrar los rasgos principales del mundo distante que han elegido Esta actividad podriacutea relacionarse con otros temas interdisciplinares del curriacuteculo como dibujo teatro tecnologiacutea ingenieriacutea geografiacutea lecto-escritura e informaacutetica
73T9Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
VoyagerEn 1977 se lanzaron las dos sondas gemelas Voyager 1 y 2 para explo-rar regiones del espacio a las que ninguacuten otro artefacto terrestre habiacutea llegado jamaacutes Ambas estaacuten maacutes lejos del Sol que Plutoacuten y a traveacutes de los datos que siguen enviando a la Tierra los cientiacuteficos confiacutean en co-nocer mejor el espacio que media entre las estrellas llamado espacio interestelar La nave lleva a bordo un disco de cobre chapado en oro de unos 30 cm con sonidos e imaacutegenes seleccionados para retratar la diversidad de la vida y la cultura en la Tierra
mdash iquestQueacute pondriacutean los chicos en un disco asiacute para enviar en una misioacuten con destino a un planeta distante situado fuera de los confines de nuestra propia Galaxia
mdash iquestCoacutemo describiriacutean a los seres humanos
mdash iquestQueacute los hace felicesmdash iquestQueacute cualidades consideran
deseables en un ser humano
mdash iquestQueacute aficiones animales accidentes geograacuteficos o muacutesica incluiriacutean en el disco
mdash Si tuvieran que escribir una carta a un ser alieniacutegena iquestqueacute le diriacutean
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
El alumnado podriacutea grabar un viacutedeo o un mensaje de voz composiciones musicales programas informaacuteticos robots creaciones artiacutesticas o fotografiacuteas Esta actividad ofrece muchas posibilidades para seguir un plantea-miento interdisciplinar amplio atractivo para todas las edades y todo tipo de capacidades
Otros cuadernos didaacutecticosConsulta todos los disponibles y descaacutergalos de la web wwweseroes
Deteccioacuten de exoplanetasESCONDIDOS EN LA LUZModelado de traacutensitos de exoplanetas
PRIMARIA
Ingenieriacutea de astronavesLA ALEACIOacuteN PERFECTADescubre las distintas propiedades de los materiales
PRIMARIA
Lanzamiento de cohetesTECNOLOGIacuteA ESPACIALCalcula y disentildea tu propio lanzamiento
PRIMARIA
Observador de la tierraCENTINELA INCANSABLERecogida y anaacutelisis de informacioacuten para comprender mejor nuestro planeta
PRIMARIA
Deteccioacuten de exoplanetasESCONDIDOS EN LA LUZModelado de traacutensitos de exoplanetas
SECUNDARIA Y BACHILLERATO
Ingenieriacutea de astronavesLA ALEACIOacuteN PERFECTADescubre las distintas propiedades de los materiales
SECUNDARIA Y BACHILLERATO
Lanzamiento de cohetesTECNOLOGIacuteA ESPACIALCalcula y disentildea tu propio lanzamiento
SECUNDARIA Y BACHILLERATO
Modelado de traacutensitos de exoplanetas
exoplanetasDeteccioacuten de
ESCONDIDOS EN LA LUZ
PrimariaCuaderno del profesorado
DE-P-01
Colaboradores ESERO Spain Mayo 2019
ANDALUCIacuteA Consejeriacutea de Educacioacuten y Deporte de la Junta de Andaluciacutea
ARAGOacuteN Fundacioacuten Centro Astronoacutemica Aragoneacutes Espacio 042
Fundacioacuten Ibercivis
ASTURIAS Consejeriacutea de Educacioacuten y Cultura del Gobierno del Principado de Asturias
CANARIAS Consejeriacutea de Educacioacuten y Universidades del Gobierno de Canarias
CATALUNtildeA CESIRE (Centre de Recursos Pedagogravegics Especiacutefics de Suport a la Innovacioacute i la Recerca Educativa) Departament drsquoEnsenyament Generalitat de Catalunya
GALICIA Conselleriacutea de Educacioacuten Universidade e Formacioacuten Profesional de la Xunta de Galicia
I BALEARES Conselleria De Educacioacuten y Universidad Govern Illes Balears
LA MANCHA Consejeriacutea de Eduacioacuten Cultura y Deportes Gobierno de Castilla La Mancha
MADRID Consejeriacutea de Educacioacuten e Investigacioacuten de la Comunidad de Madrid
Grupo de Investigacioacuten en Nutricioacuten Ejercicio y Estilo de Vida Saludable INEF Universidad Politeacutecnica de Madrid
MURCIA Consejeriacutea de Empleo Universidades y Empresa Regioacuten de Murcia
NAVARRA Pamplonetario
PAIacuteS VASCO Departamento de educacioacuten Gobierno Vasco
VALENCIA Ciutat de les Arts i les Ciegravencies Generalitat Valenciana
41
tema 5EN TRAacuteNSITO
Deteccioacuten de planetas extrasolares mediante la medicioacuten del descenso de brillo
Registrador de datos
(data logger)
Pizarra blanca o pared blanca para proyectar
Esferas de poliestirenovarios tamantildeos Tijeras
CartulinaCinta adhesiva
Pinchos de brochetas
o palillos de madera
Fuente de luz linterna o foco
de LED
Ficha de actividades
5a y 5b
42 T5
Material necesario para realizar la actividad
Esferas de distintos tamantildeos
(baloacuten de fuacutetbol pelota tenis pelota
espuma)
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Fotometrista de
traacutensitos e Ingeniero de disentildeo
Caja de cartoacuten (tipo zapatos o tipo toacutener de impresora)
Disco graduadoEncuadernadores
Palillos de dientes
Bolitas pequentildeas de poliexpan o
plastilina
Tema 5 En traacutensito 43T5
Para preparar con antelacioacutenPrepara varias esferas de distintos tamantildeos como un baloacuten de fuacutetbol una pelota de espuma y una pelota de tenis Se pueden preparar etiquetas identificativas con la profesioacuten de fotometrista de traacutensitos
ActividadIntroduccioacuten Pregunta en clase queacute ocurre cuando un objeto opaco pasa por delante de una fuente de luz Haz una demostracioacuten pasando un objeto por delante del foco del proyector de la clase y mostrando su sombra en la pizarra blanca Como alternativa usa una linterna o un foco y proyecta la sombra contra una cartulina blanca o la pizarra blanca del aula
Plantea estas preguntas
mdash iquestQueacute le pasa al tamantildeo de la sombra cuando se acerca o se aleja el objeto de la fuente de luz iquestQueacute hariacuteas para averiguarlo
Cada grupo de alumnos recortaraacute una pequentildea figura de cartulina que deberaacute unir a una base de cartulina para que se mantenga en vertical Los alumnos planearaacuten la investigacioacuten emitiraacuten predicciones y reali-zaraacuten la actividad tomando mediciones meticulosas y tomando registros de los resultados Tal vez quieran usar para sus registros el ejemplo que aparece en la ficha de actividades 5a Los grupos pondraacuten en comuacuten sus hallazgos y explicaraacuten sus conclusiones
mdash iquestQueacute han descubierto iquestQueacute pasoacute con el tamantildeo de la sombra al acercar o alejar la figura de la fuente de luz iquestCoacutemo se aseguraron de que no hubiera desviaciones cada vez que realizaban la prueba iquestPueden usar los datos para trazar una graacutefica que muestre el tamantildeo de la sombra frente a la distancia de la fuente de luz
Muestra en clase esta animacioacuten (titulada laquoTransiting Exoplanet Graphraquo) con la simulacioacuten de la curva de
luz que surge a medida que un planeta orbita alrededor de su estrella httpyoutubeOX_QWa_v5rw
44 T5 Tema 5 En traacutensito
Recrea el traacutensito de un planeta ante su estrella usando la pizarra blanca y el proyector de la clase a modo de estrella central La clase deberiacutea percibir la sombra en la pantalla cuando dos alumnos lancen una pelota desde un lado de la pantalla hasta el otro Prueba a usar pelotas de distintos tamantildeos
El alumnado confeccionaraacute por grupos una maqueta del traacutensito de un planeta ante su estrella usando esferas de poliestireno (o ciacuterculos de cartulina) para representar los exoplanetas y los palillos o brochetas de madera para sostenerlos Una fuente de luz como una linterna o un foco led haraacute las veces de estrella Si se conecta un registrador de datos (data logger) a un ordenador portaacutetil para medir la intensidad de la luz se apreciaraacute un descenso en la luz registrada cuando el planeta pase por delante de la fuente de luz
Muestra al alumnado la ficha de actividades 5b donde aparece una serie de graacuteficas con el nivel de luz registrado a medida que un exo-planeta orbita alrededor de su estrella La graacutefica a tambieacuten ilustra queacute aspecto tendriacutea la graacutefica si el planeta en oacuterbita fuera maacutes grande iquestSeriacutean capaces de trazar una liacutenea en los diagramas b c y d que ilus-tre la graacutefica resultante si cerca de la estrella orbitara un planeta maacutes pequentildeo maacutes veloz o maacutes lento
gt Graacutefica para ilustrar el tamantildeo de la sombra frente a la distancia de la frente de luz (en cm)
Distancia (cm)
Tam
antildeo
de la
som
bra
(cm
)
ENLACES
Muestra en clase este interesante viacutedeo de animacioacuten donde se explica el trabajo de la misioacuten Kepler y coacutemo opera este telescopio para detectar planetas
httpskeplernasagovmultimediaInteracti-vesHowKeplerDiscoversPlanetsElementaryflashcfm
Herramienta Lightgrapher
httpskeplernasagoveducationModelsand-Simulationslightgrapher
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Con una caja de zapatos se puede fabricar una caja de luz Haz un orificio en uno de sus lados con la finalidad de iluminarla a traveacutes de eacutel con alguacuten tipo de foco como una linterna led En el lado opuesto practica otro orificio que quede justo en frente de la fuente de luz Recorta una rendija semicircular en la tapa-dera de la caja cerca del extremo en el que se encuentre la fuente de luz Introduce por este orificio un palillo que en uno de sus extremos porte una bola de plastilina que represente el planeta aseguacuterate de que el haz de luz incide directamente sobre el planeta Desplaza el palillo con el planeta desde un extremo de la rendija semicircular hasta el otro extremo simulando parte de la oacuterbita En lugar de mirar la luz directamente usa un teleacutefono moacutevil o iPad colocado en el orificio por el que se mira y graba un viacutedeo con el paso del planeta mientras lo desplazas de un extremo al otro de la rendija
Ver guiacuteas de construccioacuten de las cajas en el anexo C de este documentohttpeseroeswp-contentuploads201808Cuaderno-ESERO_Detective-de-exoplanetas_DE-SB-01_2C2AA-ED_DIGITALpdf
45T5Tema 5 En traacutensito
Puesta en comuacutenInsta a cada grupo a crear un modelo a partir de una de las curvas de luz que aparecen en la ficha de actividades 5b iquestSaben explicar por queacute cambia la curva de luz con la velocidad del traacutensito o con el tamantildeo del planeta que orbita alrededor de la estrella Aprovecha las actividades praacutecticas para comentar los detalles de conocimiento maacutes relevantes Recuerda al alumnado que la observacioacuten minuciosa del brillo de una es-trella al lo largo de un periodo de tiempo permite detectar un descenso minuacutesculo en la cantidad de luz que vemos de esa estrella Los cientiacuteficos pueden medir ese brillo y representarlo en una graacutefica que se conoce como curva de luz Los planetas suelen ser pequentildeiacutesimos comparados con sus estrellas centrales asiacute que los descensos de luz que provocan en ellas son extremadamente leves Los planetas del tamantildeo de la Tierra son especialmente difiacuteciles de detectar Los exoplanetas maacutes grandes son faacuteciles de divisar sobre todo cuando se detectan varias oacuterbitas
Curvas de luz del traacutensito de un planetaEstas son cuatro copias de la misma curva de luz (fichas 5b) registrada durante el traacutensito de un planeta por delante de su estrella La graacutefica a) tambieacuten muestra la curva (en azul) que se obtiene cuando alrededor de la estrella orbita un planeta maacutes grande Dibuja otra curva en las graacuteficas que muestre b) un planeta maacutes pequentildeo c) un traacutensito maacutes veloz y d) un planeta maacutes lento
ENLACES
La misioacuten Kepler de la NASA dedicoacute antildeos a observar el mismo trozo de cielo casi 100 000 estrellas con la esperanza de captar traacutensitos
httpskeplernasagovindexcfm
GRAacuteFICA A Tiempo
Tiempo
Tiempo
Tiempo
Porc
enta
je d
e br
illo
Porc
enta
je d
e br
illo
Porc
enta
je d
e br
illo
Porc
enta
je d
e br
illo
GRAacuteFICA C
GRAacuteFICA B
GRAacuteFICA D
w w w e s e r o e sH O J A D E A C T I V I D A D E S
acti
vida
des
46 T5
Cuaderno del profesoradoD E T E C C I Oacute N D E E X O P L A N E TA S Ficha 5a (anverso)
Nuestra pregunta es
Predecimos que
Cambiaremos
Mediremos
Dejaremos igual las condiciones siguientes
Resultados obtenidos
H O J A D E A C T I V I D A D E Sw w w e s e r o e s
actividades47T5
Cuaderno del profesoradoD E T E C C I Oacute N D E E X O P L A N E TA SFicha 5a (reverso)
Resultados obtenidos
Distancia a la luz (en cm) Tamantildeo de la sombra (en cm)
Los resultados obtenidos revelan
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los polos magneacuteticos se dan por pares bull que los polos opuestos se atraen y que los polos
iguales se repelenbull que los imanes atraen algunos materialesbull que una corriente eleacutectrica en un cable crea un
campo magneacutetico
Contexto
El descubrimiento del planeta extrasolar Proxima b un posible mundo similar a la Tierra que orbita alrededor de Proxima Centauri (la estrella maacutes cercana al Sol) suscitoacute diversas cuestiones relacionadas con su capacidad para albergar vida Este exoplaneta estaacute bombardeado por cantidades inmensas de radiacioacuten procedente de su estrella Como se encuentra maacutes cerca de su estrella que la Tierra del Sol necesitariacutea contar con un campo magneacutetico muy intenso para que la vida sobreviviera en eacutel Aquiacute en la Tierra el campo magneacutetico que rodea el planeta protege a todos los seres vivos de los peligrosos rayos coacutesmicos
En esta actividad el alumnado estudiaraacute los
imanes fabricaraacute un electroimaacuten sencillo e investigaraacute
sus propiedades
gt Exoplaneta con niveles elevados de radiacioacuten electromagneacutetica Creacutedito NASAJPL-CaltechR Hurt (SSC)
tema 6QUE LA FUERZA TE ACOMPANtildeE
Fabricacioacuten de un electroimaacuten
49
Cinta aislante Tijeras
Ademaacutes necesitaraacutes
Contenedor de plaacutestico
50 T6
Cable con aislamiento
(al menos 2 metros)2 pilas AA2 imanes
2 cables de conexioacuten
con pinzas de cocodrilo
Clips de papeleriacutea
2 varillas o clavos de hierro
grandes(uno fino y otro
grueso)2 portapilas AA
Material necesario para realizar la actividad
Interruptor o interruptor
casero
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astrofiacutesico e Ingeniero de producto
PelacablesTacos de madera
(para interruptor)Puntas
(para interruptor)
Material opcional
51T6Tema 6 Que la fuerza te acompantildee
Para preparar con antelacioacutenEl docente podraacute preparar interruptores eleacutectricos simples con el alumnado si no dispone de interruptores comerciales
Veacuteanse las instrucciones en el apartado titulado laquoInformacioacuten para el docenteraquo
Para esta actividad se pueden preparar etiquetas identificativas con la profesioacuten de astrofiacutesicoConviene confeccionar y probar un electroimaacuten antes de realizar la actividad en clase La fuerza del
imaacuten dependeraacute del nuacutemero de espiras con que se construya
ActividadIntroduccioacuten Muestra en clase una imagen del exoplaneta Proxima b y explica que se trata de un planeta distante que orbita alrededor de una estrella llamada Proxima Centauri que es la maacutes cercana al Sol Aunque la oacuterbita que sigue el planeta alrededor de su estrella estaacute dentro de la zona habitable soporta vientos descomuna-les 2000 veces maacutes fuertes que los que imperan en la Tierra y recibe un bombardeo intenso de radiacioacuten El planeta necesitariacutea contar con un campo magneacutetico potente para proteger cualquier tipo de vida que pudiera albergar
En esta actividad los alumnos investigaraacuten por su cuenta queacute tipos de imanes hay comprobaraacuten la atraccioacuten y repulsioacuten entre sus polos y la fuerza magneacutetica asimismo estudiaraacuten que los imanes atraen algunos materiales Tras discutir sus resultados explicaraacuten que la electricidad se puede usar para construir un imaacuten y lo que se obtiene se denomina electroimaacuten
Cada grupo usaraacute los materiales que hay dentro del recipiente para fabricar un electroimaacuten Primero comprobaraacute su eficacia usando clips de papeleriacutea Despueacutes los grupos debatiraacuten queacute materiales les gusta-riacutea someter a su electroimaacuten antes de reunir una serie de materiales
Averiguaciones
mdash iquestCuaacutentos clips de papeleriacutea atraeraacute el electroimaacuten
mdash iquestVariacutea la fuerza del imaacuten si se cambia la cantidad de espiras de alambre con que se construye
mdash iquestHay alguna relacioacuten entre el nuacutemero de espiras del electroimaacuten y la cantidad de clips de papeleriacutea que consigue atraer
52 T6 Tema 6 Que la fuerza te acompantildee
mdash iquestPuedes antildeadir un interruptor para activar y desactivar el paso de la electricidad y por tanto el imaacuten
mdash iquestCoacutemo afecta al imaacuten un incremento del voltaje con una pila maacutes potente o antildeadiendo maacutes pilas
mdash iquestRepercute en el imaacuten el empleo de un clavo maacutes largo maacutes corto maacutes grueso o maacutes fino
mdash iquestQueacute materiales se pueden levantar usando la atraccioacuten de un imaacuten
Los datos recopilados durante la investigacioacuten de la relacioacuten entre el nuacutemero de espiras y la cantidad de clips de papeleriacutea atraiacutedos se puede plasmar despueacutes en graacuteficas El alumnado deberaacute exponer sus hallaz-gos en forma de presentacioacuten o de mural
Puesta en comuacutenCada grupo elige un meacutetodo para informar de sus hallazgos al resto de la clase y resumiraacute sus resultados en la pizarra electroacutenica iquestEncontraron los grupos alguna conexioacuten entre el nuacutemero de espiras de alambre y la fuerza del electroimaacuten iquestLograron aumentar la potencia de su imaacuten iquestCoacutemo iquestQueacute materiales atrajo el imaacuten iquestCoinciden en sus conclusiones todos los grupos
Nuacutemero de espiras Nuacutemero de clips de papeleriacutea
53T6Tema 6 Que la fuerza te acompantildee
Informacioacuten para el docente Se cree que el campo magneacutetico de nuestro planeta se genera en las profundidades del nuacutecleo terrestre A medida que la Tierra gira se arremolinan los materiales fundidos situados en el nuacutecleo del planeta El hierro liacutequido conduce la electricidad y genera corrientes eleacutectricas que a su vez crean campos magneacuteticos Los cientiacuteficos han desarrollado un meacutetodo para calcular el campo magneacutetico de un planeta extrasolar distante que orbite alrededor de una estrella distinta de la nuestra El meacutetodo consiste en utilizar el telescopio espacial Hubble para observar el paso de un planeta por delante de su estrella y entonces estudiar la absorcioacuten de la radiacioacuten de la estrella por parte de la atmoacutesfera del planeta para por uacuteltimo estimar el tamantildeo de los campos magneacuteticos que actuacutean alrededor del planeta
Los campos magneacuteticos se producen cuando todos los electrones de un objeto de metal giran en la misma direccioacuten Un electroimaacuten es un tipo de imaacuten que usa electricidad y un material magneacutetico como el hierro para crear campos magneacuteticos Los campos magneacuteticos no se ven pero siacute se pueden medir sus efectos
Para construir un electroimaacuten simple bull Pela los extremos de un cable para despojarlos del aislamiento de
plaacutestico que los recubre bull Coloca los materiales dentro de un contenedor de plaacutestico que no
conduzca la electricidadbull Sujeta el cable de unos 20 cm de largo por uno de sus extremos
coloacutecalo en la cabeza de un clavo de hierro y enroacutellalo a lo largo de eacutel sin que se superponga en ninguacuten lugar hasta la punta del clavo
bull Aseguacuterate de que enrollas el cable en el clavo dando las vueltas siempre hacia el mismo lado para que la electricidad fluya en un solo sentido
bull Conecta los extremos del cable a los dos lados (el positivo y el ne-gativo) de la pila sujetaacutendolo a ellos con un trozo de cinta aislante para que no dejen de hacer contacto
bull Cuando hayas conectado el segundo extremo del cable la pila em-pezaraacute a conducir electricidad por las espiras de alambre y el clavo quedaraacute imantado
bull Si permutas las conexiones tambieacuten cambiaraacutes la polaridad del campo magneacutetico creado
bull Prueba el electroimaacuten colocaacutendolo cerca de un clip de papeleriacutea o cualquier otro metal
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Los alumnos investigaraacuten el exoplaneta HD 209458b apodado Osiris un juacutepiter caliente que viene a ser una tercera parte maacutes grande y maacutes brillante que Juacutepiter Tambieacuten podriacutean investigar Proxima b para lo que podraacuten apo-yarse en la informacioacuten que encontraraacuten aquiacute
httpsenwikipediaorgwikiProxima_Cen-tauri_b
httpswwwnasagovcontentgoddardhub-bles-new-shot-of-proxima-centauri-our-nea-rest-neighbor
CONFECCIOacuteN DE UN INTERRUPTOR SIMPLE
Clava dos puntillas pequentildeas en un taco pequentildeo de madera y ensarta en cada una de ellas un clip de papeleriacutea Sujeta los cables a la cabeza de cada puntilla con pinzas de coco-drilo El circuito se cierra al desplazar los clips para que esteacuten en contacto Usa este enlace para consultar las instrucciones para hacerlo y otros ejemplos de interruptores simples
httphomeschoolandthingsblogspotcouk201303making-simple-switch-for-elec-tricalhtml
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que las ondas electromagneacuteticas viajan por el
espaciobull que los cientiacuteficos captan esas ondas usando
radiotelescopios bull que esas ondas se traducen entonces a sonidosbull a trabajar siguiendo el meacutetodo cientiacutefico mediante
la formulacioacuten de predicciones la realizacioacuten de experimentos sin sesgos y la recopilacioacuten e interpretacioacuten de datos
Contexto
Los cuatro sateacutelites Cluster de ESA han descubierto que la Tierra y otros planetas con campos magneacuteticos como Juacutepiter y Saturno emiten sentildeales de radio que viajan por el espacio en un haz delgado Estas emisiones solo se pueden detectar e interpretar usando radiotelescopios de gran tamantildeo
En esta actividad el alumnado recrearaacute diversos sistemas para enviar mensajes a distancia incluido el recorrido de las ondas de radio por el espacio usaraacute el meacutetodo cientiacutefico para estudiar los teleacutefonos con cuerda y escucharaacute los sonidos
naturales de la Tierra
gt Representacioacuten artiacutestica de los sateacutelites CLUSTER Copyright NASA
55
tema 7iquestHAY ALGUIEN A LA ESCUCHA
Comunicacioacuten a traveacutes del espacio
2 vasos desechables
56 T7
CuerdaHilo de nailon
Material necesario para realizar la actividad A
Bazuca de aire o caja de cartoacuten
Pelotas de espuma de diferentes
coloresVasos
desechablesParaguasPapel Radio analoacutegica
Ademaacutes necesitaraacutes para realizar la actividad A
Ademaacutes necesitaraacutes para realizar la actividad B
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Radioastroacutenomo
e Ingeniero de Sonido
2 platillos (muacutesica)
1 velaFicha de
actividades 2b
Linterna
Tabla con Coacutedigo Morse
o aplicacioacuten para moacutevil
Una caja de cartoacuten Compaacutes Tijeras Cinta adhesiva
Material opcional
Material necesario para construir un bazuca de aire
57T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Para preparar con antelacioacutenEl docente puede conseguir un bazuca de aire por Internet o se puede construir uno con una caja de car-toacuten (consulte el apartado titulado ldquoInformacioacuten para el docenterdquo)
Ten a mano una radio analoacutegica
Para la construccioacuten del teleacutefono deberemos practicar un orificio en la base de cada vaso previamente Para esta investigacioacuten se pueden preparar etiquetas identificativas con las profesiones de Radioastroacuteno-mo e Ingeniero de Sonido
Actividad AAveriguar maneras de enviar mensajes a distancia
Introduccioacuten Comienza el tema con una demostracioacuten para despertar la imaginacioacuten del alumnado Tiende una cuerda por el aula y cuelga de ella un trozo de papel o pide a alguien de la clase que lo sostenga en alto Utiliza un ba-zuca de aire para lanzar una onda de aire a traveacutes del aula que haga vibrar el papel Luego pide que un par de voluntarios se coloquen los vasos desechables en la cabeza Apunta con el bazuca hacia cada uno de los vasos y dispara Los vasos se tambalearaacuten y se caeraacuten Pregunta en clase queacute creen que pasa
Tambieacuten se pueden chocar dos platillos para demostrar que el aire que desplazan apaga la llama de una vela
Explica a la clase que aunque no vemos el aire moverse hasta el papel o los vasos siacute vemos o percibimos las consecuencias de ese desplazamiento De manera anaacuteloga las ondas de radio que recorren distancias inmen-sas por el espacio no se ven pero sabemos que estaacuten ahiacute al capturarlas y transformarlas en sonido Pregunta en clase si se les ocurre alguna manera de enviar mensajes a distancia aquiacute en el planeta Tierra Deja que debatan sus propuestas Ensentildea en clase dos objetos sencillos (vasos de papel y cuerda) que podriacutean utilizarse para enviar un mensaje iquestSe le ocurre a alguien coacutemo Aniacutemalos a comprobar sus propuestas A continuacioacuten los chicos probaraacuten por parejas a usar vasos de papel y cuerda para mandar mensajes Organizados ya por grupos debe-raacuten identificar queacute variables pueden cambiarse y coacutemo planificariacutean la investigacioacuten Tal vez quieran apoyarse en la ficha de actividades 2b (del tema 2) para planificar la resolucioacuten de interrogantes como
mdash iquestAfecta la longitud de la cuerda o el tipo de cuerda al sonido recibido
mdash iquestQueacute pasa cuando la cuerda estaacute tensa o flojamdash iquestTiene alguna repercusioacuten el material del
que estaacute hecho el vasomdash iquestFuncionariacutea el teleacutefono de cuerda
doblando una esquina
58 T7 Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
mdash El alumnado recopilaraacute y anotaraacute los datos y compartiraacute los resultados con la clase
mdash iquestQueacute tipo de cuerda o vaso recomendariacutean y por queacute
Puesta en comuacutenExplica en clase que los sonidos se generan mediante vibraciones que se desplazan a traveacutes del aire de soacute-lidos y de liacutequidos Las vibraciones que se producen al hablar dentro del vaso viajan por la cuerda hasta lle-gar al otro vaso el aire que hay dentro del vaso y los huesos que hay en el craacuteneo vibran y esas vibraciones llegan hasta los oiacutedos y entonces el cerebro descifra esa informacioacuten en forma de sonidos reconocibles
Para afianzar estos conocimientos se puede utilizar este viacutedeo
httpswwwyoutubecomwatchv=HMXoHKwWmU8
Actividad BEstudio de las ondas de radio
IntroduccioacutenHaz hincapieacute en que las ondas de radio son muy diferentes de las ondas del sonido Explica que las ondas electromagneacuteticas pueden viajar por el espacio sin necesidad de que haya aire Algunas de estas ondas se denominan ondas de radio Los cientiacuteficos han descubierto una manera de captar ondas de radio y convertirlas en sentildeales que viajan hasta nuestro oiacutedo
A continuacioacuten el alumnado reproduciraacute en clase el viaje que siguen las ondas electromagneacuteticas por el espacio hasta llegar al radiotelescopio Varios voluntarios se colocaraacuten en un extremo del aula con pelotas de espuma de diferentes colores que lanzaraacuten hacia el laquoradiotelescopioraquo un paraguas abierto que otro voluntario sujetaraacute desde el lado opuesto del aula de manera que la parte coacutencava mire hacia la clase Alguien decidiraacute queacute colores representaraacuten las ondas de radio uacutetiles Cuando se hayan lanzado todas las pelotas solo se conservaraacuten las pelotas de los colores elegidos que haya atrapado el paraguas mientras que el resto se desecharaacute Explica en clase que las estrellas (representadas por los alumnos voluntarios) emiten un montoacuten de radiacioacuten (representada aquiacute por todas las pelotas de diferentes colores) que viaja por el espacio el radiotelescopio (representado por el paraguas) capta toda esa radiacioacuten pero este instrumento solo podraacute utilizar la radiacioacuten de ciertas longitudes de onda las denominas ondas de radio las cuales transformaraacute en sentildeales comprensibles para nosotros
59T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Demostracioacuten del docenteUtiliza una radio analoacutegica para que el alumnado perciba el sonido que se oye cuando no estaacute sintonizada ninguna emisora mientras que al sintonizar alguna el sonido se vuelve niacutetido De forma anaacuteloga seriacutea-mos incapaces de atribuir un sentido a las ondas de radio si su energiacutea no se transformara en vibraciones que percibimos en forma de sonidos
Explica en clase que la Tierra y otros planetas tienen una manera de gritarle al resto de la Galaxia laquoiexclEstoy aquiacuteraquo Lo que ocurre es que ese mensaje solo se percibe y se entiende mediante radiotelescopios de gran tamantildeo
En este enlace escucharaacutes una grabacioacuten con los laquosonidosraquo
naturales de la Tierra
httpwwwesaintesaKIDSenSEM5QPSHKHF_LifeinSpace_0html
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Los maacutes entusiastas podriacutean construir o com-prar un transmisor que permita al alumnado enviar mensajes Los chicos tambieacuten podriacutean realizar su propia grabacioacuten de radio
Tambieacuten podriacutea estudiarse el coacutedigo Morse Existe una aplicacioacuten para teleacutefonos moacuteviles llamada Morse-It que traduce textos a pitidos en coacutedigo Morse Una laacutempara led podriacutea sustituirse por un timbre Otra alternativa seriacutea utilizar una linterna para enviar mensajes con patrones de haces de luz Explica que la luz se puede usar de este modo para enviar informacioacuten
Imagen 1 El Observatorio IRAM Pico Veleta o IRAM 30m es un radiotelescopio pertenecien-te al Instituto de Radioastronomiacutea Milimeacutetrica que estaacute situado en la loma de Dilar en Sierra Nevada a una altura de 2850 m sobre el nivel del mar
gt Radiotelescopio del observatorio de Sierra Nevada desde las pistas de esquiacute
60 T7 Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
A - J --- S 1 ----
B - K -- T - 2 ---
C -- L - U - 3 --
D - M -- V - 4 -
E N - W -- 5
F - O --- X -- 6 -
G -- P -- Y --- 7 --
H Q --- Z -- 8 ---
I R - 0 -----
9 ----
gt Tabla con el coacutedigo Morse
61T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Informacioacuten para el docente Los objetos que pueblan el espacio como planetas exoplanetas estrellas polvo y gas emiten ondas elec-tromagneacuteticas de diferentes longitudes de onda Parte de la luz que emiten tiene longitudes de onda muy largas algunas de hasta kiloacutemetro y medio de longitud Estas ondas largas reciben el nombre de ondas de radio y son parte de una serie maacutes grande de ondas denominadas en su conjunto espectro electromag-neacutetico Como las ondas de radio son tan largas para captarlas se utilizan telescopios especiales llamados radiotelescopios Estos son mucho maacutes grandes que los telescopios que se usan para captar la luz visible Estos instrumentos inmensos se apuntan hacia las estrellas o planetas y permiten conocer su estructura movimiento y composicioacuten a partir del estudio de las ondas de radio que provienen de esos objetos En astronomiacutea se utilizan ciertos instrumentos para convertir las ondas de radio en imaacutegenes y sonidos
Construccioacuten de un bazuca de aire1 Sella por completo todos los bordes de la caja con la cinta adhesiva 2 Traza un ciacuterculo en el centro de uno de sus lados recoacutertalo y sella los bordes de este orificio
con cinta 3 Golpea con las manos simultaacuteneamente dos lados opuestos de la caja de manera que el aire que
hay en su interior se vea forzado a salir por el orificio circular 4 Dirige el aire saliente hacia el objetivo como un montoacuten de vasos de papel para intentar tumbarlos
con la raacutefaga
gt Bazuka de aire
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los sonidos se producen por vibracionesbull que el tono de un sonido se puede cambiarbull que los exoplanetas pueden transitar ante el disco
de sus estrellas siguiendo un patroacuten regular
Contexto
El telescopio espacial Spitzer reveloacute hace poco que alrededor de la estrella TRAPPIST-1 orbitan siete planetas similares a la Tierra cuyo nombre astronoacutemico es b c d e f g y h Los planetas se detectaron debido a sus traacutensito por delante de la estrella lo que eclipsa perioacutedicamente una parte minuacutescula de la luz estelar Los planetas orbitan esta estrella siguiendo un patroacuten
En este tema el alumnado usaraacute materiales cotidianos para confeccionar instrumentos sencillos como flautas de pan a partir de pajitas de refrescos y producir con ellos siete notas que combinaraacuten al
antojo de su imaginacioacuten para crear melodiacuteas
gt Sistema solar de TRAPPIST-1 Copyright de la ilustracioacuten NASA
63
tema 8LA MUacuteSICA DE LOS PLANETAS EXTRASOLARES
Sonidos del espacio
64 T8
Ordenador con conexioacuten a
internet
Material necesario para realizar la actividad
Pajitas de refresco
Ademaacutes necesitaraacutes
Vasos desechables
Cinta adhesiva
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Ingeniero de
sonido y Cientiacutefico planetario
Botellas o vasos Baquetas Cajas de cartoacuten vaciacuteas
Gomas elaacutesticas Reglas de plaacutestico
65T8Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
Para preparar con antelacioacutenPara esta actividad se pueden preparar etiquetas indentificativas para la profesioacuten de ingeniero de sonido
ActividadIntroduccioacutenExplica en clase que el telescopio espacial Spitzer descubrioacute la estrella TRAPPIST-1 y sus siete planetas
Muestra la imagen de TRAPPIST-1
httpcdnsci-newscomimagesenlarge3image_4728e-TRAPPIST-1jpg
Reproduce en clase la animacioacuten de los traacutensitos ante TRAPPIST que aparece en el siguiente viacutedeo Las oacuterbitas se han acelerado para que el viacutedeo dure un solo minutohttpwwwspitzercaltecheduexploreblog371-Making-Music-from-Exoplanets
Explica que usando los patrones de los traacutensitos de estos siete planetas similares a la Tierra ante el disco de su estrella ha inspirado a un muacutesico a componer una melodiacutea basada en los tiempos en los que se produ-cen esos traacutensitos Asignoacute al traacutensito de cada planeta una nota musical acorde con su nombre (en ingleacutes b es la nota si c es do d es re e es la nota mi f es fa g es sol y h no se corresponde con ninguna nota musical) y antildeadioacute al conjunto una instrumentacioacuten sencilla de fondo y el ritmo de un tambor
Pon ejemplos de alguacuten otro sistema planetario extrasolar como Gliese o Kepler
con una cantidad diversa de planetas en oacuterbita alrededor de la estrella central
httpsexoplanetsnasagovresources174 httpswwwnasagovameskeplerkepler-186-and-the-solar-system
El alumnado cortaraacute las pajitas de papel para construir siete laquoflautas de panraquo de distintas longitudes Todas ellas deberaacuten tener uno de sus extremos aplanado de manera que al soplar por eacutel se produzca una nota o vibracioacuten diferente iquestSon capaces los alumnos de usar las flautas por turnos para crear una melodiacutea Organizados en grupos los chicos usaraacuten esas siete notas para crear una melodiacutea baacutesica a la que antildeadiraacuten la muacutesica que deseen
Ya han compuesto una muacutesica basada en los traacutensitos de TRAPPIST iquestPodraacuten crear ahora una melodiacutea basada en otros sistemas Podriacutean probar a llenar botellas o jarras con agua hasta distintas alturas a tamborilear con las baquetas a hacer vibrar reglas sobre el borde de una mesa o a hacer vibrar gomillas elaacutesticas tensadas a lo ancho de una caja de pantildeuelos vaciacutea
mdash iquestSeriacutea capaz alguacuten grupo de componer un rap para acompantildear sus melodiacuteas
66 T8 Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
Puesta en comuacutenCada grupo interpretaraacute su composicioacuten para toda la clase iquestSe les ocurre alguna aportacioacuten para mejorar las piezas musicales
En el tema 7 el alumnado aprendioacute que los planetas con un cam-po magneacutetico producen sentildeales que se pueden detectar mediante radiotelescopios Si una raza alieniacutegena captara las sentildeales de radio naturales que emite la Tierra oiriacutea una serie de chasquidos y silbidos iexclparecidos a los de R2-D2 el robot de Star Wars
Vuelve a oiacuter los chasquidos y silbidos de la Tierra en el sitio ESA Kids
httpwwwesaintesaKIDSenSEM5QPSHKHF_LifeinSpace_0html
Oiacuted en clase un corte de Star Wars la firma de cinco notas de la peliacute-cula Encuentros en la tercera fase o cualquier otra muacutesica relacionada con el espacio
Actividad B El programa ScratchCada uno de los planetas de Trappist-1 tarda un tiempo diferente en completar una oacuterbita alrededor de su estrella central Las leyes de Ke-pler dicen que cuanto maacutes lejos se encuentra un planeta de su estrella maacutes tarda en recorrer su oacuterbita
En este proyecto en Scratch el periodo de cada oacuterbita es propor-cional a los periodos orbitales reales de los planetas de Trappist Cada vez que un planeta completa una oacuterbita el modelo emite un sonido diferente
httpsscratchmiteduprojects153216618
Los sonidos estaacuten asignados de la siguiente manera pero es faacutecil cam-biar esto dentro del modelo
B ndash Chomp C ndash Boing D ndash CricketE ndash Meow F ndash Alien Creak2 G ndash Bass BeatboxH ndash Goose
El tiempo que dura cada oacuterbita se puede encontrar en el programa Scratch y se da en segundos
El cursor proporcional del modelo se puede utilizar para obtener muacuteltiplos de cada periodo orbital Por ejemplo si la proporcioacuten se es-tablece en 2 entonces el periodo de Trappist-1b ascenderaacute a 302 se-gundos y el de Trappist-1h seraacute de 40 segundos
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
El alumnado podriacutea iniciarse en el empleo de un programa informaacutetico para crear sus propias composiciones musicales basadas en los patrones orbitales de los planetas de TRAPPIST-1 Beatwave es una aplicacioacuten interesante que se puede usar con teleacutefonos moacuteviles y que ofrece la posibilidad de crear ritmos simples melodiacuteas melodiacuteas paralelas y de antildeadir instrumentos de fondo
67T8Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
1 Pulsa la flecha identifica los distintos sonidos que se oyen 2 Ordeacutenalos por periodos (del maacutes corto al maacutes largo) Pulsa stop
para detener los sonidos3 Cronometra cada uno crea una tabla con los periodos orbitales
(en segundos) 4 Pulsa en cada planeta para comprobar que cada sonido se re-
produce por separado Los datos reales de los planetas se pue-den encontrar en Wikipedia
httpsenwikiped iaorgwikiTRAPPIST-1mediaFile-PIA21425_-_TRAPPIST-1_Statistics_Tablejpg
El alumnado podriacutea recrear las oacuterbitas intentando cronometrar sus perio-dos mientras caminan en torno a una laquoestrellaraquo de manera que siempre pasen por el mismo punto cada vez que oigan el sonido de su planeta Esta recreacioacuten fiacutesica de las oacuterbitas con alumnos representando cada uno de los planetas orbitando alrededor de una estrella central podriacutea ayudar al grupo a entender la distancia a la que se encuentra cada planeta de la estrella y la velocidad a la que se desplaza en relacioacuten con los demaacutes pla-netas del sistema Asimismo podriacutea ayudarles a entender queacute hicieron en realidad durante la actividad con el programa Scratch que cada sonido re-presenta una oacuterbita completa Tendriacutean que poner a escala la distancia de las oacuterbitas porque si no algunos tardariacutean diacuteas en completar una vuelta de modo que un ejercicio matemaacutetico uacutetil consistiriacutea en crear una escala adecuada que pudiera representarse dentro de la clase Para ello deberaacuten asumir que las oacuterbitas son circulares Si juegan con el cursor proporcional del modelo encontraraacuten la mejor opcioacuten para que todos los planetas com-pleten sanos y salvos sus oacuterbitas respectivas Deberaacuten calcular la longitud del periodo de su sonido particular y luego lo comprobaraacuten
Quien tenga habilidad programando podraacute ampliar el ejercicio in-troduciendo las oacuterbitas de los planetas en el modelo
En este enlace se puede encontrar un ejemplo de movimiento circular
en Scratch
httpsscratchmiteduprojects11439426
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Usar los datos del periodo orbital para crear una composicioacuten musical similar para nuestro Sistema Solar y compara los dos sistemas
Crear una animacioacuten con Scratch para ilustrar la rotacioacuten de los planetas del sistema TRAPPIST-1 en torno a su estrella
gt Captura de pantalla del programa Scratch
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los planetas extrasolares y sus estrellas se
encuentran a millones de antildeos-luz de distancia del Sistema Solar
bull que las condiciones ambientales que se dan en esos planetas son diversas
bull que los seres vivos experimentan adaptaciones a lo largo del tiempo para sobrevivir en las condiciones ambientales que existen en cada momento
bull que en otros sistemas planetarios podriacutea haber formas de vida diferentes a las de la Tierra
Contexto
En esta actividad el alumnado recopilaraacute informacioacuten sobre planetas extrasolares y basaacutendose en ella usaraacute la imaginacioacuten y trabajaraacute de manera creativa para disentildear y describir un nuevo exoplaneta Para ello tendraacute en cuenta rasgos clave y las adaptaciones que necesitariacutean desarrollar los seres vivos para sobrevivir en las condiciones ambientales de ese
planeta
gt ExoMars Rover ESAATG medialab
69
tema 9AGENCIA DE VIAJES A PLANETAS EXTRASOLARES
Exploracioacuten de mundos alieniacutegenas
Libros tabletas y ordenadores
de consulta
Rotuladores y laacutepices
de colores
70 T9
Ordenador con conexioacuten a
internet
Material necesario para realizar la actividad
Papel
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astroacutenomo
galaacutectico y extragalaacutectico y Astrobioacutelogo
71T9Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
Para preparar con antelacioacutenPara esta actividad se pueden preparar etiquetas identificativas para las profesiones de astroacutenomo extra-galaacutectico y astrobioacutelogo
IntroduccioacutenExplica en clase que en este tema deben actuar en primer lugar como astroacutenomos extragalaacutecticos para estudiar y disentildear un planeta extrasolar distante Despueacutes haraacuten las veces de astrobioacutelogos para estudiar y disentildear alguna forma de vida alieniacutegena uacutenica y tendraacuten que describir coacutemo se ha adaptado a las condi-ciones ambientales que imperan en su lejano mundo
Empieza la actividad con un emocionante viaje a mundos distantes usando la herramienta interactiva httpeyesjplnasagoveyes-on-exoplanetshtml
Muestra en clase las imaacutegenes del sitio en Internet de la NASAhttpsexoplanetsnasagovalien-worldsexoplanet-travel-bureau
En este sitio encontraraacutes una seleccioacuten de carteles con gran variedad de exoplanetas que ilustran los rasgos uacutenicos de cada uno de ellos
bull TRAPPIST-1_Planet hop from TRAPPIST-1 (de planeta en planeta desde TRAPPIST-1)
bull PSOJ31885-22 _Where the night life never ends (Donde la vida nocturna nunca cesa)
bull HD4037G_Experience the gravity of a super earth (Experimenta la gravedad de una supertierra)
bull KEPLER-16B_Where your shadow always has company (Donde tu sombra siempre tiene compantildeiacutea)
bull 51 Pegasi-b_Greetings from your first exoplanet (Saludos desde tu primer exoplaneta)
bull KEPLER-186F_Where the grass is always redder (Donde la hierba siempre es maacutes roja)
El tamantildeos de estos exoplanetas va desde las supertierras hasta los minineptunos algunos son rocosos otros son aacuteridos como desiertos los hay volcaacutenicos achicharrantes geacutelidos unos son asolados por potentes vientos otros son bombardeados por radiacioacuten intensa
gt Muestra de carteles sobre exoplanetas del sitio web de la NASA
72 T9 Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
Actividad ACada grupo estudiaraacute varios sistemas de planetas extrasolares y con la informacioacuten obtenida crearaacute una descripcioacuten detallada del mundo distante inventado por ellos A continuacioacuten disentildearaacuten un cartel en el que figuren los principales rasgos de ese planeta
Actividad BSi en ese mundo pudiera haber vida iquestqueacute forma tendriacutea iquestQueacute clase de adaptaciones tendriacutean que desarrollar los seres vivos para sobrevivir en las condiciones ambientales de este planeta La astrobiologiacutea aspira a descubrir cuaacuteles son las condiciones necesarias para la vida y queacute formas puede adoptar la vida Los alumnos asumiraacuten el papel de as-trobioacutelogos para estudiar los entornos extremos que hay en la Tierra y las adaptaciones que han desarrollado los seres vivos para sobrevivir en ellos Usaraacuten esta informacioacuten para describir la clase de vida alieniacutegena que podriacutea existir en el nuevo mundo que han imaginado Dibujaraacuten y pondraacuten nombre a esta nueva forma de vida y sentildealaraacuten sus rasgos principales
Puesta en comuacutenLos grupos presentaraacuten sus disentildeos ante su clase o ante otra clase y describiraacuten con detalle el mundo alieniacutegena que han inventado Expli-caraacuten queacute adaptaciones han desarrollado los seres vivos para adaptar-se a ese entorno
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Si fuera posible iquesta cuaacutel de esos exoplanetas viajariacutean los chicos o enviariacutean una sonda para estudiarlo y por queacute El docente haraacute hincapieacute en que es imposible viajar a estos exoplanetas distantes debido a las inmensas distancias que nos separan de ellos iquestCoacutemo seriacutea ese lugar Si pudieran elegir sus caracteriacutesticas iquestcuaacuteles creen que seriacutean las ideales para vivir felices y con bienestar
Puede que los grupos quieran componer una muacutesica para acompantildear su mural Tambieacuten podriacutean disentildear confeccionar y decorar una maqueta para ilustrar los rasgos principales del mundo distante que han elegido Esta actividad podriacutea relacionarse con otros temas interdisciplinares del curriacuteculo como dibujo teatro tecnologiacutea ingenieriacutea geografiacutea lecto-escritura e informaacutetica
73T9Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
VoyagerEn 1977 se lanzaron las dos sondas gemelas Voyager 1 y 2 para explo-rar regiones del espacio a las que ninguacuten otro artefacto terrestre habiacutea llegado jamaacutes Ambas estaacuten maacutes lejos del Sol que Plutoacuten y a traveacutes de los datos que siguen enviando a la Tierra los cientiacuteficos confiacutean en co-nocer mejor el espacio que media entre las estrellas llamado espacio interestelar La nave lleva a bordo un disco de cobre chapado en oro de unos 30 cm con sonidos e imaacutegenes seleccionados para retratar la diversidad de la vida y la cultura en la Tierra
mdash iquestQueacute pondriacutean los chicos en un disco asiacute para enviar en una misioacuten con destino a un planeta distante situado fuera de los confines de nuestra propia Galaxia
mdash iquestCoacutemo describiriacutean a los seres humanos
mdash iquestQueacute los hace felicesmdash iquestQueacute cualidades consideran
deseables en un ser humano
mdash iquestQueacute aficiones animales accidentes geograacuteficos o muacutesica incluiriacutean en el disco
mdash Si tuvieran que escribir una carta a un ser alieniacutegena iquestqueacute le diriacutean
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
El alumnado podriacutea grabar un viacutedeo o un mensaje de voz composiciones musicales programas informaacuteticos robots creaciones artiacutesticas o fotografiacuteas Esta actividad ofrece muchas posibilidades para seguir un plantea-miento interdisciplinar amplio atractivo para todas las edades y todo tipo de capacidades
Otros cuadernos didaacutecticosConsulta todos los disponibles y descaacutergalos de la web wwweseroes
Deteccioacuten de exoplanetasESCONDIDOS EN LA LUZModelado de traacutensitos de exoplanetas
PRIMARIA
Ingenieriacutea de astronavesLA ALEACIOacuteN PERFECTADescubre las distintas propiedades de los materiales
PRIMARIA
Lanzamiento de cohetesTECNOLOGIacuteA ESPACIALCalcula y disentildea tu propio lanzamiento
PRIMARIA
Observador de la tierraCENTINELA INCANSABLERecogida y anaacutelisis de informacioacuten para comprender mejor nuestro planeta
PRIMARIA
Deteccioacuten de exoplanetasESCONDIDOS EN LA LUZModelado de traacutensitos de exoplanetas
SECUNDARIA Y BACHILLERATO
Ingenieriacutea de astronavesLA ALEACIOacuteN PERFECTADescubre las distintas propiedades de los materiales
SECUNDARIA Y BACHILLERATO
Lanzamiento de cohetesTECNOLOGIacuteA ESPACIALCalcula y disentildea tu propio lanzamiento
SECUNDARIA Y BACHILLERATO
Modelado de traacutensitos de exoplanetas
exoplanetasDeteccioacuten de
ESCONDIDOS EN LA LUZ
PrimariaCuaderno del profesorado
DE-P-01
Colaboradores ESERO Spain Mayo 2019
ANDALUCIacuteA Consejeriacutea de Educacioacuten y Deporte de la Junta de Andaluciacutea
ARAGOacuteN Fundacioacuten Centro Astronoacutemica Aragoneacutes Espacio 042
Fundacioacuten Ibercivis
ASTURIAS Consejeriacutea de Educacioacuten y Cultura del Gobierno del Principado de Asturias
CANARIAS Consejeriacutea de Educacioacuten y Universidades del Gobierno de Canarias
CATALUNtildeA CESIRE (Centre de Recursos Pedagogravegics Especiacutefics de Suport a la Innovacioacute i la Recerca Educativa) Departament drsquoEnsenyament Generalitat de Catalunya
GALICIA Conselleriacutea de Educacioacuten Universidade e Formacioacuten Profesional de la Xunta de Galicia
I BALEARES Conselleria De Educacioacuten y Universidad Govern Illes Balears
LA MANCHA Consejeriacutea de Eduacioacuten Cultura y Deportes Gobierno de Castilla La Mancha
MADRID Consejeriacutea de Educacioacuten e Investigacioacuten de la Comunidad de Madrid
Grupo de Investigacioacuten en Nutricioacuten Ejercicio y Estilo de Vida Saludable INEF Universidad Politeacutecnica de Madrid
MURCIA Consejeriacutea de Empleo Universidades y Empresa Regioacuten de Murcia
NAVARRA Pamplonetario
PAIacuteS VASCO Departamento de educacioacuten Gobierno Vasco
VALENCIA Ciutat de les Arts i les Ciegravencies Generalitat Valenciana
Registrador de datos
(data logger)
Pizarra blanca o pared blanca para proyectar
Esferas de poliestirenovarios tamantildeos Tijeras
CartulinaCinta adhesiva
Pinchos de brochetas
o palillos de madera
Fuente de luz linterna o foco
de LED
Ficha de actividades
5a y 5b
42 T5
Material necesario para realizar la actividad
Esferas de distintos tamantildeos
(baloacuten de fuacutetbol pelota tenis pelota
espuma)
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Fotometrista de
traacutensitos e Ingeniero de disentildeo
Caja de cartoacuten (tipo zapatos o tipo toacutener de impresora)
Disco graduadoEncuadernadores
Palillos de dientes
Bolitas pequentildeas de poliexpan o
plastilina
Tema 5 En traacutensito 43T5
Para preparar con antelacioacutenPrepara varias esferas de distintos tamantildeos como un baloacuten de fuacutetbol una pelota de espuma y una pelota de tenis Se pueden preparar etiquetas identificativas con la profesioacuten de fotometrista de traacutensitos
ActividadIntroduccioacuten Pregunta en clase queacute ocurre cuando un objeto opaco pasa por delante de una fuente de luz Haz una demostracioacuten pasando un objeto por delante del foco del proyector de la clase y mostrando su sombra en la pizarra blanca Como alternativa usa una linterna o un foco y proyecta la sombra contra una cartulina blanca o la pizarra blanca del aula
Plantea estas preguntas
mdash iquestQueacute le pasa al tamantildeo de la sombra cuando se acerca o se aleja el objeto de la fuente de luz iquestQueacute hariacuteas para averiguarlo
Cada grupo de alumnos recortaraacute una pequentildea figura de cartulina que deberaacute unir a una base de cartulina para que se mantenga en vertical Los alumnos planearaacuten la investigacioacuten emitiraacuten predicciones y reali-zaraacuten la actividad tomando mediciones meticulosas y tomando registros de los resultados Tal vez quieran usar para sus registros el ejemplo que aparece en la ficha de actividades 5a Los grupos pondraacuten en comuacuten sus hallazgos y explicaraacuten sus conclusiones
mdash iquestQueacute han descubierto iquestQueacute pasoacute con el tamantildeo de la sombra al acercar o alejar la figura de la fuente de luz iquestCoacutemo se aseguraron de que no hubiera desviaciones cada vez que realizaban la prueba iquestPueden usar los datos para trazar una graacutefica que muestre el tamantildeo de la sombra frente a la distancia de la fuente de luz
Muestra en clase esta animacioacuten (titulada laquoTransiting Exoplanet Graphraquo) con la simulacioacuten de la curva de
luz que surge a medida que un planeta orbita alrededor de su estrella httpyoutubeOX_QWa_v5rw
44 T5 Tema 5 En traacutensito
Recrea el traacutensito de un planeta ante su estrella usando la pizarra blanca y el proyector de la clase a modo de estrella central La clase deberiacutea percibir la sombra en la pantalla cuando dos alumnos lancen una pelota desde un lado de la pantalla hasta el otro Prueba a usar pelotas de distintos tamantildeos
El alumnado confeccionaraacute por grupos una maqueta del traacutensito de un planeta ante su estrella usando esferas de poliestireno (o ciacuterculos de cartulina) para representar los exoplanetas y los palillos o brochetas de madera para sostenerlos Una fuente de luz como una linterna o un foco led haraacute las veces de estrella Si se conecta un registrador de datos (data logger) a un ordenador portaacutetil para medir la intensidad de la luz se apreciaraacute un descenso en la luz registrada cuando el planeta pase por delante de la fuente de luz
Muestra al alumnado la ficha de actividades 5b donde aparece una serie de graacuteficas con el nivel de luz registrado a medida que un exo-planeta orbita alrededor de su estrella La graacutefica a tambieacuten ilustra queacute aspecto tendriacutea la graacutefica si el planeta en oacuterbita fuera maacutes grande iquestSeriacutean capaces de trazar una liacutenea en los diagramas b c y d que ilus-tre la graacutefica resultante si cerca de la estrella orbitara un planeta maacutes pequentildeo maacutes veloz o maacutes lento
gt Graacutefica para ilustrar el tamantildeo de la sombra frente a la distancia de la frente de luz (en cm)
Distancia (cm)
Tam
antildeo
de la
som
bra
(cm
)
ENLACES
Muestra en clase este interesante viacutedeo de animacioacuten donde se explica el trabajo de la misioacuten Kepler y coacutemo opera este telescopio para detectar planetas
httpskeplernasagovmultimediaInteracti-vesHowKeplerDiscoversPlanetsElementaryflashcfm
Herramienta Lightgrapher
httpskeplernasagoveducationModelsand-Simulationslightgrapher
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Con una caja de zapatos se puede fabricar una caja de luz Haz un orificio en uno de sus lados con la finalidad de iluminarla a traveacutes de eacutel con alguacuten tipo de foco como una linterna led En el lado opuesto practica otro orificio que quede justo en frente de la fuente de luz Recorta una rendija semicircular en la tapa-dera de la caja cerca del extremo en el que se encuentre la fuente de luz Introduce por este orificio un palillo que en uno de sus extremos porte una bola de plastilina que represente el planeta aseguacuterate de que el haz de luz incide directamente sobre el planeta Desplaza el palillo con el planeta desde un extremo de la rendija semicircular hasta el otro extremo simulando parte de la oacuterbita En lugar de mirar la luz directamente usa un teleacutefono moacutevil o iPad colocado en el orificio por el que se mira y graba un viacutedeo con el paso del planeta mientras lo desplazas de un extremo al otro de la rendija
Ver guiacuteas de construccioacuten de las cajas en el anexo C de este documentohttpeseroeswp-contentuploads201808Cuaderno-ESERO_Detective-de-exoplanetas_DE-SB-01_2C2AA-ED_DIGITALpdf
45T5Tema 5 En traacutensito
Puesta en comuacutenInsta a cada grupo a crear un modelo a partir de una de las curvas de luz que aparecen en la ficha de actividades 5b iquestSaben explicar por queacute cambia la curva de luz con la velocidad del traacutensito o con el tamantildeo del planeta que orbita alrededor de la estrella Aprovecha las actividades praacutecticas para comentar los detalles de conocimiento maacutes relevantes Recuerda al alumnado que la observacioacuten minuciosa del brillo de una es-trella al lo largo de un periodo de tiempo permite detectar un descenso minuacutesculo en la cantidad de luz que vemos de esa estrella Los cientiacuteficos pueden medir ese brillo y representarlo en una graacutefica que se conoce como curva de luz Los planetas suelen ser pequentildeiacutesimos comparados con sus estrellas centrales asiacute que los descensos de luz que provocan en ellas son extremadamente leves Los planetas del tamantildeo de la Tierra son especialmente difiacuteciles de detectar Los exoplanetas maacutes grandes son faacuteciles de divisar sobre todo cuando se detectan varias oacuterbitas
Curvas de luz del traacutensito de un planetaEstas son cuatro copias de la misma curva de luz (fichas 5b) registrada durante el traacutensito de un planeta por delante de su estrella La graacutefica a) tambieacuten muestra la curva (en azul) que se obtiene cuando alrededor de la estrella orbita un planeta maacutes grande Dibuja otra curva en las graacuteficas que muestre b) un planeta maacutes pequentildeo c) un traacutensito maacutes veloz y d) un planeta maacutes lento
ENLACES
La misioacuten Kepler de la NASA dedicoacute antildeos a observar el mismo trozo de cielo casi 100 000 estrellas con la esperanza de captar traacutensitos
httpskeplernasagovindexcfm
GRAacuteFICA A Tiempo
Tiempo
Tiempo
Tiempo
Porc
enta
je d
e br
illo
Porc
enta
je d
e br
illo
Porc
enta
je d
e br
illo
Porc
enta
je d
e br
illo
GRAacuteFICA C
GRAacuteFICA B
GRAacuteFICA D
w w w e s e r o e sH O J A D E A C T I V I D A D E S
acti
vida
des
46 T5
Cuaderno del profesoradoD E T E C C I Oacute N D E E X O P L A N E TA S Ficha 5a (anverso)
Nuestra pregunta es
Predecimos que
Cambiaremos
Mediremos
Dejaremos igual las condiciones siguientes
Resultados obtenidos
H O J A D E A C T I V I D A D E Sw w w e s e r o e s
actividades47T5
Cuaderno del profesoradoD E T E C C I Oacute N D E E X O P L A N E TA SFicha 5a (reverso)
Resultados obtenidos
Distancia a la luz (en cm) Tamantildeo de la sombra (en cm)
Los resultados obtenidos revelan
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los polos magneacuteticos se dan por pares bull que los polos opuestos se atraen y que los polos
iguales se repelenbull que los imanes atraen algunos materialesbull que una corriente eleacutectrica en un cable crea un
campo magneacutetico
Contexto
El descubrimiento del planeta extrasolar Proxima b un posible mundo similar a la Tierra que orbita alrededor de Proxima Centauri (la estrella maacutes cercana al Sol) suscitoacute diversas cuestiones relacionadas con su capacidad para albergar vida Este exoplaneta estaacute bombardeado por cantidades inmensas de radiacioacuten procedente de su estrella Como se encuentra maacutes cerca de su estrella que la Tierra del Sol necesitariacutea contar con un campo magneacutetico muy intenso para que la vida sobreviviera en eacutel Aquiacute en la Tierra el campo magneacutetico que rodea el planeta protege a todos los seres vivos de los peligrosos rayos coacutesmicos
En esta actividad el alumnado estudiaraacute los
imanes fabricaraacute un electroimaacuten sencillo e investigaraacute
sus propiedades
gt Exoplaneta con niveles elevados de radiacioacuten electromagneacutetica Creacutedito NASAJPL-CaltechR Hurt (SSC)
tema 6QUE LA FUERZA TE ACOMPANtildeE
Fabricacioacuten de un electroimaacuten
49
Cinta aislante Tijeras
Ademaacutes necesitaraacutes
Contenedor de plaacutestico
50 T6
Cable con aislamiento
(al menos 2 metros)2 pilas AA2 imanes
2 cables de conexioacuten
con pinzas de cocodrilo
Clips de papeleriacutea
2 varillas o clavos de hierro
grandes(uno fino y otro
grueso)2 portapilas AA
Material necesario para realizar la actividad
Interruptor o interruptor
casero
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astrofiacutesico e Ingeniero de producto
PelacablesTacos de madera
(para interruptor)Puntas
(para interruptor)
Material opcional
51T6Tema 6 Que la fuerza te acompantildee
Para preparar con antelacioacutenEl docente podraacute preparar interruptores eleacutectricos simples con el alumnado si no dispone de interruptores comerciales
Veacuteanse las instrucciones en el apartado titulado laquoInformacioacuten para el docenteraquo
Para esta actividad se pueden preparar etiquetas identificativas con la profesioacuten de astrofiacutesicoConviene confeccionar y probar un electroimaacuten antes de realizar la actividad en clase La fuerza del
imaacuten dependeraacute del nuacutemero de espiras con que se construya
ActividadIntroduccioacuten Muestra en clase una imagen del exoplaneta Proxima b y explica que se trata de un planeta distante que orbita alrededor de una estrella llamada Proxima Centauri que es la maacutes cercana al Sol Aunque la oacuterbita que sigue el planeta alrededor de su estrella estaacute dentro de la zona habitable soporta vientos descomuna-les 2000 veces maacutes fuertes que los que imperan en la Tierra y recibe un bombardeo intenso de radiacioacuten El planeta necesitariacutea contar con un campo magneacutetico potente para proteger cualquier tipo de vida que pudiera albergar
En esta actividad los alumnos investigaraacuten por su cuenta queacute tipos de imanes hay comprobaraacuten la atraccioacuten y repulsioacuten entre sus polos y la fuerza magneacutetica asimismo estudiaraacuten que los imanes atraen algunos materiales Tras discutir sus resultados explicaraacuten que la electricidad se puede usar para construir un imaacuten y lo que se obtiene se denomina electroimaacuten
Cada grupo usaraacute los materiales que hay dentro del recipiente para fabricar un electroimaacuten Primero comprobaraacute su eficacia usando clips de papeleriacutea Despueacutes los grupos debatiraacuten queacute materiales les gusta-riacutea someter a su electroimaacuten antes de reunir una serie de materiales
Averiguaciones
mdash iquestCuaacutentos clips de papeleriacutea atraeraacute el electroimaacuten
mdash iquestVariacutea la fuerza del imaacuten si se cambia la cantidad de espiras de alambre con que se construye
mdash iquestHay alguna relacioacuten entre el nuacutemero de espiras del electroimaacuten y la cantidad de clips de papeleriacutea que consigue atraer
52 T6 Tema 6 Que la fuerza te acompantildee
mdash iquestPuedes antildeadir un interruptor para activar y desactivar el paso de la electricidad y por tanto el imaacuten
mdash iquestCoacutemo afecta al imaacuten un incremento del voltaje con una pila maacutes potente o antildeadiendo maacutes pilas
mdash iquestRepercute en el imaacuten el empleo de un clavo maacutes largo maacutes corto maacutes grueso o maacutes fino
mdash iquestQueacute materiales se pueden levantar usando la atraccioacuten de un imaacuten
Los datos recopilados durante la investigacioacuten de la relacioacuten entre el nuacutemero de espiras y la cantidad de clips de papeleriacutea atraiacutedos se puede plasmar despueacutes en graacuteficas El alumnado deberaacute exponer sus hallaz-gos en forma de presentacioacuten o de mural
Puesta en comuacutenCada grupo elige un meacutetodo para informar de sus hallazgos al resto de la clase y resumiraacute sus resultados en la pizarra electroacutenica iquestEncontraron los grupos alguna conexioacuten entre el nuacutemero de espiras de alambre y la fuerza del electroimaacuten iquestLograron aumentar la potencia de su imaacuten iquestCoacutemo iquestQueacute materiales atrajo el imaacuten iquestCoinciden en sus conclusiones todos los grupos
Nuacutemero de espiras Nuacutemero de clips de papeleriacutea
53T6Tema 6 Que la fuerza te acompantildee
Informacioacuten para el docente Se cree que el campo magneacutetico de nuestro planeta se genera en las profundidades del nuacutecleo terrestre A medida que la Tierra gira se arremolinan los materiales fundidos situados en el nuacutecleo del planeta El hierro liacutequido conduce la electricidad y genera corrientes eleacutectricas que a su vez crean campos magneacuteticos Los cientiacuteficos han desarrollado un meacutetodo para calcular el campo magneacutetico de un planeta extrasolar distante que orbite alrededor de una estrella distinta de la nuestra El meacutetodo consiste en utilizar el telescopio espacial Hubble para observar el paso de un planeta por delante de su estrella y entonces estudiar la absorcioacuten de la radiacioacuten de la estrella por parte de la atmoacutesfera del planeta para por uacuteltimo estimar el tamantildeo de los campos magneacuteticos que actuacutean alrededor del planeta
Los campos magneacuteticos se producen cuando todos los electrones de un objeto de metal giran en la misma direccioacuten Un electroimaacuten es un tipo de imaacuten que usa electricidad y un material magneacutetico como el hierro para crear campos magneacuteticos Los campos magneacuteticos no se ven pero siacute se pueden medir sus efectos
Para construir un electroimaacuten simple bull Pela los extremos de un cable para despojarlos del aislamiento de
plaacutestico que los recubre bull Coloca los materiales dentro de un contenedor de plaacutestico que no
conduzca la electricidadbull Sujeta el cable de unos 20 cm de largo por uno de sus extremos
coloacutecalo en la cabeza de un clavo de hierro y enroacutellalo a lo largo de eacutel sin que se superponga en ninguacuten lugar hasta la punta del clavo
bull Aseguacuterate de que enrollas el cable en el clavo dando las vueltas siempre hacia el mismo lado para que la electricidad fluya en un solo sentido
bull Conecta los extremos del cable a los dos lados (el positivo y el ne-gativo) de la pila sujetaacutendolo a ellos con un trozo de cinta aislante para que no dejen de hacer contacto
bull Cuando hayas conectado el segundo extremo del cable la pila em-pezaraacute a conducir electricidad por las espiras de alambre y el clavo quedaraacute imantado
bull Si permutas las conexiones tambieacuten cambiaraacutes la polaridad del campo magneacutetico creado
bull Prueba el electroimaacuten colocaacutendolo cerca de un clip de papeleriacutea o cualquier otro metal
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Los alumnos investigaraacuten el exoplaneta HD 209458b apodado Osiris un juacutepiter caliente que viene a ser una tercera parte maacutes grande y maacutes brillante que Juacutepiter Tambieacuten podriacutean investigar Proxima b para lo que podraacuten apo-yarse en la informacioacuten que encontraraacuten aquiacute
httpsenwikipediaorgwikiProxima_Cen-tauri_b
httpswwwnasagovcontentgoddardhub-bles-new-shot-of-proxima-centauri-our-nea-rest-neighbor
CONFECCIOacuteN DE UN INTERRUPTOR SIMPLE
Clava dos puntillas pequentildeas en un taco pequentildeo de madera y ensarta en cada una de ellas un clip de papeleriacutea Sujeta los cables a la cabeza de cada puntilla con pinzas de coco-drilo El circuito se cierra al desplazar los clips para que esteacuten en contacto Usa este enlace para consultar las instrucciones para hacerlo y otros ejemplos de interruptores simples
httphomeschoolandthingsblogspotcouk201303making-simple-switch-for-elec-tricalhtml
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que las ondas electromagneacuteticas viajan por el
espaciobull que los cientiacuteficos captan esas ondas usando
radiotelescopios bull que esas ondas se traducen entonces a sonidosbull a trabajar siguiendo el meacutetodo cientiacutefico mediante
la formulacioacuten de predicciones la realizacioacuten de experimentos sin sesgos y la recopilacioacuten e interpretacioacuten de datos
Contexto
Los cuatro sateacutelites Cluster de ESA han descubierto que la Tierra y otros planetas con campos magneacuteticos como Juacutepiter y Saturno emiten sentildeales de radio que viajan por el espacio en un haz delgado Estas emisiones solo se pueden detectar e interpretar usando radiotelescopios de gran tamantildeo
En esta actividad el alumnado recrearaacute diversos sistemas para enviar mensajes a distancia incluido el recorrido de las ondas de radio por el espacio usaraacute el meacutetodo cientiacutefico para estudiar los teleacutefonos con cuerda y escucharaacute los sonidos
naturales de la Tierra
gt Representacioacuten artiacutestica de los sateacutelites CLUSTER Copyright NASA
55
tema 7iquestHAY ALGUIEN A LA ESCUCHA
Comunicacioacuten a traveacutes del espacio
2 vasos desechables
56 T7
CuerdaHilo de nailon
Material necesario para realizar la actividad A
Bazuca de aire o caja de cartoacuten
Pelotas de espuma de diferentes
coloresVasos
desechablesParaguasPapel Radio analoacutegica
Ademaacutes necesitaraacutes para realizar la actividad A
Ademaacutes necesitaraacutes para realizar la actividad B
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Radioastroacutenomo
e Ingeniero de Sonido
2 platillos (muacutesica)
1 velaFicha de
actividades 2b
Linterna
Tabla con Coacutedigo Morse
o aplicacioacuten para moacutevil
Una caja de cartoacuten Compaacutes Tijeras Cinta adhesiva
Material opcional
Material necesario para construir un bazuca de aire
57T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Para preparar con antelacioacutenEl docente puede conseguir un bazuca de aire por Internet o se puede construir uno con una caja de car-toacuten (consulte el apartado titulado ldquoInformacioacuten para el docenterdquo)
Ten a mano una radio analoacutegica
Para la construccioacuten del teleacutefono deberemos practicar un orificio en la base de cada vaso previamente Para esta investigacioacuten se pueden preparar etiquetas identificativas con las profesiones de Radioastroacuteno-mo e Ingeniero de Sonido
Actividad AAveriguar maneras de enviar mensajes a distancia
Introduccioacuten Comienza el tema con una demostracioacuten para despertar la imaginacioacuten del alumnado Tiende una cuerda por el aula y cuelga de ella un trozo de papel o pide a alguien de la clase que lo sostenga en alto Utiliza un ba-zuca de aire para lanzar una onda de aire a traveacutes del aula que haga vibrar el papel Luego pide que un par de voluntarios se coloquen los vasos desechables en la cabeza Apunta con el bazuca hacia cada uno de los vasos y dispara Los vasos se tambalearaacuten y se caeraacuten Pregunta en clase queacute creen que pasa
Tambieacuten se pueden chocar dos platillos para demostrar que el aire que desplazan apaga la llama de una vela
Explica a la clase que aunque no vemos el aire moverse hasta el papel o los vasos siacute vemos o percibimos las consecuencias de ese desplazamiento De manera anaacuteloga las ondas de radio que recorren distancias inmen-sas por el espacio no se ven pero sabemos que estaacuten ahiacute al capturarlas y transformarlas en sonido Pregunta en clase si se les ocurre alguna manera de enviar mensajes a distancia aquiacute en el planeta Tierra Deja que debatan sus propuestas Ensentildea en clase dos objetos sencillos (vasos de papel y cuerda) que podriacutean utilizarse para enviar un mensaje iquestSe le ocurre a alguien coacutemo Aniacutemalos a comprobar sus propuestas A continuacioacuten los chicos probaraacuten por parejas a usar vasos de papel y cuerda para mandar mensajes Organizados ya por grupos debe-raacuten identificar queacute variables pueden cambiarse y coacutemo planificariacutean la investigacioacuten Tal vez quieran apoyarse en la ficha de actividades 2b (del tema 2) para planificar la resolucioacuten de interrogantes como
mdash iquestAfecta la longitud de la cuerda o el tipo de cuerda al sonido recibido
mdash iquestQueacute pasa cuando la cuerda estaacute tensa o flojamdash iquestTiene alguna repercusioacuten el material del
que estaacute hecho el vasomdash iquestFuncionariacutea el teleacutefono de cuerda
doblando una esquina
58 T7 Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
mdash El alumnado recopilaraacute y anotaraacute los datos y compartiraacute los resultados con la clase
mdash iquestQueacute tipo de cuerda o vaso recomendariacutean y por queacute
Puesta en comuacutenExplica en clase que los sonidos se generan mediante vibraciones que se desplazan a traveacutes del aire de soacute-lidos y de liacutequidos Las vibraciones que se producen al hablar dentro del vaso viajan por la cuerda hasta lle-gar al otro vaso el aire que hay dentro del vaso y los huesos que hay en el craacuteneo vibran y esas vibraciones llegan hasta los oiacutedos y entonces el cerebro descifra esa informacioacuten en forma de sonidos reconocibles
Para afianzar estos conocimientos se puede utilizar este viacutedeo
httpswwwyoutubecomwatchv=HMXoHKwWmU8
Actividad BEstudio de las ondas de radio
IntroduccioacutenHaz hincapieacute en que las ondas de radio son muy diferentes de las ondas del sonido Explica que las ondas electromagneacuteticas pueden viajar por el espacio sin necesidad de que haya aire Algunas de estas ondas se denominan ondas de radio Los cientiacuteficos han descubierto una manera de captar ondas de radio y convertirlas en sentildeales que viajan hasta nuestro oiacutedo
A continuacioacuten el alumnado reproduciraacute en clase el viaje que siguen las ondas electromagneacuteticas por el espacio hasta llegar al radiotelescopio Varios voluntarios se colocaraacuten en un extremo del aula con pelotas de espuma de diferentes colores que lanzaraacuten hacia el laquoradiotelescopioraquo un paraguas abierto que otro voluntario sujetaraacute desde el lado opuesto del aula de manera que la parte coacutencava mire hacia la clase Alguien decidiraacute queacute colores representaraacuten las ondas de radio uacutetiles Cuando se hayan lanzado todas las pelotas solo se conservaraacuten las pelotas de los colores elegidos que haya atrapado el paraguas mientras que el resto se desecharaacute Explica en clase que las estrellas (representadas por los alumnos voluntarios) emiten un montoacuten de radiacioacuten (representada aquiacute por todas las pelotas de diferentes colores) que viaja por el espacio el radiotelescopio (representado por el paraguas) capta toda esa radiacioacuten pero este instrumento solo podraacute utilizar la radiacioacuten de ciertas longitudes de onda las denominas ondas de radio las cuales transformaraacute en sentildeales comprensibles para nosotros
59T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Demostracioacuten del docenteUtiliza una radio analoacutegica para que el alumnado perciba el sonido que se oye cuando no estaacute sintonizada ninguna emisora mientras que al sintonizar alguna el sonido se vuelve niacutetido De forma anaacuteloga seriacutea-mos incapaces de atribuir un sentido a las ondas de radio si su energiacutea no se transformara en vibraciones que percibimos en forma de sonidos
Explica en clase que la Tierra y otros planetas tienen una manera de gritarle al resto de la Galaxia laquoiexclEstoy aquiacuteraquo Lo que ocurre es que ese mensaje solo se percibe y se entiende mediante radiotelescopios de gran tamantildeo
En este enlace escucharaacutes una grabacioacuten con los laquosonidosraquo
naturales de la Tierra
httpwwwesaintesaKIDSenSEM5QPSHKHF_LifeinSpace_0html
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Los maacutes entusiastas podriacutean construir o com-prar un transmisor que permita al alumnado enviar mensajes Los chicos tambieacuten podriacutean realizar su propia grabacioacuten de radio
Tambieacuten podriacutea estudiarse el coacutedigo Morse Existe una aplicacioacuten para teleacutefonos moacuteviles llamada Morse-It que traduce textos a pitidos en coacutedigo Morse Una laacutempara led podriacutea sustituirse por un timbre Otra alternativa seriacutea utilizar una linterna para enviar mensajes con patrones de haces de luz Explica que la luz se puede usar de este modo para enviar informacioacuten
Imagen 1 El Observatorio IRAM Pico Veleta o IRAM 30m es un radiotelescopio pertenecien-te al Instituto de Radioastronomiacutea Milimeacutetrica que estaacute situado en la loma de Dilar en Sierra Nevada a una altura de 2850 m sobre el nivel del mar
gt Radiotelescopio del observatorio de Sierra Nevada desde las pistas de esquiacute
60 T7 Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
A - J --- S 1 ----
B - K -- T - 2 ---
C -- L - U - 3 --
D - M -- V - 4 -
E N - W -- 5
F - O --- X -- 6 -
G -- P -- Y --- 7 --
H Q --- Z -- 8 ---
I R - 0 -----
9 ----
gt Tabla con el coacutedigo Morse
61T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Informacioacuten para el docente Los objetos que pueblan el espacio como planetas exoplanetas estrellas polvo y gas emiten ondas elec-tromagneacuteticas de diferentes longitudes de onda Parte de la luz que emiten tiene longitudes de onda muy largas algunas de hasta kiloacutemetro y medio de longitud Estas ondas largas reciben el nombre de ondas de radio y son parte de una serie maacutes grande de ondas denominadas en su conjunto espectro electromag-neacutetico Como las ondas de radio son tan largas para captarlas se utilizan telescopios especiales llamados radiotelescopios Estos son mucho maacutes grandes que los telescopios que se usan para captar la luz visible Estos instrumentos inmensos se apuntan hacia las estrellas o planetas y permiten conocer su estructura movimiento y composicioacuten a partir del estudio de las ondas de radio que provienen de esos objetos En astronomiacutea se utilizan ciertos instrumentos para convertir las ondas de radio en imaacutegenes y sonidos
Construccioacuten de un bazuca de aire1 Sella por completo todos los bordes de la caja con la cinta adhesiva 2 Traza un ciacuterculo en el centro de uno de sus lados recoacutertalo y sella los bordes de este orificio
con cinta 3 Golpea con las manos simultaacuteneamente dos lados opuestos de la caja de manera que el aire que
hay en su interior se vea forzado a salir por el orificio circular 4 Dirige el aire saliente hacia el objetivo como un montoacuten de vasos de papel para intentar tumbarlos
con la raacutefaga
gt Bazuka de aire
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los sonidos se producen por vibracionesbull que el tono de un sonido se puede cambiarbull que los exoplanetas pueden transitar ante el disco
de sus estrellas siguiendo un patroacuten regular
Contexto
El telescopio espacial Spitzer reveloacute hace poco que alrededor de la estrella TRAPPIST-1 orbitan siete planetas similares a la Tierra cuyo nombre astronoacutemico es b c d e f g y h Los planetas se detectaron debido a sus traacutensito por delante de la estrella lo que eclipsa perioacutedicamente una parte minuacutescula de la luz estelar Los planetas orbitan esta estrella siguiendo un patroacuten
En este tema el alumnado usaraacute materiales cotidianos para confeccionar instrumentos sencillos como flautas de pan a partir de pajitas de refrescos y producir con ellos siete notas que combinaraacuten al
antojo de su imaginacioacuten para crear melodiacuteas
gt Sistema solar de TRAPPIST-1 Copyright de la ilustracioacuten NASA
63
tema 8LA MUacuteSICA DE LOS PLANETAS EXTRASOLARES
Sonidos del espacio
64 T8
Ordenador con conexioacuten a
internet
Material necesario para realizar la actividad
Pajitas de refresco
Ademaacutes necesitaraacutes
Vasos desechables
Cinta adhesiva
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Ingeniero de
sonido y Cientiacutefico planetario
Botellas o vasos Baquetas Cajas de cartoacuten vaciacuteas
Gomas elaacutesticas Reglas de plaacutestico
65T8Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
Para preparar con antelacioacutenPara esta actividad se pueden preparar etiquetas indentificativas para la profesioacuten de ingeniero de sonido
ActividadIntroduccioacutenExplica en clase que el telescopio espacial Spitzer descubrioacute la estrella TRAPPIST-1 y sus siete planetas
Muestra la imagen de TRAPPIST-1
httpcdnsci-newscomimagesenlarge3image_4728e-TRAPPIST-1jpg
Reproduce en clase la animacioacuten de los traacutensitos ante TRAPPIST que aparece en el siguiente viacutedeo Las oacuterbitas se han acelerado para que el viacutedeo dure un solo minutohttpwwwspitzercaltecheduexploreblog371-Making-Music-from-Exoplanets
Explica que usando los patrones de los traacutensitos de estos siete planetas similares a la Tierra ante el disco de su estrella ha inspirado a un muacutesico a componer una melodiacutea basada en los tiempos en los que se produ-cen esos traacutensitos Asignoacute al traacutensito de cada planeta una nota musical acorde con su nombre (en ingleacutes b es la nota si c es do d es re e es la nota mi f es fa g es sol y h no se corresponde con ninguna nota musical) y antildeadioacute al conjunto una instrumentacioacuten sencilla de fondo y el ritmo de un tambor
Pon ejemplos de alguacuten otro sistema planetario extrasolar como Gliese o Kepler
con una cantidad diversa de planetas en oacuterbita alrededor de la estrella central
httpsexoplanetsnasagovresources174 httpswwwnasagovameskeplerkepler-186-and-the-solar-system
El alumnado cortaraacute las pajitas de papel para construir siete laquoflautas de panraquo de distintas longitudes Todas ellas deberaacuten tener uno de sus extremos aplanado de manera que al soplar por eacutel se produzca una nota o vibracioacuten diferente iquestSon capaces los alumnos de usar las flautas por turnos para crear una melodiacutea Organizados en grupos los chicos usaraacuten esas siete notas para crear una melodiacutea baacutesica a la que antildeadiraacuten la muacutesica que deseen
Ya han compuesto una muacutesica basada en los traacutensitos de TRAPPIST iquestPodraacuten crear ahora una melodiacutea basada en otros sistemas Podriacutean probar a llenar botellas o jarras con agua hasta distintas alturas a tamborilear con las baquetas a hacer vibrar reglas sobre el borde de una mesa o a hacer vibrar gomillas elaacutesticas tensadas a lo ancho de una caja de pantildeuelos vaciacutea
mdash iquestSeriacutea capaz alguacuten grupo de componer un rap para acompantildear sus melodiacuteas
66 T8 Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
Puesta en comuacutenCada grupo interpretaraacute su composicioacuten para toda la clase iquestSe les ocurre alguna aportacioacuten para mejorar las piezas musicales
En el tema 7 el alumnado aprendioacute que los planetas con un cam-po magneacutetico producen sentildeales que se pueden detectar mediante radiotelescopios Si una raza alieniacutegena captara las sentildeales de radio naturales que emite la Tierra oiriacutea una serie de chasquidos y silbidos iexclparecidos a los de R2-D2 el robot de Star Wars
Vuelve a oiacuter los chasquidos y silbidos de la Tierra en el sitio ESA Kids
httpwwwesaintesaKIDSenSEM5QPSHKHF_LifeinSpace_0html
Oiacuted en clase un corte de Star Wars la firma de cinco notas de la peliacute-cula Encuentros en la tercera fase o cualquier otra muacutesica relacionada con el espacio
Actividad B El programa ScratchCada uno de los planetas de Trappist-1 tarda un tiempo diferente en completar una oacuterbita alrededor de su estrella central Las leyes de Ke-pler dicen que cuanto maacutes lejos se encuentra un planeta de su estrella maacutes tarda en recorrer su oacuterbita
En este proyecto en Scratch el periodo de cada oacuterbita es propor-cional a los periodos orbitales reales de los planetas de Trappist Cada vez que un planeta completa una oacuterbita el modelo emite un sonido diferente
httpsscratchmiteduprojects153216618
Los sonidos estaacuten asignados de la siguiente manera pero es faacutecil cam-biar esto dentro del modelo
B ndash Chomp C ndash Boing D ndash CricketE ndash Meow F ndash Alien Creak2 G ndash Bass BeatboxH ndash Goose
El tiempo que dura cada oacuterbita se puede encontrar en el programa Scratch y se da en segundos
El cursor proporcional del modelo se puede utilizar para obtener muacuteltiplos de cada periodo orbital Por ejemplo si la proporcioacuten se es-tablece en 2 entonces el periodo de Trappist-1b ascenderaacute a 302 se-gundos y el de Trappist-1h seraacute de 40 segundos
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
El alumnado podriacutea iniciarse en el empleo de un programa informaacutetico para crear sus propias composiciones musicales basadas en los patrones orbitales de los planetas de TRAPPIST-1 Beatwave es una aplicacioacuten interesante que se puede usar con teleacutefonos moacuteviles y que ofrece la posibilidad de crear ritmos simples melodiacuteas melodiacuteas paralelas y de antildeadir instrumentos de fondo
67T8Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
1 Pulsa la flecha identifica los distintos sonidos que se oyen 2 Ordeacutenalos por periodos (del maacutes corto al maacutes largo) Pulsa stop
para detener los sonidos3 Cronometra cada uno crea una tabla con los periodos orbitales
(en segundos) 4 Pulsa en cada planeta para comprobar que cada sonido se re-
produce por separado Los datos reales de los planetas se pue-den encontrar en Wikipedia
httpsenwikiped iaorgwikiTRAPPIST-1mediaFile-PIA21425_-_TRAPPIST-1_Statistics_Tablejpg
El alumnado podriacutea recrear las oacuterbitas intentando cronometrar sus perio-dos mientras caminan en torno a una laquoestrellaraquo de manera que siempre pasen por el mismo punto cada vez que oigan el sonido de su planeta Esta recreacioacuten fiacutesica de las oacuterbitas con alumnos representando cada uno de los planetas orbitando alrededor de una estrella central podriacutea ayudar al grupo a entender la distancia a la que se encuentra cada planeta de la estrella y la velocidad a la que se desplaza en relacioacuten con los demaacutes pla-netas del sistema Asimismo podriacutea ayudarles a entender queacute hicieron en realidad durante la actividad con el programa Scratch que cada sonido re-presenta una oacuterbita completa Tendriacutean que poner a escala la distancia de las oacuterbitas porque si no algunos tardariacutean diacuteas en completar una vuelta de modo que un ejercicio matemaacutetico uacutetil consistiriacutea en crear una escala adecuada que pudiera representarse dentro de la clase Para ello deberaacuten asumir que las oacuterbitas son circulares Si juegan con el cursor proporcional del modelo encontraraacuten la mejor opcioacuten para que todos los planetas com-pleten sanos y salvos sus oacuterbitas respectivas Deberaacuten calcular la longitud del periodo de su sonido particular y luego lo comprobaraacuten
Quien tenga habilidad programando podraacute ampliar el ejercicio in-troduciendo las oacuterbitas de los planetas en el modelo
En este enlace se puede encontrar un ejemplo de movimiento circular
en Scratch
httpsscratchmiteduprojects11439426
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Usar los datos del periodo orbital para crear una composicioacuten musical similar para nuestro Sistema Solar y compara los dos sistemas
Crear una animacioacuten con Scratch para ilustrar la rotacioacuten de los planetas del sistema TRAPPIST-1 en torno a su estrella
gt Captura de pantalla del programa Scratch
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los planetas extrasolares y sus estrellas se
encuentran a millones de antildeos-luz de distancia del Sistema Solar
bull que las condiciones ambientales que se dan en esos planetas son diversas
bull que los seres vivos experimentan adaptaciones a lo largo del tiempo para sobrevivir en las condiciones ambientales que existen en cada momento
bull que en otros sistemas planetarios podriacutea haber formas de vida diferentes a las de la Tierra
Contexto
En esta actividad el alumnado recopilaraacute informacioacuten sobre planetas extrasolares y basaacutendose en ella usaraacute la imaginacioacuten y trabajaraacute de manera creativa para disentildear y describir un nuevo exoplaneta Para ello tendraacute en cuenta rasgos clave y las adaptaciones que necesitariacutean desarrollar los seres vivos para sobrevivir en las condiciones ambientales de ese
planeta
gt ExoMars Rover ESAATG medialab
69
tema 9AGENCIA DE VIAJES A PLANETAS EXTRASOLARES
Exploracioacuten de mundos alieniacutegenas
Libros tabletas y ordenadores
de consulta
Rotuladores y laacutepices
de colores
70 T9
Ordenador con conexioacuten a
internet
Material necesario para realizar la actividad
Papel
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astroacutenomo
galaacutectico y extragalaacutectico y Astrobioacutelogo
71T9Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
Para preparar con antelacioacutenPara esta actividad se pueden preparar etiquetas identificativas para las profesiones de astroacutenomo extra-galaacutectico y astrobioacutelogo
IntroduccioacutenExplica en clase que en este tema deben actuar en primer lugar como astroacutenomos extragalaacutecticos para estudiar y disentildear un planeta extrasolar distante Despueacutes haraacuten las veces de astrobioacutelogos para estudiar y disentildear alguna forma de vida alieniacutegena uacutenica y tendraacuten que describir coacutemo se ha adaptado a las condi-ciones ambientales que imperan en su lejano mundo
Empieza la actividad con un emocionante viaje a mundos distantes usando la herramienta interactiva httpeyesjplnasagoveyes-on-exoplanetshtml
Muestra en clase las imaacutegenes del sitio en Internet de la NASAhttpsexoplanetsnasagovalien-worldsexoplanet-travel-bureau
En este sitio encontraraacutes una seleccioacuten de carteles con gran variedad de exoplanetas que ilustran los rasgos uacutenicos de cada uno de ellos
bull TRAPPIST-1_Planet hop from TRAPPIST-1 (de planeta en planeta desde TRAPPIST-1)
bull PSOJ31885-22 _Where the night life never ends (Donde la vida nocturna nunca cesa)
bull HD4037G_Experience the gravity of a super earth (Experimenta la gravedad de una supertierra)
bull KEPLER-16B_Where your shadow always has company (Donde tu sombra siempre tiene compantildeiacutea)
bull 51 Pegasi-b_Greetings from your first exoplanet (Saludos desde tu primer exoplaneta)
bull KEPLER-186F_Where the grass is always redder (Donde la hierba siempre es maacutes roja)
El tamantildeos de estos exoplanetas va desde las supertierras hasta los minineptunos algunos son rocosos otros son aacuteridos como desiertos los hay volcaacutenicos achicharrantes geacutelidos unos son asolados por potentes vientos otros son bombardeados por radiacioacuten intensa
gt Muestra de carteles sobre exoplanetas del sitio web de la NASA
72 T9 Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
Actividad ACada grupo estudiaraacute varios sistemas de planetas extrasolares y con la informacioacuten obtenida crearaacute una descripcioacuten detallada del mundo distante inventado por ellos A continuacioacuten disentildearaacuten un cartel en el que figuren los principales rasgos de ese planeta
Actividad BSi en ese mundo pudiera haber vida iquestqueacute forma tendriacutea iquestQueacute clase de adaptaciones tendriacutean que desarrollar los seres vivos para sobrevivir en las condiciones ambientales de este planeta La astrobiologiacutea aspira a descubrir cuaacuteles son las condiciones necesarias para la vida y queacute formas puede adoptar la vida Los alumnos asumiraacuten el papel de as-trobioacutelogos para estudiar los entornos extremos que hay en la Tierra y las adaptaciones que han desarrollado los seres vivos para sobrevivir en ellos Usaraacuten esta informacioacuten para describir la clase de vida alieniacutegena que podriacutea existir en el nuevo mundo que han imaginado Dibujaraacuten y pondraacuten nombre a esta nueva forma de vida y sentildealaraacuten sus rasgos principales
Puesta en comuacutenLos grupos presentaraacuten sus disentildeos ante su clase o ante otra clase y describiraacuten con detalle el mundo alieniacutegena que han inventado Expli-caraacuten queacute adaptaciones han desarrollado los seres vivos para adaptar-se a ese entorno
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Si fuera posible iquesta cuaacutel de esos exoplanetas viajariacutean los chicos o enviariacutean una sonda para estudiarlo y por queacute El docente haraacute hincapieacute en que es imposible viajar a estos exoplanetas distantes debido a las inmensas distancias que nos separan de ellos iquestCoacutemo seriacutea ese lugar Si pudieran elegir sus caracteriacutesticas iquestcuaacuteles creen que seriacutean las ideales para vivir felices y con bienestar
Puede que los grupos quieran componer una muacutesica para acompantildear su mural Tambieacuten podriacutean disentildear confeccionar y decorar una maqueta para ilustrar los rasgos principales del mundo distante que han elegido Esta actividad podriacutea relacionarse con otros temas interdisciplinares del curriacuteculo como dibujo teatro tecnologiacutea ingenieriacutea geografiacutea lecto-escritura e informaacutetica
73T9Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
VoyagerEn 1977 se lanzaron las dos sondas gemelas Voyager 1 y 2 para explo-rar regiones del espacio a las que ninguacuten otro artefacto terrestre habiacutea llegado jamaacutes Ambas estaacuten maacutes lejos del Sol que Plutoacuten y a traveacutes de los datos que siguen enviando a la Tierra los cientiacuteficos confiacutean en co-nocer mejor el espacio que media entre las estrellas llamado espacio interestelar La nave lleva a bordo un disco de cobre chapado en oro de unos 30 cm con sonidos e imaacutegenes seleccionados para retratar la diversidad de la vida y la cultura en la Tierra
mdash iquestQueacute pondriacutean los chicos en un disco asiacute para enviar en una misioacuten con destino a un planeta distante situado fuera de los confines de nuestra propia Galaxia
mdash iquestCoacutemo describiriacutean a los seres humanos
mdash iquestQueacute los hace felicesmdash iquestQueacute cualidades consideran
deseables en un ser humano
mdash iquestQueacute aficiones animales accidentes geograacuteficos o muacutesica incluiriacutean en el disco
mdash Si tuvieran que escribir una carta a un ser alieniacutegena iquestqueacute le diriacutean
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
El alumnado podriacutea grabar un viacutedeo o un mensaje de voz composiciones musicales programas informaacuteticos robots creaciones artiacutesticas o fotografiacuteas Esta actividad ofrece muchas posibilidades para seguir un plantea-miento interdisciplinar amplio atractivo para todas las edades y todo tipo de capacidades
Otros cuadernos didaacutecticosConsulta todos los disponibles y descaacutergalos de la web wwweseroes
Deteccioacuten de exoplanetasESCONDIDOS EN LA LUZModelado de traacutensitos de exoplanetas
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Ingenieriacutea de astronavesLA ALEACIOacuteN PERFECTADescubre las distintas propiedades de los materiales
PRIMARIA
Lanzamiento de cohetesTECNOLOGIacuteA ESPACIALCalcula y disentildea tu propio lanzamiento
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Observador de la tierraCENTINELA INCANSABLERecogida y anaacutelisis de informacioacuten para comprender mejor nuestro planeta
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Modelado de traacutensitos de exoplanetas
exoplanetasDeteccioacuten de
ESCONDIDOS EN LA LUZ
PrimariaCuaderno del profesorado
DE-P-01
Colaboradores ESERO Spain Mayo 2019
ANDALUCIacuteA Consejeriacutea de Educacioacuten y Deporte de la Junta de Andaluciacutea
ARAGOacuteN Fundacioacuten Centro Astronoacutemica Aragoneacutes Espacio 042
Fundacioacuten Ibercivis
ASTURIAS Consejeriacutea de Educacioacuten y Cultura del Gobierno del Principado de Asturias
CANARIAS Consejeriacutea de Educacioacuten y Universidades del Gobierno de Canarias
CATALUNtildeA CESIRE (Centre de Recursos Pedagogravegics Especiacutefics de Suport a la Innovacioacute i la Recerca Educativa) Departament drsquoEnsenyament Generalitat de Catalunya
GALICIA Conselleriacutea de Educacioacuten Universidade e Formacioacuten Profesional de la Xunta de Galicia
I BALEARES Conselleria De Educacioacuten y Universidad Govern Illes Balears
LA MANCHA Consejeriacutea de Eduacioacuten Cultura y Deportes Gobierno de Castilla La Mancha
MADRID Consejeriacutea de Educacioacuten e Investigacioacuten de la Comunidad de Madrid
Grupo de Investigacioacuten en Nutricioacuten Ejercicio y Estilo de Vida Saludable INEF Universidad Politeacutecnica de Madrid
MURCIA Consejeriacutea de Empleo Universidades y Empresa Regioacuten de Murcia
NAVARRA Pamplonetario
PAIacuteS VASCO Departamento de educacioacuten Gobierno Vasco
VALENCIA Ciutat de les Arts i les Ciegravencies Generalitat Valenciana
Tema 5 En traacutensito 43T5
Para preparar con antelacioacutenPrepara varias esferas de distintos tamantildeos como un baloacuten de fuacutetbol una pelota de espuma y una pelota de tenis Se pueden preparar etiquetas identificativas con la profesioacuten de fotometrista de traacutensitos
ActividadIntroduccioacuten Pregunta en clase queacute ocurre cuando un objeto opaco pasa por delante de una fuente de luz Haz una demostracioacuten pasando un objeto por delante del foco del proyector de la clase y mostrando su sombra en la pizarra blanca Como alternativa usa una linterna o un foco y proyecta la sombra contra una cartulina blanca o la pizarra blanca del aula
Plantea estas preguntas
mdash iquestQueacute le pasa al tamantildeo de la sombra cuando se acerca o se aleja el objeto de la fuente de luz iquestQueacute hariacuteas para averiguarlo
Cada grupo de alumnos recortaraacute una pequentildea figura de cartulina que deberaacute unir a una base de cartulina para que se mantenga en vertical Los alumnos planearaacuten la investigacioacuten emitiraacuten predicciones y reali-zaraacuten la actividad tomando mediciones meticulosas y tomando registros de los resultados Tal vez quieran usar para sus registros el ejemplo que aparece en la ficha de actividades 5a Los grupos pondraacuten en comuacuten sus hallazgos y explicaraacuten sus conclusiones
mdash iquestQueacute han descubierto iquestQueacute pasoacute con el tamantildeo de la sombra al acercar o alejar la figura de la fuente de luz iquestCoacutemo se aseguraron de que no hubiera desviaciones cada vez que realizaban la prueba iquestPueden usar los datos para trazar una graacutefica que muestre el tamantildeo de la sombra frente a la distancia de la fuente de luz
Muestra en clase esta animacioacuten (titulada laquoTransiting Exoplanet Graphraquo) con la simulacioacuten de la curva de
luz que surge a medida que un planeta orbita alrededor de su estrella httpyoutubeOX_QWa_v5rw
44 T5 Tema 5 En traacutensito
Recrea el traacutensito de un planeta ante su estrella usando la pizarra blanca y el proyector de la clase a modo de estrella central La clase deberiacutea percibir la sombra en la pantalla cuando dos alumnos lancen una pelota desde un lado de la pantalla hasta el otro Prueba a usar pelotas de distintos tamantildeos
El alumnado confeccionaraacute por grupos una maqueta del traacutensito de un planeta ante su estrella usando esferas de poliestireno (o ciacuterculos de cartulina) para representar los exoplanetas y los palillos o brochetas de madera para sostenerlos Una fuente de luz como una linterna o un foco led haraacute las veces de estrella Si se conecta un registrador de datos (data logger) a un ordenador portaacutetil para medir la intensidad de la luz se apreciaraacute un descenso en la luz registrada cuando el planeta pase por delante de la fuente de luz
Muestra al alumnado la ficha de actividades 5b donde aparece una serie de graacuteficas con el nivel de luz registrado a medida que un exo-planeta orbita alrededor de su estrella La graacutefica a tambieacuten ilustra queacute aspecto tendriacutea la graacutefica si el planeta en oacuterbita fuera maacutes grande iquestSeriacutean capaces de trazar una liacutenea en los diagramas b c y d que ilus-tre la graacutefica resultante si cerca de la estrella orbitara un planeta maacutes pequentildeo maacutes veloz o maacutes lento
gt Graacutefica para ilustrar el tamantildeo de la sombra frente a la distancia de la frente de luz (en cm)
Distancia (cm)
Tam
antildeo
de la
som
bra
(cm
)
ENLACES
Muestra en clase este interesante viacutedeo de animacioacuten donde se explica el trabajo de la misioacuten Kepler y coacutemo opera este telescopio para detectar planetas
httpskeplernasagovmultimediaInteracti-vesHowKeplerDiscoversPlanetsElementaryflashcfm
Herramienta Lightgrapher
httpskeplernasagoveducationModelsand-Simulationslightgrapher
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Con una caja de zapatos se puede fabricar una caja de luz Haz un orificio en uno de sus lados con la finalidad de iluminarla a traveacutes de eacutel con alguacuten tipo de foco como una linterna led En el lado opuesto practica otro orificio que quede justo en frente de la fuente de luz Recorta una rendija semicircular en la tapa-dera de la caja cerca del extremo en el que se encuentre la fuente de luz Introduce por este orificio un palillo que en uno de sus extremos porte una bola de plastilina que represente el planeta aseguacuterate de que el haz de luz incide directamente sobre el planeta Desplaza el palillo con el planeta desde un extremo de la rendija semicircular hasta el otro extremo simulando parte de la oacuterbita En lugar de mirar la luz directamente usa un teleacutefono moacutevil o iPad colocado en el orificio por el que se mira y graba un viacutedeo con el paso del planeta mientras lo desplazas de un extremo al otro de la rendija
Ver guiacuteas de construccioacuten de las cajas en el anexo C de este documentohttpeseroeswp-contentuploads201808Cuaderno-ESERO_Detective-de-exoplanetas_DE-SB-01_2C2AA-ED_DIGITALpdf
45T5Tema 5 En traacutensito
Puesta en comuacutenInsta a cada grupo a crear un modelo a partir de una de las curvas de luz que aparecen en la ficha de actividades 5b iquestSaben explicar por queacute cambia la curva de luz con la velocidad del traacutensito o con el tamantildeo del planeta que orbita alrededor de la estrella Aprovecha las actividades praacutecticas para comentar los detalles de conocimiento maacutes relevantes Recuerda al alumnado que la observacioacuten minuciosa del brillo de una es-trella al lo largo de un periodo de tiempo permite detectar un descenso minuacutesculo en la cantidad de luz que vemos de esa estrella Los cientiacuteficos pueden medir ese brillo y representarlo en una graacutefica que se conoce como curva de luz Los planetas suelen ser pequentildeiacutesimos comparados con sus estrellas centrales asiacute que los descensos de luz que provocan en ellas son extremadamente leves Los planetas del tamantildeo de la Tierra son especialmente difiacuteciles de detectar Los exoplanetas maacutes grandes son faacuteciles de divisar sobre todo cuando se detectan varias oacuterbitas
Curvas de luz del traacutensito de un planetaEstas son cuatro copias de la misma curva de luz (fichas 5b) registrada durante el traacutensito de un planeta por delante de su estrella La graacutefica a) tambieacuten muestra la curva (en azul) que se obtiene cuando alrededor de la estrella orbita un planeta maacutes grande Dibuja otra curva en las graacuteficas que muestre b) un planeta maacutes pequentildeo c) un traacutensito maacutes veloz y d) un planeta maacutes lento
ENLACES
La misioacuten Kepler de la NASA dedicoacute antildeos a observar el mismo trozo de cielo casi 100 000 estrellas con la esperanza de captar traacutensitos
httpskeplernasagovindexcfm
GRAacuteFICA A Tiempo
Tiempo
Tiempo
Tiempo
Porc
enta
je d
e br
illo
Porc
enta
je d
e br
illo
Porc
enta
je d
e br
illo
Porc
enta
je d
e br
illo
GRAacuteFICA C
GRAacuteFICA B
GRAacuteFICA D
w w w e s e r o e sH O J A D E A C T I V I D A D E S
acti
vida
des
46 T5
Cuaderno del profesoradoD E T E C C I Oacute N D E E X O P L A N E TA S Ficha 5a (anverso)
Nuestra pregunta es
Predecimos que
Cambiaremos
Mediremos
Dejaremos igual las condiciones siguientes
Resultados obtenidos
H O J A D E A C T I V I D A D E Sw w w e s e r o e s
actividades47T5
Cuaderno del profesoradoD E T E C C I Oacute N D E E X O P L A N E TA SFicha 5a (reverso)
Resultados obtenidos
Distancia a la luz (en cm) Tamantildeo de la sombra (en cm)
Los resultados obtenidos revelan
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los polos magneacuteticos se dan por pares bull que los polos opuestos se atraen y que los polos
iguales se repelenbull que los imanes atraen algunos materialesbull que una corriente eleacutectrica en un cable crea un
campo magneacutetico
Contexto
El descubrimiento del planeta extrasolar Proxima b un posible mundo similar a la Tierra que orbita alrededor de Proxima Centauri (la estrella maacutes cercana al Sol) suscitoacute diversas cuestiones relacionadas con su capacidad para albergar vida Este exoplaneta estaacute bombardeado por cantidades inmensas de radiacioacuten procedente de su estrella Como se encuentra maacutes cerca de su estrella que la Tierra del Sol necesitariacutea contar con un campo magneacutetico muy intenso para que la vida sobreviviera en eacutel Aquiacute en la Tierra el campo magneacutetico que rodea el planeta protege a todos los seres vivos de los peligrosos rayos coacutesmicos
En esta actividad el alumnado estudiaraacute los
imanes fabricaraacute un electroimaacuten sencillo e investigaraacute
sus propiedades
gt Exoplaneta con niveles elevados de radiacioacuten electromagneacutetica Creacutedito NASAJPL-CaltechR Hurt (SSC)
tema 6QUE LA FUERZA TE ACOMPANtildeE
Fabricacioacuten de un electroimaacuten
49
Cinta aislante Tijeras
Ademaacutes necesitaraacutes
Contenedor de plaacutestico
50 T6
Cable con aislamiento
(al menos 2 metros)2 pilas AA2 imanes
2 cables de conexioacuten
con pinzas de cocodrilo
Clips de papeleriacutea
2 varillas o clavos de hierro
grandes(uno fino y otro
grueso)2 portapilas AA
Material necesario para realizar la actividad
Interruptor o interruptor
casero
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astrofiacutesico e Ingeniero de producto
PelacablesTacos de madera
(para interruptor)Puntas
(para interruptor)
Material opcional
51T6Tema 6 Que la fuerza te acompantildee
Para preparar con antelacioacutenEl docente podraacute preparar interruptores eleacutectricos simples con el alumnado si no dispone de interruptores comerciales
Veacuteanse las instrucciones en el apartado titulado laquoInformacioacuten para el docenteraquo
Para esta actividad se pueden preparar etiquetas identificativas con la profesioacuten de astrofiacutesicoConviene confeccionar y probar un electroimaacuten antes de realizar la actividad en clase La fuerza del
imaacuten dependeraacute del nuacutemero de espiras con que se construya
ActividadIntroduccioacuten Muestra en clase una imagen del exoplaneta Proxima b y explica que se trata de un planeta distante que orbita alrededor de una estrella llamada Proxima Centauri que es la maacutes cercana al Sol Aunque la oacuterbita que sigue el planeta alrededor de su estrella estaacute dentro de la zona habitable soporta vientos descomuna-les 2000 veces maacutes fuertes que los que imperan en la Tierra y recibe un bombardeo intenso de radiacioacuten El planeta necesitariacutea contar con un campo magneacutetico potente para proteger cualquier tipo de vida que pudiera albergar
En esta actividad los alumnos investigaraacuten por su cuenta queacute tipos de imanes hay comprobaraacuten la atraccioacuten y repulsioacuten entre sus polos y la fuerza magneacutetica asimismo estudiaraacuten que los imanes atraen algunos materiales Tras discutir sus resultados explicaraacuten que la electricidad se puede usar para construir un imaacuten y lo que se obtiene se denomina electroimaacuten
Cada grupo usaraacute los materiales que hay dentro del recipiente para fabricar un electroimaacuten Primero comprobaraacute su eficacia usando clips de papeleriacutea Despueacutes los grupos debatiraacuten queacute materiales les gusta-riacutea someter a su electroimaacuten antes de reunir una serie de materiales
Averiguaciones
mdash iquestCuaacutentos clips de papeleriacutea atraeraacute el electroimaacuten
mdash iquestVariacutea la fuerza del imaacuten si se cambia la cantidad de espiras de alambre con que se construye
mdash iquestHay alguna relacioacuten entre el nuacutemero de espiras del electroimaacuten y la cantidad de clips de papeleriacutea que consigue atraer
52 T6 Tema 6 Que la fuerza te acompantildee
mdash iquestPuedes antildeadir un interruptor para activar y desactivar el paso de la electricidad y por tanto el imaacuten
mdash iquestCoacutemo afecta al imaacuten un incremento del voltaje con una pila maacutes potente o antildeadiendo maacutes pilas
mdash iquestRepercute en el imaacuten el empleo de un clavo maacutes largo maacutes corto maacutes grueso o maacutes fino
mdash iquestQueacute materiales se pueden levantar usando la atraccioacuten de un imaacuten
Los datos recopilados durante la investigacioacuten de la relacioacuten entre el nuacutemero de espiras y la cantidad de clips de papeleriacutea atraiacutedos se puede plasmar despueacutes en graacuteficas El alumnado deberaacute exponer sus hallaz-gos en forma de presentacioacuten o de mural
Puesta en comuacutenCada grupo elige un meacutetodo para informar de sus hallazgos al resto de la clase y resumiraacute sus resultados en la pizarra electroacutenica iquestEncontraron los grupos alguna conexioacuten entre el nuacutemero de espiras de alambre y la fuerza del electroimaacuten iquestLograron aumentar la potencia de su imaacuten iquestCoacutemo iquestQueacute materiales atrajo el imaacuten iquestCoinciden en sus conclusiones todos los grupos
Nuacutemero de espiras Nuacutemero de clips de papeleriacutea
53T6Tema 6 Que la fuerza te acompantildee
Informacioacuten para el docente Se cree que el campo magneacutetico de nuestro planeta se genera en las profundidades del nuacutecleo terrestre A medida que la Tierra gira se arremolinan los materiales fundidos situados en el nuacutecleo del planeta El hierro liacutequido conduce la electricidad y genera corrientes eleacutectricas que a su vez crean campos magneacuteticos Los cientiacuteficos han desarrollado un meacutetodo para calcular el campo magneacutetico de un planeta extrasolar distante que orbite alrededor de una estrella distinta de la nuestra El meacutetodo consiste en utilizar el telescopio espacial Hubble para observar el paso de un planeta por delante de su estrella y entonces estudiar la absorcioacuten de la radiacioacuten de la estrella por parte de la atmoacutesfera del planeta para por uacuteltimo estimar el tamantildeo de los campos magneacuteticos que actuacutean alrededor del planeta
Los campos magneacuteticos se producen cuando todos los electrones de un objeto de metal giran en la misma direccioacuten Un electroimaacuten es un tipo de imaacuten que usa electricidad y un material magneacutetico como el hierro para crear campos magneacuteticos Los campos magneacuteticos no se ven pero siacute se pueden medir sus efectos
Para construir un electroimaacuten simple bull Pela los extremos de un cable para despojarlos del aislamiento de
plaacutestico que los recubre bull Coloca los materiales dentro de un contenedor de plaacutestico que no
conduzca la electricidadbull Sujeta el cable de unos 20 cm de largo por uno de sus extremos
coloacutecalo en la cabeza de un clavo de hierro y enroacutellalo a lo largo de eacutel sin que se superponga en ninguacuten lugar hasta la punta del clavo
bull Aseguacuterate de que enrollas el cable en el clavo dando las vueltas siempre hacia el mismo lado para que la electricidad fluya en un solo sentido
bull Conecta los extremos del cable a los dos lados (el positivo y el ne-gativo) de la pila sujetaacutendolo a ellos con un trozo de cinta aislante para que no dejen de hacer contacto
bull Cuando hayas conectado el segundo extremo del cable la pila em-pezaraacute a conducir electricidad por las espiras de alambre y el clavo quedaraacute imantado
bull Si permutas las conexiones tambieacuten cambiaraacutes la polaridad del campo magneacutetico creado
bull Prueba el electroimaacuten colocaacutendolo cerca de un clip de papeleriacutea o cualquier otro metal
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Los alumnos investigaraacuten el exoplaneta HD 209458b apodado Osiris un juacutepiter caliente que viene a ser una tercera parte maacutes grande y maacutes brillante que Juacutepiter Tambieacuten podriacutean investigar Proxima b para lo que podraacuten apo-yarse en la informacioacuten que encontraraacuten aquiacute
httpsenwikipediaorgwikiProxima_Cen-tauri_b
httpswwwnasagovcontentgoddardhub-bles-new-shot-of-proxima-centauri-our-nea-rest-neighbor
CONFECCIOacuteN DE UN INTERRUPTOR SIMPLE
Clava dos puntillas pequentildeas en un taco pequentildeo de madera y ensarta en cada una de ellas un clip de papeleriacutea Sujeta los cables a la cabeza de cada puntilla con pinzas de coco-drilo El circuito se cierra al desplazar los clips para que esteacuten en contacto Usa este enlace para consultar las instrucciones para hacerlo y otros ejemplos de interruptores simples
httphomeschoolandthingsblogspotcouk201303making-simple-switch-for-elec-tricalhtml
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que las ondas electromagneacuteticas viajan por el
espaciobull que los cientiacuteficos captan esas ondas usando
radiotelescopios bull que esas ondas se traducen entonces a sonidosbull a trabajar siguiendo el meacutetodo cientiacutefico mediante
la formulacioacuten de predicciones la realizacioacuten de experimentos sin sesgos y la recopilacioacuten e interpretacioacuten de datos
Contexto
Los cuatro sateacutelites Cluster de ESA han descubierto que la Tierra y otros planetas con campos magneacuteticos como Juacutepiter y Saturno emiten sentildeales de radio que viajan por el espacio en un haz delgado Estas emisiones solo se pueden detectar e interpretar usando radiotelescopios de gran tamantildeo
En esta actividad el alumnado recrearaacute diversos sistemas para enviar mensajes a distancia incluido el recorrido de las ondas de radio por el espacio usaraacute el meacutetodo cientiacutefico para estudiar los teleacutefonos con cuerda y escucharaacute los sonidos
naturales de la Tierra
gt Representacioacuten artiacutestica de los sateacutelites CLUSTER Copyright NASA
55
tema 7iquestHAY ALGUIEN A LA ESCUCHA
Comunicacioacuten a traveacutes del espacio
2 vasos desechables
56 T7
CuerdaHilo de nailon
Material necesario para realizar la actividad A
Bazuca de aire o caja de cartoacuten
Pelotas de espuma de diferentes
coloresVasos
desechablesParaguasPapel Radio analoacutegica
Ademaacutes necesitaraacutes para realizar la actividad A
Ademaacutes necesitaraacutes para realizar la actividad B
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Radioastroacutenomo
e Ingeniero de Sonido
2 platillos (muacutesica)
1 velaFicha de
actividades 2b
Linterna
Tabla con Coacutedigo Morse
o aplicacioacuten para moacutevil
Una caja de cartoacuten Compaacutes Tijeras Cinta adhesiva
Material opcional
Material necesario para construir un bazuca de aire
57T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Para preparar con antelacioacutenEl docente puede conseguir un bazuca de aire por Internet o se puede construir uno con una caja de car-toacuten (consulte el apartado titulado ldquoInformacioacuten para el docenterdquo)
Ten a mano una radio analoacutegica
Para la construccioacuten del teleacutefono deberemos practicar un orificio en la base de cada vaso previamente Para esta investigacioacuten se pueden preparar etiquetas identificativas con las profesiones de Radioastroacuteno-mo e Ingeniero de Sonido
Actividad AAveriguar maneras de enviar mensajes a distancia
Introduccioacuten Comienza el tema con una demostracioacuten para despertar la imaginacioacuten del alumnado Tiende una cuerda por el aula y cuelga de ella un trozo de papel o pide a alguien de la clase que lo sostenga en alto Utiliza un ba-zuca de aire para lanzar una onda de aire a traveacutes del aula que haga vibrar el papel Luego pide que un par de voluntarios se coloquen los vasos desechables en la cabeza Apunta con el bazuca hacia cada uno de los vasos y dispara Los vasos se tambalearaacuten y se caeraacuten Pregunta en clase queacute creen que pasa
Tambieacuten se pueden chocar dos platillos para demostrar que el aire que desplazan apaga la llama de una vela
Explica a la clase que aunque no vemos el aire moverse hasta el papel o los vasos siacute vemos o percibimos las consecuencias de ese desplazamiento De manera anaacuteloga las ondas de radio que recorren distancias inmen-sas por el espacio no se ven pero sabemos que estaacuten ahiacute al capturarlas y transformarlas en sonido Pregunta en clase si se les ocurre alguna manera de enviar mensajes a distancia aquiacute en el planeta Tierra Deja que debatan sus propuestas Ensentildea en clase dos objetos sencillos (vasos de papel y cuerda) que podriacutean utilizarse para enviar un mensaje iquestSe le ocurre a alguien coacutemo Aniacutemalos a comprobar sus propuestas A continuacioacuten los chicos probaraacuten por parejas a usar vasos de papel y cuerda para mandar mensajes Organizados ya por grupos debe-raacuten identificar queacute variables pueden cambiarse y coacutemo planificariacutean la investigacioacuten Tal vez quieran apoyarse en la ficha de actividades 2b (del tema 2) para planificar la resolucioacuten de interrogantes como
mdash iquestAfecta la longitud de la cuerda o el tipo de cuerda al sonido recibido
mdash iquestQueacute pasa cuando la cuerda estaacute tensa o flojamdash iquestTiene alguna repercusioacuten el material del
que estaacute hecho el vasomdash iquestFuncionariacutea el teleacutefono de cuerda
doblando una esquina
58 T7 Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
mdash El alumnado recopilaraacute y anotaraacute los datos y compartiraacute los resultados con la clase
mdash iquestQueacute tipo de cuerda o vaso recomendariacutean y por queacute
Puesta en comuacutenExplica en clase que los sonidos se generan mediante vibraciones que se desplazan a traveacutes del aire de soacute-lidos y de liacutequidos Las vibraciones que se producen al hablar dentro del vaso viajan por la cuerda hasta lle-gar al otro vaso el aire que hay dentro del vaso y los huesos que hay en el craacuteneo vibran y esas vibraciones llegan hasta los oiacutedos y entonces el cerebro descifra esa informacioacuten en forma de sonidos reconocibles
Para afianzar estos conocimientos se puede utilizar este viacutedeo
httpswwwyoutubecomwatchv=HMXoHKwWmU8
Actividad BEstudio de las ondas de radio
IntroduccioacutenHaz hincapieacute en que las ondas de radio son muy diferentes de las ondas del sonido Explica que las ondas electromagneacuteticas pueden viajar por el espacio sin necesidad de que haya aire Algunas de estas ondas se denominan ondas de radio Los cientiacuteficos han descubierto una manera de captar ondas de radio y convertirlas en sentildeales que viajan hasta nuestro oiacutedo
A continuacioacuten el alumnado reproduciraacute en clase el viaje que siguen las ondas electromagneacuteticas por el espacio hasta llegar al radiotelescopio Varios voluntarios se colocaraacuten en un extremo del aula con pelotas de espuma de diferentes colores que lanzaraacuten hacia el laquoradiotelescopioraquo un paraguas abierto que otro voluntario sujetaraacute desde el lado opuesto del aula de manera que la parte coacutencava mire hacia la clase Alguien decidiraacute queacute colores representaraacuten las ondas de radio uacutetiles Cuando se hayan lanzado todas las pelotas solo se conservaraacuten las pelotas de los colores elegidos que haya atrapado el paraguas mientras que el resto se desecharaacute Explica en clase que las estrellas (representadas por los alumnos voluntarios) emiten un montoacuten de radiacioacuten (representada aquiacute por todas las pelotas de diferentes colores) que viaja por el espacio el radiotelescopio (representado por el paraguas) capta toda esa radiacioacuten pero este instrumento solo podraacute utilizar la radiacioacuten de ciertas longitudes de onda las denominas ondas de radio las cuales transformaraacute en sentildeales comprensibles para nosotros
59T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Demostracioacuten del docenteUtiliza una radio analoacutegica para que el alumnado perciba el sonido que se oye cuando no estaacute sintonizada ninguna emisora mientras que al sintonizar alguna el sonido se vuelve niacutetido De forma anaacuteloga seriacutea-mos incapaces de atribuir un sentido a las ondas de radio si su energiacutea no se transformara en vibraciones que percibimos en forma de sonidos
Explica en clase que la Tierra y otros planetas tienen una manera de gritarle al resto de la Galaxia laquoiexclEstoy aquiacuteraquo Lo que ocurre es que ese mensaje solo se percibe y se entiende mediante radiotelescopios de gran tamantildeo
En este enlace escucharaacutes una grabacioacuten con los laquosonidosraquo
naturales de la Tierra
httpwwwesaintesaKIDSenSEM5QPSHKHF_LifeinSpace_0html
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Los maacutes entusiastas podriacutean construir o com-prar un transmisor que permita al alumnado enviar mensajes Los chicos tambieacuten podriacutean realizar su propia grabacioacuten de radio
Tambieacuten podriacutea estudiarse el coacutedigo Morse Existe una aplicacioacuten para teleacutefonos moacuteviles llamada Morse-It que traduce textos a pitidos en coacutedigo Morse Una laacutempara led podriacutea sustituirse por un timbre Otra alternativa seriacutea utilizar una linterna para enviar mensajes con patrones de haces de luz Explica que la luz se puede usar de este modo para enviar informacioacuten
Imagen 1 El Observatorio IRAM Pico Veleta o IRAM 30m es un radiotelescopio pertenecien-te al Instituto de Radioastronomiacutea Milimeacutetrica que estaacute situado en la loma de Dilar en Sierra Nevada a una altura de 2850 m sobre el nivel del mar
gt Radiotelescopio del observatorio de Sierra Nevada desde las pistas de esquiacute
60 T7 Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
A - J --- S 1 ----
B - K -- T - 2 ---
C -- L - U - 3 --
D - M -- V - 4 -
E N - W -- 5
F - O --- X -- 6 -
G -- P -- Y --- 7 --
H Q --- Z -- 8 ---
I R - 0 -----
9 ----
gt Tabla con el coacutedigo Morse
61T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Informacioacuten para el docente Los objetos que pueblan el espacio como planetas exoplanetas estrellas polvo y gas emiten ondas elec-tromagneacuteticas de diferentes longitudes de onda Parte de la luz que emiten tiene longitudes de onda muy largas algunas de hasta kiloacutemetro y medio de longitud Estas ondas largas reciben el nombre de ondas de radio y son parte de una serie maacutes grande de ondas denominadas en su conjunto espectro electromag-neacutetico Como las ondas de radio son tan largas para captarlas se utilizan telescopios especiales llamados radiotelescopios Estos son mucho maacutes grandes que los telescopios que se usan para captar la luz visible Estos instrumentos inmensos se apuntan hacia las estrellas o planetas y permiten conocer su estructura movimiento y composicioacuten a partir del estudio de las ondas de radio que provienen de esos objetos En astronomiacutea se utilizan ciertos instrumentos para convertir las ondas de radio en imaacutegenes y sonidos
Construccioacuten de un bazuca de aire1 Sella por completo todos los bordes de la caja con la cinta adhesiva 2 Traza un ciacuterculo en el centro de uno de sus lados recoacutertalo y sella los bordes de este orificio
con cinta 3 Golpea con las manos simultaacuteneamente dos lados opuestos de la caja de manera que el aire que
hay en su interior se vea forzado a salir por el orificio circular 4 Dirige el aire saliente hacia el objetivo como un montoacuten de vasos de papel para intentar tumbarlos
con la raacutefaga
gt Bazuka de aire
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los sonidos se producen por vibracionesbull que el tono de un sonido se puede cambiarbull que los exoplanetas pueden transitar ante el disco
de sus estrellas siguiendo un patroacuten regular
Contexto
El telescopio espacial Spitzer reveloacute hace poco que alrededor de la estrella TRAPPIST-1 orbitan siete planetas similares a la Tierra cuyo nombre astronoacutemico es b c d e f g y h Los planetas se detectaron debido a sus traacutensito por delante de la estrella lo que eclipsa perioacutedicamente una parte minuacutescula de la luz estelar Los planetas orbitan esta estrella siguiendo un patroacuten
En este tema el alumnado usaraacute materiales cotidianos para confeccionar instrumentos sencillos como flautas de pan a partir de pajitas de refrescos y producir con ellos siete notas que combinaraacuten al
antojo de su imaginacioacuten para crear melodiacuteas
gt Sistema solar de TRAPPIST-1 Copyright de la ilustracioacuten NASA
63
tema 8LA MUacuteSICA DE LOS PLANETAS EXTRASOLARES
Sonidos del espacio
64 T8
Ordenador con conexioacuten a
internet
Material necesario para realizar la actividad
Pajitas de refresco
Ademaacutes necesitaraacutes
Vasos desechables
Cinta adhesiva
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Ingeniero de
sonido y Cientiacutefico planetario
Botellas o vasos Baquetas Cajas de cartoacuten vaciacuteas
Gomas elaacutesticas Reglas de plaacutestico
65T8Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
Para preparar con antelacioacutenPara esta actividad se pueden preparar etiquetas indentificativas para la profesioacuten de ingeniero de sonido
ActividadIntroduccioacutenExplica en clase que el telescopio espacial Spitzer descubrioacute la estrella TRAPPIST-1 y sus siete planetas
Muestra la imagen de TRAPPIST-1
httpcdnsci-newscomimagesenlarge3image_4728e-TRAPPIST-1jpg
Reproduce en clase la animacioacuten de los traacutensitos ante TRAPPIST que aparece en el siguiente viacutedeo Las oacuterbitas se han acelerado para que el viacutedeo dure un solo minutohttpwwwspitzercaltecheduexploreblog371-Making-Music-from-Exoplanets
Explica que usando los patrones de los traacutensitos de estos siete planetas similares a la Tierra ante el disco de su estrella ha inspirado a un muacutesico a componer una melodiacutea basada en los tiempos en los que se produ-cen esos traacutensitos Asignoacute al traacutensito de cada planeta una nota musical acorde con su nombre (en ingleacutes b es la nota si c es do d es re e es la nota mi f es fa g es sol y h no se corresponde con ninguna nota musical) y antildeadioacute al conjunto una instrumentacioacuten sencilla de fondo y el ritmo de un tambor
Pon ejemplos de alguacuten otro sistema planetario extrasolar como Gliese o Kepler
con una cantidad diversa de planetas en oacuterbita alrededor de la estrella central
httpsexoplanetsnasagovresources174 httpswwwnasagovameskeplerkepler-186-and-the-solar-system
El alumnado cortaraacute las pajitas de papel para construir siete laquoflautas de panraquo de distintas longitudes Todas ellas deberaacuten tener uno de sus extremos aplanado de manera que al soplar por eacutel se produzca una nota o vibracioacuten diferente iquestSon capaces los alumnos de usar las flautas por turnos para crear una melodiacutea Organizados en grupos los chicos usaraacuten esas siete notas para crear una melodiacutea baacutesica a la que antildeadiraacuten la muacutesica que deseen
Ya han compuesto una muacutesica basada en los traacutensitos de TRAPPIST iquestPodraacuten crear ahora una melodiacutea basada en otros sistemas Podriacutean probar a llenar botellas o jarras con agua hasta distintas alturas a tamborilear con las baquetas a hacer vibrar reglas sobre el borde de una mesa o a hacer vibrar gomillas elaacutesticas tensadas a lo ancho de una caja de pantildeuelos vaciacutea
mdash iquestSeriacutea capaz alguacuten grupo de componer un rap para acompantildear sus melodiacuteas
66 T8 Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
Puesta en comuacutenCada grupo interpretaraacute su composicioacuten para toda la clase iquestSe les ocurre alguna aportacioacuten para mejorar las piezas musicales
En el tema 7 el alumnado aprendioacute que los planetas con un cam-po magneacutetico producen sentildeales que se pueden detectar mediante radiotelescopios Si una raza alieniacutegena captara las sentildeales de radio naturales que emite la Tierra oiriacutea una serie de chasquidos y silbidos iexclparecidos a los de R2-D2 el robot de Star Wars
Vuelve a oiacuter los chasquidos y silbidos de la Tierra en el sitio ESA Kids
httpwwwesaintesaKIDSenSEM5QPSHKHF_LifeinSpace_0html
Oiacuted en clase un corte de Star Wars la firma de cinco notas de la peliacute-cula Encuentros en la tercera fase o cualquier otra muacutesica relacionada con el espacio
Actividad B El programa ScratchCada uno de los planetas de Trappist-1 tarda un tiempo diferente en completar una oacuterbita alrededor de su estrella central Las leyes de Ke-pler dicen que cuanto maacutes lejos se encuentra un planeta de su estrella maacutes tarda en recorrer su oacuterbita
En este proyecto en Scratch el periodo de cada oacuterbita es propor-cional a los periodos orbitales reales de los planetas de Trappist Cada vez que un planeta completa una oacuterbita el modelo emite un sonido diferente
httpsscratchmiteduprojects153216618
Los sonidos estaacuten asignados de la siguiente manera pero es faacutecil cam-biar esto dentro del modelo
B ndash Chomp C ndash Boing D ndash CricketE ndash Meow F ndash Alien Creak2 G ndash Bass BeatboxH ndash Goose
El tiempo que dura cada oacuterbita se puede encontrar en el programa Scratch y se da en segundos
El cursor proporcional del modelo se puede utilizar para obtener muacuteltiplos de cada periodo orbital Por ejemplo si la proporcioacuten se es-tablece en 2 entonces el periodo de Trappist-1b ascenderaacute a 302 se-gundos y el de Trappist-1h seraacute de 40 segundos
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
El alumnado podriacutea iniciarse en el empleo de un programa informaacutetico para crear sus propias composiciones musicales basadas en los patrones orbitales de los planetas de TRAPPIST-1 Beatwave es una aplicacioacuten interesante que se puede usar con teleacutefonos moacuteviles y que ofrece la posibilidad de crear ritmos simples melodiacuteas melodiacuteas paralelas y de antildeadir instrumentos de fondo
67T8Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
1 Pulsa la flecha identifica los distintos sonidos que se oyen 2 Ordeacutenalos por periodos (del maacutes corto al maacutes largo) Pulsa stop
para detener los sonidos3 Cronometra cada uno crea una tabla con los periodos orbitales
(en segundos) 4 Pulsa en cada planeta para comprobar que cada sonido se re-
produce por separado Los datos reales de los planetas se pue-den encontrar en Wikipedia
httpsenwikiped iaorgwikiTRAPPIST-1mediaFile-PIA21425_-_TRAPPIST-1_Statistics_Tablejpg
El alumnado podriacutea recrear las oacuterbitas intentando cronometrar sus perio-dos mientras caminan en torno a una laquoestrellaraquo de manera que siempre pasen por el mismo punto cada vez que oigan el sonido de su planeta Esta recreacioacuten fiacutesica de las oacuterbitas con alumnos representando cada uno de los planetas orbitando alrededor de una estrella central podriacutea ayudar al grupo a entender la distancia a la que se encuentra cada planeta de la estrella y la velocidad a la que se desplaza en relacioacuten con los demaacutes pla-netas del sistema Asimismo podriacutea ayudarles a entender queacute hicieron en realidad durante la actividad con el programa Scratch que cada sonido re-presenta una oacuterbita completa Tendriacutean que poner a escala la distancia de las oacuterbitas porque si no algunos tardariacutean diacuteas en completar una vuelta de modo que un ejercicio matemaacutetico uacutetil consistiriacutea en crear una escala adecuada que pudiera representarse dentro de la clase Para ello deberaacuten asumir que las oacuterbitas son circulares Si juegan con el cursor proporcional del modelo encontraraacuten la mejor opcioacuten para que todos los planetas com-pleten sanos y salvos sus oacuterbitas respectivas Deberaacuten calcular la longitud del periodo de su sonido particular y luego lo comprobaraacuten
Quien tenga habilidad programando podraacute ampliar el ejercicio in-troduciendo las oacuterbitas de los planetas en el modelo
En este enlace se puede encontrar un ejemplo de movimiento circular
en Scratch
httpsscratchmiteduprojects11439426
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Usar los datos del periodo orbital para crear una composicioacuten musical similar para nuestro Sistema Solar y compara los dos sistemas
Crear una animacioacuten con Scratch para ilustrar la rotacioacuten de los planetas del sistema TRAPPIST-1 en torno a su estrella
gt Captura de pantalla del programa Scratch
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los planetas extrasolares y sus estrellas se
encuentran a millones de antildeos-luz de distancia del Sistema Solar
bull que las condiciones ambientales que se dan en esos planetas son diversas
bull que los seres vivos experimentan adaptaciones a lo largo del tiempo para sobrevivir en las condiciones ambientales que existen en cada momento
bull que en otros sistemas planetarios podriacutea haber formas de vida diferentes a las de la Tierra
Contexto
En esta actividad el alumnado recopilaraacute informacioacuten sobre planetas extrasolares y basaacutendose en ella usaraacute la imaginacioacuten y trabajaraacute de manera creativa para disentildear y describir un nuevo exoplaneta Para ello tendraacute en cuenta rasgos clave y las adaptaciones que necesitariacutean desarrollar los seres vivos para sobrevivir en las condiciones ambientales de ese
planeta
gt ExoMars Rover ESAATG medialab
69
tema 9AGENCIA DE VIAJES A PLANETAS EXTRASOLARES
Exploracioacuten de mundos alieniacutegenas
Libros tabletas y ordenadores
de consulta
Rotuladores y laacutepices
de colores
70 T9
Ordenador con conexioacuten a
internet
Material necesario para realizar la actividad
Papel
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astroacutenomo
galaacutectico y extragalaacutectico y Astrobioacutelogo
71T9Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
Para preparar con antelacioacutenPara esta actividad se pueden preparar etiquetas identificativas para las profesiones de astroacutenomo extra-galaacutectico y astrobioacutelogo
IntroduccioacutenExplica en clase que en este tema deben actuar en primer lugar como astroacutenomos extragalaacutecticos para estudiar y disentildear un planeta extrasolar distante Despueacutes haraacuten las veces de astrobioacutelogos para estudiar y disentildear alguna forma de vida alieniacutegena uacutenica y tendraacuten que describir coacutemo se ha adaptado a las condi-ciones ambientales que imperan en su lejano mundo
Empieza la actividad con un emocionante viaje a mundos distantes usando la herramienta interactiva httpeyesjplnasagoveyes-on-exoplanetshtml
Muestra en clase las imaacutegenes del sitio en Internet de la NASAhttpsexoplanetsnasagovalien-worldsexoplanet-travel-bureau
En este sitio encontraraacutes una seleccioacuten de carteles con gran variedad de exoplanetas que ilustran los rasgos uacutenicos de cada uno de ellos
bull TRAPPIST-1_Planet hop from TRAPPIST-1 (de planeta en planeta desde TRAPPIST-1)
bull PSOJ31885-22 _Where the night life never ends (Donde la vida nocturna nunca cesa)
bull HD4037G_Experience the gravity of a super earth (Experimenta la gravedad de una supertierra)
bull KEPLER-16B_Where your shadow always has company (Donde tu sombra siempre tiene compantildeiacutea)
bull 51 Pegasi-b_Greetings from your first exoplanet (Saludos desde tu primer exoplaneta)
bull KEPLER-186F_Where the grass is always redder (Donde la hierba siempre es maacutes roja)
El tamantildeos de estos exoplanetas va desde las supertierras hasta los minineptunos algunos son rocosos otros son aacuteridos como desiertos los hay volcaacutenicos achicharrantes geacutelidos unos son asolados por potentes vientos otros son bombardeados por radiacioacuten intensa
gt Muestra de carteles sobre exoplanetas del sitio web de la NASA
72 T9 Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
Actividad ACada grupo estudiaraacute varios sistemas de planetas extrasolares y con la informacioacuten obtenida crearaacute una descripcioacuten detallada del mundo distante inventado por ellos A continuacioacuten disentildearaacuten un cartel en el que figuren los principales rasgos de ese planeta
Actividad BSi en ese mundo pudiera haber vida iquestqueacute forma tendriacutea iquestQueacute clase de adaptaciones tendriacutean que desarrollar los seres vivos para sobrevivir en las condiciones ambientales de este planeta La astrobiologiacutea aspira a descubrir cuaacuteles son las condiciones necesarias para la vida y queacute formas puede adoptar la vida Los alumnos asumiraacuten el papel de as-trobioacutelogos para estudiar los entornos extremos que hay en la Tierra y las adaptaciones que han desarrollado los seres vivos para sobrevivir en ellos Usaraacuten esta informacioacuten para describir la clase de vida alieniacutegena que podriacutea existir en el nuevo mundo que han imaginado Dibujaraacuten y pondraacuten nombre a esta nueva forma de vida y sentildealaraacuten sus rasgos principales
Puesta en comuacutenLos grupos presentaraacuten sus disentildeos ante su clase o ante otra clase y describiraacuten con detalle el mundo alieniacutegena que han inventado Expli-caraacuten queacute adaptaciones han desarrollado los seres vivos para adaptar-se a ese entorno
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Si fuera posible iquesta cuaacutel de esos exoplanetas viajariacutean los chicos o enviariacutean una sonda para estudiarlo y por queacute El docente haraacute hincapieacute en que es imposible viajar a estos exoplanetas distantes debido a las inmensas distancias que nos separan de ellos iquestCoacutemo seriacutea ese lugar Si pudieran elegir sus caracteriacutesticas iquestcuaacuteles creen que seriacutean las ideales para vivir felices y con bienestar
Puede que los grupos quieran componer una muacutesica para acompantildear su mural Tambieacuten podriacutean disentildear confeccionar y decorar una maqueta para ilustrar los rasgos principales del mundo distante que han elegido Esta actividad podriacutea relacionarse con otros temas interdisciplinares del curriacuteculo como dibujo teatro tecnologiacutea ingenieriacutea geografiacutea lecto-escritura e informaacutetica
73T9Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
VoyagerEn 1977 se lanzaron las dos sondas gemelas Voyager 1 y 2 para explo-rar regiones del espacio a las que ninguacuten otro artefacto terrestre habiacutea llegado jamaacutes Ambas estaacuten maacutes lejos del Sol que Plutoacuten y a traveacutes de los datos que siguen enviando a la Tierra los cientiacuteficos confiacutean en co-nocer mejor el espacio que media entre las estrellas llamado espacio interestelar La nave lleva a bordo un disco de cobre chapado en oro de unos 30 cm con sonidos e imaacutegenes seleccionados para retratar la diversidad de la vida y la cultura en la Tierra
mdash iquestQueacute pondriacutean los chicos en un disco asiacute para enviar en una misioacuten con destino a un planeta distante situado fuera de los confines de nuestra propia Galaxia
mdash iquestCoacutemo describiriacutean a los seres humanos
mdash iquestQueacute los hace felicesmdash iquestQueacute cualidades consideran
deseables en un ser humano
mdash iquestQueacute aficiones animales accidentes geograacuteficos o muacutesica incluiriacutean en el disco
mdash Si tuvieran que escribir una carta a un ser alieniacutegena iquestqueacute le diriacutean
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
El alumnado podriacutea grabar un viacutedeo o un mensaje de voz composiciones musicales programas informaacuteticos robots creaciones artiacutesticas o fotografiacuteas Esta actividad ofrece muchas posibilidades para seguir un plantea-miento interdisciplinar amplio atractivo para todas las edades y todo tipo de capacidades
Otros cuadernos didaacutecticosConsulta todos los disponibles y descaacutergalos de la web wwweseroes
Deteccioacuten de exoplanetasESCONDIDOS EN LA LUZModelado de traacutensitos de exoplanetas
PRIMARIA
Ingenieriacutea de astronavesLA ALEACIOacuteN PERFECTADescubre las distintas propiedades de los materiales
PRIMARIA
Lanzamiento de cohetesTECNOLOGIacuteA ESPACIALCalcula y disentildea tu propio lanzamiento
PRIMARIA
Observador de la tierraCENTINELA INCANSABLERecogida y anaacutelisis de informacioacuten para comprender mejor nuestro planeta
PRIMARIA
Deteccioacuten de exoplanetasESCONDIDOS EN LA LUZModelado de traacutensitos de exoplanetas
SECUNDARIA Y BACHILLERATO
Ingenieriacutea de astronavesLA ALEACIOacuteN PERFECTADescubre las distintas propiedades de los materiales
SECUNDARIA Y BACHILLERATO
Lanzamiento de cohetesTECNOLOGIacuteA ESPACIALCalcula y disentildea tu propio lanzamiento
SECUNDARIA Y BACHILLERATO
Modelado de traacutensitos de exoplanetas
exoplanetasDeteccioacuten de
ESCONDIDOS EN LA LUZ
PrimariaCuaderno del profesorado
DE-P-01
Colaboradores ESERO Spain Mayo 2019
ANDALUCIacuteA Consejeriacutea de Educacioacuten y Deporte de la Junta de Andaluciacutea
ARAGOacuteN Fundacioacuten Centro Astronoacutemica Aragoneacutes Espacio 042
Fundacioacuten Ibercivis
ASTURIAS Consejeriacutea de Educacioacuten y Cultura del Gobierno del Principado de Asturias
CANARIAS Consejeriacutea de Educacioacuten y Universidades del Gobierno de Canarias
CATALUNtildeA CESIRE (Centre de Recursos Pedagogravegics Especiacutefics de Suport a la Innovacioacute i la Recerca Educativa) Departament drsquoEnsenyament Generalitat de Catalunya
GALICIA Conselleriacutea de Educacioacuten Universidade e Formacioacuten Profesional de la Xunta de Galicia
I BALEARES Conselleria De Educacioacuten y Universidad Govern Illes Balears
LA MANCHA Consejeriacutea de Eduacioacuten Cultura y Deportes Gobierno de Castilla La Mancha
MADRID Consejeriacutea de Educacioacuten e Investigacioacuten de la Comunidad de Madrid
Grupo de Investigacioacuten en Nutricioacuten Ejercicio y Estilo de Vida Saludable INEF Universidad Politeacutecnica de Madrid
MURCIA Consejeriacutea de Empleo Universidades y Empresa Regioacuten de Murcia
NAVARRA Pamplonetario
PAIacuteS VASCO Departamento de educacioacuten Gobierno Vasco
VALENCIA Ciutat de les Arts i les Ciegravencies Generalitat Valenciana
44 T5 Tema 5 En traacutensito
Recrea el traacutensito de un planeta ante su estrella usando la pizarra blanca y el proyector de la clase a modo de estrella central La clase deberiacutea percibir la sombra en la pantalla cuando dos alumnos lancen una pelota desde un lado de la pantalla hasta el otro Prueba a usar pelotas de distintos tamantildeos
El alumnado confeccionaraacute por grupos una maqueta del traacutensito de un planeta ante su estrella usando esferas de poliestireno (o ciacuterculos de cartulina) para representar los exoplanetas y los palillos o brochetas de madera para sostenerlos Una fuente de luz como una linterna o un foco led haraacute las veces de estrella Si se conecta un registrador de datos (data logger) a un ordenador portaacutetil para medir la intensidad de la luz se apreciaraacute un descenso en la luz registrada cuando el planeta pase por delante de la fuente de luz
Muestra al alumnado la ficha de actividades 5b donde aparece una serie de graacuteficas con el nivel de luz registrado a medida que un exo-planeta orbita alrededor de su estrella La graacutefica a tambieacuten ilustra queacute aspecto tendriacutea la graacutefica si el planeta en oacuterbita fuera maacutes grande iquestSeriacutean capaces de trazar una liacutenea en los diagramas b c y d que ilus-tre la graacutefica resultante si cerca de la estrella orbitara un planeta maacutes pequentildeo maacutes veloz o maacutes lento
gt Graacutefica para ilustrar el tamantildeo de la sombra frente a la distancia de la frente de luz (en cm)
Distancia (cm)
Tam
antildeo
de la
som
bra
(cm
)
ENLACES
Muestra en clase este interesante viacutedeo de animacioacuten donde se explica el trabajo de la misioacuten Kepler y coacutemo opera este telescopio para detectar planetas
httpskeplernasagovmultimediaInteracti-vesHowKeplerDiscoversPlanetsElementaryflashcfm
Herramienta Lightgrapher
httpskeplernasagoveducationModelsand-Simulationslightgrapher
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Con una caja de zapatos se puede fabricar una caja de luz Haz un orificio en uno de sus lados con la finalidad de iluminarla a traveacutes de eacutel con alguacuten tipo de foco como una linterna led En el lado opuesto practica otro orificio que quede justo en frente de la fuente de luz Recorta una rendija semicircular en la tapa-dera de la caja cerca del extremo en el que se encuentre la fuente de luz Introduce por este orificio un palillo que en uno de sus extremos porte una bola de plastilina que represente el planeta aseguacuterate de que el haz de luz incide directamente sobre el planeta Desplaza el palillo con el planeta desde un extremo de la rendija semicircular hasta el otro extremo simulando parte de la oacuterbita En lugar de mirar la luz directamente usa un teleacutefono moacutevil o iPad colocado en el orificio por el que se mira y graba un viacutedeo con el paso del planeta mientras lo desplazas de un extremo al otro de la rendija
Ver guiacuteas de construccioacuten de las cajas en el anexo C de este documentohttpeseroeswp-contentuploads201808Cuaderno-ESERO_Detective-de-exoplanetas_DE-SB-01_2C2AA-ED_DIGITALpdf
45T5Tema 5 En traacutensito
Puesta en comuacutenInsta a cada grupo a crear un modelo a partir de una de las curvas de luz que aparecen en la ficha de actividades 5b iquestSaben explicar por queacute cambia la curva de luz con la velocidad del traacutensito o con el tamantildeo del planeta que orbita alrededor de la estrella Aprovecha las actividades praacutecticas para comentar los detalles de conocimiento maacutes relevantes Recuerda al alumnado que la observacioacuten minuciosa del brillo de una es-trella al lo largo de un periodo de tiempo permite detectar un descenso minuacutesculo en la cantidad de luz que vemos de esa estrella Los cientiacuteficos pueden medir ese brillo y representarlo en una graacutefica que se conoce como curva de luz Los planetas suelen ser pequentildeiacutesimos comparados con sus estrellas centrales asiacute que los descensos de luz que provocan en ellas son extremadamente leves Los planetas del tamantildeo de la Tierra son especialmente difiacuteciles de detectar Los exoplanetas maacutes grandes son faacuteciles de divisar sobre todo cuando se detectan varias oacuterbitas
Curvas de luz del traacutensito de un planetaEstas son cuatro copias de la misma curva de luz (fichas 5b) registrada durante el traacutensito de un planeta por delante de su estrella La graacutefica a) tambieacuten muestra la curva (en azul) que se obtiene cuando alrededor de la estrella orbita un planeta maacutes grande Dibuja otra curva en las graacuteficas que muestre b) un planeta maacutes pequentildeo c) un traacutensito maacutes veloz y d) un planeta maacutes lento
ENLACES
La misioacuten Kepler de la NASA dedicoacute antildeos a observar el mismo trozo de cielo casi 100 000 estrellas con la esperanza de captar traacutensitos
httpskeplernasagovindexcfm
GRAacuteFICA A Tiempo
Tiempo
Tiempo
Tiempo
Porc
enta
je d
e br
illo
Porc
enta
je d
e br
illo
Porc
enta
je d
e br
illo
Porc
enta
je d
e br
illo
GRAacuteFICA C
GRAacuteFICA B
GRAacuteFICA D
w w w e s e r o e sH O J A D E A C T I V I D A D E S
acti
vida
des
46 T5
Cuaderno del profesoradoD E T E C C I Oacute N D E E X O P L A N E TA S Ficha 5a (anverso)
Nuestra pregunta es
Predecimos que
Cambiaremos
Mediremos
Dejaremos igual las condiciones siguientes
Resultados obtenidos
H O J A D E A C T I V I D A D E Sw w w e s e r o e s
actividades47T5
Cuaderno del profesoradoD E T E C C I Oacute N D E E X O P L A N E TA SFicha 5a (reverso)
Resultados obtenidos
Distancia a la luz (en cm) Tamantildeo de la sombra (en cm)
Los resultados obtenidos revelan
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los polos magneacuteticos se dan por pares bull que los polos opuestos se atraen y que los polos
iguales se repelenbull que los imanes atraen algunos materialesbull que una corriente eleacutectrica en un cable crea un
campo magneacutetico
Contexto
El descubrimiento del planeta extrasolar Proxima b un posible mundo similar a la Tierra que orbita alrededor de Proxima Centauri (la estrella maacutes cercana al Sol) suscitoacute diversas cuestiones relacionadas con su capacidad para albergar vida Este exoplaneta estaacute bombardeado por cantidades inmensas de radiacioacuten procedente de su estrella Como se encuentra maacutes cerca de su estrella que la Tierra del Sol necesitariacutea contar con un campo magneacutetico muy intenso para que la vida sobreviviera en eacutel Aquiacute en la Tierra el campo magneacutetico que rodea el planeta protege a todos los seres vivos de los peligrosos rayos coacutesmicos
En esta actividad el alumnado estudiaraacute los
imanes fabricaraacute un electroimaacuten sencillo e investigaraacute
sus propiedades
gt Exoplaneta con niveles elevados de radiacioacuten electromagneacutetica Creacutedito NASAJPL-CaltechR Hurt (SSC)
tema 6QUE LA FUERZA TE ACOMPANtildeE
Fabricacioacuten de un electroimaacuten
49
Cinta aislante Tijeras
Ademaacutes necesitaraacutes
Contenedor de plaacutestico
50 T6
Cable con aislamiento
(al menos 2 metros)2 pilas AA2 imanes
2 cables de conexioacuten
con pinzas de cocodrilo
Clips de papeleriacutea
2 varillas o clavos de hierro
grandes(uno fino y otro
grueso)2 portapilas AA
Material necesario para realizar la actividad
Interruptor o interruptor
casero
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astrofiacutesico e Ingeniero de producto
PelacablesTacos de madera
(para interruptor)Puntas
(para interruptor)
Material opcional
51T6Tema 6 Que la fuerza te acompantildee
Para preparar con antelacioacutenEl docente podraacute preparar interruptores eleacutectricos simples con el alumnado si no dispone de interruptores comerciales
Veacuteanse las instrucciones en el apartado titulado laquoInformacioacuten para el docenteraquo
Para esta actividad se pueden preparar etiquetas identificativas con la profesioacuten de astrofiacutesicoConviene confeccionar y probar un electroimaacuten antes de realizar la actividad en clase La fuerza del
imaacuten dependeraacute del nuacutemero de espiras con que se construya
ActividadIntroduccioacuten Muestra en clase una imagen del exoplaneta Proxima b y explica que se trata de un planeta distante que orbita alrededor de una estrella llamada Proxima Centauri que es la maacutes cercana al Sol Aunque la oacuterbita que sigue el planeta alrededor de su estrella estaacute dentro de la zona habitable soporta vientos descomuna-les 2000 veces maacutes fuertes que los que imperan en la Tierra y recibe un bombardeo intenso de radiacioacuten El planeta necesitariacutea contar con un campo magneacutetico potente para proteger cualquier tipo de vida que pudiera albergar
En esta actividad los alumnos investigaraacuten por su cuenta queacute tipos de imanes hay comprobaraacuten la atraccioacuten y repulsioacuten entre sus polos y la fuerza magneacutetica asimismo estudiaraacuten que los imanes atraen algunos materiales Tras discutir sus resultados explicaraacuten que la electricidad se puede usar para construir un imaacuten y lo que se obtiene se denomina electroimaacuten
Cada grupo usaraacute los materiales que hay dentro del recipiente para fabricar un electroimaacuten Primero comprobaraacute su eficacia usando clips de papeleriacutea Despueacutes los grupos debatiraacuten queacute materiales les gusta-riacutea someter a su electroimaacuten antes de reunir una serie de materiales
Averiguaciones
mdash iquestCuaacutentos clips de papeleriacutea atraeraacute el electroimaacuten
mdash iquestVariacutea la fuerza del imaacuten si se cambia la cantidad de espiras de alambre con que se construye
mdash iquestHay alguna relacioacuten entre el nuacutemero de espiras del electroimaacuten y la cantidad de clips de papeleriacutea que consigue atraer
52 T6 Tema 6 Que la fuerza te acompantildee
mdash iquestPuedes antildeadir un interruptor para activar y desactivar el paso de la electricidad y por tanto el imaacuten
mdash iquestCoacutemo afecta al imaacuten un incremento del voltaje con una pila maacutes potente o antildeadiendo maacutes pilas
mdash iquestRepercute en el imaacuten el empleo de un clavo maacutes largo maacutes corto maacutes grueso o maacutes fino
mdash iquestQueacute materiales se pueden levantar usando la atraccioacuten de un imaacuten
Los datos recopilados durante la investigacioacuten de la relacioacuten entre el nuacutemero de espiras y la cantidad de clips de papeleriacutea atraiacutedos se puede plasmar despueacutes en graacuteficas El alumnado deberaacute exponer sus hallaz-gos en forma de presentacioacuten o de mural
Puesta en comuacutenCada grupo elige un meacutetodo para informar de sus hallazgos al resto de la clase y resumiraacute sus resultados en la pizarra electroacutenica iquestEncontraron los grupos alguna conexioacuten entre el nuacutemero de espiras de alambre y la fuerza del electroimaacuten iquestLograron aumentar la potencia de su imaacuten iquestCoacutemo iquestQueacute materiales atrajo el imaacuten iquestCoinciden en sus conclusiones todos los grupos
Nuacutemero de espiras Nuacutemero de clips de papeleriacutea
53T6Tema 6 Que la fuerza te acompantildee
Informacioacuten para el docente Se cree que el campo magneacutetico de nuestro planeta se genera en las profundidades del nuacutecleo terrestre A medida que la Tierra gira se arremolinan los materiales fundidos situados en el nuacutecleo del planeta El hierro liacutequido conduce la electricidad y genera corrientes eleacutectricas que a su vez crean campos magneacuteticos Los cientiacuteficos han desarrollado un meacutetodo para calcular el campo magneacutetico de un planeta extrasolar distante que orbite alrededor de una estrella distinta de la nuestra El meacutetodo consiste en utilizar el telescopio espacial Hubble para observar el paso de un planeta por delante de su estrella y entonces estudiar la absorcioacuten de la radiacioacuten de la estrella por parte de la atmoacutesfera del planeta para por uacuteltimo estimar el tamantildeo de los campos magneacuteticos que actuacutean alrededor del planeta
Los campos magneacuteticos se producen cuando todos los electrones de un objeto de metal giran en la misma direccioacuten Un electroimaacuten es un tipo de imaacuten que usa electricidad y un material magneacutetico como el hierro para crear campos magneacuteticos Los campos magneacuteticos no se ven pero siacute se pueden medir sus efectos
Para construir un electroimaacuten simple bull Pela los extremos de un cable para despojarlos del aislamiento de
plaacutestico que los recubre bull Coloca los materiales dentro de un contenedor de plaacutestico que no
conduzca la electricidadbull Sujeta el cable de unos 20 cm de largo por uno de sus extremos
coloacutecalo en la cabeza de un clavo de hierro y enroacutellalo a lo largo de eacutel sin que se superponga en ninguacuten lugar hasta la punta del clavo
bull Aseguacuterate de que enrollas el cable en el clavo dando las vueltas siempre hacia el mismo lado para que la electricidad fluya en un solo sentido
bull Conecta los extremos del cable a los dos lados (el positivo y el ne-gativo) de la pila sujetaacutendolo a ellos con un trozo de cinta aislante para que no dejen de hacer contacto
bull Cuando hayas conectado el segundo extremo del cable la pila em-pezaraacute a conducir electricidad por las espiras de alambre y el clavo quedaraacute imantado
bull Si permutas las conexiones tambieacuten cambiaraacutes la polaridad del campo magneacutetico creado
bull Prueba el electroimaacuten colocaacutendolo cerca de un clip de papeleriacutea o cualquier otro metal
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Los alumnos investigaraacuten el exoplaneta HD 209458b apodado Osiris un juacutepiter caliente que viene a ser una tercera parte maacutes grande y maacutes brillante que Juacutepiter Tambieacuten podriacutean investigar Proxima b para lo que podraacuten apo-yarse en la informacioacuten que encontraraacuten aquiacute
httpsenwikipediaorgwikiProxima_Cen-tauri_b
httpswwwnasagovcontentgoddardhub-bles-new-shot-of-proxima-centauri-our-nea-rest-neighbor
CONFECCIOacuteN DE UN INTERRUPTOR SIMPLE
Clava dos puntillas pequentildeas en un taco pequentildeo de madera y ensarta en cada una de ellas un clip de papeleriacutea Sujeta los cables a la cabeza de cada puntilla con pinzas de coco-drilo El circuito se cierra al desplazar los clips para que esteacuten en contacto Usa este enlace para consultar las instrucciones para hacerlo y otros ejemplos de interruptores simples
httphomeschoolandthingsblogspotcouk201303making-simple-switch-for-elec-tricalhtml
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que las ondas electromagneacuteticas viajan por el
espaciobull que los cientiacuteficos captan esas ondas usando
radiotelescopios bull que esas ondas se traducen entonces a sonidosbull a trabajar siguiendo el meacutetodo cientiacutefico mediante
la formulacioacuten de predicciones la realizacioacuten de experimentos sin sesgos y la recopilacioacuten e interpretacioacuten de datos
Contexto
Los cuatro sateacutelites Cluster de ESA han descubierto que la Tierra y otros planetas con campos magneacuteticos como Juacutepiter y Saturno emiten sentildeales de radio que viajan por el espacio en un haz delgado Estas emisiones solo se pueden detectar e interpretar usando radiotelescopios de gran tamantildeo
En esta actividad el alumnado recrearaacute diversos sistemas para enviar mensajes a distancia incluido el recorrido de las ondas de radio por el espacio usaraacute el meacutetodo cientiacutefico para estudiar los teleacutefonos con cuerda y escucharaacute los sonidos
naturales de la Tierra
gt Representacioacuten artiacutestica de los sateacutelites CLUSTER Copyright NASA
55
tema 7iquestHAY ALGUIEN A LA ESCUCHA
Comunicacioacuten a traveacutes del espacio
2 vasos desechables
56 T7
CuerdaHilo de nailon
Material necesario para realizar la actividad A
Bazuca de aire o caja de cartoacuten
Pelotas de espuma de diferentes
coloresVasos
desechablesParaguasPapel Radio analoacutegica
Ademaacutes necesitaraacutes para realizar la actividad A
Ademaacutes necesitaraacutes para realizar la actividad B
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Radioastroacutenomo
e Ingeniero de Sonido
2 platillos (muacutesica)
1 velaFicha de
actividades 2b
Linterna
Tabla con Coacutedigo Morse
o aplicacioacuten para moacutevil
Una caja de cartoacuten Compaacutes Tijeras Cinta adhesiva
Material opcional
Material necesario para construir un bazuca de aire
57T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Para preparar con antelacioacutenEl docente puede conseguir un bazuca de aire por Internet o se puede construir uno con una caja de car-toacuten (consulte el apartado titulado ldquoInformacioacuten para el docenterdquo)
Ten a mano una radio analoacutegica
Para la construccioacuten del teleacutefono deberemos practicar un orificio en la base de cada vaso previamente Para esta investigacioacuten se pueden preparar etiquetas identificativas con las profesiones de Radioastroacuteno-mo e Ingeniero de Sonido
Actividad AAveriguar maneras de enviar mensajes a distancia
Introduccioacuten Comienza el tema con una demostracioacuten para despertar la imaginacioacuten del alumnado Tiende una cuerda por el aula y cuelga de ella un trozo de papel o pide a alguien de la clase que lo sostenga en alto Utiliza un ba-zuca de aire para lanzar una onda de aire a traveacutes del aula que haga vibrar el papel Luego pide que un par de voluntarios se coloquen los vasos desechables en la cabeza Apunta con el bazuca hacia cada uno de los vasos y dispara Los vasos se tambalearaacuten y se caeraacuten Pregunta en clase queacute creen que pasa
Tambieacuten se pueden chocar dos platillos para demostrar que el aire que desplazan apaga la llama de una vela
Explica a la clase que aunque no vemos el aire moverse hasta el papel o los vasos siacute vemos o percibimos las consecuencias de ese desplazamiento De manera anaacuteloga las ondas de radio que recorren distancias inmen-sas por el espacio no se ven pero sabemos que estaacuten ahiacute al capturarlas y transformarlas en sonido Pregunta en clase si se les ocurre alguna manera de enviar mensajes a distancia aquiacute en el planeta Tierra Deja que debatan sus propuestas Ensentildea en clase dos objetos sencillos (vasos de papel y cuerda) que podriacutean utilizarse para enviar un mensaje iquestSe le ocurre a alguien coacutemo Aniacutemalos a comprobar sus propuestas A continuacioacuten los chicos probaraacuten por parejas a usar vasos de papel y cuerda para mandar mensajes Organizados ya por grupos debe-raacuten identificar queacute variables pueden cambiarse y coacutemo planificariacutean la investigacioacuten Tal vez quieran apoyarse en la ficha de actividades 2b (del tema 2) para planificar la resolucioacuten de interrogantes como
mdash iquestAfecta la longitud de la cuerda o el tipo de cuerda al sonido recibido
mdash iquestQueacute pasa cuando la cuerda estaacute tensa o flojamdash iquestTiene alguna repercusioacuten el material del
que estaacute hecho el vasomdash iquestFuncionariacutea el teleacutefono de cuerda
doblando una esquina
58 T7 Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
mdash El alumnado recopilaraacute y anotaraacute los datos y compartiraacute los resultados con la clase
mdash iquestQueacute tipo de cuerda o vaso recomendariacutean y por queacute
Puesta en comuacutenExplica en clase que los sonidos se generan mediante vibraciones que se desplazan a traveacutes del aire de soacute-lidos y de liacutequidos Las vibraciones que se producen al hablar dentro del vaso viajan por la cuerda hasta lle-gar al otro vaso el aire que hay dentro del vaso y los huesos que hay en el craacuteneo vibran y esas vibraciones llegan hasta los oiacutedos y entonces el cerebro descifra esa informacioacuten en forma de sonidos reconocibles
Para afianzar estos conocimientos se puede utilizar este viacutedeo
httpswwwyoutubecomwatchv=HMXoHKwWmU8
Actividad BEstudio de las ondas de radio
IntroduccioacutenHaz hincapieacute en que las ondas de radio son muy diferentes de las ondas del sonido Explica que las ondas electromagneacuteticas pueden viajar por el espacio sin necesidad de que haya aire Algunas de estas ondas se denominan ondas de radio Los cientiacuteficos han descubierto una manera de captar ondas de radio y convertirlas en sentildeales que viajan hasta nuestro oiacutedo
A continuacioacuten el alumnado reproduciraacute en clase el viaje que siguen las ondas electromagneacuteticas por el espacio hasta llegar al radiotelescopio Varios voluntarios se colocaraacuten en un extremo del aula con pelotas de espuma de diferentes colores que lanzaraacuten hacia el laquoradiotelescopioraquo un paraguas abierto que otro voluntario sujetaraacute desde el lado opuesto del aula de manera que la parte coacutencava mire hacia la clase Alguien decidiraacute queacute colores representaraacuten las ondas de radio uacutetiles Cuando se hayan lanzado todas las pelotas solo se conservaraacuten las pelotas de los colores elegidos que haya atrapado el paraguas mientras que el resto se desecharaacute Explica en clase que las estrellas (representadas por los alumnos voluntarios) emiten un montoacuten de radiacioacuten (representada aquiacute por todas las pelotas de diferentes colores) que viaja por el espacio el radiotelescopio (representado por el paraguas) capta toda esa radiacioacuten pero este instrumento solo podraacute utilizar la radiacioacuten de ciertas longitudes de onda las denominas ondas de radio las cuales transformaraacute en sentildeales comprensibles para nosotros
59T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Demostracioacuten del docenteUtiliza una radio analoacutegica para que el alumnado perciba el sonido que se oye cuando no estaacute sintonizada ninguna emisora mientras que al sintonizar alguna el sonido se vuelve niacutetido De forma anaacuteloga seriacutea-mos incapaces de atribuir un sentido a las ondas de radio si su energiacutea no se transformara en vibraciones que percibimos en forma de sonidos
Explica en clase que la Tierra y otros planetas tienen una manera de gritarle al resto de la Galaxia laquoiexclEstoy aquiacuteraquo Lo que ocurre es que ese mensaje solo se percibe y se entiende mediante radiotelescopios de gran tamantildeo
En este enlace escucharaacutes una grabacioacuten con los laquosonidosraquo
naturales de la Tierra
httpwwwesaintesaKIDSenSEM5QPSHKHF_LifeinSpace_0html
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Los maacutes entusiastas podriacutean construir o com-prar un transmisor que permita al alumnado enviar mensajes Los chicos tambieacuten podriacutean realizar su propia grabacioacuten de radio
Tambieacuten podriacutea estudiarse el coacutedigo Morse Existe una aplicacioacuten para teleacutefonos moacuteviles llamada Morse-It que traduce textos a pitidos en coacutedigo Morse Una laacutempara led podriacutea sustituirse por un timbre Otra alternativa seriacutea utilizar una linterna para enviar mensajes con patrones de haces de luz Explica que la luz se puede usar de este modo para enviar informacioacuten
Imagen 1 El Observatorio IRAM Pico Veleta o IRAM 30m es un radiotelescopio pertenecien-te al Instituto de Radioastronomiacutea Milimeacutetrica que estaacute situado en la loma de Dilar en Sierra Nevada a una altura de 2850 m sobre el nivel del mar
gt Radiotelescopio del observatorio de Sierra Nevada desde las pistas de esquiacute
60 T7 Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
A - J --- S 1 ----
B - K -- T - 2 ---
C -- L - U - 3 --
D - M -- V - 4 -
E N - W -- 5
F - O --- X -- 6 -
G -- P -- Y --- 7 --
H Q --- Z -- 8 ---
I R - 0 -----
9 ----
gt Tabla con el coacutedigo Morse
61T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Informacioacuten para el docente Los objetos que pueblan el espacio como planetas exoplanetas estrellas polvo y gas emiten ondas elec-tromagneacuteticas de diferentes longitudes de onda Parte de la luz que emiten tiene longitudes de onda muy largas algunas de hasta kiloacutemetro y medio de longitud Estas ondas largas reciben el nombre de ondas de radio y son parte de una serie maacutes grande de ondas denominadas en su conjunto espectro electromag-neacutetico Como las ondas de radio son tan largas para captarlas se utilizan telescopios especiales llamados radiotelescopios Estos son mucho maacutes grandes que los telescopios que se usan para captar la luz visible Estos instrumentos inmensos se apuntan hacia las estrellas o planetas y permiten conocer su estructura movimiento y composicioacuten a partir del estudio de las ondas de radio que provienen de esos objetos En astronomiacutea se utilizan ciertos instrumentos para convertir las ondas de radio en imaacutegenes y sonidos
Construccioacuten de un bazuca de aire1 Sella por completo todos los bordes de la caja con la cinta adhesiva 2 Traza un ciacuterculo en el centro de uno de sus lados recoacutertalo y sella los bordes de este orificio
con cinta 3 Golpea con las manos simultaacuteneamente dos lados opuestos de la caja de manera que el aire que
hay en su interior se vea forzado a salir por el orificio circular 4 Dirige el aire saliente hacia el objetivo como un montoacuten de vasos de papel para intentar tumbarlos
con la raacutefaga
gt Bazuka de aire
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los sonidos se producen por vibracionesbull que el tono de un sonido se puede cambiarbull que los exoplanetas pueden transitar ante el disco
de sus estrellas siguiendo un patroacuten regular
Contexto
El telescopio espacial Spitzer reveloacute hace poco que alrededor de la estrella TRAPPIST-1 orbitan siete planetas similares a la Tierra cuyo nombre astronoacutemico es b c d e f g y h Los planetas se detectaron debido a sus traacutensito por delante de la estrella lo que eclipsa perioacutedicamente una parte minuacutescula de la luz estelar Los planetas orbitan esta estrella siguiendo un patroacuten
En este tema el alumnado usaraacute materiales cotidianos para confeccionar instrumentos sencillos como flautas de pan a partir de pajitas de refrescos y producir con ellos siete notas que combinaraacuten al
antojo de su imaginacioacuten para crear melodiacuteas
gt Sistema solar de TRAPPIST-1 Copyright de la ilustracioacuten NASA
63
tema 8LA MUacuteSICA DE LOS PLANETAS EXTRASOLARES
Sonidos del espacio
64 T8
Ordenador con conexioacuten a
internet
Material necesario para realizar la actividad
Pajitas de refresco
Ademaacutes necesitaraacutes
Vasos desechables
Cinta adhesiva
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Ingeniero de
sonido y Cientiacutefico planetario
Botellas o vasos Baquetas Cajas de cartoacuten vaciacuteas
Gomas elaacutesticas Reglas de plaacutestico
65T8Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
Para preparar con antelacioacutenPara esta actividad se pueden preparar etiquetas indentificativas para la profesioacuten de ingeniero de sonido
ActividadIntroduccioacutenExplica en clase que el telescopio espacial Spitzer descubrioacute la estrella TRAPPIST-1 y sus siete planetas
Muestra la imagen de TRAPPIST-1
httpcdnsci-newscomimagesenlarge3image_4728e-TRAPPIST-1jpg
Reproduce en clase la animacioacuten de los traacutensitos ante TRAPPIST que aparece en el siguiente viacutedeo Las oacuterbitas se han acelerado para que el viacutedeo dure un solo minutohttpwwwspitzercaltecheduexploreblog371-Making-Music-from-Exoplanets
Explica que usando los patrones de los traacutensitos de estos siete planetas similares a la Tierra ante el disco de su estrella ha inspirado a un muacutesico a componer una melodiacutea basada en los tiempos en los que se produ-cen esos traacutensitos Asignoacute al traacutensito de cada planeta una nota musical acorde con su nombre (en ingleacutes b es la nota si c es do d es re e es la nota mi f es fa g es sol y h no se corresponde con ninguna nota musical) y antildeadioacute al conjunto una instrumentacioacuten sencilla de fondo y el ritmo de un tambor
Pon ejemplos de alguacuten otro sistema planetario extrasolar como Gliese o Kepler
con una cantidad diversa de planetas en oacuterbita alrededor de la estrella central
httpsexoplanetsnasagovresources174 httpswwwnasagovameskeplerkepler-186-and-the-solar-system
El alumnado cortaraacute las pajitas de papel para construir siete laquoflautas de panraquo de distintas longitudes Todas ellas deberaacuten tener uno de sus extremos aplanado de manera que al soplar por eacutel se produzca una nota o vibracioacuten diferente iquestSon capaces los alumnos de usar las flautas por turnos para crear una melodiacutea Organizados en grupos los chicos usaraacuten esas siete notas para crear una melodiacutea baacutesica a la que antildeadiraacuten la muacutesica que deseen
Ya han compuesto una muacutesica basada en los traacutensitos de TRAPPIST iquestPodraacuten crear ahora una melodiacutea basada en otros sistemas Podriacutean probar a llenar botellas o jarras con agua hasta distintas alturas a tamborilear con las baquetas a hacer vibrar reglas sobre el borde de una mesa o a hacer vibrar gomillas elaacutesticas tensadas a lo ancho de una caja de pantildeuelos vaciacutea
mdash iquestSeriacutea capaz alguacuten grupo de componer un rap para acompantildear sus melodiacuteas
66 T8 Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
Puesta en comuacutenCada grupo interpretaraacute su composicioacuten para toda la clase iquestSe les ocurre alguna aportacioacuten para mejorar las piezas musicales
En el tema 7 el alumnado aprendioacute que los planetas con un cam-po magneacutetico producen sentildeales que se pueden detectar mediante radiotelescopios Si una raza alieniacutegena captara las sentildeales de radio naturales que emite la Tierra oiriacutea una serie de chasquidos y silbidos iexclparecidos a los de R2-D2 el robot de Star Wars
Vuelve a oiacuter los chasquidos y silbidos de la Tierra en el sitio ESA Kids
httpwwwesaintesaKIDSenSEM5QPSHKHF_LifeinSpace_0html
Oiacuted en clase un corte de Star Wars la firma de cinco notas de la peliacute-cula Encuentros en la tercera fase o cualquier otra muacutesica relacionada con el espacio
Actividad B El programa ScratchCada uno de los planetas de Trappist-1 tarda un tiempo diferente en completar una oacuterbita alrededor de su estrella central Las leyes de Ke-pler dicen que cuanto maacutes lejos se encuentra un planeta de su estrella maacutes tarda en recorrer su oacuterbita
En este proyecto en Scratch el periodo de cada oacuterbita es propor-cional a los periodos orbitales reales de los planetas de Trappist Cada vez que un planeta completa una oacuterbita el modelo emite un sonido diferente
httpsscratchmiteduprojects153216618
Los sonidos estaacuten asignados de la siguiente manera pero es faacutecil cam-biar esto dentro del modelo
B ndash Chomp C ndash Boing D ndash CricketE ndash Meow F ndash Alien Creak2 G ndash Bass BeatboxH ndash Goose
El tiempo que dura cada oacuterbita se puede encontrar en el programa Scratch y se da en segundos
El cursor proporcional del modelo se puede utilizar para obtener muacuteltiplos de cada periodo orbital Por ejemplo si la proporcioacuten se es-tablece en 2 entonces el periodo de Trappist-1b ascenderaacute a 302 se-gundos y el de Trappist-1h seraacute de 40 segundos
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
El alumnado podriacutea iniciarse en el empleo de un programa informaacutetico para crear sus propias composiciones musicales basadas en los patrones orbitales de los planetas de TRAPPIST-1 Beatwave es una aplicacioacuten interesante que se puede usar con teleacutefonos moacuteviles y que ofrece la posibilidad de crear ritmos simples melodiacuteas melodiacuteas paralelas y de antildeadir instrumentos de fondo
67T8Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
1 Pulsa la flecha identifica los distintos sonidos que se oyen 2 Ordeacutenalos por periodos (del maacutes corto al maacutes largo) Pulsa stop
para detener los sonidos3 Cronometra cada uno crea una tabla con los periodos orbitales
(en segundos) 4 Pulsa en cada planeta para comprobar que cada sonido se re-
produce por separado Los datos reales de los planetas se pue-den encontrar en Wikipedia
httpsenwikiped iaorgwikiTRAPPIST-1mediaFile-PIA21425_-_TRAPPIST-1_Statistics_Tablejpg
El alumnado podriacutea recrear las oacuterbitas intentando cronometrar sus perio-dos mientras caminan en torno a una laquoestrellaraquo de manera que siempre pasen por el mismo punto cada vez que oigan el sonido de su planeta Esta recreacioacuten fiacutesica de las oacuterbitas con alumnos representando cada uno de los planetas orbitando alrededor de una estrella central podriacutea ayudar al grupo a entender la distancia a la que se encuentra cada planeta de la estrella y la velocidad a la que se desplaza en relacioacuten con los demaacutes pla-netas del sistema Asimismo podriacutea ayudarles a entender queacute hicieron en realidad durante la actividad con el programa Scratch que cada sonido re-presenta una oacuterbita completa Tendriacutean que poner a escala la distancia de las oacuterbitas porque si no algunos tardariacutean diacuteas en completar una vuelta de modo que un ejercicio matemaacutetico uacutetil consistiriacutea en crear una escala adecuada que pudiera representarse dentro de la clase Para ello deberaacuten asumir que las oacuterbitas son circulares Si juegan con el cursor proporcional del modelo encontraraacuten la mejor opcioacuten para que todos los planetas com-pleten sanos y salvos sus oacuterbitas respectivas Deberaacuten calcular la longitud del periodo de su sonido particular y luego lo comprobaraacuten
Quien tenga habilidad programando podraacute ampliar el ejercicio in-troduciendo las oacuterbitas de los planetas en el modelo
En este enlace se puede encontrar un ejemplo de movimiento circular
en Scratch
httpsscratchmiteduprojects11439426
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Usar los datos del periodo orbital para crear una composicioacuten musical similar para nuestro Sistema Solar y compara los dos sistemas
Crear una animacioacuten con Scratch para ilustrar la rotacioacuten de los planetas del sistema TRAPPIST-1 en torno a su estrella
gt Captura de pantalla del programa Scratch
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los planetas extrasolares y sus estrellas se
encuentran a millones de antildeos-luz de distancia del Sistema Solar
bull que las condiciones ambientales que se dan en esos planetas son diversas
bull que los seres vivos experimentan adaptaciones a lo largo del tiempo para sobrevivir en las condiciones ambientales que existen en cada momento
bull que en otros sistemas planetarios podriacutea haber formas de vida diferentes a las de la Tierra
Contexto
En esta actividad el alumnado recopilaraacute informacioacuten sobre planetas extrasolares y basaacutendose en ella usaraacute la imaginacioacuten y trabajaraacute de manera creativa para disentildear y describir un nuevo exoplaneta Para ello tendraacute en cuenta rasgos clave y las adaptaciones que necesitariacutean desarrollar los seres vivos para sobrevivir en las condiciones ambientales de ese
planeta
gt ExoMars Rover ESAATG medialab
69
tema 9AGENCIA DE VIAJES A PLANETAS EXTRASOLARES
Exploracioacuten de mundos alieniacutegenas
Libros tabletas y ordenadores
de consulta
Rotuladores y laacutepices
de colores
70 T9
Ordenador con conexioacuten a
internet
Material necesario para realizar la actividad
Papel
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astroacutenomo
galaacutectico y extragalaacutectico y Astrobioacutelogo
71T9Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
Para preparar con antelacioacutenPara esta actividad se pueden preparar etiquetas identificativas para las profesiones de astroacutenomo extra-galaacutectico y astrobioacutelogo
IntroduccioacutenExplica en clase que en este tema deben actuar en primer lugar como astroacutenomos extragalaacutecticos para estudiar y disentildear un planeta extrasolar distante Despueacutes haraacuten las veces de astrobioacutelogos para estudiar y disentildear alguna forma de vida alieniacutegena uacutenica y tendraacuten que describir coacutemo se ha adaptado a las condi-ciones ambientales que imperan en su lejano mundo
Empieza la actividad con un emocionante viaje a mundos distantes usando la herramienta interactiva httpeyesjplnasagoveyes-on-exoplanetshtml
Muestra en clase las imaacutegenes del sitio en Internet de la NASAhttpsexoplanetsnasagovalien-worldsexoplanet-travel-bureau
En este sitio encontraraacutes una seleccioacuten de carteles con gran variedad de exoplanetas que ilustran los rasgos uacutenicos de cada uno de ellos
bull TRAPPIST-1_Planet hop from TRAPPIST-1 (de planeta en planeta desde TRAPPIST-1)
bull PSOJ31885-22 _Where the night life never ends (Donde la vida nocturna nunca cesa)
bull HD4037G_Experience the gravity of a super earth (Experimenta la gravedad de una supertierra)
bull KEPLER-16B_Where your shadow always has company (Donde tu sombra siempre tiene compantildeiacutea)
bull 51 Pegasi-b_Greetings from your first exoplanet (Saludos desde tu primer exoplaneta)
bull KEPLER-186F_Where the grass is always redder (Donde la hierba siempre es maacutes roja)
El tamantildeos de estos exoplanetas va desde las supertierras hasta los minineptunos algunos son rocosos otros son aacuteridos como desiertos los hay volcaacutenicos achicharrantes geacutelidos unos son asolados por potentes vientos otros son bombardeados por radiacioacuten intensa
gt Muestra de carteles sobre exoplanetas del sitio web de la NASA
72 T9 Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
Actividad ACada grupo estudiaraacute varios sistemas de planetas extrasolares y con la informacioacuten obtenida crearaacute una descripcioacuten detallada del mundo distante inventado por ellos A continuacioacuten disentildearaacuten un cartel en el que figuren los principales rasgos de ese planeta
Actividad BSi en ese mundo pudiera haber vida iquestqueacute forma tendriacutea iquestQueacute clase de adaptaciones tendriacutean que desarrollar los seres vivos para sobrevivir en las condiciones ambientales de este planeta La astrobiologiacutea aspira a descubrir cuaacuteles son las condiciones necesarias para la vida y queacute formas puede adoptar la vida Los alumnos asumiraacuten el papel de as-trobioacutelogos para estudiar los entornos extremos que hay en la Tierra y las adaptaciones que han desarrollado los seres vivos para sobrevivir en ellos Usaraacuten esta informacioacuten para describir la clase de vida alieniacutegena que podriacutea existir en el nuevo mundo que han imaginado Dibujaraacuten y pondraacuten nombre a esta nueva forma de vida y sentildealaraacuten sus rasgos principales
Puesta en comuacutenLos grupos presentaraacuten sus disentildeos ante su clase o ante otra clase y describiraacuten con detalle el mundo alieniacutegena que han inventado Expli-caraacuten queacute adaptaciones han desarrollado los seres vivos para adaptar-se a ese entorno
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Si fuera posible iquesta cuaacutel de esos exoplanetas viajariacutean los chicos o enviariacutean una sonda para estudiarlo y por queacute El docente haraacute hincapieacute en que es imposible viajar a estos exoplanetas distantes debido a las inmensas distancias que nos separan de ellos iquestCoacutemo seriacutea ese lugar Si pudieran elegir sus caracteriacutesticas iquestcuaacuteles creen que seriacutean las ideales para vivir felices y con bienestar
Puede que los grupos quieran componer una muacutesica para acompantildear su mural Tambieacuten podriacutean disentildear confeccionar y decorar una maqueta para ilustrar los rasgos principales del mundo distante que han elegido Esta actividad podriacutea relacionarse con otros temas interdisciplinares del curriacuteculo como dibujo teatro tecnologiacutea ingenieriacutea geografiacutea lecto-escritura e informaacutetica
73T9Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
VoyagerEn 1977 se lanzaron las dos sondas gemelas Voyager 1 y 2 para explo-rar regiones del espacio a las que ninguacuten otro artefacto terrestre habiacutea llegado jamaacutes Ambas estaacuten maacutes lejos del Sol que Plutoacuten y a traveacutes de los datos que siguen enviando a la Tierra los cientiacuteficos confiacutean en co-nocer mejor el espacio que media entre las estrellas llamado espacio interestelar La nave lleva a bordo un disco de cobre chapado en oro de unos 30 cm con sonidos e imaacutegenes seleccionados para retratar la diversidad de la vida y la cultura en la Tierra
mdash iquestQueacute pondriacutean los chicos en un disco asiacute para enviar en una misioacuten con destino a un planeta distante situado fuera de los confines de nuestra propia Galaxia
mdash iquestCoacutemo describiriacutean a los seres humanos
mdash iquestQueacute los hace felicesmdash iquestQueacute cualidades consideran
deseables en un ser humano
mdash iquestQueacute aficiones animales accidentes geograacuteficos o muacutesica incluiriacutean en el disco
mdash Si tuvieran que escribir una carta a un ser alieniacutegena iquestqueacute le diriacutean
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
El alumnado podriacutea grabar un viacutedeo o un mensaje de voz composiciones musicales programas informaacuteticos robots creaciones artiacutesticas o fotografiacuteas Esta actividad ofrece muchas posibilidades para seguir un plantea-miento interdisciplinar amplio atractivo para todas las edades y todo tipo de capacidades
Otros cuadernos didaacutecticosConsulta todos los disponibles y descaacutergalos de la web wwweseroes
Deteccioacuten de exoplanetasESCONDIDOS EN LA LUZModelado de traacutensitos de exoplanetas
PRIMARIA
Ingenieriacutea de astronavesLA ALEACIOacuteN PERFECTADescubre las distintas propiedades de los materiales
PRIMARIA
Lanzamiento de cohetesTECNOLOGIacuteA ESPACIALCalcula y disentildea tu propio lanzamiento
PRIMARIA
Observador de la tierraCENTINELA INCANSABLERecogida y anaacutelisis de informacioacuten para comprender mejor nuestro planeta
PRIMARIA
Deteccioacuten de exoplanetasESCONDIDOS EN LA LUZModelado de traacutensitos de exoplanetas
SECUNDARIA Y BACHILLERATO
Ingenieriacutea de astronavesLA ALEACIOacuteN PERFECTADescubre las distintas propiedades de los materiales
SECUNDARIA Y BACHILLERATO
Lanzamiento de cohetesTECNOLOGIacuteA ESPACIALCalcula y disentildea tu propio lanzamiento
SECUNDARIA Y BACHILLERATO
Modelado de traacutensitos de exoplanetas
exoplanetasDeteccioacuten de
ESCONDIDOS EN LA LUZ
PrimariaCuaderno del profesorado
DE-P-01
Colaboradores ESERO Spain Mayo 2019
ANDALUCIacuteA Consejeriacutea de Educacioacuten y Deporte de la Junta de Andaluciacutea
ARAGOacuteN Fundacioacuten Centro Astronoacutemica Aragoneacutes Espacio 042
Fundacioacuten Ibercivis
ASTURIAS Consejeriacutea de Educacioacuten y Cultura del Gobierno del Principado de Asturias
CANARIAS Consejeriacutea de Educacioacuten y Universidades del Gobierno de Canarias
CATALUNtildeA CESIRE (Centre de Recursos Pedagogravegics Especiacutefics de Suport a la Innovacioacute i la Recerca Educativa) Departament drsquoEnsenyament Generalitat de Catalunya
GALICIA Conselleriacutea de Educacioacuten Universidade e Formacioacuten Profesional de la Xunta de Galicia
I BALEARES Conselleria De Educacioacuten y Universidad Govern Illes Balears
LA MANCHA Consejeriacutea de Eduacioacuten Cultura y Deportes Gobierno de Castilla La Mancha
MADRID Consejeriacutea de Educacioacuten e Investigacioacuten de la Comunidad de Madrid
Grupo de Investigacioacuten en Nutricioacuten Ejercicio y Estilo de Vida Saludable INEF Universidad Politeacutecnica de Madrid
MURCIA Consejeriacutea de Empleo Universidades y Empresa Regioacuten de Murcia
NAVARRA Pamplonetario
PAIacuteS VASCO Departamento de educacioacuten Gobierno Vasco
VALENCIA Ciutat de les Arts i les Ciegravencies Generalitat Valenciana
45T5Tema 5 En traacutensito
Puesta en comuacutenInsta a cada grupo a crear un modelo a partir de una de las curvas de luz que aparecen en la ficha de actividades 5b iquestSaben explicar por queacute cambia la curva de luz con la velocidad del traacutensito o con el tamantildeo del planeta que orbita alrededor de la estrella Aprovecha las actividades praacutecticas para comentar los detalles de conocimiento maacutes relevantes Recuerda al alumnado que la observacioacuten minuciosa del brillo de una es-trella al lo largo de un periodo de tiempo permite detectar un descenso minuacutesculo en la cantidad de luz que vemos de esa estrella Los cientiacuteficos pueden medir ese brillo y representarlo en una graacutefica que se conoce como curva de luz Los planetas suelen ser pequentildeiacutesimos comparados con sus estrellas centrales asiacute que los descensos de luz que provocan en ellas son extremadamente leves Los planetas del tamantildeo de la Tierra son especialmente difiacuteciles de detectar Los exoplanetas maacutes grandes son faacuteciles de divisar sobre todo cuando se detectan varias oacuterbitas
Curvas de luz del traacutensito de un planetaEstas son cuatro copias de la misma curva de luz (fichas 5b) registrada durante el traacutensito de un planeta por delante de su estrella La graacutefica a) tambieacuten muestra la curva (en azul) que se obtiene cuando alrededor de la estrella orbita un planeta maacutes grande Dibuja otra curva en las graacuteficas que muestre b) un planeta maacutes pequentildeo c) un traacutensito maacutes veloz y d) un planeta maacutes lento
ENLACES
La misioacuten Kepler de la NASA dedicoacute antildeos a observar el mismo trozo de cielo casi 100 000 estrellas con la esperanza de captar traacutensitos
httpskeplernasagovindexcfm
GRAacuteFICA A Tiempo
Tiempo
Tiempo
Tiempo
Porc
enta
je d
e br
illo
Porc
enta
je d
e br
illo
Porc
enta
je d
e br
illo
Porc
enta
je d
e br
illo
GRAacuteFICA C
GRAacuteFICA B
GRAacuteFICA D
w w w e s e r o e sH O J A D E A C T I V I D A D E S
acti
vida
des
46 T5
Cuaderno del profesoradoD E T E C C I Oacute N D E E X O P L A N E TA S Ficha 5a (anverso)
Nuestra pregunta es
Predecimos que
Cambiaremos
Mediremos
Dejaremos igual las condiciones siguientes
Resultados obtenidos
H O J A D E A C T I V I D A D E Sw w w e s e r o e s
actividades47T5
Cuaderno del profesoradoD E T E C C I Oacute N D E E X O P L A N E TA SFicha 5a (reverso)
Resultados obtenidos
Distancia a la luz (en cm) Tamantildeo de la sombra (en cm)
Los resultados obtenidos revelan
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los polos magneacuteticos se dan por pares bull que los polos opuestos se atraen y que los polos
iguales se repelenbull que los imanes atraen algunos materialesbull que una corriente eleacutectrica en un cable crea un
campo magneacutetico
Contexto
El descubrimiento del planeta extrasolar Proxima b un posible mundo similar a la Tierra que orbita alrededor de Proxima Centauri (la estrella maacutes cercana al Sol) suscitoacute diversas cuestiones relacionadas con su capacidad para albergar vida Este exoplaneta estaacute bombardeado por cantidades inmensas de radiacioacuten procedente de su estrella Como se encuentra maacutes cerca de su estrella que la Tierra del Sol necesitariacutea contar con un campo magneacutetico muy intenso para que la vida sobreviviera en eacutel Aquiacute en la Tierra el campo magneacutetico que rodea el planeta protege a todos los seres vivos de los peligrosos rayos coacutesmicos
En esta actividad el alumnado estudiaraacute los
imanes fabricaraacute un electroimaacuten sencillo e investigaraacute
sus propiedades
gt Exoplaneta con niveles elevados de radiacioacuten electromagneacutetica Creacutedito NASAJPL-CaltechR Hurt (SSC)
tema 6QUE LA FUERZA TE ACOMPANtildeE
Fabricacioacuten de un electroimaacuten
49
Cinta aislante Tijeras
Ademaacutes necesitaraacutes
Contenedor de plaacutestico
50 T6
Cable con aislamiento
(al menos 2 metros)2 pilas AA2 imanes
2 cables de conexioacuten
con pinzas de cocodrilo
Clips de papeleriacutea
2 varillas o clavos de hierro
grandes(uno fino y otro
grueso)2 portapilas AA
Material necesario para realizar la actividad
Interruptor o interruptor
casero
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astrofiacutesico e Ingeniero de producto
PelacablesTacos de madera
(para interruptor)Puntas
(para interruptor)
Material opcional
51T6Tema 6 Que la fuerza te acompantildee
Para preparar con antelacioacutenEl docente podraacute preparar interruptores eleacutectricos simples con el alumnado si no dispone de interruptores comerciales
Veacuteanse las instrucciones en el apartado titulado laquoInformacioacuten para el docenteraquo
Para esta actividad se pueden preparar etiquetas identificativas con la profesioacuten de astrofiacutesicoConviene confeccionar y probar un electroimaacuten antes de realizar la actividad en clase La fuerza del
imaacuten dependeraacute del nuacutemero de espiras con que se construya
ActividadIntroduccioacuten Muestra en clase una imagen del exoplaneta Proxima b y explica que se trata de un planeta distante que orbita alrededor de una estrella llamada Proxima Centauri que es la maacutes cercana al Sol Aunque la oacuterbita que sigue el planeta alrededor de su estrella estaacute dentro de la zona habitable soporta vientos descomuna-les 2000 veces maacutes fuertes que los que imperan en la Tierra y recibe un bombardeo intenso de radiacioacuten El planeta necesitariacutea contar con un campo magneacutetico potente para proteger cualquier tipo de vida que pudiera albergar
En esta actividad los alumnos investigaraacuten por su cuenta queacute tipos de imanes hay comprobaraacuten la atraccioacuten y repulsioacuten entre sus polos y la fuerza magneacutetica asimismo estudiaraacuten que los imanes atraen algunos materiales Tras discutir sus resultados explicaraacuten que la electricidad se puede usar para construir un imaacuten y lo que se obtiene se denomina electroimaacuten
Cada grupo usaraacute los materiales que hay dentro del recipiente para fabricar un electroimaacuten Primero comprobaraacute su eficacia usando clips de papeleriacutea Despueacutes los grupos debatiraacuten queacute materiales les gusta-riacutea someter a su electroimaacuten antes de reunir una serie de materiales
Averiguaciones
mdash iquestCuaacutentos clips de papeleriacutea atraeraacute el electroimaacuten
mdash iquestVariacutea la fuerza del imaacuten si se cambia la cantidad de espiras de alambre con que se construye
mdash iquestHay alguna relacioacuten entre el nuacutemero de espiras del electroimaacuten y la cantidad de clips de papeleriacutea que consigue atraer
52 T6 Tema 6 Que la fuerza te acompantildee
mdash iquestPuedes antildeadir un interruptor para activar y desactivar el paso de la electricidad y por tanto el imaacuten
mdash iquestCoacutemo afecta al imaacuten un incremento del voltaje con una pila maacutes potente o antildeadiendo maacutes pilas
mdash iquestRepercute en el imaacuten el empleo de un clavo maacutes largo maacutes corto maacutes grueso o maacutes fino
mdash iquestQueacute materiales se pueden levantar usando la atraccioacuten de un imaacuten
Los datos recopilados durante la investigacioacuten de la relacioacuten entre el nuacutemero de espiras y la cantidad de clips de papeleriacutea atraiacutedos se puede plasmar despueacutes en graacuteficas El alumnado deberaacute exponer sus hallaz-gos en forma de presentacioacuten o de mural
Puesta en comuacutenCada grupo elige un meacutetodo para informar de sus hallazgos al resto de la clase y resumiraacute sus resultados en la pizarra electroacutenica iquestEncontraron los grupos alguna conexioacuten entre el nuacutemero de espiras de alambre y la fuerza del electroimaacuten iquestLograron aumentar la potencia de su imaacuten iquestCoacutemo iquestQueacute materiales atrajo el imaacuten iquestCoinciden en sus conclusiones todos los grupos
Nuacutemero de espiras Nuacutemero de clips de papeleriacutea
53T6Tema 6 Que la fuerza te acompantildee
Informacioacuten para el docente Se cree que el campo magneacutetico de nuestro planeta se genera en las profundidades del nuacutecleo terrestre A medida que la Tierra gira se arremolinan los materiales fundidos situados en el nuacutecleo del planeta El hierro liacutequido conduce la electricidad y genera corrientes eleacutectricas que a su vez crean campos magneacuteticos Los cientiacuteficos han desarrollado un meacutetodo para calcular el campo magneacutetico de un planeta extrasolar distante que orbite alrededor de una estrella distinta de la nuestra El meacutetodo consiste en utilizar el telescopio espacial Hubble para observar el paso de un planeta por delante de su estrella y entonces estudiar la absorcioacuten de la radiacioacuten de la estrella por parte de la atmoacutesfera del planeta para por uacuteltimo estimar el tamantildeo de los campos magneacuteticos que actuacutean alrededor del planeta
Los campos magneacuteticos se producen cuando todos los electrones de un objeto de metal giran en la misma direccioacuten Un electroimaacuten es un tipo de imaacuten que usa electricidad y un material magneacutetico como el hierro para crear campos magneacuteticos Los campos magneacuteticos no se ven pero siacute se pueden medir sus efectos
Para construir un electroimaacuten simple bull Pela los extremos de un cable para despojarlos del aislamiento de
plaacutestico que los recubre bull Coloca los materiales dentro de un contenedor de plaacutestico que no
conduzca la electricidadbull Sujeta el cable de unos 20 cm de largo por uno de sus extremos
coloacutecalo en la cabeza de un clavo de hierro y enroacutellalo a lo largo de eacutel sin que se superponga en ninguacuten lugar hasta la punta del clavo
bull Aseguacuterate de que enrollas el cable en el clavo dando las vueltas siempre hacia el mismo lado para que la electricidad fluya en un solo sentido
bull Conecta los extremos del cable a los dos lados (el positivo y el ne-gativo) de la pila sujetaacutendolo a ellos con un trozo de cinta aislante para que no dejen de hacer contacto
bull Cuando hayas conectado el segundo extremo del cable la pila em-pezaraacute a conducir electricidad por las espiras de alambre y el clavo quedaraacute imantado
bull Si permutas las conexiones tambieacuten cambiaraacutes la polaridad del campo magneacutetico creado
bull Prueba el electroimaacuten colocaacutendolo cerca de un clip de papeleriacutea o cualquier otro metal
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Los alumnos investigaraacuten el exoplaneta HD 209458b apodado Osiris un juacutepiter caliente que viene a ser una tercera parte maacutes grande y maacutes brillante que Juacutepiter Tambieacuten podriacutean investigar Proxima b para lo que podraacuten apo-yarse en la informacioacuten que encontraraacuten aquiacute
httpsenwikipediaorgwikiProxima_Cen-tauri_b
httpswwwnasagovcontentgoddardhub-bles-new-shot-of-proxima-centauri-our-nea-rest-neighbor
CONFECCIOacuteN DE UN INTERRUPTOR SIMPLE
Clava dos puntillas pequentildeas en un taco pequentildeo de madera y ensarta en cada una de ellas un clip de papeleriacutea Sujeta los cables a la cabeza de cada puntilla con pinzas de coco-drilo El circuito se cierra al desplazar los clips para que esteacuten en contacto Usa este enlace para consultar las instrucciones para hacerlo y otros ejemplos de interruptores simples
httphomeschoolandthingsblogspotcouk201303making-simple-switch-for-elec-tricalhtml
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que las ondas electromagneacuteticas viajan por el
espaciobull que los cientiacuteficos captan esas ondas usando
radiotelescopios bull que esas ondas se traducen entonces a sonidosbull a trabajar siguiendo el meacutetodo cientiacutefico mediante
la formulacioacuten de predicciones la realizacioacuten de experimentos sin sesgos y la recopilacioacuten e interpretacioacuten de datos
Contexto
Los cuatro sateacutelites Cluster de ESA han descubierto que la Tierra y otros planetas con campos magneacuteticos como Juacutepiter y Saturno emiten sentildeales de radio que viajan por el espacio en un haz delgado Estas emisiones solo se pueden detectar e interpretar usando radiotelescopios de gran tamantildeo
En esta actividad el alumnado recrearaacute diversos sistemas para enviar mensajes a distancia incluido el recorrido de las ondas de radio por el espacio usaraacute el meacutetodo cientiacutefico para estudiar los teleacutefonos con cuerda y escucharaacute los sonidos
naturales de la Tierra
gt Representacioacuten artiacutestica de los sateacutelites CLUSTER Copyright NASA
55
tema 7iquestHAY ALGUIEN A LA ESCUCHA
Comunicacioacuten a traveacutes del espacio
2 vasos desechables
56 T7
CuerdaHilo de nailon
Material necesario para realizar la actividad A
Bazuca de aire o caja de cartoacuten
Pelotas de espuma de diferentes
coloresVasos
desechablesParaguasPapel Radio analoacutegica
Ademaacutes necesitaraacutes para realizar la actividad A
Ademaacutes necesitaraacutes para realizar la actividad B
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Radioastroacutenomo
e Ingeniero de Sonido
2 platillos (muacutesica)
1 velaFicha de
actividades 2b
Linterna
Tabla con Coacutedigo Morse
o aplicacioacuten para moacutevil
Una caja de cartoacuten Compaacutes Tijeras Cinta adhesiva
Material opcional
Material necesario para construir un bazuca de aire
57T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Para preparar con antelacioacutenEl docente puede conseguir un bazuca de aire por Internet o se puede construir uno con una caja de car-toacuten (consulte el apartado titulado ldquoInformacioacuten para el docenterdquo)
Ten a mano una radio analoacutegica
Para la construccioacuten del teleacutefono deberemos practicar un orificio en la base de cada vaso previamente Para esta investigacioacuten se pueden preparar etiquetas identificativas con las profesiones de Radioastroacuteno-mo e Ingeniero de Sonido
Actividad AAveriguar maneras de enviar mensajes a distancia
Introduccioacuten Comienza el tema con una demostracioacuten para despertar la imaginacioacuten del alumnado Tiende una cuerda por el aula y cuelga de ella un trozo de papel o pide a alguien de la clase que lo sostenga en alto Utiliza un ba-zuca de aire para lanzar una onda de aire a traveacutes del aula que haga vibrar el papel Luego pide que un par de voluntarios se coloquen los vasos desechables en la cabeza Apunta con el bazuca hacia cada uno de los vasos y dispara Los vasos se tambalearaacuten y se caeraacuten Pregunta en clase queacute creen que pasa
Tambieacuten se pueden chocar dos platillos para demostrar que el aire que desplazan apaga la llama de una vela
Explica a la clase que aunque no vemos el aire moverse hasta el papel o los vasos siacute vemos o percibimos las consecuencias de ese desplazamiento De manera anaacuteloga las ondas de radio que recorren distancias inmen-sas por el espacio no se ven pero sabemos que estaacuten ahiacute al capturarlas y transformarlas en sonido Pregunta en clase si se les ocurre alguna manera de enviar mensajes a distancia aquiacute en el planeta Tierra Deja que debatan sus propuestas Ensentildea en clase dos objetos sencillos (vasos de papel y cuerda) que podriacutean utilizarse para enviar un mensaje iquestSe le ocurre a alguien coacutemo Aniacutemalos a comprobar sus propuestas A continuacioacuten los chicos probaraacuten por parejas a usar vasos de papel y cuerda para mandar mensajes Organizados ya por grupos debe-raacuten identificar queacute variables pueden cambiarse y coacutemo planificariacutean la investigacioacuten Tal vez quieran apoyarse en la ficha de actividades 2b (del tema 2) para planificar la resolucioacuten de interrogantes como
mdash iquestAfecta la longitud de la cuerda o el tipo de cuerda al sonido recibido
mdash iquestQueacute pasa cuando la cuerda estaacute tensa o flojamdash iquestTiene alguna repercusioacuten el material del
que estaacute hecho el vasomdash iquestFuncionariacutea el teleacutefono de cuerda
doblando una esquina
58 T7 Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
mdash El alumnado recopilaraacute y anotaraacute los datos y compartiraacute los resultados con la clase
mdash iquestQueacute tipo de cuerda o vaso recomendariacutean y por queacute
Puesta en comuacutenExplica en clase que los sonidos se generan mediante vibraciones que se desplazan a traveacutes del aire de soacute-lidos y de liacutequidos Las vibraciones que se producen al hablar dentro del vaso viajan por la cuerda hasta lle-gar al otro vaso el aire que hay dentro del vaso y los huesos que hay en el craacuteneo vibran y esas vibraciones llegan hasta los oiacutedos y entonces el cerebro descifra esa informacioacuten en forma de sonidos reconocibles
Para afianzar estos conocimientos se puede utilizar este viacutedeo
httpswwwyoutubecomwatchv=HMXoHKwWmU8
Actividad BEstudio de las ondas de radio
IntroduccioacutenHaz hincapieacute en que las ondas de radio son muy diferentes de las ondas del sonido Explica que las ondas electromagneacuteticas pueden viajar por el espacio sin necesidad de que haya aire Algunas de estas ondas se denominan ondas de radio Los cientiacuteficos han descubierto una manera de captar ondas de radio y convertirlas en sentildeales que viajan hasta nuestro oiacutedo
A continuacioacuten el alumnado reproduciraacute en clase el viaje que siguen las ondas electromagneacuteticas por el espacio hasta llegar al radiotelescopio Varios voluntarios se colocaraacuten en un extremo del aula con pelotas de espuma de diferentes colores que lanzaraacuten hacia el laquoradiotelescopioraquo un paraguas abierto que otro voluntario sujetaraacute desde el lado opuesto del aula de manera que la parte coacutencava mire hacia la clase Alguien decidiraacute queacute colores representaraacuten las ondas de radio uacutetiles Cuando se hayan lanzado todas las pelotas solo se conservaraacuten las pelotas de los colores elegidos que haya atrapado el paraguas mientras que el resto se desecharaacute Explica en clase que las estrellas (representadas por los alumnos voluntarios) emiten un montoacuten de radiacioacuten (representada aquiacute por todas las pelotas de diferentes colores) que viaja por el espacio el radiotelescopio (representado por el paraguas) capta toda esa radiacioacuten pero este instrumento solo podraacute utilizar la radiacioacuten de ciertas longitudes de onda las denominas ondas de radio las cuales transformaraacute en sentildeales comprensibles para nosotros
59T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Demostracioacuten del docenteUtiliza una radio analoacutegica para que el alumnado perciba el sonido que se oye cuando no estaacute sintonizada ninguna emisora mientras que al sintonizar alguna el sonido se vuelve niacutetido De forma anaacuteloga seriacutea-mos incapaces de atribuir un sentido a las ondas de radio si su energiacutea no se transformara en vibraciones que percibimos en forma de sonidos
Explica en clase que la Tierra y otros planetas tienen una manera de gritarle al resto de la Galaxia laquoiexclEstoy aquiacuteraquo Lo que ocurre es que ese mensaje solo se percibe y se entiende mediante radiotelescopios de gran tamantildeo
En este enlace escucharaacutes una grabacioacuten con los laquosonidosraquo
naturales de la Tierra
httpwwwesaintesaKIDSenSEM5QPSHKHF_LifeinSpace_0html
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Los maacutes entusiastas podriacutean construir o com-prar un transmisor que permita al alumnado enviar mensajes Los chicos tambieacuten podriacutean realizar su propia grabacioacuten de radio
Tambieacuten podriacutea estudiarse el coacutedigo Morse Existe una aplicacioacuten para teleacutefonos moacuteviles llamada Morse-It que traduce textos a pitidos en coacutedigo Morse Una laacutempara led podriacutea sustituirse por un timbre Otra alternativa seriacutea utilizar una linterna para enviar mensajes con patrones de haces de luz Explica que la luz se puede usar de este modo para enviar informacioacuten
Imagen 1 El Observatorio IRAM Pico Veleta o IRAM 30m es un radiotelescopio pertenecien-te al Instituto de Radioastronomiacutea Milimeacutetrica que estaacute situado en la loma de Dilar en Sierra Nevada a una altura de 2850 m sobre el nivel del mar
gt Radiotelescopio del observatorio de Sierra Nevada desde las pistas de esquiacute
60 T7 Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
A - J --- S 1 ----
B - K -- T - 2 ---
C -- L - U - 3 --
D - M -- V - 4 -
E N - W -- 5
F - O --- X -- 6 -
G -- P -- Y --- 7 --
H Q --- Z -- 8 ---
I R - 0 -----
9 ----
gt Tabla con el coacutedigo Morse
61T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Informacioacuten para el docente Los objetos que pueblan el espacio como planetas exoplanetas estrellas polvo y gas emiten ondas elec-tromagneacuteticas de diferentes longitudes de onda Parte de la luz que emiten tiene longitudes de onda muy largas algunas de hasta kiloacutemetro y medio de longitud Estas ondas largas reciben el nombre de ondas de radio y son parte de una serie maacutes grande de ondas denominadas en su conjunto espectro electromag-neacutetico Como las ondas de radio son tan largas para captarlas se utilizan telescopios especiales llamados radiotelescopios Estos son mucho maacutes grandes que los telescopios que se usan para captar la luz visible Estos instrumentos inmensos se apuntan hacia las estrellas o planetas y permiten conocer su estructura movimiento y composicioacuten a partir del estudio de las ondas de radio que provienen de esos objetos En astronomiacutea se utilizan ciertos instrumentos para convertir las ondas de radio en imaacutegenes y sonidos
Construccioacuten de un bazuca de aire1 Sella por completo todos los bordes de la caja con la cinta adhesiva 2 Traza un ciacuterculo en el centro de uno de sus lados recoacutertalo y sella los bordes de este orificio
con cinta 3 Golpea con las manos simultaacuteneamente dos lados opuestos de la caja de manera que el aire que
hay en su interior se vea forzado a salir por el orificio circular 4 Dirige el aire saliente hacia el objetivo como un montoacuten de vasos de papel para intentar tumbarlos
con la raacutefaga
gt Bazuka de aire
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los sonidos se producen por vibracionesbull que el tono de un sonido se puede cambiarbull que los exoplanetas pueden transitar ante el disco
de sus estrellas siguiendo un patroacuten regular
Contexto
El telescopio espacial Spitzer reveloacute hace poco que alrededor de la estrella TRAPPIST-1 orbitan siete planetas similares a la Tierra cuyo nombre astronoacutemico es b c d e f g y h Los planetas se detectaron debido a sus traacutensito por delante de la estrella lo que eclipsa perioacutedicamente una parte minuacutescula de la luz estelar Los planetas orbitan esta estrella siguiendo un patroacuten
En este tema el alumnado usaraacute materiales cotidianos para confeccionar instrumentos sencillos como flautas de pan a partir de pajitas de refrescos y producir con ellos siete notas que combinaraacuten al
antojo de su imaginacioacuten para crear melodiacuteas
gt Sistema solar de TRAPPIST-1 Copyright de la ilustracioacuten NASA
63
tema 8LA MUacuteSICA DE LOS PLANETAS EXTRASOLARES
Sonidos del espacio
64 T8
Ordenador con conexioacuten a
internet
Material necesario para realizar la actividad
Pajitas de refresco
Ademaacutes necesitaraacutes
Vasos desechables
Cinta adhesiva
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Ingeniero de
sonido y Cientiacutefico planetario
Botellas o vasos Baquetas Cajas de cartoacuten vaciacuteas
Gomas elaacutesticas Reglas de plaacutestico
65T8Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
Para preparar con antelacioacutenPara esta actividad se pueden preparar etiquetas indentificativas para la profesioacuten de ingeniero de sonido
ActividadIntroduccioacutenExplica en clase que el telescopio espacial Spitzer descubrioacute la estrella TRAPPIST-1 y sus siete planetas
Muestra la imagen de TRAPPIST-1
httpcdnsci-newscomimagesenlarge3image_4728e-TRAPPIST-1jpg
Reproduce en clase la animacioacuten de los traacutensitos ante TRAPPIST que aparece en el siguiente viacutedeo Las oacuterbitas se han acelerado para que el viacutedeo dure un solo minutohttpwwwspitzercaltecheduexploreblog371-Making-Music-from-Exoplanets
Explica que usando los patrones de los traacutensitos de estos siete planetas similares a la Tierra ante el disco de su estrella ha inspirado a un muacutesico a componer una melodiacutea basada en los tiempos en los que se produ-cen esos traacutensitos Asignoacute al traacutensito de cada planeta una nota musical acorde con su nombre (en ingleacutes b es la nota si c es do d es re e es la nota mi f es fa g es sol y h no se corresponde con ninguna nota musical) y antildeadioacute al conjunto una instrumentacioacuten sencilla de fondo y el ritmo de un tambor
Pon ejemplos de alguacuten otro sistema planetario extrasolar como Gliese o Kepler
con una cantidad diversa de planetas en oacuterbita alrededor de la estrella central
httpsexoplanetsnasagovresources174 httpswwwnasagovameskeplerkepler-186-and-the-solar-system
El alumnado cortaraacute las pajitas de papel para construir siete laquoflautas de panraquo de distintas longitudes Todas ellas deberaacuten tener uno de sus extremos aplanado de manera que al soplar por eacutel se produzca una nota o vibracioacuten diferente iquestSon capaces los alumnos de usar las flautas por turnos para crear una melodiacutea Organizados en grupos los chicos usaraacuten esas siete notas para crear una melodiacutea baacutesica a la que antildeadiraacuten la muacutesica que deseen
Ya han compuesto una muacutesica basada en los traacutensitos de TRAPPIST iquestPodraacuten crear ahora una melodiacutea basada en otros sistemas Podriacutean probar a llenar botellas o jarras con agua hasta distintas alturas a tamborilear con las baquetas a hacer vibrar reglas sobre el borde de una mesa o a hacer vibrar gomillas elaacutesticas tensadas a lo ancho de una caja de pantildeuelos vaciacutea
mdash iquestSeriacutea capaz alguacuten grupo de componer un rap para acompantildear sus melodiacuteas
66 T8 Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
Puesta en comuacutenCada grupo interpretaraacute su composicioacuten para toda la clase iquestSe les ocurre alguna aportacioacuten para mejorar las piezas musicales
En el tema 7 el alumnado aprendioacute que los planetas con un cam-po magneacutetico producen sentildeales que se pueden detectar mediante radiotelescopios Si una raza alieniacutegena captara las sentildeales de radio naturales que emite la Tierra oiriacutea una serie de chasquidos y silbidos iexclparecidos a los de R2-D2 el robot de Star Wars
Vuelve a oiacuter los chasquidos y silbidos de la Tierra en el sitio ESA Kids
httpwwwesaintesaKIDSenSEM5QPSHKHF_LifeinSpace_0html
Oiacuted en clase un corte de Star Wars la firma de cinco notas de la peliacute-cula Encuentros en la tercera fase o cualquier otra muacutesica relacionada con el espacio
Actividad B El programa ScratchCada uno de los planetas de Trappist-1 tarda un tiempo diferente en completar una oacuterbita alrededor de su estrella central Las leyes de Ke-pler dicen que cuanto maacutes lejos se encuentra un planeta de su estrella maacutes tarda en recorrer su oacuterbita
En este proyecto en Scratch el periodo de cada oacuterbita es propor-cional a los periodos orbitales reales de los planetas de Trappist Cada vez que un planeta completa una oacuterbita el modelo emite un sonido diferente
httpsscratchmiteduprojects153216618
Los sonidos estaacuten asignados de la siguiente manera pero es faacutecil cam-biar esto dentro del modelo
B ndash Chomp C ndash Boing D ndash CricketE ndash Meow F ndash Alien Creak2 G ndash Bass BeatboxH ndash Goose
El tiempo que dura cada oacuterbita se puede encontrar en el programa Scratch y se da en segundos
El cursor proporcional del modelo se puede utilizar para obtener muacuteltiplos de cada periodo orbital Por ejemplo si la proporcioacuten se es-tablece en 2 entonces el periodo de Trappist-1b ascenderaacute a 302 se-gundos y el de Trappist-1h seraacute de 40 segundos
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
El alumnado podriacutea iniciarse en el empleo de un programa informaacutetico para crear sus propias composiciones musicales basadas en los patrones orbitales de los planetas de TRAPPIST-1 Beatwave es una aplicacioacuten interesante que se puede usar con teleacutefonos moacuteviles y que ofrece la posibilidad de crear ritmos simples melodiacuteas melodiacuteas paralelas y de antildeadir instrumentos de fondo
67T8Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
1 Pulsa la flecha identifica los distintos sonidos que se oyen 2 Ordeacutenalos por periodos (del maacutes corto al maacutes largo) Pulsa stop
para detener los sonidos3 Cronometra cada uno crea una tabla con los periodos orbitales
(en segundos) 4 Pulsa en cada planeta para comprobar que cada sonido se re-
produce por separado Los datos reales de los planetas se pue-den encontrar en Wikipedia
httpsenwikiped iaorgwikiTRAPPIST-1mediaFile-PIA21425_-_TRAPPIST-1_Statistics_Tablejpg
El alumnado podriacutea recrear las oacuterbitas intentando cronometrar sus perio-dos mientras caminan en torno a una laquoestrellaraquo de manera que siempre pasen por el mismo punto cada vez que oigan el sonido de su planeta Esta recreacioacuten fiacutesica de las oacuterbitas con alumnos representando cada uno de los planetas orbitando alrededor de una estrella central podriacutea ayudar al grupo a entender la distancia a la que se encuentra cada planeta de la estrella y la velocidad a la que se desplaza en relacioacuten con los demaacutes pla-netas del sistema Asimismo podriacutea ayudarles a entender queacute hicieron en realidad durante la actividad con el programa Scratch que cada sonido re-presenta una oacuterbita completa Tendriacutean que poner a escala la distancia de las oacuterbitas porque si no algunos tardariacutean diacuteas en completar una vuelta de modo que un ejercicio matemaacutetico uacutetil consistiriacutea en crear una escala adecuada que pudiera representarse dentro de la clase Para ello deberaacuten asumir que las oacuterbitas son circulares Si juegan con el cursor proporcional del modelo encontraraacuten la mejor opcioacuten para que todos los planetas com-pleten sanos y salvos sus oacuterbitas respectivas Deberaacuten calcular la longitud del periodo de su sonido particular y luego lo comprobaraacuten
Quien tenga habilidad programando podraacute ampliar el ejercicio in-troduciendo las oacuterbitas de los planetas en el modelo
En este enlace se puede encontrar un ejemplo de movimiento circular
en Scratch
httpsscratchmiteduprojects11439426
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Usar los datos del periodo orbital para crear una composicioacuten musical similar para nuestro Sistema Solar y compara los dos sistemas
Crear una animacioacuten con Scratch para ilustrar la rotacioacuten de los planetas del sistema TRAPPIST-1 en torno a su estrella
gt Captura de pantalla del programa Scratch
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los planetas extrasolares y sus estrellas se
encuentran a millones de antildeos-luz de distancia del Sistema Solar
bull que las condiciones ambientales que se dan en esos planetas son diversas
bull que los seres vivos experimentan adaptaciones a lo largo del tiempo para sobrevivir en las condiciones ambientales que existen en cada momento
bull que en otros sistemas planetarios podriacutea haber formas de vida diferentes a las de la Tierra
Contexto
En esta actividad el alumnado recopilaraacute informacioacuten sobre planetas extrasolares y basaacutendose en ella usaraacute la imaginacioacuten y trabajaraacute de manera creativa para disentildear y describir un nuevo exoplaneta Para ello tendraacute en cuenta rasgos clave y las adaptaciones que necesitariacutean desarrollar los seres vivos para sobrevivir en las condiciones ambientales de ese
planeta
gt ExoMars Rover ESAATG medialab
69
tema 9AGENCIA DE VIAJES A PLANETAS EXTRASOLARES
Exploracioacuten de mundos alieniacutegenas
Libros tabletas y ordenadores
de consulta
Rotuladores y laacutepices
de colores
70 T9
Ordenador con conexioacuten a
internet
Material necesario para realizar la actividad
Papel
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astroacutenomo
galaacutectico y extragalaacutectico y Astrobioacutelogo
71T9Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
Para preparar con antelacioacutenPara esta actividad se pueden preparar etiquetas identificativas para las profesiones de astroacutenomo extra-galaacutectico y astrobioacutelogo
IntroduccioacutenExplica en clase que en este tema deben actuar en primer lugar como astroacutenomos extragalaacutecticos para estudiar y disentildear un planeta extrasolar distante Despueacutes haraacuten las veces de astrobioacutelogos para estudiar y disentildear alguna forma de vida alieniacutegena uacutenica y tendraacuten que describir coacutemo se ha adaptado a las condi-ciones ambientales que imperan en su lejano mundo
Empieza la actividad con un emocionante viaje a mundos distantes usando la herramienta interactiva httpeyesjplnasagoveyes-on-exoplanetshtml
Muestra en clase las imaacutegenes del sitio en Internet de la NASAhttpsexoplanetsnasagovalien-worldsexoplanet-travel-bureau
En este sitio encontraraacutes una seleccioacuten de carteles con gran variedad de exoplanetas que ilustran los rasgos uacutenicos de cada uno de ellos
bull TRAPPIST-1_Planet hop from TRAPPIST-1 (de planeta en planeta desde TRAPPIST-1)
bull PSOJ31885-22 _Where the night life never ends (Donde la vida nocturna nunca cesa)
bull HD4037G_Experience the gravity of a super earth (Experimenta la gravedad de una supertierra)
bull KEPLER-16B_Where your shadow always has company (Donde tu sombra siempre tiene compantildeiacutea)
bull 51 Pegasi-b_Greetings from your first exoplanet (Saludos desde tu primer exoplaneta)
bull KEPLER-186F_Where the grass is always redder (Donde la hierba siempre es maacutes roja)
El tamantildeos de estos exoplanetas va desde las supertierras hasta los minineptunos algunos son rocosos otros son aacuteridos como desiertos los hay volcaacutenicos achicharrantes geacutelidos unos son asolados por potentes vientos otros son bombardeados por radiacioacuten intensa
gt Muestra de carteles sobre exoplanetas del sitio web de la NASA
72 T9 Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
Actividad ACada grupo estudiaraacute varios sistemas de planetas extrasolares y con la informacioacuten obtenida crearaacute una descripcioacuten detallada del mundo distante inventado por ellos A continuacioacuten disentildearaacuten un cartel en el que figuren los principales rasgos de ese planeta
Actividad BSi en ese mundo pudiera haber vida iquestqueacute forma tendriacutea iquestQueacute clase de adaptaciones tendriacutean que desarrollar los seres vivos para sobrevivir en las condiciones ambientales de este planeta La astrobiologiacutea aspira a descubrir cuaacuteles son las condiciones necesarias para la vida y queacute formas puede adoptar la vida Los alumnos asumiraacuten el papel de as-trobioacutelogos para estudiar los entornos extremos que hay en la Tierra y las adaptaciones que han desarrollado los seres vivos para sobrevivir en ellos Usaraacuten esta informacioacuten para describir la clase de vida alieniacutegena que podriacutea existir en el nuevo mundo que han imaginado Dibujaraacuten y pondraacuten nombre a esta nueva forma de vida y sentildealaraacuten sus rasgos principales
Puesta en comuacutenLos grupos presentaraacuten sus disentildeos ante su clase o ante otra clase y describiraacuten con detalle el mundo alieniacutegena que han inventado Expli-caraacuten queacute adaptaciones han desarrollado los seres vivos para adaptar-se a ese entorno
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Si fuera posible iquesta cuaacutel de esos exoplanetas viajariacutean los chicos o enviariacutean una sonda para estudiarlo y por queacute El docente haraacute hincapieacute en que es imposible viajar a estos exoplanetas distantes debido a las inmensas distancias que nos separan de ellos iquestCoacutemo seriacutea ese lugar Si pudieran elegir sus caracteriacutesticas iquestcuaacuteles creen que seriacutean las ideales para vivir felices y con bienestar
Puede que los grupos quieran componer una muacutesica para acompantildear su mural Tambieacuten podriacutean disentildear confeccionar y decorar una maqueta para ilustrar los rasgos principales del mundo distante que han elegido Esta actividad podriacutea relacionarse con otros temas interdisciplinares del curriacuteculo como dibujo teatro tecnologiacutea ingenieriacutea geografiacutea lecto-escritura e informaacutetica
73T9Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
VoyagerEn 1977 se lanzaron las dos sondas gemelas Voyager 1 y 2 para explo-rar regiones del espacio a las que ninguacuten otro artefacto terrestre habiacutea llegado jamaacutes Ambas estaacuten maacutes lejos del Sol que Plutoacuten y a traveacutes de los datos que siguen enviando a la Tierra los cientiacuteficos confiacutean en co-nocer mejor el espacio que media entre las estrellas llamado espacio interestelar La nave lleva a bordo un disco de cobre chapado en oro de unos 30 cm con sonidos e imaacutegenes seleccionados para retratar la diversidad de la vida y la cultura en la Tierra
mdash iquestQueacute pondriacutean los chicos en un disco asiacute para enviar en una misioacuten con destino a un planeta distante situado fuera de los confines de nuestra propia Galaxia
mdash iquestCoacutemo describiriacutean a los seres humanos
mdash iquestQueacute los hace felicesmdash iquestQueacute cualidades consideran
deseables en un ser humano
mdash iquestQueacute aficiones animales accidentes geograacuteficos o muacutesica incluiriacutean en el disco
mdash Si tuvieran que escribir una carta a un ser alieniacutegena iquestqueacute le diriacutean
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
El alumnado podriacutea grabar un viacutedeo o un mensaje de voz composiciones musicales programas informaacuteticos robots creaciones artiacutesticas o fotografiacuteas Esta actividad ofrece muchas posibilidades para seguir un plantea-miento interdisciplinar amplio atractivo para todas las edades y todo tipo de capacidades
Otros cuadernos didaacutecticosConsulta todos los disponibles y descaacutergalos de la web wwweseroes
Deteccioacuten de exoplanetasESCONDIDOS EN LA LUZModelado de traacutensitos de exoplanetas
PRIMARIA
Ingenieriacutea de astronavesLA ALEACIOacuteN PERFECTADescubre las distintas propiedades de los materiales
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Lanzamiento de cohetesTECNOLOGIacuteA ESPACIALCalcula y disentildea tu propio lanzamiento
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Observador de la tierraCENTINELA INCANSABLERecogida y anaacutelisis de informacioacuten para comprender mejor nuestro planeta
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Lanzamiento de cohetesTECNOLOGIacuteA ESPACIALCalcula y disentildea tu propio lanzamiento
SECUNDARIA Y BACHILLERATO
Modelado de traacutensitos de exoplanetas
exoplanetasDeteccioacuten de
ESCONDIDOS EN LA LUZ
PrimariaCuaderno del profesorado
DE-P-01
Colaboradores ESERO Spain Mayo 2019
ANDALUCIacuteA Consejeriacutea de Educacioacuten y Deporte de la Junta de Andaluciacutea
ARAGOacuteN Fundacioacuten Centro Astronoacutemica Aragoneacutes Espacio 042
Fundacioacuten Ibercivis
ASTURIAS Consejeriacutea de Educacioacuten y Cultura del Gobierno del Principado de Asturias
CANARIAS Consejeriacutea de Educacioacuten y Universidades del Gobierno de Canarias
CATALUNtildeA CESIRE (Centre de Recursos Pedagogravegics Especiacutefics de Suport a la Innovacioacute i la Recerca Educativa) Departament drsquoEnsenyament Generalitat de Catalunya
GALICIA Conselleriacutea de Educacioacuten Universidade e Formacioacuten Profesional de la Xunta de Galicia
I BALEARES Conselleria De Educacioacuten y Universidad Govern Illes Balears
LA MANCHA Consejeriacutea de Eduacioacuten Cultura y Deportes Gobierno de Castilla La Mancha
MADRID Consejeriacutea de Educacioacuten e Investigacioacuten de la Comunidad de Madrid
Grupo de Investigacioacuten en Nutricioacuten Ejercicio y Estilo de Vida Saludable INEF Universidad Politeacutecnica de Madrid
MURCIA Consejeriacutea de Empleo Universidades y Empresa Regioacuten de Murcia
NAVARRA Pamplonetario
PAIacuteS VASCO Departamento de educacioacuten Gobierno Vasco
VALENCIA Ciutat de les Arts i les Ciegravencies Generalitat Valenciana
w w w e s e r o e sH O J A D E A C T I V I D A D E S
acti
vida
des
46 T5
Cuaderno del profesoradoD E T E C C I Oacute N D E E X O P L A N E TA S Ficha 5a (anverso)
Nuestra pregunta es
Predecimos que
Cambiaremos
Mediremos
Dejaremos igual las condiciones siguientes
Resultados obtenidos
H O J A D E A C T I V I D A D E Sw w w e s e r o e s
actividades47T5
Cuaderno del profesoradoD E T E C C I Oacute N D E E X O P L A N E TA SFicha 5a (reverso)
Resultados obtenidos
Distancia a la luz (en cm) Tamantildeo de la sombra (en cm)
Los resultados obtenidos revelan
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los polos magneacuteticos se dan por pares bull que los polos opuestos se atraen y que los polos
iguales se repelenbull que los imanes atraen algunos materialesbull que una corriente eleacutectrica en un cable crea un
campo magneacutetico
Contexto
El descubrimiento del planeta extrasolar Proxima b un posible mundo similar a la Tierra que orbita alrededor de Proxima Centauri (la estrella maacutes cercana al Sol) suscitoacute diversas cuestiones relacionadas con su capacidad para albergar vida Este exoplaneta estaacute bombardeado por cantidades inmensas de radiacioacuten procedente de su estrella Como se encuentra maacutes cerca de su estrella que la Tierra del Sol necesitariacutea contar con un campo magneacutetico muy intenso para que la vida sobreviviera en eacutel Aquiacute en la Tierra el campo magneacutetico que rodea el planeta protege a todos los seres vivos de los peligrosos rayos coacutesmicos
En esta actividad el alumnado estudiaraacute los
imanes fabricaraacute un electroimaacuten sencillo e investigaraacute
sus propiedades
gt Exoplaneta con niveles elevados de radiacioacuten electromagneacutetica Creacutedito NASAJPL-CaltechR Hurt (SSC)
tema 6QUE LA FUERZA TE ACOMPANtildeE
Fabricacioacuten de un electroimaacuten
49
Cinta aislante Tijeras
Ademaacutes necesitaraacutes
Contenedor de plaacutestico
50 T6
Cable con aislamiento
(al menos 2 metros)2 pilas AA2 imanes
2 cables de conexioacuten
con pinzas de cocodrilo
Clips de papeleriacutea
2 varillas o clavos de hierro
grandes(uno fino y otro
grueso)2 portapilas AA
Material necesario para realizar la actividad
Interruptor o interruptor
casero
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astrofiacutesico e Ingeniero de producto
PelacablesTacos de madera
(para interruptor)Puntas
(para interruptor)
Material opcional
51T6Tema 6 Que la fuerza te acompantildee
Para preparar con antelacioacutenEl docente podraacute preparar interruptores eleacutectricos simples con el alumnado si no dispone de interruptores comerciales
Veacuteanse las instrucciones en el apartado titulado laquoInformacioacuten para el docenteraquo
Para esta actividad se pueden preparar etiquetas identificativas con la profesioacuten de astrofiacutesicoConviene confeccionar y probar un electroimaacuten antes de realizar la actividad en clase La fuerza del
imaacuten dependeraacute del nuacutemero de espiras con que se construya
ActividadIntroduccioacuten Muestra en clase una imagen del exoplaneta Proxima b y explica que se trata de un planeta distante que orbita alrededor de una estrella llamada Proxima Centauri que es la maacutes cercana al Sol Aunque la oacuterbita que sigue el planeta alrededor de su estrella estaacute dentro de la zona habitable soporta vientos descomuna-les 2000 veces maacutes fuertes que los que imperan en la Tierra y recibe un bombardeo intenso de radiacioacuten El planeta necesitariacutea contar con un campo magneacutetico potente para proteger cualquier tipo de vida que pudiera albergar
En esta actividad los alumnos investigaraacuten por su cuenta queacute tipos de imanes hay comprobaraacuten la atraccioacuten y repulsioacuten entre sus polos y la fuerza magneacutetica asimismo estudiaraacuten que los imanes atraen algunos materiales Tras discutir sus resultados explicaraacuten que la electricidad se puede usar para construir un imaacuten y lo que se obtiene se denomina electroimaacuten
Cada grupo usaraacute los materiales que hay dentro del recipiente para fabricar un electroimaacuten Primero comprobaraacute su eficacia usando clips de papeleriacutea Despueacutes los grupos debatiraacuten queacute materiales les gusta-riacutea someter a su electroimaacuten antes de reunir una serie de materiales
Averiguaciones
mdash iquestCuaacutentos clips de papeleriacutea atraeraacute el electroimaacuten
mdash iquestVariacutea la fuerza del imaacuten si se cambia la cantidad de espiras de alambre con que se construye
mdash iquestHay alguna relacioacuten entre el nuacutemero de espiras del electroimaacuten y la cantidad de clips de papeleriacutea que consigue atraer
52 T6 Tema 6 Que la fuerza te acompantildee
mdash iquestPuedes antildeadir un interruptor para activar y desactivar el paso de la electricidad y por tanto el imaacuten
mdash iquestCoacutemo afecta al imaacuten un incremento del voltaje con una pila maacutes potente o antildeadiendo maacutes pilas
mdash iquestRepercute en el imaacuten el empleo de un clavo maacutes largo maacutes corto maacutes grueso o maacutes fino
mdash iquestQueacute materiales se pueden levantar usando la atraccioacuten de un imaacuten
Los datos recopilados durante la investigacioacuten de la relacioacuten entre el nuacutemero de espiras y la cantidad de clips de papeleriacutea atraiacutedos se puede plasmar despueacutes en graacuteficas El alumnado deberaacute exponer sus hallaz-gos en forma de presentacioacuten o de mural
Puesta en comuacutenCada grupo elige un meacutetodo para informar de sus hallazgos al resto de la clase y resumiraacute sus resultados en la pizarra electroacutenica iquestEncontraron los grupos alguna conexioacuten entre el nuacutemero de espiras de alambre y la fuerza del electroimaacuten iquestLograron aumentar la potencia de su imaacuten iquestCoacutemo iquestQueacute materiales atrajo el imaacuten iquestCoinciden en sus conclusiones todos los grupos
Nuacutemero de espiras Nuacutemero de clips de papeleriacutea
53T6Tema 6 Que la fuerza te acompantildee
Informacioacuten para el docente Se cree que el campo magneacutetico de nuestro planeta se genera en las profundidades del nuacutecleo terrestre A medida que la Tierra gira se arremolinan los materiales fundidos situados en el nuacutecleo del planeta El hierro liacutequido conduce la electricidad y genera corrientes eleacutectricas que a su vez crean campos magneacuteticos Los cientiacuteficos han desarrollado un meacutetodo para calcular el campo magneacutetico de un planeta extrasolar distante que orbite alrededor de una estrella distinta de la nuestra El meacutetodo consiste en utilizar el telescopio espacial Hubble para observar el paso de un planeta por delante de su estrella y entonces estudiar la absorcioacuten de la radiacioacuten de la estrella por parte de la atmoacutesfera del planeta para por uacuteltimo estimar el tamantildeo de los campos magneacuteticos que actuacutean alrededor del planeta
Los campos magneacuteticos se producen cuando todos los electrones de un objeto de metal giran en la misma direccioacuten Un electroimaacuten es un tipo de imaacuten que usa electricidad y un material magneacutetico como el hierro para crear campos magneacuteticos Los campos magneacuteticos no se ven pero siacute se pueden medir sus efectos
Para construir un electroimaacuten simple bull Pela los extremos de un cable para despojarlos del aislamiento de
plaacutestico que los recubre bull Coloca los materiales dentro de un contenedor de plaacutestico que no
conduzca la electricidadbull Sujeta el cable de unos 20 cm de largo por uno de sus extremos
coloacutecalo en la cabeza de un clavo de hierro y enroacutellalo a lo largo de eacutel sin que se superponga en ninguacuten lugar hasta la punta del clavo
bull Aseguacuterate de que enrollas el cable en el clavo dando las vueltas siempre hacia el mismo lado para que la electricidad fluya en un solo sentido
bull Conecta los extremos del cable a los dos lados (el positivo y el ne-gativo) de la pila sujetaacutendolo a ellos con un trozo de cinta aislante para que no dejen de hacer contacto
bull Cuando hayas conectado el segundo extremo del cable la pila em-pezaraacute a conducir electricidad por las espiras de alambre y el clavo quedaraacute imantado
bull Si permutas las conexiones tambieacuten cambiaraacutes la polaridad del campo magneacutetico creado
bull Prueba el electroimaacuten colocaacutendolo cerca de un clip de papeleriacutea o cualquier otro metal
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Los alumnos investigaraacuten el exoplaneta HD 209458b apodado Osiris un juacutepiter caliente que viene a ser una tercera parte maacutes grande y maacutes brillante que Juacutepiter Tambieacuten podriacutean investigar Proxima b para lo que podraacuten apo-yarse en la informacioacuten que encontraraacuten aquiacute
httpsenwikipediaorgwikiProxima_Cen-tauri_b
httpswwwnasagovcontentgoddardhub-bles-new-shot-of-proxima-centauri-our-nea-rest-neighbor
CONFECCIOacuteN DE UN INTERRUPTOR SIMPLE
Clava dos puntillas pequentildeas en un taco pequentildeo de madera y ensarta en cada una de ellas un clip de papeleriacutea Sujeta los cables a la cabeza de cada puntilla con pinzas de coco-drilo El circuito se cierra al desplazar los clips para que esteacuten en contacto Usa este enlace para consultar las instrucciones para hacerlo y otros ejemplos de interruptores simples
httphomeschoolandthingsblogspotcouk201303making-simple-switch-for-elec-tricalhtml
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que las ondas electromagneacuteticas viajan por el
espaciobull que los cientiacuteficos captan esas ondas usando
radiotelescopios bull que esas ondas se traducen entonces a sonidosbull a trabajar siguiendo el meacutetodo cientiacutefico mediante
la formulacioacuten de predicciones la realizacioacuten de experimentos sin sesgos y la recopilacioacuten e interpretacioacuten de datos
Contexto
Los cuatro sateacutelites Cluster de ESA han descubierto que la Tierra y otros planetas con campos magneacuteticos como Juacutepiter y Saturno emiten sentildeales de radio que viajan por el espacio en un haz delgado Estas emisiones solo se pueden detectar e interpretar usando radiotelescopios de gran tamantildeo
En esta actividad el alumnado recrearaacute diversos sistemas para enviar mensajes a distancia incluido el recorrido de las ondas de radio por el espacio usaraacute el meacutetodo cientiacutefico para estudiar los teleacutefonos con cuerda y escucharaacute los sonidos
naturales de la Tierra
gt Representacioacuten artiacutestica de los sateacutelites CLUSTER Copyright NASA
55
tema 7iquestHAY ALGUIEN A LA ESCUCHA
Comunicacioacuten a traveacutes del espacio
2 vasos desechables
56 T7
CuerdaHilo de nailon
Material necesario para realizar la actividad A
Bazuca de aire o caja de cartoacuten
Pelotas de espuma de diferentes
coloresVasos
desechablesParaguasPapel Radio analoacutegica
Ademaacutes necesitaraacutes para realizar la actividad A
Ademaacutes necesitaraacutes para realizar la actividad B
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Radioastroacutenomo
e Ingeniero de Sonido
2 platillos (muacutesica)
1 velaFicha de
actividades 2b
Linterna
Tabla con Coacutedigo Morse
o aplicacioacuten para moacutevil
Una caja de cartoacuten Compaacutes Tijeras Cinta adhesiva
Material opcional
Material necesario para construir un bazuca de aire
57T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Para preparar con antelacioacutenEl docente puede conseguir un bazuca de aire por Internet o se puede construir uno con una caja de car-toacuten (consulte el apartado titulado ldquoInformacioacuten para el docenterdquo)
Ten a mano una radio analoacutegica
Para la construccioacuten del teleacutefono deberemos practicar un orificio en la base de cada vaso previamente Para esta investigacioacuten se pueden preparar etiquetas identificativas con las profesiones de Radioastroacuteno-mo e Ingeniero de Sonido
Actividad AAveriguar maneras de enviar mensajes a distancia
Introduccioacuten Comienza el tema con una demostracioacuten para despertar la imaginacioacuten del alumnado Tiende una cuerda por el aula y cuelga de ella un trozo de papel o pide a alguien de la clase que lo sostenga en alto Utiliza un ba-zuca de aire para lanzar una onda de aire a traveacutes del aula que haga vibrar el papel Luego pide que un par de voluntarios se coloquen los vasos desechables en la cabeza Apunta con el bazuca hacia cada uno de los vasos y dispara Los vasos se tambalearaacuten y se caeraacuten Pregunta en clase queacute creen que pasa
Tambieacuten se pueden chocar dos platillos para demostrar que el aire que desplazan apaga la llama de una vela
Explica a la clase que aunque no vemos el aire moverse hasta el papel o los vasos siacute vemos o percibimos las consecuencias de ese desplazamiento De manera anaacuteloga las ondas de radio que recorren distancias inmen-sas por el espacio no se ven pero sabemos que estaacuten ahiacute al capturarlas y transformarlas en sonido Pregunta en clase si se les ocurre alguna manera de enviar mensajes a distancia aquiacute en el planeta Tierra Deja que debatan sus propuestas Ensentildea en clase dos objetos sencillos (vasos de papel y cuerda) que podriacutean utilizarse para enviar un mensaje iquestSe le ocurre a alguien coacutemo Aniacutemalos a comprobar sus propuestas A continuacioacuten los chicos probaraacuten por parejas a usar vasos de papel y cuerda para mandar mensajes Organizados ya por grupos debe-raacuten identificar queacute variables pueden cambiarse y coacutemo planificariacutean la investigacioacuten Tal vez quieran apoyarse en la ficha de actividades 2b (del tema 2) para planificar la resolucioacuten de interrogantes como
mdash iquestAfecta la longitud de la cuerda o el tipo de cuerda al sonido recibido
mdash iquestQueacute pasa cuando la cuerda estaacute tensa o flojamdash iquestTiene alguna repercusioacuten el material del
que estaacute hecho el vasomdash iquestFuncionariacutea el teleacutefono de cuerda
doblando una esquina
58 T7 Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
mdash El alumnado recopilaraacute y anotaraacute los datos y compartiraacute los resultados con la clase
mdash iquestQueacute tipo de cuerda o vaso recomendariacutean y por queacute
Puesta en comuacutenExplica en clase que los sonidos se generan mediante vibraciones que se desplazan a traveacutes del aire de soacute-lidos y de liacutequidos Las vibraciones que se producen al hablar dentro del vaso viajan por la cuerda hasta lle-gar al otro vaso el aire que hay dentro del vaso y los huesos que hay en el craacuteneo vibran y esas vibraciones llegan hasta los oiacutedos y entonces el cerebro descifra esa informacioacuten en forma de sonidos reconocibles
Para afianzar estos conocimientos se puede utilizar este viacutedeo
httpswwwyoutubecomwatchv=HMXoHKwWmU8
Actividad BEstudio de las ondas de radio
IntroduccioacutenHaz hincapieacute en que las ondas de radio son muy diferentes de las ondas del sonido Explica que las ondas electromagneacuteticas pueden viajar por el espacio sin necesidad de que haya aire Algunas de estas ondas se denominan ondas de radio Los cientiacuteficos han descubierto una manera de captar ondas de radio y convertirlas en sentildeales que viajan hasta nuestro oiacutedo
A continuacioacuten el alumnado reproduciraacute en clase el viaje que siguen las ondas electromagneacuteticas por el espacio hasta llegar al radiotelescopio Varios voluntarios se colocaraacuten en un extremo del aula con pelotas de espuma de diferentes colores que lanzaraacuten hacia el laquoradiotelescopioraquo un paraguas abierto que otro voluntario sujetaraacute desde el lado opuesto del aula de manera que la parte coacutencava mire hacia la clase Alguien decidiraacute queacute colores representaraacuten las ondas de radio uacutetiles Cuando se hayan lanzado todas las pelotas solo se conservaraacuten las pelotas de los colores elegidos que haya atrapado el paraguas mientras que el resto se desecharaacute Explica en clase que las estrellas (representadas por los alumnos voluntarios) emiten un montoacuten de radiacioacuten (representada aquiacute por todas las pelotas de diferentes colores) que viaja por el espacio el radiotelescopio (representado por el paraguas) capta toda esa radiacioacuten pero este instrumento solo podraacute utilizar la radiacioacuten de ciertas longitudes de onda las denominas ondas de radio las cuales transformaraacute en sentildeales comprensibles para nosotros
59T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Demostracioacuten del docenteUtiliza una radio analoacutegica para que el alumnado perciba el sonido que se oye cuando no estaacute sintonizada ninguna emisora mientras que al sintonizar alguna el sonido se vuelve niacutetido De forma anaacuteloga seriacutea-mos incapaces de atribuir un sentido a las ondas de radio si su energiacutea no se transformara en vibraciones que percibimos en forma de sonidos
Explica en clase que la Tierra y otros planetas tienen una manera de gritarle al resto de la Galaxia laquoiexclEstoy aquiacuteraquo Lo que ocurre es que ese mensaje solo se percibe y se entiende mediante radiotelescopios de gran tamantildeo
En este enlace escucharaacutes una grabacioacuten con los laquosonidosraquo
naturales de la Tierra
httpwwwesaintesaKIDSenSEM5QPSHKHF_LifeinSpace_0html
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Los maacutes entusiastas podriacutean construir o com-prar un transmisor que permita al alumnado enviar mensajes Los chicos tambieacuten podriacutean realizar su propia grabacioacuten de radio
Tambieacuten podriacutea estudiarse el coacutedigo Morse Existe una aplicacioacuten para teleacutefonos moacuteviles llamada Morse-It que traduce textos a pitidos en coacutedigo Morse Una laacutempara led podriacutea sustituirse por un timbre Otra alternativa seriacutea utilizar una linterna para enviar mensajes con patrones de haces de luz Explica que la luz se puede usar de este modo para enviar informacioacuten
Imagen 1 El Observatorio IRAM Pico Veleta o IRAM 30m es un radiotelescopio pertenecien-te al Instituto de Radioastronomiacutea Milimeacutetrica que estaacute situado en la loma de Dilar en Sierra Nevada a una altura de 2850 m sobre el nivel del mar
gt Radiotelescopio del observatorio de Sierra Nevada desde las pistas de esquiacute
60 T7 Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
A - J --- S 1 ----
B - K -- T - 2 ---
C -- L - U - 3 --
D - M -- V - 4 -
E N - W -- 5
F - O --- X -- 6 -
G -- P -- Y --- 7 --
H Q --- Z -- 8 ---
I R - 0 -----
9 ----
gt Tabla con el coacutedigo Morse
61T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Informacioacuten para el docente Los objetos que pueblan el espacio como planetas exoplanetas estrellas polvo y gas emiten ondas elec-tromagneacuteticas de diferentes longitudes de onda Parte de la luz que emiten tiene longitudes de onda muy largas algunas de hasta kiloacutemetro y medio de longitud Estas ondas largas reciben el nombre de ondas de radio y son parte de una serie maacutes grande de ondas denominadas en su conjunto espectro electromag-neacutetico Como las ondas de radio son tan largas para captarlas se utilizan telescopios especiales llamados radiotelescopios Estos son mucho maacutes grandes que los telescopios que se usan para captar la luz visible Estos instrumentos inmensos se apuntan hacia las estrellas o planetas y permiten conocer su estructura movimiento y composicioacuten a partir del estudio de las ondas de radio que provienen de esos objetos En astronomiacutea se utilizan ciertos instrumentos para convertir las ondas de radio en imaacutegenes y sonidos
Construccioacuten de un bazuca de aire1 Sella por completo todos los bordes de la caja con la cinta adhesiva 2 Traza un ciacuterculo en el centro de uno de sus lados recoacutertalo y sella los bordes de este orificio
con cinta 3 Golpea con las manos simultaacuteneamente dos lados opuestos de la caja de manera que el aire que
hay en su interior se vea forzado a salir por el orificio circular 4 Dirige el aire saliente hacia el objetivo como un montoacuten de vasos de papel para intentar tumbarlos
con la raacutefaga
gt Bazuka de aire
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los sonidos se producen por vibracionesbull que el tono de un sonido se puede cambiarbull que los exoplanetas pueden transitar ante el disco
de sus estrellas siguiendo un patroacuten regular
Contexto
El telescopio espacial Spitzer reveloacute hace poco que alrededor de la estrella TRAPPIST-1 orbitan siete planetas similares a la Tierra cuyo nombre astronoacutemico es b c d e f g y h Los planetas se detectaron debido a sus traacutensito por delante de la estrella lo que eclipsa perioacutedicamente una parte minuacutescula de la luz estelar Los planetas orbitan esta estrella siguiendo un patroacuten
En este tema el alumnado usaraacute materiales cotidianos para confeccionar instrumentos sencillos como flautas de pan a partir de pajitas de refrescos y producir con ellos siete notas que combinaraacuten al
antojo de su imaginacioacuten para crear melodiacuteas
gt Sistema solar de TRAPPIST-1 Copyright de la ilustracioacuten NASA
63
tema 8LA MUacuteSICA DE LOS PLANETAS EXTRASOLARES
Sonidos del espacio
64 T8
Ordenador con conexioacuten a
internet
Material necesario para realizar la actividad
Pajitas de refresco
Ademaacutes necesitaraacutes
Vasos desechables
Cinta adhesiva
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Ingeniero de
sonido y Cientiacutefico planetario
Botellas o vasos Baquetas Cajas de cartoacuten vaciacuteas
Gomas elaacutesticas Reglas de plaacutestico
65T8Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
Para preparar con antelacioacutenPara esta actividad se pueden preparar etiquetas indentificativas para la profesioacuten de ingeniero de sonido
ActividadIntroduccioacutenExplica en clase que el telescopio espacial Spitzer descubrioacute la estrella TRAPPIST-1 y sus siete planetas
Muestra la imagen de TRAPPIST-1
httpcdnsci-newscomimagesenlarge3image_4728e-TRAPPIST-1jpg
Reproduce en clase la animacioacuten de los traacutensitos ante TRAPPIST que aparece en el siguiente viacutedeo Las oacuterbitas se han acelerado para que el viacutedeo dure un solo minutohttpwwwspitzercaltecheduexploreblog371-Making-Music-from-Exoplanets
Explica que usando los patrones de los traacutensitos de estos siete planetas similares a la Tierra ante el disco de su estrella ha inspirado a un muacutesico a componer una melodiacutea basada en los tiempos en los que se produ-cen esos traacutensitos Asignoacute al traacutensito de cada planeta una nota musical acorde con su nombre (en ingleacutes b es la nota si c es do d es re e es la nota mi f es fa g es sol y h no se corresponde con ninguna nota musical) y antildeadioacute al conjunto una instrumentacioacuten sencilla de fondo y el ritmo de un tambor
Pon ejemplos de alguacuten otro sistema planetario extrasolar como Gliese o Kepler
con una cantidad diversa de planetas en oacuterbita alrededor de la estrella central
httpsexoplanetsnasagovresources174 httpswwwnasagovameskeplerkepler-186-and-the-solar-system
El alumnado cortaraacute las pajitas de papel para construir siete laquoflautas de panraquo de distintas longitudes Todas ellas deberaacuten tener uno de sus extremos aplanado de manera que al soplar por eacutel se produzca una nota o vibracioacuten diferente iquestSon capaces los alumnos de usar las flautas por turnos para crear una melodiacutea Organizados en grupos los chicos usaraacuten esas siete notas para crear una melodiacutea baacutesica a la que antildeadiraacuten la muacutesica que deseen
Ya han compuesto una muacutesica basada en los traacutensitos de TRAPPIST iquestPodraacuten crear ahora una melodiacutea basada en otros sistemas Podriacutean probar a llenar botellas o jarras con agua hasta distintas alturas a tamborilear con las baquetas a hacer vibrar reglas sobre el borde de una mesa o a hacer vibrar gomillas elaacutesticas tensadas a lo ancho de una caja de pantildeuelos vaciacutea
mdash iquestSeriacutea capaz alguacuten grupo de componer un rap para acompantildear sus melodiacuteas
66 T8 Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
Puesta en comuacutenCada grupo interpretaraacute su composicioacuten para toda la clase iquestSe les ocurre alguna aportacioacuten para mejorar las piezas musicales
En el tema 7 el alumnado aprendioacute que los planetas con un cam-po magneacutetico producen sentildeales que se pueden detectar mediante radiotelescopios Si una raza alieniacutegena captara las sentildeales de radio naturales que emite la Tierra oiriacutea una serie de chasquidos y silbidos iexclparecidos a los de R2-D2 el robot de Star Wars
Vuelve a oiacuter los chasquidos y silbidos de la Tierra en el sitio ESA Kids
httpwwwesaintesaKIDSenSEM5QPSHKHF_LifeinSpace_0html
Oiacuted en clase un corte de Star Wars la firma de cinco notas de la peliacute-cula Encuentros en la tercera fase o cualquier otra muacutesica relacionada con el espacio
Actividad B El programa ScratchCada uno de los planetas de Trappist-1 tarda un tiempo diferente en completar una oacuterbita alrededor de su estrella central Las leyes de Ke-pler dicen que cuanto maacutes lejos se encuentra un planeta de su estrella maacutes tarda en recorrer su oacuterbita
En este proyecto en Scratch el periodo de cada oacuterbita es propor-cional a los periodos orbitales reales de los planetas de Trappist Cada vez que un planeta completa una oacuterbita el modelo emite un sonido diferente
httpsscratchmiteduprojects153216618
Los sonidos estaacuten asignados de la siguiente manera pero es faacutecil cam-biar esto dentro del modelo
B ndash Chomp C ndash Boing D ndash CricketE ndash Meow F ndash Alien Creak2 G ndash Bass BeatboxH ndash Goose
El tiempo que dura cada oacuterbita se puede encontrar en el programa Scratch y se da en segundos
El cursor proporcional del modelo se puede utilizar para obtener muacuteltiplos de cada periodo orbital Por ejemplo si la proporcioacuten se es-tablece en 2 entonces el periodo de Trappist-1b ascenderaacute a 302 se-gundos y el de Trappist-1h seraacute de 40 segundos
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
El alumnado podriacutea iniciarse en el empleo de un programa informaacutetico para crear sus propias composiciones musicales basadas en los patrones orbitales de los planetas de TRAPPIST-1 Beatwave es una aplicacioacuten interesante que se puede usar con teleacutefonos moacuteviles y que ofrece la posibilidad de crear ritmos simples melodiacuteas melodiacuteas paralelas y de antildeadir instrumentos de fondo
67T8Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
1 Pulsa la flecha identifica los distintos sonidos que se oyen 2 Ordeacutenalos por periodos (del maacutes corto al maacutes largo) Pulsa stop
para detener los sonidos3 Cronometra cada uno crea una tabla con los periodos orbitales
(en segundos) 4 Pulsa en cada planeta para comprobar que cada sonido se re-
produce por separado Los datos reales de los planetas se pue-den encontrar en Wikipedia
httpsenwikiped iaorgwikiTRAPPIST-1mediaFile-PIA21425_-_TRAPPIST-1_Statistics_Tablejpg
El alumnado podriacutea recrear las oacuterbitas intentando cronometrar sus perio-dos mientras caminan en torno a una laquoestrellaraquo de manera que siempre pasen por el mismo punto cada vez que oigan el sonido de su planeta Esta recreacioacuten fiacutesica de las oacuterbitas con alumnos representando cada uno de los planetas orbitando alrededor de una estrella central podriacutea ayudar al grupo a entender la distancia a la que se encuentra cada planeta de la estrella y la velocidad a la que se desplaza en relacioacuten con los demaacutes pla-netas del sistema Asimismo podriacutea ayudarles a entender queacute hicieron en realidad durante la actividad con el programa Scratch que cada sonido re-presenta una oacuterbita completa Tendriacutean que poner a escala la distancia de las oacuterbitas porque si no algunos tardariacutean diacuteas en completar una vuelta de modo que un ejercicio matemaacutetico uacutetil consistiriacutea en crear una escala adecuada que pudiera representarse dentro de la clase Para ello deberaacuten asumir que las oacuterbitas son circulares Si juegan con el cursor proporcional del modelo encontraraacuten la mejor opcioacuten para que todos los planetas com-pleten sanos y salvos sus oacuterbitas respectivas Deberaacuten calcular la longitud del periodo de su sonido particular y luego lo comprobaraacuten
Quien tenga habilidad programando podraacute ampliar el ejercicio in-troduciendo las oacuterbitas de los planetas en el modelo
En este enlace se puede encontrar un ejemplo de movimiento circular
en Scratch
httpsscratchmiteduprojects11439426
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Usar los datos del periodo orbital para crear una composicioacuten musical similar para nuestro Sistema Solar y compara los dos sistemas
Crear una animacioacuten con Scratch para ilustrar la rotacioacuten de los planetas del sistema TRAPPIST-1 en torno a su estrella
gt Captura de pantalla del programa Scratch
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los planetas extrasolares y sus estrellas se
encuentran a millones de antildeos-luz de distancia del Sistema Solar
bull que las condiciones ambientales que se dan en esos planetas son diversas
bull que los seres vivos experimentan adaptaciones a lo largo del tiempo para sobrevivir en las condiciones ambientales que existen en cada momento
bull que en otros sistemas planetarios podriacutea haber formas de vida diferentes a las de la Tierra
Contexto
En esta actividad el alumnado recopilaraacute informacioacuten sobre planetas extrasolares y basaacutendose en ella usaraacute la imaginacioacuten y trabajaraacute de manera creativa para disentildear y describir un nuevo exoplaneta Para ello tendraacute en cuenta rasgos clave y las adaptaciones que necesitariacutean desarrollar los seres vivos para sobrevivir en las condiciones ambientales de ese
planeta
gt ExoMars Rover ESAATG medialab
69
tema 9AGENCIA DE VIAJES A PLANETAS EXTRASOLARES
Exploracioacuten de mundos alieniacutegenas
Libros tabletas y ordenadores
de consulta
Rotuladores y laacutepices
de colores
70 T9
Ordenador con conexioacuten a
internet
Material necesario para realizar la actividad
Papel
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astroacutenomo
galaacutectico y extragalaacutectico y Astrobioacutelogo
71T9Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
Para preparar con antelacioacutenPara esta actividad se pueden preparar etiquetas identificativas para las profesiones de astroacutenomo extra-galaacutectico y astrobioacutelogo
IntroduccioacutenExplica en clase que en este tema deben actuar en primer lugar como astroacutenomos extragalaacutecticos para estudiar y disentildear un planeta extrasolar distante Despueacutes haraacuten las veces de astrobioacutelogos para estudiar y disentildear alguna forma de vida alieniacutegena uacutenica y tendraacuten que describir coacutemo se ha adaptado a las condi-ciones ambientales que imperan en su lejano mundo
Empieza la actividad con un emocionante viaje a mundos distantes usando la herramienta interactiva httpeyesjplnasagoveyes-on-exoplanetshtml
Muestra en clase las imaacutegenes del sitio en Internet de la NASAhttpsexoplanetsnasagovalien-worldsexoplanet-travel-bureau
En este sitio encontraraacutes una seleccioacuten de carteles con gran variedad de exoplanetas que ilustran los rasgos uacutenicos de cada uno de ellos
bull TRAPPIST-1_Planet hop from TRAPPIST-1 (de planeta en planeta desde TRAPPIST-1)
bull PSOJ31885-22 _Where the night life never ends (Donde la vida nocturna nunca cesa)
bull HD4037G_Experience the gravity of a super earth (Experimenta la gravedad de una supertierra)
bull KEPLER-16B_Where your shadow always has company (Donde tu sombra siempre tiene compantildeiacutea)
bull 51 Pegasi-b_Greetings from your first exoplanet (Saludos desde tu primer exoplaneta)
bull KEPLER-186F_Where the grass is always redder (Donde la hierba siempre es maacutes roja)
El tamantildeos de estos exoplanetas va desde las supertierras hasta los minineptunos algunos son rocosos otros son aacuteridos como desiertos los hay volcaacutenicos achicharrantes geacutelidos unos son asolados por potentes vientos otros son bombardeados por radiacioacuten intensa
gt Muestra de carteles sobre exoplanetas del sitio web de la NASA
72 T9 Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
Actividad ACada grupo estudiaraacute varios sistemas de planetas extrasolares y con la informacioacuten obtenida crearaacute una descripcioacuten detallada del mundo distante inventado por ellos A continuacioacuten disentildearaacuten un cartel en el que figuren los principales rasgos de ese planeta
Actividad BSi en ese mundo pudiera haber vida iquestqueacute forma tendriacutea iquestQueacute clase de adaptaciones tendriacutean que desarrollar los seres vivos para sobrevivir en las condiciones ambientales de este planeta La astrobiologiacutea aspira a descubrir cuaacuteles son las condiciones necesarias para la vida y queacute formas puede adoptar la vida Los alumnos asumiraacuten el papel de as-trobioacutelogos para estudiar los entornos extremos que hay en la Tierra y las adaptaciones que han desarrollado los seres vivos para sobrevivir en ellos Usaraacuten esta informacioacuten para describir la clase de vida alieniacutegena que podriacutea existir en el nuevo mundo que han imaginado Dibujaraacuten y pondraacuten nombre a esta nueva forma de vida y sentildealaraacuten sus rasgos principales
Puesta en comuacutenLos grupos presentaraacuten sus disentildeos ante su clase o ante otra clase y describiraacuten con detalle el mundo alieniacutegena que han inventado Expli-caraacuten queacute adaptaciones han desarrollado los seres vivos para adaptar-se a ese entorno
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Si fuera posible iquesta cuaacutel de esos exoplanetas viajariacutean los chicos o enviariacutean una sonda para estudiarlo y por queacute El docente haraacute hincapieacute en que es imposible viajar a estos exoplanetas distantes debido a las inmensas distancias que nos separan de ellos iquestCoacutemo seriacutea ese lugar Si pudieran elegir sus caracteriacutesticas iquestcuaacuteles creen que seriacutean las ideales para vivir felices y con bienestar
Puede que los grupos quieran componer una muacutesica para acompantildear su mural Tambieacuten podriacutean disentildear confeccionar y decorar una maqueta para ilustrar los rasgos principales del mundo distante que han elegido Esta actividad podriacutea relacionarse con otros temas interdisciplinares del curriacuteculo como dibujo teatro tecnologiacutea ingenieriacutea geografiacutea lecto-escritura e informaacutetica
73T9Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
VoyagerEn 1977 se lanzaron las dos sondas gemelas Voyager 1 y 2 para explo-rar regiones del espacio a las que ninguacuten otro artefacto terrestre habiacutea llegado jamaacutes Ambas estaacuten maacutes lejos del Sol que Plutoacuten y a traveacutes de los datos que siguen enviando a la Tierra los cientiacuteficos confiacutean en co-nocer mejor el espacio que media entre las estrellas llamado espacio interestelar La nave lleva a bordo un disco de cobre chapado en oro de unos 30 cm con sonidos e imaacutegenes seleccionados para retratar la diversidad de la vida y la cultura en la Tierra
mdash iquestQueacute pondriacutean los chicos en un disco asiacute para enviar en una misioacuten con destino a un planeta distante situado fuera de los confines de nuestra propia Galaxia
mdash iquestCoacutemo describiriacutean a los seres humanos
mdash iquestQueacute los hace felicesmdash iquestQueacute cualidades consideran
deseables en un ser humano
mdash iquestQueacute aficiones animales accidentes geograacuteficos o muacutesica incluiriacutean en el disco
mdash Si tuvieran que escribir una carta a un ser alieniacutegena iquestqueacute le diriacutean
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
El alumnado podriacutea grabar un viacutedeo o un mensaje de voz composiciones musicales programas informaacuteticos robots creaciones artiacutesticas o fotografiacuteas Esta actividad ofrece muchas posibilidades para seguir un plantea-miento interdisciplinar amplio atractivo para todas las edades y todo tipo de capacidades
Otros cuadernos didaacutecticosConsulta todos los disponibles y descaacutergalos de la web wwweseroes
Deteccioacuten de exoplanetasESCONDIDOS EN LA LUZModelado de traacutensitos de exoplanetas
PRIMARIA
Ingenieriacutea de astronavesLA ALEACIOacuteN PERFECTADescubre las distintas propiedades de los materiales
PRIMARIA
Lanzamiento de cohetesTECNOLOGIacuteA ESPACIALCalcula y disentildea tu propio lanzamiento
PRIMARIA
Observador de la tierraCENTINELA INCANSABLERecogida y anaacutelisis de informacioacuten para comprender mejor nuestro planeta
PRIMARIA
Deteccioacuten de exoplanetasESCONDIDOS EN LA LUZModelado de traacutensitos de exoplanetas
SECUNDARIA Y BACHILLERATO
Ingenieriacutea de astronavesLA ALEACIOacuteN PERFECTADescubre las distintas propiedades de los materiales
SECUNDARIA Y BACHILLERATO
Lanzamiento de cohetesTECNOLOGIacuteA ESPACIALCalcula y disentildea tu propio lanzamiento
SECUNDARIA Y BACHILLERATO
Modelado de traacutensitos de exoplanetas
exoplanetasDeteccioacuten de
ESCONDIDOS EN LA LUZ
PrimariaCuaderno del profesorado
DE-P-01
Colaboradores ESERO Spain Mayo 2019
ANDALUCIacuteA Consejeriacutea de Educacioacuten y Deporte de la Junta de Andaluciacutea
ARAGOacuteN Fundacioacuten Centro Astronoacutemica Aragoneacutes Espacio 042
Fundacioacuten Ibercivis
ASTURIAS Consejeriacutea de Educacioacuten y Cultura del Gobierno del Principado de Asturias
CANARIAS Consejeriacutea de Educacioacuten y Universidades del Gobierno de Canarias
CATALUNtildeA CESIRE (Centre de Recursos Pedagogravegics Especiacutefics de Suport a la Innovacioacute i la Recerca Educativa) Departament drsquoEnsenyament Generalitat de Catalunya
GALICIA Conselleriacutea de Educacioacuten Universidade e Formacioacuten Profesional de la Xunta de Galicia
I BALEARES Conselleria De Educacioacuten y Universidad Govern Illes Balears
LA MANCHA Consejeriacutea de Eduacioacuten Cultura y Deportes Gobierno de Castilla La Mancha
MADRID Consejeriacutea de Educacioacuten e Investigacioacuten de la Comunidad de Madrid
Grupo de Investigacioacuten en Nutricioacuten Ejercicio y Estilo de Vida Saludable INEF Universidad Politeacutecnica de Madrid
MURCIA Consejeriacutea de Empleo Universidades y Empresa Regioacuten de Murcia
NAVARRA Pamplonetario
PAIacuteS VASCO Departamento de educacioacuten Gobierno Vasco
VALENCIA Ciutat de les Arts i les Ciegravencies Generalitat Valenciana
H O J A D E A C T I V I D A D E Sw w w e s e r o e s
actividades47T5
Cuaderno del profesoradoD E T E C C I Oacute N D E E X O P L A N E TA SFicha 5a (reverso)
Resultados obtenidos
Distancia a la luz (en cm) Tamantildeo de la sombra (en cm)
Los resultados obtenidos revelan
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los polos magneacuteticos se dan por pares bull que los polos opuestos se atraen y que los polos
iguales se repelenbull que los imanes atraen algunos materialesbull que una corriente eleacutectrica en un cable crea un
campo magneacutetico
Contexto
El descubrimiento del planeta extrasolar Proxima b un posible mundo similar a la Tierra que orbita alrededor de Proxima Centauri (la estrella maacutes cercana al Sol) suscitoacute diversas cuestiones relacionadas con su capacidad para albergar vida Este exoplaneta estaacute bombardeado por cantidades inmensas de radiacioacuten procedente de su estrella Como se encuentra maacutes cerca de su estrella que la Tierra del Sol necesitariacutea contar con un campo magneacutetico muy intenso para que la vida sobreviviera en eacutel Aquiacute en la Tierra el campo magneacutetico que rodea el planeta protege a todos los seres vivos de los peligrosos rayos coacutesmicos
En esta actividad el alumnado estudiaraacute los
imanes fabricaraacute un electroimaacuten sencillo e investigaraacute
sus propiedades
gt Exoplaneta con niveles elevados de radiacioacuten electromagneacutetica Creacutedito NASAJPL-CaltechR Hurt (SSC)
tema 6QUE LA FUERZA TE ACOMPANtildeE
Fabricacioacuten de un electroimaacuten
49
Cinta aislante Tijeras
Ademaacutes necesitaraacutes
Contenedor de plaacutestico
50 T6
Cable con aislamiento
(al menos 2 metros)2 pilas AA2 imanes
2 cables de conexioacuten
con pinzas de cocodrilo
Clips de papeleriacutea
2 varillas o clavos de hierro
grandes(uno fino y otro
grueso)2 portapilas AA
Material necesario para realizar la actividad
Interruptor o interruptor
casero
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astrofiacutesico e Ingeniero de producto
PelacablesTacos de madera
(para interruptor)Puntas
(para interruptor)
Material opcional
51T6Tema 6 Que la fuerza te acompantildee
Para preparar con antelacioacutenEl docente podraacute preparar interruptores eleacutectricos simples con el alumnado si no dispone de interruptores comerciales
Veacuteanse las instrucciones en el apartado titulado laquoInformacioacuten para el docenteraquo
Para esta actividad se pueden preparar etiquetas identificativas con la profesioacuten de astrofiacutesicoConviene confeccionar y probar un electroimaacuten antes de realizar la actividad en clase La fuerza del
imaacuten dependeraacute del nuacutemero de espiras con que se construya
ActividadIntroduccioacuten Muestra en clase una imagen del exoplaneta Proxima b y explica que se trata de un planeta distante que orbita alrededor de una estrella llamada Proxima Centauri que es la maacutes cercana al Sol Aunque la oacuterbita que sigue el planeta alrededor de su estrella estaacute dentro de la zona habitable soporta vientos descomuna-les 2000 veces maacutes fuertes que los que imperan en la Tierra y recibe un bombardeo intenso de radiacioacuten El planeta necesitariacutea contar con un campo magneacutetico potente para proteger cualquier tipo de vida que pudiera albergar
En esta actividad los alumnos investigaraacuten por su cuenta queacute tipos de imanes hay comprobaraacuten la atraccioacuten y repulsioacuten entre sus polos y la fuerza magneacutetica asimismo estudiaraacuten que los imanes atraen algunos materiales Tras discutir sus resultados explicaraacuten que la electricidad se puede usar para construir un imaacuten y lo que se obtiene se denomina electroimaacuten
Cada grupo usaraacute los materiales que hay dentro del recipiente para fabricar un electroimaacuten Primero comprobaraacute su eficacia usando clips de papeleriacutea Despueacutes los grupos debatiraacuten queacute materiales les gusta-riacutea someter a su electroimaacuten antes de reunir una serie de materiales
Averiguaciones
mdash iquestCuaacutentos clips de papeleriacutea atraeraacute el electroimaacuten
mdash iquestVariacutea la fuerza del imaacuten si se cambia la cantidad de espiras de alambre con que se construye
mdash iquestHay alguna relacioacuten entre el nuacutemero de espiras del electroimaacuten y la cantidad de clips de papeleriacutea que consigue atraer
52 T6 Tema 6 Que la fuerza te acompantildee
mdash iquestPuedes antildeadir un interruptor para activar y desactivar el paso de la electricidad y por tanto el imaacuten
mdash iquestCoacutemo afecta al imaacuten un incremento del voltaje con una pila maacutes potente o antildeadiendo maacutes pilas
mdash iquestRepercute en el imaacuten el empleo de un clavo maacutes largo maacutes corto maacutes grueso o maacutes fino
mdash iquestQueacute materiales se pueden levantar usando la atraccioacuten de un imaacuten
Los datos recopilados durante la investigacioacuten de la relacioacuten entre el nuacutemero de espiras y la cantidad de clips de papeleriacutea atraiacutedos se puede plasmar despueacutes en graacuteficas El alumnado deberaacute exponer sus hallaz-gos en forma de presentacioacuten o de mural
Puesta en comuacutenCada grupo elige un meacutetodo para informar de sus hallazgos al resto de la clase y resumiraacute sus resultados en la pizarra electroacutenica iquestEncontraron los grupos alguna conexioacuten entre el nuacutemero de espiras de alambre y la fuerza del electroimaacuten iquestLograron aumentar la potencia de su imaacuten iquestCoacutemo iquestQueacute materiales atrajo el imaacuten iquestCoinciden en sus conclusiones todos los grupos
Nuacutemero de espiras Nuacutemero de clips de papeleriacutea
53T6Tema 6 Que la fuerza te acompantildee
Informacioacuten para el docente Se cree que el campo magneacutetico de nuestro planeta se genera en las profundidades del nuacutecleo terrestre A medida que la Tierra gira se arremolinan los materiales fundidos situados en el nuacutecleo del planeta El hierro liacutequido conduce la electricidad y genera corrientes eleacutectricas que a su vez crean campos magneacuteticos Los cientiacuteficos han desarrollado un meacutetodo para calcular el campo magneacutetico de un planeta extrasolar distante que orbite alrededor de una estrella distinta de la nuestra El meacutetodo consiste en utilizar el telescopio espacial Hubble para observar el paso de un planeta por delante de su estrella y entonces estudiar la absorcioacuten de la radiacioacuten de la estrella por parte de la atmoacutesfera del planeta para por uacuteltimo estimar el tamantildeo de los campos magneacuteticos que actuacutean alrededor del planeta
Los campos magneacuteticos se producen cuando todos los electrones de un objeto de metal giran en la misma direccioacuten Un electroimaacuten es un tipo de imaacuten que usa electricidad y un material magneacutetico como el hierro para crear campos magneacuteticos Los campos magneacuteticos no se ven pero siacute se pueden medir sus efectos
Para construir un electroimaacuten simple bull Pela los extremos de un cable para despojarlos del aislamiento de
plaacutestico que los recubre bull Coloca los materiales dentro de un contenedor de plaacutestico que no
conduzca la electricidadbull Sujeta el cable de unos 20 cm de largo por uno de sus extremos
coloacutecalo en la cabeza de un clavo de hierro y enroacutellalo a lo largo de eacutel sin que se superponga en ninguacuten lugar hasta la punta del clavo
bull Aseguacuterate de que enrollas el cable en el clavo dando las vueltas siempre hacia el mismo lado para que la electricidad fluya en un solo sentido
bull Conecta los extremos del cable a los dos lados (el positivo y el ne-gativo) de la pila sujetaacutendolo a ellos con un trozo de cinta aislante para que no dejen de hacer contacto
bull Cuando hayas conectado el segundo extremo del cable la pila em-pezaraacute a conducir electricidad por las espiras de alambre y el clavo quedaraacute imantado
bull Si permutas las conexiones tambieacuten cambiaraacutes la polaridad del campo magneacutetico creado
bull Prueba el electroimaacuten colocaacutendolo cerca de un clip de papeleriacutea o cualquier otro metal
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Los alumnos investigaraacuten el exoplaneta HD 209458b apodado Osiris un juacutepiter caliente que viene a ser una tercera parte maacutes grande y maacutes brillante que Juacutepiter Tambieacuten podriacutean investigar Proxima b para lo que podraacuten apo-yarse en la informacioacuten que encontraraacuten aquiacute
httpsenwikipediaorgwikiProxima_Cen-tauri_b
httpswwwnasagovcontentgoddardhub-bles-new-shot-of-proxima-centauri-our-nea-rest-neighbor
CONFECCIOacuteN DE UN INTERRUPTOR SIMPLE
Clava dos puntillas pequentildeas en un taco pequentildeo de madera y ensarta en cada una de ellas un clip de papeleriacutea Sujeta los cables a la cabeza de cada puntilla con pinzas de coco-drilo El circuito se cierra al desplazar los clips para que esteacuten en contacto Usa este enlace para consultar las instrucciones para hacerlo y otros ejemplos de interruptores simples
httphomeschoolandthingsblogspotcouk201303making-simple-switch-for-elec-tricalhtml
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que las ondas electromagneacuteticas viajan por el
espaciobull que los cientiacuteficos captan esas ondas usando
radiotelescopios bull que esas ondas se traducen entonces a sonidosbull a trabajar siguiendo el meacutetodo cientiacutefico mediante
la formulacioacuten de predicciones la realizacioacuten de experimentos sin sesgos y la recopilacioacuten e interpretacioacuten de datos
Contexto
Los cuatro sateacutelites Cluster de ESA han descubierto que la Tierra y otros planetas con campos magneacuteticos como Juacutepiter y Saturno emiten sentildeales de radio que viajan por el espacio en un haz delgado Estas emisiones solo se pueden detectar e interpretar usando radiotelescopios de gran tamantildeo
En esta actividad el alumnado recrearaacute diversos sistemas para enviar mensajes a distancia incluido el recorrido de las ondas de radio por el espacio usaraacute el meacutetodo cientiacutefico para estudiar los teleacutefonos con cuerda y escucharaacute los sonidos
naturales de la Tierra
gt Representacioacuten artiacutestica de los sateacutelites CLUSTER Copyright NASA
55
tema 7iquestHAY ALGUIEN A LA ESCUCHA
Comunicacioacuten a traveacutes del espacio
2 vasos desechables
56 T7
CuerdaHilo de nailon
Material necesario para realizar la actividad A
Bazuca de aire o caja de cartoacuten
Pelotas de espuma de diferentes
coloresVasos
desechablesParaguasPapel Radio analoacutegica
Ademaacutes necesitaraacutes para realizar la actividad A
Ademaacutes necesitaraacutes para realizar la actividad B
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Radioastroacutenomo
e Ingeniero de Sonido
2 platillos (muacutesica)
1 velaFicha de
actividades 2b
Linterna
Tabla con Coacutedigo Morse
o aplicacioacuten para moacutevil
Una caja de cartoacuten Compaacutes Tijeras Cinta adhesiva
Material opcional
Material necesario para construir un bazuca de aire
57T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Para preparar con antelacioacutenEl docente puede conseguir un bazuca de aire por Internet o se puede construir uno con una caja de car-toacuten (consulte el apartado titulado ldquoInformacioacuten para el docenterdquo)
Ten a mano una radio analoacutegica
Para la construccioacuten del teleacutefono deberemos practicar un orificio en la base de cada vaso previamente Para esta investigacioacuten se pueden preparar etiquetas identificativas con las profesiones de Radioastroacuteno-mo e Ingeniero de Sonido
Actividad AAveriguar maneras de enviar mensajes a distancia
Introduccioacuten Comienza el tema con una demostracioacuten para despertar la imaginacioacuten del alumnado Tiende una cuerda por el aula y cuelga de ella un trozo de papel o pide a alguien de la clase que lo sostenga en alto Utiliza un ba-zuca de aire para lanzar una onda de aire a traveacutes del aula que haga vibrar el papel Luego pide que un par de voluntarios se coloquen los vasos desechables en la cabeza Apunta con el bazuca hacia cada uno de los vasos y dispara Los vasos se tambalearaacuten y se caeraacuten Pregunta en clase queacute creen que pasa
Tambieacuten se pueden chocar dos platillos para demostrar que el aire que desplazan apaga la llama de una vela
Explica a la clase que aunque no vemos el aire moverse hasta el papel o los vasos siacute vemos o percibimos las consecuencias de ese desplazamiento De manera anaacuteloga las ondas de radio que recorren distancias inmen-sas por el espacio no se ven pero sabemos que estaacuten ahiacute al capturarlas y transformarlas en sonido Pregunta en clase si se les ocurre alguna manera de enviar mensajes a distancia aquiacute en el planeta Tierra Deja que debatan sus propuestas Ensentildea en clase dos objetos sencillos (vasos de papel y cuerda) que podriacutean utilizarse para enviar un mensaje iquestSe le ocurre a alguien coacutemo Aniacutemalos a comprobar sus propuestas A continuacioacuten los chicos probaraacuten por parejas a usar vasos de papel y cuerda para mandar mensajes Organizados ya por grupos debe-raacuten identificar queacute variables pueden cambiarse y coacutemo planificariacutean la investigacioacuten Tal vez quieran apoyarse en la ficha de actividades 2b (del tema 2) para planificar la resolucioacuten de interrogantes como
mdash iquestAfecta la longitud de la cuerda o el tipo de cuerda al sonido recibido
mdash iquestQueacute pasa cuando la cuerda estaacute tensa o flojamdash iquestTiene alguna repercusioacuten el material del
que estaacute hecho el vasomdash iquestFuncionariacutea el teleacutefono de cuerda
doblando una esquina
58 T7 Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
mdash El alumnado recopilaraacute y anotaraacute los datos y compartiraacute los resultados con la clase
mdash iquestQueacute tipo de cuerda o vaso recomendariacutean y por queacute
Puesta en comuacutenExplica en clase que los sonidos se generan mediante vibraciones que se desplazan a traveacutes del aire de soacute-lidos y de liacutequidos Las vibraciones que se producen al hablar dentro del vaso viajan por la cuerda hasta lle-gar al otro vaso el aire que hay dentro del vaso y los huesos que hay en el craacuteneo vibran y esas vibraciones llegan hasta los oiacutedos y entonces el cerebro descifra esa informacioacuten en forma de sonidos reconocibles
Para afianzar estos conocimientos se puede utilizar este viacutedeo
httpswwwyoutubecomwatchv=HMXoHKwWmU8
Actividad BEstudio de las ondas de radio
IntroduccioacutenHaz hincapieacute en que las ondas de radio son muy diferentes de las ondas del sonido Explica que las ondas electromagneacuteticas pueden viajar por el espacio sin necesidad de que haya aire Algunas de estas ondas se denominan ondas de radio Los cientiacuteficos han descubierto una manera de captar ondas de radio y convertirlas en sentildeales que viajan hasta nuestro oiacutedo
A continuacioacuten el alumnado reproduciraacute en clase el viaje que siguen las ondas electromagneacuteticas por el espacio hasta llegar al radiotelescopio Varios voluntarios se colocaraacuten en un extremo del aula con pelotas de espuma de diferentes colores que lanzaraacuten hacia el laquoradiotelescopioraquo un paraguas abierto que otro voluntario sujetaraacute desde el lado opuesto del aula de manera que la parte coacutencava mire hacia la clase Alguien decidiraacute queacute colores representaraacuten las ondas de radio uacutetiles Cuando se hayan lanzado todas las pelotas solo se conservaraacuten las pelotas de los colores elegidos que haya atrapado el paraguas mientras que el resto se desecharaacute Explica en clase que las estrellas (representadas por los alumnos voluntarios) emiten un montoacuten de radiacioacuten (representada aquiacute por todas las pelotas de diferentes colores) que viaja por el espacio el radiotelescopio (representado por el paraguas) capta toda esa radiacioacuten pero este instrumento solo podraacute utilizar la radiacioacuten de ciertas longitudes de onda las denominas ondas de radio las cuales transformaraacute en sentildeales comprensibles para nosotros
59T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Demostracioacuten del docenteUtiliza una radio analoacutegica para que el alumnado perciba el sonido que se oye cuando no estaacute sintonizada ninguna emisora mientras que al sintonizar alguna el sonido se vuelve niacutetido De forma anaacuteloga seriacutea-mos incapaces de atribuir un sentido a las ondas de radio si su energiacutea no se transformara en vibraciones que percibimos en forma de sonidos
Explica en clase que la Tierra y otros planetas tienen una manera de gritarle al resto de la Galaxia laquoiexclEstoy aquiacuteraquo Lo que ocurre es que ese mensaje solo se percibe y se entiende mediante radiotelescopios de gran tamantildeo
En este enlace escucharaacutes una grabacioacuten con los laquosonidosraquo
naturales de la Tierra
httpwwwesaintesaKIDSenSEM5QPSHKHF_LifeinSpace_0html
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Los maacutes entusiastas podriacutean construir o com-prar un transmisor que permita al alumnado enviar mensajes Los chicos tambieacuten podriacutean realizar su propia grabacioacuten de radio
Tambieacuten podriacutea estudiarse el coacutedigo Morse Existe una aplicacioacuten para teleacutefonos moacuteviles llamada Morse-It que traduce textos a pitidos en coacutedigo Morse Una laacutempara led podriacutea sustituirse por un timbre Otra alternativa seriacutea utilizar una linterna para enviar mensajes con patrones de haces de luz Explica que la luz se puede usar de este modo para enviar informacioacuten
Imagen 1 El Observatorio IRAM Pico Veleta o IRAM 30m es un radiotelescopio pertenecien-te al Instituto de Radioastronomiacutea Milimeacutetrica que estaacute situado en la loma de Dilar en Sierra Nevada a una altura de 2850 m sobre el nivel del mar
gt Radiotelescopio del observatorio de Sierra Nevada desde las pistas de esquiacute
60 T7 Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
A - J --- S 1 ----
B - K -- T - 2 ---
C -- L - U - 3 --
D - M -- V - 4 -
E N - W -- 5
F - O --- X -- 6 -
G -- P -- Y --- 7 --
H Q --- Z -- 8 ---
I R - 0 -----
9 ----
gt Tabla con el coacutedigo Morse
61T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Informacioacuten para el docente Los objetos que pueblan el espacio como planetas exoplanetas estrellas polvo y gas emiten ondas elec-tromagneacuteticas de diferentes longitudes de onda Parte de la luz que emiten tiene longitudes de onda muy largas algunas de hasta kiloacutemetro y medio de longitud Estas ondas largas reciben el nombre de ondas de radio y son parte de una serie maacutes grande de ondas denominadas en su conjunto espectro electromag-neacutetico Como las ondas de radio son tan largas para captarlas se utilizan telescopios especiales llamados radiotelescopios Estos son mucho maacutes grandes que los telescopios que se usan para captar la luz visible Estos instrumentos inmensos se apuntan hacia las estrellas o planetas y permiten conocer su estructura movimiento y composicioacuten a partir del estudio de las ondas de radio que provienen de esos objetos En astronomiacutea se utilizan ciertos instrumentos para convertir las ondas de radio en imaacutegenes y sonidos
Construccioacuten de un bazuca de aire1 Sella por completo todos los bordes de la caja con la cinta adhesiva 2 Traza un ciacuterculo en el centro de uno de sus lados recoacutertalo y sella los bordes de este orificio
con cinta 3 Golpea con las manos simultaacuteneamente dos lados opuestos de la caja de manera que el aire que
hay en su interior se vea forzado a salir por el orificio circular 4 Dirige el aire saliente hacia el objetivo como un montoacuten de vasos de papel para intentar tumbarlos
con la raacutefaga
gt Bazuka de aire
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los sonidos se producen por vibracionesbull que el tono de un sonido se puede cambiarbull que los exoplanetas pueden transitar ante el disco
de sus estrellas siguiendo un patroacuten regular
Contexto
El telescopio espacial Spitzer reveloacute hace poco que alrededor de la estrella TRAPPIST-1 orbitan siete planetas similares a la Tierra cuyo nombre astronoacutemico es b c d e f g y h Los planetas se detectaron debido a sus traacutensito por delante de la estrella lo que eclipsa perioacutedicamente una parte minuacutescula de la luz estelar Los planetas orbitan esta estrella siguiendo un patroacuten
En este tema el alumnado usaraacute materiales cotidianos para confeccionar instrumentos sencillos como flautas de pan a partir de pajitas de refrescos y producir con ellos siete notas que combinaraacuten al
antojo de su imaginacioacuten para crear melodiacuteas
gt Sistema solar de TRAPPIST-1 Copyright de la ilustracioacuten NASA
63
tema 8LA MUacuteSICA DE LOS PLANETAS EXTRASOLARES
Sonidos del espacio
64 T8
Ordenador con conexioacuten a
internet
Material necesario para realizar la actividad
Pajitas de refresco
Ademaacutes necesitaraacutes
Vasos desechables
Cinta adhesiva
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Ingeniero de
sonido y Cientiacutefico planetario
Botellas o vasos Baquetas Cajas de cartoacuten vaciacuteas
Gomas elaacutesticas Reglas de plaacutestico
65T8Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
Para preparar con antelacioacutenPara esta actividad se pueden preparar etiquetas indentificativas para la profesioacuten de ingeniero de sonido
ActividadIntroduccioacutenExplica en clase que el telescopio espacial Spitzer descubrioacute la estrella TRAPPIST-1 y sus siete planetas
Muestra la imagen de TRAPPIST-1
httpcdnsci-newscomimagesenlarge3image_4728e-TRAPPIST-1jpg
Reproduce en clase la animacioacuten de los traacutensitos ante TRAPPIST que aparece en el siguiente viacutedeo Las oacuterbitas se han acelerado para que el viacutedeo dure un solo minutohttpwwwspitzercaltecheduexploreblog371-Making-Music-from-Exoplanets
Explica que usando los patrones de los traacutensitos de estos siete planetas similares a la Tierra ante el disco de su estrella ha inspirado a un muacutesico a componer una melodiacutea basada en los tiempos en los que se produ-cen esos traacutensitos Asignoacute al traacutensito de cada planeta una nota musical acorde con su nombre (en ingleacutes b es la nota si c es do d es re e es la nota mi f es fa g es sol y h no se corresponde con ninguna nota musical) y antildeadioacute al conjunto una instrumentacioacuten sencilla de fondo y el ritmo de un tambor
Pon ejemplos de alguacuten otro sistema planetario extrasolar como Gliese o Kepler
con una cantidad diversa de planetas en oacuterbita alrededor de la estrella central
httpsexoplanetsnasagovresources174 httpswwwnasagovameskeplerkepler-186-and-the-solar-system
El alumnado cortaraacute las pajitas de papel para construir siete laquoflautas de panraquo de distintas longitudes Todas ellas deberaacuten tener uno de sus extremos aplanado de manera que al soplar por eacutel se produzca una nota o vibracioacuten diferente iquestSon capaces los alumnos de usar las flautas por turnos para crear una melodiacutea Organizados en grupos los chicos usaraacuten esas siete notas para crear una melodiacutea baacutesica a la que antildeadiraacuten la muacutesica que deseen
Ya han compuesto una muacutesica basada en los traacutensitos de TRAPPIST iquestPodraacuten crear ahora una melodiacutea basada en otros sistemas Podriacutean probar a llenar botellas o jarras con agua hasta distintas alturas a tamborilear con las baquetas a hacer vibrar reglas sobre el borde de una mesa o a hacer vibrar gomillas elaacutesticas tensadas a lo ancho de una caja de pantildeuelos vaciacutea
mdash iquestSeriacutea capaz alguacuten grupo de componer un rap para acompantildear sus melodiacuteas
66 T8 Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
Puesta en comuacutenCada grupo interpretaraacute su composicioacuten para toda la clase iquestSe les ocurre alguna aportacioacuten para mejorar las piezas musicales
En el tema 7 el alumnado aprendioacute que los planetas con un cam-po magneacutetico producen sentildeales que se pueden detectar mediante radiotelescopios Si una raza alieniacutegena captara las sentildeales de radio naturales que emite la Tierra oiriacutea una serie de chasquidos y silbidos iexclparecidos a los de R2-D2 el robot de Star Wars
Vuelve a oiacuter los chasquidos y silbidos de la Tierra en el sitio ESA Kids
httpwwwesaintesaKIDSenSEM5QPSHKHF_LifeinSpace_0html
Oiacuted en clase un corte de Star Wars la firma de cinco notas de la peliacute-cula Encuentros en la tercera fase o cualquier otra muacutesica relacionada con el espacio
Actividad B El programa ScratchCada uno de los planetas de Trappist-1 tarda un tiempo diferente en completar una oacuterbita alrededor de su estrella central Las leyes de Ke-pler dicen que cuanto maacutes lejos se encuentra un planeta de su estrella maacutes tarda en recorrer su oacuterbita
En este proyecto en Scratch el periodo de cada oacuterbita es propor-cional a los periodos orbitales reales de los planetas de Trappist Cada vez que un planeta completa una oacuterbita el modelo emite un sonido diferente
httpsscratchmiteduprojects153216618
Los sonidos estaacuten asignados de la siguiente manera pero es faacutecil cam-biar esto dentro del modelo
B ndash Chomp C ndash Boing D ndash CricketE ndash Meow F ndash Alien Creak2 G ndash Bass BeatboxH ndash Goose
El tiempo que dura cada oacuterbita se puede encontrar en el programa Scratch y se da en segundos
El cursor proporcional del modelo se puede utilizar para obtener muacuteltiplos de cada periodo orbital Por ejemplo si la proporcioacuten se es-tablece en 2 entonces el periodo de Trappist-1b ascenderaacute a 302 se-gundos y el de Trappist-1h seraacute de 40 segundos
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
El alumnado podriacutea iniciarse en el empleo de un programa informaacutetico para crear sus propias composiciones musicales basadas en los patrones orbitales de los planetas de TRAPPIST-1 Beatwave es una aplicacioacuten interesante que se puede usar con teleacutefonos moacuteviles y que ofrece la posibilidad de crear ritmos simples melodiacuteas melodiacuteas paralelas y de antildeadir instrumentos de fondo
67T8Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
1 Pulsa la flecha identifica los distintos sonidos que se oyen 2 Ordeacutenalos por periodos (del maacutes corto al maacutes largo) Pulsa stop
para detener los sonidos3 Cronometra cada uno crea una tabla con los periodos orbitales
(en segundos) 4 Pulsa en cada planeta para comprobar que cada sonido se re-
produce por separado Los datos reales de los planetas se pue-den encontrar en Wikipedia
httpsenwikiped iaorgwikiTRAPPIST-1mediaFile-PIA21425_-_TRAPPIST-1_Statistics_Tablejpg
El alumnado podriacutea recrear las oacuterbitas intentando cronometrar sus perio-dos mientras caminan en torno a una laquoestrellaraquo de manera que siempre pasen por el mismo punto cada vez que oigan el sonido de su planeta Esta recreacioacuten fiacutesica de las oacuterbitas con alumnos representando cada uno de los planetas orbitando alrededor de una estrella central podriacutea ayudar al grupo a entender la distancia a la que se encuentra cada planeta de la estrella y la velocidad a la que se desplaza en relacioacuten con los demaacutes pla-netas del sistema Asimismo podriacutea ayudarles a entender queacute hicieron en realidad durante la actividad con el programa Scratch que cada sonido re-presenta una oacuterbita completa Tendriacutean que poner a escala la distancia de las oacuterbitas porque si no algunos tardariacutean diacuteas en completar una vuelta de modo que un ejercicio matemaacutetico uacutetil consistiriacutea en crear una escala adecuada que pudiera representarse dentro de la clase Para ello deberaacuten asumir que las oacuterbitas son circulares Si juegan con el cursor proporcional del modelo encontraraacuten la mejor opcioacuten para que todos los planetas com-pleten sanos y salvos sus oacuterbitas respectivas Deberaacuten calcular la longitud del periodo de su sonido particular y luego lo comprobaraacuten
Quien tenga habilidad programando podraacute ampliar el ejercicio in-troduciendo las oacuterbitas de los planetas en el modelo
En este enlace se puede encontrar un ejemplo de movimiento circular
en Scratch
httpsscratchmiteduprojects11439426
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Usar los datos del periodo orbital para crear una composicioacuten musical similar para nuestro Sistema Solar y compara los dos sistemas
Crear una animacioacuten con Scratch para ilustrar la rotacioacuten de los planetas del sistema TRAPPIST-1 en torno a su estrella
gt Captura de pantalla del programa Scratch
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los planetas extrasolares y sus estrellas se
encuentran a millones de antildeos-luz de distancia del Sistema Solar
bull que las condiciones ambientales que se dan en esos planetas son diversas
bull que los seres vivos experimentan adaptaciones a lo largo del tiempo para sobrevivir en las condiciones ambientales que existen en cada momento
bull que en otros sistemas planetarios podriacutea haber formas de vida diferentes a las de la Tierra
Contexto
En esta actividad el alumnado recopilaraacute informacioacuten sobre planetas extrasolares y basaacutendose en ella usaraacute la imaginacioacuten y trabajaraacute de manera creativa para disentildear y describir un nuevo exoplaneta Para ello tendraacute en cuenta rasgos clave y las adaptaciones que necesitariacutean desarrollar los seres vivos para sobrevivir en las condiciones ambientales de ese
planeta
gt ExoMars Rover ESAATG medialab
69
tema 9AGENCIA DE VIAJES A PLANETAS EXTRASOLARES
Exploracioacuten de mundos alieniacutegenas
Libros tabletas y ordenadores
de consulta
Rotuladores y laacutepices
de colores
70 T9
Ordenador con conexioacuten a
internet
Material necesario para realizar la actividad
Papel
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astroacutenomo
galaacutectico y extragalaacutectico y Astrobioacutelogo
71T9Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
Para preparar con antelacioacutenPara esta actividad se pueden preparar etiquetas identificativas para las profesiones de astroacutenomo extra-galaacutectico y astrobioacutelogo
IntroduccioacutenExplica en clase que en este tema deben actuar en primer lugar como astroacutenomos extragalaacutecticos para estudiar y disentildear un planeta extrasolar distante Despueacutes haraacuten las veces de astrobioacutelogos para estudiar y disentildear alguna forma de vida alieniacutegena uacutenica y tendraacuten que describir coacutemo se ha adaptado a las condi-ciones ambientales que imperan en su lejano mundo
Empieza la actividad con un emocionante viaje a mundos distantes usando la herramienta interactiva httpeyesjplnasagoveyes-on-exoplanetshtml
Muestra en clase las imaacutegenes del sitio en Internet de la NASAhttpsexoplanetsnasagovalien-worldsexoplanet-travel-bureau
En este sitio encontraraacutes una seleccioacuten de carteles con gran variedad de exoplanetas que ilustran los rasgos uacutenicos de cada uno de ellos
bull TRAPPIST-1_Planet hop from TRAPPIST-1 (de planeta en planeta desde TRAPPIST-1)
bull PSOJ31885-22 _Where the night life never ends (Donde la vida nocturna nunca cesa)
bull HD4037G_Experience the gravity of a super earth (Experimenta la gravedad de una supertierra)
bull KEPLER-16B_Where your shadow always has company (Donde tu sombra siempre tiene compantildeiacutea)
bull 51 Pegasi-b_Greetings from your first exoplanet (Saludos desde tu primer exoplaneta)
bull KEPLER-186F_Where the grass is always redder (Donde la hierba siempre es maacutes roja)
El tamantildeos de estos exoplanetas va desde las supertierras hasta los minineptunos algunos son rocosos otros son aacuteridos como desiertos los hay volcaacutenicos achicharrantes geacutelidos unos son asolados por potentes vientos otros son bombardeados por radiacioacuten intensa
gt Muestra de carteles sobre exoplanetas del sitio web de la NASA
72 T9 Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
Actividad ACada grupo estudiaraacute varios sistemas de planetas extrasolares y con la informacioacuten obtenida crearaacute una descripcioacuten detallada del mundo distante inventado por ellos A continuacioacuten disentildearaacuten un cartel en el que figuren los principales rasgos de ese planeta
Actividad BSi en ese mundo pudiera haber vida iquestqueacute forma tendriacutea iquestQueacute clase de adaptaciones tendriacutean que desarrollar los seres vivos para sobrevivir en las condiciones ambientales de este planeta La astrobiologiacutea aspira a descubrir cuaacuteles son las condiciones necesarias para la vida y queacute formas puede adoptar la vida Los alumnos asumiraacuten el papel de as-trobioacutelogos para estudiar los entornos extremos que hay en la Tierra y las adaptaciones que han desarrollado los seres vivos para sobrevivir en ellos Usaraacuten esta informacioacuten para describir la clase de vida alieniacutegena que podriacutea existir en el nuevo mundo que han imaginado Dibujaraacuten y pondraacuten nombre a esta nueva forma de vida y sentildealaraacuten sus rasgos principales
Puesta en comuacutenLos grupos presentaraacuten sus disentildeos ante su clase o ante otra clase y describiraacuten con detalle el mundo alieniacutegena que han inventado Expli-caraacuten queacute adaptaciones han desarrollado los seres vivos para adaptar-se a ese entorno
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Si fuera posible iquesta cuaacutel de esos exoplanetas viajariacutean los chicos o enviariacutean una sonda para estudiarlo y por queacute El docente haraacute hincapieacute en que es imposible viajar a estos exoplanetas distantes debido a las inmensas distancias que nos separan de ellos iquestCoacutemo seriacutea ese lugar Si pudieran elegir sus caracteriacutesticas iquestcuaacuteles creen que seriacutean las ideales para vivir felices y con bienestar
Puede que los grupos quieran componer una muacutesica para acompantildear su mural Tambieacuten podriacutean disentildear confeccionar y decorar una maqueta para ilustrar los rasgos principales del mundo distante que han elegido Esta actividad podriacutea relacionarse con otros temas interdisciplinares del curriacuteculo como dibujo teatro tecnologiacutea ingenieriacutea geografiacutea lecto-escritura e informaacutetica
73T9Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
VoyagerEn 1977 se lanzaron las dos sondas gemelas Voyager 1 y 2 para explo-rar regiones del espacio a las que ninguacuten otro artefacto terrestre habiacutea llegado jamaacutes Ambas estaacuten maacutes lejos del Sol que Plutoacuten y a traveacutes de los datos que siguen enviando a la Tierra los cientiacuteficos confiacutean en co-nocer mejor el espacio que media entre las estrellas llamado espacio interestelar La nave lleva a bordo un disco de cobre chapado en oro de unos 30 cm con sonidos e imaacutegenes seleccionados para retratar la diversidad de la vida y la cultura en la Tierra
mdash iquestQueacute pondriacutean los chicos en un disco asiacute para enviar en una misioacuten con destino a un planeta distante situado fuera de los confines de nuestra propia Galaxia
mdash iquestCoacutemo describiriacutean a los seres humanos
mdash iquestQueacute los hace felicesmdash iquestQueacute cualidades consideran
deseables en un ser humano
mdash iquestQueacute aficiones animales accidentes geograacuteficos o muacutesica incluiriacutean en el disco
mdash Si tuvieran que escribir una carta a un ser alieniacutegena iquestqueacute le diriacutean
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
El alumnado podriacutea grabar un viacutedeo o un mensaje de voz composiciones musicales programas informaacuteticos robots creaciones artiacutesticas o fotografiacuteas Esta actividad ofrece muchas posibilidades para seguir un plantea-miento interdisciplinar amplio atractivo para todas las edades y todo tipo de capacidades
Otros cuadernos didaacutecticosConsulta todos los disponibles y descaacutergalos de la web wwweseroes
Deteccioacuten de exoplanetasESCONDIDOS EN LA LUZModelado de traacutensitos de exoplanetas
PRIMARIA
Ingenieriacutea de astronavesLA ALEACIOacuteN PERFECTADescubre las distintas propiedades de los materiales
PRIMARIA
Lanzamiento de cohetesTECNOLOGIacuteA ESPACIALCalcula y disentildea tu propio lanzamiento
PRIMARIA
Observador de la tierraCENTINELA INCANSABLERecogida y anaacutelisis de informacioacuten para comprender mejor nuestro planeta
PRIMARIA
Deteccioacuten de exoplanetasESCONDIDOS EN LA LUZModelado de traacutensitos de exoplanetas
SECUNDARIA Y BACHILLERATO
Ingenieriacutea de astronavesLA ALEACIOacuteN PERFECTADescubre las distintas propiedades de los materiales
SECUNDARIA Y BACHILLERATO
Lanzamiento de cohetesTECNOLOGIacuteA ESPACIALCalcula y disentildea tu propio lanzamiento
SECUNDARIA Y BACHILLERATO
Modelado de traacutensitos de exoplanetas
exoplanetasDeteccioacuten de
ESCONDIDOS EN LA LUZ
PrimariaCuaderno del profesorado
DE-P-01
Colaboradores ESERO Spain Mayo 2019
ANDALUCIacuteA Consejeriacutea de Educacioacuten y Deporte de la Junta de Andaluciacutea
ARAGOacuteN Fundacioacuten Centro Astronoacutemica Aragoneacutes Espacio 042
Fundacioacuten Ibercivis
ASTURIAS Consejeriacutea de Educacioacuten y Cultura del Gobierno del Principado de Asturias
CANARIAS Consejeriacutea de Educacioacuten y Universidades del Gobierno de Canarias
CATALUNtildeA CESIRE (Centre de Recursos Pedagogravegics Especiacutefics de Suport a la Innovacioacute i la Recerca Educativa) Departament drsquoEnsenyament Generalitat de Catalunya
GALICIA Conselleriacutea de Educacioacuten Universidade e Formacioacuten Profesional de la Xunta de Galicia
I BALEARES Conselleria De Educacioacuten y Universidad Govern Illes Balears
LA MANCHA Consejeriacutea de Eduacioacuten Cultura y Deportes Gobierno de Castilla La Mancha
MADRID Consejeriacutea de Educacioacuten e Investigacioacuten de la Comunidad de Madrid
Grupo de Investigacioacuten en Nutricioacuten Ejercicio y Estilo de Vida Saludable INEF Universidad Politeacutecnica de Madrid
MURCIA Consejeriacutea de Empleo Universidades y Empresa Regioacuten de Murcia
NAVARRA Pamplonetario
PAIacuteS VASCO Departamento de educacioacuten Gobierno Vasco
VALENCIA Ciutat de les Arts i les Ciegravencies Generalitat Valenciana
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los polos magneacuteticos se dan por pares bull que los polos opuestos se atraen y que los polos
iguales se repelenbull que los imanes atraen algunos materialesbull que una corriente eleacutectrica en un cable crea un
campo magneacutetico
Contexto
El descubrimiento del planeta extrasolar Proxima b un posible mundo similar a la Tierra que orbita alrededor de Proxima Centauri (la estrella maacutes cercana al Sol) suscitoacute diversas cuestiones relacionadas con su capacidad para albergar vida Este exoplaneta estaacute bombardeado por cantidades inmensas de radiacioacuten procedente de su estrella Como se encuentra maacutes cerca de su estrella que la Tierra del Sol necesitariacutea contar con un campo magneacutetico muy intenso para que la vida sobreviviera en eacutel Aquiacute en la Tierra el campo magneacutetico que rodea el planeta protege a todos los seres vivos de los peligrosos rayos coacutesmicos
En esta actividad el alumnado estudiaraacute los
imanes fabricaraacute un electroimaacuten sencillo e investigaraacute
sus propiedades
gt Exoplaneta con niveles elevados de radiacioacuten electromagneacutetica Creacutedito NASAJPL-CaltechR Hurt (SSC)
tema 6QUE LA FUERZA TE ACOMPANtildeE
Fabricacioacuten de un electroimaacuten
49
Cinta aislante Tijeras
Ademaacutes necesitaraacutes
Contenedor de plaacutestico
50 T6
Cable con aislamiento
(al menos 2 metros)2 pilas AA2 imanes
2 cables de conexioacuten
con pinzas de cocodrilo
Clips de papeleriacutea
2 varillas o clavos de hierro
grandes(uno fino y otro
grueso)2 portapilas AA
Material necesario para realizar la actividad
Interruptor o interruptor
casero
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astrofiacutesico e Ingeniero de producto
PelacablesTacos de madera
(para interruptor)Puntas
(para interruptor)
Material opcional
51T6Tema 6 Que la fuerza te acompantildee
Para preparar con antelacioacutenEl docente podraacute preparar interruptores eleacutectricos simples con el alumnado si no dispone de interruptores comerciales
Veacuteanse las instrucciones en el apartado titulado laquoInformacioacuten para el docenteraquo
Para esta actividad se pueden preparar etiquetas identificativas con la profesioacuten de astrofiacutesicoConviene confeccionar y probar un electroimaacuten antes de realizar la actividad en clase La fuerza del
imaacuten dependeraacute del nuacutemero de espiras con que se construya
ActividadIntroduccioacuten Muestra en clase una imagen del exoplaneta Proxima b y explica que se trata de un planeta distante que orbita alrededor de una estrella llamada Proxima Centauri que es la maacutes cercana al Sol Aunque la oacuterbita que sigue el planeta alrededor de su estrella estaacute dentro de la zona habitable soporta vientos descomuna-les 2000 veces maacutes fuertes que los que imperan en la Tierra y recibe un bombardeo intenso de radiacioacuten El planeta necesitariacutea contar con un campo magneacutetico potente para proteger cualquier tipo de vida que pudiera albergar
En esta actividad los alumnos investigaraacuten por su cuenta queacute tipos de imanes hay comprobaraacuten la atraccioacuten y repulsioacuten entre sus polos y la fuerza magneacutetica asimismo estudiaraacuten que los imanes atraen algunos materiales Tras discutir sus resultados explicaraacuten que la electricidad se puede usar para construir un imaacuten y lo que se obtiene se denomina electroimaacuten
Cada grupo usaraacute los materiales que hay dentro del recipiente para fabricar un electroimaacuten Primero comprobaraacute su eficacia usando clips de papeleriacutea Despueacutes los grupos debatiraacuten queacute materiales les gusta-riacutea someter a su electroimaacuten antes de reunir una serie de materiales
Averiguaciones
mdash iquestCuaacutentos clips de papeleriacutea atraeraacute el electroimaacuten
mdash iquestVariacutea la fuerza del imaacuten si se cambia la cantidad de espiras de alambre con que se construye
mdash iquestHay alguna relacioacuten entre el nuacutemero de espiras del electroimaacuten y la cantidad de clips de papeleriacutea que consigue atraer
52 T6 Tema 6 Que la fuerza te acompantildee
mdash iquestPuedes antildeadir un interruptor para activar y desactivar el paso de la electricidad y por tanto el imaacuten
mdash iquestCoacutemo afecta al imaacuten un incremento del voltaje con una pila maacutes potente o antildeadiendo maacutes pilas
mdash iquestRepercute en el imaacuten el empleo de un clavo maacutes largo maacutes corto maacutes grueso o maacutes fino
mdash iquestQueacute materiales se pueden levantar usando la atraccioacuten de un imaacuten
Los datos recopilados durante la investigacioacuten de la relacioacuten entre el nuacutemero de espiras y la cantidad de clips de papeleriacutea atraiacutedos se puede plasmar despueacutes en graacuteficas El alumnado deberaacute exponer sus hallaz-gos en forma de presentacioacuten o de mural
Puesta en comuacutenCada grupo elige un meacutetodo para informar de sus hallazgos al resto de la clase y resumiraacute sus resultados en la pizarra electroacutenica iquestEncontraron los grupos alguna conexioacuten entre el nuacutemero de espiras de alambre y la fuerza del electroimaacuten iquestLograron aumentar la potencia de su imaacuten iquestCoacutemo iquestQueacute materiales atrajo el imaacuten iquestCoinciden en sus conclusiones todos los grupos
Nuacutemero de espiras Nuacutemero de clips de papeleriacutea
53T6Tema 6 Que la fuerza te acompantildee
Informacioacuten para el docente Se cree que el campo magneacutetico de nuestro planeta se genera en las profundidades del nuacutecleo terrestre A medida que la Tierra gira se arremolinan los materiales fundidos situados en el nuacutecleo del planeta El hierro liacutequido conduce la electricidad y genera corrientes eleacutectricas que a su vez crean campos magneacuteticos Los cientiacuteficos han desarrollado un meacutetodo para calcular el campo magneacutetico de un planeta extrasolar distante que orbite alrededor de una estrella distinta de la nuestra El meacutetodo consiste en utilizar el telescopio espacial Hubble para observar el paso de un planeta por delante de su estrella y entonces estudiar la absorcioacuten de la radiacioacuten de la estrella por parte de la atmoacutesfera del planeta para por uacuteltimo estimar el tamantildeo de los campos magneacuteticos que actuacutean alrededor del planeta
Los campos magneacuteticos se producen cuando todos los electrones de un objeto de metal giran en la misma direccioacuten Un electroimaacuten es un tipo de imaacuten que usa electricidad y un material magneacutetico como el hierro para crear campos magneacuteticos Los campos magneacuteticos no se ven pero siacute se pueden medir sus efectos
Para construir un electroimaacuten simple bull Pela los extremos de un cable para despojarlos del aislamiento de
plaacutestico que los recubre bull Coloca los materiales dentro de un contenedor de plaacutestico que no
conduzca la electricidadbull Sujeta el cable de unos 20 cm de largo por uno de sus extremos
coloacutecalo en la cabeza de un clavo de hierro y enroacutellalo a lo largo de eacutel sin que se superponga en ninguacuten lugar hasta la punta del clavo
bull Aseguacuterate de que enrollas el cable en el clavo dando las vueltas siempre hacia el mismo lado para que la electricidad fluya en un solo sentido
bull Conecta los extremos del cable a los dos lados (el positivo y el ne-gativo) de la pila sujetaacutendolo a ellos con un trozo de cinta aislante para que no dejen de hacer contacto
bull Cuando hayas conectado el segundo extremo del cable la pila em-pezaraacute a conducir electricidad por las espiras de alambre y el clavo quedaraacute imantado
bull Si permutas las conexiones tambieacuten cambiaraacutes la polaridad del campo magneacutetico creado
bull Prueba el electroimaacuten colocaacutendolo cerca de un clip de papeleriacutea o cualquier otro metal
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Los alumnos investigaraacuten el exoplaneta HD 209458b apodado Osiris un juacutepiter caliente que viene a ser una tercera parte maacutes grande y maacutes brillante que Juacutepiter Tambieacuten podriacutean investigar Proxima b para lo que podraacuten apo-yarse en la informacioacuten que encontraraacuten aquiacute
httpsenwikipediaorgwikiProxima_Cen-tauri_b
httpswwwnasagovcontentgoddardhub-bles-new-shot-of-proxima-centauri-our-nea-rest-neighbor
CONFECCIOacuteN DE UN INTERRUPTOR SIMPLE
Clava dos puntillas pequentildeas en un taco pequentildeo de madera y ensarta en cada una de ellas un clip de papeleriacutea Sujeta los cables a la cabeza de cada puntilla con pinzas de coco-drilo El circuito se cierra al desplazar los clips para que esteacuten en contacto Usa este enlace para consultar las instrucciones para hacerlo y otros ejemplos de interruptores simples
httphomeschoolandthingsblogspotcouk201303making-simple-switch-for-elec-tricalhtml
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que las ondas electromagneacuteticas viajan por el
espaciobull que los cientiacuteficos captan esas ondas usando
radiotelescopios bull que esas ondas se traducen entonces a sonidosbull a trabajar siguiendo el meacutetodo cientiacutefico mediante
la formulacioacuten de predicciones la realizacioacuten de experimentos sin sesgos y la recopilacioacuten e interpretacioacuten de datos
Contexto
Los cuatro sateacutelites Cluster de ESA han descubierto que la Tierra y otros planetas con campos magneacuteticos como Juacutepiter y Saturno emiten sentildeales de radio que viajan por el espacio en un haz delgado Estas emisiones solo se pueden detectar e interpretar usando radiotelescopios de gran tamantildeo
En esta actividad el alumnado recrearaacute diversos sistemas para enviar mensajes a distancia incluido el recorrido de las ondas de radio por el espacio usaraacute el meacutetodo cientiacutefico para estudiar los teleacutefonos con cuerda y escucharaacute los sonidos
naturales de la Tierra
gt Representacioacuten artiacutestica de los sateacutelites CLUSTER Copyright NASA
55
tema 7iquestHAY ALGUIEN A LA ESCUCHA
Comunicacioacuten a traveacutes del espacio
2 vasos desechables
56 T7
CuerdaHilo de nailon
Material necesario para realizar la actividad A
Bazuca de aire o caja de cartoacuten
Pelotas de espuma de diferentes
coloresVasos
desechablesParaguasPapel Radio analoacutegica
Ademaacutes necesitaraacutes para realizar la actividad A
Ademaacutes necesitaraacutes para realizar la actividad B
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Radioastroacutenomo
e Ingeniero de Sonido
2 platillos (muacutesica)
1 velaFicha de
actividades 2b
Linterna
Tabla con Coacutedigo Morse
o aplicacioacuten para moacutevil
Una caja de cartoacuten Compaacutes Tijeras Cinta adhesiva
Material opcional
Material necesario para construir un bazuca de aire
57T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Para preparar con antelacioacutenEl docente puede conseguir un bazuca de aire por Internet o se puede construir uno con una caja de car-toacuten (consulte el apartado titulado ldquoInformacioacuten para el docenterdquo)
Ten a mano una radio analoacutegica
Para la construccioacuten del teleacutefono deberemos practicar un orificio en la base de cada vaso previamente Para esta investigacioacuten se pueden preparar etiquetas identificativas con las profesiones de Radioastroacuteno-mo e Ingeniero de Sonido
Actividad AAveriguar maneras de enviar mensajes a distancia
Introduccioacuten Comienza el tema con una demostracioacuten para despertar la imaginacioacuten del alumnado Tiende una cuerda por el aula y cuelga de ella un trozo de papel o pide a alguien de la clase que lo sostenga en alto Utiliza un ba-zuca de aire para lanzar una onda de aire a traveacutes del aula que haga vibrar el papel Luego pide que un par de voluntarios se coloquen los vasos desechables en la cabeza Apunta con el bazuca hacia cada uno de los vasos y dispara Los vasos se tambalearaacuten y se caeraacuten Pregunta en clase queacute creen que pasa
Tambieacuten se pueden chocar dos platillos para demostrar que el aire que desplazan apaga la llama de una vela
Explica a la clase que aunque no vemos el aire moverse hasta el papel o los vasos siacute vemos o percibimos las consecuencias de ese desplazamiento De manera anaacuteloga las ondas de radio que recorren distancias inmen-sas por el espacio no se ven pero sabemos que estaacuten ahiacute al capturarlas y transformarlas en sonido Pregunta en clase si se les ocurre alguna manera de enviar mensajes a distancia aquiacute en el planeta Tierra Deja que debatan sus propuestas Ensentildea en clase dos objetos sencillos (vasos de papel y cuerda) que podriacutean utilizarse para enviar un mensaje iquestSe le ocurre a alguien coacutemo Aniacutemalos a comprobar sus propuestas A continuacioacuten los chicos probaraacuten por parejas a usar vasos de papel y cuerda para mandar mensajes Organizados ya por grupos debe-raacuten identificar queacute variables pueden cambiarse y coacutemo planificariacutean la investigacioacuten Tal vez quieran apoyarse en la ficha de actividades 2b (del tema 2) para planificar la resolucioacuten de interrogantes como
mdash iquestAfecta la longitud de la cuerda o el tipo de cuerda al sonido recibido
mdash iquestQueacute pasa cuando la cuerda estaacute tensa o flojamdash iquestTiene alguna repercusioacuten el material del
que estaacute hecho el vasomdash iquestFuncionariacutea el teleacutefono de cuerda
doblando una esquina
58 T7 Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
mdash El alumnado recopilaraacute y anotaraacute los datos y compartiraacute los resultados con la clase
mdash iquestQueacute tipo de cuerda o vaso recomendariacutean y por queacute
Puesta en comuacutenExplica en clase que los sonidos se generan mediante vibraciones que se desplazan a traveacutes del aire de soacute-lidos y de liacutequidos Las vibraciones que se producen al hablar dentro del vaso viajan por la cuerda hasta lle-gar al otro vaso el aire que hay dentro del vaso y los huesos que hay en el craacuteneo vibran y esas vibraciones llegan hasta los oiacutedos y entonces el cerebro descifra esa informacioacuten en forma de sonidos reconocibles
Para afianzar estos conocimientos se puede utilizar este viacutedeo
httpswwwyoutubecomwatchv=HMXoHKwWmU8
Actividad BEstudio de las ondas de radio
IntroduccioacutenHaz hincapieacute en que las ondas de radio son muy diferentes de las ondas del sonido Explica que las ondas electromagneacuteticas pueden viajar por el espacio sin necesidad de que haya aire Algunas de estas ondas se denominan ondas de radio Los cientiacuteficos han descubierto una manera de captar ondas de radio y convertirlas en sentildeales que viajan hasta nuestro oiacutedo
A continuacioacuten el alumnado reproduciraacute en clase el viaje que siguen las ondas electromagneacuteticas por el espacio hasta llegar al radiotelescopio Varios voluntarios se colocaraacuten en un extremo del aula con pelotas de espuma de diferentes colores que lanzaraacuten hacia el laquoradiotelescopioraquo un paraguas abierto que otro voluntario sujetaraacute desde el lado opuesto del aula de manera que la parte coacutencava mire hacia la clase Alguien decidiraacute queacute colores representaraacuten las ondas de radio uacutetiles Cuando se hayan lanzado todas las pelotas solo se conservaraacuten las pelotas de los colores elegidos que haya atrapado el paraguas mientras que el resto se desecharaacute Explica en clase que las estrellas (representadas por los alumnos voluntarios) emiten un montoacuten de radiacioacuten (representada aquiacute por todas las pelotas de diferentes colores) que viaja por el espacio el radiotelescopio (representado por el paraguas) capta toda esa radiacioacuten pero este instrumento solo podraacute utilizar la radiacioacuten de ciertas longitudes de onda las denominas ondas de radio las cuales transformaraacute en sentildeales comprensibles para nosotros
59T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Demostracioacuten del docenteUtiliza una radio analoacutegica para que el alumnado perciba el sonido que se oye cuando no estaacute sintonizada ninguna emisora mientras que al sintonizar alguna el sonido se vuelve niacutetido De forma anaacuteloga seriacutea-mos incapaces de atribuir un sentido a las ondas de radio si su energiacutea no se transformara en vibraciones que percibimos en forma de sonidos
Explica en clase que la Tierra y otros planetas tienen una manera de gritarle al resto de la Galaxia laquoiexclEstoy aquiacuteraquo Lo que ocurre es que ese mensaje solo se percibe y se entiende mediante radiotelescopios de gran tamantildeo
En este enlace escucharaacutes una grabacioacuten con los laquosonidosraquo
naturales de la Tierra
httpwwwesaintesaKIDSenSEM5QPSHKHF_LifeinSpace_0html
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Los maacutes entusiastas podriacutean construir o com-prar un transmisor que permita al alumnado enviar mensajes Los chicos tambieacuten podriacutean realizar su propia grabacioacuten de radio
Tambieacuten podriacutea estudiarse el coacutedigo Morse Existe una aplicacioacuten para teleacutefonos moacuteviles llamada Morse-It que traduce textos a pitidos en coacutedigo Morse Una laacutempara led podriacutea sustituirse por un timbre Otra alternativa seriacutea utilizar una linterna para enviar mensajes con patrones de haces de luz Explica que la luz se puede usar de este modo para enviar informacioacuten
Imagen 1 El Observatorio IRAM Pico Veleta o IRAM 30m es un radiotelescopio pertenecien-te al Instituto de Radioastronomiacutea Milimeacutetrica que estaacute situado en la loma de Dilar en Sierra Nevada a una altura de 2850 m sobre el nivel del mar
gt Radiotelescopio del observatorio de Sierra Nevada desde las pistas de esquiacute
60 T7 Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
A - J --- S 1 ----
B - K -- T - 2 ---
C -- L - U - 3 --
D - M -- V - 4 -
E N - W -- 5
F - O --- X -- 6 -
G -- P -- Y --- 7 --
H Q --- Z -- 8 ---
I R - 0 -----
9 ----
gt Tabla con el coacutedigo Morse
61T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Informacioacuten para el docente Los objetos que pueblan el espacio como planetas exoplanetas estrellas polvo y gas emiten ondas elec-tromagneacuteticas de diferentes longitudes de onda Parte de la luz que emiten tiene longitudes de onda muy largas algunas de hasta kiloacutemetro y medio de longitud Estas ondas largas reciben el nombre de ondas de radio y son parte de una serie maacutes grande de ondas denominadas en su conjunto espectro electromag-neacutetico Como las ondas de radio son tan largas para captarlas se utilizan telescopios especiales llamados radiotelescopios Estos son mucho maacutes grandes que los telescopios que se usan para captar la luz visible Estos instrumentos inmensos se apuntan hacia las estrellas o planetas y permiten conocer su estructura movimiento y composicioacuten a partir del estudio de las ondas de radio que provienen de esos objetos En astronomiacutea se utilizan ciertos instrumentos para convertir las ondas de radio en imaacutegenes y sonidos
Construccioacuten de un bazuca de aire1 Sella por completo todos los bordes de la caja con la cinta adhesiva 2 Traza un ciacuterculo en el centro de uno de sus lados recoacutertalo y sella los bordes de este orificio
con cinta 3 Golpea con las manos simultaacuteneamente dos lados opuestos de la caja de manera que el aire que
hay en su interior se vea forzado a salir por el orificio circular 4 Dirige el aire saliente hacia el objetivo como un montoacuten de vasos de papel para intentar tumbarlos
con la raacutefaga
gt Bazuka de aire
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los sonidos se producen por vibracionesbull que el tono de un sonido se puede cambiarbull que los exoplanetas pueden transitar ante el disco
de sus estrellas siguiendo un patroacuten regular
Contexto
El telescopio espacial Spitzer reveloacute hace poco que alrededor de la estrella TRAPPIST-1 orbitan siete planetas similares a la Tierra cuyo nombre astronoacutemico es b c d e f g y h Los planetas se detectaron debido a sus traacutensito por delante de la estrella lo que eclipsa perioacutedicamente una parte minuacutescula de la luz estelar Los planetas orbitan esta estrella siguiendo un patroacuten
En este tema el alumnado usaraacute materiales cotidianos para confeccionar instrumentos sencillos como flautas de pan a partir de pajitas de refrescos y producir con ellos siete notas que combinaraacuten al
antojo de su imaginacioacuten para crear melodiacuteas
gt Sistema solar de TRAPPIST-1 Copyright de la ilustracioacuten NASA
63
tema 8LA MUacuteSICA DE LOS PLANETAS EXTRASOLARES
Sonidos del espacio
64 T8
Ordenador con conexioacuten a
internet
Material necesario para realizar la actividad
Pajitas de refresco
Ademaacutes necesitaraacutes
Vasos desechables
Cinta adhesiva
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Ingeniero de
sonido y Cientiacutefico planetario
Botellas o vasos Baquetas Cajas de cartoacuten vaciacuteas
Gomas elaacutesticas Reglas de plaacutestico
65T8Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
Para preparar con antelacioacutenPara esta actividad se pueden preparar etiquetas indentificativas para la profesioacuten de ingeniero de sonido
ActividadIntroduccioacutenExplica en clase que el telescopio espacial Spitzer descubrioacute la estrella TRAPPIST-1 y sus siete planetas
Muestra la imagen de TRAPPIST-1
httpcdnsci-newscomimagesenlarge3image_4728e-TRAPPIST-1jpg
Reproduce en clase la animacioacuten de los traacutensitos ante TRAPPIST que aparece en el siguiente viacutedeo Las oacuterbitas se han acelerado para que el viacutedeo dure un solo minutohttpwwwspitzercaltecheduexploreblog371-Making-Music-from-Exoplanets
Explica que usando los patrones de los traacutensitos de estos siete planetas similares a la Tierra ante el disco de su estrella ha inspirado a un muacutesico a componer una melodiacutea basada en los tiempos en los que se produ-cen esos traacutensitos Asignoacute al traacutensito de cada planeta una nota musical acorde con su nombre (en ingleacutes b es la nota si c es do d es re e es la nota mi f es fa g es sol y h no se corresponde con ninguna nota musical) y antildeadioacute al conjunto una instrumentacioacuten sencilla de fondo y el ritmo de un tambor
Pon ejemplos de alguacuten otro sistema planetario extrasolar como Gliese o Kepler
con una cantidad diversa de planetas en oacuterbita alrededor de la estrella central
httpsexoplanetsnasagovresources174 httpswwwnasagovameskeplerkepler-186-and-the-solar-system
El alumnado cortaraacute las pajitas de papel para construir siete laquoflautas de panraquo de distintas longitudes Todas ellas deberaacuten tener uno de sus extremos aplanado de manera que al soplar por eacutel se produzca una nota o vibracioacuten diferente iquestSon capaces los alumnos de usar las flautas por turnos para crear una melodiacutea Organizados en grupos los chicos usaraacuten esas siete notas para crear una melodiacutea baacutesica a la que antildeadiraacuten la muacutesica que deseen
Ya han compuesto una muacutesica basada en los traacutensitos de TRAPPIST iquestPodraacuten crear ahora una melodiacutea basada en otros sistemas Podriacutean probar a llenar botellas o jarras con agua hasta distintas alturas a tamborilear con las baquetas a hacer vibrar reglas sobre el borde de una mesa o a hacer vibrar gomillas elaacutesticas tensadas a lo ancho de una caja de pantildeuelos vaciacutea
mdash iquestSeriacutea capaz alguacuten grupo de componer un rap para acompantildear sus melodiacuteas
66 T8 Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
Puesta en comuacutenCada grupo interpretaraacute su composicioacuten para toda la clase iquestSe les ocurre alguna aportacioacuten para mejorar las piezas musicales
En el tema 7 el alumnado aprendioacute que los planetas con un cam-po magneacutetico producen sentildeales que se pueden detectar mediante radiotelescopios Si una raza alieniacutegena captara las sentildeales de radio naturales que emite la Tierra oiriacutea una serie de chasquidos y silbidos iexclparecidos a los de R2-D2 el robot de Star Wars
Vuelve a oiacuter los chasquidos y silbidos de la Tierra en el sitio ESA Kids
httpwwwesaintesaKIDSenSEM5QPSHKHF_LifeinSpace_0html
Oiacuted en clase un corte de Star Wars la firma de cinco notas de la peliacute-cula Encuentros en la tercera fase o cualquier otra muacutesica relacionada con el espacio
Actividad B El programa ScratchCada uno de los planetas de Trappist-1 tarda un tiempo diferente en completar una oacuterbita alrededor de su estrella central Las leyes de Ke-pler dicen que cuanto maacutes lejos se encuentra un planeta de su estrella maacutes tarda en recorrer su oacuterbita
En este proyecto en Scratch el periodo de cada oacuterbita es propor-cional a los periodos orbitales reales de los planetas de Trappist Cada vez que un planeta completa una oacuterbita el modelo emite un sonido diferente
httpsscratchmiteduprojects153216618
Los sonidos estaacuten asignados de la siguiente manera pero es faacutecil cam-biar esto dentro del modelo
B ndash Chomp C ndash Boing D ndash CricketE ndash Meow F ndash Alien Creak2 G ndash Bass BeatboxH ndash Goose
El tiempo que dura cada oacuterbita se puede encontrar en el programa Scratch y se da en segundos
El cursor proporcional del modelo se puede utilizar para obtener muacuteltiplos de cada periodo orbital Por ejemplo si la proporcioacuten se es-tablece en 2 entonces el periodo de Trappist-1b ascenderaacute a 302 se-gundos y el de Trappist-1h seraacute de 40 segundos
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
El alumnado podriacutea iniciarse en el empleo de un programa informaacutetico para crear sus propias composiciones musicales basadas en los patrones orbitales de los planetas de TRAPPIST-1 Beatwave es una aplicacioacuten interesante que se puede usar con teleacutefonos moacuteviles y que ofrece la posibilidad de crear ritmos simples melodiacuteas melodiacuteas paralelas y de antildeadir instrumentos de fondo
67T8Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
1 Pulsa la flecha identifica los distintos sonidos que se oyen 2 Ordeacutenalos por periodos (del maacutes corto al maacutes largo) Pulsa stop
para detener los sonidos3 Cronometra cada uno crea una tabla con los periodos orbitales
(en segundos) 4 Pulsa en cada planeta para comprobar que cada sonido se re-
produce por separado Los datos reales de los planetas se pue-den encontrar en Wikipedia
httpsenwikiped iaorgwikiTRAPPIST-1mediaFile-PIA21425_-_TRAPPIST-1_Statistics_Tablejpg
El alumnado podriacutea recrear las oacuterbitas intentando cronometrar sus perio-dos mientras caminan en torno a una laquoestrellaraquo de manera que siempre pasen por el mismo punto cada vez que oigan el sonido de su planeta Esta recreacioacuten fiacutesica de las oacuterbitas con alumnos representando cada uno de los planetas orbitando alrededor de una estrella central podriacutea ayudar al grupo a entender la distancia a la que se encuentra cada planeta de la estrella y la velocidad a la que se desplaza en relacioacuten con los demaacutes pla-netas del sistema Asimismo podriacutea ayudarles a entender queacute hicieron en realidad durante la actividad con el programa Scratch que cada sonido re-presenta una oacuterbita completa Tendriacutean que poner a escala la distancia de las oacuterbitas porque si no algunos tardariacutean diacuteas en completar una vuelta de modo que un ejercicio matemaacutetico uacutetil consistiriacutea en crear una escala adecuada que pudiera representarse dentro de la clase Para ello deberaacuten asumir que las oacuterbitas son circulares Si juegan con el cursor proporcional del modelo encontraraacuten la mejor opcioacuten para que todos los planetas com-pleten sanos y salvos sus oacuterbitas respectivas Deberaacuten calcular la longitud del periodo de su sonido particular y luego lo comprobaraacuten
Quien tenga habilidad programando podraacute ampliar el ejercicio in-troduciendo las oacuterbitas de los planetas en el modelo
En este enlace se puede encontrar un ejemplo de movimiento circular
en Scratch
httpsscratchmiteduprojects11439426
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Usar los datos del periodo orbital para crear una composicioacuten musical similar para nuestro Sistema Solar y compara los dos sistemas
Crear una animacioacuten con Scratch para ilustrar la rotacioacuten de los planetas del sistema TRAPPIST-1 en torno a su estrella
gt Captura de pantalla del programa Scratch
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los planetas extrasolares y sus estrellas se
encuentran a millones de antildeos-luz de distancia del Sistema Solar
bull que las condiciones ambientales que se dan en esos planetas son diversas
bull que los seres vivos experimentan adaptaciones a lo largo del tiempo para sobrevivir en las condiciones ambientales que existen en cada momento
bull que en otros sistemas planetarios podriacutea haber formas de vida diferentes a las de la Tierra
Contexto
En esta actividad el alumnado recopilaraacute informacioacuten sobre planetas extrasolares y basaacutendose en ella usaraacute la imaginacioacuten y trabajaraacute de manera creativa para disentildear y describir un nuevo exoplaneta Para ello tendraacute en cuenta rasgos clave y las adaptaciones que necesitariacutean desarrollar los seres vivos para sobrevivir en las condiciones ambientales de ese
planeta
gt ExoMars Rover ESAATG medialab
69
tema 9AGENCIA DE VIAJES A PLANETAS EXTRASOLARES
Exploracioacuten de mundos alieniacutegenas
Libros tabletas y ordenadores
de consulta
Rotuladores y laacutepices
de colores
70 T9
Ordenador con conexioacuten a
internet
Material necesario para realizar la actividad
Papel
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astroacutenomo
galaacutectico y extragalaacutectico y Astrobioacutelogo
71T9Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
Para preparar con antelacioacutenPara esta actividad se pueden preparar etiquetas identificativas para las profesiones de astroacutenomo extra-galaacutectico y astrobioacutelogo
IntroduccioacutenExplica en clase que en este tema deben actuar en primer lugar como astroacutenomos extragalaacutecticos para estudiar y disentildear un planeta extrasolar distante Despueacutes haraacuten las veces de astrobioacutelogos para estudiar y disentildear alguna forma de vida alieniacutegena uacutenica y tendraacuten que describir coacutemo se ha adaptado a las condi-ciones ambientales que imperan en su lejano mundo
Empieza la actividad con un emocionante viaje a mundos distantes usando la herramienta interactiva httpeyesjplnasagoveyes-on-exoplanetshtml
Muestra en clase las imaacutegenes del sitio en Internet de la NASAhttpsexoplanetsnasagovalien-worldsexoplanet-travel-bureau
En este sitio encontraraacutes una seleccioacuten de carteles con gran variedad de exoplanetas que ilustran los rasgos uacutenicos de cada uno de ellos
bull TRAPPIST-1_Planet hop from TRAPPIST-1 (de planeta en planeta desde TRAPPIST-1)
bull PSOJ31885-22 _Where the night life never ends (Donde la vida nocturna nunca cesa)
bull HD4037G_Experience the gravity of a super earth (Experimenta la gravedad de una supertierra)
bull KEPLER-16B_Where your shadow always has company (Donde tu sombra siempre tiene compantildeiacutea)
bull 51 Pegasi-b_Greetings from your first exoplanet (Saludos desde tu primer exoplaneta)
bull KEPLER-186F_Where the grass is always redder (Donde la hierba siempre es maacutes roja)
El tamantildeos de estos exoplanetas va desde las supertierras hasta los minineptunos algunos son rocosos otros son aacuteridos como desiertos los hay volcaacutenicos achicharrantes geacutelidos unos son asolados por potentes vientos otros son bombardeados por radiacioacuten intensa
gt Muestra de carteles sobre exoplanetas del sitio web de la NASA
72 T9 Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
Actividad ACada grupo estudiaraacute varios sistemas de planetas extrasolares y con la informacioacuten obtenida crearaacute una descripcioacuten detallada del mundo distante inventado por ellos A continuacioacuten disentildearaacuten un cartel en el que figuren los principales rasgos de ese planeta
Actividad BSi en ese mundo pudiera haber vida iquestqueacute forma tendriacutea iquestQueacute clase de adaptaciones tendriacutean que desarrollar los seres vivos para sobrevivir en las condiciones ambientales de este planeta La astrobiologiacutea aspira a descubrir cuaacuteles son las condiciones necesarias para la vida y queacute formas puede adoptar la vida Los alumnos asumiraacuten el papel de as-trobioacutelogos para estudiar los entornos extremos que hay en la Tierra y las adaptaciones que han desarrollado los seres vivos para sobrevivir en ellos Usaraacuten esta informacioacuten para describir la clase de vida alieniacutegena que podriacutea existir en el nuevo mundo que han imaginado Dibujaraacuten y pondraacuten nombre a esta nueva forma de vida y sentildealaraacuten sus rasgos principales
Puesta en comuacutenLos grupos presentaraacuten sus disentildeos ante su clase o ante otra clase y describiraacuten con detalle el mundo alieniacutegena que han inventado Expli-caraacuten queacute adaptaciones han desarrollado los seres vivos para adaptar-se a ese entorno
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Si fuera posible iquesta cuaacutel de esos exoplanetas viajariacutean los chicos o enviariacutean una sonda para estudiarlo y por queacute El docente haraacute hincapieacute en que es imposible viajar a estos exoplanetas distantes debido a las inmensas distancias que nos separan de ellos iquestCoacutemo seriacutea ese lugar Si pudieran elegir sus caracteriacutesticas iquestcuaacuteles creen que seriacutean las ideales para vivir felices y con bienestar
Puede que los grupos quieran componer una muacutesica para acompantildear su mural Tambieacuten podriacutean disentildear confeccionar y decorar una maqueta para ilustrar los rasgos principales del mundo distante que han elegido Esta actividad podriacutea relacionarse con otros temas interdisciplinares del curriacuteculo como dibujo teatro tecnologiacutea ingenieriacutea geografiacutea lecto-escritura e informaacutetica
73T9Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
VoyagerEn 1977 se lanzaron las dos sondas gemelas Voyager 1 y 2 para explo-rar regiones del espacio a las que ninguacuten otro artefacto terrestre habiacutea llegado jamaacutes Ambas estaacuten maacutes lejos del Sol que Plutoacuten y a traveacutes de los datos que siguen enviando a la Tierra los cientiacuteficos confiacutean en co-nocer mejor el espacio que media entre las estrellas llamado espacio interestelar La nave lleva a bordo un disco de cobre chapado en oro de unos 30 cm con sonidos e imaacutegenes seleccionados para retratar la diversidad de la vida y la cultura en la Tierra
mdash iquestQueacute pondriacutean los chicos en un disco asiacute para enviar en una misioacuten con destino a un planeta distante situado fuera de los confines de nuestra propia Galaxia
mdash iquestCoacutemo describiriacutean a los seres humanos
mdash iquestQueacute los hace felicesmdash iquestQueacute cualidades consideran
deseables en un ser humano
mdash iquestQueacute aficiones animales accidentes geograacuteficos o muacutesica incluiriacutean en el disco
mdash Si tuvieran que escribir una carta a un ser alieniacutegena iquestqueacute le diriacutean
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
El alumnado podriacutea grabar un viacutedeo o un mensaje de voz composiciones musicales programas informaacuteticos robots creaciones artiacutesticas o fotografiacuteas Esta actividad ofrece muchas posibilidades para seguir un plantea-miento interdisciplinar amplio atractivo para todas las edades y todo tipo de capacidades
Otros cuadernos didaacutecticosConsulta todos los disponibles y descaacutergalos de la web wwweseroes
Deteccioacuten de exoplanetasESCONDIDOS EN LA LUZModelado de traacutensitos de exoplanetas
PRIMARIA
Ingenieriacutea de astronavesLA ALEACIOacuteN PERFECTADescubre las distintas propiedades de los materiales
PRIMARIA
Lanzamiento de cohetesTECNOLOGIacuteA ESPACIALCalcula y disentildea tu propio lanzamiento
PRIMARIA
Observador de la tierraCENTINELA INCANSABLERecogida y anaacutelisis de informacioacuten para comprender mejor nuestro planeta
PRIMARIA
Deteccioacuten de exoplanetasESCONDIDOS EN LA LUZModelado de traacutensitos de exoplanetas
SECUNDARIA Y BACHILLERATO
Ingenieriacutea de astronavesLA ALEACIOacuteN PERFECTADescubre las distintas propiedades de los materiales
SECUNDARIA Y BACHILLERATO
Lanzamiento de cohetesTECNOLOGIacuteA ESPACIALCalcula y disentildea tu propio lanzamiento
SECUNDARIA Y BACHILLERATO
Modelado de traacutensitos de exoplanetas
exoplanetasDeteccioacuten de
ESCONDIDOS EN LA LUZ
PrimariaCuaderno del profesorado
DE-P-01
Colaboradores ESERO Spain Mayo 2019
ANDALUCIacuteA Consejeriacutea de Educacioacuten y Deporte de la Junta de Andaluciacutea
ARAGOacuteN Fundacioacuten Centro Astronoacutemica Aragoneacutes Espacio 042
Fundacioacuten Ibercivis
ASTURIAS Consejeriacutea de Educacioacuten y Cultura del Gobierno del Principado de Asturias
CANARIAS Consejeriacutea de Educacioacuten y Universidades del Gobierno de Canarias
CATALUNtildeA CESIRE (Centre de Recursos Pedagogravegics Especiacutefics de Suport a la Innovacioacute i la Recerca Educativa) Departament drsquoEnsenyament Generalitat de Catalunya
GALICIA Conselleriacutea de Educacioacuten Universidade e Formacioacuten Profesional de la Xunta de Galicia
I BALEARES Conselleria De Educacioacuten y Universidad Govern Illes Balears
LA MANCHA Consejeriacutea de Eduacioacuten Cultura y Deportes Gobierno de Castilla La Mancha
MADRID Consejeriacutea de Educacioacuten e Investigacioacuten de la Comunidad de Madrid
Grupo de Investigacioacuten en Nutricioacuten Ejercicio y Estilo de Vida Saludable INEF Universidad Politeacutecnica de Madrid
MURCIA Consejeriacutea de Empleo Universidades y Empresa Regioacuten de Murcia
NAVARRA Pamplonetario
PAIacuteS VASCO Departamento de educacioacuten Gobierno Vasco
VALENCIA Ciutat de les Arts i les Ciegravencies Generalitat Valenciana
tema 6QUE LA FUERZA TE ACOMPANtildeE
Fabricacioacuten de un electroimaacuten
49
Cinta aislante Tijeras
Ademaacutes necesitaraacutes
Contenedor de plaacutestico
50 T6
Cable con aislamiento
(al menos 2 metros)2 pilas AA2 imanes
2 cables de conexioacuten
con pinzas de cocodrilo
Clips de papeleriacutea
2 varillas o clavos de hierro
grandes(uno fino y otro
grueso)2 portapilas AA
Material necesario para realizar la actividad
Interruptor o interruptor
casero
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astrofiacutesico e Ingeniero de producto
PelacablesTacos de madera
(para interruptor)Puntas
(para interruptor)
Material opcional
51T6Tema 6 Que la fuerza te acompantildee
Para preparar con antelacioacutenEl docente podraacute preparar interruptores eleacutectricos simples con el alumnado si no dispone de interruptores comerciales
Veacuteanse las instrucciones en el apartado titulado laquoInformacioacuten para el docenteraquo
Para esta actividad se pueden preparar etiquetas identificativas con la profesioacuten de astrofiacutesicoConviene confeccionar y probar un electroimaacuten antes de realizar la actividad en clase La fuerza del
imaacuten dependeraacute del nuacutemero de espiras con que se construya
ActividadIntroduccioacuten Muestra en clase una imagen del exoplaneta Proxima b y explica que se trata de un planeta distante que orbita alrededor de una estrella llamada Proxima Centauri que es la maacutes cercana al Sol Aunque la oacuterbita que sigue el planeta alrededor de su estrella estaacute dentro de la zona habitable soporta vientos descomuna-les 2000 veces maacutes fuertes que los que imperan en la Tierra y recibe un bombardeo intenso de radiacioacuten El planeta necesitariacutea contar con un campo magneacutetico potente para proteger cualquier tipo de vida que pudiera albergar
En esta actividad los alumnos investigaraacuten por su cuenta queacute tipos de imanes hay comprobaraacuten la atraccioacuten y repulsioacuten entre sus polos y la fuerza magneacutetica asimismo estudiaraacuten que los imanes atraen algunos materiales Tras discutir sus resultados explicaraacuten que la electricidad se puede usar para construir un imaacuten y lo que se obtiene se denomina electroimaacuten
Cada grupo usaraacute los materiales que hay dentro del recipiente para fabricar un electroimaacuten Primero comprobaraacute su eficacia usando clips de papeleriacutea Despueacutes los grupos debatiraacuten queacute materiales les gusta-riacutea someter a su electroimaacuten antes de reunir una serie de materiales
Averiguaciones
mdash iquestCuaacutentos clips de papeleriacutea atraeraacute el electroimaacuten
mdash iquestVariacutea la fuerza del imaacuten si se cambia la cantidad de espiras de alambre con que se construye
mdash iquestHay alguna relacioacuten entre el nuacutemero de espiras del electroimaacuten y la cantidad de clips de papeleriacutea que consigue atraer
52 T6 Tema 6 Que la fuerza te acompantildee
mdash iquestPuedes antildeadir un interruptor para activar y desactivar el paso de la electricidad y por tanto el imaacuten
mdash iquestCoacutemo afecta al imaacuten un incremento del voltaje con una pila maacutes potente o antildeadiendo maacutes pilas
mdash iquestRepercute en el imaacuten el empleo de un clavo maacutes largo maacutes corto maacutes grueso o maacutes fino
mdash iquestQueacute materiales se pueden levantar usando la atraccioacuten de un imaacuten
Los datos recopilados durante la investigacioacuten de la relacioacuten entre el nuacutemero de espiras y la cantidad de clips de papeleriacutea atraiacutedos se puede plasmar despueacutes en graacuteficas El alumnado deberaacute exponer sus hallaz-gos en forma de presentacioacuten o de mural
Puesta en comuacutenCada grupo elige un meacutetodo para informar de sus hallazgos al resto de la clase y resumiraacute sus resultados en la pizarra electroacutenica iquestEncontraron los grupos alguna conexioacuten entre el nuacutemero de espiras de alambre y la fuerza del electroimaacuten iquestLograron aumentar la potencia de su imaacuten iquestCoacutemo iquestQueacute materiales atrajo el imaacuten iquestCoinciden en sus conclusiones todos los grupos
Nuacutemero de espiras Nuacutemero de clips de papeleriacutea
53T6Tema 6 Que la fuerza te acompantildee
Informacioacuten para el docente Se cree que el campo magneacutetico de nuestro planeta se genera en las profundidades del nuacutecleo terrestre A medida que la Tierra gira se arremolinan los materiales fundidos situados en el nuacutecleo del planeta El hierro liacutequido conduce la electricidad y genera corrientes eleacutectricas que a su vez crean campos magneacuteticos Los cientiacuteficos han desarrollado un meacutetodo para calcular el campo magneacutetico de un planeta extrasolar distante que orbite alrededor de una estrella distinta de la nuestra El meacutetodo consiste en utilizar el telescopio espacial Hubble para observar el paso de un planeta por delante de su estrella y entonces estudiar la absorcioacuten de la radiacioacuten de la estrella por parte de la atmoacutesfera del planeta para por uacuteltimo estimar el tamantildeo de los campos magneacuteticos que actuacutean alrededor del planeta
Los campos magneacuteticos se producen cuando todos los electrones de un objeto de metal giran en la misma direccioacuten Un electroimaacuten es un tipo de imaacuten que usa electricidad y un material magneacutetico como el hierro para crear campos magneacuteticos Los campos magneacuteticos no se ven pero siacute se pueden medir sus efectos
Para construir un electroimaacuten simple bull Pela los extremos de un cable para despojarlos del aislamiento de
plaacutestico que los recubre bull Coloca los materiales dentro de un contenedor de plaacutestico que no
conduzca la electricidadbull Sujeta el cable de unos 20 cm de largo por uno de sus extremos
coloacutecalo en la cabeza de un clavo de hierro y enroacutellalo a lo largo de eacutel sin que se superponga en ninguacuten lugar hasta la punta del clavo
bull Aseguacuterate de que enrollas el cable en el clavo dando las vueltas siempre hacia el mismo lado para que la electricidad fluya en un solo sentido
bull Conecta los extremos del cable a los dos lados (el positivo y el ne-gativo) de la pila sujetaacutendolo a ellos con un trozo de cinta aislante para que no dejen de hacer contacto
bull Cuando hayas conectado el segundo extremo del cable la pila em-pezaraacute a conducir electricidad por las espiras de alambre y el clavo quedaraacute imantado
bull Si permutas las conexiones tambieacuten cambiaraacutes la polaridad del campo magneacutetico creado
bull Prueba el electroimaacuten colocaacutendolo cerca de un clip de papeleriacutea o cualquier otro metal
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Los alumnos investigaraacuten el exoplaneta HD 209458b apodado Osiris un juacutepiter caliente que viene a ser una tercera parte maacutes grande y maacutes brillante que Juacutepiter Tambieacuten podriacutean investigar Proxima b para lo que podraacuten apo-yarse en la informacioacuten que encontraraacuten aquiacute
httpsenwikipediaorgwikiProxima_Cen-tauri_b
httpswwwnasagovcontentgoddardhub-bles-new-shot-of-proxima-centauri-our-nea-rest-neighbor
CONFECCIOacuteN DE UN INTERRUPTOR SIMPLE
Clava dos puntillas pequentildeas en un taco pequentildeo de madera y ensarta en cada una de ellas un clip de papeleriacutea Sujeta los cables a la cabeza de cada puntilla con pinzas de coco-drilo El circuito se cierra al desplazar los clips para que esteacuten en contacto Usa este enlace para consultar las instrucciones para hacerlo y otros ejemplos de interruptores simples
httphomeschoolandthingsblogspotcouk201303making-simple-switch-for-elec-tricalhtml
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que las ondas electromagneacuteticas viajan por el
espaciobull que los cientiacuteficos captan esas ondas usando
radiotelescopios bull que esas ondas se traducen entonces a sonidosbull a trabajar siguiendo el meacutetodo cientiacutefico mediante
la formulacioacuten de predicciones la realizacioacuten de experimentos sin sesgos y la recopilacioacuten e interpretacioacuten de datos
Contexto
Los cuatro sateacutelites Cluster de ESA han descubierto que la Tierra y otros planetas con campos magneacuteticos como Juacutepiter y Saturno emiten sentildeales de radio que viajan por el espacio en un haz delgado Estas emisiones solo se pueden detectar e interpretar usando radiotelescopios de gran tamantildeo
En esta actividad el alumnado recrearaacute diversos sistemas para enviar mensajes a distancia incluido el recorrido de las ondas de radio por el espacio usaraacute el meacutetodo cientiacutefico para estudiar los teleacutefonos con cuerda y escucharaacute los sonidos
naturales de la Tierra
gt Representacioacuten artiacutestica de los sateacutelites CLUSTER Copyright NASA
55
tema 7iquestHAY ALGUIEN A LA ESCUCHA
Comunicacioacuten a traveacutes del espacio
2 vasos desechables
56 T7
CuerdaHilo de nailon
Material necesario para realizar la actividad A
Bazuca de aire o caja de cartoacuten
Pelotas de espuma de diferentes
coloresVasos
desechablesParaguasPapel Radio analoacutegica
Ademaacutes necesitaraacutes para realizar la actividad A
Ademaacutes necesitaraacutes para realizar la actividad B
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Radioastroacutenomo
e Ingeniero de Sonido
2 platillos (muacutesica)
1 velaFicha de
actividades 2b
Linterna
Tabla con Coacutedigo Morse
o aplicacioacuten para moacutevil
Una caja de cartoacuten Compaacutes Tijeras Cinta adhesiva
Material opcional
Material necesario para construir un bazuca de aire
57T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Para preparar con antelacioacutenEl docente puede conseguir un bazuca de aire por Internet o se puede construir uno con una caja de car-toacuten (consulte el apartado titulado ldquoInformacioacuten para el docenterdquo)
Ten a mano una radio analoacutegica
Para la construccioacuten del teleacutefono deberemos practicar un orificio en la base de cada vaso previamente Para esta investigacioacuten se pueden preparar etiquetas identificativas con las profesiones de Radioastroacuteno-mo e Ingeniero de Sonido
Actividad AAveriguar maneras de enviar mensajes a distancia
Introduccioacuten Comienza el tema con una demostracioacuten para despertar la imaginacioacuten del alumnado Tiende una cuerda por el aula y cuelga de ella un trozo de papel o pide a alguien de la clase que lo sostenga en alto Utiliza un ba-zuca de aire para lanzar una onda de aire a traveacutes del aula que haga vibrar el papel Luego pide que un par de voluntarios se coloquen los vasos desechables en la cabeza Apunta con el bazuca hacia cada uno de los vasos y dispara Los vasos se tambalearaacuten y se caeraacuten Pregunta en clase queacute creen que pasa
Tambieacuten se pueden chocar dos platillos para demostrar que el aire que desplazan apaga la llama de una vela
Explica a la clase que aunque no vemos el aire moverse hasta el papel o los vasos siacute vemos o percibimos las consecuencias de ese desplazamiento De manera anaacuteloga las ondas de radio que recorren distancias inmen-sas por el espacio no se ven pero sabemos que estaacuten ahiacute al capturarlas y transformarlas en sonido Pregunta en clase si se les ocurre alguna manera de enviar mensajes a distancia aquiacute en el planeta Tierra Deja que debatan sus propuestas Ensentildea en clase dos objetos sencillos (vasos de papel y cuerda) que podriacutean utilizarse para enviar un mensaje iquestSe le ocurre a alguien coacutemo Aniacutemalos a comprobar sus propuestas A continuacioacuten los chicos probaraacuten por parejas a usar vasos de papel y cuerda para mandar mensajes Organizados ya por grupos debe-raacuten identificar queacute variables pueden cambiarse y coacutemo planificariacutean la investigacioacuten Tal vez quieran apoyarse en la ficha de actividades 2b (del tema 2) para planificar la resolucioacuten de interrogantes como
mdash iquestAfecta la longitud de la cuerda o el tipo de cuerda al sonido recibido
mdash iquestQueacute pasa cuando la cuerda estaacute tensa o flojamdash iquestTiene alguna repercusioacuten el material del
que estaacute hecho el vasomdash iquestFuncionariacutea el teleacutefono de cuerda
doblando una esquina
58 T7 Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
mdash El alumnado recopilaraacute y anotaraacute los datos y compartiraacute los resultados con la clase
mdash iquestQueacute tipo de cuerda o vaso recomendariacutean y por queacute
Puesta en comuacutenExplica en clase que los sonidos se generan mediante vibraciones que se desplazan a traveacutes del aire de soacute-lidos y de liacutequidos Las vibraciones que se producen al hablar dentro del vaso viajan por la cuerda hasta lle-gar al otro vaso el aire que hay dentro del vaso y los huesos que hay en el craacuteneo vibran y esas vibraciones llegan hasta los oiacutedos y entonces el cerebro descifra esa informacioacuten en forma de sonidos reconocibles
Para afianzar estos conocimientos se puede utilizar este viacutedeo
httpswwwyoutubecomwatchv=HMXoHKwWmU8
Actividad BEstudio de las ondas de radio
IntroduccioacutenHaz hincapieacute en que las ondas de radio son muy diferentes de las ondas del sonido Explica que las ondas electromagneacuteticas pueden viajar por el espacio sin necesidad de que haya aire Algunas de estas ondas se denominan ondas de radio Los cientiacuteficos han descubierto una manera de captar ondas de radio y convertirlas en sentildeales que viajan hasta nuestro oiacutedo
A continuacioacuten el alumnado reproduciraacute en clase el viaje que siguen las ondas electromagneacuteticas por el espacio hasta llegar al radiotelescopio Varios voluntarios se colocaraacuten en un extremo del aula con pelotas de espuma de diferentes colores que lanzaraacuten hacia el laquoradiotelescopioraquo un paraguas abierto que otro voluntario sujetaraacute desde el lado opuesto del aula de manera que la parte coacutencava mire hacia la clase Alguien decidiraacute queacute colores representaraacuten las ondas de radio uacutetiles Cuando se hayan lanzado todas las pelotas solo se conservaraacuten las pelotas de los colores elegidos que haya atrapado el paraguas mientras que el resto se desecharaacute Explica en clase que las estrellas (representadas por los alumnos voluntarios) emiten un montoacuten de radiacioacuten (representada aquiacute por todas las pelotas de diferentes colores) que viaja por el espacio el radiotelescopio (representado por el paraguas) capta toda esa radiacioacuten pero este instrumento solo podraacute utilizar la radiacioacuten de ciertas longitudes de onda las denominas ondas de radio las cuales transformaraacute en sentildeales comprensibles para nosotros
59T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Demostracioacuten del docenteUtiliza una radio analoacutegica para que el alumnado perciba el sonido que se oye cuando no estaacute sintonizada ninguna emisora mientras que al sintonizar alguna el sonido se vuelve niacutetido De forma anaacuteloga seriacutea-mos incapaces de atribuir un sentido a las ondas de radio si su energiacutea no se transformara en vibraciones que percibimos en forma de sonidos
Explica en clase que la Tierra y otros planetas tienen una manera de gritarle al resto de la Galaxia laquoiexclEstoy aquiacuteraquo Lo que ocurre es que ese mensaje solo se percibe y se entiende mediante radiotelescopios de gran tamantildeo
En este enlace escucharaacutes una grabacioacuten con los laquosonidosraquo
naturales de la Tierra
httpwwwesaintesaKIDSenSEM5QPSHKHF_LifeinSpace_0html
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Los maacutes entusiastas podriacutean construir o com-prar un transmisor que permita al alumnado enviar mensajes Los chicos tambieacuten podriacutean realizar su propia grabacioacuten de radio
Tambieacuten podriacutea estudiarse el coacutedigo Morse Existe una aplicacioacuten para teleacutefonos moacuteviles llamada Morse-It que traduce textos a pitidos en coacutedigo Morse Una laacutempara led podriacutea sustituirse por un timbre Otra alternativa seriacutea utilizar una linterna para enviar mensajes con patrones de haces de luz Explica que la luz se puede usar de este modo para enviar informacioacuten
Imagen 1 El Observatorio IRAM Pico Veleta o IRAM 30m es un radiotelescopio pertenecien-te al Instituto de Radioastronomiacutea Milimeacutetrica que estaacute situado en la loma de Dilar en Sierra Nevada a una altura de 2850 m sobre el nivel del mar
gt Radiotelescopio del observatorio de Sierra Nevada desde las pistas de esquiacute
60 T7 Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
A - J --- S 1 ----
B - K -- T - 2 ---
C -- L - U - 3 --
D - M -- V - 4 -
E N - W -- 5
F - O --- X -- 6 -
G -- P -- Y --- 7 --
H Q --- Z -- 8 ---
I R - 0 -----
9 ----
gt Tabla con el coacutedigo Morse
61T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Informacioacuten para el docente Los objetos que pueblan el espacio como planetas exoplanetas estrellas polvo y gas emiten ondas elec-tromagneacuteticas de diferentes longitudes de onda Parte de la luz que emiten tiene longitudes de onda muy largas algunas de hasta kiloacutemetro y medio de longitud Estas ondas largas reciben el nombre de ondas de radio y son parte de una serie maacutes grande de ondas denominadas en su conjunto espectro electromag-neacutetico Como las ondas de radio son tan largas para captarlas se utilizan telescopios especiales llamados radiotelescopios Estos son mucho maacutes grandes que los telescopios que se usan para captar la luz visible Estos instrumentos inmensos se apuntan hacia las estrellas o planetas y permiten conocer su estructura movimiento y composicioacuten a partir del estudio de las ondas de radio que provienen de esos objetos En astronomiacutea se utilizan ciertos instrumentos para convertir las ondas de radio en imaacutegenes y sonidos
Construccioacuten de un bazuca de aire1 Sella por completo todos los bordes de la caja con la cinta adhesiva 2 Traza un ciacuterculo en el centro de uno de sus lados recoacutertalo y sella los bordes de este orificio
con cinta 3 Golpea con las manos simultaacuteneamente dos lados opuestos de la caja de manera que el aire que
hay en su interior se vea forzado a salir por el orificio circular 4 Dirige el aire saliente hacia el objetivo como un montoacuten de vasos de papel para intentar tumbarlos
con la raacutefaga
gt Bazuka de aire
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los sonidos se producen por vibracionesbull que el tono de un sonido se puede cambiarbull que los exoplanetas pueden transitar ante el disco
de sus estrellas siguiendo un patroacuten regular
Contexto
El telescopio espacial Spitzer reveloacute hace poco que alrededor de la estrella TRAPPIST-1 orbitan siete planetas similares a la Tierra cuyo nombre astronoacutemico es b c d e f g y h Los planetas se detectaron debido a sus traacutensito por delante de la estrella lo que eclipsa perioacutedicamente una parte minuacutescula de la luz estelar Los planetas orbitan esta estrella siguiendo un patroacuten
En este tema el alumnado usaraacute materiales cotidianos para confeccionar instrumentos sencillos como flautas de pan a partir de pajitas de refrescos y producir con ellos siete notas que combinaraacuten al
antojo de su imaginacioacuten para crear melodiacuteas
gt Sistema solar de TRAPPIST-1 Copyright de la ilustracioacuten NASA
63
tema 8LA MUacuteSICA DE LOS PLANETAS EXTRASOLARES
Sonidos del espacio
64 T8
Ordenador con conexioacuten a
internet
Material necesario para realizar la actividad
Pajitas de refresco
Ademaacutes necesitaraacutes
Vasos desechables
Cinta adhesiva
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Ingeniero de
sonido y Cientiacutefico planetario
Botellas o vasos Baquetas Cajas de cartoacuten vaciacuteas
Gomas elaacutesticas Reglas de plaacutestico
65T8Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
Para preparar con antelacioacutenPara esta actividad se pueden preparar etiquetas indentificativas para la profesioacuten de ingeniero de sonido
ActividadIntroduccioacutenExplica en clase que el telescopio espacial Spitzer descubrioacute la estrella TRAPPIST-1 y sus siete planetas
Muestra la imagen de TRAPPIST-1
httpcdnsci-newscomimagesenlarge3image_4728e-TRAPPIST-1jpg
Reproduce en clase la animacioacuten de los traacutensitos ante TRAPPIST que aparece en el siguiente viacutedeo Las oacuterbitas se han acelerado para que el viacutedeo dure un solo minutohttpwwwspitzercaltecheduexploreblog371-Making-Music-from-Exoplanets
Explica que usando los patrones de los traacutensitos de estos siete planetas similares a la Tierra ante el disco de su estrella ha inspirado a un muacutesico a componer una melodiacutea basada en los tiempos en los que se produ-cen esos traacutensitos Asignoacute al traacutensito de cada planeta una nota musical acorde con su nombre (en ingleacutes b es la nota si c es do d es re e es la nota mi f es fa g es sol y h no se corresponde con ninguna nota musical) y antildeadioacute al conjunto una instrumentacioacuten sencilla de fondo y el ritmo de un tambor
Pon ejemplos de alguacuten otro sistema planetario extrasolar como Gliese o Kepler
con una cantidad diversa de planetas en oacuterbita alrededor de la estrella central
httpsexoplanetsnasagovresources174 httpswwwnasagovameskeplerkepler-186-and-the-solar-system
El alumnado cortaraacute las pajitas de papel para construir siete laquoflautas de panraquo de distintas longitudes Todas ellas deberaacuten tener uno de sus extremos aplanado de manera que al soplar por eacutel se produzca una nota o vibracioacuten diferente iquestSon capaces los alumnos de usar las flautas por turnos para crear una melodiacutea Organizados en grupos los chicos usaraacuten esas siete notas para crear una melodiacutea baacutesica a la que antildeadiraacuten la muacutesica que deseen
Ya han compuesto una muacutesica basada en los traacutensitos de TRAPPIST iquestPodraacuten crear ahora una melodiacutea basada en otros sistemas Podriacutean probar a llenar botellas o jarras con agua hasta distintas alturas a tamborilear con las baquetas a hacer vibrar reglas sobre el borde de una mesa o a hacer vibrar gomillas elaacutesticas tensadas a lo ancho de una caja de pantildeuelos vaciacutea
mdash iquestSeriacutea capaz alguacuten grupo de componer un rap para acompantildear sus melodiacuteas
66 T8 Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
Puesta en comuacutenCada grupo interpretaraacute su composicioacuten para toda la clase iquestSe les ocurre alguna aportacioacuten para mejorar las piezas musicales
En el tema 7 el alumnado aprendioacute que los planetas con un cam-po magneacutetico producen sentildeales que se pueden detectar mediante radiotelescopios Si una raza alieniacutegena captara las sentildeales de radio naturales que emite la Tierra oiriacutea una serie de chasquidos y silbidos iexclparecidos a los de R2-D2 el robot de Star Wars
Vuelve a oiacuter los chasquidos y silbidos de la Tierra en el sitio ESA Kids
httpwwwesaintesaKIDSenSEM5QPSHKHF_LifeinSpace_0html
Oiacuted en clase un corte de Star Wars la firma de cinco notas de la peliacute-cula Encuentros en la tercera fase o cualquier otra muacutesica relacionada con el espacio
Actividad B El programa ScratchCada uno de los planetas de Trappist-1 tarda un tiempo diferente en completar una oacuterbita alrededor de su estrella central Las leyes de Ke-pler dicen que cuanto maacutes lejos se encuentra un planeta de su estrella maacutes tarda en recorrer su oacuterbita
En este proyecto en Scratch el periodo de cada oacuterbita es propor-cional a los periodos orbitales reales de los planetas de Trappist Cada vez que un planeta completa una oacuterbita el modelo emite un sonido diferente
httpsscratchmiteduprojects153216618
Los sonidos estaacuten asignados de la siguiente manera pero es faacutecil cam-biar esto dentro del modelo
B ndash Chomp C ndash Boing D ndash CricketE ndash Meow F ndash Alien Creak2 G ndash Bass BeatboxH ndash Goose
El tiempo que dura cada oacuterbita se puede encontrar en el programa Scratch y se da en segundos
El cursor proporcional del modelo se puede utilizar para obtener muacuteltiplos de cada periodo orbital Por ejemplo si la proporcioacuten se es-tablece en 2 entonces el periodo de Trappist-1b ascenderaacute a 302 se-gundos y el de Trappist-1h seraacute de 40 segundos
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
El alumnado podriacutea iniciarse en el empleo de un programa informaacutetico para crear sus propias composiciones musicales basadas en los patrones orbitales de los planetas de TRAPPIST-1 Beatwave es una aplicacioacuten interesante que se puede usar con teleacutefonos moacuteviles y que ofrece la posibilidad de crear ritmos simples melodiacuteas melodiacuteas paralelas y de antildeadir instrumentos de fondo
67T8Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
1 Pulsa la flecha identifica los distintos sonidos que se oyen 2 Ordeacutenalos por periodos (del maacutes corto al maacutes largo) Pulsa stop
para detener los sonidos3 Cronometra cada uno crea una tabla con los periodos orbitales
(en segundos) 4 Pulsa en cada planeta para comprobar que cada sonido se re-
produce por separado Los datos reales de los planetas se pue-den encontrar en Wikipedia
httpsenwikiped iaorgwikiTRAPPIST-1mediaFile-PIA21425_-_TRAPPIST-1_Statistics_Tablejpg
El alumnado podriacutea recrear las oacuterbitas intentando cronometrar sus perio-dos mientras caminan en torno a una laquoestrellaraquo de manera que siempre pasen por el mismo punto cada vez que oigan el sonido de su planeta Esta recreacioacuten fiacutesica de las oacuterbitas con alumnos representando cada uno de los planetas orbitando alrededor de una estrella central podriacutea ayudar al grupo a entender la distancia a la que se encuentra cada planeta de la estrella y la velocidad a la que se desplaza en relacioacuten con los demaacutes pla-netas del sistema Asimismo podriacutea ayudarles a entender queacute hicieron en realidad durante la actividad con el programa Scratch que cada sonido re-presenta una oacuterbita completa Tendriacutean que poner a escala la distancia de las oacuterbitas porque si no algunos tardariacutean diacuteas en completar una vuelta de modo que un ejercicio matemaacutetico uacutetil consistiriacutea en crear una escala adecuada que pudiera representarse dentro de la clase Para ello deberaacuten asumir que las oacuterbitas son circulares Si juegan con el cursor proporcional del modelo encontraraacuten la mejor opcioacuten para que todos los planetas com-pleten sanos y salvos sus oacuterbitas respectivas Deberaacuten calcular la longitud del periodo de su sonido particular y luego lo comprobaraacuten
Quien tenga habilidad programando podraacute ampliar el ejercicio in-troduciendo las oacuterbitas de los planetas en el modelo
En este enlace se puede encontrar un ejemplo de movimiento circular
en Scratch
httpsscratchmiteduprojects11439426
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Usar los datos del periodo orbital para crear una composicioacuten musical similar para nuestro Sistema Solar y compara los dos sistemas
Crear una animacioacuten con Scratch para ilustrar la rotacioacuten de los planetas del sistema TRAPPIST-1 en torno a su estrella
gt Captura de pantalla del programa Scratch
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los planetas extrasolares y sus estrellas se
encuentran a millones de antildeos-luz de distancia del Sistema Solar
bull que las condiciones ambientales que se dan en esos planetas son diversas
bull que los seres vivos experimentan adaptaciones a lo largo del tiempo para sobrevivir en las condiciones ambientales que existen en cada momento
bull que en otros sistemas planetarios podriacutea haber formas de vida diferentes a las de la Tierra
Contexto
En esta actividad el alumnado recopilaraacute informacioacuten sobre planetas extrasolares y basaacutendose en ella usaraacute la imaginacioacuten y trabajaraacute de manera creativa para disentildear y describir un nuevo exoplaneta Para ello tendraacute en cuenta rasgos clave y las adaptaciones que necesitariacutean desarrollar los seres vivos para sobrevivir en las condiciones ambientales de ese
planeta
gt ExoMars Rover ESAATG medialab
69
tema 9AGENCIA DE VIAJES A PLANETAS EXTRASOLARES
Exploracioacuten de mundos alieniacutegenas
Libros tabletas y ordenadores
de consulta
Rotuladores y laacutepices
de colores
70 T9
Ordenador con conexioacuten a
internet
Material necesario para realizar la actividad
Papel
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astroacutenomo
galaacutectico y extragalaacutectico y Astrobioacutelogo
71T9Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
Para preparar con antelacioacutenPara esta actividad se pueden preparar etiquetas identificativas para las profesiones de astroacutenomo extra-galaacutectico y astrobioacutelogo
IntroduccioacutenExplica en clase que en este tema deben actuar en primer lugar como astroacutenomos extragalaacutecticos para estudiar y disentildear un planeta extrasolar distante Despueacutes haraacuten las veces de astrobioacutelogos para estudiar y disentildear alguna forma de vida alieniacutegena uacutenica y tendraacuten que describir coacutemo se ha adaptado a las condi-ciones ambientales que imperan en su lejano mundo
Empieza la actividad con un emocionante viaje a mundos distantes usando la herramienta interactiva httpeyesjplnasagoveyes-on-exoplanetshtml
Muestra en clase las imaacutegenes del sitio en Internet de la NASAhttpsexoplanetsnasagovalien-worldsexoplanet-travel-bureau
En este sitio encontraraacutes una seleccioacuten de carteles con gran variedad de exoplanetas que ilustran los rasgos uacutenicos de cada uno de ellos
bull TRAPPIST-1_Planet hop from TRAPPIST-1 (de planeta en planeta desde TRAPPIST-1)
bull PSOJ31885-22 _Where the night life never ends (Donde la vida nocturna nunca cesa)
bull HD4037G_Experience the gravity of a super earth (Experimenta la gravedad de una supertierra)
bull KEPLER-16B_Where your shadow always has company (Donde tu sombra siempre tiene compantildeiacutea)
bull 51 Pegasi-b_Greetings from your first exoplanet (Saludos desde tu primer exoplaneta)
bull KEPLER-186F_Where the grass is always redder (Donde la hierba siempre es maacutes roja)
El tamantildeos de estos exoplanetas va desde las supertierras hasta los minineptunos algunos son rocosos otros son aacuteridos como desiertos los hay volcaacutenicos achicharrantes geacutelidos unos son asolados por potentes vientos otros son bombardeados por radiacioacuten intensa
gt Muestra de carteles sobre exoplanetas del sitio web de la NASA
72 T9 Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
Actividad ACada grupo estudiaraacute varios sistemas de planetas extrasolares y con la informacioacuten obtenida crearaacute una descripcioacuten detallada del mundo distante inventado por ellos A continuacioacuten disentildearaacuten un cartel en el que figuren los principales rasgos de ese planeta
Actividad BSi en ese mundo pudiera haber vida iquestqueacute forma tendriacutea iquestQueacute clase de adaptaciones tendriacutean que desarrollar los seres vivos para sobrevivir en las condiciones ambientales de este planeta La astrobiologiacutea aspira a descubrir cuaacuteles son las condiciones necesarias para la vida y queacute formas puede adoptar la vida Los alumnos asumiraacuten el papel de as-trobioacutelogos para estudiar los entornos extremos que hay en la Tierra y las adaptaciones que han desarrollado los seres vivos para sobrevivir en ellos Usaraacuten esta informacioacuten para describir la clase de vida alieniacutegena que podriacutea existir en el nuevo mundo que han imaginado Dibujaraacuten y pondraacuten nombre a esta nueva forma de vida y sentildealaraacuten sus rasgos principales
Puesta en comuacutenLos grupos presentaraacuten sus disentildeos ante su clase o ante otra clase y describiraacuten con detalle el mundo alieniacutegena que han inventado Expli-caraacuten queacute adaptaciones han desarrollado los seres vivos para adaptar-se a ese entorno
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Si fuera posible iquesta cuaacutel de esos exoplanetas viajariacutean los chicos o enviariacutean una sonda para estudiarlo y por queacute El docente haraacute hincapieacute en que es imposible viajar a estos exoplanetas distantes debido a las inmensas distancias que nos separan de ellos iquestCoacutemo seriacutea ese lugar Si pudieran elegir sus caracteriacutesticas iquestcuaacuteles creen que seriacutean las ideales para vivir felices y con bienestar
Puede que los grupos quieran componer una muacutesica para acompantildear su mural Tambieacuten podriacutean disentildear confeccionar y decorar una maqueta para ilustrar los rasgos principales del mundo distante que han elegido Esta actividad podriacutea relacionarse con otros temas interdisciplinares del curriacuteculo como dibujo teatro tecnologiacutea ingenieriacutea geografiacutea lecto-escritura e informaacutetica
73T9Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
VoyagerEn 1977 se lanzaron las dos sondas gemelas Voyager 1 y 2 para explo-rar regiones del espacio a las que ninguacuten otro artefacto terrestre habiacutea llegado jamaacutes Ambas estaacuten maacutes lejos del Sol que Plutoacuten y a traveacutes de los datos que siguen enviando a la Tierra los cientiacuteficos confiacutean en co-nocer mejor el espacio que media entre las estrellas llamado espacio interestelar La nave lleva a bordo un disco de cobre chapado en oro de unos 30 cm con sonidos e imaacutegenes seleccionados para retratar la diversidad de la vida y la cultura en la Tierra
mdash iquestQueacute pondriacutean los chicos en un disco asiacute para enviar en una misioacuten con destino a un planeta distante situado fuera de los confines de nuestra propia Galaxia
mdash iquestCoacutemo describiriacutean a los seres humanos
mdash iquestQueacute los hace felicesmdash iquestQueacute cualidades consideran
deseables en un ser humano
mdash iquestQueacute aficiones animales accidentes geograacuteficos o muacutesica incluiriacutean en el disco
mdash Si tuvieran que escribir una carta a un ser alieniacutegena iquestqueacute le diriacutean
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
El alumnado podriacutea grabar un viacutedeo o un mensaje de voz composiciones musicales programas informaacuteticos robots creaciones artiacutesticas o fotografiacuteas Esta actividad ofrece muchas posibilidades para seguir un plantea-miento interdisciplinar amplio atractivo para todas las edades y todo tipo de capacidades
Otros cuadernos didaacutecticosConsulta todos los disponibles y descaacutergalos de la web wwweseroes
Deteccioacuten de exoplanetasESCONDIDOS EN LA LUZModelado de traacutensitos de exoplanetas
PRIMARIA
Ingenieriacutea de astronavesLA ALEACIOacuteN PERFECTADescubre las distintas propiedades de los materiales
PRIMARIA
Lanzamiento de cohetesTECNOLOGIacuteA ESPACIALCalcula y disentildea tu propio lanzamiento
PRIMARIA
Observador de la tierraCENTINELA INCANSABLERecogida y anaacutelisis de informacioacuten para comprender mejor nuestro planeta
PRIMARIA
Deteccioacuten de exoplanetasESCONDIDOS EN LA LUZModelado de traacutensitos de exoplanetas
SECUNDARIA Y BACHILLERATO
Ingenieriacutea de astronavesLA ALEACIOacuteN PERFECTADescubre las distintas propiedades de los materiales
SECUNDARIA Y BACHILLERATO
Lanzamiento de cohetesTECNOLOGIacuteA ESPACIALCalcula y disentildea tu propio lanzamiento
SECUNDARIA Y BACHILLERATO
Modelado de traacutensitos de exoplanetas
exoplanetasDeteccioacuten de
ESCONDIDOS EN LA LUZ
PrimariaCuaderno del profesorado
DE-P-01
Colaboradores ESERO Spain Mayo 2019
ANDALUCIacuteA Consejeriacutea de Educacioacuten y Deporte de la Junta de Andaluciacutea
ARAGOacuteN Fundacioacuten Centro Astronoacutemica Aragoneacutes Espacio 042
Fundacioacuten Ibercivis
ASTURIAS Consejeriacutea de Educacioacuten y Cultura del Gobierno del Principado de Asturias
CANARIAS Consejeriacutea de Educacioacuten y Universidades del Gobierno de Canarias
CATALUNtildeA CESIRE (Centre de Recursos Pedagogravegics Especiacutefics de Suport a la Innovacioacute i la Recerca Educativa) Departament drsquoEnsenyament Generalitat de Catalunya
GALICIA Conselleriacutea de Educacioacuten Universidade e Formacioacuten Profesional de la Xunta de Galicia
I BALEARES Conselleria De Educacioacuten y Universidad Govern Illes Balears
LA MANCHA Consejeriacutea de Eduacioacuten Cultura y Deportes Gobierno de Castilla La Mancha
MADRID Consejeriacutea de Educacioacuten e Investigacioacuten de la Comunidad de Madrid
Grupo de Investigacioacuten en Nutricioacuten Ejercicio y Estilo de Vida Saludable INEF Universidad Politeacutecnica de Madrid
MURCIA Consejeriacutea de Empleo Universidades y Empresa Regioacuten de Murcia
NAVARRA Pamplonetario
PAIacuteS VASCO Departamento de educacioacuten Gobierno Vasco
VALENCIA Ciutat de les Arts i les Ciegravencies Generalitat Valenciana
Cinta aislante Tijeras
Ademaacutes necesitaraacutes
Contenedor de plaacutestico
50 T6
Cable con aislamiento
(al menos 2 metros)2 pilas AA2 imanes
2 cables de conexioacuten
con pinzas de cocodrilo
Clips de papeleriacutea
2 varillas o clavos de hierro
grandes(uno fino y otro
grueso)2 portapilas AA
Material necesario para realizar la actividad
Interruptor o interruptor
casero
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astrofiacutesico e Ingeniero de producto
PelacablesTacos de madera
(para interruptor)Puntas
(para interruptor)
Material opcional
51T6Tema 6 Que la fuerza te acompantildee
Para preparar con antelacioacutenEl docente podraacute preparar interruptores eleacutectricos simples con el alumnado si no dispone de interruptores comerciales
Veacuteanse las instrucciones en el apartado titulado laquoInformacioacuten para el docenteraquo
Para esta actividad se pueden preparar etiquetas identificativas con la profesioacuten de astrofiacutesicoConviene confeccionar y probar un electroimaacuten antes de realizar la actividad en clase La fuerza del
imaacuten dependeraacute del nuacutemero de espiras con que se construya
ActividadIntroduccioacuten Muestra en clase una imagen del exoplaneta Proxima b y explica que se trata de un planeta distante que orbita alrededor de una estrella llamada Proxima Centauri que es la maacutes cercana al Sol Aunque la oacuterbita que sigue el planeta alrededor de su estrella estaacute dentro de la zona habitable soporta vientos descomuna-les 2000 veces maacutes fuertes que los que imperan en la Tierra y recibe un bombardeo intenso de radiacioacuten El planeta necesitariacutea contar con un campo magneacutetico potente para proteger cualquier tipo de vida que pudiera albergar
En esta actividad los alumnos investigaraacuten por su cuenta queacute tipos de imanes hay comprobaraacuten la atraccioacuten y repulsioacuten entre sus polos y la fuerza magneacutetica asimismo estudiaraacuten que los imanes atraen algunos materiales Tras discutir sus resultados explicaraacuten que la electricidad se puede usar para construir un imaacuten y lo que se obtiene se denomina electroimaacuten
Cada grupo usaraacute los materiales que hay dentro del recipiente para fabricar un electroimaacuten Primero comprobaraacute su eficacia usando clips de papeleriacutea Despueacutes los grupos debatiraacuten queacute materiales les gusta-riacutea someter a su electroimaacuten antes de reunir una serie de materiales
Averiguaciones
mdash iquestCuaacutentos clips de papeleriacutea atraeraacute el electroimaacuten
mdash iquestVariacutea la fuerza del imaacuten si se cambia la cantidad de espiras de alambre con que se construye
mdash iquestHay alguna relacioacuten entre el nuacutemero de espiras del electroimaacuten y la cantidad de clips de papeleriacutea que consigue atraer
52 T6 Tema 6 Que la fuerza te acompantildee
mdash iquestPuedes antildeadir un interruptor para activar y desactivar el paso de la electricidad y por tanto el imaacuten
mdash iquestCoacutemo afecta al imaacuten un incremento del voltaje con una pila maacutes potente o antildeadiendo maacutes pilas
mdash iquestRepercute en el imaacuten el empleo de un clavo maacutes largo maacutes corto maacutes grueso o maacutes fino
mdash iquestQueacute materiales se pueden levantar usando la atraccioacuten de un imaacuten
Los datos recopilados durante la investigacioacuten de la relacioacuten entre el nuacutemero de espiras y la cantidad de clips de papeleriacutea atraiacutedos se puede plasmar despueacutes en graacuteficas El alumnado deberaacute exponer sus hallaz-gos en forma de presentacioacuten o de mural
Puesta en comuacutenCada grupo elige un meacutetodo para informar de sus hallazgos al resto de la clase y resumiraacute sus resultados en la pizarra electroacutenica iquestEncontraron los grupos alguna conexioacuten entre el nuacutemero de espiras de alambre y la fuerza del electroimaacuten iquestLograron aumentar la potencia de su imaacuten iquestCoacutemo iquestQueacute materiales atrajo el imaacuten iquestCoinciden en sus conclusiones todos los grupos
Nuacutemero de espiras Nuacutemero de clips de papeleriacutea
53T6Tema 6 Que la fuerza te acompantildee
Informacioacuten para el docente Se cree que el campo magneacutetico de nuestro planeta se genera en las profundidades del nuacutecleo terrestre A medida que la Tierra gira se arremolinan los materiales fundidos situados en el nuacutecleo del planeta El hierro liacutequido conduce la electricidad y genera corrientes eleacutectricas que a su vez crean campos magneacuteticos Los cientiacuteficos han desarrollado un meacutetodo para calcular el campo magneacutetico de un planeta extrasolar distante que orbite alrededor de una estrella distinta de la nuestra El meacutetodo consiste en utilizar el telescopio espacial Hubble para observar el paso de un planeta por delante de su estrella y entonces estudiar la absorcioacuten de la radiacioacuten de la estrella por parte de la atmoacutesfera del planeta para por uacuteltimo estimar el tamantildeo de los campos magneacuteticos que actuacutean alrededor del planeta
Los campos magneacuteticos se producen cuando todos los electrones de un objeto de metal giran en la misma direccioacuten Un electroimaacuten es un tipo de imaacuten que usa electricidad y un material magneacutetico como el hierro para crear campos magneacuteticos Los campos magneacuteticos no se ven pero siacute se pueden medir sus efectos
Para construir un electroimaacuten simple bull Pela los extremos de un cable para despojarlos del aislamiento de
plaacutestico que los recubre bull Coloca los materiales dentro de un contenedor de plaacutestico que no
conduzca la electricidadbull Sujeta el cable de unos 20 cm de largo por uno de sus extremos
coloacutecalo en la cabeza de un clavo de hierro y enroacutellalo a lo largo de eacutel sin que se superponga en ninguacuten lugar hasta la punta del clavo
bull Aseguacuterate de que enrollas el cable en el clavo dando las vueltas siempre hacia el mismo lado para que la electricidad fluya en un solo sentido
bull Conecta los extremos del cable a los dos lados (el positivo y el ne-gativo) de la pila sujetaacutendolo a ellos con un trozo de cinta aislante para que no dejen de hacer contacto
bull Cuando hayas conectado el segundo extremo del cable la pila em-pezaraacute a conducir electricidad por las espiras de alambre y el clavo quedaraacute imantado
bull Si permutas las conexiones tambieacuten cambiaraacutes la polaridad del campo magneacutetico creado
bull Prueba el electroimaacuten colocaacutendolo cerca de un clip de papeleriacutea o cualquier otro metal
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Los alumnos investigaraacuten el exoplaneta HD 209458b apodado Osiris un juacutepiter caliente que viene a ser una tercera parte maacutes grande y maacutes brillante que Juacutepiter Tambieacuten podriacutean investigar Proxima b para lo que podraacuten apo-yarse en la informacioacuten que encontraraacuten aquiacute
httpsenwikipediaorgwikiProxima_Cen-tauri_b
httpswwwnasagovcontentgoddardhub-bles-new-shot-of-proxima-centauri-our-nea-rest-neighbor
CONFECCIOacuteN DE UN INTERRUPTOR SIMPLE
Clava dos puntillas pequentildeas en un taco pequentildeo de madera y ensarta en cada una de ellas un clip de papeleriacutea Sujeta los cables a la cabeza de cada puntilla con pinzas de coco-drilo El circuito se cierra al desplazar los clips para que esteacuten en contacto Usa este enlace para consultar las instrucciones para hacerlo y otros ejemplos de interruptores simples
httphomeschoolandthingsblogspotcouk201303making-simple-switch-for-elec-tricalhtml
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que las ondas electromagneacuteticas viajan por el
espaciobull que los cientiacuteficos captan esas ondas usando
radiotelescopios bull que esas ondas se traducen entonces a sonidosbull a trabajar siguiendo el meacutetodo cientiacutefico mediante
la formulacioacuten de predicciones la realizacioacuten de experimentos sin sesgos y la recopilacioacuten e interpretacioacuten de datos
Contexto
Los cuatro sateacutelites Cluster de ESA han descubierto que la Tierra y otros planetas con campos magneacuteticos como Juacutepiter y Saturno emiten sentildeales de radio que viajan por el espacio en un haz delgado Estas emisiones solo se pueden detectar e interpretar usando radiotelescopios de gran tamantildeo
En esta actividad el alumnado recrearaacute diversos sistemas para enviar mensajes a distancia incluido el recorrido de las ondas de radio por el espacio usaraacute el meacutetodo cientiacutefico para estudiar los teleacutefonos con cuerda y escucharaacute los sonidos
naturales de la Tierra
gt Representacioacuten artiacutestica de los sateacutelites CLUSTER Copyright NASA
55
tema 7iquestHAY ALGUIEN A LA ESCUCHA
Comunicacioacuten a traveacutes del espacio
2 vasos desechables
56 T7
CuerdaHilo de nailon
Material necesario para realizar la actividad A
Bazuca de aire o caja de cartoacuten
Pelotas de espuma de diferentes
coloresVasos
desechablesParaguasPapel Radio analoacutegica
Ademaacutes necesitaraacutes para realizar la actividad A
Ademaacutes necesitaraacutes para realizar la actividad B
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Radioastroacutenomo
e Ingeniero de Sonido
2 platillos (muacutesica)
1 velaFicha de
actividades 2b
Linterna
Tabla con Coacutedigo Morse
o aplicacioacuten para moacutevil
Una caja de cartoacuten Compaacutes Tijeras Cinta adhesiva
Material opcional
Material necesario para construir un bazuca de aire
57T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Para preparar con antelacioacutenEl docente puede conseguir un bazuca de aire por Internet o se puede construir uno con una caja de car-toacuten (consulte el apartado titulado ldquoInformacioacuten para el docenterdquo)
Ten a mano una radio analoacutegica
Para la construccioacuten del teleacutefono deberemos practicar un orificio en la base de cada vaso previamente Para esta investigacioacuten se pueden preparar etiquetas identificativas con las profesiones de Radioastroacuteno-mo e Ingeniero de Sonido
Actividad AAveriguar maneras de enviar mensajes a distancia
Introduccioacuten Comienza el tema con una demostracioacuten para despertar la imaginacioacuten del alumnado Tiende una cuerda por el aula y cuelga de ella un trozo de papel o pide a alguien de la clase que lo sostenga en alto Utiliza un ba-zuca de aire para lanzar una onda de aire a traveacutes del aula que haga vibrar el papel Luego pide que un par de voluntarios se coloquen los vasos desechables en la cabeza Apunta con el bazuca hacia cada uno de los vasos y dispara Los vasos se tambalearaacuten y se caeraacuten Pregunta en clase queacute creen que pasa
Tambieacuten se pueden chocar dos platillos para demostrar que el aire que desplazan apaga la llama de una vela
Explica a la clase que aunque no vemos el aire moverse hasta el papel o los vasos siacute vemos o percibimos las consecuencias de ese desplazamiento De manera anaacuteloga las ondas de radio que recorren distancias inmen-sas por el espacio no se ven pero sabemos que estaacuten ahiacute al capturarlas y transformarlas en sonido Pregunta en clase si se les ocurre alguna manera de enviar mensajes a distancia aquiacute en el planeta Tierra Deja que debatan sus propuestas Ensentildea en clase dos objetos sencillos (vasos de papel y cuerda) que podriacutean utilizarse para enviar un mensaje iquestSe le ocurre a alguien coacutemo Aniacutemalos a comprobar sus propuestas A continuacioacuten los chicos probaraacuten por parejas a usar vasos de papel y cuerda para mandar mensajes Organizados ya por grupos debe-raacuten identificar queacute variables pueden cambiarse y coacutemo planificariacutean la investigacioacuten Tal vez quieran apoyarse en la ficha de actividades 2b (del tema 2) para planificar la resolucioacuten de interrogantes como
mdash iquestAfecta la longitud de la cuerda o el tipo de cuerda al sonido recibido
mdash iquestQueacute pasa cuando la cuerda estaacute tensa o flojamdash iquestTiene alguna repercusioacuten el material del
que estaacute hecho el vasomdash iquestFuncionariacutea el teleacutefono de cuerda
doblando una esquina
58 T7 Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
mdash El alumnado recopilaraacute y anotaraacute los datos y compartiraacute los resultados con la clase
mdash iquestQueacute tipo de cuerda o vaso recomendariacutean y por queacute
Puesta en comuacutenExplica en clase que los sonidos se generan mediante vibraciones que se desplazan a traveacutes del aire de soacute-lidos y de liacutequidos Las vibraciones que se producen al hablar dentro del vaso viajan por la cuerda hasta lle-gar al otro vaso el aire que hay dentro del vaso y los huesos que hay en el craacuteneo vibran y esas vibraciones llegan hasta los oiacutedos y entonces el cerebro descifra esa informacioacuten en forma de sonidos reconocibles
Para afianzar estos conocimientos se puede utilizar este viacutedeo
httpswwwyoutubecomwatchv=HMXoHKwWmU8
Actividad BEstudio de las ondas de radio
IntroduccioacutenHaz hincapieacute en que las ondas de radio son muy diferentes de las ondas del sonido Explica que las ondas electromagneacuteticas pueden viajar por el espacio sin necesidad de que haya aire Algunas de estas ondas se denominan ondas de radio Los cientiacuteficos han descubierto una manera de captar ondas de radio y convertirlas en sentildeales que viajan hasta nuestro oiacutedo
A continuacioacuten el alumnado reproduciraacute en clase el viaje que siguen las ondas electromagneacuteticas por el espacio hasta llegar al radiotelescopio Varios voluntarios se colocaraacuten en un extremo del aula con pelotas de espuma de diferentes colores que lanzaraacuten hacia el laquoradiotelescopioraquo un paraguas abierto que otro voluntario sujetaraacute desde el lado opuesto del aula de manera que la parte coacutencava mire hacia la clase Alguien decidiraacute queacute colores representaraacuten las ondas de radio uacutetiles Cuando se hayan lanzado todas las pelotas solo se conservaraacuten las pelotas de los colores elegidos que haya atrapado el paraguas mientras que el resto se desecharaacute Explica en clase que las estrellas (representadas por los alumnos voluntarios) emiten un montoacuten de radiacioacuten (representada aquiacute por todas las pelotas de diferentes colores) que viaja por el espacio el radiotelescopio (representado por el paraguas) capta toda esa radiacioacuten pero este instrumento solo podraacute utilizar la radiacioacuten de ciertas longitudes de onda las denominas ondas de radio las cuales transformaraacute en sentildeales comprensibles para nosotros
59T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Demostracioacuten del docenteUtiliza una radio analoacutegica para que el alumnado perciba el sonido que se oye cuando no estaacute sintonizada ninguna emisora mientras que al sintonizar alguna el sonido se vuelve niacutetido De forma anaacuteloga seriacutea-mos incapaces de atribuir un sentido a las ondas de radio si su energiacutea no se transformara en vibraciones que percibimos en forma de sonidos
Explica en clase que la Tierra y otros planetas tienen una manera de gritarle al resto de la Galaxia laquoiexclEstoy aquiacuteraquo Lo que ocurre es que ese mensaje solo se percibe y se entiende mediante radiotelescopios de gran tamantildeo
En este enlace escucharaacutes una grabacioacuten con los laquosonidosraquo
naturales de la Tierra
httpwwwesaintesaKIDSenSEM5QPSHKHF_LifeinSpace_0html
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Los maacutes entusiastas podriacutean construir o com-prar un transmisor que permita al alumnado enviar mensajes Los chicos tambieacuten podriacutean realizar su propia grabacioacuten de radio
Tambieacuten podriacutea estudiarse el coacutedigo Morse Existe una aplicacioacuten para teleacutefonos moacuteviles llamada Morse-It que traduce textos a pitidos en coacutedigo Morse Una laacutempara led podriacutea sustituirse por un timbre Otra alternativa seriacutea utilizar una linterna para enviar mensajes con patrones de haces de luz Explica que la luz se puede usar de este modo para enviar informacioacuten
Imagen 1 El Observatorio IRAM Pico Veleta o IRAM 30m es un radiotelescopio pertenecien-te al Instituto de Radioastronomiacutea Milimeacutetrica que estaacute situado en la loma de Dilar en Sierra Nevada a una altura de 2850 m sobre el nivel del mar
gt Radiotelescopio del observatorio de Sierra Nevada desde las pistas de esquiacute
60 T7 Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
A - J --- S 1 ----
B - K -- T - 2 ---
C -- L - U - 3 --
D - M -- V - 4 -
E N - W -- 5
F - O --- X -- 6 -
G -- P -- Y --- 7 --
H Q --- Z -- 8 ---
I R - 0 -----
9 ----
gt Tabla con el coacutedigo Morse
61T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Informacioacuten para el docente Los objetos que pueblan el espacio como planetas exoplanetas estrellas polvo y gas emiten ondas elec-tromagneacuteticas de diferentes longitudes de onda Parte de la luz que emiten tiene longitudes de onda muy largas algunas de hasta kiloacutemetro y medio de longitud Estas ondas largas reciben el nombre de ondas de radio y son parte de una serie maacutes grande de ondas denominadas en su conjunto espectro electromag-neacutetico Como las ondas de radio son tan largas para captarlas se utilizan telescopios especiales llamados radiotelescopios Estos son mucho maacutes grandes que los telescopios que se usan para captar la luz visible Estos instrumentos inmensos se apuntan hacia las estrellas o planetas y permiten conocer su estructura movimiento y composicioacuten a partir del estudio de las ondas de radio que provienen de esos objetos En astronomiacutea se utilizan ciertos instrumentos para convertir las ondas de radio en imaacutegenes y sonidos
Construccioacuten de un bazuca de aire1 Sella por completo todos los bordes de la caja con la cinta adhesiva 2 Traza un ciacuterculo en el centro de uno de sus lados recoacutertalo y sella los bordes de este orificio
con cinta 3 Golpea con las manos simultaacuteneamente dos lados opuestos de la caja de manera que el aire que
hay en su interior se vea forzado a salir por el orificio circular 4 Dirige el aire saliente hacia el objetivo como un montoacuten de vasos de papel para intentar tumbarlos
con la raacutefaga
gt Bazuka de aire
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los sonidos se producen por vibracionesbull que el tono de un sonido se puede cambiarbull que los exoplanetas pueden transitar ante el disco
de sus estrellas siguiendo un patroacuten regular
Contexto
El telescopio espacial Spitzer reveloacute hace poco que alrededor de la estrella TRAPPIST-1 orbitan siete planetas similares a la Tierra cuyo nombre astronoacutemico es b c d e f g y h Los planetas se detectaron debido a sus traacutensito por delante de la estrella lo que eclipsa perioacutedicamente una parte minuacutescula de la luz estelar Los planetas orbitan esta estrella siguiendo un patroacuten
En este tema el alumnado usaraacute materiales cotidianos para confeccionar instrumentos sencillos como flautas de pan a partir de pajitas de refrescos y producir con ellos siete notas que combinaraacuten al
antojo de su imaginacioacuten para crear melodiacuteas
gt Sistema solar de TRAPPIST-1 Copyright de la ilustracioacuten NASA
63
tema 8LA MUacuteSICA DE LOS PLANETAS EXTRASOLARES
Sonidos del espacio
64 T8
Ordenador con conexioacuten a
internet
Material necesario para realizar la actividad
Pajitas de refresco
Ademaacutes necesitaraacutes
Vasos desechables
Cinta adhesiva
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Ingeniero de
sonido y Cientiacutefico planetario
Botellas o vasos Baquetas Cajas de cartoacuten vaciacuteas
Gomas elaacutesticas Reglas de plaacutestico
65T8Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
Para preparar con antelacioacutenPara esta actividad se pueden preparar etiquetas indentificativas para la profesioacuten de ingeniero de sonido
ActividadIntroduccioacutenExplica en clase que el telescopio espacial Spitzer descubrioacute la estrella TRAPPIST-1 y sus siete planetas
Muestra la imagen de TRAPPIST-1
httpcdnsci-newscomimagesenlarge3image_4728e-TRAPPIST-1jpg
Reproduce en clase la animacioacuten de los traacutensitos ante TRAPPIST que aparece en el siguiente viacutedeo Las oacuterbitas se han acelerado para que el viacutedeo dure un solo minutohttpwwwspitzercaltecheduexploreblog371-Making-Music-from-Exoplanets
Explica que usando los patrones de los traacutensitos de estos siete planetas similares a la Tierra ante el disco de su estrella ha inspirado a un muacutesico a componer una melodiacutea basada en los tiempos en los que se produ-cen esos traacutensitos Asignoacute al traacutensito de cada planeta una nota musical acorde con su nombre (en ingleacutes b es la nota si c es do d es re e es la nota mi f es fa g es sol y h no se corresponde con ninguna nota musical) y antildeadioacute al conjunto una instrumentacioacuten sencilla de fondo y el ritmo de un tambor
Pon ejemplos de alguacuten otro sistema planetario extrasolar como Gliese o Kepler
con una cantidad diversa de planetas en oacuterbita alrededor de la estrella central
httpsexoplanetsnasagovresources174 httpswwwnasagovameskeplerkepler-186-and-the-solar-system
El alumnado cortaraacute las pajitas de papel para construir siete laquoflautas de panraquo de distintas longitudes Todas ellas deberaacuten tener uno de sus extremos aplanado de manera que al soplar por eacutel se produzca una nota o vibracioacuten diferente iquestSon capaces los alumnos de usar las flautas por turnos para crear una melodiacutea Organizados en grupos los chicos usaraacuten esas siete notas para crear una melodiacutea baacutesica a la que antildeadiraacuten la muacutesica que deseen
Ya han compuesto una muacutesica basada en los traacutensitos de TRAPPIST iquestPodraacuten crear ahora una melodiacutea basada en otros sistemas Podriacutean probar a llenar botellas o jarras con agua hasta distintas alturas a tamborilear con las baquetas a hacer vibrar reglas sobre el borde de una mesa o a hacer vibrar gomillas elaacutesticas tensadas a lo ancho de una caja de pantildeuelos vaciacutea
mdash iquestSeriacutea capaz alguacuten grupo de componer un rap para acompantildear sus melodiacuteas
66 T8 Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
Puesta en comuacutenCada grupo interpretaraacute su composicioacuten para toda la clase iquestSe les ocurre alguna aportacioacuten para mejorar las piezas musicales
En el tema 7 el alumnado aprendioacute que los planetas con un cam-po magneacutetico producen sentildeales que se pueden detectar mediante radiotelescopios Si una raza alieniacutegena captara las sentildeales de radio naturales que emite la Tierra oiriacutea una serie de chasquidos y silbidos iexclparecidos a los de R2-D2 el robot de Star Wars
Vuelve a oiacuter los chasquidos y silbidos de la Tierra en el sitio ESA Kids
httpwwwesaintesaKIDSenSEM5QPSHKHF_LifeinSpace_0html
Oiacuted en clase un corte de Star Wars la firma de cinco notas de la peliacute-cula Encuentros en la tercera fase o cualquier otra muacutesica relacionada con el espacio
Actividad B El programa ScratchCada uno de los planetas de Trappist-1 tarda un tiempo diferente en completar una oacuterbita alrededor de su estrella central Las leyes de Ke-pler dicen que cuanto maacutes lejos se encuentra un planeta de su estrella maacutes tarda en recorrer su oacuterbita
En este proyecto en Scratch el periodo de cada oacuterbita es propor-cional a los periodos orbitales reales de los planetas de Trappist Cada vez que un planeta completa una oacuterbita el modelo emite un sonido diferente
httpsscratchmiteduprojects153216618
Los sonidos estaacuten asignados de la siguiente manera pero es faacutecil cam-biar esto dentro del modelo
B ndash Chomp C ndash Boing D ndash CricketE ndash Meow F ndash Alien Creak2 G ndash Bass BeatboxH ndash Goose
El tiempo que dura cada oacuterbita se puede encontrar en el programa Scratch y se da en segundos
El cursor proporcional del modelo se puede utilizar para obtener muacuteltiplos de cada periodo orbital Por ejemplo si la proporcioacuten se es-tablece en 2 entonces el periodo de Trappist-1b ascenderaacute a 302 se-gundos y el de Trappist-1h seraacute de 40 segundos
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
El alumnado podriacutea iniciarse en el empleo de un programa informaacutetico para crear sus propias composiciones musicales basadas en los patrones orbitales de los planetas de TRAPPIST-1 Beatwave es una aplicacioacuten interesante que se puede usar con teleacutefonos moacuteviles y que ofrece la posibilidad de crear ritmos simples melodiacuteas melodiacuteas paralelas y de antildeadir instrumentos de fondo
67T8Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
1 Pulsa la flecha identifica los distintos sonidos que se oyen 2 Ordeacutenalos por periodos (del maacutes corto al maacutes largo) Pulsa stop
para detener los sonidos3 Cronometra cada uno crea una tabla con los periodos orbitales
(en segundos) 4 Pulsa en cada planeta para comprobar que cada sonido se re-
produce por separado Los datos reales de los planetas se pue-den encontrar en Wikipedia
httpsenwikiped iaorgwikiTRAPPIST-1mediaFile-PIA21425_-_TRAPPIST-1_Statistics_Tablejpg
El alumnado podriacutea recrear las oacuterbitas intentando cronometrar sus perio-dos mientras caminan en torno a una laquoestrellaraquo de manera que siempre pasen por el mismo punto cada vez que oigan el sonido de su planeta Esta recreacioacuten fiacutesica de las oacuterbitas con alumnos representando cada uno de los planetas orbitando alrededor de una estrella central podriacutea ayudar al grupo a entender la distancia a la que se encuentra cada planeta de la estrella y la velocidad a la que se desplaza en relacioacuten con los demaacutes pla-netas del sistema Asimismo podriacutea ayudarles a entender queacute hicieron en realidad durante la actividad con el programa Scratch que cada sonido re-presenta una oacuterbita completa Tendriacutean que poner a escala la distancia de las oacuterbitas porque si no algunos tardariacutean diacuteas en completar una vuelta de modo que un ejercicio matemaacutetico uacutetil consistiriacutea en crear una escala adecuada que pudiera representarse dentro de la clase Para ello deberaacuten asumir que las oacuterbitas son circulares Si juegan con el cursor proporcional del modelo encontraraacuten la mejor opcioacuten para que todos los planetas com-pleten sanos y salvos sus oacuterbitas respectivas Deberaacuten calcular la longitud del periodo de su sonido particular y luego lo comprobaraacuten
Quien tenga habilidad programando podraacute ampliar el ejercicio in-troduciendo las oacuterbitas de los planetas en el modelo
En este enlace se puede encontrar un ejemplo de movimiento circular
en Scratch
httpsscratchmiteduprojects11439426
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Usar los datos del periodo orbital para crear una composicioacuten musical similar para nuestro Sistema Solar y compara los dos sistemas
Crear una animacioacuten con Scratch para ilustrar la rotacioacuten de los planetas del sistema TRAPPIST-1 en torno a su estrella
gt Captura de pantalla del programa Scratch
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los planetas extrasolares y sus estrellas se
encuentran a millones de antildeos-luz de distancia del Sistema Solar
bull que las condiciones ambientales que se dan en esos planetas son diversas
bull que los seres vivos experimentan adaptaciones a lo largo del tiempo para sobrevivir en las condiciones ambientales que existen en cada momento
bull que en otros sistemas planetarios podriacutea haber formas de vida diferentes a las de la Tierra
Contexto
En esta actividad el alumnado recopilaraacute informacioacuten sobre planetas extrasolares y basaacutendose en ella usaraacute la imaginacioacuten y trabajaraacute de manera creativa para disentildear y describir un nuevo exoplaneta Para ello tendraacute en cuenta rasgos clave y las adaptaciones que necesitariacutean desarrollar los seres vivos para sobrevivir en las condiciones ambientales de ese
planeta
gt ExoMars Rover ESAATG medialab
69
tema 9AGENCIA DE VIAJES A PLANETAS EXTRASOLARES
Exploracioacuten de mundos alieniacutegenas
Libros tabletas y ordenadores
de consulta
Rotuladores y laacutepices
de colores
70 T9
Ordenador con conexioacuten a
internet
Material necesario para realizar la actividad
Papel
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astroacutenomo
galaacutectico y extragalaacutectico y Astrobioacutelogo
71T9Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
Para preparar con antelacioacutenPara esta actividad se pueden preparar etiquetas identificativas para las profesiones de astroacutenomo extra-galaacutectico y astrobioacutelogo
IntroduccioacutenExplica en clase que en este tema deben actuar en primer lugar como astroacutenomos extragalaacutecticos para estudiar y disentildear un planeta extrasolar distante Despueacutes haraacuten las veces de astrobioacutelogos para estudiar y disentildear alguna forma de vida alieniacutegena uacutenica y tendraacuten que describir coacutemo se ha adaptado a las condi-ciones ambientales que imperan en su lejano mundo
Empieza la actividad con un emocionante viaje a mundos distantes usando la herramienta interactiva httpeyesjplnasagoveyes-on-exoplanetshtml
Muestra en clase las imaacutegenes del sitio en Internet de la NASAhttpsexoplanetsnasagovalien-worldsexoplanet-travel-bureau
En este sitio encontraraacutes una seleccioacuten de carteles con gran variedad de exoplanetas que ilustran los rasgos uacutenicos de cada uno de ellos
bull TRAPPIST-1_Planet hop from TRAPPIST-1 (de planeta en planeta desde TRAPPIST-1)
bull PSOJ31885-22 _Where the night life never ends (Donde la vida nocturna nunca cesa)
bull HD4037G_Experience the gravity of a super earth (Experimenta la gravedad de una supertierra)
bull KEPLER-16B_Where your shadow always has company (Donde tu sombra siempre tiene compantildeiacutea)
bull 51 Pegasi-b_Greetings from your first exoplanet (Saludos desde tu primer exoplaneta)
bull KEPLER-186F_Where the grass is always redder (Donde la hierba siempre es maacutes roja)
El tamantildeos de estos exoplanetas va desde las supertierras hasta los minineptunos algunos son rocosos otros son aacuteridos como desiertos los hay volcaacutenicos achicharrantes geacutelidos unos son asolados por potentes vientos otros son bombardeados por radiacioacuten intensa
gt Muestra de carteles sobre exoplanetas del sitio web de la NASA
72 T9 Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
Actividad ACada grupo estudiaraacute varios sistemas de planetas extrasolares y con la informacioacuten obtenida crearaacute una descripcioacuten detallada del mundo distante inventado por ellos A continuacioacuten disentildearaacuten un cartel en el que figuren los principales rasgos de ese planeta
Actividad BSi en ese mundo pudiera haber vida iquestqueacute forma tendriacutea iquestQueacute clase de adaptaciones tendriacutean que desarrollar los seres vivos para sobrevivir en las condiciones ambientales de este planeta La astrobiologiacutea aspira a descubrir cuaacuteles son las condiciones necesarias para la vida y queacute formas puede adoptar la vida Los alumnos asumiraacuten el papel de as-trobioacutelogos para estudiar los entornos extremos que hay en la Tierra y las adaptaciones que han desarrollado los seres vivos para sobrevivir en ellos Usaraacuten esta informacioacuten para describir la clase de vida alieniacutegena que podriacutea existir en el nuevo mundo que han imaginado Dibujaraacuten y pondraacuten nombre a esta nueva forma de vida y sentildealaraacuten sus rasgos principales
Puesta en comuacutenLos grupos presentaraacuten sus disentildeos ante su clase o ante otra clase y describiraacuten con detalle el mundo alieniacutegena que han inventado Expli-caraacuten queacute adaptaciones han desarrollado los seres vivos para adaptar-se a ese entorno
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Si fuera posible iquesta cuaacutel de esos exoplanetas viajariacutean los chicos o enviariacutean una sonda para estudiarlo y por queacute El docente haraacute hincapieacute en que es imposible viajar a estos exoplanetas distantes debido a las inmensas distancias que nos separan de ellos iquestCoacutemo seriacutea ese lugar Si pudieran elegir sus caracteriacutesticas iquestcuaacuteles creen que seriacutean las ideales para vivir felices y con bienestar
Puede que los grupos quieran componer una muacutesica para acompantildear su mural Tambieacuten podriacutean disentildear confeccionar y decorar una maqueta para ilustrar los rasgos principales del mundo distante que han elegido Esta actividad podriacutea relacionarse con otros temas interdisciplinares del curriacuteculo como dibujo teatro tecnologiacutea ingenieriacutea geografiacutea lecto-escritura e informaacutetica
73T9Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
VoyagerEn 1977 se lanzaron las dos sondas gemelas Voyager 1 y 2 para explo-rar regiones del espacio a las que ninguacuten otro artefacto terrestre habiacutea llegado jamaacutes Ambas estaacuten maacutes lejos del Sol que Plutoacuten y a traveacutes de los datos que siguen enviando a la Tierra los cientiacuteficos confiacutean en co-nocer mejor el espacio que media entre las estrellas llamado espacio interestelar La nave lleva a bordo un disco de cobre chapado en oro de unos 30 cm con sonidos e imaacutegenes seleccionados para retratar la diversidad de la vida y la cultura en la Tierra
mdash iquestQueacute pondriacutean los chicos en un disco asiacute para enviar en una misioacuten con destino a un planeta distante situado fuera de los confines de nuestra propia Galaxia
mdash iquestCoacutemo describiriacutean a los seres humanos
mdash iquestQueacute los hace felicesmdash iquestQueacute cualidades consideran
deseables en un ser humano
mdash iquestQueacute aficiones animales accidentes geograacuteficos o muacutesica incluiriacutean en el disco
mdash Si tuvieran que escribir una carta a un ser alieniacutegena iquestqueacute le diriacutean
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
El alumnado podriacutea grabar un viacutedeo o un mensaje de voz composiciones musicales programas informaacuteticos robots creaciones artiacutesticas o fotografiacuteas Esta actividad ofrece muchas posibilidades para seguir un plantea-miento interdisciplinar amplio atractivo para todas las edades y todo tipo de capacidades
Otros cuadernos didaacutecticosConsulta todos los disponibles y descaacutergalos de la web wwweseroes
Deteccioacuten de exoplanetasESCONDIDOS EN LA LUZModelado de traacutensitos de exoplanetas
PRIMARIA
Ingenieriacutea de astronavesLA ALEACIOacuteN PERFECTADescubre las distintas propiedades de los materiales
PRIMARIA
Lanzamiento de cohetesTECNOLOGIacuteA ESPACIALCalcula y disentildea tu propio lanzamiento
PRIMARIA
Observador de la tierraCENTINELA INCANSABLERecogida y anaacutelisis de informacioacuten para comprender mejor nuestro planeta
PRIMARIA
Deteccioacuten de exoplanetasESCONDIDOS EN LA LUZModelado de traacutensitos de exoplanetas
SECUNDARIA Y BACHILLERATO
Ingenieriacutea de astronavesLA ALEACIOacuteN PERFECTADescubre las distintas propiedades de los materiales
SECUNDARIA Y BACHILLERATO
Lanzamiento de cohetesTECNOLOGIacuteA ESPACIALCalcula y disentildea tu propio lanzamiento
SECUNDARIA Y BACHILLERATO
Modelado de traacutensitos de exoplanetas
exoplanetasDeteccioacuten de
ESCONDIDOS EN LA LUZ
PrimariaCuaderno del profesorado
DE-P-01
Colaboradores ESERO Spain Mayo 2019
ANDALUCIacuteA Consejeriacutea de Educacioacuten y Deporte de la Junta de Andaluciacutea
ARAGOacuteN Fundacioacuten Centro Astronoacutemica Aragoneacutes Espacio 042
Fundacioacuten Ibercivis
ASTURIAS Consejeriacutea de Educacioacuten y Cultura del Gobierno del Principado de Asturias
CANARIAS Consejeriacutea de Educacioacuten y Universidades del Gobierno de Canarias
CATALUNtildeA CESIRE (Centre de Recursos Pedagogravegics Especiacutefics de Suport a la Innovacioacute i la Recerca Educativa) Departament drsquoEnsenyament Generalitat de Catalunya
GALICIA Conselleriacutea de Educacioacuten Universidade e Formacioacuten Profesional de la Xunta de Galicia
I BALEARES Conselleria De Educacioacuten y Universidad Govern Illes Balears
LA MANCHA Consejeriacutea de Eduacioacuten Cultura y Deportes Gobierno de Castilla La Mancha
MADRID Consejeriacutea de Educacioacuten e Investigacioacuten de la Comunidad de Madrid
Grupo de Investigacioacuten en Nutricioacuten Ejercicio y Estilo de Vida Saludable INEF Universidad Politeacutecnica de Madrid
MURCIA Consejeriacutea de Empleo Universidades y Empresa Regioacuten de Murcia
NAVARRA Pamplonetario
PAIacuteS VASCO Departamento de educacioacuten Gobierno Vasco
VALENCIA Ciutat de les Arts i les Ciegravencies Generalitat Valenciana
51T6Tema 6 Que la fuerza te acompantildee
Para preparar con antelacioacutenEl docente podraacute preparar interruptores eleacutectricos simples con el alumnado si no dispone de interruptores comerciales
Veacuteanse las instrucciones en el apartado titulado laquoInformacioacuten para el docenteraquo
Para esta actividad se pueden preparar etiquetas identificativas con la profesioacuten de astrofiacutesicoConviene confeccionar y probar un electroimaacuten antes de realizar la actividad en clase La fuerza del
imaacuten dependeraacute del nuacutemero de espiras con que se construya
ActividadIntroduccioacuten Muestra en clase una imagen del exoplaneta Proxima b y explica que se trata de un planeta distante que orbita alrededor de una estrella llamada Proxima Centauri que es la maacutes cercana al Sol Aunque la oacuterbita que sigue el planeta alrededor de su estrella estaacute dentro de la zona habitable soporta vientos descomuna-les 2000 veces maacutes fuertes que los que imperan en la Tierra y recibe un bombardeo intenso de radiacioacuten El planeta necesitariacutea contar con un campo magneacutetico potente para proteger cualquier tipo de vida que pudiera albergar
En esta actividad los alumnos investigaraacuten por su cuenta queacute tipos de imanes hay comprobaraacuten la atraccioacuten y repulsioacuten entre sus polos y la fuerza magneacutetica asimismo estudiaraacuten que los imanes atraen algunos materiales Tras discutir sus resultados explicaraacuten que la electricidad se puede usar para construir un imaacuten y lo que se obtiene se denomina electroimaacuten
Cada grupo usaraacute los materiales que hay dentro del recipiente para fabricar un electroimaacuten Primero comprobaraacute su eficacia usando clips de papeleriacutea Despueacutes los grupos debatiraacuten queacute materiales les gusta-riacutea someter a su electroimaacuten antes de reunir una serie de materiales
Averiguaciones
mdash iquestCuaacutentos clips de papeleriacutea atraeraacute el electroimaacuten
mdash iquestVariacutea la fuerza del imaacuten si se cambia la cantidad de espiras de alambre con que se construye
mdash iquestHay alguna relacioacuten entre el nuacutemero de espiras del electroimaacuten y la cantidad de clips de papeleriacutea que consigue atraer
52 T6 Tema 6 Que la fuerza te acompantildee
mdash iquestPuedes antildeadir un interruptor para activar y desactivar el paso de la electricidad y por tanto el imaacuten
mdash iquestCoacutemo afecta al imaacuten un incremento del voltaje con una pila maacutes potente o antildeadiendo maacutes pilas
mdash iquestRepercute en el imaacuten el empleo de un clavo maacutes largo maacutes corto maacutes grueso o maacutes fino
mdash iquestQueacute materiales se pueden levantar usando la atraccioacuten de un imaacuten
Los datos recopilados durante la investigacioacuten de la relacioacuten entre el nuacutemero de espiras y la cantidad de clips de papeleriacutea atraiacutedos se puede plasmar despueacutes en graacuteficas El alumnado deberaacute exponer sus hallaz-gos en forma de presentacioacuten o de mural
Puesta en comuacutenCada grupo elige un meacutetodo para informar de sus hallazgos al resto de la clase y resumiraacute sus resultados en la pizarra electroacutenica iquestEncontraron los grupos alguna conexioacuten entre el nuacutemero de espiras de alambre y la fuerza del electroimaacuten iquestLograron aumentar la potencia de su imaacuten iquestCoacutemo iquestQueacute materiales atrajo el imaacuten iquestCoinciden en sus conclusiones todos los grupos
Nuacutemero de espiras Nuacutemero de clips de papeleriacutea
53T6Tema 6 Que la fuerza te acompantildee
Informacioacuten para el docente Se cree que el campo magneacutetico de nuestro planeta se genera en las profundidades del nuacutecleo terrestre A medida que la Tierra gira se arremolinan los materiales fundidos situados en el nuacutecleo del planeta El hierro liacutequido conduce la electricidad y genera corrientes eleacutectricas que a su vez crean campos magneacuteticos Los cientiacuteficos han desarrollado un meacutetodo para calcular el campo magneacutetico de un planeta extrasolar distante que orbite alrededor de una estrella distinta de la nuestra El meacutetodo consiste en utilizar el telescopio espacial Hubble para observar el paso de un planeta por delante de su estrella y entonces estudiar la absorcioacuten de la radiacioacuten de la estrella por parte de la atmoacutesfera del planeta para por uacuteltimo estimar el tamantildeo de los campos magneacuteticos que actuacutean alrededor del planeta
Los campos magneacuteticos se producen cuando todos los electrones de un objeto de metal giran en la misma direccioacuten Un electroimaacuten es un tipo de imaacuten que usa electricidad y un material magneacutetico como el hierro para crear campos magneacuteticos Los campos magneacuteticos no se ven pero siacute se pueden medir sus efectos
Para construir un electroimaacuten simple bull Pela los extremos de un cable para despojarlos del aislamiento de
plaacutestico que los recubre bull Coloca los materiales dentro de un contenedor de plaacutestico que no
conduzca la electricidadbull Sujeta el cable de unos 20 cm de largo por uno de sus extremos
coloacutecalo en la cabeza de un clavo de hierro y enroacutellalo a lo largo de eacutel sin que se superponga en ninguacuten lugar hasta la punta del clavo
bull Aseguacuterate de que enrollas el cable en el clavo dando las vueltas siempre hacia el mismo lado para que la electricidad fluya en un solo sentido
bull Conecta los extremos del cable a los dos lados (el positivo y el ne-gativo) de la pila sujetaacutendolo a ellos con un trozo de cinta aislante para que no dejen de hacer contacto
bull Cuando hayas conectado el segundo extremo del cable la pila em-pezaraacute a conducir electricidad por las espiras de alambre y el clavo quedaraacute imantado
bull Si permutas las conexiones tambieacuten cambiaraacutes la polaridad del campo magneacutetico creado
bull Prueba el electroimaacuten colocaacutendolo cerca de un clip de papeleriacutea o cualquier otro metal
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Los alumnos investigaraacuten el exoplaneta HD 209458b apodado Osiris un juacutepiter caliente que viene a ser una tercera parte maacutes grande y maacutes brillante que Juacutepiter Tambieacuten podriacutean investigar Proxima b para lo que podraacuten apo-yarse en la informacioacuten que encontraraacuten aquiacute
httpsenwikipediaorgwikiProxima_Cen-tauri_b
httpswwwnasagovcontentgoddardhub-bles-new-shot-of-proxima-centauri-our-nea-rest-neighbor
CONFECCIOacuteN DE UN INTERRUPTOR SIMPLE
Clava dos puntillas pequentildeas en un taco pequentildeo de madera y ensarta en cada una de ellas un clip de papeleriacutea Sujeta los cables a la cabeza de cada puntilla con pinzas de coco-drilo El circuito se cierra al desplazar los clips para que esteacuten en contacto Usa este enlace para consultar las instrucciones para hacerlo y otros ejemplos de interruptores simples
httphomeschoolandthingsblogspotcouk201303making-simple-switch-for-elec-tricalhtml
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que las ondas electromagneacuteticas viajan por el
espaciobull que los cientiacuteficos captan esas ondas usando
radiotelescopios bull que esas ondas se traducen entonces a sonidosbull a trabajar siguiendo el meacutetodo cientiacutefico mediante
la formulacioacuten de predicciones la realizacioacuten de experimentos sin sesgos y la recopilacioacuten e interpretacioacuten de datos
Contexto
Los cuatro sateacutelites Cluster de ESA han descubierto que la Tierra y otros planetas con campos magneacuteticos como Juacutepiter y Saturno emiten sentildeales de radio que viajan por el espacio en un haz delgado Estas emisiones solo se pueden detectar e interpretar usando radiotelescopios de gran tamantildeo
En esta actividad el alumnado recrearaacute diversos sistemas para enviar mensajes a distancia incluido el recorrido de las ondas de radio por el espacio usaraacute el meacutetodo cientiacutefico para estudiar los teleacutefonos con cuerda y escucharaacute los sonidos
naturales de la Tierra
gt Representacioacuten artiacutestica de los sateacutelites CLUSTER Copyright NASA
55
tema 7iquestHAY ALGUIEN A LA ESCUCHA
Comunicacioacuten a traveacutes del espacio
2 vasos desechables
56 T7
CuerdaHilo de nailon
Material necesario para realizar la actividad A
Bazuca de aire o caja de cartoacuten
Pelotas de espuma de diferentes
coloresVasos
desechablesParaguasPapel Radio analoacutegica
Ademaacutes necesitaraacutes para realizar la actividad A
Ademaacutes necesitaraacutes para realizar la actividad B
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Radioastroacutenomo
e Ingeniero de Sonido
2 platillos (muacutesica)
1 velaFicha de
actividades 2b
Linterna
Tabla con Coacutedigo Morse
o aplicacioacuten para moacutevil
Una caja de cartoacuten Compaacutes Tijeras Cinta adhesiva
Material opcional
Material necesario para construir un bazuca de aire
57T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Para preparar con antelacioacutenEl docente puede conseguir un bazuca de aire por Internet o se puede construir uno con una caja de car-toacuten (consulte el apartado titulado ldquoInformacioacuten para el docenterdquo)
Ten a mano una radio analoacutegica
Para la construccioacuten del teleacutefono deberemos practicar un orificio en la base de cada vaso previamente Para esta investigacioacuten se pueden preparar etiquetas identificativas con las profesiones de Radioastroacuteno-mo e Ingeniero de Sonido
Actividad AAveriguar maneras de enviar mensajes a distancia
Introduccioacuten Comienza el tema con una demostracioacuten para despertar la imaginacioacuten del alumnado Tiende una cuerda por el aula y cuelga de ella un trozo de papel o pide a alguien de la clase que lo sostenga en alto Utiliza un ba-zuca de aire para lanzar una onda de aire a traveacutes del aula que haga vibrar el papel Luego pide que un par de voluntarios se coloquen los vasos desechables en la cabeza Apunta con el bazuca hacia cada uno de los vasos y dispara Los vasos se tambalearaacuten y se caeraacuten Pregunta en clase queacute creen que pasa
Tambieacuten se pueden chocar dos platillos para demostrar que el aire que desplazan apaga la llama de una vela
Explica a la clase que aunque no vemos el aire moverse hasta el papel o los vasos siacute vemos o percibimos las consecuencias de ese desplazamiento De manera anaacuteloga las ondas de radio que recorren distancias inmen-sas por el espacio no se ven pero sabemos que estaacuten ahiacute al capturarlas y transformarlas en sonido Pregunta en clase si se les ocurre alguna manera de enviar mensajes a distancia aquiacute en el planeta Tierra Deja que debatan sus propuestas Ensentildea en clase dos objetos sencillos (vasos de papel y cuerda) que podriacutean utilizarse para enviar un mensaje iquestSe le ocurre a alguien coacutemo Aniacutemalos a comprobar sus propuestas A continuacioacuten los chicos probaraacuten por parejas a usar vasos de papel y cuerda para mandar mensajes Organizados ya por grupos debe-raacuten identificar queacute variables pueden cambiarse y coacutemo planificariacutean la investigacioacuten Tal vez quieran apoyarse en la ficha de actividades 2b (del tema 2) para planificar la resolucioacuten de interrogantes como
mdash iquestAfecta la longitud de la cuerda o el tipo de cuerda al sonido recibido
mdash iquestQueacute pasa cuando la cuerda estaacute tensa o flojamdash iquestTiene alguna repercusioacuten el material del
que estaacute hecho el vasomdash iquestFuncionariacutea el teleacutefono de cuerda
doblando una esquina
58 T7 Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
mdash El alumnado recopilaraacute y anotaraacute los datos y compartiraacute los resultados con la clase
mdash iquestQueacute tipo de cuerda o vaso recomendariacutean y por queacute
Puesta en comuacutenExplica en clase que los sonidos se generan mediante vibraciones que se desplazan a traveacutes del aire de soacute-lidos y de liacutequidos Las vibraciones que se producen al hablar dentro del vaso viajan por la cuerda hasta lle-gar al otro vaso el aire que hay dentro del vaso y los huesos que hay en el craacuteneo vibran y esas vibraciones llegan hasta los oiacutedos y entonces el cerebro descifra esa informacioacuten en forma de sonidos reconocibles
Para afianzar estos conocimientos se puede utilizar este viacutedeo
httpswwwyoutubecomwatchv=HMXoHKwWmU8
Actividad BEstudio de las ondas de radio
IntroduccioacutenHaz hincapieacute en que las ondas de radio son muy diferentes de las ondas del sonido Explica que las ondas electromagneacuteticas pueden viajar por el espacio sin necesidad de que haya aire Algunas de estas ondas se denominan ondas de radio Los cientiacuteficos han descubierto una manera de captar ondas de radio y convertirlas en sentildeales que viajan hasta nuestro oiacutedo
A continuacioacuten el alumnado reproduciraacute en clase el viaje que siguen las ondas electromagneacuteticas por el espacio hasta llegar al radiotelescopio Varios voluntarios se colocaraacuten en un extremo del aula con pelotas de espuma de diferentes colores que lanzaraacuten hacia el laquoradiotelescopioraquo un paraguas abierto que otro voluntario sujetaraacute desde el lado opuesto del aula de manera que la parte coacutencava mire hacia la clase Alguien decidiraacute queacute colores representaraacuten las ondas de radio uacutetiles Cuando se hayan lanzado todas las pelotas solo se conservaraacuten las pelotas de los colores elegidos que haya atrapado el paraguas mientras que el resto se desecharaacute Explica en clase que las estrellas (representadas por los alumnos voluntarios) emiten un montoacuten de radiacioacuten (representada aquiacute por todas las pelotas de diferentes colores) que viaja por el espacio el radiotelescopio (representado por el paraguas) capta toda esa radiacioacuten pero este instrumento solo podraacute utilizar la radiacioacuten de ciertas longitudes de onda las denominas ondas de radio las cuales transformaraacute en sentildeales comprensibles para nosotros
59T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Demostracioacuten del docenteUtiliza una radio analoacutegica para que el alumnado perciba el sonido que se oye cuando no estaacute sintonizada ninguna emisora mientras que al sintonizar alguna el sonido se vuelve niacutetido De forma anaacuteloga seriacutea-mos incapaces de atribuir un sentido a las ondas de radio si su energiacutea no se transformara en vibraciones que percibimos en forma de sonidos
Explica en clase que la Tierra y otros planetas tienen una manera de gritarle al resto de la Galaxia laquoiexclEstoy aquiacuteraquo Lo que ocurre es que ese mensaje solo se percibe y se entiende mediante radiotelescopios de gran tamantildeo
En este enlace escucharaacutes una grabacioacuten con los laquosonidosraquo
naturales de la Tierra
httpwwwesaintesaKIDSenSEM5QPSHKHF_LifeinSpace_0html
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Los maacutes entusiastas podriacutean construir o com-prar un transmisor que permita al alumnado enviar mensajes Los chicos tambieacuten podriacutean realizar su propia grabacioacuten de radio
Tambieacuten podriacutea estudiarse el coacutedigo Morse Existe una aplicacioacuten para teleacutefonos moacuteviles llamada Morse-It que traduce textos a pitidos en coacutedigo Morse Una laacutempara led podriacutea sustituirse por un timbre Otra alternativa seriacutea utilizar una linterna para enviar mensajes con patrones de haces de luz Explica que la luz se puede usar de este modo para enviar informacioacuten
Imagen 1 El Observatorio IRAM Pico Veleta o IRAM 30m es un radiotelescopio pertenecien-te al Instituto de Radioastronomiacutea Milimeacutetrica que estaacute situado en la loma de Dilar en Sierra Nevada a una altura de 2850 m sobre el nivel del mar
gt Radiotelescopio del observatorio de Sierra Nevada desde las pistas de esquiacute
60 T7 Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
A - J --- S 1 ----
B - K -- T - 2 ---
C -- L - U - 3 --
D - M -- V - 4 -
E N - W -- 5
F - O --- X -- 6 -
G -- P -- Y --- 7 --
H Q --- Z -- 8 ---
I R - 0 -----
9 ----
gt Tabla con el coacutedigo Morse
61T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Informacioacuten para el docente Los objetos que pueblan el espacio como planetas exoplanetas estrellas polvo y gas emiten ondas elec-tromagneacuteticas de diferentes longitudes de onda Parte de la luz que emiten tiene longitudes de onda muy largas algunas de hasta kiloacutemetro y medio de longitud Estas ondas largas reciben el nombre de ondas de radio y son parte de una serie maacutes grande de ondas denominadas en su conjunto espectro electromag-neacutetico Como las ondas de radio son tan largas para captarlas se utilizan telescopios especiales llamados radiotelescopios Estos son mucho maacutes grandes que los telescopios que se usan para captar la luz visible Estos instrumentos inmensos se apuntan hacia las estrellas o planetas y permiten conocer su estructura movimiento y composicioacuten a partir del estudio de las ondas de radio que provienen de esos objetos En astronomiacutea se utilizan ciertos instrumentos para convertir las ondas de radio en imaacutegenes y sonidos
Construccioacuten de un bazuca de aire1 Sella por completo todos los bordes de la caja con la cinta adhesiva 2 Traza un ciacuterculo en el centro de uno de sus lados recoacutertalo y sella los bordes de este orificio
con cinta 3 Golpea con las manos simultaacuteneamente dos lados opuestos de la caja de manera que el aire que
hay en su interior se vea forzado a salir por el orificio circular 4 Dirige el aire saliente hacia el objetivo como un montoacuten de vasos de papel para intentar tumbarlos
con la raacutefaga
gt Bazuka de aire
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los sonidos se producen por vibracionesbull que el tono de un sonido se puede cambiarbull que los exoplanetas pueden transitar ante el disco
de sus estrellas siguiendo un patroacuten regular
Contexto
El telescopio espacial Spitzer reveloacute hace poco que alrededor de la estrella TRAPPIST-1 orbitan siete planetas similares a la Tierra cuyo nombre astronoacutemico es b c d e f g y h Los planetas se detectaron debido a sus traacutensito por delante de la estrella lo que eclipsa perioacutedicamente una parte minuacutescula de la luz estelar Los planetas orbitan esta estrella siguiendo un patroacuten
En este tema el alumnado usaraacute materiales cotidianos para confeccionar instrumentos sencillos como flautas de pan a partir de pajitas de refrescos y producir con ellos siete notas que combinaraacuten al
antojo de su imaginacioacuten para crear melodiacuteas
gt Sistema solar de TRAPPIST-1 Copyright de la ilustracioacuten NASA
63
tema 8LA MUacuteSICA DE LOS PLANETAS EXTRASOLARES
Sonidos del espacio
64 T8
Ordenador con conexioacuten a
internet
Material necesario para realizar la actividad
Pajitas de refresco
Ademaacutes necesitaraacutes
Vasos desechables
Cinta adhesiva
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Ingeniero de
sonido y Cientiacutefico planetario
Botellas o vasos Baquetas Cajas de cartoacuten vaciacuteas
Gomas elaacutesticas Reglas de plaacutestico
65T8Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
Para preparar con antelacioacutenPara esta actividad se pueden preparar etiquetas indentificativas para la profesioacuten de ingeniero de sonido
ActividadIntroduccioacutenExplica en clase que el telescopio espacial Spitzer descubrioacute la estrella TRAPPIST-1 y sus siete planetas
Muestra la imagen de TRAPPIST-1
httpcdnsci-newscomimagesenlarge3image_4728e-TRAPPIST-1jpg
Reproduce en clase la animacioacuten de los traacutensitos ante TRAPPIST que aparece en el siguiente viacutedeo Las oacuterbitas se han acelerado para que el viacutedeo dure un solo minutohttpwwwspitzercaltecheduexploreblog371-Making-Music-from-Exoplanets
Explica que usando los patrones de los traacutensitos de estos siete planetas similares a la Tierra ante el disco de su estrella ha inspirado a un muacutesico a componer una melodiacutea basada en los tiempos en los que se produ-cen esos traacutensitos Asignoacute al traacutensito de cada planeta una nota musical acorde con su nombre (en ingleacutes b es la nota si c es do d es re e es la nota mi f es fa g es sol y h no se corresponde con ninguna nota musical) y antildeadioacute al conjunto una instrumentacioacuten sencilla de fondo y el ritmo de un tambor
Pon ejemplos de alguacuten otro sistema planetario extrasolar como Gliese o Kepler
con una cantidad diversa de planetas en oacuterbita alrededor de la estrella central
httpsexoplanetsnasagovresources174 httpswwwnasagovameskeplerkepler-186-and-the-solar-system
El alumnado cortaraacute las pajitas de papel para construir siete laquoflautas de panraquo de distintas longitudes Todas ellas deberaacuten tener uno de sus extremos aplanado de manera que al soplar por eacutel se produzca una nota o vibracioacuten diferente iquestSon capaces los alumnos de usar las flautas por turnos para crear una melodiacutea Organizados en grupos los chicos usaraacuten esas siete notas para crear una melodiacutea baacutesica a la que antildeadiraacuten la muacutesica que deseen
Ya han compuesto una muacutesica basada en los traacutensitos de TRAPPIST iquestPodraacuten crear ahora una melodiacutea basada en otros sistemas Podriacutean probar a llenar botellas o jarras con agua hasta distintas alturas a tamborilear con las baquetas a hacer vibrar reglas sobre el borde de una mesa o a hacer vibrar gomillas elaacutesticas tensadas a lo ancho de una caja de pantildeuelos vaciacutea
mdash iquestSeriacutea capaz alguacuten grupo de componer un rap para acompantildear sus melodiacuteas
66 T8 Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
Puesta en comuacutenCada grupo interpretaraacute su composicioacuten para toda la clase iquestSe les ocurre alguna aportacioacuten para mejorar las piezas musicales
En el tema 7 el alumnado aprendioacute que los planetas con un cam-po magneacutetico producen sentildeales que se pueden detectar mediante radiotelescopios Si una raza alieniacutegena captara las sentildeales de radio naturales que emite la Tierra oiriacutea una serie de chasquidos y silbidos iexclparecidos a los de R2-D2 el robot de Star Wars
Vuelve a oiacuter los chasquidos y silbidos de la Tierra en el sitio ESA Kids
httpwwwesaintesaKIDSenSEM5QPSHKHF_LifeinSpace_0html
Oiacuted en clase un corte de Star Wars la firma de cinco notas de la peliacute-cula Encuentros en la tercera fase o cualquier otra muacutesica relacionada con el espacio
Actividad B El programa ScratchCada uno de los planetas de Trappist-1 tarda un tiempo diferente en completar una oacuterbita alrededor de su estrella central Las leyes de Ke-pler dicen que cuanto maacutes lejos se encuentra un planeta de su estrella maacutes tarda en recorrer su oacuterbita
En este proyecto en Scratch el periodo de cada oacuterbita es propor-cional a los periodos orbitales reales de los planetas de Trappist Cada vez que un planeta completa una oacuterbita el modelo emite un sonido diferente
httpsscratchmiteduprojects153216618
Los sonidos estaacuten asignados de la siguiente manera pero es faacutecil cam-biar esto dentro del modelo
B ndash Chomp C ndash Boing D ndash CricketE ndash Meow F ndash Alien Creak2 G ndash Bass BeatboxH ndash Goose
El tiempo que dura cada oacuterbita se puede encontrar en el programa Scratch y se da en segundos
El cursor proporcional del modelo se puede utilizar para obtener muacuteltiplos de cada periodo orbital Por ejemplo si la proporcioacuten se es-tablece en 2 entonces el periodo de Trappist-1b ascenderaacute a 302 se-gundos y el de Trappist-1h seraacute de 40 segundos
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
El alumnado podriacutea iniciarse en el empleo de un programa informaacutetico para crear sus propias composiciones musicales basadas en los patrones orbitales de los planetas de TRAPPIST-1 Beatwave es una aplicacioacuten interesante que se puede usar con teleacutefonos moacuteviles y que ofrece la posibilidad de crear ritmos simples melodiacuteas melodiacuteas paralelas y de antildeadir instrumentos de fondo
67T8Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
1 Pulsa la flecha identifica los distintos sonidos que se oyen 2 Ordeacutenalos por periodos (del maacutes corto al maacutes largo) Pulsa stop
para detener los sonidos3 Cronometra cada uno crea una tabla con los periodos orbitales
(en segundos) 4 Pulsa en cada planeta para comprobar que cada sonido se re-
produce por separado Los datos reales de los planetas se pue-den encontrar en Wikipedia
httpsenwikiped iaorgwikiTRAPPIST-1mediaFile-PIA21425_-_TRAPPIST-1_Statistics_Tablejpg
El alumnado podriacutea recrear las oacuterbitas intentando cronometrar sus perio-dos mientras caminan en torno a una laquoestrellaraquo de manera que siempre pasen por el mismo punto cada vez que oigan el sonido de su planeta Esta recreacioacuten fiacutesica de las oacuterbitas con alumnos representando cada uno de los planetas orbitando alrededor de una estrella central podriacutea ayudar al grupo a entender la distancia a la que se encuentra cada planeta de la estrella y la velocidad a la que se desplaza en relacioacuten con los demaacutes pla-netas del sistema Asimismo podriacutea ayudarles a entender queacute hicieron en realidad durante la actividad con el programa Scratch que cada sonido re-presenta una oacuterbita completa Tendriacutean que poner a escala la distancia de las oacuterbitas porque si no algunos tardariacutean diacuteas en completar una vuelta de modo que un ejercicio matemaacutetico uacutetil consistiriacutea en crear una escala adecuada que pudiera representarse dentro de la clase Para ello deberaacuten asumir que las oacuterbitas son circulares Si juegan con el cursor proporcional del modelo encontraraacuten la mejor opcioacuten para que todos los planetas com-pleten sanos y salvos sus oacuterbitas respectivas Deberaacuten calcular la longitud del periodo de su sonido particular y luego lo comprobaraacuten
Quien tenga habilidad programando podraacute ampliar el ejercicio in-troduciendo las oacuterbitas de los planetas en el modelo
En este enlace se puede encontrar un ejemplo de movimiento circular
en Scratch
httpsscratchmiteduprojects11439426
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Usar los datos del periodo orbital para crear una composicioacuten musical similar para nuestro Sistema Solar y compara los dos sistemas
Crear una animacioacuten con Scratch para ilustrar la rotacioacuten de los planetas del sistema TRAPPIST-1 en torno a su estrella
gt Captura de pantalla del programa Scratch
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los planetas extrasolares y sus estrellas se
encuentran a millones de antildeos-luz de distancia del Sistema Solar
bull que las condiciones ambientales que se dan en esos planetas son diversas
bull que los seres vivos experimentan adaptaciones a lo largo del tiempo para sobrevivir en las condiciones ambientales que existen en cada momento
bull que en otros sistemas planetarios podriacutea haber formas de vida diferentes a las de la Tierra
Contexto
En esta actividad el alumnado recopilaraacute informacioacuten sobre planetas extrasolares y basaacutendose en ella usaraacute la imaginacioacuten y trabajaraacute de manera creativa para disentildear y describir un nuevo exoplaneta Para ello tendraacute en cuenta rasgos clave y las adaptaciones que necesitariacutean desarrollar los seres vivos para sobrevivir en las condiciones ambientales de ese
planeta
gt ExoMars Rover ESAATG medialab
69
tema 9AGENCIA DE VIAJES A PLANETAS EXTRASOLARES
Exploracioacuten de mundos alieniacutegenas
Libros tabletas y ordenadores
de consulta
Rotuladores y laacutepices
de colores
70 T9
Ordenador con conexioacuten a
internet
Material necesario para realizar la actividad
Papel
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astroacutenomo
galaacutectico y extragalaacutectico y Astrobioacutelogo
71T9Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
Para preparar con antelacioacutenPara esta actividad se pueden preparar etiquetas identificativas para las profesiones de astroacutenomo extra-galaacutectico y astrobioacutelogo
IntroduccioacutenExplica en clase que en este tema deben actuar en primer lugar como astroacutenomos extragalaacutecticos para estudiar y disentildear un planeta extrasolar distante Despueacutes haraacuten las veces de astrobioacutelogos para estudiar y disentildear alguna forma de vida alieniacutegena uacutenica y tendraacuten que describir coacutemo se ha adaptado a las condi-ciones ambientales que imperan en su lejano mundo
Empieza la actividad con un emocionante viaje a mundos distantes usando la herramienta interactiva httpeyesjplnasagoveyes-on-exoplanetshtml
Muestra en clase las imaacutegenes del sitio en Internet de la NASAhttpsexoplanetsnasagovalien-worldsexoplanet-travel-bureau
En este sitio encontraraacutes una seleccioacuten de carteles con gran variedad de exoplanetas que ilustran los rasgos uacutenicos de cada uno de ellos
bull TRAPPIST-1_Planet hop from TRAPPIST-1 (de planeta en planeta desde TRAPPIST-1)
bull PSOJ31885-22 _Where the night life never ends (Donde la vida nocturna nunca cesa)
bull HD4037G_Experience the gravity of a super earth (Experimenta la gravedad de una supertierra)
bull KEPLER-16B_Where your shadow always has company (Donde tu sombra siempre tiene compantildeiacutea)
bull 51 Pegasi-b_Greetings from your first exoplanet (Saludos desde tu primer exoplaneta)
bull KEPLER-186F_Where the grass is always redder (Donde la hierba siempre es maacutes roja)
El tamantildeos de estos exoplanetas va desde las supertierras hasta los minineptunos algunos son rocosos otros son aacuteridos como desiertos los hay volcaacutenicos achicharrantes geacutelidos unos son asolados por potentes vientos otros son bombardeados por radiacioacuten intensa
gt Muestra de carteles sobre exoplanetas del sitio web de la NASA
72 T9 Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
Actividad ACada grupo estudiaraacute varios sistemas de planetas extrasolares y con la informacioacuten obtenida crearaacute una descripcioacuten detallada del mundo distante inventado por ellos A continuacioacuten disentildearaacuten un cartel en el que figuren los principales rasgos de ese planeta
Actividad BSi en ese mundo pudiera haber vida iquestqueacute forma tendriacutea iquestQueacute clase de adaptaciones tendriacutean que desarrollar los seres vivos para sobrevivir en las condiciones ambientales de este planeta La astrobiologiacutea aspira a descubrir cuaacuteles son las condiciones necesarias para la vida y queacute formas puede adoptar la vida Los alumnos asumiraacuten el papel de as-trobioacutelogos para estudiar los entornos extremos que hay en la Tierra y las adaptaciones que han desarrollado los seres vivos para sobrevivir en ellos Usaraacuten esta informacioacuten para describir la clase de vida alieniacutegena que podriacutea existir en el nuevo mundo que han imaginado Dibujaraacuten y pondraacuten nombre a esta nueva forma de vida y sentildealaraacuten sus rasgos principales
Puesta en comuacutenLos grupos presentaraacuten sus disentildeos ante su clase o ante otra clase y describiraacuten con detalle el mundo alieniacutegena que han inventado Expli-caraacuten queacute adaptaciones han desarrollado los seres vivos para adaptar-se a ese entorno
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Si fuera posible iquesta cuaacutel de esos exoplanetas viajariacutean los chicos o enviariacutean una sonda para estudiarlo y por queacute El docente haraacute hincapieacute en que es imposible viajar a estos exoplanetas distantes debido a las inmensas distancias que nos separan de ellos iquestCoacutemo seriacutea ese lugar Si pudieran elegir sus caracteriacutesticas iquestcuaacuteles creen que seriacutean las ideales para vivir felices y con bienestar
Puede que los grupos quieran componer una muacutesica para acompantildear su mural Tambieacuten podriacutean disentildear confeccionar y decorar una maqueta para ilustrar los rasgos principales del mundo distante que han elegido Esta actividad podriacutea relacionarse con otros temas interdisciplinares del curriacuteculo como dibujo teatro tecnologiacutea ingenieriacutea geografiacutea lecto-escritura e informaacutetica
73T9Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
VoyagerEn 1977 se lanzaron las dos sondas gemelas Voyager 1 y 2 para explo-rar regiones del espacio a las que ninguacuten otro artefacto terrestre habiacutea llegado jamaacutes Ambas estaacuten maacutes lejos del Sol que Plutoacuten y a traveacutes de los datos que siguen enviando a la Tierra los cientiacuteficos confiacutean en co-nocer mejor el espacio que media entre las estrellas llamado espacio interestelar La nave lleva a bordo un disco de cobre chapado en oro de unos 30 cm con sonidos e imaacutegenes seleccionados para retratar la diversidad de la vida y la cultura en la Tierra
mdash iquestQueacute pondriacutean los chicos en un disco asiacute para enviar en una misioacuten con destino a un planeta distante situado fuera de los confines de nuestra propia Galaxia
mdash iquestCoacutemo describiriacutean a los seres humanos
mdash iquestQueacute los hace felicesmdash iquestQueacute cualidades consideran
deseables en un ser humano
mdash iquestQueacute aficiones animales accidentes geograacuteficos o muacutesica incluiriacutean en el disco
mdash Si tuvieran que escribir una carta a un ser alieniacutegena iquestqueacute le diriacutean
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
El alumnado podriacutea grabar un viacutedeo o un mensaje de voz composiciones musicales programas informaacuteticos robots creaciones artiacutesticas o fotografiacuteas Esta actividad ofrece muchas posibilidades para seguir un plantea-miento interdisciplinar amplio atractivo para todas las edades y todo tipo de capacidades
Otros cuadernos didaacutecticosConsulta todos los disponibles y descaacutergalos de la web wwweseroes
Deteccioacuten de exoplanetasESCONDIDOS EN LA LUZModelado de traacutensitos de exoplanetas
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Lanzamiento de cohetesTECNOLOGIacuteA ESPACIALCalcula y disentildea tu propio lanzamiento
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Lanzamiento de cohetesTECNOLOGIacuteA ESPACIALCalcula y disentildea tu propio lanzamiento
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Modelado de traacutensitos de exoplanetas
exoplanetasDeteccioacuten de
ESCONDIDOS EN LA LUZ
PrimariaCuaderno del profesorado
DE-P-01
Colaboradores ESERO Spain Mayo 2019
ANDALUCIacuteA Consejeriacutea de Educacioacuten y Deporte de la Junta de Andaluciacutea
ARAGOacuteN Fundacioacuten Centro Astronoacutemica Aragoneacutes Espacio 042
Fundacioacuten Ibercivis
ASTURIAS Consejeriacutea de Educacioacuten y Cultura del Gobierno del Principado de Asturias
CANARIAS Consejeriacutea de Educacioacuten y Universidades del Gobierno de Canarias
CATALUNtildeA CESIRE (Centre de Recursos Pedagogravegics Especiacutefics de Suport a la Innovacioacute i la Recerca Educativa) Departament drsquoEnsenyament Generalitat de Catalunya
GALICIA Conselleriacutea de Educacioacuten Universidade e Formacioacuten Profesional de la Xunta de Galicia
I BALEARES Conselleria De Educacioacuten y Universidad Govern Illes Balears
LA MANCHA Consejeriacutea de Eduacioacuten Cultura y Deportes Gobierno de Castilla La Mancha
MADRID Consejeriacutea de Educacioacuten e Investigacioacuten de la Comunidad de Madrid
Grupo de Investigacioacuten en Nutricioacuten Ejercicio y Estilo de Vida Saludable INEF Universidad Politeacutecnica de Madrid
MURCIA Consejeriacutea de Empleo Universidades y Empresa Regioacuten de Murcia
NAVARRA Pamplonetario
PAIacuteS VASCO Departamento de educacioacuten Gobierno Vasco
VALENCIA Ciutat de les Arts i les Ciegravencies Generalitat Valenciana
52 T6 Tema 6 Que la fuerza te acompantildee
mdash iquestPuedes antildeadir un interruptor para activar y desactivar el paso de la electricidad y por tanto el imaacuten
mdash iquestCoacutemo afecta al imaacuten un incremento del voltaje con una pila maacutes potente o antildeadiendo maacutes pilas
mdash iquestRepercute en el imaacuten el empleo de un clavo maacutes largo maacutes corto maacutes grueso o maacutes fino
mdash iquestQueacute materiales se pueden levantar usando la atraccioacuten de un imaacuten
Los datos recopilados durante la investigacioacuten de la relacioacuten entre el nuacutemero de espiras y la cantidad de clips de papeleriacutea atraiacutedos se puede plasmar despueacutes en graacuteficas El alumnado deberaacute exponer sus hallaz-gos en forma de presentacioacuten o de mural
Puesta en comuacutenCada grupo elige un meacutetodo para informar de sus hallazgos al resto de la clase y resumiraacute sus resultados en la pizarra electroacutenica iquestEncontraron los grupos alguna conexioacuten entre el nuacutemero de espiras de alambre y la fuerza del electroimaacuten iquestLograron aumentar la potencia de su imaacuten iquestCoacutemo iquestQueacute materiales atrajo el imaacuten iquestCoinciden en sus conclusiones todos los grupos
Nuacutemero de espiras Nuacutemero de clips de papeleriacutea
53T6Tema 6 Que la fuerza te acompantildee
Informacioacuten para el docente Se cree que el campo magneacutetico de nuestro planeta se genera en las profundidades del nuacutecleo terrestre A medida que la Tierra gira se arremolinan los materiales fundidos situados en el nuacutecleo del planeta El hierro liacutequido conduce la electricidad y genera corrientes eleacutectricas que a su vez crean campos magneacuteticos Los cientiacuteficos han desarrollado un meacutetodo para calcular el campo magneacutetico de un planeta extrasolar distante que orbite alrededor de una estrella distinta de la nuestra El meacutetodo consiste en utilizar el telescopio espacial Hubble para observar el paso de un planeta por delante de su estrella y entonces estudiar la absorcioacuten de la radiacioacuten de la estrella por parte de la atmoacutesfera del planeta para por uacuteltimo estimar el tamantildeo de los campos magneacuteticos que actuacutean alrededor del planeta
Los campos magneacuteticos se producen cuando todos los electrones de un objeto de metal giran en la misma direccioacuten Un electroimaacuten es un tipo de imaacuten que usa electricidad y un material magneacutetico como el hierro para crear campos magneacuteticos Los campos magneacuteticos no se ven pero siacute se pueden medir sus efectos
Para construir un electroimaacuten simple bull Pela los extremos de un cable para despojarlos del aislamiento de
plaacutestico que los recubre bull Coloca los materiales dentro de un contenedor de plaacutestico que no
conduzca la electricidadbull Sujeta el cable de unos 20 cm de largo por uno de sus extremos
coloacutecalo en la cabeza de un clavo de hierro y enroacutellalo a lo largo de eacutel sin que se superponga en ninguacuten lugar hasta la punta del clavo
bull Aseguacuterate de que enrollas el cable en el clavo dando las vueltas siempre hacia el mismo lado para que la electricidad fluya en un solo sentido
bull Conecta los extremos del cable a los dos lados (el positivo y el ne-gativo) de la pila sujetaacutendolo a ellos con un trozo de cinta aislante para que no dejen de hacer contacto
bull Cuando hayas conectado el segundo extremo del cable la pila em-pezaraacute a conducir electricidad por las espiras de alambre y el clavo quedaraacute imantado
bull Si permutas las conexiones tambieacuten cambiaraacutes la polaridad del campo magneacutetico creado
bull Prueba el electroimaacuten colocaacutendolo cerca de un clip de papeleriacutea o cualquier otro metal
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Los alumnos investigaraacuten el exoplaneta HD 209458b apodado Osiris un juacutepiter caliente que viene a ser una tercera parte maacutes grande y maacutes brillante que Juacutepiter Tambieacuten podriacutean investigar Proxima b para lo que podraacuten apo-yarse en la informacioacuten que encontraraacuten aquiacute
httpsenwikipediaorgwikiProxima_Cen-tauri_b
httpswwwnasagovcontentgoddardhub-bles-new-shot-of-proxima-centauri-our-nea-rest-neighbor
CONFECCIOacuteN DE UN INTERRUPTOR SIMPLE
Clava dos puntillas pequentildeas en un taco pequentildeo de madera y ensarta en cada una de ellas un clip de papeleriacutea Sujeta los cables a la cabeza de cada puntilla con pinzas de coco-drilo El circuito se cierra al desplazar los clips para que esteacuten en contacto Usa este enlace para consultar las instrucciones para hacerlo y otros ejemplos de interruptores simples
httphomeschoolandthingsblogspotcouk201303making-simple-switch-for-elec-tricalhtml
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que las ondas electromagneacuteticas viajan por el
espaciobull que los cientiacuteficos captan esas ondas usando
radiotelescopios bull que esas ondas se traducen entonces a sonidosbull a trabajar siguiendo el meacutetodo cientiacutefico mediante
la formulacioacuten de predicciones la realizacioacuten de experimentos sin sesgos y la recopilacioacuten e interpretacioacuten de datos
Contexto
Los cuatro sateacutelites Cluster de ESA han descubierto que la Tierra y otros planetas con campos magneacuteticos como Juacutepiter y Saturno emiten sentildeales de radio que viajan por el espacio en un haz delgado Estas emisiones solo se pueden detectar e interpretar usando radiotelescopios de gran tamantildeo
En esta actividad el alumnado recrearaacute diversos sistemas para enviar mensajes a distancia incluido el recorrido de las ondas de radio por el espacio usaraacute el meacutetodo cientiacutefico para estudiar los teleacutefonos con cuerda y escucharaacute los sonidos
naturales de la Tierra
gt Representacioacuten artiacutestica de los sateacutelites CLUSTER Copyright NASA
55
tema 7iquestHAY ALGUIEN A LA ESCUCHA
Comunicacioacuten a traveacutes del espacio
2 vasos desechables
56 T7
CuerdaHilo de nailon
Material necesario para realizar la actividad A
Bazuca de aire o caja de cartoacuten
Pelotas de espuma de diferentes
coloresVasos
desechablesParaguasPapel Radio analoacutegica
Ademaacutes necesitaraacutes para realizar la actividad A
Ademaacutes necesitaraacutes para realizar la actividad B
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Radioastroacutenomo
e Ingeniero de Sonido
2 platillos (muacutesica)
1 velaFicha de
actividades 2b
Linterna
Tabla con Coacutedigo Morse
o aplicacioacuten para moacutevil
Una caja de cartoacuten Compaacutes Tijeras Cinta adhesiva
Material opcional
Material necesario para construir un bazuca de aire
57T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Para preparar con antelacioacutenEl docente puede conseguir un bazuca de aire por Internet o se puede construir uno con una caja de car-toacuten (consulte el apartado titulado ldquoInformacioacuten para el docenterdquo)
Ten a mano una radio analoacutegica
Para la construccioacuten del teleacutefono deberemos practicar un orificio en la base de cada vaso previamente Para esta investigacioacuten se pueden preparar etiquetas identificativas con las profesiones de Radioastroacuteno-mo e Ingeniero de Sonido
Actividad AAveriguar maneras de enviar mensajes a distancia
Introduccioacuten Comienza el tema con una demostracioacuten para despertar la imaginacioacuten del alumnado Tiende una cuerda por el aula y cuelga de ella un trozo de papel o pide a alguien de la clase que lo sostenga en alto Utiliza un ba-zuca de aire para lanzar una onda de aire a traveacutes del aula que haga vibrar el papel Luego pide que un par de voluntarios se coloquen los vasos desechables en la cabeza Apunta con el bazuca hacia cada uno de los vasos y dispara Los vasos se tambalearaacuten y se caeraacuten Pregunta en clase queacute creen que pasa
Tambieacuten se pueden chocar dos platillos para demostrar que el aire que desplazan apaga la llama de una vela
Explica a la clase que aunque no vemos el aire moverse hasta el papel o los vasos siacute vemos o percibimos las consecuencias de ese desplazamiento De manera anaacuteloga las ondas de radio que recorren distancias inmen-sas por el espacio no se ven pero sabemos que estaacuten ahiacute al capturarlas y transformarlas en sonido Pregunta en clase si se les ocurre alguna manera de enviar mensajes a distancia aquiacute en el planeta Tierra Deja que debatan sus propuestas Ensentildea en clase dos objetos sencillos (vasos de papel y cuerda) que podriacutean utilizarse para enviar un mensaje iquestSe le ocurre a alguien coacutemo Aniacutemalos a comprobar sus propuestas A continuacioacuten los chicos probaraacuten por parejas a usar vasos de papel y cuerda para mandar mensajes Organizados ya por grupos debe-raacuten identificar queacute variables pueden cambiarse y coacutemo planificariacutean la investigacioacuten Tal vez quieran apoyarse en la ficha de actividades 2b (del tema 2) para planificar la resolucioacuten de interrogantes como
mdash iquestAfecta la longitud de la cuerda o el tipo de cuerda al sonido recibido
mdash iquestQueacute pasa cuando la cuerda estaacute tensa o flojamdash iquestTiene alguna repercusioacuten el material del
que estaacute hecho el vasomdash iquestFuncionariacutea el teleacutefono de cuerda
doblando una esquina
58 T7 Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
mdash El alumnado recopilaraacute y anotaraacute los datos y compartiraacute los resultados con la clase
mdash iquestQueacute tipo de cuerda o vaso recomendariacutean y por queacute
Puesta en comuacutenExplica en clase que los sonidos se generan mediante vibraciones que se desplazan a traveacutes del aire de soacute-lidos y de liacutequidos Las vibraciones que se producen al hablar dentro del vaso viajan por la cuerda hasta lle-gar al otro vaso el aire que hay dentro del vaso y los huesos que hay en el craacuteneo vibran y esas vibraciones llegan hasta los oiacutedos y entonces el cerebro descifra esa informacioacuten en forma de sonidos reconocibles
Para afianzar estos conocimientos se puede utilizar este viacutedeo
httpswwwyoutubecomwatchv=HMXoHKwWmU8
Actividad BEstudio de las ondas de radio
IntroduccioacutenHaz hincapieacute en que las ondas de radio son muy diferentes de las ondas del sonido Explica que las ondas electromagneacuteticas pueden viajar por el espacio sin necesidad de que haya aire Algunas de estas ondas se denominan ondas de radio Los cientiacuteficos han descubierto una manera de captar ondas de radio y convertirlas en sentildeales que viajan hasta nuestro oiacutedo
A continuacioacuten el alumnado reproduciraacute en clase el viaje que siguen las ondas electromagneacuteticas por el espacio hasta llegar al radiotelescopio Varios voluntarios se colocaraacuten en un extremo del aula con pelotas de espuma de diferentes colores que lanzaraacuten hacia el laquoradiotelescopioraquo un paraguas abierto que otro voluntario sujetaraacute desde el lado opuesto del aula de manera que la parte coacutencava mire hacia la clase Alguien decidiraacute queacute colores representaraacuten las ondas de radio uacutetiles Cuando se hayan lanzado todas las pelotas solo se conservaraacuten las pelotas de los colores elegidos que haya atrapado el paraguas mientras que el resto se desecharaacute Explica en clase que las estrellas (representadas por los alumnos voluntarios) emiten un montoacuten de radiacioacuten (representada aquiacute por todas las pelotas de diferentes colores) que viaja por el espacio el radiotelescopio (representado por el paraguas) capta toda esa radiacioacuten pero este instrumento solo podraacute utilizar la radiacioacuten de ciertas longitudes de onda las denominas ondas de radio las cuales transformaraacute en sentildeales comprensibles para nosotros
59T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Demostracioacuten del docenteUtiliza una radio analoacutegica para que el alumnado perciba el sonido que se oye cuando no estaacute sintonizada ninguna emisora mientras que al sintonizar alguna el sonido se vuelve niacutetido De forma anaacuteloga seriacutea-mos incapaces de atribuir un sentido a las ondas de radio si su energiacutea no se transformara en vibraciones que percibimos en forma de sonidos
Explica en clase que la Tierra y otros planetas tienen una manera de gritarle al resto de la Galaxia laquoiexclEstoy aquiacuteraquo Lo que ocurre es que ese mensaje solo se percibe y se entiende mediante radiotelescopios de gran tamantildeo
En este enlace escucharaacutes una grabacioacuten con los laquosonidosraquo
naturales de la Tierra
httpwwwesaintesaKIDSenSEM5QPSHKHF_LifeinSpace_0html
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Los maacutes entusiastas podriacutean construir o com-prar un transmisor que permita al alumnado enviar mensajes Los chicos tambieacuten podriacutean realizar su propia grabacioacuten de radio
Tambieacuten podriacutea estudiarse el coacutedigo Morse Existe una aplicacioacuten para teleacutefonos moacuteviles llamada Morse-It que traduce textos a pitidos en coacutedigo Morse Una laacutempara led podriacutea sustituirse por un timbre Otra alternativa seriacutea utilizar una linterna para enviar mensajes con patrones de haces de luz Explica que la luz se puede usar de este modo para enviar informacioacuten
Imagen 1 El Observatorio IRAM Pico Veleta o IRAM 30m es un radiotelescopio pertenecien-te al Instituto de Radioastronomiacutea Milimeacutetrica que estaacute situado en la loma de Dilar en Sierra Nevada a una altura de 2850 m sobre el nivel del mar
gt Radiotelescopio del observatorio de Sierra Nevada desde las pistas de esquiacute
60 T7 Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
A - J --- S 1 ----
B - K -- T - 2 ---
C -- L - U - 3 --
D - M -- V - 4 -
E N - W -- 5
F - O --- X -- 6 -
G -- P -- Y --- 7 --
H Q --- Z -- 8 ---
I R - 0 -----
9 ----
gt Tabla con el coacutedigo Morse
61T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Informacioacuten para el docente Los objetos que pueblan el espacio como planetas exoplanetas estrellas polvo y gas emiten ondas elec-tromagneacuteticas de diferentes longitudes de onda Parte de la luz que emiten tiene longitudes de onda muy largas algunas de hasta kiloacutemetro y medio de longitud Estas ondas largas reciben el nombre de ondas de radio y son parte de una serie maacutes grande de ondas denominadas en su conjunto espectro electromag-neacutetico Como las ondas de radio son tan largas para captarlas se utilizan telescopios especiales llamados radiotelescopios Estos son mucho maacutes grandes que los telescopios que se usan para captar la luz visible Estos instrumentos inmensos se apuntan hacia las estrellas o planetas y permiten conocer su estructura movimiento y composicioacuten a partir del estudio de las ondas de radio que provienen de esos objetos En astronomiacutea se utilizan ciertos instrumentos para convertir las ondas de radio en imaacutegenes y sonidos
Construccioacuten de un bazuca de aire1 Sella por completo todos los bordes de la caja con la cinta adhesiva 2 Traza un ciacuterculo en el centro de uno de sus lados recoacutertalo y sella los bordes de este orificio
con cinta 3 Golpea con las manos simultaacuteneamente dos lados opuestos de la caja de manera que el aire que
hay en su interior se vea forzado a salir por el orificio circular 4 Dirige el aire saliente hacia el objetivo como un montoacuten de vasos de papel para intentar tumbarlos
con la raacutefaga
gt Bazuka de aire
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los sonidos se producen por vibracionesbull que el tono de un sonido se puede cambiarbull que los exoplanetas pueden transitar ante el disco
de sus estrellas siguiendo un patroacuten regular
Contexto
El telescopio espacial Spitzer reveloacute hace poco que alrededor de la estrella TRAPPIST-1 orbitan siete planetas similares a la Tierra cuyo nombre astronoacutemico es b c d e f g y h Los planetas se detectaron debido a sus traacutensito por delante de la estrella lo que eclipsa perioacutedicamente una parte minuacutescula de la luz estelar Los planetas orbitan esta estrella siguiendo un patroacuten
En este tema el alumnado usaraacute materiales cotidianos para confeccionar instrumentos sencillos como flautas de pan a partir de pajitas de refrescos y producir con ellos siete notas que combinaraacuten al
antojo de su imaginacioacuten para crear melodiacuteas
gt Sistema solar de TRAPPIST-1 Copyright de la ilustracioacuten NASA
63
tema 8LA MUacuteSICA DE LOS PLANETAS EXTRASOLARES
Sonidos del espacio
64 T8
Ordenador con conexioacuten a
internet
Material necesario para realizar la actividad
Pajitas de refresco
Ademaacutes necesitaraacutes
Vasos desechables
Cinta adhesiva
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Ingeniero de
sonido y Cientiacutefico planetario
Botellas o vasos Baquetas Cajas de cartoacuten vaciacuteas
Gomas elaacutesticas Reglas de plaacutestico
65T8Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
Para preparar con antelacioacutenPara esta actividad se pueden preparar etiquetas indentificativas para la profesioacuten de ingeniero de sonido
ActividadIntroduccioacutenExplica en clase que el telescopio espacial Spitzer descubrioacute la estrella TRAPPIST-1 y sus siete planetas
Muestra la imagen de TRAPPIST-1
httpcdnsci-newscomimagesenlarge3image_4728e-TRAPPIST-1jpg
Reproduce en clase la animacioacuten de los traacutensitos ante TRAPPIST que aparece en el siguiente viacutedeo Las oacuterbitas se han acelerado para que el viacutedeo dure un solo minutohttpwwwspitzercaltecheduexploreblog371-Making-Music-from-Exoplanets
Explica que usando los patrones de los traacutensitos de estos siete planetas similares a la Tierra ante el disco de su estrella ha inspirado a un muacutesico a componer una melodiacutea basada en los tiempos en los que se produ-cen esos traacutensitos Asignoacute al traacutensito de cada planeta una nota musical acorde con su nombre (en ingleacutes b es la nota si c es do d es re e es la nota mi f es fa g es sol y h no se corresponde con ninguna nota musical) y antildeadioacute al conjunto una instrumentacioacuten sencilla de fondo y el ritmo de un tambor
Pon ejemplos de alguacuten otro sistema planetario extrasolar como Gliese o Kepler
con una cantidad diversa de planetas en oacuterbita alrededor de la estrella central
httpsexoplanetsnasagovresources174 httpswwwnasagovameskeplerkepler-186-and-the-solar-system
El alumnado cortaraacute las pajitas de papel para construir siete laquoflautas de panraquo de distintas longitudes Todas ellas deberaacuten tener uno de sus extremos aplanado de manera que al soplar por eacutel se produzca una nota o vibracioacuten diferente iquestSon capaces los alumnos de usar las flautas por turnos para crear una melodiacutea Organizados en grupos los chicos usaraacuten esas siete notas para crear una melodiacutea baacutesica a la que antildeadiraacuten la muacutesica que deseen
Ya han compuesto una muacutesica basada en los traacutensitos de TRAPPIST iquestPodraacuten crear ahora una melodiacutea basada en otros sistemas Podriacutean probar a llenar botellas o jarras con agua hasta distintas alturas a tamborilear con las baquetas a hacer vibrar reglas sobre el borde de una mesa o a hacer vibrar gomillas elaacutesticas tensadas a lo ancho de una caja de pantildeuelos vaciacutea
mdash iquestSeriacutea capaz alguacuten grupo de componer un rap para acompantildear sus melodiacuteas
66 T8 Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
Puesta en comuacutenCada grupo interpretaraacute su composicioacuten para toda la clase iquestSe les ocurre alguna aportacioacuten para mejorar las piezas musicales
En el tema 7 el alumnado aprendioacute que los planetas con un cam-po magneacutetico producen sentildeales que se pueden detectar mediante radiotelescopios Si una raza alieniacutegena captara las sentildeales de radio naturales que emite la Tierra oiriacutea una serie de chasquidos y silbidos iexclparecidos a los de R2-D2 el robot de Star Wars
Vuelve a oiacuter los chasquidos y silbidos de la Tierra en el sitio ESA Kids
httpwwwesaintesaKIDSenSEM5QPSHKHF_LifeinSpace_0html
Oiacuted en clase un corte de Star Wars la firma de cinco notas de la peliacute-cula Encuentros en la tercera fase o cualquier otra muacutesica relacionada con el espacio
Actividad B El programa ScratchCada uno de los planetas de Trappist-1 tarda un tiempo diferente en completar una oacuterbita alrededor de su estrella central Las leyes de Ke-pler dicen que cuanto maacutes lejos se encuentra un planeta de su estrella maacutes tarda en recorrer su oacuterbita
En este proyecto en Scratch el periodo de cada oacuterbita es propor-cional a los periodos orbitales reales de los planetas de Trappist Cada vez que un planeta completa una oacuterbita el modelo emite un sonido diferente
httpsscratchmiteduprojects153216618
Los sonidos estaacuten asignados de la siguiente manera pero es faacutecil cam-biar esto dentro del modelo
B ndash Chomp C ndash Boing D ndash CricketE ndash Meow F ndash Alien Creak2 G ndash Bass BeatboxH ndash Goose
El tiempo que dura cada oacuterbita se puede encontrar en el programa Scratch y se da en segundos
El cursor proporcional del modelo se puede utilizar para obtener muacuteltiplos de cada periodo orbital Por ejemplo si la proporcioacuten se es-tablece en 2 entonces el periodo de Trappist-1b ascenderaacute a 302 se-gundos y el de Trappist-1h seraacute de 40 segundos
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
El alumnado podriacutea iniciarse en el empleo de un programa informaacutetico para crear sus propias composiciones musicales basadas en los patrones orbitales de los planetas de TRAPPIST-1 Beatwave es una aplicacioacuten interesante que se puede usar con teleacutefonos moacuteviles y que ofrece la posibilidad de crear ritmos simples melodiacuteas melodiacuteas paralelas y de antildeadir instrumentos de fondo
67T8Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
1 Pulsa la flecha identifica los distintos sonidos que se oyen 2 Ordeacutenalos por periodos (del maacutes corto al maacutes largo) Pulsa stop
para detener los sonidos3 Cronometra cada uno crea una tabla con los periodos orbitales
(en segundos) 4 Pulsa en cada planeta para comprobar que cada sonido se re-
produce por separado Los datos reales de los planetas se pue-den encontrar en Wikipedia
httpsenwikiped iaorgwikiTRAPPIST-1mediaFile-PIA21425_-_TRAPPIST-1_Statistics_Tablejpg
El alumnado podriacutea recrear las oacuterbitas intentando cronometrar sus perio-dos mientras caminan en torno a una laquoestrellaraquo de manera que siempre pasen por el mismo punto cada vez que oigan el sonido de su planeta Esta recreacioacuten fiacutesica de las oacuterbitas con alumnos representando cada uno de los planetas orbitando alrededor de una estrella central podriacutea ayudar al grupo a entender la distancia a la que se encuentra cada planeta de la estrella y la velocidad a la que se desplaza en relacioacuten con los demaacutes pla-netas del sistema Asimismo podriacutea ayudarles a entender queacute hicieron en realidad durante la actividad con el programa Scratch que cada sonido re-presenta una oacuterbita completa Tendriacutean que poner a escala la distancia de las oacuterbitas porque si no algunos tardariacutean diacuteas en completar una vuelta de modo que un ejercicio matemaacutetico uacutetil consistiriacutea en crear una escala adecuada que pudiera representarse dentro de la clase Para ello deberaacuten asumir que las oacuterbitas son circulares Si juegan con el cursor proporcional del modelo encontraraacuten la mejor opcioacuten para que todos los planetas com-pleten sanos y salvos sus oacuterbitas respectivas Deberaacuten calcular la longitud del periodo de su sonido particular y luego lo comprobaraacuten
Quien tenga habilidad programando podraacute ampliar el ejercicio in-troduciendo las oacuterbitas de los planetas en el modelo
En este enlace se puede encontrar un ejemplo de movimiento circular
en Scratch
httpsscratchmiteduprojects11439426
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Usar los datos del periodo orbital para crear una composicioacuten musical similar para nuestro Sistema Solar y compara los dos sistemas
Crear una animacioacuten con Scratch para ilustrar la rotacioacuten de los planetas del sistema TRAPPIST-1 en torno a su estrella
gt Captura de pantalla del programa Scratch
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los planetas extrasolares y sus estrellas se
encuentran a millones de antildeos-luz de distancia del Sistema Solar
bull que las condiciones ambientales que se dan en esos planetas son diversas
bull que los seres vivos experimentan adaptaciones a lo largo del tiempo para sobrevivir en las condiciones ambientales que existen en cada momento
bull que en otros sistemas planetarios podriacutea haber formas de vida diferentes a las de la Tierra
Contexto
En esta actividad el alumnado recopilaraacute informacioacuten sobre planetas extrasolares y basaacutendose en ella usaraacute la imaginacioacuten y trabajaraacute de manera creativa para disentildear y describir un nuevo exoplaneta Para ello tendraacute en cuenta rasgos clave y las adaptaciones que necesitariacutean desarrollar los seres vivos para sobrevivir en las condiciones ambientales de ese
planeta
gt ExoMars Rover ESAATG medialab
69
tema 9AGENCIA DE VIAJES A PLANETAS EXTRASOLARES
Exploracioacuten de mundos alieniacutegenas
Libros tabletas y ordenadores
de consulta
Rotuladores y laacutepices
de colores
70 T9
Ordenador con conexioacuten a
internet
Material necesario para realizar la actividad
Papel
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astroacutenomo
galaacutectico y extragalaacutectico y Astrobioacutelogo
71T9Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
Para preparar con antelacioacutenPara esta actividad se pueden preparar etiquetas identificativas para las profesiones de astroacutenomo extra-galaacutectico y astrobioacutelogo
IntroduccioacutenExplica en clase que en este tema deben actuar en primer lugar como astroacutenomos extragalaacutecticos para estudiar y disentildear un planeta extrasolar distante Despueacutes haraacuten las veces de astrobioacutelogos para estudiar y disentildear alguna forma de vida alieniacutegena uacutenica y tendraacuten que describir coacutemo se ha adaptado a las condi-ciones ambientales que imperan en su lejano mundo
Empieza la actividad con un emocionante viaje a mundos distantes usando la herramienta interactiva httpeyesjplnasagoveyes-on-exoplanetshtml
Muestra en clase las imaacutegenes del sitio en Internet de la NASAhttpsexoplanetsnasagovalien-worldsexoplanet-travel-bureau
En este sitio encontraraacutes una seleccioacuten de carteles con gran variedad de exoplanetas que ilustran los rasgos uacutenicos de cada uno de ellos
bull TRAPPIST-1_Planet hop from TRAPPIST-1 (de planeta en planeta desde TRAPPIST-1)
bull PSOJ31885-22 _Where the night life never ends (Donde la vida nocturna nunca cesa)
bull HD4037G_Experience the gravity of a super earth (Experimenta la gravedad de una supertierra)
bull KEPLER-16B_Where your shadow always has company (Donde tu sombra siempre tiene compantildeiacutea)
bull 51 Pegasi-b_Greetings from your first exoplanet (Saludos desde tu primer exoplaneta)
bull KEPLER-186F_Where the grass is always redder (Donde la hierba siempre es maacutes roja)
El tamantildeos de estos exoplanetas va desde las supertierras hasta los minineptunos algunos son rocosos otros son aacuteridos como desiertos los hay volcaacutenicos achicharrantes geacutelidos unos son asolados por potentes vientos otros son bombardeados por radiacioacuten intensa
gt Muestra de carteles sobre exoplanetas del sitio web de la NASA
72 T9 Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
Actividad ACada grupo estudiaraacute varios sistemas de planetas extrasolares y con la informacioacuten obtenida crearaacute una descripcioacuten detallada del mundo distante inventado por ellos A continuacioacuten disentildearaacuten un cartel en el que figuren los principales rasgos de ese planeta
Actividad BSi en ese mundo pudiera haber vida iquestqueacute forma tendriacutea iquestQueacute clase de adaptaciones tendriacutean que desarrollar los seres vivos para sobrevivir en las condiciones ambientales de este planeta La astrobiologiacutea aspira a descubrir cuaacuteles son las condiciones necesarias para la vida y queacute formas puede adoptar la vida Los alumnos asumiraacuten el papel de as-trobioacutelogos para estudiar los entornos extremos que hay en la Tierra y las adaptaciones que han desarrollado los seres vivos para sobrevivir en ellos Usaraacuten esta informacioacuten para describir la clase de vida alieniacutegena que podriacutea existir en el nuevo mundo que han imaginado Dibujaraacuten y pondraacuten nombre a esta nueva forma de vida y sentildealaraacuten sus rasgos principales
Puesta en comuacutenLos grupos presentaraacuten sus disentildeos ante su clase o ante otra clase y describiraacuten con detalle el mundo alieniacutegena que han inventado Expli-caraacuten queacute adaptaciones han desarrollado los seres vivos para adaptar-se a ese entorno
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Si fuera posible iquesta cuaacutel de esos exoplanetas viajariacutean los chicos o enviariacutean una sonda para estudiarlo y por queacute El docente haraacute hincapieacute en que es imposible viajar a estos exoplanetas distantes debido a las inmensas distancias que nos separan de ellos iquestCoacutemo seriacutea ese lugar Si pudieran elegir sus caracteriacutesticas iquestcuaacuteles creen que seriacutean las ideales para vivir felices y con bienestar
Puede que los grupos quieran componer una muacutesica para acompantildear su mural Tambieacuten podriacutean disentildear confeccionar y decorar una maqueta para ilustrar los rasgos principales del mundo distante que han elegido Esta actividad podriacutea relacionarse con otros temas interdisciplinares del curriacuteculo como dibujo teatro tecnologiacutea ingenieriacutea geografiacutea lecto-escritura e informaacutetica
73T9Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
VoyagerEn 1977 se lanzaron las dos sondas gemelas Voyager 1 y 2 para explo-rar regiones del espacio a las que ninguacuten otro artefacto terrestre habiacutea llegado jamaacutes Ambas estaacuten maacutes lejos del Sol que Plutoacuten y a traveacutes de los datos que siguen enviando a la Tierra los cientiacuteficos confiacutean en co-nocer mejor el espacio que media entre las estrellas llamado espacio interestelar La nave lleva a bordo un disco de cobre chapado en oro de unos 30 cm con sonidos e imaacutegenes seleccionados para retratar la diversidad de la vida y la cultura en la Tierra
mdash iquestQueacute pondriacutean los chicos en un disco asiacute para enviar en una misioacuten con destino a un planeta distante situado fuera de los confines de nuestra propia Galaxia
mdash iquestCoacutemo describiriacutean a los seres humanos
mdash iquestQueacute los hace felicesmdash iquestQueacute cualidades consideran
deseables en un ser humano
mdash iquestQueacute aficiones animales accidentes geograacuteficos o muacutesica incluiriacutean en el disco
mdash Si tuvieran que escribir una carta a un ser alieniacutegena iquestqueacute le diriacutean
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
El alumnado podriacutea grabar un viacutedeo o un mensaje de voz composiciones musicales programas informaacuteticos robots creaciones artiacutesticas o fotografiacuteas Esta actividad ofrece muchas posibilidades para seguir un plantea-miento interdisciplinar amplio atractivo para todas las edades y todo tipo de capacidades
Otros cuadernos didaacutecticosConsulta todos los disponibles y descaacutergalos de la web wwweseroes
Deteccioacuten de exoplanetasESCONDIDOS EN LA LUZModelado de traacutensitos de exoplanetas
PRIMARIA
Ingenieriacutea de astronavesLA ALEACIOacuteN PERFECTADescubre las distintas propiedades de los materiales
PRIMARIA
Lanzamiento de cohetesTECNOLOGIacuteA ESPACIALCalcula y disentildea tu propio lanzamiento
PRIMARIA
Observador de la tierraCENTINELA INCANSABLERecogida y anaacutelisis de informacioacuten para comprender mejor nuestro planeta
PRIMARIA
Deteccioacuten de exoplanetasESCONDIDOS EN LA LUZModelado de traacutensitos de exoplanetas
SECUNDARIA Y BACHILLERATO
Ingenieriacutea de astronavesLA ALEACIOacuteN PERFECTADescubre las distintas propiedades de los materiales
SECUNDARIA Y BACHILLERATO
Lanzamiento de cohetesTECNOLOGIacuteA ESPACIALCalcula y disentildea tu propio lanzamiento
SECUNDARIA Y BACHILLERATO
Modelado de traacutensitos de exoplanetas
exoplanetasDeteccioacuten de
ESCONDIDOS EN LA LUZ
PrimariaCuaderno del profesorado
DE-P-01
Colaboradores ESERO Spain Mayo 2019
ANDALUCIacuteA Consejeriacutea de Educacioacuten y Deporte de la Junta de Andaluciacutea
ARAGOacuteN Fundacioacuten Centro Astronoacutemica Aragoneacutes Espacio 042
Fundacioacuten Ibercivis
ASTURIAS Consejeriacutea de Educacioacuten y Cultura del Gobierno del Principado de Asturias
CANARIAS Consejeriacutea de Educacioacuten y Universidades del Gobierno de Canarias
CATALUNtildeA CESIRE (Centre de Recursos Pedagogravegics Especiacutefics de Suport a la Innovacioacute i la Recerca Educativa) Departament drsquoEnsenyament Generalitat de Catalunya
GALICIA Conselleriacutea de Educacioacuten Universidade e Formacioacuten Profesional de la Xunta de Galicia
I BALEARES Conselleria De Educacioacuten y Universidad Govern Illes Balears
LA MANCHA Consejeriacutea de Eduacioacuten Cultura y Deportes Gobierno de Castilla La Mancha
MADRID Consejeriacutea de Educacioacuten e Investigacioacuten de la Comunidad de Madrid
Grupo de Investigacioacuten en Nutricioacuten Ejercicio y Estilo de Vida Saludable INEF Universidad Politeacutecnica de Madrid
MURCIA Consejeriacutea de Empleo Universidades y Empresa Regioacuten de Murcia
NAVARRA Pamplonetario
PAIacuteS VASCO Departamento de educacioacuten Gobierno Vasco
VALENCIA Ciutat de les Arts i les Ciegravencies Generalitat Valenciana
53T6Tema 6 Que la fuerza te acompantildee
Informacioacuten para el docente Se cree que el campo magneacutetico de nuestro planeta se genera en las profundidades del nuacutecleo terrestre A medida que la Tierra gira se arremolinan los materiales fundidos situados en el nuacutecleo del planeta El hierro liacutequido conduce la electricidad y genera corrientes eleacutectricas que a su vez crean campos magneacuteticos Los cientiacuteficos han desarrollado un meacutetodo para calcular el campo magneacutetico de un planeta extrasolar distante que orbite alrededor de una estrella distinta de la nuestra El meacutetodo consiste en utilizar el telescopio espacial Hubble para observar el paso de un planeta por delante de su estrella y entonces estudiar la absorcioacuten de la radiacioacuten de la estrella por parte de la atmoacutesfera del planeta para por uacuteltimo estimar el tamantildeo de los campos magneacuteticos que actuacutean alrededor del planeta
Los campos magneacuteticos se producen cuando todos los electrones de un objeto de metal giran en la misma direccioacuten Un electroimaacuten es un tipo de imaacuten que usa electricidad y un material magneacutetico como el hierro para crear campos magneacuteticos Los campos magneacuteticos no se ven pero siacute se pueden medir sus efectos
Para construir un electroimaacuten simple bull Pela los extremos de un cable para despojarlos del aislamiento de
plaacutestico que los recubre bull Coloca los materiales dentro de un contenedor de plaacutestico que no
conduzca la electricidadbull Sujeta el cable de unos 20 cm de largo por uno de sus extremos
coloacutecalo en la cabeza de un clavo de hierro y enroacutellalo a lo largo de eacutel sin que se superponga en ninguacuten lugar hasta la punta del clavo
bull Aseguacuterate de que enrollas el cable en el clavo dando las vueltas siempre hacia el mismo lado para que la electricidad fluya en un solo sentido
bull Conecta los extremos del cable a los dos lados (el positivo y el ne-gativo) de la pila sujetaacutendolo a ellos con un trozo de cinta aislante para que no dejen de hacer contacto
bull Cuando hayas conectado el segundo extremo del cable la pila em-pezaraacute a conducir electricidad por las espiras de alambre y el clavo quedaraacute imantado
bull Si permutas las conexiones tambieacuten cambiaraacutes la polaridad del campo magneacutetico creado
bull Prueba el electroimaacuten colocaacutendolo cerca de un clip de papeleriacutea o cualquier otro metal
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Los alumnos investigaraacuten el exoplaneta HD 209458b apodado Osiris un juacutepiter caliente que viene a ser una tercera parte maacutes grande y maacutes brillante que Juacutepiter Tambieacuten podriacutean investigar Proxima b para lo que podraacuten apo-yarse en la informacioacuten que encontraraacuten aquiacute
httpsenwikipediaorgwikiProxima_Cen-tauri_b
httpswwwnasagovcontentgoddardhub-bles-new-shot-of-proxima-centauri-our-nea-rest-neighbor
CONFECCIOacuteN DE UN INTERRUPTOR SIMPLE
Clava dos puntillas pequentildeas en un taco pequentildeo de madera y ensarta en cada una de ellas un clip de papeleriacutea Sujeta los cables a la cabeza de cada puntilla con pinzas de coco-drilo El circuito se cierra al desplazar los clips para que esteacuten en contacto Usa este enlace para consultar las instrucciones para hacerlo y otros ejemplos de interruptores simples
httphomeschoolandthingsblogspotcouk201303making-simple-switch-for-elec-tricalhtml
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que las ondas electromagneacuteticas viajan por el
espaciobull que los cientiacuteficos captan esas ondas usando
radiotelescopios bull que esas ondas se traducen entonces a sonidosbull a trabajar siguiendo el meacutetodo cientiacutefico mediante
la formulacioacuten de predicciones la realizacioacuten de experimentos sin sesgos y la recopilacioacuten e interpretacioacuten de datos
Contexto
Los cuatro sateacutelites Cluster de ESA han descubierto que la Tierra y otros planetas con campos magneacuteticos como Juacutepiter y Saturno emiten sentildeales de radio que viajan por el espacio en un haz delgado Estas emisiones solo se pueden detectar e interpretar usando radiotelescopios de gran tamantildeo
En esta actividad el alumnado recrearaacute diversos sistemas para enviar mensajes a distancia incluido el recorrido de las ondas de radio por el espacio usaraacute el meacutetodo cientiacutefico para estudiar los teleacutefonos con cuerda y escucharaacute los sonidos
naturales de la Tierra
gt Representacioacuten artiacutestica de los sateacutelites CLUSTER Copyright NASA
55
tema 7iquestHAY ALGUIEN A LA ESCUCHA
Comunicacioacuten a traveacutes del espacio
2 vasos desechables
56 T7
CuerdaHilo de nailon
Material necesario para realizar la actividad A
Bazuca de aire o caja de cartoacuten
Pelotas de espuma de diferentes
coloresVasos
desechablesParaguasPapel Radio analoacutegica
Ademaacutes necesitaraacutes para realizar la actividad A
Ademaacutes necesitaraacutes para realizar la actividad B
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Radioastroacutenomo
e Ingeniero de Sonido
2 platillos (muacutesica)
1 velaFicha de
actividades 2b
Linterna
Tabla con Coacutedigo Morse
o aplicacioacuten para moacutevil
Una caja de cartoacuten Compaacutes Tijeras Cinta adhesiva
Material opcional
Material necesario para construir un bazuca de aire
57T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Para preparar con antelacioacutenEl docente puede conseguir un bazuca de aire por Internet o se puede construir uno con una caja de car-toacuten (consulte el apartado titulado ldquoInformacioacuten para el docenterdquo)
Ten a mano una radio analoacutegica
Para la construccioacuten del teleacutefono deberemos practicar un orificio en la base de cada vaso previamente Para esta investigacioacuten se pueden preparar etiquetas identificativas con las profesiones de Radioastroacuteno-mo e Ingeniero de Sonido
Actividad AAveriguar maneras de enviar mensajes a distancia
Introduccioacuten Comienza el tema con una demostracioacuten para despertar la imaginacioacuten del alumnado Tiende una cuerda por el aula y cuelga de ella un trozo de papel o pide a alguien de la clase que lo sostenga en alto Utiliza un ba-zuca de aire para lanzar una onda de aire a traveacutes del aula que haga vibrar el papel Luego pide que un par de voluntarios se coloquen los vasos desechables en la cabeza Apunta con el bazuca hacia cada uno de los vasos y dispara Los vasos se tambalearaacuten y se caeraacuten Pregunta en clase queacute creen que pasa
Tambieacuten se pueden chocar dos platillos para demostrar que el aire que desplazan apaga la llama de una vela
Explica a la clase que aunque no vemos el aire moverse hasta el papel o los vasos siacute vemos o percibimos las consecuencias de ese desplazamiento De manera anaacuteloga las ondas de radio que recorren distancias inmen-sas por el espacio no se ven pero sabemos que estaacuten ahiacute al capturarlas y transformarlas en sonido Pregunta en clase si se les ocurre alguna manera de enviar mensajes a distancia aquiacute en el planeta Tierra Deja que debatan sus propuestas Ensentildea en clase dos objetos sencillos (vasos de papel y cuerda) que podriacutean utilizarse para enviar un mensaje iquestSe le ocurre a alguien coacutemo Aniacutemalos a comprobar sus propuestas A continuacioacuten los chicos probaraacuten por parejas a usar vasos de papel y cuerda para mandar mensajes Organizados ya por grupos debe-raacuten identificar queacute variables pueden cambiarse y coacutemo planificariacutean la investigacioacuten Tal vez quieran apoyarse en la ficha de actividades 2b (del tema 2) para planificar la resolucioacuten de interrogantes como
mdash iquestAfecta la longitud de la cuerda o el tipo de cuerda al sonido recibido
mdash iquestQueacute pasa cuando la cuerda estaacute tensa o flojamdash iquestTiene alguna repercusioacuten el material del
que estaacute hecho el vasomdash iquestFuncionariacutea el teleacutefono de cuerda
doblando una esquina
58 T7 Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
mdash El alumnado recopilaraacute y anotaraacute los datos y compartiraacute los resultados con la clase
mdash iquestQueacute tipo de cuerda o vaso recomendariacutean y por queacute
Puesta en comuacutenExplica en clase que los sonidos se generan mediante vibraciones que se desplazan a traveacutes del aire de soacute-lidos y de liacutequidos Las vibraciones que se producen al hablar dentro del vaso viajan por la cuerda hasta lle-gar al otro vaso el aire que hay dentro del vaso y los huesos que hay en el craacuteneo vibran y esas vibraciones llegan hasta los oiacutedos y entonces el cerebro descifra esa informacioacuten en forma de sonidos reconocibles
Para afianzar estos conocimientos se puede utilizar este viacutedeo
httpswwwyoutubecomwatchv=HMXoHKwWmU8
Actividad BEstudio de las ondas de radio
IntroduccioacutenHaz hincapieacute en que las ondas de radio son muy diferentes de las ondas del sonido Explica que las ondas electromagneacuteticas pueden viajar por el espacio sin necesidad de que haya aire Algunas de estas ondas se denominan ondas de radio Los cientiacuteficos han descubierto una manera de captar ondas de radio y convertirlas en sentildeales que viajan hasta nuestro oiacutedo
A continuacioacuten el alumnado reproduciraacute en clase el viaje que siguen las ondas electromagneacuteticas por el espacio hasta llegar al radiotelescopio Varios voluntarios se colocaraacuten en un extremo del aula con pelotas de espuma de diferentes colores que lanzaraacuten hacia el laquoradiotelescopioraquo un paraguas abierto que otro voluntario sujetaraacute desde el lado opuesto del aula de manera que la parte coacutencava mire hacia la clase Alguien decidiraacute queacute colores representaraacuten las ondas de radio uacutetiles Cuando se hayan lanzado todas las pelotas solo se conservaraacuten las pelotas de los colores elegidos que haya atrapado el paraguas mientras que el resto se desecharaacute Explica en clase que las estrellas (representadas por los alumnos voluntarios) emiten un montoacuten de radiacioacuten (representada aquiacute por todas las pelotas de diferentes colores) que viaja por el espacio el radiotelescopio (representado por el paraguas) capta toda esa radiacioacuten pero este instrumento solo podraacute utilizar la radiacioacuten de ciertas longitudes de onda las denominas ondas de radio las cuales transformaraacute en sentildeales comprensibles para nosotros
59T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Demostracioacuten del docenteUtiliza una radio analoacutegica para que el alumnado perciba el sonido que se oye cuando no estaacute sintonizada ninguna emisora mientras que al sintonizar alguna el sonido se vuelve niacutetido De forma anaacuteloga seriacutea-mos incapaces de atribuir un sentido a las ondas de radio si su energiacutea no se transformara en vibraciones que percibimos en forma de sonidos
Explica en clase que la Tierra y otros planetas tienen una manera de gritarle al resto de la Galaxia laquoiexclEstoy aquiacuteraquo Lo que ocurre es que ese mensaje solo se percibe y se entiende mediante radiotelescopios de gran tamantildeo
En este enlace escucharaacutes una grabacioacuten con los laquosonidosraquo
naturales de la Tierra
httpwwwesaintesaKIDSenSEM5QPSHKHF_LifeinSpace_0html
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Los maacutes entusiastas podriacutean construir o com-prar un transmisor que permita al alumnado enviar mensajes Los chicos tambieacuten podriacutean realizar su propia grabacioacuten de radio
Tambieacuten podriacutea estudiarse el coacutedigo Morse Existe una aplicacioacuten para teleacutefonos moacuteviles llamada Morse-It que traduce textos a pitidos en coacutedigo Morse Una laacutempara led podriacutea sustituirse por un timbre Otra alternativa seriacutea utilizar una linterna para enviar mensajes con patrones de haces de luz Explica que la luz se puede usar de este modo para enviar informacioacuten
Imagen 1 El Observatorio IRAM Pico Veleta o IRAM 30m es un radiotelescopio pertenecien-te al Instituto de Radioastronomiacutea Milimeacutetrica que estaacute situado en la loma de Dilar en Sierra Nevada a una altura de 2850 m sobre el nivel del mar
gt Radiotelescopio del observatorio de Sierra Nevada desde las pistas de esquiacute
60 T7 Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
A - J --- S 1 ----
B - K -- T - 2 ---
C -- L - U - 3 --
D - M -- V - 4 -
E N - W -- 5
F - O --- X -- 6 -
G -- P -- Y --- 7 --
H Q --- Z -- 8 ---
I R - 0 -----
9 ----
gt Tabla con el coacutedigo Morse
61T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Informacioacuten para el docente Los objetos que pueblan el espacio como planetas exoplanetas estrellas polvo y gas emiten ondas elec-tromagneacuteticas de diferentes longitudes de onda Parte de la luz que emiten tiene longitudes de onda muy largas algunas de hasta kiloacutemetro y medio de longitud Estas ondas largas reciben el nombre de ondas de radio y son parte de una serie maacutes grande de ondas denominadas en su conjunto espectro electromag-neacutetico Como las ondas de radio son tan largas para captarlas se utilizan telescopios especiales llamados radiotelescopios Estos son mucho maacutes grandes que los telescopios que se usan para captar la luz visible Estos instrumentos inmensos se apuntan hacia las estrellas o planetas y permiten conocer su estructura movimiento y composicioacuten a partir del estudio de las ondas de radio que provienen de esos objetos En astronomiacutea se utilizan ciertos instrumentos para convertir las ondas de radio en imaacutegenes y sonidos
Construccioacuten de un bazuca de aire1 Sella por completo todos los bordes de la caja con la cinta adhesiva 2 Traza un ciacuterculo en el centro de uno de sus lados recoacutertalo y sella los bordes de este orificio
con cinta 3 Golpea con las manos simultaacuteneamente dos lados opuestos de la caja de manera que el aire que
hay en su interior se vea forzado a salir por el orificio circular 4 Dirige el aire saliente hacia el objetivo como un montoacuten de vasos de papel para intentar tumbarlos
con la raacutefaga
gt Bazuka de aire
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los sonidos se producen por vibracionesbull que el tono de un sonido se puede cambiarbull que los exoplanetas pueden transitar ante el disco
de sus estrellas siguiendo un patroacuten regular
Contexto
El telescopio espacial Spitzer reveloacute hace poco que alrededor de la estrella TRAPPIST-1 orbitan siete planetas similares a la Tierra cuyo nombre astronoacutemico es b c d e f g y h Los planetas se detectaron debido a sus traacutensito por delante de la estrella lo que eclipsa perioacutedicamente una parte minuacutescula de la luz estelar Los planetas orbitan esta estrella siguiendo un patroacuten
En este tema el alumnado usaraacute materiales cotidianos para confeccionar instrumentos sencillos como flautas de pan a partir de pajitas de refrescos y producir con ellos siete notas que combinaraacuten al
antojo de su imaginacioacuten para crear melodiacuteas
gt Sistema solar de TRAPPIST-1 Copyright de la ilustracioacuten NASA
63
tema 8LA MUacuteSICA DE LOS PLANETAS EXTRASOLARES
Sonidos del espacio
64 T8
Ordenador con conexioacuten a
internet
Material necesario para realizar la actividad
Pajitas de refresco
Ademaacutes necesitaraacutes
Vasos desechables
Cinta adhesiva
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Ingeniero de
sonido y Cientiacutefico planetario
Botellas o vasos Baquetas Cajas de cartoacuten vaciacuteas
Gomas elaacutesticas Reglas de plaacutestico
65T8Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
Para preparar con antelacioacutenPara esta actividad se pueden preparar etiquetas indentificativas para la profesioacuten de ingeniero de sonido
ActividadIntroduccioacutenExplica en clase que el telescopio espacial Spitzer descubrioacute la estrella TRAPPIST-1 y sus siete planetas
Muestra la imagen de TRAPPIST-1
httpcdnsci-newscomimagesenlarge3image_4728e-TRAPPIST-1jpg
Reproduce en clase la animacioacuten de los traacutensitos ante TRAPPIST que aparece en el siguiente viacutedeo Las oacuterbitas se han acelerado para que el viacutedeo dure un solo minutohttpwwwspitzercaltecheduexploreblog371-Making-Music-from-Exoplanets
Explica que usando los patrones de los traacutensitos de estos siete planetas similares a la Tierra ante el disco de su estrella ha inspirado a un muacutesico a componer una melodiacutea basada en los tiempos en los que se produ-cen esos traacutensitos Asignoacute al traacutensito de cada planeta una nota musical acorde con su nombre (en ingleacutes b es la nota si c es do d es re e es la nota mi f es fa g es sol y h no se corresponde con ninguna nota musical) y antildeadioacute al conjunto una instrumentacioacuten sencilla de fondo y el ritmo de un tambor
Pon ejemplos de alguacuten otro sistema planetario extrasolar como Gliese o Kepler
con una cantidad diversa de planetas en oacuterbita alrededor de la estrella central
httpsexoplanetsnasagovresources174 httpswwwnasagovameskeplerkepler-186-and-the-solar-system
El alumnado cortaraacute las pajitas de papel para construir siete laquoflautas de panraquo de distintas longitudes Todas ellas deberaacuten tener uno de sus extremos aplanado de manera que al soplar por eacutel se produzca una nota o vibracioacuten diferente iquestSon capaces los alumnos de usar las flautas por turnos para crear una melodiacutea Organizados en grupos los chicos usaraacuten esas siete notas para crear una melodiacutea baacutesica a la que antildeadiraacuten la muacutesica que deseen
Ya han compuesto una muacutesica basada en los traacutensitos de TRAPPIST iquestPodraacuten crear ahora una melodiacutea basada en otros sistemas Podriacutean probar a llenar botellas o jarras con agua hasta distintas alturas a tamborilear con las baquetas a hacer vibrar reglas sobre el borde de una mesa o a hacer vibrar gomillas elaacutesticas tensadas a lo ancho de una caja de pantildeuelos vaciacutea
mdash iquestSeriacutea capaz alguacuten grupo de componer un rap para acompantildear sus melodiacuteas
66 T8 Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
Puesta en comuacutenCada grupo interpretaraacute su composicioacuten para toda la clase iquestSe les ocurre alguna aportacioacuten para mejorar las piezas musicales
En el tema 7 el alumnado aprendioacute que los planetas con un cam-po magneacutetico producen sentildeales que se pueden detectar mediante radiotelescopios Si una raza alieniacutegena captara las sentildeales de radio naturales que emite la Tierra oiriacutea una serie de chasquidos y silbidos iexclparecidos a los de R2-D2 el robot de Star Wars
Vuelve a oiacuter los chasquidos y silbidos de la Tierra en el sitio ESA Kids
httpwwwesaintesaKIDSenSEM5QPSHKHF_LifeinSpace_0html
Oiacuted en clase un corte de Star Wars la firma de cinco notas de la peliacute-cula Encuentros en la tercera fase o cualquier otra muacutesica relacionada con el espacio
Actividad B El programa ScratchCada uno de los planetas de Trappist-1 tarda un tiempo diferente en completar una oacuterbita alrededor de su estrella central Las leyes de Ke-pler dicen que cuanto maacutes lejos se encuentra un planeta de su estrella maacutes tarda en recorrer su oacuterbita
En este proyecto en Scratch el periodo de cada oacuterbita es propor-cional a los periodos orbitales reales de los planetas de Trappist Cada vez que un planeta completa una oacuterbita el modelo emite un sonido diferente
httpsscratchmiteduprojects153216618
Los sonidos estaacuten asignados de la siguiente manera pero es faacutecil cam-biar esto dentro del modelo
B ndash Chomp C ndash Boing D ndash CricketE ndash Meow F ndash Alien Creak2 G ndash Bass BeatboxH ndash Goose
El tiempo que dura cada oacuterbita se puede encontrar en el programa Scratch y se da en segundos
El cursor proporcional del modelo se puede utilizar para obtener muacuteltiplos de cada periodo orbital Por ejemplo si la proporcioacuten se es-tablece en 2 entonces el periodo de Trappist-1b ascenderaacute a 302 se-gundos y el de Trappist-1h seraacute de 40 segundos
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
El alumnado podriacutea iniciarse en el empleo de un programa informaacutetico para crear sus propias composiciones musicales basadas en los patrones orbitales de los planetas de TRAPPIST-1 Beatwave es una aplicacioacuten interesante que se puede usar con teleacutefonos moacuteviles y que ofrece la posibilidad de crear ritmos simples melodiacuteas melodiacuteas paralelas y de antildeadir instrumentos de fondo
67T8Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
1 Pulsa la flecha identifica los distintos sonidos que se oyen 2 Ordeacutenalos por periodos (del maacutes corto al maacutes largo) Pulsa stop
para detener los sonidos3 Cronometra cada uno crea una tabla con los periodos orbitales
(en segundos) 4 Pulsa en cada planeta para comprobar que cada sonido se re-
produce por separado Los datos reales de los planetas se pue-den encontrar en Wikipedia
httpsenwikiped iaorgwikiTRAPPIST-1mediaFile-PIA21425_-_TRAPPIST-1_Statistics_Tablejpg
El alumnado podriacutea recrear las oacuterbitas intentando cronometrar sus perio-dos mientras caminan en torno a una laquoestrellaraquo de manera que siempre pasen por el mismo punto cada vez que oigan el sonido de su planeta Esta recreacioacuten fiacutesica de las oacuterbitas con alumnos representando cada uno de los planetas orbitando alrededor de una estrella central podriacutea ayudar al grupo a entender la distancia a la que se encuentra cada planeta de la estrella y la velocidad a la que se desplaza en relacioacuten con los demaacutes pla-netas del sistema Asimismo podriacutea ayudarles a entender queacute hicieron en realidad durante la actividad con el programa Scratch que cada sonido re-presenta una oacuterbita completa Tendriacutean que poner a escala la distancia de las oacuterbitas porque si no algunos tardariacutean diacuteas en completar una vuelta de modo que un ejercicio matemaacutetico uacutetil consistiriacutea en crear una escala adecuada que pudiera representarse dentro de la clase Para ello deberaacuten asumir que las oacuterbitas son circulares Si juegan con el cursor proporcional del modelo encontraraacuten la mejor opcioacuten para que todos los planetas com-pleten sanos y salvos sus oacuterbitas respectivas Deberaacuten calcular la longitud del periodo de su sonido particular y luego lo comprobaraacuten
Quien tenga habilidad programando podraacute ampliar el ejercicio in-troduciendo las oacuterbitas de los planetas en el modelo
En este enlace se puede encontrar un ejemplo de movimiento circular
en Scratch
httpsscratchmiteduprojects11439426
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Usar los datos del periodo orbital para crear una composicioacuten musical similar para nuestro Sistema Solar y compara los dos sistemas
Crear una animacioacuten con Scratch para ilustrar la rotacioacuten de los planetas del sistema TRAPPIST-1 en torno a su estrella
gt Captura de pantalla del programa Scratch
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los planetas extrasolares y sus estrellas se
encuentran a millones de antildeos-luz de distancia del Sistema Solar
bull que las condiciones ambientales que se dan en esos planetas son diversas
bull que los seres vivos experimentan adaptaciones a lo largo del tiempo para sobrevivir en las condiciones ambientales que existen en cada momento
bull que en otros sistemas planetarios podriacutea haber formas de vida diferentes a las de la Tierra
Contexto
En esta actividad el alumnado recopilaraacute informacioacuten sobre planetas extrasolares y basaacutendose en ella usaraacute la imaginacioacuten y trabajaraacute de manera creativa para disentildear y describir un nuevo exoplaneta Para ello tendraacute en cuenta rasgos clave y las adaptaciones que necesitariacutean desarrollar los seres vivos para sobrevivir en las condiciones ambientales de ese
planeta
gt ExoMars Rover ESAATG medialab
69
tema 9AGENCIA DE VIAJES A PLANETAS EXTRASOLARES
Exploracioacuten de mundos alieniacutegenas
Libros tabletas y ordenadores
de consulta
Rotuladores y laacutepices
de colores
70 T9
Ordenador con conexioacuten a
internet
Material necesario para realizar la actividad
Papel
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astroacutenomo
galaacutectico y extragalaacutectico y Astrobioacutelogo
71T9Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
Para preparar con antelacioacutenPara esta actividad se pueden preparar etiquetas identificativas para las profesiones de astroacutenomo extra-galaacutectico y astrobioacutelogo
IntroduccioacutenExplica en clase que en este tema deben actuar en primer lugar como astroacutenomos extragalaacutecticos para estudiar y disentildear un planeta extrasolar distante Despueacutes haraacuten las veces de astrobioacutelogos para estudiar y disentildear alguna forma de vida alieniacutegena uacutenica y tendraacuten que describir coacutemo se ha adaptado a las condi-ciones ambientales que imperan en su lejano mundo
Empieza la actividad con un emocionante viaje a mundos distantes usando la herramienta interactiva httpeyesjplnasagoveyes-on-exoplanetshtml
Muestra en clase las imaacutegenes del sitio en Internet de la NASAhttpsexoplanetsnasagovalien-worldsexoplanet-travel-bureau
En este sitio encontraraacutes una seleccioacuten de carteles con gran variedad de exoplanetas que ilustran los rasgos uacutenicos de cada uno de ellos
bull TRAPPIST-1_Planet hop from TRAPPIST-1 (de planeta en planeta desde TRAPPIST-1)
bull PSOJ31885-22 _Where the night life never ends (Donde la vida nocturna nunca cesa)
bull HD4037G_Experience the gravity of a super earth (Experimenta la gravedad de una supertierra)
bull KEPLER-16B_Where your shadow always has company (Donde tu sombra siempre tiene compantildeiacutea)
bull 51 Pegasi-b_Greetings from your first exoplanet (Saludos desde tu primer exoplaneta)
bull KEPLER-186F_Where the grass is always redder (Donde la hierba siempre es maacutes roja)
El tamantildeos de estos exoplanetas va desde las supertierras hasta los minineptunos algunos son rocosos otros son aacuteridos como desiertos los hay volcaacutenicos achicharrantes geacutelidos unos son asolados por potentes vientos otros son bombardeados por radiacioacuten intensa
gt Muestra de carteles sobre exoplanetas del sitio web de la NASA
72 T9 Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
Actividad ACada grupo estudiaraacute varios sistemas de planetas extrasolares y con la informacioacuten obtenida crearaacute una descripcioacuten detallada del mundo distante inventado por ellos A continuacioacuten disentildearaacuten un cartel en el que figuren los principales rasgos de ese planeta
Actividad BSi en ese mundo pudiera haber vida iquestqueacute forma tendriacutea iquestQueacute clase de adaptaciones tendriacutean que desarrollar los seres vivos para sobrevivir en las condiciones ambientales de este planeta La astrobiologiacutea aspira a descubrir cuaacuteles son las condiciones necesarias para la vida y queacute formas puede adoptar la vida Los alumnos asumiraacuten el papel de as-trobioacutelogos para estudiar los entornos extremos que hay en la Tierra y las adaptaciones que han desarrollado los seres vivos para sobrevivir en ellos Usaraacuten esta informacioacuten para describir la clase de vida alieniacutegena que podriacutea existir en el nuevo mundo que han imaginado Dibujaraacuten y pondraacuten nombre a esta nueva forma de vida y sentildealaraacuten sus rasgos principales
Puesta en comuacutenLos grupos presentaraacuten sus disentildeos ante su clase o ante otra clase y describiraacuten con detalle el mundo alieniacutegena que han inventado Expli-caraacuten queacute adaptaciones han desarrollado los seres vivos para adaptar-se a ese entorno
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Si fuera posible iquesta cuaacutel de esos exoplanetas viajariacutean los chicos o enviariacutean una sonda para estudiarlo y por queacute El docente haraacute hincapieacute en que es imposible viajar a estos exoplanetas distantes debido a las inmensas distancias que nos separan de ellos iquestCoacutemo seriacutea ese lugar Si pudieran elegir sus caracteriacutesticas iquestcuaacuteles creen que seriacutean las ideales para vivir felices y con bienestar
Puede que los grupos quieran componer una muacutesica para acompantildear su mural Tambieacuten podriacutean disentildear confeccionar y decorar una maqueta para ilustrar los rasgos principales del mundo distante que han elegido Esta actividad podriacutea relacionarse con otros temas interdisciplinares del curriacuteculo como dibujo teatro tecnologiacutea ingenieriacutea geografiacutea lecto-escritura e informaacutetica
73T9Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
VoyagerEn 1977 se lanzaron las dos sondas gemelas Voyager 1 y 2 para explo-rar regiones del espacio a las que ninguacuten otro artefacto terrestre habiacutea llegado jamaacutes Ambas estaacuten maacutes lejos del Sol que Plutoacuten y a traveacutes de los datos que siguen enviando a la Tierra los cientiacuteficos confiacutean en co-nocer mejor el espacio que media entre las estrellas llamado espacio interestelar La nave lleva a bordo un disco de cobre chapado en oro de unos 30 cm con sonidos e imaacutegenes seleccionados para retratar la diversidad de la vida y la cultura en la Tierra
mdash iquestQueacute pondriacutean los chicos en un disco asiacute para enviar en una misioacuten con destino a un planeta distante situado fuera de los confines de nuestra propia Galaxia
mdash iquestCoacutemo describiriacutean a los seres humanos
mdash iquestQueacute los hace felicesmdash iquestQueacute cualidades consideran
deseables en un ser humano
mdash iquestQueacute aficiones animales accidentes geograacuteficos o muacutesica incluiriacutean en el disco
mdash Si tuvieran que escribir una carta a un ser alieniacutegena iquestqueacute le diriacutean
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
El alumnado podriacutea grabar un viacutedeo o un mensaje de voz composiciones musicales programas informaacuteticos robots creaciones artiacutesticas o fotografiacuteas Esta actividad ofrece muchas posibilidades para seguir un plantea-miento interdisciplinar amplio atractivo para todas las edades y todo tipo de capacidades
Otros cuadernos didaacutecticosConsulta todos los disponibles y descaacutergalos de la web wwweseroes
Deteccioacuten de exoplanetasESCONDIDOS EN LA LUZModelado de traacutensitos de exoplanetas
PRIMARIA
Ingenieriacutea de astronavesLA ALEACIOacuteN PERFECTADescubre las distintas propiedades de los materiales
PRIMARIA
Lanzamiento de cohetesTECNOLOGIacuteA ESPACIALCalcula y disentildea tu propio lanzamiento
PRIMARIA
Observador de la tierraCENTINELA INCANSABLERecogida y anaacutelisis de informacioacuten para comprender mejor nuestro planeta
PRIMARIA
Deteccioacuten de exoplanetasESCONDIDOS EN LA LUZModelado de traacutensitos de exoplanetas
SECUNDARIA Y BACHILLERATO
Ingenieriacutea de astronavesLA ALEACIOacuteN PERFECTADescubre las distintas propiedades de los materiales
SECUNDARIA Y BACHILLERATO
Lanzamiento de cohetesTECNOLOGIacuteA ESPACIALCalcula y disentildea tu propio lanzamiento
SECUNDARIA Y BACHILLERATO
Modelado de traacutensitos de exoplanetas
exoplanetasDeteccioacuten de
ESCONDIDOS EN LA LUZ
PrimariaCuaderno del profesorado
DE-P-01
Colaboradores ESERO Spain Mayo 2019
ANDALUCIacuteA Consejeriacutea de Educacioacuten y Deporte de la Junta de Andaluciacutea
ARAGOacuteN Fundacioacuten Centro Astronoacutemica Aragoneacutes Espacio 042
Fundacioacuten Ibercivis
ASTURIAS Consejeriacutea de Educacioacuten y Cultura del Gobierno del Principado de Asturias
CANARIAS Consejeriacutea de Educacioacuten y Universidades del Gobierno de Canarias
CATALUNtildeA CESIRE (Centre de Recursos Pedagogravegics Especiacutefics de Suport a la Innovacioacute i la Recerca Educativa) Departament drsquoEnsenyament Generalitat de Catalunya
GALICIA Conselleriacutea de Educacioacuten Universidade e Formacioacuten Profesional de la Xunta de Galicia
I BALEARES Conselleria De Educacioacuten y Universidad Govern Illes Balears
LA MANCHA Consejeriacutea de Eduacioacuten Cultura y Deportes Gobierno de Castilla La Mancha
MADRID Consejeriacutea de Educacioacuten e Investigacioacuten de la Comunidad de Madrid
Grupo de Investigacioacuten en Nutricioacuten Ejercicio y Estilo de Vida Saludable INEF Universidad Politeacutecnica de Madrid
MURCIA Consejeriacutea de Empleo Universidades y Empresa Regioacuten de Murcia
NAVARRA Pamplonetario
PAIacuteS VASCO Departamento de educacioacuten Gobierno Vasco
VALENCIA Ciutat de les Arts i les Ciegravencies Generalitat Valenciana
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que las ondas electromagneacuteticas viajan por el
espaciobull que los cientiacuteficos captan esas ondas usando
radiotelescopios bull que esas ondas se traducen entonces a sonidosbull a trabajar siguiendo el meacutetodo cientiacutefico mediante
la formulacioacuten de predicciones la realizacioacuten de experimentos sin sesgos y la recopilacioacuten e interpretacioacuten de datos
Contexto
Los cuatro sateacutelites Cluster de ESA han descubierto que la Tierra y otros planetas con campos magneacuteticos como Juacutepiter y Saturno emiten sentildeales de radio que viajan por el espacio en un haz delgado Estas emisiones solo se pueden detectar e interpretar usando radiotelescopios de gran tamantildeo
En esta actividad el alumnado recrearaacute diversos sistemas para enviar mensajes a distancia incluido el recorrido de las ondas de radio por el espacio usaraacute el meacutetodo cientiacutefico para estudiar los teleacutefonos con cuerda y escucharaacute los sonidos
naturales de la Tierra
gt Representacioacuten artiacutestica de los sateacutelites CLUSTER Copyright NASA
55
tema 7iquestHAY ALGUIEN A LA ESCUCHA
Comunicacioacuten a traveacutes del espacio
2 vasos desechables
56 T7
CuerdaHilo de nailon
Material necesario para realizar la actividad A
Bazuca de aire o caja de cartoacuten
Pelotas de espuma de diferentes
coloresVasos
desechablesParaguasPapel Radio analoacutegica
Ademaacutes necesitaraacutes para realizar la actividad A
Ademaacutes necesitaraacutes para realizar la actividad B
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Radioastroacutenomo
e Ingeniero de Sonido
2 platillos (muacutesica)
1 velaFicha de
actividades 2b
Linterna
Tabla con Coacutedigo Morse
o aplicacioacuten para moacutevil
Una caja de cartoacuten Compaacutes Tijeras Cinta adhesiva
Material opcional
Material necesario para construir un bazuca de aire
57T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Para preparar con antelacioacutenEl docente puede conseguir un bazuca de aire por Internet o se puede construir uno con una caja de car-toacuten (consulte el apartado titulado ldquoInformacioacuten para el docenterdquo)
Ten a mano una radio analoacutegica
Para la construccioacuten del teleacutefono deberemos practicar un orificio en la base de cada vaso previamente Para esta investigacioacuten se pueden preparar etiquetas identificativas con las profesiones de Radioastroacuteno-mo e Ingeniero de Sonido
Actividad AAveriguar maneras de enviar mensajes a distancia
Introduccioacuten Comienza el tema con una demostracioacuten para despertar la imaginacioacuten del alumnado Tiende una cuerda por el aula y cuelga de ella un trozo de papel o pide a alguien de la clase que lo sostenga en alto Utiliza un ba-zuca de aire para lanzar una onda de aire a traveacutes del aula que haga vibrar el papel Luego pide que un par de voluntarios se coloquen los vasos desechables en la cabeza Apunta con el bazuca hacia cada uno de los vasos y dispara Los vasos se tambalearaacuten y se caeraacuten Pregunta en clase queacute creen que pasa
Tambieacuten se pueden chocar dos platillos para demostrar que el aire que desplazan apaga la llama de una vela
Explica a la clase que aunque no vemos el aire moverse hasta el papel o los vasos siacute vemos o percibimos las consecuencias de ese desplazamiento De manera anaacuteloga las ondas de radio que recorren distancias inmen-sas por el espacio no se ven pero sabemos que estaacuten ahiacute al capturarlas y transformarlas en sonido Pregunta en clase si se les ocurre alguna manera de enviar mensajes a distancia aquiacute en el planeta Tierra Deja que debatan sus propuestas Ensentildea en clase dos objetos sencillos (vasos de papel y cuerda) que podriacutean utilizarse para enviar un mensaje iquestSe le ocurre a alguien coacutemo Aniacutemalos a comprobar sus propuestas A continuacioacuten los chicos probaraacuten por parejas a usar vasos de papel y cuerda para mandar mensajes Organizados ya por grupos debe-raacuten identificar queacute variables pueden cambiarse y coacutemo planificariacutean la investigacioacuten Tal vez quieran apoyarse en la ficha de actividades 2b (del tema 2) para planificar la resolucioacuten de interrogantes como
mdash iquestAfecta la longitud de la cuerda o el tipo de cuerda al sonido recibido
mdash iquestQueacute pasa cuando la cuerda estaacute tensa o flojamdash iquestTiene alguna repercusioacuten el material del
que estaacute hecho el vasomdash iquestFuncionariacutea el teleacutefono de cuerda
doblando una esquina
58 T7 Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
mdash El alumnado recopilaraacute y anotaraacute los datos y compartiraacute los resultados con la clase
mdash iquestQueacute tipo de cuerda o vaso recomendariacutean y por queacute
Puesta en comuacutenExplica en clase que los sonidos se generan mediante vibraciones que se desplazan a traveacutes del aire de soacute-lidos y de liacutequidos Las vibraciones que se producen al hablar dentro del vaso viajan por la cuerda hasta lle-gar al otro vaso el aire que hay dentro del vaso y los huesos que hay en el craacuteneo vibran y esas vibraciones llegan hasta los oiacutedos y entonces el cerebro descifra esa informacioacuten en forma de sonidos reconocibles
Para afianzar estos conocimientos se puede utilizar este viacutedeo
httpswwwyoutubecomwatchv=HMXoHKwWmU8
Actividad BEstudio de las ondas de radio
IntroduccioacutenHaz hincapieacute en que las ondas de radio son muy diferentes de las ondas del sonido Explica que las ondas electromagneacuteticas pueden viajar por el espacio sin necesidad de que haya aire Algunas de estas ondas se denominan ondas de radio Los cientiacuteficos han descubierto una manera de captar ondas de radio y convertirlas en sentildeales que viajan hasta nuestro oiacutedo
A continuacioacuten el alumnado reproduciraacute en clase el viaje que siguen las ondas electromagneacuteticas por el espacio hasta llegar al radiotelescopio Varios voluntarios se colocaraacuten en un extremo del aula con pelotas de espuma de diferentes colores que lanzaraacuten hacia el laquoradiotelescopioraquo un paraguas abierto que otro voluntario sujetaraacute desde el lado opuesto del aula de manera que la parte coacutencava mire hacia la clase Alguien decidiraacute queacute colores representaraacuten las ondas de radio uacutetiles Cuando se hayan lanzado todas las pelotas solo se conservaraacuten las pelotas de los colores elegidos que haya atrapado el paraguas mientras que el resto se desecharaacute Explica en clase que las estrellas (representadas por los alumnos voluntarios) emiten un montoacuten de radiacioacuten (representada aquiacute por todas las pelotas de diferentes colores) que viaja por el espacio el radiotelescopio (representado por el paraguas) capta toda esa radiacioacuten pero este instrumento solo podraacute utilizar la radiacioacuten de ciertas longitudes de onda las denominas ondas de radio las cuales transformaraacute en sentildeales comprensibles para nosotros
59T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Demostracioacuten del docenteUtiliza una radio analoacutegica para que el alumnado perciba el sonido que se oye cuando no estaacute sintonizada ninguna emisora mientras que al sintonizar alguna el sonido se vuelve niacutetido De forma anaacuteloga seriacutea-mos incapaces de atribuir un sentido a las ondas de radio si su energiacutea no se transformara en vibraciones que percibimos en forma de sonidos
Explica en clase que la Tierra y otros planetas tienen una manera de gritarle al resto de la Galaxia laquoiexclEstoy aquiacuteraquo Lo que ocurre es que ese mensaje solo se percibe y se entiende mediante radiotelescopios de gran tamantildeo
En este enlace escucharaacutes una grabacioacuten con los laquosonidosraquo
naturales de la Tierra
httpwwwesaintesaKIDSenSEM5QPSHKHF_LifeinSpace_0html
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Los maacutes entusiastas podriacutean construir o com-prar un transmisor que permita al alumnado enviar mensajes Los chicos tambieacuten podriacutean realizar su propia grabacioacuten de radio
Tambieacuten podriacutea estudiarse el coacutedigo Morse Existe una aplicacioacuten para teleacutefonos moacuteviles llamada Morse-It que traduce textos a pitidos en coacutedigo Morse Una laacutempara led podriacutea sustituirse por un timbre Otra alternativa seriacutea utilizar una linterna para enviar mensajes con patrones de haces de luz Explica que la luz se puede usar de este modo para enviar informacioacuten
Imagen 1 El Observatorio IRAM Pico Veleta o IRAM 30m es un radiotelescopio pertenecien-te al Instituto de Radioastronomiacutea Milimeacutetrica que estaacute situado en la loma de Dilar en Sierra Nevada a una altura de 2850 m sobre el nivel del mar
gt Radiotelescopio del observatorio de Sierra Nevada desde las pistas de esquiacute
60 T7 Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
A - J --- S 1 ----
B - K -- T - 2 ---
C -- L - U - 3 --
D - M -- V - 4 -
E N - W -- 5
F - O --- X -- 6 -
G -- P -- Y --- 7 --
H Q --- Z -- 8 ---
I R - 0 -----
9 ----
gt Tabla con el coacutedigo Morse
61T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Informacioacuten para el docente Los objetos que pueblan el espacio como planetas exoplanetas estrellas polvo y gas emiten ondas elec-tromagneacuteticas de diferentes longitudes de onda Parte de la luz que emiten tiene longitudes de onda muy largas algunas de hasta kiloacutemetro y medio de longitud Estas ondas largas reciben el nombre de ondas de radio y son parte de una serie maacutes grande de ondas denominadas en su conjunto espectro electromag-neacutetico Como las ondas de radio son tan largas para captarlas se utilizan telescopios especiales llamados radiotelescopios Estos son mucho maacutes grandes que los telescopios que se usan para captar la luz visible Estos instrumentos inmensos se apuntan hacia las estrellas o planetas y permiten conocer su estructura movimiento y composicioacuten a partir del estudio de las ondas de radio que provienen de esos objetos En astronomiacutea se utilizan ciertos instrumentos para convertir las ondas de radio en imaacutegenes y sonidos
Construccioacuten de un bazuca de aire1 Sella por completo todos los bordes de la caja con la cinta adhesiva 2 Traza un ciacuterculo en el centro de uno de sus lados recoacutertalo y sella los bordes de este orificio
con cinta 3 Golpea con las manos simultaacuteneamente dos lados opuestos de la caja de manera que el aire que
hay en su interior se vea forzado a salir por el orificio circular 4 Dirige el aire saliente hacia el objetivo como un montoacuten de vasos de papel para intentar tumbarlos
con la raacutefaga
gt Bazuka de aire
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los sonidos se producen por vibracionesbull que el tono de un sonido se puede cambiarbull que los exoplanetas pueden transitar ante el disco
de sus estrellas siguiendo un patroacuten regular
Contexto
El telescopio espacial Spitzer reveloacute hace poco que alrededor de la estrella TRAPPIST-1 orbitan siete planetas similares a la Tierra cuyo nombre astronoacutemico es b c d e f g y h Los planetas se detectaron debido a sus traacutensito por delante de la estrella lo que eclipsa perioacutedicamente una parte minuacutescula de la luz estelar Los planetas orbitan esta estrella siguiendo un patroacuten
En este tema el alumnado usaraacute materiales cotidianos para confeccionar instrumentos sencillos como flautas de pan a partir de pajitas de refrescos y producir con ellos siete notas que combinaraacuten al
antojo de su imaginacioacuten para crear melodiacuteas
gt Sistema solar de TRAPPIST-1 Copyright de la ilustracioacuten NASA
63
tema 8LA MUacuteSICA DE LOS PLANETAS EXTRASOLARES
Sonidos del espacio
64 T8
Ordenador con conexioacuten a
internet
Material necesario para realizar la actividad
Pajitas de refresco
Ademaacutes necesitaraacutes
Vasos desechables
Cinta adhesiva
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Ingeniero de
sonido y Cientiacutefico planetario
Botellas o vasos Baquetas Cajas de cartoacuten vaciacuteas
Gomas elaacutesticas Reglas de plaacutestico
65T8Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
Para preparar con antelacioacutenPara esta actividad se pueden preparar etiquetas indentificativas para la profesioacuten de ingeniero de sonido
ActividadIntroduccioacutenExplica en clase que el telescopio espacial Spitzer descubrioacute la estrella TRAPPIST-1 y sus siete planetas
Muestra la imagen de TRAPPIST-1
httpcdnsci-newscomimagesenlarge3image_4728e-TRAPPIST-1jpg
Reproduce en clase la animacioacuten de los traacutensitos ante TRAPPIST que aparece en el siguiente viacutedeo Las oacuterbitas se han acelerado para que el viacutedeo dure un solo minutohttpwwwspitzercaltecheduexploreblog371-Making-Music-from-Exoplanets
Explica que usando los patrones de los traacutensitos de estos siete planetas similares a la Tierra ante el disco de su estrella ha inspirado a un muacutesico a componer una melodiacutea basada en los tiempos en los que se produ-cen esos traacutensitos Asignoacute al traacutensito de cada planeta una nota musical acorde con su nombre (en ingleacutes b es la nota si c es do d es re e es la nota mi f es fa g es sol y h no se corresponde con ninguna nota musical) y antildeadioacute al conjunto una instrumentacioacuten sencilla de fondo y el ritmo de un tambor
Pon ejemplos de alguacuten otro sistema planetario extrasolar como Gliese o Kepler
con una cantidad diversa de planetas en oacuterbita alrededor de la estrella central
httpsexoplanetsnasagovresources174 httpswwwnasagovameskeplerkepler-186-and-the-solar-system
El alumnado cortaraacute las pajitas de papel para construir siete laquoflautas de panraquo de distintas longitudes Todas ellas deberaacuten tener uno de sus extremos aplanado de manera que al soplar por eacutel se produzca una nota o vibracioacuten diferente iquestSon capaces los alumnos de usar las flautas por turnos para crear una melodiacutea Organizados en grupos los chicos usaraacuten esas siete notas para crear una melodiacutea baacutesica a la que antildeadiraacuten la muacutesica que deseen
Ya han compuesto una muacutesica basada en los traacutensitos de TRAPPIST iquestPodraacuten crear ahora una melodiacutea basada en otros sistemas Podriacutean probar a llenar botellas o jarras con agua hasta distintas alturas a tamborilear con las baquetas a hacer vibrar reglas sobre el borde de una mesa o a hacer vibrar gomillas elaacutesticas tensadas a lo ancho de una caja de pantildeuelos vaciacutea
mdash iquestSeriacutea capaz alguacuten grupo de componer un rap para acompantildear sus melodiacuteas
66 T8 Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
Puesta en comuacutenCada grupo interpretaraacute su composicioacuten para toda la clase iquestSe les ocurre alguna aportacioacuten para mejorar las piezas musicales
En el tema 7 el alumnado aprendioacute que los planetas con un cam-po magneacutetico producen sentildeales que se pueden detectar mediante radiotelescopios Si una raza alieniacutegena captara las sentildeales de radio naturales que emite la Tierra oiriacutea una serie de chasquidos y silbidos iexclparecidos a los de R2-D2 el robot de Star Wars
Vuelve a oiacuter los chasquidos y silbidos de la Tierra en el sitio ESA Kids
httpwwwesaintesaKIDSenSEM5QPSHKHF_LifeinSpace_0html
Oiacuted en clase un corte de Star Wars la firma de cinco notas de la peliacute-cula Encuentros en la tercera fase o cualquier otra muacutesica relacionada con el espacio
Actividad B El programa ScratchCada uno de los planetas de Trappist-1 tarda un tiempo diferente en completar una oacuterbita alrededor de su estrella central Las leyes de Ke-pler dicen que cuanto maacutes lejos se encuentra un planeta de su estrella maacutes tarda en recorrer su oacuterbita
En este proyecto en Scratch el periodo de cada oacuterbita es propor-cional a los periodos orbitales reales de los planetas de Trappist Cada vez que un planeta completa una oacuterbita el modelo emite un sonido diferente
httpsscratchmiteduprojects153216618
Los sonidos estaacuten asignados de la siguiente manera pero es faacutecil cam-biar esto dentro del modelo
B ndash Chomp C ndash Boing D ndash CricketE ndash Meow F ndash Alien Creak2 G ndash Bass BeatboxH ndash Goose
El tiempo que dura cada oacuterbita se puede encontrar en el programa Scratch y se da en segundos
El cursor proporcional del modelo se puede utilizar para obtener muacuteltiplos de cada periodo orbital Por ejemplo si la proporcioacuten se es-tablece en 2 entonces el periodo de Trappist-1b ascenderaacute a 302 se-gundos y el de Trappist-1h seraacute de 40 segundos
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
El alumnado podriacutea iniciarse en el empleo de un programa informaacutetico para crear sus propias composiciones musicales basadas en los patrones orbitales de los planetas de TRAPPIST-1 Beatwave es una aplicacioacuten interesante que se puede usar con teleacutefonos moacuteviles y que ofrece la posibilidad de crear ritmos simples melodiacuteas melodiacuteas paralelas y de antildeadir instrumentos de fondo
67T8Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
1 Pulsa la flecha identifica los distintos sonidos que se oyen 2 Ordeacutenalos por periodos (del maacutes corto al maacutes largo) Pulsa stop
para detener los sonidos3 Cronometra cada uno crea una tabla con los periodos orbitales
(en segundos) 4 Pulsa en cada planeta para comprobar que cada sonido se re-
produce por separado Los datos reales de los planetas se pue-den encontrar en Wikipedia
httpsenwikiped iaorgwikiTRAPPIST-1mediaFile-PIA21425_-_TRAPPIST-1_Statistics_Tablejpg
El alumnado podriacutea recrear las oacuterbitas intentando cronometrar sus perio-dos mientras caminan en torno a una laquoestrellaraquo de manera que siempre pasen por el mismo punto cada vez que oigan el sonido de su planeta Esta recreacioacuten fiacutesica de las oacuterbitas con alumnos representando cada uno de los planetas orbitando alrededor de una estrella central podriacutea ayudar al grupo a entender la distancia a la que se encuentra cada planeta de la estrella y la velocidad a la que se desplaza en relacioacuten con los demaacutes pla-netas del sistema Asimismo podriacutea ayudarles a entender queacute hicieron en realidad durante la actividad con el programa Scratch que cada sonido re-presenta una oacuterbita completa Tendriacutean que poner a escala la distancia de las oacuterbitas porque si no algunos tardariacutean diacuteas en completar una vuelta de modo que un ejercicio matemaacutetico uacutetil consistiriacutea en crear una escala adecuada que pudiera representarse dentro de la clase Para ello deberaacuten asumir que las oacuterbitas son circulares Si juegan con el cursor proporcional del modelo encontraraacuten la mejor opcioacuten para que todos los planetas com-pleten sanos y salvos sus oacuterbitas respectivas Deberaacuten calcular la longitud del periodo de su sonido particular y luego lo comprobaraacuten
Quien tenga habilidad programando podraacute ampliar el ejercicio in-troduciendo las oacuterbitas de los planetas en el modelo
En este enlace se puede encontrar un ejemplo de movimiento circular
en Scratch
httpsscratchmiteduprojects11439426
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Usar los datos del periodo orbital para crear una composicioacuten musical similar para nuestro Sistema Solar y compara los dos sistemas
Crear una animacioacuten con Scratch para ilustrar la rotacioacuten de los planetas del sistema TRAPPIST-1 en torno a su estrella
gt Captura de pantalla del programa Scratch
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los planetas extrasolares y sus estrellas se
encuentran a millones de antildeos-luz de distancia del Sistema Solar
bull que las condiciones ambientales que se dan en esos planetas son diversas
bull que los seres vivos experimentan adaptaciones a lo largo del tiempo para sobrevivir en las condiciones ambientales que existen en cada momento
bull que en otros sistemas planetarios podriacutea haber formas de vida diferentes a las de la Tierra
Contexto
En esta actividad el alumnado recopilaraacute informacioacuten sobre planetas extrasolares y basaacutendose en ella usaraacute la imaginacioacuten y trabajaraacute de manera creativa para disentildear y describir un nuevo exoplaneta Para ello tendraacute en cuenta rasgos clave y las adaptaciones que necesitariacutean desarrollar los seres vivos para sobrevivir en las condiciones ambientales de ese
planeta
gt ExoMars Rover ESAATG medialab
69
tema 9AGENCIA DE VIAJES A PLANETAS EXTRASOLARES
Exploracioacuten de mundos alieniacutegenas
Libros tabletas y ordenadores
de consulta
Rotuladores y laacutepices
de colores
70 T9
Ordenador con conexioacuten a
internet
Material necesario para realizar la actividad
Papel
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astroacutenomo
galaacutectico y extragalaacutectico y Astrobioacutelogo
71T9Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
Para preparar con antelacioacutenPara esta actividad se pueden preparar etiquetas identificativas para las profesiones de astroacutenomo extra-galaacutectico y astrobioacutelogo
IntroduccioacutenExplica en clase que en este tema deben actuar en primer lugar como astroacutenomos extragalaacutecticos para estudiar y disentildear un planeta extrasolar distante Despueacutes haraacuten las veces de astrobioacutelogos para estudiar y disentildear alguna forma de vida alieniacutegena uacutenica y tendraacuten que describir coacutemo se ha adaptado a las condi-ciones ambientales que imperan en su lejano mundo
Empieza la actividad con un emocionante viaje a mundos distantes usando la herramienta interactiva httpeyesjplnasagoveyes-on-exoplanetshtml
Muestra en clase las imaacutegenes del sitio en Internet de la NASAhttpsexoplanetsnasagovalien-worldsexoplanet-travel-bureau
En este sitio encontraraacutes una seleccioacuten de carteles con gran variedad de exoplanetas que ilustran los rasgos uacutenicos de cada uno de ellos
bull TRAPPIST-1_Planet hop from TRAPPIST-1 (de planeta en planeta desde TRAPPIST-1)
bull PSOJ31885-22 _Where the night life never ends (Donde la vida nocturna nunca cesa)
bull HD4037G_Experience the gravity of a super earth (Experimenta la gravedad de una supertierra)
bull KEPLER-16B_Where your shadow always has company (Donde tu sombra siempre tiene compantildeiacutea)
bull 51 Pegasi-b_Greetings from your first exoplanet (Saludos desde tu primer exoplaneta)
bull KEPLER-186F_Where the grass is always redder (Donde la hierba siempre es maacutes roja)
El tamantildeos de estos exoplanetas va desde las supertierras hasta los minineptunos algunos son rocosos otros son aacuteridos como desiertos los hay volcaacutenicos achicharrantes geacutelidos unos son asolados por potentes vientos otros son bombardeados por radiacioacuten intensa
gt Muestra de carteles sobre exoplanetas del sitio web de la NASA
72 T9 Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
Actividad ACada grupo estudiaraacute varios sistemas de planetas extrasolares y con la informacioacuten obtenida crearaacute una descripcioacuten detallada del mundo distante inventado por ellos A continuacioacuten disentildearaacuten un cartel en el que figuren los principales rasgos de ese planeta
Actividad BSi en ese mundo pudiera haber vida iquestqueacute forma tendriacutea iquestQueacute clase de adaptaciones tendriacutean que desarrollar los seres vivos para sobrevivir en las condiciones ambientales de este planeta La astrobiologiacutea aspira a descubrir cuaacuteles son las condiciones necesarias para la vida y queacute formas puede adoptar la vida Los alumnos asumiraacuten el papel de as-trobioacutelogos para estudiar los entornos extremos que hay en la Tierra y las adaptaciones que han desarrollado los seres vivos para sobrevivir en ellos Usaraacuten esta informacioacuten para describir la clase de vida alieniacutegena que podriacutea existir en el nuevo mundo que han imaginado Dibujaraacuten y pondraacuten nombre a esta nueva forma de vida y sentildealaraacuten sus rasgos principales
Puesta en comuacutenLos grupos presentaraacuten sus disentildeos ante su clase o ante otra clase y describiraacuten con detalle el mundo alieniacutegena que han inventado Expli-caraacuten queacute adaptaciones han desarrollado los seres vivos para adaptar-se a ese entorno
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Si fuera posible iquesta cuaacutel de esos exoplanetas viajariacutean los chicos o enviariacutean una sonda para estudiarlo y por queacute El docente haraacute hincapieacute en que es imposible viajar a estos exoplanetas distantes debido a las inmensas distancias que nos separan de ellos iquestCoacutemo seriacutea ese lugar Si pudieran elegir sus caracteriacutesticas iquestcuaacuteles creen que seriacutean las ideales para vivir felices y con bienestar
Puede que los grupos quieran componer una muacutesica para acompantildear su mural Tambieacuten podriacutean disentildear confeccionar y decorar una maqueta para ilustrar los rasgos principales del mundo distante que han elegido Esta actividad podriacutea relacionarse con otros temas interdisciplinares del curriacuteculo como dibujo teatro tecnologiacutea ingenieriacutea geografiacutea lecto-escritura e informaacutetica
73T9Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
VoyagerEn 1977 se lanzaron las dos sondas gemelas Voyager 1 y 2 para explo-rar regiones del espacio a las que ninguacuten otro artefacto terrestre habiacutea llegado jamaacutes Ambas estaacuten maacutes lejos del Sol que Plutoacuten y a traveacutes de los datos que siguen enviando a la Tierra los cientiacuteficos confiacutean en co-nocer mejor el espacio que media entre las estrellas llamado espacio interestelar La nave lleva a bordo un disco de cobre chapado en oro de unos 30 cm con sonidos e imaacutegenes seleccionados para retratar la diversidad de la vida y la cultura en la Tierra
mdash iquestQueacute pondriacutean los chicos en un disco asiacute para enviar en una misioacuten con destino a un planeta distante situado fuera de los confines de nuestra propia Galaxia
mdash iquestCoacutemo describiriacutean a los seres humanos
mdash iquestQueacute los hace felicesmdash iquestQueacute cualidades consideran
deseables en un ser humano
mdash iquestQueacute aficiones animales accidentes geograacuteficos o muacutesica incluiriacutean en el disco
mdash Si tuvieran que escribir una carta a un ser alieniacutegena iquestqueacute le diriacutean
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
El alumnado podriacutea grabar un viacutedeo o un mensaje de voz composiciones musicales programas informaacuteticos robots creaciones artiacutesticas o fotografiacuteas Esta actividad ofrece muchas posibilidades para seguir un plantea-miento interdisciplinar amplio atractivo para todas las edades y todo tipo de capacidades
Otros cuadernos didaacutecticosConsulta todos los disponibles y descaacutergalos de la web wwweseroes
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exoplanetasDeteccioacuten de
ESCONDIDOS EN LA LUZ
PrimariaCuaderno del profesorado
DE-P-01
Colaboradores ESERO Spain Mayo 2019
ANDALUCIacuteA Consejeriacutea de Educacioacuten y Deporte de la Junta de Andaluciacutea
ARAGOacuteN Fundacioacuten Centro Astronoacutemica Aragoneacutes Espacio 042
Fundacioacuten Ibercivis
ASTURIAS Consejeriacutea de Educacioacuten y Cultura del Gobierno del Principado de Asturias
CANARIAS Consejeriacutea de Educacioacuten y Universidades del Gobierno de Canarias
CATALUNtildeA CESIRE (Centre de Recursos Pedagogravegics Especiacutefics de Suport a la Innovacioacute i la Recerca Educativa) Departament drsquoEnsenyament Generalitat de Catalunya
GALICIA Conselleriacutea de Educacioacuten Universidade e Formacioacuten Profesional de la Xunta de Galicia
I BALEARES Conselleria De Educacioacuten y Universidad Govern Illes Balears
LA MANCHA Consejeriacutea de Eduacioacuten Cultura y Deportes Gobierno de Castilla La Mancha
MADRID Consejeriacutea de Educacioacuten e Investigacioacuten de la Comunidad de Madrid
Grupo de Investigacioacuten en Nutricioacuten Ejercicio y Estilo de Vida Saludable INEF Universidad Politeacutecnica de Madrid
MURCIA Consejeriacutea de Empleo Universidades y Empresa Regioacuten de Murcia
NAVARRA Pamplonetario
PAIacuteS VASCO Departamento de educacioacuten Gobierno Vasco
VALENCIA Ciutat de les Arts i les Ciegravencies Generalitat Valenciana
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tema 7iquestHAY ALGUIEN A LA ESCUCHA
Comunicacioacuten a traveacutes del espacio
2 vasos desechables
56 T7
CuerdaHilo de nailon
Material necesario para realizar la actividad A
Bazuca de aire o caja de cartoacuten
Pelotas de espuma de diferentes
coloresVasos
desechablesParaguasPapel Radio analoacutegica
Ademaacutes necesitaraacutes para realizar la actividad A
Ademaacutes necesitaraacutes para realizar la actividad B
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Radioastroacutenomo
e Ingeniero de Sonido
2 platillos (muacutesica)
1 velaFicha de
actividades 2b
Linterna
Tabla con Coacutedigo Morse
o aplicacioacuten para moacutevil
Una caja de cartoacuten Compaacutes Tijeras Cinta adhesiva
Material opcional
Material necesario para construir un bazuca de aire
57T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Para preparar con antelacioacutenEl docente puede conseguir un bazuca de aire por Internet o se puede construir uno con una caja de car-toacuten (consulte el apartado titulado ldquoInformacioacuten para el docenterdquo)
Ten a mano una radio analoacutegica
Para la construccioacuten del teleacutefono deberemos practicar un orificio en la base de cada vaso previamente Para esta investigacioacuten se pueden preparar etiquetas identificativas con las profesiones de Radioastroacuteno-mo e Ingeniero de Sonido
Actividad AAveriguar maneras de enviar mensajes a distancia
Introduccioacuten Comienza el tema con una demostracioacuten para despertar la imaginacioacuten del alumnado Tiende una cuerda por el aula y cuelga de ella un trozo de papel o pide a alguien de la clase que lo sostenga en alto Utiliza un ba-zuca de aire para lanzar una onda de aire a traveacutes del aula que haga vibrar el papel Luego pide que un par de voluntarios se coloquen los vasos desechables en la cabeza Apunta con el bazuca hacia cada uno de los vasos y dispara Los vasos se tambalearaacuten y se caeraacuten Pregunta en clase queacute creen que pasa
Tambieacuten se pueden chocar dos platillos para demostrar que el aire que desplazan apaga la llama de una vela
Explica a la clase que aunque no vemos el aire moverse hasta el papel o los vasos siacute vemos o percibimos las consecuencias de ese desplazamiento De manera anaacuteloga las ondas de radio que recorren distancias inmen-sas por el espacio no se ven pero sabemos que estaacuten ahiacute al capturarlas y transformarlas en sonido Pregunta en clase si se les ocurre alguna manera de enviar mensajes a distancia aquiacute en el planeta Tierra Deja que debatan sus propuestas Ensentildea en clase dos objetos sencillos (vasos de papel y cuerda) que podriacutean utilizarse para enviar un mensaje iquestSe le ocurre a alguien coacutemo Aniacutemalos a comprobar sus propuestas A continuacioacuten los chicos probaraacuten por parejas a usar vasos de papel y cuerda para mandar mensajes Organizados ya por grupos debe-raacuten identificar queacute variables pueden cambiarse y coacutemo planificariacutean la investigacioacuten Tal vez quieran apoyarse en la ficha de actividades 2b (del tema 2) para planificar la resolucioacuten de interrogantes como
mdash iquestAfecta la longitud de la cuerda o el tipo de cuerda al sonido recibido
mdash iquestQueacute pasa cuando la cuerda estaacute tensa o flojamdash iquestTiene alguna repercusioacuten el material del
que estaacute hecho el vasomdash iquestFuncionariacutea el teleacutefono de cuerda
doblando una esquina
58 T7 Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
mdash El alumnado recopilaraacute y anotaraacute los datos y compartiraacute los resultados con la clase
mdash iquestQueacute tipo de cuerda o vaso recomendariacutean y por queacute
Puesta en comuacutenExplica en clase que los sonidos se generan mediante vibraciones que se desplazan a traveacutes del aire de soacute-lidos y de liacutequidos Las vibraciones que se producen al hablar dentro del vaso viajan por la cuerda hasta lle-gar al otro vaso el aire que hay dentro del vaso y los huesos que hay en el craacuteneo vibran y esas vibraciones llegan hasta los oiacutedos y entonces el cerebro descifra esa informacioacuten en forma de sonidos reconocibles
Para afianzar estos conocimientos se puede utilizar este viacutedeo
httpswwwyoutubecomwatchv=HMXoHKwWmU8
Actividad BEstudio de las ondas de radio
IntroduccioacutenHaz hincapieacute en que las ondas de radio son muy diferentes de las ondas del sonido Explica que las ondas electromagneacuteticas pueden viajar por el espacio sin necesidad de que haya aire Algunas de estas ondas se denominan ondas de radio Los cientiacuteficos han descubierto una manera de captar ondas de radio y convertirlas en sentildeales que viajan hasta nuestro oiacutedo
A continuacioacuten el alumnado reproduciraacute en clase el viaje que siguen las ondas electromagneacuteticas por el espacio hasta llegar al radiotelescopio Varios voluntarios se colocaraacuten en un extremo del aula con pelotas de espuma de diferentes colores que lanzaraacuten hacia el laquoradiotelescopioraquo un paraguas abierto que otro voluntario sujetaraacute desde el lado opuesto del aula de manera que la parte coacutencava mire hacia la clase Alguien decidiraacute queacute colores representaraacuten las ondas de radio uacutetiles Cuando se hayan lanzado todas las pelotas solo se conservaraacuten las pelotas de los colores elegidos que haya atrapado el paraguas mientras que el resto se desecharaacute Explica en clase que las estrellas (representadas por los alumnos voluntarios) emiten un montoacuten de radiacioacuten (representada aquiacute por todas las pelotas de diferentes colores) que viaja por el espacio el radiotelescopio (representado por el paraguas) capta toda esa radiacioacuten pero este instrumento solo podraacute utilizar la radiacioacuten de ciertas longitudes de onda las denominas ondas de radio las cuales transformaraacute en sentildeales comprensibles para nosotros
59T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Demostracioacuten del docenteUtiliza una radio analoacutegica para que el alumnado perciba el sonido que se oye cuando no estaacute sintonizada ninguna emisora mientras que al sintonizar alguna el sonido se vuelve niacutetido De forma anaacuteloga seriacutea-mos incapaces de atribuir un sentido a las ondas de radio si su energiacutea no se transformara en vibraciones que percibimos en forma de sonidos
Explica en clase que la Tierra y otros planetas tienen una manera de gritarle al resto de la Galaxia laquoiexclEstoy aquiacuteraquo Lo que ocurre es que ese mensaje solo se percibe y se entiende mediante radiotelescopios de gran tamantildeo
En este enlace escucharaacutes una grabacioacuten con los laquosonidosraquo
naturales de la Tierra
httpwwwesaintesaKIDSenSEM5QPSHKHF_LifeinSpace_0html
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Los maacutes entusiastas podriacutean construir o com-prar un transmisor que permita al alumnado enviar mensajes Los chicos tambieacuten podriacutean realizar su propia grabacioacuten de radio
Tambieacuten podriacutea estudiarse el coacutedigo Morse Existe una aplicacioacuten para teleacutefonos moacuteviles llamada Morse-It que traduce textos a pitidos en coacutedigo Morse Una laacutempara led podriacutea sustituirse por un timbre Otra alternativa seriacutea utilizar una linterna para enviar mensajes con patrones de haces de luz Explica que la luz se puede usar de este modo para enviar informacioacuten
Imagen 1 El Observatorio IRAM Pico Veleta o IRAM 30m es un radiotelescopio pertenecien-te al Instituto de Radioastronomiacutea Milimeacutetrica que estaacute situado en la loma de Dilar en Sierra Nevada a una altura de 2850 m sobre el nivel del mar
gt Radiotelescopio del observatorio de Sierra Nevada desde las pistas de esquiacute
60 T7 Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
A - J --- S 1 ----
B - K -- T - 2 ---
C -- L - U - 3 --
D - M -- V - 4 -
E N - W -- 5
F - O --- X -- 6 -
G -- P -- Y --- 7 --
H Q --- Z -- 8 ---
I R - 0 -----
9 ----
gt Tabla con el coacutedigo Morse
61T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Informacioacuten para el docente Los objetos que pueblan el espacio como planetas exoplanetas estrellas polvo y gas emiten ondas elec-tromagneacuteticas de diferentes longitudes de onda Parte de la luz que emiten tiene longitudes de onda muy largas algunas de hasta kiloacutemetro y medio de longitud Estas ondas largas reciben el nombre de ondas de radio y son parte de una serie maacutes grande de ondas denominadas en su conjunto espectro electromag-neacutetico Como las ondas de radio son tan largas para captarlas se utilizan telescopios especiales llamados radiotelescopios Estos son mucho maacutes grandes que los telescopios que se usan para captar la luz visible Estos instrumentos inmensos se apuntan hacia las estrellas o planetas y permiten conocer su estructura movimiento y composicioacuten a partir del estudio de las ondas de radio que provienen de esos objetos En astronomiacutea se utilizan ciertos instrumentos para convertir las ondas de radio en imaacutegenes y sonidos
Construccioacuten de un bazuca de aire1 Sella por completo todos los bordes de la caja con la cinta adhesiva 2 Traza un ciacuterculo en el centro de uno de sus lados recoacutertalo y sella los bordes de este orificio
con cinta 3 Golpea con las manos simultaacuteneamente dos lados opuestos de la caja de manera que el aire que
hay en su interior se vea forzado a salir por el orificio circular 4 Dirige el aire saliente hacia el objetivo como un montoacuten de vasos de papel para intentar tumbarlos
con la raacutefaga
gt Bazuka de aire
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los sonidos se producen por vibracionesbull que el tono de un sonido se puede cambiarbull que los exoplanetas pueden transitar ante el disco
de sus estrellas siguiendo un patroacuten regular
Contexto
El telescopio espacial Spitzer reveloacute hace poco que alrededor de la estrella TRAPPIST-1 orbitan siete planetas similares a la Tierra cuyo nombre astronoacutemico es b c d e f g y h Los planetas se detectaron debido a sus traacutensito por delante de la estrella lo que eclipsa perioacutedicamente una parte minuacutescula de la luz estelar Los planetas orbitan esta estrella siguiendo un patroacuten
En este tema el alumnado usaraacute materiales cotidianos para confeccionar instrumentos sencillos como flautas de pan a partir de pajitas de refrescos y producir con ellos siete notas que combinaraacuten al
antojo de su imaginacioacuten para crear melodiacuteas
gt Sistema solar de TRAPPIST-1 Copyright de la ilustracioacuten NASA
63
tema 8LA MUacuteSICA DE LOS PLANETAS EXTRASOLARES
Sonidos del espacio
64 T8
Ordenador con conexioacuten a
internet
Material necesario para realizar la actividad
Pajitas de refresco
Ademaacutes necesitaraacutes
Vasos desechables
Cinta adhesiva
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Ingeniero de
sonido y Cientiacutefico planetario
Botellas o vasos Baquetas Cajas de cartoacuten vaciacuteas
Gomas elaacutesticas Reglas de plaacutestico
65T8Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
Para preparar con antelacioacutenPara esta actividad se pueden preparar etiquetas indentificativas para la profesioacuten de ingeniero de sonido
ActividadIntroduccioacutenExplica en clase que el telescopio espacial Spitzer descubrioacute la estrella TRAPPIST-1 y sus siete planetas
Muestra la imagen de TRAPPIST-1
httpcdnsci-newscomimagesenlarge3image_4728e-TRAPPIST-1jpg
Reproduce en clase la animacioacuten de los traacutensitos ante TRAPPIST que aparece en el siguiente viacutedeo Las oacuterbitas se han acelerado para que el viacutedeo dure un solo minutohttpwwwspitzercaltecheduexploreblog371-Making-Music-from-Exoplanets
Explica que usando los patrones de los traacutensitos de estos siete planetas similares a la Tierra ante el disco de su estrella ha inspirado a un muacutesico a componer una melodiacutea basada en los tiempos en los que se produ-cen esos traacutensitos Asignoacute al traacutensito de cada planeta una nota musical acorde con su nombre (en ingleacutes b es la nota si c es do d es re e es la nota mi f es fa g es sol y h no se corresponde con ninguna nota musical) y antildeadioacute al conjunto una instrumentacioacuten sencilla de fondo y el ritmo de un tambor
Pon ejemplos de alguacuten otro sistema planetario extrasolar como Gliese o Kepler
con una cantidad diversa de planetas en oacuterbita alrededor de la estrella central
httpsexoplanetsnasagovresources174 httpswwwnasagovameskeplerkepler-186-and-the-solar-system
El alumnado cortaraacute las pajitas de papel para construir siete laquoflautas de panraquo de distintas longitudes Todas ellas deberaacuten tener uno de sus extremos aplanado de manera que al soplar por eacutel se produzca una nota o vibracioacuten diferente iquestSon capaces los alumnos de usar las flautas por turnos para crear una melodiacutea Organizados en grupos los chicos usaraacuten esas siete notas para crear una melodiacutea baacutesica a la que antildeadiraacuten la muacutesica que deseen
Ya han compuesto una muacutesica basada en los traacutensitos de TRAPPIST iquestPodraacuten crear ahora una melodiacutea basada en otros sistemas Podriacutean probar a llenar botellas o jarras con agua hasta distintas alturas a tamborilear con las baquetas a hacer vibrar reglas sobre el borde de una mesa o a hacer vibrar gomillas elaacutesticas tensadas a lo ancho de una caja de pantildeuelos vaciacutea
mdash iquestSeriacutea capaz alguacuten grupo de componer un rap para acompantildear sus melodiacuteas
66 T8 Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
Puesta en comuacutenCada grupo interpretaraacute su composicioacuten para toda la clase iquestSe les ocurre alguna aportacioacuten para mejorar las piezas musicales
En el tema 7 el alumnado aprendioacute que los planetas con un cam-po magneacutetico producen sentildeales que se pueden detectar mediante radiotelescopios Si una raza alieniacutegena captara las sentildeales de radio naturales que emite la Tierra oiriacutea una serie de chasquidos y silbidos iexclparecidos a los de R2-D2 el robot de Star Wars
Vuelve a oiacuter los chasquidos y silbidos de la Tierra en el sitio ESA Kids
httpwwwesaintesaKIDSenSEM5QPSHKHF_LifeinSpace_0html
Oiacuted en clase un corte de Star Wars la firma de cinco notas de la peliacute-cula Encuentros en la tercera fase o cualquier otra muacutesica relacionada con el espacio
Actividad B El programa ScratchCada uno de los planetas de Trappist-1 tarda un tiempo diferente en completar una oacuterbita alrededor de su estrella central Las leyes de Ke-pler dicen que cuanto maacutes lejos se encuentra un planeta de su estrella maacutes tarda en recorrer su oacuterbita
En este proyecto en Scratch el periodo de cada oacuterbita es propor-cional a los periodos orbitales reales de los planetas de Trappist Cada vez que un planeta completa una oacuterbita el modelo emite un sonido diferente
httpsscratchmiteduprojects153216618
Los sonidos estaacuten asignados de la siguiente manera pero es faacutecil cam-biar esto dentro del modelo
B ndash Chomp C ndash Boing D ndash CricketE ndash Meow F ndash Alien Creak2 G ndash Bass BeatboxH ndash Goose
El tiempo que dura cada oacuterbita se puede encontrar en el programa Scratch y se da en segundos
El cursor proporcional del modelo se puede utilizar para obtener muacuteltiplos de cada periodo orbital Por ejemplo si la proporcioacuten se es-tablece en 2 entonces el periodo de Trappist-1b ascenderaacute a 302 se-gundos y el de Trappist-1h seraacute de 40 segundos
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
El alumnado podriacutea iniciarse en el empleo de un programa informaacutetico para crear sus propias composiciones musicales basadas en los patrones orbitales de los planetas de TRAPPIST-1 Beatwave es una aplicacioacuten interesante que se puede usar con teleacutefonos moacuteviles y que ofrece la posibilidad de crear ritmos simples melodiacuteas melodiacuteas paralelas y de antildeadir instrumentos de fondo
67T8Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
1 Pulsa la flecha identifica los distintos sonidos que se oyen 2 Ordeacutenalos por periodos (del maacutes corto al maacutes largo) Pulsa stop
para detener los sonidos3 Cronometra cada uno crea una tabla con los periodos orbitales
(en segundos) 4 Pulsa en cada planeta para comprobar que cada sonido se re-
produce por separado Los datos reales de los planetas se pue-den encontrar en Wikipedia
httpsenwikiped iaorgwikiTRAPPIST-1mediaFile-PIA21425_-_TRAPPIST-1_Statistics_Tablejpg
El alumnado podriacutea recrear las oacuterbitas intentando cronometrar sus perio-dos mientras caminan en torno a una laquoestrellaraquo de manera que siempre pasen por el mismo punto cada vez que oigan el sonido de su planeta Esta recreacioacuten fiacutesica de las oacuterbitas con alumnos representando cada uno de los planetas orbitando alrededor de una estrella central podriacutea ayudar al grupo a entender la distancia a la que se encuentra cada planeta de la estrella y la velocidad a la que se desplaza en relacioacuten con los demaacutes pla-netas del sistema Asimismo podriacutea ayudarles a entender queacute hicieron en realidad durante la actividad con el programa Scratch que cada sonido re-presenta una oacuterbita completa Tendriacutean que poner a escala la distancia de las oacuterbitas porque si no algunos tardariacutean diacuteas en completar una vuelta de modo que un ejercicio matemaacutetico uacutetil consistiriacutea en crear una escala adecuada que pudiera representarse dentro de la clase Para ello deberaacuten asumir que las oacuterbitas son circulares Si juegan con el cursor proporcional del modelo encontraraacuten la mejor opcioacuten para que todos los planetas com-pleten sanos y salvos sus oacuterbitas respectivas Deberaacuten calcular la longitud del periodo de su sonido particular y luego lo comprobaraacuten
Quien tenga habilidad programando podraacute ampliar el ejercicio in-troduciendo las oacuterbitas de los planetas en el modelo
En este enlace se puede encontrar un ejemplo de movimiento circular
en Scratch
httpsscratchmiteduprojects11439426
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Usar los datos del periodo orbital para crear una composicioacuten musical similar para nuestro Sistema Solar y compara los dos sistemas
Crear una animacioacuten con Scratch para ilustrar la rotacioacuten de los planetas del sistema TRAPPIST-1 en torno a su estrella
gt Captura de pantalla del programa Scratch
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los planetas extrasolares y sus estrellas se
encuentran a millones de antildeos-luz de distancia del Sistema Solar
bull que las condiciones ambientales que se dan en esos planetas son diversas
bull que los seres vivos experimentan adaptaciones a lo largo del tiempo para sobrevivir en las condiciones ambientales que existen en cada momento
bull que en otros sistemas planetarios podriacutea haber formas de vida diferentes a las de la Tierra
Contexto
En esta actividad el alumnado recopilaraacute informacioacuten sobre planetas extrasolares y basaacutendose en ella usaraacute la imaginacioacuten y trabajaraacute de manera creativa para disentildear y describir un nuevo exoplaneta Para ello tendraacute en cuenta rasgos clave y las adaptaciones que necesitariacutean desarrollar los seres vivos para sobrevivir en las condiciones ambientales de ese
planeta
gt ExoMars Rover ESAATG medialab
69
tema 9AGENCIA DE VIAJES A PLANETAS EXTRASOLARES
Exploracioacuten de mundos alieniacutegenas
Libros tabletas y ordenadores
de consulta
Rotuladores y laacutepices
de colores
70 T9
Ordenador con conexioacuten a
internet
Material necesario para realizar la actividad
Papel
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astroacutenomo
galaacutectico y extragalaacutectico y Astrobioacutelogo
71T9Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
Para preparar con antelacioacutenPara esta actividad se pueden preparar etiquetas identificativas para las profesiones de astroacutenomo extra-galaacutectico y astrobioacutelogo
IntroduccioacutenExplica en clase que en este tema deben actuar en primer lugar como astroacutenomos extragalaacutecticos para estudiar y disentildear un planeta extrasolar distante Despueacutes haraacuten las veces de astrobioacutelogos para estudiar y disentildear alguna forma de vida alieniacutegena uacutenica y tendraacuten que describir coacutemo se ha adaptado a las condi-ciones ambientales que imperan en su lejano mundo
Empieza la actividad con un emocionante viaje a mundos distantes usando la herramienta interactiva httpeyesjplnasagoveyes-on-exoplanetshtml
Muestra en clase las imaacutegenes del sitio en Internet de la NASAhttpsexoplanetsnasagovalien-worldsexoplanet-travel-bureau
En este sitio encontraraacutes una seleccioacuten de carteles con gran variedad de exoplanetas que ilustran los rasgos uacutenicos de cada uno de ellos
bull TRAPPIST-1_Planet hop from TRAPPIST-1 (de planeta en planeta desde TRAPPIST-1)
bull PSOJ31885-22 _Where the night life never ends (Donde la vida nocturna nunca cesa)
bull HD4037G_Experience the gravity of a super earth (Experimenta la gravedad de una supertierra)
bull KEPLER-16B_Where your shadow always has company (Donde tu sombra siempre tiene compantildeiacutea)
bull 51 Pegasi-b_Greetings from your first exoplanet (Saludos desde tu primer exoplaneta)
bull KEPLER-186F_Where the grass is always redder (Donde la hierba siempre es maacutes roja)
El tamantildeos de estos exoplanetas va desde las supertierras hasta los minineptunos algunos son rocosos otros son aacuteridos como desiertos los hay volcaacutenicos achicharrantes geacutelidos unos son asolados por potentes vientos otros son bombardeados por radiacioacuten intensa
gt Muestra de carteles sobre exoplanetas del sitio web de la NASA
72 T9 Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
Actividad ACada grupo estudiaraacute varios sistemas de planetas extrasolares y con la informacioacuten obtenida crearaacute una descripcioacuten detallada del mundo distante inventado por ellos A continuacioacuten disentildearaacuten un cartel en el que figuren los principales rasgos de ese planeta
Actividad BSi en ese mundo pudiera haber vida iquestqueacute forma tendriacutea iquestQueacute clase de adaptaciones tendriacutean que desarrollar los seres vivos para sobrevivir en las condiciones ambientales de este planeta La astrobiologiacutea aspira a descubrir cuaacuteles son las condiciones necesarias para la vida y queacute formas puede adoptar la vida Los alumnos asumiraacuten el papel de as-trobioacutelogos para estudiar los entornos extremos que hay en la Tierra y las adaptaciones que han desarrollado los seres vivos para sobrevivir en ellos Usaraacuten esta informacioacuten para describir la clase de vida alieniacutegena que podriacutea existir en el nuevo mundo que han imaginado Dibujaraacuten y pondraacuten nombre a esta nueva forma de vida y sentildealaraacuten sus rasgos principales
Puesta en comuacutenLos grupos presentaraacuten sus disentildeos ante su clase o ante otra clase y describiraacuten con detalle el mundo alieniacutegena que han inventado Expli-caraacuten queacute adaptaciones han desarrollado los seres vivos para adaptar-se a ese entorno
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Si fuera posible iquesta cuaacutel de esos exoplanetas viajariacutean los chicos o enviariacutean una sonda para estudiarlo y por queacute El docente haraacute hincapieacute en que es imposible viajar a estos exoplanetas distantes debido a las inmensas distancias que nos separan de ellos iquestCoacutemo seriacutea ese lugar Si pudieran elegir sus caracteriacutesticas iquestcuaacuteles creen que seriacutean las ideales para vivir felices y con bienestar
Puede que los grupos quieran componer una muacutesica para acompantildear su mural Tambieacuten podriacutean disentildear confeccionar y decorar una maqueta para ilustrar los rasgos principales del mundo distante que han elegido Esta actividad podriacutea relacionarse con otros temas interdisciplinares del curriacuteculo como dibujo teatro tecnologiacutea ingenieriacutea geografiacutea lecto-escritura e informaacutetica
73T9Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
VoyagerEn 1977 se lanzaron las dos sondas gemelas Voyager 1 y 2 para explo-rar regiones del espacio a las que ninguacuten otro artefacto terrestre habiacutea llegado jamaacutes Ambas estaacuten maacutes lejos del Sol que Plutoacuten y a traveacutes de los datos que siguen enviando a la Tierra los cientiacuteficos confiacutean en co-nocer mejor el espacio que media entre las estrellas llamado espacio interestelar La nave lleva a bordo un disco de cobre chapado en oro de unos 30 cm con sonidos e imaacutegenes seleccionados para retratar la diversidad de la vida y la cultura en la Tierra
mdash iquestQueacute pondriacutean los chicos en un disco asiacute para enviar en una misioacuten con destino a un planeta distante situado fuera de los confines de nuestra propia Galaxia
mdash iquestCoacutemo describiriacutean a los seres humanos
mdash iquestQueacute los hace felicesmdash iquestQueacute cualidades consideran
deseables en un ser humano
mdash iquestQueacute aficiones animales accidentes geograacuteficos o muacutesica incluiriacutean en el disco
mdash Si tuvieran que escribir una carta a un ser alieniacutegena iquestqueacute le diriacutean
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
El alumnado podriacutea grabar un viacutedeo o un mensaje de voz composiciones musicales programas informaacuteticos robots creaciones artiacutesticas o fotografiacuteas Esta actividad ofrece muchas posibilidades para seguir un plantea-miento interdisciplinar amplio atractivo para todas las edades y todo tipo de capacidades
Otros cuadernos didaacutecticosConsulta todos los disponibles y descaacutergalos de la web wwweseroes
Deteccioacuten de exoplanetasESCONDIDOS EN LA LUZModelado de traacutensitos de exoplanetas
PRIMARIA
Ingenieriacutea de astronavesLA ALEACIOacuteN PERFECTADescubre las distintas propiedades de los materiales
PRIMARIA
Lanzamiento de cohetesTECNOLOGIacuteA ESPACIALCalcula y disentildea tu propio lanzamiento
PRIMARIA
Observador de la tierraCENTINELA INCANSABLERecogida y anaacutelisis de informacioacuten para comprender mejor nuestro planeta
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SECUNDARIA Y BACHILLERATO
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Modelado de traacutensitos de exoplanetas
exoplanetasDeteccioacuten de
ESCONDIDOS EN LA LUZ
PrimariaCuaderno del profesorado
DE-P-01
Colaboradores ESERO Spain Mayo 2019
ANDALUCIacuteA Consejeriacutea de Educacioacuten y Deporte de la Junta de Andaluciacutea
ARAGOacuteN Fundacioacuten Centro Astronoacutemica Aragoneacutes Espacio 042
Fundacioacuten Ibercivis
ASTURIAS Consejeriacutea de Educacioacuten y Cultura del Gobierno del Principado de Asturias
CANARIAS Consejeriacutea de Educacioacuten y Universidades del Gobierno de Canarias
CATALUNtildeA CESIRE (Centre de Recursos Pedagogravegics Especiacutefics de Suport a la Innovacioacute i la Recerca Educativa) Departament drsquoEnsenyament Generalitat de Catalunya
GALICIA Conselleriacutea de Educacioacuten Universidade e Formacioacuten Profesional de la Xunta de Galicia
I BALEARES Conselleria De Educacioacuten y Universidad Govern Illes Balears
LA MANCHA Consejeriacutea de Eduacioacuten Cultura y Deportes Gobierno de Castilla La Mancha
MADRID Consejeriacutea de Educacioacuten e Investigacioacuten de la Comunidad de Madrid
Grupo de Investigacioacuten en Nutricioacuten Ejercicio y Estilo de Vida Saludable INEF Universidad Politeacutecnica de Madrid
MURCIA Consejeriacutea de Empleo Universidades y Empresa Regioacuten de Murcia
NAVARRA Pamplonetario
PAIacuteS VASCO Departamento de educacioacuten Gobierno Vasco
VALENCIA Ciutat de les Arts i les Ciegravencies Generalitat Valenciana
2 vasos desechables
56 T7
CuerdaHilo de nailon
Material necesario para realizar la actividad A
Bazuca de aire o caja de cartoacuten
Pelotas de espuma de diferentes
coloresVasos
desechablesParaguasPapel Radio analoacutegica
Ademaacutes necesitaraacutes para realizar la actividad A
Ademaacutes necesitaraacutes para realizar la actividad B
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Radioastroacutenomo
e Ingeniero de Sonido
2 platillos (muacutesica)
1 velaFicha de
actividades 2b
Linterna
Tabla con Coacutedigo Morse
o aplicacioacuten para moacutevil
Una caja de cartoacuten Compaacutes Tijeras Cinta adhesiva
Material opcional
Material necesario para construir un bazuca de aire
57T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Para preparar con antelacioacutenEl docente puede conseguir un bazuca de aire por Internet o se puede construir uno con una caja de car-toacuten (consulte el apartado titulado ldquoInformacioacuten para el docenterdquo)
Ten a mano una radio analoacutegica
Para la construccioacuten del teleacutefono deberemos practicar un orificio en la base de cada vaso previamente Para esta investigacioacuten se pueden preparar etiquetas identificativas con las profesiones de Radioastroacuteno-mo e Ingeniero de Sonido
Actividad AAveriguar maneras de enviar mensajes a distancia
Introduccioacuten Comienza el tema con una demostracioacuten para despertar la imaginacioacuten del alumnado Tiende una cuerda por el aula y cuelga de ella un trozo de papel o pide a alguien de la clase que lo sostenga en alto Utiliza un ba-zuca de aire para lanzar una onda de aire a traveacutes del aula que haga vibrar el papel Luego pide que un par de voluntarios se coloquen los vasos desechables en la cabeza Apunta con el bazuca hacia cada uno de los vasos y dispara Los vasos se tambalearaacuten y se caeraacuten Pregunta en clase queacute creen que pasa
Tambieacuten se pueden chocar dos platillos para demostrar que el aire que desplazan apaga la llama de una vela
Explica a la clase que aunque no vemos el aire moverse hasta el papel o los vasos siacute vemos o percibimos las consecuencias de ese desplazamiento De manera anaacuteloga las ondas de radio que recorren distancias inmen-sas por el espacio no se ven pero sabemos que estaacuten ahiacute al capturarlas y transformarlas en sonido Pregunta en clase si se les ocurre alguna manera de enviar mensajes a distancia aquiacute en el planeta Tierra Deja que debatan sus propuestas Ensentildea en clase dos objetos sencillos (vasos de papel y cuerda) que podriacutean utilizarse para enviar un mensaje iquestSe le ocurre a alguien coacutemo Aniacutemalos a comprobar sus propuestas A continuacioacuten los chicos probaraacuten por parejas a usar vasos de papel y cuerda para mandar mensajes Organizados ya por grupos debe-raacuten identificar queacute variables pueden cambiarse y coacutemo planificariacutean la investigacioacuten Tal vez quieran apoyarse en la ficha de actividades 2b (del tema 2) para planificar la resolucioacuten de interrogantes como
mdash iquestAfecta la longitud de la cuerda o el tipo de cuerda al sonido recibido
mdash iquestQueacute pasa cuando la cuerda estaacute tensa o flojamdash iquestTiene alguna repercusioacuten el material del
que estaacute hecho el vasomdash iquestFuncionariacutea el teleacutefono de cuerda
doblando una esquina
58 T7 Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
mdash El alumnado recopilaraacute y anotaraacute los datos y compartiraacute los resultados con la clase
mdash iquestQueacute tipo de cuerda o vaso recomendariacutean y por queacute
Puesta en comuacutenExplica en clase que los sonidos se generan mediante vibraciones que se desplazan a traveacutes del aire de soacute-lidos y de liacutequidos Las vibraciones que se producen al hablar dentro del vaso viajan por la cuerda hasta lle-gar al otro vaso el aire que hay dentro del vaso y los huesos que hay en el craacuteneo vibran y esas vibraciones llegan hasta los oiacutedos y entonces el cerebro descifra esa informacioacuten en forma de sonidos reconocibles
Para afianzar estos conocimientos se puede utilizar este viacutedeo
httpswwwyoutubecomwatchv=HMXoHKwWmU8
Actividad BEstudio de las ondas de radio
IntroduccioacutenHaz hincapieacute en que las ondas de radio son muy diferentes de las ondas del sonido Explica que las ondas electromagneacuteticas pueden viajar por el espacio sin necesidad de que haya aire Algunas de estas ondas se denominan ondas de radio Los cientiacuteficos han descubierto una manera de captar ondas de radio y convertirlas en sentildeales que viajan hasta nuestro oiacutedo
A continuacioacuten el alumnado reproduciraacute en clase el viaje que siguen las ondas electromagneacuteticas por el espacio hasta llegar al radiotelescopio Varios voluntarios se colocaraacuten en un extremo del aula con pelotas de espuma de diferentes colores que lanzaraacuten hacia el laquoradiotelescopioraquo un paraguas abierto que otro voluntario sujetaraacute desde el lado opuesto del aula de manera que la parte coacutencava mire hacia la clase Alguien decidiraacute queacute colores representaraacuten las ondas de radio uacutetiles Cuando se hayan lanzado todas las pelotas solo se conservaraacuten las pelotas de los colores elegidos que haya atrapado el paraguas mientras que el resto se desecharaacute Explica en clase que las estrellas (representadas por los alumnos voluntarios) emiten un montoacuten de radiacioacuten (representada aquiacute por todas las pelotas de diferentes colores) que viaja por el espacio el radiotelescopio (representado por el paraguas) capta toda esa radiacioacuten pero este instrumento solo podraacute utilizar la radiacioacuten de ciertas longitudes de onda las denominas ondas de radio las cuales transformaraacute en sentildeales comprensibles para nosotros
59T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Demostracioacuten del docenteUtiliza una radio analoacutegica para que el alumnado perciba el sonido que se oye cuando no estaacute sintonizada ninguna emisora mientras que al sintonizar alguna el sonido se vuelve niacutetido De forma anaacuteloga seriacutea-mos incapaces de atribuir un sentido a las ondas de radio si su energiacutea no se transformara en vibraciones que percibimos en forma de sonidos
Explica en clase que la Tierra y otros planetas tienen una manera de gritarle al resto de la Galaxia laquoiexclEstoy aquiacuteraquo Lo que ocurre es que ese mensaje solo se percibe y se entiende mediante radiotelescopios de gran tamantildeo
En este enlace escucharaacutes una grabacioacuten con los laquosonidosraquo
naturales de la Tierra
httpwwwesaintesaKIDSenSEM5QPSHKHF_LifeinSpace_0html
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Los maacutes entusiastas podriacutean construir o com-prar un transmisor que permita al alumnado enviar mensajes Los chicos tambieacuten podriacutean realizar su propia grabacioacuten de radio
Tambieacuten podriacutea estudiarse el coacutedigo Morse Existe una aplicacioacuten para teleacutefonos moacuteviles llamada Morse-It que traduce textos a pitidos en coacutedigo Morse Una laacutempara led podriacutea sustituirse por un timbre Otra alternativa seriacutea utilizar una linterna para enviar mensajes con patrones de haces de luz Explica que la luz se puede usar de este modo para enviar informacioacuten
Imagen 1 El Observatorio IRAM Pico Veleta o IRAM 30m es un radiotelescopio pertenecien-te al Instituto de Radioastronomiacutea Milimeacutetrica que estaacute situado en la loma de Dilar en Sierra Nevada a una altura de 2850 m sobre el nivel del mar
gt Radiotelescopio del observatorio de Sierra Nevada desde las pistas de esquiacute
60 T7 Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
A - J --- S 1 ----
B - K -- T - 2 ---
C -- L - U - 3 --
D - M -- V - 4 -
E N - W -- 5
F - O --- X -- 6 -
G -- P -- Y --- 7 --
H Q --- Z -- 8 ---
I R - 0 -----
9 ----
gt Tabla con el coacutedigo Morse
61T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Informacioacuten para el docente Los objetos que pueblan el espacio como planetas exoplanetas estrellas polvo y gas emiten ondas elec-tromagneacuteticas de diferentes longitudes de onda Parte de la luz que emiten tiene longitudes de onda muy largas algunas de hasta kiloacutemetro y medio de longitud Estas ondas largas reciben el nombre de ondas de radio y son parte de una serie maacutes grande de ondas denominadas en su conjunto espectro electromag-neacutetico Como las ondas de radio son tan largas para captarlas se utilizan telescopios especiales llamados radiotelescopios Estos son mucho maacutes grandes que los telescopios que se usan para captar la luz visible Estos instrumentos inmensos se apuntan hacia las estrellas o planetas y permiten conocer su estructura movimiento y composicioacuten a partir del estudio de las ondas de radio que provienen de esos objetos En astronomiacutea se utilizan ciertos instrumentos para convertir las ondas de radio en imaacutegenes y sonidos
Construccioacuten de un bazuca de aire1 Sella por completo todos los bordes de la caja con la cinta adhesiva 2 Traza un ciacuterculo en el centro de uno de sus lados recoacutertalo y sella los bordes de este orificio
con cinta 3 Golpea con las manos simultaacuteneamente dos lados opuestos de la caja de manera que el aire que
hay en su interior se vea forzado a salir por el orificio circular 4 Dirige el aire saliente hacia el objetivo como un montoacuten de vasos de papel para intentar tumbarlos
con la raacutefaga
gt Bazuka de aire
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los sonidos se producen por vibracionesbull que el tono de un sonido se puede cambiarbull que los exoplanetas pueden transitar ante el disco
de sus estrellas siguiendo un patroacuten regular
Contexto
El telescopio espacial Spitzer reveloacute hace poco que alrededor de la estrella TRAPPIST-1 orbitan siete planetas similares a la Tierra cuyo nombre astronoacutemico es b c d e f g y h Los planetas se detectaron debido a sus traacutensito por delante de la estrella lo que eclipsa perioacutedicamente una parte minuacutescula de la luz estelar Los planetas orbitan esta estrella siguiendo un patroacuten
En este tema el alumnado usaraacute materiales cotidianos para confeccionar instrumentos sencillos como flautas de pan a partir de pajitas de refrescos y producir con ellos siete notas que combinaraacuten al
antojo de su imaginacioacuten para crear melodiacuteas
gt Sistema solar de TRAPPIST-1 Copyright de la ilustracioacuten NASA
63
tema 8LA MUacuteSICA DE LOS PLANETAS EXTRASOLARES
Sonidos del espacio
64 T8
Ordenador con conexioacuten a
internet
Material necesario para realizar la actividad
Pajitas de refresco
Ademaacutes necesitaraacutes
Vasos desechables
Cinta adhesiva
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Ingeniero de
sonido y Cientiacutefico planetario
Botellas o vasos Baquetas Cajas de cartoacuten vaciacuteas
Gomas elaacutesticas Reglas de plaacutestico
65T8Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
Para preparar con antelacioacutenPara esta actividad se pueden preparar etiquetas indentificativas para la profesioacuten de ingeniero de sonido
ActividadIntroduccioacutenExplica en clase que el telescopio espacial Spitzer descubrioacute la estrella TRAPPIST-1 y sus siete planetas
Muestra la imagen de TRAPPIST-1
httpcdnsci-newscomimagesenlarge3image_4728e-TRAPPIST-1jpg
Reproduce en clase la animacioacuten de los traacutensitos ante TRAPPIST que aparece en el siguiente viacutedeo Las oacuterbitas se han acelerado para que el viacutedeo dure un solo minutohttpwwwspitzercaltecheduexploreblog371-Making-Music-from-Exoplanets
Explica que usando los patrones de los traacutensitos de estos siete planetas similares a la Tierra ante el disco de su estrella ha inspirado a un muacutesico a componer una melodiacutea basada en los tiempos en los que se produ-cen esos traacutensitos Asignoacute al traacutensito de cada planeta una nota musical acorde con su nombre (en ingleacutes b es la nota si c es do d es re e es la nota mi f es fa g es sol y h no se corresponde con ninguna nota musical) y antildeadioacute al conjunto una instrumentacioacuten sencilla de fondo y el ritmo de un tambor
Pon ejemplos de alguacuten otro sistema planetario extrasolar como Gliese o Kepler
con una cantidad diversa de planetas en oacuterbita alrededor de la estrella central
httpsexoplanetsnasagovresources174 httpswwwnasagovameskeplerkepler-186-and-the-solar-system
El alumnado cortaraacute las pajitas de papel para construir siete laquoflautas de panraquo de distintas longitudes Todas ellas deberaacuten tener uno de sus extremos aplanado de manera que al soplar por eacutel se produzca una nota o vibracioacuten diferente iquestSon capaces los alumnos de usar las flautas por turnos para crear una melodiacutea Organizados en grupos los chicos usaraacuten esas siete notas para crear una melodiacutea baacutesica a la que antildeadiraacuten la muacutesica que deseen
Ya han compuesto una muacutesica basada en los traacutensitos de TRAPPIST iquestPodraacuten crear ahora una melodiacutea basada en otros sistemas Podriacutean probar a llenar botellas o jarras con agua hasta distintas alturas a tamborilear con las baquetas a hacer vibrar reglas sobre el borde de una mesa o a hacer vibrar gomillas elaacutesticas tensadas a lo ancho de una caja de pantildeuelos vaciacutea
mdash iquestSeriacutea capaz alguacuten grupo de componer un rap para acompantildear sus melodiacuteas
66 T8 Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
Puesta en comuacutenCada grupo interpretaraacute su composicioacuten para toda la clase iquestSe les ocurre alguna aportacioacuten para mejorar las piezas musicales
En el tema 7 el alumnado aprendioacute que los planetas con un cam-po magneacutetico producen sentildeales que se pueden detectar mediante radiotelescopios Si una raza alieniacutegena captara las sentildeales de radio naturales que emite la Tierra oiriacutea una serie de chasquidos y silbidos iexclparecidos a los de R2-D2 el robot de Star Wars
Vuelve a oiacuter los chasquidos y silbidos de la Tierra en el sitio ESA Kids
httpwwwesaintesaKIDSenSEM5QPSHKHF_LifeinSpace_0html
Oiacuted en clase un corte de Star Wars la firma de cinco notas de la peliacute-cula Encuentros en la tercera fase o cualquier otra muacutesica relacionada con el espacio
Actividad B El programa ScratchCada uno de los planetas de Trappist-1 tarda un tiempo diferente en completar una oacuterbita alrededor de su estrella central Las leyes de Ke-pler dicen que cuanto maacutes lejos se encuentra un planeta de su estrella maacutes tarda en recorrer su oacuterbita
En este proyecto en Scratch el periodo de cada oacuterbita es propor-cional a los periodos orbitales reales de los planetas de Trappist Cada vez que un planeta completa una oacuterbita el modelo emite un sonido diferente
httpsscratchmiteduprojects153216618
Los sonidos estaacuten asignados de la siguiente manera pero es faacutecil cam-biar esto dentro del modelo
B ndash Chomp C ndash Boing D ndash CricketE ndash Meow F ndash Alien Creak2 G ndash Bass BeatboxH ndash Goose
El tiempo que dura cada oacuterbita se puede encontrar en el programa Scratch y se da en segundos
El cursor proporcional del modelo se puede utilizar para obtener muacuteltiplos de cada periodo orbital Por ejemplo si la proporcioacuten se es-tablece en 2 entonces el periodo de Trappist-1b ascenderaacute a 302 se-gundos y el de Trappist-1h seraacute de 40 segundos
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
El alumnado podriacutea iniciarse en el empleo de un programa informaacutetico para crear sus propias composiciones musicales basadas en los patrones orbitales de los planetas de TRAPPIST-1 Beatwave es una aplicacioacuten interesante que se puede usar con teleacutefonos moacuteviles y que ofrece la posibilidad de crear ritmos simples melodiacuteas melodiacuteas paralelas y de antildeadir instrumentos de fondo
67T8Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
1 Pulsa la flecha identifica los distintos sonidos que se oyen 2 Ordeacutenalos por periodos (del maacutes corto al maacutes largo) Pulsa stop
para detener los sonidos3 Cronometra cada uno crea una tabla con los periodos orbitales
(en segundos) 4 Pulsa en cada planeta para comprobar que cada sonido se re-
produce por separado Los datos reales de los planetas se pue-den encontrar en Wikipedia
httpsenwikiped iaorgwikiTRAPPIST-1mediaFile-PIA21425_-_TRAPPIST-1_Statistics_Tablejpg
El alumnado podriacutea recrear las oacuterbitas intentando cronometrar sus perio-dos mientras caminan en torno a una laquoestrellaraquo de manera que siempre pasen por el mismo punto cada vez que oigan el sonido de su planeta Esta recreacioacuten fiacutesica de las oacuterbitas con alumnos representando cada uno de los planetas orbitando alrededor de una estrella central podriacutea ayudar al grupo a entender la distancia a la que se encuentra cada planeta de la estrella y la velocidad a la que se desplaza en relacioacuten con los demaacutes pla-netas del sistema Asimismo podriacutea ayudarles a entender queacute hicieron en realidad durante la actividad con el programa Scratch que cada sonido re-presenta una oacuterbita completa Tendriacutean que poner a escala la distancia de las oacuterbitas porque si no algunos tardariacutean diacuteas en completar una vuelta de modo que un ejercicio matemaacutetico uacutetil consistiriacutea en crear una escala adecuada que pudiera representarse dentro de la clase Para ello deberaacuten asumir que las oacuterbitas son circulares Si juegan con el cursor proporcional del modelo encontraraacuten la mejor opcioacuten para que todos los planetas com-pleten sanos y salvos sus oacuterbitas respectivas Deberaacuten calcular la longitud del periodo de su sonido particular y luego lo comprobaraacuten
Quien tenga habilidad programando podraacute ampliar el ejercicio in-troduciendo las oacuterbitas de los planetas en el modelo
En este enlace se puede encontrar un ejemplo de movimiento circular
en Scratch
httpsscratchmiteduprojects11439426
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Usar los datos del periodo orbital para crear una composicioacuten musical similar para nuestro Sistema Solar y compara los dos sistemas
Crear una animacioacuten con Scratch para ilustrar la rotacioacuten de los planetas del sistema TRAPPIST-1 en torno a su estrella
gt Captura de pantalla del programa Scratch
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los planetas extrasolares y sus estrellas se
encuentran a millones de antildeos-luz de distancia del Sistema Solar
bull que las condiciones ambientales que se dan en esos planetas son diversas
bull que los seres vivos experimentan adaptaciones a lo largo del tiempo para sobrevivir en las condiciones ambientales que existen en cada momento
bull que en otros sistemas planetarios podriacutea haber formas de vida diferentes a las de la Tierra
Contexto
En esta actividad el alumnado recopilaraacute informacioacuten sobre planetas extrasolares y basaacutendose en ella usaraacute la imaginacioacuten y trabajaraacute de manera creativa para disentildear y describir un nuevo exoplaneta Para ello tendraacute en cuenta rasgos clave y las adaptaciones que necesitariacutean desarrollar los seres vivos para sobrevivir en las condiciones ambientales de ese
planeta
gt ExoMars Rover ESAATG medialab
69
tema 9AGENCIA DE VIAJES A PLANETAS EXTRASOLARES
Exploracioacuten de mundos alieniacutegenas
Libros tabletas y ordenadores
de consulta
Rotuladores y laacutepices
de colores
70 T9
Ordenador con conexioacuten a
internet
Material necesario para realizar la actividad
Papel
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astroacutenomo
galaacutectico y extragalaacutectico y Astrobioacutelogo
71T9Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
Para preparar con antelacioacutenPara esta actividad se pueden preparar etiquetas identificativas para las profesiones de astroacutenomo extra-galaacutectico y astrobioacutelogo
IntroduccioacutenExplica en clase que en este tema deben actuar en primer lugar como astroacutenomos extragalaacutecticos para estudiar y disentildear un planeta extrasolar distante Despueacutes haraacuten las veces de astrobioacutelogos para estudiar y disentildear alguna forma de vida alieniacutegena uacutenica y tendraacuten que describir coacutemo se ha adaptado a las condi-ciones ambientales que imperan en su lejano mundo
Empieza la actividad con un emocionante viaje a mundos distantes usando la herramienta interactiva httpeyesjplnasagoveyes-on-exoplanetshtml
Muestra en clase las imaacutegenes del sitio en Internet de la NASAhttpsexoplanetsnasagovalien-worldsexoplanet-travel-bureau
En este sitio encontraraacutes una seleccioacuten de carteles con gran variedad de exoplanetas que ilustran los rasgos uacutenicos de cada uno de ellos
bull TRAPPIST-1_Planet hop from TRAPPIST-1 (de planeta en planeta desde TRAPPIST-1)
bull PSOJ31885-22 _Where the night life never ends (Donde la vida nocturna nunca cesa)
bull HD4037G_Experience the gravity of a super earth (Experimenta la gravedad de una supertierra)
bull KEPLER-16B_Where your shadow always has company (Donde tu sombra siempre tiene compantildeiacutea)
bull 51 Pegasi-b_Greetings from your first exoplanet (Saludos desde tu primer exoplaneta)
bull KEPLER-186F_Where the grass is always redder (Donde la hierba siempre es maacutes roja)
El tamantildeos de estos exoplanetas va desde las supertierras hasta los minineptunos algunos son rocosos otros son aacuteridos como desiertos los hay volcaacutenicos achicharrantes geacutelidos unos son asolados por potentes vientos otros son bombardeados por radiacioacuten intensa
gt Muestra de carteles sobre exoplanetas del sitio web de la NASA
72 T9 Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
Actividad ACada grupo estudiaraacute varios sistemas de planetas extrasolares y con la informacioacuten obtenida crearaacute una descripcioacuten detallada del mundo distante inventado por ellos A continuacioacuten disentildearaacuten un cartel en el que figuren los principales rasgos de ese planeta
Actividad BSi en ese mundo pudiera haber vida iquestqueacute forma tendriacutea iquestQueacute clase de adaptaciones tendriacutean que desarrollar los seres vivos para sobrevivir en las condiciones ambientales de este planeta La astrobiologiacutea aspira a descubrir cuaacuteles son las condiciones necesarias para la vida y queacute formas puede adoptar la vida Los alumnos asumiraacuten el papel de as-trobioacutelogos para estudiar los entornos extremos que hay en la Tierra y las adaptaciones que han desarrollado los seres vivos para sobrevivir en ellos Usaraacuten esta informacioacuten para describir la clase de vida alieniacutegena que podriacutea existir en el nuevo mundo que han imaginado Dibujaraacuten y pondraacuten nombre a esta nueva forma de vida y sentildealaraacuten sus rasgos principales
Puesta en comuacutenLos grupos presentaraacuten sus disentildeos ante su clase o ante otra clase y describiraacuten con detalle el mundo alieniacutegena que han inventado Expli-caraacuten queacute adaptaciones han desarrollado los seres vivos para adaptar-se a ese entorno
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Si fuera posible iquesta cuaacutel de esos exoplanetas viajariacutean los chicos o enviariacutean una sonda para estudiarlo y por queacute El docente haraacute hincapieacute en que es imposible viajar a estos exoplanetas distantes debido a las inmensas distancias que nos separan de ellos iquestCoacutemo seriacutea ese lugar Si pudieran elegir sus caracteriacutesticas iquestcuaacuteles creen que seriacutean las ideales para vivir felices y con bienestar
Puede que los grupos quieran componer una muacutesica para acompantildear su mural Tambieacuten podriacutean disentildear confeccionar y decorar una maqueta para ilustrar los rasgos principales del mundo distante que han elegido Esta actividad podriacutea relacionarse con otros temas interdisciplinares del curriacuteculo como dibujo teatro tecnologiacutea ingenieriacutea geografiacutea lecto-escritura e informaacutetica
73T9Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
VoyagerEn 1977 se lanzaron las dos sondas gemelas Voyager 1 y 2 para explo-rar regiones del espacio a las que ninguacuten otro artefacto terrestre habiacutea llegado jamaacutes Ambas estaacuten maacutes lejos del Sol que Plutoacuten y a traveacutes de los datos que siguen enviando a la Tierra los cientiacuteficos confiacutean en co-nocer mejor el espacio que media entre las estrellas llamado espacio interestelar La nave lleva a bordo un disco de cobre chapado en oro de unos 30 cm con sonidos e imaacutegenes seleccionados para retratar la diversidad de la vida y la cultura en la Tierra
mdash iquestQueacute pondriacutean los chicos en un disco asiacute para enviar en una misioacuten con destino a un planeta distante situado fuera de los confines de nuestra propia Galaxia
mdash iquestCoacutemo describiriacutean a los seres humanos
mdash iquestQueacute los hace felicesmdash iquestQueacute cualidades consideran
deseables en un ser humano
mdash iquestQueacute aficiones animales accidentes geograacuteficos o muacutesica incluiriacutean en el disco
mdash Si tuvieran que escribir una carta a un ser alieniacutegena iquestqueacute le diriacutean
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
El alumnado podriacutea grabar un viacutedeo o un mensaje de voz composiciones musicales programas informaacuteticos robots creaciones artiacutesticas o fotografiacuteas Esta actividad ofrece muchas posibilidades para seguir un plantea-miento interdisciplinar amplio atractivo para todas las edades y todo tipo de capacidades
Otros cuadernos didaacutecticosConsulta todos los disponibles y descaacutergalos de la web wwweseroes
Deteccioacuten de exoplanetasESCONDIDOS EN LA LUZModelado de traacutensitos de exoplanetas
PRIMARIA
Ingenieriacutea de astronavesLA ALEACIOacuteN PERFECTADescubre las distintas propiedades de los materiales
PRIMARIA
Lanzamiento de cohetesTECNOLOGIacuteA ESPACIALCalcula y disentildea tu propio lanzamiento
PRIMARIA
Observador de la tierraCENTINELA INCANSABLERecogida y anaacutelisis de informacioacuten para comprender mejor nuestro planeta
PRIMARIA
Deteccioacuten de exoplanetasESCONDIDOS EN LA LUZModelado de traacutensitos de exoplanetas
SECUNDARIA Y BACHILLERATO
Ingenieriacutea de astronavesLA ALEACIOacuteN PERFECTADescubre las distintas propiedades de los materiales
SECUNDARIA Y BACHILLERATO
Lanzamiento de cohetesTECNOLOGIacuteA ESPACIALCalcula y disentildea tu propio lanzamiento
SECUNDARIA Y BACHILLERATO
Modelado de traacutensitos de exoplanetas
exoplanetasDeteccioacuten de
ESCONDIDOS EN LA LUZ
PrimariaCuaderno del profesorado
DE-P-01
Colaboradores ESERO Spain Mayo 2019
ANDALUCIacuteA Consejeriacutea de Educacioacuten y Deporte de la Junta de Andaluciacutea
ARAGOacuteN Fundacioacuten Centro Astronoacutemica Aragoneacutes Espacio 042
Fundacioacuten Ibercivis
ASTURIAS Consejeriacutea de Educacioacuten y Cultura del Gobierno del Principado de Asturias
CANARIAS Consejeriacutea de Educacioacuten y Universidades del Gobierno de Canarias
CATALUNtildeA CESIRE (Centre de Recursos Pedagogravegics Especiacutefics de Suport a la Innovacioacute i la Recerca Educativa) Departament drsquoEnsenyament Generalitat de Catalunya
GALICIA Conselleriacutea de Educacioacuten Universidade e Formacioacuten Profesional de la Xunta de Galicia
I BALEARES Conselleria De Educacioacuten y Universidad Govern Illes Balears
LA MANCHA Consejeriacutea de Eduacioacuten Cultura y Deportes Gobierno de Castilla La Mancha
MADRID Consejeriacutea de Educacioacuten e Investigacioacuten de la Comunidad de Madrid
Grupo de Investigacioacuten en Nutricioacuten Ejercicio y Estilo de Vida Saludable INEF Universidad Politeacutecnica de Madrid
MURCIA Consejeriacutea de Empleo Universidades y Empresa Regioacuten de Murcia
NAVARRA Pamplonetario
PAIacuteS VASCO Departamento de educacioacuten Gobierno Vasco
VALENCIA Ciutat de les Arts i les Ciegravencies Generalitat Valenciana
57T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Para preparar con antelacioacutenEl docente puede conseguir un bazuca de aire por Internet o se puede construir uno con una caja de car-toacuten (consulte el apartado titulado ldquoInformacioacuten para el docenterdquo)
Ten a mano una radio analoacutegica
Para la construccioacuten del teleacutefono deberemos practicar un orificio en la base de cada vaso previamente Para esta investigacioacuten se pueden preparar etiquetas identificativas con las profesiones de Radioastroacuteno-mo e Ingeniero de Sonido
Actividad AAveriguar maneras de enviar mensajes a distancia
Introduccioacuten Comienza el tema con una demostracioacuten para despertar la imaginacioacuten del alumnado Tiende una cuerda por el aula y cuelga de ella un trozo de papel o pide a alguien de la clase que lo sostenga en alto Utiliza un ba-zuca de aire para lanzar una onda de aire a traveacutes del aula que haga vibrar el papel Luego pide que un par de voluntarios se coloquen los vasos desechables en la cabeza Apunta con el bazuca hacia cada uno de los vasos y dispara Los vasos se tambalearaacuten y se caeraacuten Pregunta en clase queacute creen que pasa
Tambieacuten se pueden chocar dos platillos para demostrar que el aire que desplazan apaga la llama de una vela
Explica a la clase que aunque no vemos el aire moverse hasta el papel o los vasos siacute vemos o percibimos las consecuencias de ese desplazamiento De manera anaacuteloga las ondas de radio que recorren distancias inmen-sas por el espacio no se ven pero sabemos que estaacuten ahiacute al capturarlas y transformarlas en sonido Pregunta en clase si se les ocurre alguna manera de enviar mensajes a distancia aquiacute en el planeta Tierra Deja que debatan sus propuestas Ensentildea en clase dos objetos sencillos (vasos de papel y cuerda) que podriacutean utilizarse para enviar un mensaje iquestSe le ocurre a alguien coacutemo Aniacutemalos a comprobar sus propuestas A continuacioacuten los chicos probaraacuten por parejas a usar vasos de papel y cuerda para mandar mensajes Organizados ya por grupos debe-raacuten identificar queacute variables pueden cambiarse y coacutemo planificariacutean la investigacioacuten Tal vez quieran apoyarse en la ficha de actividades 2b (del tema 2) para planificar la resolucioacuten de interrogantes como
mdash iquestAfecta la longitud de la cuerda o el tipo de cuerda al sonido recibido
mdash iquestQueacute pasa cuando la cuerda estaacute tensa o flojamdash iquestTiene alguna repercusioacuten el material del
que estaacute hecho el vasomdash iquestFuncionariacutea el teleacutefono de cuerda
doblando una esquina
58 T7 Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
mdash El alumnado recopilaraacute y anotaraacute los datos y compartiraacute los resultados con la clase
mdash iquestQueacute tipo de cuerda o vaso recomendariacutean y por queacute
Puesta en comuacutenExplica en clase que los sonidos se generan mediante vibraciones que se desplazan a traveacutes del aire de soacute-lidos y de liacutequidos Las vibraciones que se producen al hablar dentro del vaso viajan por la cuerda hasta lle-gar al otro vaso el aire que hay dentro del vaso y los huesos que hay en el craacuteneo vibran y esas vibraciones llegan hasta los oiacutedos y entonces el cerebro descifra esa informacioacuten en forma de sonidos reconocibles
Para afianzar estos conocimientos se puede utilizar este viacutedeo
httpswwwyoutubecomwatchv=HMXoHKwWmU8
Actividad BEstudio de las ondas de radio
IntroduccioacutenHaz hincapieacute en que las ondas de radio son muy diferentes de las ondas del sonido Explica que las ondas electromagneacuteticas pueden viajar por el espacio sin necesidad de que haya aire Algunas de estas ondas se denominan ondas de radio Los cientiacuteficos han descubierto una manera de captar ondas de radio y convertirlas en sentildeales que viajan hasta nuestro oiacutedo
A continuacioacuten el alumnado reproduciraacute en clase el viaje que siguen las ondas electromagneacuteticas por el espacio hasta llegar al radiotelescopio Varios voluntarios se colocaraacuten en un extremo del aula con pelotas de espuma de diferentes colores que lanzaraacuten hacia el laquoradiotelescopioraquo un paraguas abierto que otro voluntario sujetaraacute desde el lado opuesto del aula de manera que la parte coacutencava mire hacia la clase Alguien decidiraacute queacute colores representaraacuten las ondas de radio uacutetiles Cuando se hayan lanzado todas las pelotas solo se conservaraacuten las pelotas de los colores elegidos que haya atrapado el paraguas mientras que el resto se desecharaacute Explica en clase que las estrellas (representadas por los alumnos voluntarios) emiten un montoacuten de radiacioacuten (representada aquiacute por todas las pelotas de diferentes colores) que viaja por el espacio el radiotelescopio (representado por el paraguas) capta toda esa radiacioacuten pero este instrumento solo podraacute utilizar la radiacioacuten de ciertas longitudes de onda las denominas ondas de radio las cuales transformaraacute en sentildeales comprensibles para nosotros
59T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Demostracioacuten del docenteUtiliza una radio analoacutegica para que el alumnado perciba el sonido que se oye cuando no estaacute sintonizada ninguna emisora mientras que al sintonizar alguna el sonido se vuelve niacutetido De forma anaacuteloga seriacutea-mos incapaces de atribuir un sentido a las ondas de radio si su energiacutea no se transformara en vibraciones que percibimos en forma de sonidos
Explica en clase que la Tierra y otros planetas tienen una manera de gritarle al resto de la Galaxia laquoiexclEstoy aquiacuteraquo Lo que ocurre es que ese mensaje solo se percibe y se entiende mediante radiotelescopios de gran tamantildeo
En este enlace escucharaacutes una grabacioacuten con los laquosonidosraquo
naturales de la Tierra
httpwwwesaintesaKIDSenSEM5QPSHKHF_LifeinSpace_0html
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Los maacutes entusiastas podriacutean construir o com-prar un transmisor que permita al alumnado enviar mensajes Los chicos tambieacuten podriacutean realizar su propia grabacioacuten de radio
Tambieacuten podriacutea estudiarse el coacutedigo Morse Existe una aplicacioacuten para teleacutefonos moacuteviles llamada Morse-It que traduce textos a pitidos en coacutedigo Morse Una laacutempara led podriacutea sustituirse por un timbre Otra alternativa seriacutea utilizar una linterna para enviar mensajes con patrones de haces de luz Explica que la luz se puede usar de este modo para enviar informacioacuten
Imagen 1 El Observatorio IRAM Pico Veleta o IRAM 30m es un radiotelescopio pertenecien-te al Instituto de Radioastronomiacutea Milimeacutetrica que estaacute situado en la loma de Dilar en Sierra Nevada a una altura de 2850 m sobre el nivel del mar
gt Radiotelescopio del observatorio de Sierra Nevada desde las pistas de esquiacute
60 T7 Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
A - J --- S 1 ----
B - K -- T - 2 ---
C -- L - U - 3 --
D - M -- V - 4 -
E N - W -- 5
F - O --- X -- 6 -
G -- P -- Y --- 7 --
H Q --- Z -- 8 ---
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gt Tabla con el coacutedigo Morse
61T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Informacioacuten para el docente Los objetos que pueblan el espacio como planetas exoplanetas estrellas polvo y gas emiten ondas elec-tromagneacuteticas de diferentes longitudes de onda Parte de la luz que emiten tiene longitudes de onda muy largas algunas de hasta kiloacutemetro y medio de longitud Estas ondas largas reciben el nombre de ondas de radio y son parte de una serie maacutes grande de ondas denominadas en su conjunto espectro electromag-neacutetico Como las ondas de radio son tan largas para captarlas se utilizan telescopios especiales llamados radiotelescopios Estos son mucho maacutes grandes que los telescopios que se usan para captar la luz visible Estos instrumentos inmensos se apuntan hacia las estrellas o planetas y permiten conocer su estructura movimiento y composicioacuten a partir del estudio de las ondas de radio que provienen de esos objetos En astronomiacutea se utilizan ciertos instrumentos para convertir las ondas de radio en imaacutegenes y sonidos
Construccioacuten de un bazuca de aire1 Sella por completo todos los bordes de la caja con la cinta adhesiva 2 Traza un ciacuterculo en el centro de uno de sus lados recoacutertalo y sella los bordes de este orificio
con cinta 3 Golpea con las manos simultaacuteneamente dos lados opuestos de la caja de manera que el aire que
hay en su interior se vea forzado a salir por el orificio circular 4 Dirige el aire saliente hacia el objetivo como un montoacuten de vasos de papel para intentar tumbarlos
con la raacutefaga
gt Bazuka de aire
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los sonidos se producen por vibracionesbull que el tono de un sonido se puede cambiarbull que los exoplanetas pueden transitar ante el disco
de sus estrellas siguiendo un patroacuten regular
Contexto
El telescopio espacial Spitzer reveloacute hace poco que alrededor de la estrella TRAPPIST-1 orbitan siete planetas similares a la Tierra cuyo nombre astronoacutemico es b c d e f g y h Los planetas se detectaron debido a sus traacutensito por delante de la estrella lo que eclipsa perioacutedicamente una parte minuacutescula de la luz estelar Los planetas orbitan esta estrella siguiendo un patroacuten
En este tema el alumnado usaraacute materiales cotidianos para confeccionar instrumentos sencillos como flautas de pan a partir de pajitas de refrescos y producir con ellos siete notas que combinaraacuten al
antojo de su imaginacioacuten para crear melodiacuteas
gt Sistema solar de TRAPPIST-1 Copyright de la ilustracioacuten NASA
63
tema 8LA MUacuteSICA DE LOS PLANETAS EXTRASOLARES
Sonidos del espacio
64 T8
Ordenador con conexioacuten a
internet
Material necesario para realizar la actividad
Pajitas de refresco
Ademaacutes necesitaraacutes
Vasos desechables
Cinta adhesiva
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Ingeniero de
sonido y Cientiacutefico planetario
Botellas o vasos Baquetas Cajas de cartoacuten vaciacuteas
Gomas elaacutesticas Reglas de plaacutestico
65T8Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
Para preparar con antelacioacutenPara esta actividad se pueden preparar etiquetas indentificativas para la profesioacuten de ingeniero de sonido
ActividadIntroduccioacutenExplica en clase que el telescopio espacial Spitzer descubrioacute la estrella TRAPPIST-1 y sus siete planetas
Muestra la imagen de TRAPPIST-1
httpcdnsci-newscomimagesenlarge3image_4728e-TRAPPIST-1jpg
Reproduce en clase la animacioacuten de los traacutensitos ante TRAPPIST que aparece en el siguiente viacutedeo Las oacuterbitas se han acelerado para que el viacutedeo dure un solo minutohttpwwwspitzercaltecheduexploreblog371-Making-Music-from-Exoplanets
Explica que usando los patrones de los traacutensitos de estos siete planetas similares a la Tierra ante el disco de su estrella ha inspirado a un muacutesico a componer una melodiacutea basada en los tiempos en los que se produ-cen esos traacutensitos Asignoacute al traacutensito de cada planeta una nota musical acorde con su nombre (en ingleacutes b es la nota si c es do d es re e es la nota mi f es fa g es sol y h no se corresponde con ninguna nota musical) y antildeadioacute al conjunto una instrumentacioacuten sencilla de fondo y el ritmo de un tambor
Pon ejemplos de alguacuten otro sistema planetario extrasolar como Gliese o Kepler
con una cantidad diversa de planetas en oacuterbita alrededor de la estrella central
httpsexoplanetsnasagovresources174 httpswwwnasagovameskeplerkepler-186-and-the-solar-system
El alumnado cortaraacute las pajitas de papel para construir siete laquoflautas de panraquo de distintas longitudes Todas ellas deberaacuten tener uno de sus extremos aplanado de manera que al soplar por eacutel se produzca una nota o vibracioacuten diferente iquestSon capaces los alumnos de usar las flautas por turnos para crear una melodiacutea Organizados en grupos los chicos usaraacuten esas siete notas para crear una melodiacutea baacutesica a la que antildeadiraacuten la muacutesica que deseen
Ya han compuesto una muacutesica basada en los traacutensitos de TRAPPIST iquestPodraacuten crear ahora una melodiacutea basada en otros sistemas Podriacutean probar a llenar botellas o jarras con agua hasta distintas alturas a tamborilear con las baquetas a hacer vibrar reglas sobre el borde de una mesa o a hacer vibrar gomillas elaacutesticas tensadas a lo ancho de una caja de pantildeuelos vaciacutea
mdash iquestSeriacutea capaz alguacuten grupo de componer un rap para acompantildear sus melodiacuteas
66 T8 Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
Puesta en comuacutenCada grupo interpretaraacute su composicioacuten para toda la clase iquestSe les ocurre alguna aportacioacuten para mejorar las piezas musicales
En el tema 7 el alumnado aprendioacute que los planetas con un cam-po magneacutetico producen sentildeales que se pueden detectar mediante radiotelescopios Si una raza alieniacutegena captara las sentildeales de radio naturales que emite la Tierra oiriacutea una serie de chasquidos y silbidos iexclparecidos a los de R2-D2 el robot de Star Wars
Vuelve a oiacuter los chasquidos y silbidos de la Tierra en el sitio ESA Kids
httpwwwesaintesaKIDSenSEM5QPSHKHF_LifeinSpace_0html
Oiacuted en clase un corte de Star Wars la firma de cinco notas de la peliacute-cula Encuentros en la tercera fase o cualquier otra muacutesica relacionada con el espacio
Actividad B El programa ScratchCada uno de los planetas de Trappist-1 tarda un tiempo diferente en completar una oacuterbita alrededor de su estrella central Las leyes de Ke-pler dicen que cuanto maacutes lejos se encuentra un planeta de su estrella maacutes tarda en recorrer su oacuterbita
En este proyecto en Scratch el periodo de cada oacuterbita es propor-cional a los periodos orbitales reales de los planetas de Trappist Cada vez que un planeta completa una oacuterbita el modelo emite un sonido diferente
httpsscratchmiteduprojects153216618
Los sonidos estaacuten asignados de la siguiente manera pero es faacutecil cam-biar esto dentro del modelo
B ndash Chomp C ndash Boing D ndash CricketE ndash Meow F ndash Alien Creak2 G ndash Bass BeatboxH ndash Goose
El tiempo que dura cada oacuterbita se puede encontrar en el programa Scratch y se da en segundos
El cursor proporcional del modelo se puede utilizar para obtener muacuteltiplos de cada periodo orbital Por ejemplo si la proporcioacuten se es-tablece en 2 entonces el periodo de Trappist-1b ascenderaacute a 302 se-gundos y el de Trappist-1h seraacute de 40 segundos
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
El alumnado podriacutea iniciarse en el empleo de un programa informaacutetico para crear sus propias composiciones musicales basadas en los patrones orbitales de los planetas de TRAPPIST-1 Beatwave es una aplicacioacuten interesante que se puede usar con teleacutefonos moacuteviles y que ofrece la posibilidad de crear ritmos simples melodiacuteas melodiacuteas paralelas y de antildeadir instrumentos de fondo
67T8Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
1 Pulsa la flecha identifica los distintos sonidos que se oyen 2 Ordeacutenalos por periodos (del maacutes corto al maacutes largo) Pulsa stop
para detener los sonidos3 Cronometra cada uno crea una tabla con los periodos orbitales
(en segundos) 4 Pulsa en cada planeta para comprobar que cada sonido se re-
produce por separado Los datos reales de los planetas se pue-den encontrar en Wikipedia
httpsenwikiped iaorgwikiTRAPPIST-1mediaFile-PIA21425_-_TRAPPIST-1_Statistics_Tablejpg
El alumnado podriacutea recrear las oacuterbitas intentando cronometrar sus perio-dos mientras caminan en torno a una laquoestrellaraquo de manera que siempre pasen por el mismo punto cada vez que oigan el sonido de su planeta Esta recreacioacuten fiacutesica de las oacuterbitas con alumnos representando cada uno de los planetas orbitando alrededor de una estrella central podriacutea ayudar al grupo a entender la distancia a la que se encuentra cada planeta de la estrella y la velocidad a la que se desplaza en relacioacuten con los demaacutes pla-netas del sistema Asimismo podriacutea ayudarles a entender queacute hicieron en realidad durante la actividad con el programa Scratch que cada sonido re-presenta una oacuterbita completa Tendriacutean que poner a escala la distancia de las oacuterbitas porque si no algunos tardariacutean diacuteas en completar una vuelta de modo que un ejercicio matemaacutetico uacutetil consistiriacutea en crear una escala adecuada que pudiera representarse dentro de la clase Para ello deberaacuten asumir que las oacuterbitas son circulares Si juegan con el cursor proporcional del modelo encontraraacuten la mejor opcioacuten para que todos los planetas com-pleten sanos y salvos sus oacuterbitas respectivas Deberaacuten calcular la longitud del periodo de su sonido particular y luego lo comprobaraacuten
Quien tenga habilidad programando podraacute ampliar el ejercicio in-troduciendo las oacuterbitas de los planetas en el modelo
En este enlace se puede encontrar un ejemplo de movimiento circular
en Scratch
httpsscratchmiteduprojects11439426
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Usar los datos del periodo orbital para crear una composicioacuten musical similar para nuestro Sistema Solar y compara los dos sistemas
Crear una animacioacuten con Scratch para ilustrar la rotacioacuten de los planetas del sistema TRAPPIST-1 en torno a su estrella
gt Captura de pantalla del programa Scratch
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los planetas extrasolares y sus estrellas se
encuentran a millones de antildeos-luz de distancia del Sistema Solar
bull que las condiciones ambientales que se dan en esos planetas son diversas
bull que los seres vivos experimentan adaptaciones a lo largo del tiempo para sobrevivir en las condiciones ambientales que existen en cada momento
bull que en otros sistemas planetarios podriacutea haber formas de vida diferentes a las de la Tierra
Contexto
En esta actividad el alumnado recopilaraacute informacioacuten sobre planetas extrasolares y basaacutendose en ella usaraacute la imaginacioacuten y trabajaraacute de manera creativa para disentildear y describir un nuevo exoplaneta Para ello tendraacute en cuenta rasgos clave y las adaptaciones que necesitariacutean desarrollar los seres vivos para sobrevivir en las condiciones ambientales de ese
planeta
gt ExoMars Rover ESAATG medialab
69
tema 9AGENCIA DE VIAJES A PLANETAS EXTRASOLARES
Exploracioacuten de mundos alieniacutegenas
Libros tabletas y ordenadores
de consulta
Rotuladores y laacutepices
de colores
70 T9
Ordenador con conexioacuten a
internet
Material necesario para realizar la actividad
Papel
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astroacutenomo
galaacutectico y extragalaacutectico y Astrobioacutelogo
71T9Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
Para preparar con antelacioacutenPara esta actividad se pueden preparar etiquetas identificativas para las profesiones de astroacutenomo extra-galaacutectico y astrobioacutelogo
IntroduccioacutenExplica en clase que en este tema deben actuar en primer lugar como astroacutenomos extragalaacutecticos para estudiar y disentildear un planeta extrasolar distante Despueacutes haraacuten las veces de astrobioacutelogos para estudiar y disentildear alguna forma de vida alieniacutegena uacutenica y tendraacuten que describir coacutemo se ha adaptado a las condi-ciones ambientales que imperan en su lejano mundo
Empieza la actividad con un emocionante viaje a mundos distantes usando la herramienta interactiva httpeyesjplnasagoveyes-on-exoplanetshtml
Muestra en clase las imaacutegenes del sitio en Internet de la NASAhttpsexoplanetsnasagovalien-worldsexoplanet-travel-bureau
En este sitio encontraraacutes una seleccioacuten de carteles con gran variedad de exoplanetas que ilustran los rasgos uacutenicos de cada uno de ellos
bull TRAPPIST-1_Planet hop from TRAPPIST-1 (de planeta en planeta desde TRAPPIST-1)
bull PSOJ31885-22 _Where the night life never ends (Donde la vida nocturna nunca cesa)
bull HD4037G_Experience the gravity of a super earth (Experimenta la gravedad de una supertierra)
bull KEPLER-16B_Where your shadow always has company (Donde tu sombra siempre tiene compantildeiacutea)
bull 51 Pegasi-b_Greetings from your first exoplanet (Saludos desde tu primer exoplaneta)
bull KEPLER-186F_Where the grass is always redder (Donde la hierba siempre es maacutes roja)
El tamantildeos de estos exoplanetas va desde las supertierras hasta los minineptunos algunos son rocosos otros son aacuteridos como desiertos los hay volcaacutenicos achicharrantes geacutelidos unos son asolados por potentes vientos otros son bombardeados por radiacioacuten intensa
gt Muestra de carteles sobre exoplanetas del sitio web de la NASA
72 T9 Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
Actividad ACada grupo estudiaraacute varios sistemas de planetas extrasolares y con la informacioacuten obtenida crearaacute una descripcioacuten detallada del mundo distante inventado por ellos A continuacioacuten disentildearaacuten un cartel en el que figuren los principales rasgos de ese planeta
Actividad BSi en ese mundo pudiera haber vida iquestqueacute forma tendriacutea iquestQueacute clase de adaptaciones tendriacutean que desarrollar los seres vivos para sobrevivir en las condiciones ambientales de este planeta La astrobiologiacutea aspira a descubrir cuaacuteles son las condiciones necesarias para la vida y queacute formas puede adoptar la vida Los alumnos asumiraacuten el papel de as-trobioacutelogos para estudiar los entornos extremos que hay en la Tierra y las adaptaciones que han desarrollado los seres vivos para sobrevivir en ellos Usaraacuten esta informacioacuten para describir la clase de vida alieniacutegena que podriacutea existir en el nuevo mundo que han imaginado Dibujaraacuten y pondraacuten nombre a esta nueva forma de vida y sentildealaraacuten sus rasgos principales
Puesta en comuacutenLos grupos presentaraacuten sus disentildeos ante su clase o ante otra clase y describiraacuten con detalle el mundo alieniacutegena que han inventado Expli-caraacuten queacute adaptaciones han desarrollado los seres vivos para adaptar-se a ese entorno
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Si fuera posible iquesta cuaacutel de esos exoplanetas viajariacutean los chicos o enviariacutean una sonda para estudiarlo y por queacute El docente haraacute hincapieacute en que es imposible viajar a estos exoplanetas distantes debido a las inmensas distancias que nos separan de ellos iquestCoacutemo seriacutea ese lugar Si pudieran elegir sus caracteriacutesticas iquestcuaacuteles creen que seriacutean las ideales para vivir felices y con bienestar
Puede que los grupos quieran componer una muacutesica para acompantildear su mural Tambieacuten podriacutean disentildear confeccionar y decorar una maqueta para ilustrar los rasgos principales del mundo distante que han elegido Esta actividad podriacutea relacionarse con otros temas interdisciplinares del curriacuteculo como dibujo teatro tecnologiacutea ingenieriacutea geografiacutea lecto-escritura e informaacutetica
73T9Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
VoyagerEn 1977 se lanzaron las dos sondas gemelas Voyager 1 y 2 para explo-rar regiones del espacio a las que ninguacuten otro artefacto terrestre habiacutea llegado jamaacutes Ambas estaacuten maacutes lejos del Sol que Plutoacuten y a traveacutes de los datos que siguen enviando a la Tierra los cientiacuteficos confiacutean en co-nocer mejor el espacio que media entre las estrellas llamado espacio interestelar La nave lleva a bordo un disco de cobre chapado en oro de unos 30 cm con sonidos e imaacutegenes seleccionados para retratar la diversidad de la vida y la cultura en la Tierra
mdash iquestQueacute pondriacutean los chicos en un disco asiacute para enviar en una misioacuten con destino a un planeta distante situado fuera de los confines de nuestra propia Galaxia
mdash iquestCoacutemo describiriacutean a los seres humanos
mdash iquestQueacute los hace felicesmdash iquestQueacute cualidades consideran
deseables en un ser humano
mdash iquestQueacute aficiones animales accidentes geograacuteficos o muacutesica incluiriacutean en el disco
mdash Si tuvieran que escribir una carta a un ser alieniacutegena iquestqueacute le diriacutean
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
El alumnado podriacutea grabar un viacutedeo o un mensaje de voz composiciones musicales programas informaacuteticos robots creaciones artiacutesticas o fotografiacuteas Esta actividad ofrece muchas posibilidades para seguir un plantea-miento interdisciplinar amplio atractivo para todas las edades y todo tipo de capacidades
Otros cuadernos didaacutecticosConsulta todos los disponibles y descaacutergalos de la web wwweseroes
Deteccioacuten de exoplanetasESCONDIDOS EN LA LUZModelado de traacutensitos de exoplanetas
PRIMARIA
Ingenieriacutea de astronavesLA ALEACIOacuteN PERFECTADescubre las distintas propiedades de los materiales
PRIMARIA
Lanzamiento de cohetesTECNOLOGIacuteA ESPACIALCalcula y disentildea tu propio lanzamiento
PRIMARIA
Observador de la tierraCENTINELA INCANSABLERecogida y anaacutelisis de informacioacuten para comprender mejor nuestro planeta
PRIMARIA
Deteccioacuten de exoplanetasESCONDIDOS EN LA LUZModelado de traacutensitos de exoplanetas
SECUNDARIA Y BACHILLERATO
Ingenieriacutea de astronavesLA ALEACIOacuteN PERFECTADescubre las distintas propiedades de los materiales
SECUNDARIA Y BACHILLERATO
Lanzamiento de cohetesTECNOLOGIacuteA ESPACIALCalcula y disentildea tu propio lanzamiento
SECUNDARIA Y BACHILLERATO
Modelado de traacutensitos de exoplanetas
exoplanetasDeteccioacuten de
ESCONDIDOS EN LA LUZ
PrimariaCuaderno del profesorado
DE-P-01
Colaboradores ESERO Spain Mayo 2019
ANDALUCIacuteA Consejeriacutea de Educacioacuten y Deporte de la Junta de Andaluciacutea
ARAGOacuteN Fundacioacuten Centro Astronoacutemica Aragoneacutes Espacio 042
Fundacioacuten Ibercivis
ASTURIAS Consejeriacutea de Educacioacuten y Cultura del Gobierno del Principado de Asturias
CANARIAS Consejeriacutea de Educacioacuten y Universidades del Gobierno de Canarias
CATALUNtildeA CESIRE (Centre de Recursos Pedagogravegics Especiacutefics de Suport a la Innovacioacute i la Recerca Educativa) Departament drsquoEnsenyament Generalitat de Catalunya
GALICIA Conselleriacutea de Educacioacuten Universidade e Formacioacuten Profesional de la Xunta de Galicia
I BALEARES Conselleria De Educacioacuten y Universidad Govern Illes Balears
LA MANCHA Consejeriacutea de Eduacioacuten Cultura y Deportes Gobierno de Castilla La Mancha
MADRID Consejeriacutea de Educacioacuten e Investigacioacuten de la Comunidad de Madrid
Grupo de Investigacioacuten en Nutricioacuten Ejercicio y Estilo de Vida Saludable INEF Universidad Politeacutecnica de Madrid
MURCIA Consejeriacutea de Empleo Universidades y Empresa Regioacuten de Murcia
NAVARRA Pamplonetario
PAIacuteS VASCO Departamento de educacioacuten Gobierno Vasco
VALENCIA Ciutat de les Arts i les Ciegravencies Generalitat Valenciana
58 T7 Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
mdash El alumnado recopilaraacute y anotaraacute los datos y compartiraacute los resultados con la clase
mdash iquestQueacute tipo de cuerda o vaso recomendariacutean y por queacute
Puesta en comuacutenExplica en clase que los sonidos se generan mediante vibraciones que se desplazan a traveacutes del aire de soacute-lidos y de liacutequidos Las vibraciones que se producen al hablar dentro del vaso viajan por la cuerda hasta lle-gar al otro vaso el aire que hay dentro del vaso y los huesos que hay en el craacuteneo vibran y esas vibraciones llegan hasta los oiacutedos y entonces el cerebro descifra esa informacioacuten en forma de sonidos reconocibles
Para afianzar estos conocimientos se puede utilizar este viacutedeo
httpswwwyoutubecomwatchv=HMXoHKwWmU8
Actividad BEstudio de las ondas de radio
IntroduccioacutenHaz hincapieacute en que las ondas de radio son muy diferentes de las ondas del sonido Explica que las ondas electromagneacuteticas pueden viajar por el espacio sin necesidad de que haya aire Algunas de estas ondas se denominan ondas de radio Los cientiacuteficos han descubierto una manera de captar ondas de radio y convertirlas en sentildeales que viajan hasta nuestro oiacutedo
A continuacioacuten el alumnado reproduciraacute en clase el viaje que siguen las ondas electromagneacuteticas por el espacio hasta llegar al radiotelescopio Varios voluntarios se colocaraacuten en un extremo del aula con pelotas de espuma de diferentes colores que lanzaraacuten hacia el laquoradiotelescopioraquo un paraguas abierto que otro voluntario sujetaraacute desde el lado opuesto del aula de manera que la parte coacutencava mire hacia la clase Alguien decidiraacute queacute colores representaraacuten las ondas de radio uacutetiles Cuando se hayan lanzado todas las pelotas solo se conservaraacuten las pelotas de los colores elegidos que haya atrapado el paraguas mientras que el resto se desecharaacute Explica en clase que las estrellas (representadas por los alumnos voluntarios) emiten un montoacuten de radiacioacuten (representada aquiacute por todas las pelotas de diferentes colores) que viaja por el espacio el radiotelescopio (representado por el paraguas) capta toda esa radiacioacuten pero este instrumento solo podraacute utilizar la radiacioacuten de ciertas longitudes de onda las denominas ondas de radio las cuales transformaraacute en sentildeales comprensibles para nosotros
59T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Demostracioacuten del docenteUtiliza una radio analoacutegica para que el alumnado perciba el sonido que se oye cuando no estaacute sintonizada ninguna emisora mientras que al sintonizar alguna el sonido se vuelve niacutetido De forma anaacuteloga seriacutea-mos incapaces de atribuir un sentido a las ondas de radio si su energiacutea no se transformara en vibraciones que percibimos en forma de sonidos
Explica en clase que la Tierra y otros planetas tienen una manera de gritarle al resto de la Galaxia laquoiexclEstoy aquiacuteraquo Lo que ocurre es que ese mensaje solo se percibe y se entiende mediante radiotelescopios de gran tamantildeo
En este enlace escucharaacutes una grabacioacuten con los laquosonidosraquo
naturales de la Tierra
httpwwwesaintesaKIDSenSEM5QPSHKHF_LifeinSpace_0html
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Los maacutes entusiastas podriacutean construir o com-prar un transmisor que permita al alumnado enviar mensajes Los chicos tambieacuten podriacutean realizar su propia grabacioacuten de radio
Tambieacuten podriacutea estudiarse el coacutedigo Morse Existe una aplicacioacuten para teleacutefonos moacuteviles llamada Morse-It que traduce textos a pitidos en coacutedigo Morse Una laacutempara led podriacutea sustituirse por un timbre Otra alternativa seriacutea utilizar una linterna para enviar mensajes con patrones de haces de luz Explica que la luz se puede usar de este modo para enviar informacioacuten
Imagen 1 El Observatorio IRAM Pico Veleta o IRAM 30m es un radiotelescopio pertenecien-te al Instituto de Radioastronomiacutea Milimeacutetrica que estaacute situado en la loma de Dilar en Sierra Nevada a una altura de 2850 m sobre el nivel del mar
gt Radiotelescopio del observatorio de Sierra Nevada desde las pistas de esquiacute
60 T7 Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
A - J --- S 1 ----
B - K -- T - 2 ---
C -- L - U - 3 --
D - M -- V - 4 -
E N - W -- 5
F - O --- X -- 6 -
G -- P -- Y --- 7 --
H Q --- Z -- 8 ---
I R - 0 -----
9 ----
gt Tabla con el coacutedigo Morse
61T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Informacioacuten para el docente Los objetos que pueblan el espacio como planetas exoplanetas estrellas polvo y gas emiten ondas elec-tromagneacuteticas de diferentes longitudes de onda Parte de la luz que emiten tiene longitudes de onda muy largas algunas de hasta kiloacutemetro y medio de longitud Estas ondas largas reciben el nombre de ondas de radio y son parte de una serie maacutes grande de ondas denominadas en su conjunto espectro electromag-neacutetico Como las ondas de radio son tan largas para captarlas se utilizan telescopios especiales llamados radiotelescopios Estos son mucho maacutes grandes que los telescopios que se usan para captar la luz visible Estos instrumentos inmensos se apuntan hacia las estrellas o planetas y permiten conocer su estructura movimiento y composicioacuten a partir del estudio de las ondas de radio que provienen de esos objetos En astronomiacutea se utilizan ciertos instrumentos para convertir las ondas de radio en imaacutegenes y sonidos
Construccioacuten de un bazuca de aire1 Sella por completo todos los bordes de la caja con la cinta adhesiva 2 Traza un ciacuterculo en el centro de uno de sus lados recoacutertalo y sella los bordes de este orificio
con cinta 3 Golpea con las manos simultaacuteneamente dos lados opuestos de la caja de manera que el aire que
hay en su interior se vea forzado a salir por el orificio circular 4 Dirige el aire saliente hacia el objetivo como un montoacuten de vasos de papel para intentar tumbarlos
con la raacutefaga
gt Bazuka de aire
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los sonidos se producen por vibracionesbull que el tono de un sonido se puede cambiarbull que los exoplanetas pueden transitar ante el disco
de sus estrellas siguiendo un patroacuten regular
Contexto
El telescopio espacial Spitzer reveloacute hace poco que alrededor de la estrella TRAPPIST-1 orbitan siete planetas similares a la Tierra cuyo nombre astronoacutemico es b c d e f g y h Los planetas se detectaron debido a sus traacutensito por delante de la estrella lo que eclipsa perioacutedicamente una parte minuacutescula de la luz estelar Los planetas orbitan esta estrella siguiendo un patroacuten
En este tema el alumnado usaraacute materiales cotidianos para confeccionar instrumentos sencillos como flautas de pan a partir de pajitas de refrescos y producir con ellos siete notas que combinaraacuten al
antojo de su imaginacioacuten para crear melodiacuteas
gt Sistema solar de TRAPPIST-1 Copyright de la ilustracioacuten NASA
63
tema 8LA MUacuteSICA DE LOS PLANETAS EXTRASOLARES
Sonidos del espacio
64 T8
Ordenador con conexioacuten a
internet
Material necesario para realizar la actividad
Pajitas de refresco
Ademaacutes necesitaraacutes
Vasos desechables
Cinta adhesiva
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Ingeniero de
sonido y Cientiacutefico planetario
Botellas o vasos Baquetas Cajas de cartoacuten vaciacuteas
Gomas elaacutesticas Reglas de plaacutestico
65T8Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
Para preparar con antelacioacutenPara esta actividad se pueden preparar etiquetas indentificativas para la profesioacuten de ingeniero de sonido
ActividadIntroduccioacutenExplica en clase que el telescopio espacial Spitzer descubrioacute la estrella TRAPPIST-1 y sus siete planetas
Muestra la imagen de TRAPPIST-1
httpcdnsci-newscomimagesenlarge3image_4728e-TRAPPIST-1jpg
Reproduce en clase la animacioacuten de los traacutensitos ante TRAPPIST que aparece en el siguiente viacutedeo Las oacuterbitas se han acelerado para que el viacutedeo dure un solo minutohttpwwwspitzercaltecheduexploreblog371-Making-Music-from-Exoplanets
Explica que usando los patrones de los traacutensitos de estos siete planetas similares a la Tierra ante el disco de su estrella ha inspirado a un muacutesico a componer una melodiacutea basada en los tiempos en los que se produ-cen esos traacutensitos Asignoacute al traacutensito de cada planeta una nota musical acorde con su nombre (en ingleacutes b es la nota si c es do d es re e es la nota mi f es fa g es sol y h no se corresponde con ninguna nota musical) y antildeadioacute al conjunto una instrumentacioacuten sencilla de fondo y el ritmo de un tambor
Pon ejemplos de alguacuten otro sistema planetario extrasolar como Gliese o Kepler
con una cantidad diversa de planetas en oacuterbita alrededor de la estrella central
httpsexoplanetsnasagovresources174 httpswwwnasagovameskeplerkepler-186-and-the-solar-system
El alumnado cortaraacute las pajitas de papel para construir siete laquoflautas de panraquo de distintas longitudes Todas ellas deberaacuten tener uno de sus extremos aplanado de manera que al soplar por eacutel se produzca una nota o vibracioacuten diferente iquestSon capaces los alumnos de usar las flautas por turnos para crear una melodiacutea Organizados en grupos los chicos usaraacuten esas siete notas para crear una melodiacutea baacutesica a la que antildeadiraacuten la muacutesica que deseen
Ya han compuesto una muacutesica basada en los traacutensitos de TRAPPIST iquestPodraacuten crear ahora una melodiacutea basada en otros sistemas Podriacutean probar a llenar botellas o jarras con agua hasta distintas alturas a tamborilear con las baquetas a hacer vibrar reglas sobre el borde de una mesa o a hacer vibrar gomillas elaacutesticas tensadas a lo ancho de una caja de pantildeuelos vaciacutea
mdash iquestSeriacutea capaz alguacuten grupo de componer un rap para acompantildear sus melodiacuteas
66 T8 Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
Puesta en comuacutenCada grupo interpretaraacute su composicioacuten para toda la clase iquestSe les ocurre alguna aportacioacuten para mejorar las piezas musicales
En el tema 7 el alumnado aprendioacute que los planetas con un cam-po magneacutetico producen sentildeales que se pueden detectar mediante radiotelescopios Si una raza alieniacutegena captara las sentildeales de radio naturales que emite la Tierra oiriacutea una serie de chasquidos y silbidos iexclparecidos a los de R2-D2 el robot de Star Wars
Vuelve a oiacuter los chasquidos y silbidos de la Tierra en el sitio ESA Kids
httpwwwesaintesaKIDSenSEM5QPSHKHF_LifeinSpace_0html
Oiacuted en clase un corte de Star Wars la firma de cinco notas de la peliacute-cula Encuentros en la tercera fase o cualquier otra muacutesica relacionada con el espacio
Actividad B El programa ScratchCada uno de los planetas de Trappist-1 tarda un tiempo diferente en completar una oacuterbita alrededor de su estrella central Las leyes de Ke-pler dicen que cuanto maacutes lejos se encuentra un planeta de su estrella maacutes tarda en recorrer su oacuterbita
En este proyecto en Scratch el periodo de cada oacuterbita es propor-cional a los periodos orbitales reales de los planetas de Trappist Cada vez que un planeta completa una oacuterbita el modelo emite un sonido diferente
httpsscratchmiteduprojects153216618
Los sonidos estaacuten asignados de la siguiente manera pero es faacutecil cam-biar esto dentro del modelo
B ndash Chomp C ndash Boing D ndash CricketE ndash Meow F ndash Alien Creak2 G ndash Bass BeatboxH ndash Goose
El tiempo que dura cada oacuterbita se puede encontrar en el programa Scratch y se da en segundos
El cursor proporcional del modelo se puede utilizar para obtener muacuteltiplos de cada periodo orbital Por ejemplo si la proporcioacuten se es-tablece en 2 entonces el periodo de Trappist-1b ascenderaacute a 302 se-gundos y el de Trappist-1h seraacute de 40 segundos
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
El alumnado podriacutea iniciarse en el empleo de un programa informaacutetico para crear sus propias composiciones musicales basadas en los patrones orbitales de los planetas de TRAPPIST-1 Beatwave es una aplicacioacuten interesante que se puede usar con teleacutefonos moacuteviles y que ofrece la posibilidad de crear ritmos simples melodiacuteas melodiacuteas paralelas y de antildeadir instrumentos de fondo
67T8Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
1 Pulsa la flecha identifica los distintos sonidos que se oyen 2 Ordeacutenalos por periodos (del maacutes corto al maacutes largo) Pulsa stop
para detener los sonidos3 Cronometra cada uno crea una tabla con los periodos orbitales
(en segundos) 4 Pulsa en cada planeta para comprobar que cada sonido se re-
produce por separado Los datos reales de los planetas se pue-den encontrar en Wikipedia
httpsenwikiped iaorgwikiTRAPPIST-1mediaFile-PIA21425_-_TRAPPIST-1_Statistics_Tablejpg
El alumnado podriacutea recrear las oacuterbitas intentando cronometrar sus perio-dos mientras caminan en torno a una laquoestrellaraquo de manera que siempre pasen por el mismo punto cada vez que oigan el sonido de su planeta Esta recreacioacuten fiacutesica de las oacuterbitas con alumnos representando cada uno de los planetas orbitando alrededor de una estrella central podriacutea ayudar al grupo a entender la distancia a la que se encuentra cada planeta de la estrella y la velocidad a la que se desplaza en relacioacuten con los demaacutes pla-netas del sistema Asimismo podriacutea ayudarles a entender queacute hicieron en realidad durante la actividad con el programa Scratch que cada sonido re-presenta una oacuterbita completa Tendriacutean que poner a escala la distancia de las oacuterbitas porque si no algunos tardariacutean diacuteas en completar una vuelta de modo que un ejercicio matemaacutetico uacutetil consistiriacutea en crear una escala adecuada que pudiera representarse dentro de la clase Para ello deberaacuten asumir que las oacuterbitas son circulares Si juegan con el cursor proporcional del modelo encontraraacuten la mejor opcioacuten para que todos los planetas com-pleten sanos y salvos sus oacuterbitas respectivas Deberaacuten calcular la longitud del periodo de su sonido particular y luego lo comprobaraacuten
Quien tenga habilidad programando podraacute ampliar el ejercicio in-troduciendo las oacuterbitas de los planetas en el modelo
En este enlace se puede encontrar un ejemplo de movimiento circular
en Scratch
httpsscratchmiteduprojects11439426
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Usar los datos del periodo orbital para crear una composicioacuten musical similar para nuestro Sistema Solar y compara los dos sistemas
Crear una animacioacuten con Scratch para ilustrar la rotacioacuten de los planetas del sistema TRAPPIST-1 en torno a su estrella
gt Captura de pantalla del programa Scratch
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los planetas extrasolares y sus estrellas se
encuentran a millones de antildeos-luz de distancia del Sistema Solar
bull que las condiciones ambientales que se dan en esos planetas son diversas
bull que los seres vivos experimentan adaptaciones a lo largo del tiempo para sobrevivir en las condiciones ambientales que existen en cada momento
bull que en otros sistemas planetarios podriacutea haber formas de vida diferentes a las de la Tierra
Contexto
En esta actividad el alumnado recopilaraacute informacioacuten sobre planetas extrasolares y basaacutendose en ella usaraacute la imaginacioacuten y trabajaraacute de manera creativa para disentildear y describir un nuevo exoplaneta Para ello tendraacute en cuenta rasgos clave y las adaptaciones que necesitariacutean desarrollar los seres vivos para sobrevivir en las condiciones ambientales de ese
planeta
gt ExoMars Rover ESAATG medialab
69
tema 9AGENCIA DE VIAJES A PLANETAS EXTRASOLARES
Exploracioacuten de mundos alieniacutegenas
Libros tabletas y ordenadores
de consulta
Rotuladores y laacutepices
de colores
70 T9
Ordenador con conexioacuten a
internet
Material necesario para realizar la actividad
Papel
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astroacutenomo
galaacutectico y extragalaacutectico y Astrobioacutelogo
71T9Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
Para preparar con antelacioacutenPara esta actividad se pueden preparar etiquetas identificativas para las profesiones de astroacutenomo extra-galaacutectico y astrobioacutelogo
IntroduccioacutenExplica en clase que en este tema deben actuar en primer lugar como astroacutenomos extragalaacutecticos para estudiar y disentildear un planeta extrasolar distante Despueacutes haraacuten las veces de astrobioacutelogos para estudiar y disentildear alguna forma de vida alieniacutegena uacutenica y tendraacuten que describir coacutemo se ha adaptado a las condi-ciones ambientales que imperan en su lejano mundo
Empieza la actividad con un emocionante viaje a mundos distantes usando la herramienta interactiva httpeyesjplnasagoveyes-on-exoplanetshtml
Muestra en clase las imaacutegenes del sitio en Internet de la NASAhttpsexoplanetsnasagovalien-worldsexoplanet-travel-bureau
En este sitio encontraraacutes una seleccioacuten de carteles con gran variedad de exoplanetas que ilustran los rasgos uacutenicos de cada uno de ellos
bull TRAPPIST-1_Planet hop from TRAPPIST-1 (de planeta en planeta desde TRAPPIST-1)
bull PSOJ31885-22 _Where the night life never ends (Donde la vida nocturna nunca cesa)
bull HD4037G_Experience the gravity of a super earth (Experimenta la gravedad de una supertierra)
bull KEPLER-16B_Where your shadow always has company (Donde tu sombra siempre tiene compantildeiacutea)
bull 51 Pegasi-b_Greetings from your first exoplanet (Saludos desde tu primer exoplaneta)
bull KEPLER-186F_Where the grass is always redder (Donde la hierba siempre es maacutes roja)
El tamantildeos de estos exoplanetas va desde las supertierras hasta los minineptunos algunos son rocosos otros son aacuteridos como desiertos los hay volcaacutenicos achicharrantes geacutelidos unos son asolados por potentes vientos otros son bombardeados por radiacioacuten intensa
gt Muestra de carteles sobre exoplanetas del sitio web de la NASA
72 T9 Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
Actividad ACada grupo estudiaraacute varios sistemas de planetas extrasolares y con la informacioacuten obtenida crearaacute una descripcioacuten detallada del mundo distante inventado por ellos A continuacioacuten disentildearaacuten un cartel en el que figuren los principales rasgos de ese planeta
Actividad BSi en ese mundo pudiera haber vida iquestqueacute forma tendriacutea iquestQueacute clase de adaptaciones tendriacutean que desarrollar los seres vivos para sobrevivir en las condiciones ambientales de este planeta La astrobiologiacutea aspira a descubrir cuaacuteles son las condiciones necesarias para la vida y queacute formas puede adoptar la vida Los alumnos asumiraacuten el papel de as-trobioacutelogos para estudiar los entornos extremos que hay en la Tierra y las adaptaciones que han desarrollado los seres vivos para sobrevivir en ellos Usaraacuten esta informacioacuten para describir la clase de vida alieniacutegena que podriacutea existir en el nuevo mundo que han imaginado Dibujaraacuten y pondraacuten nombre a esta nueva forma de vida y sentildealaraacuten sus rasgos principales
Puesta en comuacutenLos grupos presentaraacuten sus disentildeos ante su clase o ante otra clase y describiraacuten con detalle el mundo alieniacutegena que han inventado Expli-caraacuten queacute adaptaciones han desarrollado los seres vivos para adaptar-se a ese entorno
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Si fuera posible iquesta cuaacutel de esos exoplanetas viajariacutean los chicos o enviariacutean una sonda para estudiarlo y por queacute El docente haraacute hincapieacute en que es imposible viajar a estos exoplanetas distantes debido a las inmensas distancias que nos separan de ellos iquestCoacutemo seriacutea ese lugar Si pudieran elegir sus caracteriacutesticas iquestcuaacuteles creen que seriacutean las ideales para vivir felices y con bienestar
Puede que los grupos quieran componer una muacutesica para acompantildear su mural Tambieacuten podriacutean disentildear confeccionar y decorar una maqueta para ilustrar los rasgos principales del mundo distante que han elegido Esta actividad podriacutea relacionarse con otros temas interdisciplinares del curriacuteculo como dibujo teatro tecnologiacutea ingenieriacutea geografiacutea lecto-escritura e informaacutetica
73T9Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
VoyagerEn 1977 se lanzaron las dos sondas gemelas Voyager 1 y 2 para explo-rar regiones del espacio a las que ninguacuten otro artefacto terrestre habiacutea llegado jamaacutes Ambas estaacuten maacutes lejos del Sol que Plutoacuten y a traveacutes de los datos que siguen enviando a la Tierra los cientiacuteficos confiacutean en co-nocer mejor el espacio que media entre las estrellas llamado espacio interestelar La nave lleva a bordo un disco de cobre chapado en oro de unos 30 cm con sonidos e imaacutegenes seleccionados para retratar la diversidad de la vida y la cultura en la Tierra
mdash iquestQueacute pondriacutean los chicos en un disco asiacute para enviar en una misioacuten con destino a un planeta distante situado fuera de los confines de nuestra propia Galaxia
mdash iquestCoacutemo describiriacutean a los seres humanos
mdash iquestQueacute los hace felicesmdash iquestQueacute cualidades consideran
deseables en un ser humano
mdash iquestQueacute aficiones animales accidentes geograacuteficos o muacutesica incluiriacutean en el disco
mdash Si tuvieran que escribir una carta a un ser alieniacutegena iquestqueacute le diriacutean
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
El alumnado podriacutea grabar un viacutedeo o un mensaje de voz composiciones musicales programas informaacuteticos robots creaciones artiacutesticas o fotografiacuteas Esta actividad ofrece muchas posibilidades para seguir un plantea-miento interdisciplinar amplio atractivo para todas las edades y todo tipo de capacidades
Otros cuadernos didaacutecticosConsulta todos los disponibles y descaacutergalos de la web wwweseroes
Deteccioacuten de exoplanetasESCONDIDOS EN LA LUZModelado de traacutensitos de exoplanetas
PRIMARIA
Ingenieriacutea de astronavesLA ALEACIOacuteN PERFECTADescubre las distintas propiedades de los materiales
PRIMARIA
Lanzamiento de cohetesTECNOLOGIacuteA ESPACIALCalcula y disentildea tu propio lanzamiento
PRIMARIA
Observador de la tierraCENTINELA INCANSABLERecogida y anaacutelisis de informacioacuten para comprender mejor nuestro planeta
PRIMARIA
Deteccioacuten de exoplanetasESCONDIDOS EN LA LUZModelado de traacutensitos de exoplanetas
SECUNDARIA Y BACHILLERATO
Ingenieriacutea de astronavesLA ALEACIOacuteN PERFECTADescubre las distintas propiedades de los materiales
SECUNDARIA Y BACHILLERATO
Lanzamiento de cohetesTECNOLOGIacuteA ESPACIALCalcula y disentildea tu propio lanzamiento
SECUNDARIA Y BACHILLERATO
Modelado de traacutensitos de exoplanetas
exoplanetasDeteccioacuten de
ESCONDIDOS EN LA LUZ
PrimariaCuaderno del profesorado
DE-P-01
Colaboradores ESERO Spain Mayo 2019
ANDALUCIacuteA Consejeriacutea de Educacioacuten y Deporte de la Junta de Andaluciacutea
ARAGOacuteN Fundacioacuten Centro Astronoacutemica Aragoneacutes Espacio 042
Fundacioacuten Ibercivis
ASTURIAS Consejeriacutea de Educacioacuten y Cultura del Gobierno del Principado de Asturias
CANARIAS Consejeriacutea de Educacioacuten y Universidades del Gobierno de Canarias
CATALUNtildeA CESIRE (Centre de Recursos Pedagogravegics Especiacutefics de Suport a la Innovacioacute i la Recerca Educativa) Departament drsquoEnsenyament Generalitat de Catalunya
GALICIA Conselleriacutea de Educacioacuten Universidade e Formacioacuten Profesional de la Xunta de Galicia
I BALEARES Conselleria De Educacioacuten y Universidad Govern Illes Balears
LA MANCHA Consejeriacutea de Eduacioacuten Cultura y Deportes Gobierno de Castilla La Mancha
MADRID Consejeriacutea de Educacioacuten e Investigacioacuten de la Comunidad de Madrid
Grupo de Investigacioacuten en Nutricioacuten Ejercicio y Estilo de Vida Saludable INEF Universidad Politeacutecnica de Madrid
MURCIA Consejeriacutea de Empleo Universidades y Empresa Regioacuten de Murcia
NAVARRA Pamplonetario
PAIacuteS VASCO Departamento de educacioacuten Gobierno Vasco
VALENCIA Ciutat de les Arts i les Ciegravencies Generalitat Valenciana
59T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Demostracioacuten del docenteUtiliza una radio analoacutegica para que el alumnado perciba el sonido que se oye cuando no estaacute sintonizada ninguna emisora mientras que al sintonizar alguna el sonido se vuelve niacutetido De forma anaacuteloga seriacutea-mos incapaces de atribuir un sentido a las ondas de radio si su energiacutea no se transformara en vibraciones que percibimos en forma de sonidos
Explica en clase que la Tierra y otros planetas tienen una manera de gritarle al resto de la Galaxia laquoiexclEstoy aquiacuteraquo Lo que ocurre es que ese mensaje solo se percibe y se entiende mediante radiotelescopios de gran tamantildeo
En este enlace escucharaacutes una grabacioacuten con los laquosonidosraquo
naturales de la Tierra
httpwwwesaintesaKIDSenSEM5QPSHKHF_LifeinSpace_0html
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Los maacutes entusiastas podriacutean construir o com-prar un transmisor que permita al alumnado enviar mensajes Los chicos tambieacuten podriacutean realizar su propia grabacioacuten de radio
Tambieacuten podriacutea estudiarse el coacutedigo Morse Existe una aplicacioacuten para teleacutefonos moacuteviles llamada Morse-It que traduce textos a pitidos en coacutedigo Morse Una laacutempara led podriacutea sustituirse por un timbre Otra alternativa seriacutea utilizar una linterna para enviar mensajes con patrones de haces de luz Explica que la luz se puede usar de este modo para enviar informacioacuten
Imagen 1 El Observatorio IRAM Pico Veleta o IRAM 30m es un radiotelescopio pertenecien-te al Instituto de Radioastronomiacutea Milimeacutetrica que estaacute situado en la loma de Dilar en Sierra Nevada a una altura de 2850 m sobre el nivel del mar
gt Radiotelescopio del observatorio de Sierra Nevada desde las pistas de esquiacute
60 T7 Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
A - J --- S 1 ----
B - K -- T - 2 ---
C -- L - U - 3 --
D - M -- V - 4 -
E N - W -- 5
F - O --- X -- 6 -
G -- P -- Y --- 7 --
H Q --- Z -- 8 ---
I R - 0 -----
9 ----
gt Tabla con el coacutedigo Morse
61T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Informacioacuten para el docente Los objetos que pueblan el espacio como planetas exoplanetas estrellas polvo y gas emiten ondas elec-tromagneacuteticas de diferentes longitudes de onda Parte de la luz que emiten tiene longitudes de onda muy largas algunas de hasta kiloacutemetro y medio de longitud Estas ondas largas reciben el nombre de ondas de radio y son parte de una serie maacutes grande de ondas denominadas en su conjunto espectro electromag-neacutetico Como las ondas de radio son tan largas para captarlas se utilizan telescopios especiales llamados radiotelescopios Estos son mucho maacutes grandes que los telescopios que se usan para captar la luz visible Estos instrumentos inmensos se apuntan hacia las estrellas o planetas y permiten conocer su estructura movimiento y composicioacuten a partir del estudio de las ondas de radio que provienen de esos objetos En astronomiacutea se utilizan ciertos instrumentos para convertir las ondas de radio en imaacutegenes y sonidos
Construccioacuten de un bazuca de aire1 Sella por completo todos los bordes de la caja con la cinta adhesiva 2 Traza un ciacuterculo en el centro de uno de sus lados recoacutertalo y sella los bordes de este orificio
con cinta 3 Golpea con las manos simultaacuteneamente dos lados opuestos de la caja de manera que el aire que
hay en su interior se vea forzado a salir por el orificio circular 4 Dirige el aire saliente hacia el objetivo como un montoacuten de vasos de papel para intentar tumbarlos
con la raacutefaga
gt Bazuka de aire
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los sonidos se producen por vibracionesbull que el tono de un sonido se puede cambiarbull que los exoplanetas pueden transitar ante el disco
de sus estrellas siguiendo un patroacuten regular
Contexto
El telescopio espacial Spitzer reveloacute hace poco que alrededor de la estrella TRAPPIST-1 orbitan siete planetas similares a la Tierra cuyo nombre astronoacutemico es b c d e f g y h Los planetas se detectaron debido a sus traacutensito por delante de la estrella lo que eclipsa perioacutedicamente una parte minuacutescula de la luz estelar Los planetas orbitan esta estrella siguiendo un patroacuten
En este tema el alumnado usaraacute materiales cotidianos para confeccionar instrumentos sencillos como flautas de pan a partir de pajitas de refrescos y producir con ellos siete notas que combinaraacuten al
antojo de su imaginacioacuten para crear melodiacuteas
gt Sistema solar de TRAPPIST-1 Copyright de la ilustracioacuten NASA
63
tema 8LA MUacuteSICA DE LOS PLANETAS EXTRASOLARES
Sonidos del espacio
64 T8
Ordenador con conexioacuten a
internet
Material necesario para realizar la actividad
Pajitas de refresco
Ademaacutes necesitaraacutes
Vasos desechables
Cinta adhesiva
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Ingeniero de
sonido y Cientiacutefico planetario
Botellas o vasos Baquetas Cajas de cartoacuten vaciacuteas
Gomas elaacutesticas Reglas de plaacutestico
65T8Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
Para preparar con antelacioacutenPara esta actividad se pueden preparar etiquetas indentificativas para la profesioacuten de ingeniero de sonido
ActividadIntroduccioacutenExplica en clase que el telescopio espacial Spitzer descubrioacute la estrella TRAPPIST-1 y sus siete planetas
Muestra la imagen de TRAPPIST-1
httpcdnsci-newscomimagesenlarge3image_4728e-TRAPPIST-1jpg
Reproduce en clase la animacioacuten de los traacutensitos ante TRAPPIST que aparece en el siguiente viacutedeo Las oacuterbitas se han acelerado para que el viacutedeo dure un solo minutohttpwwwspitzercaltecheduexploreblog371-Making-Music-from-Exoplanets
Explica que usando los patrones de los traacutensitos de estos siete planetas similares a la Tierra ante el disco de su estrella ha inspirado a un muacutesico a componer una melodiacutea basada en los tiempos en los que se produ-cen esos traacutensitos Asignoacute al traacutensito de cada planeta una nota musical acorde con su nombre (en ingleacutes b es la nota si c es do d es re e es la nota mi f es fa g es sol y h no se corresponde con ninguna nota musical) y antildeadioacute al conjunto una instrumentacioacuten sencilla de fondo y el ritmo de un tambor
Pon ejemplos de alguacuten otro sistema planetario extrasolar como Gliese o Kepler
con una cantidad diversa de planetas en oacuterbita alrededor de la estrella central
httpsexoplanetsnasagovresources174 httpswwwnasagovameskeplerkepler-186-and-the-solar-system
El alumnado cortaraacute las pajitas de papel para construir siete laquoflautas de panraquo de distintas longitudes Todas ellas deberaacuten tener uno de sus extremos aplanado de manera que al soplar por eacutel se produzca una nota o vibracioacuten diferente iquestSon capaces los alumnos de usar las flautas por turnos para crear una melodiacutea Organizados en grupos los chicos usaraacuten esas siete notas para crear una melodiacutea baacutesica a la que antildeadiraacuten la muacutesica que deseen
Ya han compuesto una muacutesica basada en los traacutensitos de TRAPPIST iquestPodraacuten crear ahora una melodiacutea basada en otros sistemas Podriacutean probar a llenar botellas o jarras con agua hasta distintas alturas a tamborilear con las baquetas a hacer vibrar reglas sobre el borde de una mesa o a hacer vibrar gomillas elaacutesticas tensadas a lo ancho de una caja de pantildeuelos vaciacutea
mdash iquestSeriacutea capaz alguacuten grupo de componer un rap para acompantildear sus melodiacuteas
66 T8 Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
Puesta en comuacutenCada grupo interpretaraacute su composicioacuten para toda la clase iquestSe les ocurre alguna aportacioacuten para mejorar las piezas musicales
En el tema 7 el alumnado aprendioacute que los planetas con un cam-po magneacutetico producen sentildeales que se pueden detectar mediante radiotelescopios Si una raza alieniacutegena captara las sentildeales de radio naturales que emite la Tierra oiriacutea una serie de chasquidos y silbidos iexclparecidos a los de R2-D2 el robot de Star Wars
Vuelve a oiacuter los chasquidos y silbidos de la Tierra en el sitio ESA Kids
httpwwwesaintesaKIDSenSEM5QPSHKHF_LifeinSpace_0html
Oiacuted en clase un corte de Star Wars la firma de cinco notas de la peliacute-cula Encuentros en la tercera fase o cualquier otra muacutesica relacionada con el espacio
Actividad B El programa ScratchCada uno de los planetas de Trappist-1 tarda un tiempo diferente en completar una oacuterbita alrededor de su estrella central Las leyes de Ke-pler dicen que cuanto maacutes lejos se encuentra un planeta de su estrella maacutes tarda en recorrer su oacuterbita
En este proyecto en Scratch el periodo de cada oacuterbita es propor-cional a los periodos orbitales reales de los planetas de Trappist Cada vez que un planeta completa una oacuterbita el modelo emite un sonido diferente
httpsscratchmiteduprojects153216618
Los sonidos estaacuten asignados de la siguiente manera pero es faacutecil cam-biar esto dentro del modelo
B ndash Chomp C ndash Boing D ndash CricketE ndash Meow F ndash Alien Creak2 G ndash Bass BeatboxH ndash Goose
El tiempo que dura cada oacuterbita se puede encontrar en el programa Scratch y se da en segundos
El cursor proporcional del modelo se puede utilizar para obtener muacuteltiplos de cada periodo orbital Por ejemplo si la proporcioacuten se es-tablece en 2 entonces el periodo de Trappist-1b ascenderaacute a 302 se-gundos y el de Trappist-1h seraacute de 40 segundos
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
El alumnado podriacutea iniciarse en el empleo de un programa informaacutetico para crear sus propias composiciones musicales basadas en los patrones orbitales de los planetas de TRAPPIST-1 Beatwave es una aplicacioacuten interesante que se puede usar con teleacutefonos moacuteviles y que ofrece la posibilidad de crear ritmos simples melodiacuteas melodiacuteas paralelas y de antildeadir instrumentos de fondo
67T8Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
1 Pulsa la flecha identifica los distintos sonidos que se oyen 2 Ordeacutenalos por periodos (del maacutes corto al maacutes largo) Pulsa stop
para detener los sonidos3 Cronometra cada uno crea una tabla con los periodos orbitales
(en segundos) 4 Pulsa en cada planeta para comprobar que cada sonido se re-
produce por separado Los datos reales de los planetas se pue-den encontrar en Wikipedia
httpsenwikiped iaorgwikiTRAPPIST-1mediaFile-PIA21425_-_TRAPPIST-1_Statistics_Tablejpg
El alumnado podriacutea recrear las oacuterbitas intentando cronometrar sus perio-dos mientras caminan en torno a una laquoestrellaraquo de manera que siempre pasen por el mismo punto cada vez que oigan el sonido de su planeta Esta recreacioacuten fiacutesica de las oacuterbitas con alumnos representando cada uno de los planetas orbitando alrededor de una estrella central podriacutea ayudar al grupo a entender la distancia a la que se encuentra cada planeta de la estrella y la velocidad a la que se desplaza en relacioacuten con los demaacutes pla-netas del sistema Asimismo podriacutea ayudarles a entender queacute hicieron en realidad durante la actividad con el programa Scratch que cada sonido re-presenta una oacuterbita completa Tendriacutean que poner a escala la distancia de las oacuterbitas porque si no algunos tardariacutean diacuteas en completar una vuelta de modo que un ejercicio matemaacutetico uacutetil consistiriacutea en crear una escala adecuada que pudiera representarse dentro de la clase Para ello deberaacuten asumir que las oacuterbitas son circulares Si juegan con el cursor proporcional del modelo encontraraacuten la mejor opcioacuten para que todos los planetas com-pleten sanos y salvos sus oacuterbitas respectivas Deberaacuten calcular la longitud del periodo de su sonido particular y luego lo comprobaraacuten
Quien tenga habilidad programando podraacute ampliar el ejercicio in-troduciendo las oacuterbitas de los planetas en el modelo
En este enlace se puede encontrar un ejemplo de movimiento circular
en Scratch
httpsscratchmiteduprojects11439426
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Usar los datos del periodo orbital para crear una composicioacuten musical similar para nuestro Sistema Solar y compara los dos sistemas
Crear una animacioacuten con Scratch para ilustrar la rotacioacuten de los planetas del sistema TRAPPIST-1 en torno a su estrella
gt Captura de pantalla del programa Scratch
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los planetas extrasolares y sus estrellas se
encuentran a millones de antildeos-luz de distancia del Sistema Solar
bull que las condiciones ambientales que se dan en esos planetas son diversas
bull que los seres vivos experimentan adaptaciones a lo largo del tiempo para sobrevivir en las condiciones ambientales que existen en cada momento
bull que en otros sistemas planetarios podriacutea haber formas de vida diferentes a las de la Tierra
Contexto
En esta actividad el alumnado recopilaraacute informacioacuten sobre planetas extrasolares y basaacutendose en ella usaraacute la imaginacioacuten y trabajaraacute de manera creativa para disentildear y describir un nuevo exoplaneta Para ello tendraacute en cuenta rasgos clave y las adaptaciones que necesitariacutean desarrollar los seres vivos para sobrevivir en las condiciones ambientales de ese
planeta
gt ExoMars Rover ESAATG medialab
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tema 9AGENCIA DE VIAJES A PLANETAS EXTRASOLARES
Exploracioacuten de mundos alieniacutegenas
Libros tabletas y ordenadores
de consulta
Rotuladores y laacutepices
de colores
70 T9
Ordenador con conexioacuten a
internet
Material necesario para realizar la actividad
Papel
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astroacutenomo
galaacutectico y extragalaacutectico y Astrobioacutelogo
71T9Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
Para preparar con antelacioacutenPara esta actividad se pueden preparar etiquetas identificativas para las profesiones de astroacutenomo extra-galaacutectico y astrobioacutelogo
IntroduccioacutenExplica en clase que en este tema deben actuar en primer lugar como astroacutenomos extragalaacutecticos para estudiar y disentildear un planeta extrasolar distante Despueacutes haraacuten las veces de astrobioacutelogos para estudiar y disentildear alguna forma de vida alieniacutegena uacutenica y tendraacuten que describir coacutemo se ha adaptado a las condi-ciones ambientales que imperan en su lejano mundo
Empieza la actividad con un emocionante viaje a mundos distantes usando la herramienta interactiva httpeyesjplnasagoveyes-on-exoplanetshtml
Muestra en clase las imaacutegenes del sitio en Internet de la NASAhttpsexoplanetsnasagovalien-worldsexoplanet-travel-bureau
En este sitio encontraraacutes una seleccioacuten de carteles con gran variedad de exoplanetas que ilustran los rasgos uacutenicos de cada uno de ellos
bull TRAPPIST-1_Planet hop from TRAPPIST-1 (de planeta en planeta desde TRAPPIST-1)
bull PSOJ31885-22 _Where the night life never ends (Donde la vida nocturna nunca cesa)
bull HD4037G_Experience the gravity of a super earth (Experimenta la gravedad de una supertierra)
bull KEPLER-16B_Where your shadow always has company (Donde tu sombra siempre tiene compantildeiacutea)
bull 51 Pegasi-b_Greetings from your first exoplanet (Saludos desde tu primer exoplaneta)
bull KEPLER-186F_Where the grass is always redder (Donde la hierba siempre es maacutes roja)
El tamantildeos de estos exoplanetas va desde las supertierras hasta los minineptunos algunos son rocosos otros son aacuteridos como desiertos los hay volcaacutenicos achicharrantes geacutelidos unos son asolados por potentes vientos otros son bombardeados por radiacioacuten intensa
gt Muestra de carteles sobre exoplanetas del sitio web de la NASA
72 T9 Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
Actividad ACada grupo estudiaraacute varios sistemas de planetas extrasolares y con la informacioacuten obtenida crearaacute una descripcioacuten detallada del mundo distante inventado por ellos A continuacioacuten disentildearaacuten un cartel en el que figuren los principales rasgos de ese planeta
Actividad BSi en ese mundo pudiera haber vida iquestqueacute forma tendriacutea iquestQueacute clase de adaptaciones tendriacutean que desarrollar los seres vivos para sobrevivir en las condiciones ambientales de este planeta La astrobiologiacutea aspira a descubrir cuaacuteles son las condiciones necesarias para la vida y queacute formas puede adoptar la vida Los alumnos asumiraacuten el papel de as-trobioacutelogos para estudiar los entornos extremos que hay en la Tierra y las adaptaciones que han desarrollado los seres vivos para sobrevivir en ellos Usaraacuten esta informacioacuten para describir la clase de vida alieniacutegena que podriacutea existir en el nuevo mundo que han imaginado Dibujaraacuten y pondraacuten nombre a esta nueva forma de vida y sentildealaraacuten sus rasgos principales
Puesta en comuacutenLos grupos presentaraacuten sus disentildeos ante su clase o ante otra clase y describiraacuten con detalle el mundo alieniacutegena que han inventado Expli-caraacuten queacute adaptaciones han desarrollado los seres vivos para adaptar-se a ese entorno
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Si fuera posible iquesta cuaacutel de esos exoplanetas viajariacutean los chicos o enviariacutean una sonda para estudiarlo y por queacute El docente haraacute hincapieacute en que es imposible viajar a estos exoplanetas distantes debido a las inmensas distancias que nos separan de ellos iquestCoacutemo seriacutea ese lugar Si pudieran elegir sus caracteriacutesticas iquestcuaacuteles creen que seriacutean las ideales para vivir felices y con bienestar
Puede que los grupos quieran componer una muacutesica para acompantildear su mural Tambieacuten podriacutean disentildear confeccionar y decorar una maqueta para ilustrar los rasgos principales del mundo distante que han elegido Esta actividad podriacutea relacionarse con otros temas interdisciplinares del curriacuteculo como dibujo teatro tecnologiacutea ingenieriacutea geografiacutea lecto-escritura e informaacutetica
73T9Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
VoyagerEn 1977 se lanzaron las dos sondas gemelas Voyager 1 y 2 para explo-rar regiones del espacio a las que ninguacuten otro artefacto terrestre habiacutea llegado jamaacutes Ambas estaacuten maacutes lejos del Sol que Plutoacuten y a traveacutes de los datos que siguen enviando a la Tierra los cientiacuteficos confiacutean en co-nocer mejor el espacio que media entre las estrellas llamado espacio interestelar La nave lleva a bordo un disco de cobre chapado en oro de unos 30 cm con sonidos e imaacutegenes seleccionados para retratar la diversidad de la vida y la cultura en la Tierra
mdash iquestQueacute pondriacutean los chicos en un disco asiacute para enviar en una misioacuten con destino a un planeta distante situado fuera de los confines de nuestra propia Galaxia
mdash iquestCoacutemo describiriacutean a los seres humanos
mdash iquestQueacute los hace felicesmdash iquestQueacute cualidades consideran
deseables en un ser humano
mdash iquestQueacute aficiones animales accidentes geograacuteficos o muacutesica incluiriacutean en el disco
mdash Si tuvieran que escribir una carta a un ser alieniacutegena iquestqueacute le diriacutean
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
El alumnado podriacutea grabar un viacutedeo o un mensaje de voz composiciones musicales programas informaacuteticos robots creaciones artiacutesticas o fotografiacuteas Esta actividad ofrece muchas posibilidades para seguir un plantea-miento interdisciplinar amplio atractivo para todas las edades y todo tipo de capacidades
Otros cuadernos didaacutecticosConsulta todos los disponibles y descaacutergalos de la web wwweseroes
Deteccioacuten de exoplanetasESCONDIDOS EN LA LUZModelado de traacutensitos de exoplanetas
PRIMARIA
Ingenieriacutea de astronavesLA ALEACIOacuteN PERFECTADescubre las distintas propiedades de los materiales
PRIMARIA
Lanzamiento de cohetesTECNOLOGIacuteA ESPACIALCalcula y disentildea tu propio lanzamiento
PRIMARIA
Observador de la tierraCENTINELA INCANSABLERecogida y anaacutelisis de informacioacuten para comprender mejor nuestro planeta
PRIMARIA
Deteccioacuten de exoplanetasESCONDIDOS EN LA LUZModelado de traacutensitos de exoplanetas
SECUNDARIA Y BACHILLERATO
Ingenieriacutea de astronavesLA ALEACIOacuteN PERFECTADescubre las distintas propiedades de los materiales
SECUNDARIA Y BACHILLERATO
Lanzamiento de cohetesTECNOLOGIacuteA ESPACIALCalcula y disentildea tu propio lanzamiento
SECUNDARIA Y BACHILLERATO
Modelado de traacutensitos de exoplanetas
exoplanetasDeteccioacuten de
ESCONDIDOS EN LA LUZ
PrimariaCuaderno del profesorado
DE-P-01
Colaboradores ESERO Spain Mayo 2019
ANDALUCIacuteA Consejeriacutea de Educacioacuten y Deporte de la Junta de Andaluciacutea
ARAGOacuteN Fundacioacuten Centro Astronoacutemica Aragoneacutes Espacio 042
Fundacioacuten Ibercivis
ASTURIAS Consejeriacutea de Educacioacuten y Cultura del Gobierno del Principado de Asturias
CANARIAS Consejeriacutea de Educacioacuten y Universidades del Gobierno de Canarias
CATALUNtildeA CESIRE (Centre de Recursos Pedagogravegics Especiacutefics de Suport a la Innovacioacute i la Recerca Educativa) Departament drsquoEnsenyament Generalitat de Catalunya
GALICIA Conselleriacutea de Educacioacuten Universidade e Formacioacuten Profesional de la Xunta de Galicia
I BALEARES Conselleria De Educacioacuten y Universidad Govern Illes Balears
LA MANCHA Consejeriacutea de Eduacioacuten Cultura y Deportes Gobierno de Castilla La Mancha
MADRID Consejeriacutea de Educacioacuten e Investigacioacuten de la Comunidad de Madrid
Grupo de Investigacioacuten en Nutricioacuten Ejercicio y Estilo de Vida Saludable INEF Universidad Politeacutecnica de Madrid
MURCIA Consejeriacutea de Empleo Universidades y Empresa Regioacuten de Murcia
NAVARRA Pamplonetario
PAIacuteS VASCO Departamento de educacioacuten Gobierno Vasco
VALENCIA Ciutat de les Arts i les Ciegravencies Generalitat Valenciana
60 T7 Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
A - J --- S 1 ----
B - K -- T - 2 ---
C -- L - U - 3 --
D - M -- V - 4 -
E N - W -- 5
F - O --- X -- 6 -
G -- P -- Y --- 7 --
H Q --- Z -- 8 ---
I R - 0 -----
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gt Tabla con el coacutedigo Morse
61T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Informacioacuten para el docente Los objetos que pueblan el espacio como planetas exoplanetas estrellas polvo y gas emiten ondas elec-tromagneacuteticas de diferentes longitudes de onda Parte de la luz que emiten tiene longitudes de onda muy largas algunas de hasta kiloacutemetro y medio de longitud Estas ondas largas reciben el nombre de ondas de radio y son parte de una serie maacutes grande de ondas denominadas en su conjunto espectro electromag-neacutetico Como las ondas de radio son tan largas para captarlas se utilizan telescopios especiales llamados radiotelescopios Estos son mucho maacutes grandes que los telescopios que se usan para captar la luz visible Estos instrumentos inmensos se apuntan hacia las estrellas o planetas y permiten conocer su estructura movimiento y composicioacuten a partir del estudio de las ondas de radio que provienen de esos objetos En astronomiacutea se utilizan ciertos instrumentos para convertir las ondas de radio en imaacutegenes y sonidos
Construccioacuten de un bazuca de aire1 Sella por completo todos los bordes de la caja con la cinta adhesiva 2 Traza un ciacuterculo en el centro de uno de sus lados recoacutertalo y sella los bordes de este orificio
con cinta 3 Golpea con las manos simultaacuteneamente dos lados opuestos de la caja de manera que el aire que
hay en su interior se vea forzado a salir por el orificio circular 4 Dirige el aire saliente hacia el objetivo como un montoacuten de vasos de papel para intentar tumbarlos
con la raacutefaga
gt Bazuka de aire
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los sonidos se producen por vibracionesbull que el tono de un sonido se puede cambiarbull que los exoplanetas pueden transitar ante el disco
de sus estrellas siguiendo un patroacuten regular
Contexto
El telescopio espacial Spitzer reveloacute hace poco que alrededor de la estrella TRAPPIST-1 orbitan siete planetas similares a la Tierra cuyo nombre astronoacutemico es b c d e f g y h Los planetas se detectaron debido a sus traacutensito por delante de la estrella lo que eclipsa perioacutedicamente una parte minuacutescula de la luz estelar Los planetas orbitan esta estrella siguiendo un patroacuten
En este tema el alumnado usaraacute materiales cotidianos para confeccionar instrumentos sencillos como flautas de pan a partir de pajitas de refrescos y producir con ellos siete notas que combinaraacuten al
antojo de su imaginacioacuten para crear melodiacuteas
gt Sistema solar de TRAPPIST-1 Copyright de la ilustracioacuten NASA
63
tema 8LA MUacuteSICA DE LOS PLANETAS EXTRASOLARES
Sonidos del espacio
64 T8
Ordenador con conexioacuten a
internet
Material necesario para realizar la actividad
Pajitas de refresco
Ademaacutes necesitaraacutes
Vasos desechables
Cinta adhesiva
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Ingeniero de
sonido y Cientiacutefico planetario
Botellas o vasos Baquetas Cajas de cartoacuten vaciacuteas
Gomas elaacutesticas Reglas de plaacutestico
65T8Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
Para preparar con antelacioacutenPara esta actividad se pueden preparar etiquetas indentificativas para la profesioacuten de ingeniero de sonido
ActividadIntroduccioacutenExplica en clase que el telescopio espacial Spitzer descubrioacute la estrella TRAPPIST-1 y sus siete planetas
Muestra la imagen de TRAPPIST-1
httpcdnsci-newscomimagesenlarge3image_4728e-TRAPPIST-1jpg
Reproduce en clase la animacioacuten de los traacutensitos ante TRAPPIST que aparece en el siguiente viacutedeo Las oacuterbitas se han acelerado para que el viacutedeo dure un solo minutohttpwwwspitzercaltecheduexploreblog371-Making-Music-from-Exoplanets
Explica que usando los patrones de los traacutensitos de estos siete planetas similares a la Tierra ante el disco de su estrella ha inspirado a un muacutesico a componer una melodiacutea basada en los tiempos en los que se produ-cen esos traacutensitos Asignoacute al traacutensito de cada planeta una nota musical acorde con su nombre (en ingleacutes b es la nota si c es do d es re e es la nota mi f es fa g es sol y h no se corresponde con ninguna nota musical) y antildeadioacute al conjunto una instrumentacioacuten sencilla de fondo y el ritmo de un tambor
Pon ejemplos de alguacuten otro sistema planetario extrasolar como Gliese o Kepler
con una cantidad diversa de planetas en oacuterbita alrededor de la estrella central
httpsexoplanetsnasagovresources174 httpswwwnasagovameskeplerkepler-186-and-the-solar-system
El alumnado cortaraacute las pajitas de papel para construir siete laquoflautas de panraquo de distintas longitudes Todas ellas deberaacuten tener uno de sus extremos aplanado de manera que al soplar por eacutel se produzca una nota o vibracioacuten diferente iquestSon capaces los alumnos de usar las flautas por turnos para crear una melodiacutea Organizados en grupos los chicos usaraacuten esas siete notas para crear una melodiacutea baacutesica a la que antildeadiraacuten la muacutesica que deseen
Ya han compuesto una muacutesica basada en los traacutensitos de TRAPPIST iquestPodraacuten crear ahora una melodiacutea basada en otros sistemas Podriacutean probar a llenar botellas o jarras con agua hasta distintas alturas a tamborilear con las baquetas a hacer vibrar reglas sobre el borde de una mesa o a hacer vibrar gomillas elaacutesticas tensadas a lo ancho de una caja de pantildeuelos vaciacutea
mdash iquestSeriacutea capaz alguacuten grupo de componer un rap para acompantildear sus melodiacuteas
66 T8 Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
Puesta en comuacutenCada grupo interpretaraacute su composicioacuten para toda la clase iquestSe les ocurre alguna aportacioacuten para mejorar las piezas musicales
En el tema 7 el alumnado aprendioacute que los planetas con un cam-po magneacutetico producen sentildeales que se pueden detectar mediante radiotelescopios Si una raza alieniacutegena captara las sentildeales de radio naturales que emite la Tierra oiriacutea una serie de chasquidos y silbidos iexclparecidos a los de R2-D2 el robot de Star Wars
Vuelve a oiacuter los chasquidos y silbidos de la Tierra en el sitio ESA Kids
httpwwwesaintesaKIDSenSEM5QPSHKHF_LifeinSpace_0html
Oiacuted en clase un corte de Star Wars la firma de cinco notas de la peliacute-cula Encuentros en la tercera fase o cualquier otra muacutesica relacionada con el espacio
Actividad B El programa ScratchCada uno de los planetas de Trappist-1 tarda un tiempo diferente en completar una oacuterbita alrededor de su estrella central Las leyes de Ke-pler dicen que cuanto maacutes lejos se encuentra un planeta de su estrella maacutes tarda en recorrer su oacuterbita
En este proyecto en Scratch el periodo de cada oacuterbita es propor-cional a los periodos orbitales reales de los planetas de Trappist Cada vez que un planeta completa una oacuterbita el modelo emite un sonido diferente
httpsscratchmiteduprojects153216618
Los sonidos estaacuten asignados de la siguiente manera pero es faacutecil cam-biar esto dentro del modelo
B ndash Chomp C ndash Boing D ndash CricketE ndash Meow F ndash Alien Creak2 G ndash Bass BeatboxH ndash Goose
El tiempo que dura cada oacuterbita se puede encontrar en el programa Scratch y se da en segundos
El cursor proporcional del modelo se puede utilizar para obtener muacuteltiplos de cada periodo orbital Por ejemplo si la proporcioacuten se es-tablece en 2 entonces el periodo de Trappist-1b ascenderaacute a 302 se-gundos y el de Trappist-1h seraacute de 40 segundos
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
El alumnado podriacutea iniciarse en el empleo de un programa informaacutetico para crear sus propias composiciones musicales basadas en los patrones orbitales de los planetas de TRAPPIST-1 Beatwave es una aplicacioacuten interesante que se puede usar con teleacutefonos moacuteviles y que ofrece la posibilidad de crear ritmos simples melodiacuteas melodiacuteas paralelas y de antildeadir instrumentos de fondo
67T8Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
1 Pulsa la flecha identifica los distintos sonidos que se oyen 2 Ordeacutenalos por periodos (del maacutes corto al maacutes largo) Pulsa stop
para detener los sonidos3 Cronometra cada uno crea una tabla con los periodos orbitales
(en segundos) 4 Pulsa en cada planeta para comprobar que cada sonido se re-
produce por separado Los datos reales de los planetas se pue-den encontrar en Wikipedia
httpsenwikiped iaorgwikiTRAPPIST-1mediaFile-PIA21425_-_TRAPPIST-1_Statistics_Tablejpg
El alumnado podriacutea recrear las oacuterbitas intentando cronometrar sus perio-dos mientras caminan en torno a una laquoestrellaraquo de manera que siempre pasen por el mismo punto cada vez que oigan el sonido de su planeta Esta recreacioacuten fiacutesica de las oacuterbitas con alumnos representando cada uno de los planetas orbitando alrededor de una estrella central podriacutea ayudar al grupo a entender la distancia a la que se encuentra cada planeta de la estrella y la velocidad a la que se desplaza en relacioacuten con los demaacutes pla-netas del sistema Asimismo podriacutea ayudarles a entender queacute hicieron en realidad durante la actividad con el programa Scratch que cada sonido re-presenta una oacuterbita completa Tendriacutean que poner a escala la distancia de las oacuterbitas porque si no algunos tardariacutean diacuteas en completar una vuelta de modo que un ejercicio matemaacutetico uacutetil consistiriacutea en crear una escala adecuada que pudiera representarse dentro de la clase Para ello deberaacuten asumir que las oacuterbitas son circulares Si juegan con el cursor proporcional del modelo encontraraacuten la mejor opcioacuten para que todos los planetas com-pleten sanos y salvos sus oacuterbitas respectivas Deberaacuten calcular la longitud del periodo de su sonido particular y luego lo comprobaraacuten
Quien tenga habilidad programando podraacute ampliar el ejercicio in-troduciendo las oacuterbitas de los planetas en el modelo
En este enlace se puede encontrar un ejemplo de movimiento circular
en Scratch
httpsscratchmiteduprojects11439426
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Usar los datos del periodo orbital para crear una composicioacuten musical similar para nuestro Sistema Solar y compara los dos sistemas
Crear una animacioacuten con Scratch para ilustrar la rotacioacuten de los planetas del sistema TRAPPIST-1 en torno a su estrella
gt Captura de pantalla del programa Scratch
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los planetas extrasolares y sus estrellas se
encuentran a millones de antildeos-luz de distancia del Sistema Solar
bull que las condiciones ambientales que se dan en esos planetas son diversas
bull que los seres vivos experimentan adaptaciones a lo largo del tiempo para sobrevivir en las condiciones ambientales que existen en cada momento
bull que en otros sistemas planetarios podriacutea haber formas de vida diferentes a las de la Tierra
Contexto
En esta actividad el alumnado recopilaraacute informacioacuten sobre planetas extrasolares y basaacutendose en ella usaraacute la imaginacioacuten y trabajaraacute de manera creativa para disentildear y describir un nuevo exoplaneta Para ello tendraacute en cuenta rasgos clave y las adaptaciones que necesitariacutean desarrollar los seres vivos para sobrevivir en las condiciones ambientales de ese
planeta
gt ExoMars Rover ESAATG medialab
69
tema 9AGENCIA DE VIAJES A PLANETAS EXTRASOLARES
Exploracioacuten de mundos alieniacutegenas
Libros tabletas y ordenadores
de consulta
Rotuladores y laacutepices
de colores
70 T9
Ordenador con conexioacuten a
internet
Material necesario para realizar la actividad
Papel
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astroacutenomo
galaacutectico y extragalaacutectico y Astrobioacutelogo
71T9Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
Para preparar con antelacioacutenPara esta actividad se pueden preparar etiquetas identificativas para las profesiones de astroacutenomo extra-galaacutectico y astrobioacutelogo
IntroduccioacutenExplica en clase que en este tema deben actuar en primer lugar como astroacutenomos extragalaacutecticos para estudiar y disentildear un planeta extrasolar distante Despueacutes haraacuten las veces de astrobioacutelogos para estudiar y disentildear alguna forma de vida alieniacutegena uacutenica y tendraacuten que describir coacutemo se ha adaptado a las condi-ciones ambientales que imperan en su lejano mundo
Empieza la actividad con un emocionante viaje a mundos distantes usando la herramienta interactiva httpeyesjplnasagoveyes-on-exoplanetshtml
Muestra en clase las imaacutegenes del sitio en Internet de la NASAhttpsexoplanetsnasagovalien-worldsexoplanet-travel-bureau
En este sitio encontraraacutes una seleccioacuten de carteles con gran variedad de exoplanetas que ilustran los rasgos uacutenicos de cada uno de ellos
bull TRAPPIST-1_Planet hop from TRAPPIST-1 (de planeta en planeta desde TRAPPIST-1)
bull PSOJ31885-22 _Where the night life never ends (Donde la vida nocturna nunca cesa)
bull HD4037G_Experience the gravity of a super earth (Experimenta la gravedad de una supertierra)
bull KEPLER-16B_Where your shadow always has company (Donde tu sombra siempre tiene compantildeiacutea)
bull 51 Pegasi-b_Greetings from your first exoplanet (Saludos desde tu primer exoplaneta)
bull KEPLER-186F_Where the grass is always redder (Donde la hierba siempre es maacutes roja)
El tamantildeos de estos exoplanetas va desde las supertierras hasta los minineptunos algunos son rocosos otros son aacuteridos como desiertos los hay volcaacutenicos achicharrantes geacutelidos unos son asolados por potentes vientos otros son bombardeados por radiacioacuten intensa
gt Muestra de carteles sobre exoplanetas del sitio web de la NASA
72 T9 Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
Actividad ACada grupo estudiaraacute varios sistemas de planetas extrasolares y con la informacioacuten obtenida crearaacute una descripcioacuten detallada del mundo distante inventado por ellos A continuacioacuten disentildearaacuten un cartel en el que figuren los principales rasgos de ese planeta
Actividad BSi en ese mundo pudiera haber vida iquestqueacute forma tendriacutea iquestQueacute clase de adaptaciones tendriacutean que desarrollar los seres vivos para sobrevivir en las condiciones ambientales de este planeta La astrobiologiacutea aspira a descubrir cuaacuteles son las condiciones necesarias para la vida y queacute formas puede adoptar la vida Los alumnos asumiraacuten el papel de as-trobioacutelogos para estudiar los entornos extremos que hay en la Tierra y las adaptaciones que han desarrollado los seres vivos para sobrevivir en ellos Usaraacuten esta informacioacuten para describir la clase de vida alieniacutegena que podriacutea existir en el nuevo mundo que han imaginado Dibujaraacuten y pondraacuten nombre a esta nueva forma de vida y sentildealaraacuten sus rasgos principales
Puesta en comuacutenLos grupos presentaraacuten sus disentildeos ante su clase o ante otra clase y describiraacuten con detalle el mundo alieniacutegena que han inventado Expli-caraacuten queacute adaptaciones han desarrollado los seres vivos para adaptar-se a ese entorno
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Si fuera posible iquesta cuaacutel de esos exoplanetas viajariacutean los chicos o enviariacutean una sonda para estudiarlo y por queacute El docente haraacute hincapieacute en que es imposible viajar a estos exoplanetas distantes debido a las inmensas distancias que nos separan de ellos iquestCoacutemo seriacutea ese lugar Si pudieran elegir sus caracteriacutesticas iquestcuaacuteles creen que seriacutean las ideales para vivir felices y con bienestar
Puede que los grupos quieran componer una muacutesica para acompantildear su mural Tambieacuten podriacutean disentildear confeccionar y decorar una maqueta para ilustrar los rasgos principales del mundo distante que han elegido Esta actividad podriacutea relacionarse con otros temas interdisciplinares del curriacuteculo como dibujo teatro tecnologiacutea ingenieriacutea geografiacutea lecto-escritura e informaacutetica
73T9Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
VoyagerEn 1977 se lanzaron las dos sondas gemelas Voyager 1 y 2 para explo-rar regiones del espacio a las que ninguacuten otro artefacto terrestre habiacutea llegado jamaacutes Ambas estaacuten maacutes lejos del Sol que Plutoacuten y a traveacutes de los datos que siguen enviando a la Tierra los cientiacuteficos confiacutean en co-nocer mejor el espacio que media entre las estrellas llamado espacio interestelar La nave lleva a bordo un disco de cobre chapado en oro de unos 30 cm con sonidos e imaacutegenes seleccionados para retratar la diversidad de la vida y la cultura en la Tierra
mdash iquestQueacute pondriacutean los chicos en un disco asiacute para enviar en una misioacuten con destino a un planeta distante situado fuera de los confines de nuestra propia Galaxia
mdash iquestCoacutemo describiriacutean a los seres humanos
mdash iquestQueacute los hace felicesmdash iquestQueacute cualidades consideran
deseables en un ser humano
mdash iquestQueacute aficiones animales accidentes geograacuteficos o muacutesica incluiriacutean en el disco
mdash Si tuvieran que escribir una carta a un ser alieniacutegena iquestqueacute le diriacutean
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
El alumnado podriacutea grabar un viacutedeo o un mensaje de voz composiciones musicales programas informaacuteticos robots creaciones artiacutesticas o fotografiacuteas Esta actividad ofrece muchas posibilidades para seguir un plantea-miento interdisciplinar amplio atractivo para todas las edades y todo tipo de capacidades
Otros cuadernos didaacutecticosConsulta todos los disponibles y descaacutergalos de la web wwweseroes
Deteccioacuten de exoplanetasESCONDIDOS EN LA LUZModelado de traacutensitos de exoplanetas
PRIMARIA
Ingenieriacutea de astronavesLA ALEACIOacuteN PERFECTADescubre las distintas propiedades de los materiales
PRIMARIA
Lanzamiento de cohetesTECNOLOGIacuteA ESPACIALCalcula y disentildea tu propio lanzamiento
PRIMARIA
Observador de la tierraCENTINELA INCANSABLERecogida y anaacutelisis de informacioacuten para comprender mejor nuestro planeta
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Deteccioacuten de exoplanetasESCONDIDOS EN LA LUZModelado de traacutensitos de exoplanetas
SECUNDARIA Y BACHILLERATO
Ingenieriacutea de astronavesLA ALEACIOacuteN PERFECTADescubre las distintas propiedades de los materiales
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Lanzamiento de cohetesTECNOLOGIacuteA ESPACIALCalcula y disentildea tu propio lanzamiento
SECUNDARIA Y BACHILLERATO
Modelado de traacutensitos de exoplanetas
exoplanetasDeteccioacuten de
ESCONDIDOS EN LA LUZ
PrimariaCuaderno del profesorado
DE-P-01
Colaboradores ESERO Spain Mayo 2019
ANDALUCIacuteA Consejeriacutea de Educacioacuten y Deporte de la Junta de Andaluciacutea
ARAGOacuteN Fundacioacuten Centro Astronoacutemica Aragoneacutes Espacio 042
Fundacioacuten Ibercivis
ASTURIAS Consejeriacutea de Educacioacuten y Cultura del Gobierno del Principado de Asturias
CANARIAS Consejeriacutea de Educacioacuten y Universidades del Gobierno de Canarias
CATALUNtildeA CESIRE (Centre de Recursos Pedagogravegics Especiacutefics de Suport a la Innovacioacute i la Recerca Educativa) Departament drsquoEnsenyament Generalitat de Catalunya
GALICIA Conselleriacutea de Educacioacuten Universidade e Formacioacuten Profesional de la Xunta de Galicia
I BALEARES Conselleria De Educacioacuten y Universidad Govern Illes Balears
LA MANCHA Consejeriacutea de Eduacioacuten Cultura y Deportes Gobierno de Castilla La Mancha
MADRID Consejeriacutea de Educacioacuten e Investigacioacuten de la Comunidad de Madrid
Grupo de Investigacioacuten en Nutricioacuten Ejercicio y Estilo de Vida Saludable INEF Universidad Politeacutecnica de Madrid
MURCIA Consejeriacutea de Empleo Universidades y Empresa Regioacuten de Murcia
NAVARRA Pamplonetario
PAIacuteS VASCO Departamento de educacioacuten Gobierno Vasco
VALENCIA Ciutat de les Arts i les Ciegravencies Generalitat Valenciana
61T7Tema 7 iquestHay alguien a la escucha
Informacioacuten para el docente Los objetos que pueblan el espacio como planetas exoplanetas estrellas polvo y gas emiten ondas elec-tromagneacuteticas de diferentes longitudes de onda Parte de la luz que emiten tiene longitudes de onda muy largas algunas de hasta kiloacutemetro y medio de longitud Estas ondas largas reciben el nombre de ondas de radio y son parte de una serie maacutes grande de ondas denominadas en su conjunto espectro electromag-neacutetico Como las ondas de radio son tan largas para captarlas se utilizan telescopios especiales llamados radiotelescopios Estos son mucho maacutes grandes que los telescopios que se usan para captar la luz visible Estos instrumentos inmensos se apuntan hacia las estrellas o planetas y permiten conocer su estructura movimiento y composicioacuten a partir del estudio de las ondas de radio que provienen de esos objetos En astronomiacutea se utilizan ciertos instrumentos para convertir las ondas de radio en imaacutegenes y sonidos
Construccioacuten de un bazuca de aire1 Sella por completo todos los bordes de la caja con la cinta adhesiva 2 Traza un ciacuterculo en el centro de uno de sus lados recoacutertalo y sella los bordes de este orificio
con cinta 3 Golpea con las manos simultaacuteneamente dos lados opuestos de la caja de manera que el aire que
hay en su interior se vea forzado a salir por el orificio circular 4 Dirige el aire saliente hacia el objetivo como un montoacuten de vasos de papel para intentar tumbarlos
con la raacutefaga
gt Bazuka de aire
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los sonidos se producen por vibracionesbull que el tono de un sonido se puede cambiarbull que los exoplanetas pueden transitar ante el disco
de sus estrellas siguiendo un patroacuten regular
Contexto
El telescopio espacial Spitzer reveloacute hace poco que alrededor de la estrella TRAPPIST-1 orbitan siete planetas similares a la Tierra cuyo nombre astronoacutemico es b c d e f g y h Los planetas se detectaron debido a sus traacutensito por delante de la estrella lo que eclipsa perioacutedicamente una parte minuacutescula de la luz estelar Los planetas orbitan esta estrella siguiendo un patroacuten
En este tema el alumnado usaraacute materiales cotidianos para confeccionar instrumentos sencillos como flautas de pan a partir de pajitas de refrescos y producir con ellos siete notas que combinaraacuten al
antojo de su imaginacioacuten para crear melodiacuteas
gt Sistema solar de TRAPPIST-1 Copyright de la ilustracioacuten NASA
63
tema 8LA MUacuteSICA DE LOS PLANETAS EXTRASOLARES
Sonidos del espacio
64 T8
Ordenador con conexioacuten a
internet
Material necesario para realizar la actividad
Pajitas de refresco
Ademaacutes necesitaraacutes
Vasos desechables
Cinta adhesiva
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Ingeniero de
sonido y Cientiacutefico planetario
Botellas o vasos Baquetas Cajas de cartoacuten vaciacuteas
Gomas elaacutesticas Reglas de plaacutestico
65T8Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
Para preparar con antelacioacutenPara esta actividad se pueden preparar etiquetas indentificativas para la profesioacuten de ingeniero de sonido
ActividadIntroduccioacutenExplica en clase que el telescopio espacial Spitzer descubrioacute la estrella TRAPPIST-1 y sus siete planetas
Muestra la imagen de TRAPPIST-1
httpcdnsci-newscomimagesenlarge3image_4728e-TRAPPIST-1jpg
Reproduce en clase la animacioacuten de los traacutensitos ante TRAPPIST que aparece en el siguiente viacutedeo Las oacuterbitas se han acelerado para que el viacutedeo dure un solo minutohttpwwwspitzercaltecheduexploreblog371-Making-Music-from-Exoplanets
Explica que usando los patrones de los traacutensitos de estos siete planetas similares a la Tierra ante el disco de su estrella ha inspirado a un muacutesico a componer una melodiacutea basada en los tiempos en los que se produ-cen esos traacutensitos Asignoacute al traacutensito de cada planeta una nota musical acorde con su nombre (en ingleacutes b es la nota si c es do d es re e es la nota mi f es fa g es sol y h no se corresponde con ninguna nota musical) y antildeadioacute al conjunto una instrumentacioacuten sencilla de fondo y el ritmo de un tambor
Pon ejemplos de alguacuten otro sistema planetario extrasolar como Gliese o Kepler
con una cantidad diversa de planetas en oacuterbita alrededor de la estrella central
httpsexoplanetsnasagovresources174 httpswwwnasagovameskeplerkepler-186-and-the-solar-system
El alumnado cortaraacute las pajitas de papel para construir siete laquoflautas de panraquo de distintas longitudes Todas ellas deberaacuten tener uno de sus extremos aplanado de manera que al soplar por eacutel se produzca una nota o vibracioacuten diferente iquestSon capaces los alumnos de usar las flautas por turnos para crear una melodiacutea Organizados en grupos los chicos usaraacuten esas siete notas para crear una melodiacutea baacutesica a la que antildeadiraacuten la muacutesica que deseen
Ya han compuesto una muacutesica basada en los traacutensitos de TRAPPIST iquestPodraacuten crear ahora una melodiacutea basada en otros sistemas Podriacutean probar a llenar botellas o jarras con agua hasta distintas alturas a tamborilear con las baquetas a hacer vibrar reglas sobre el borde de una mesa o a hacer vibrar gomillas elaacutesticas tensadas a lo ancho de una caja de pantildeuelos vaciacutea
mdash iquestSeriacutea capaz alguacuten grupo de componer un rap para acompantildear sus melodiacuteas
66 T8 Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
Puesta en comuacutenCada grupo interpretaraacute su composicioacuten para toda la clase iquestSe les ocurre alguna aportacioacuten para mejorar las piezas musicales
En el tema 7 el alumnado aprendioacute que los planetas con un cam-po magneacutetico producen sentildeales que se pueden detectar mediante radiotelescopios Si una raza alieniacutegena captara las sentildeales de radio naturales que emite la Tierra oiriacutea una serie de chasquidos y silbidos iexclparecidos a los de R2-D2 el robot de Star Wars
Vuelve a oiacuter los chasquidos y silbidos de la Tierra en el sitio ESA Kids
httpwwwesaintesaKIDSenSEM5QPSHKHF_LifeinSpace_0html
Oiacuted en clase un corte de Star Wars la firma de cinco notas de la peliacute-cula Encuentros en la tercera fase o cualquier otra muacutesica relacionada con el espacio
Actividad B El programa ScratchCada uno de los planetas de Trappist-1 tarda un tiempo diferente en completar una oacuterbita alrededor de su estrella central Las leyes de Ke-pler dicen que cuanto maacutes lejos se encuentra un planeta de su estrella maacutes tarda en recorrer su oacuterbita
En este proyecto en Scratch el periodo de cada oacuterbita es propor-cional a los periodos orbitales reales de los planetas de Trappist Cada vez que un planeta completa una oacuterbita el modelo emite un sonido diferente
httpsscratchmiteduprojects153216618
Los sonidos estaacuten asignados de la siguiente manera pero es faacutecil cam-biar esto dentro del modelo
B ndash Chomp C ndash Boing D ndash CricketE ndash Meow F ndash Alien Creak2 G ndash Bass BeatboxH ndash Goose
El tiempo que dura cada oacuterbita se puede encontrar en el programa Scratch y se da en segundos
El cursor proporcional del modelo se puede utilizar para obtener muacuteltiplos de cada periodo orbital Por ejemplo si la proporcioacuten se es-tablece en 2 entonces el periodo de Trappist-1b ascenderaacute a 302 se-gundos y el de Trappist-1h seraacute de 40 segundos
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
El alumnado podriacutea iniciarse en el empleo de un programa informaacutetico para crear sus propias composiciones musicales basadas en los patrones orbitales de los planetas de TRAPPIST-1 Beatwave es una aplicacioacuten interesante que se puede usar con teleacutefonos moacuteviles y que ofrece la posibilidad de crear ritmos simples melodiacuteas melodiacuteas paralelas y de antildeadir instrumentos de fondo
67T8Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
1 Pulsa la flecha identifica los distintos sonidos que se oyen 2 Ordeacutenalos por periodos (del maacutes corto al maacutes largo) Pulsa stop
para detener los sonidos3 Cronometra cada uno crea una tabla con los periodos orbitales
(en segundos) 4 Pulsa en cada planeta para comprobar que cada sonido se re-
produce por separado Los datos reales de los planetas se pue-den encontrar en Wikipedia
httpsenwikiped iaorgwikiTRAPPIST-1mediaFile-PIA21425_-_TRAPPIST-1_Statistics_Tablejpg
El alumnado podriacutea recrear las oacuterbitas intentando cronometrar sus perio-dos mientras caminan en torno a una laquoestrellaraquo de manera que siempre pasen por el mismo punto cada vez que oigan el sonido de su planeta Esta recreacioacuten fiacutesica de las oacuterbitas con alumnos representando cada uno de los planetas orbitando alrededor de una estrella central podriacutea ayudar al grupo a entender la distancia a la que se encuentra cada planeta de la estrella y la velocidad a la que se desplaza en relacioacuten con los demaacutes pla-netas del sistema Asimismo podriacutea ayudarles a entender queacute hicieron en realidad durante la actividad con el programa Scratch que cada sonido re-presenta una oacuterbita completa Tendriacutean que poner a escala la distancia de las oacuterbitas porque si no algunos tardariacutean diacuteas en completar una vuelta de modo que un ejercicio matemaacutetico uacutetil consistiriacutea en crear una escala adecuada que pudiera representarse dentro de la clase Para ello deberaacuten asumir que las oacuterbitas son circulares Si juegan con el cursor proporcional del modelo encontraraacuten la mejor opcioacuten para que todos los planetas com-pleten sanos y salvos sus oacuterbitas respectivas Deberaacuten calcular la longitud del periodo de su sonido particular y luego lo comprobaraacuten
Quien tenga habilidad programando podraacute ampliar el ejercicio in-troduciendo las oacuterbitas de los planetas en el modelo
En este enlace se puede encontrar un ejemplo de movimiento circular
en Scratch
httpsscratchmiteduprojects11439426
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Usar los datos del periodo orbital para crear una composicioacuten musical similar para nuestro Sistema Solar y compara los dos sistemas
Crear una animacioacuten con Scratch para ilustrar la rotacioacuten de los planetas del sistema TRAPPIST-1 en torno a su estrella
gt Captura de pantalla del programa Scratch
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los planetas extrasolares y sus estrellas se
encuentran a millones de antildeos-luz de distancia del Sistema Solar
bull que las condiciones ambientales que se dan en esos planetas son diversas
bull que los seres vivos experimentan adaptaciones a lo largo del tiempo para sobrevivir en las condiciones ambientales que existen en cada momento
bull que en otros sistemas planetarios podriacutea haber formas de vida diferentes a las de la Tierra
Contexto
En esta actividad el alumnado recopilaraacute informacioacuten sobre planetas extrasolares y basaacutendose en ella usaraacute la imaginacioacuten y trabajaraacute de manera creativa para disentildear y describir un nuevo exoplaneta Para ello tendraacute en cuenta rasgos clave y las adaptaciones que necesitariacutean desarrollar los seres vivos para sobrevivir en las condiciones ambientales de ese
planeta
gt ExoMars Rover ESAATG medialab
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tema 9AGENCIA DE VIAJES A PLANETAS EXTRASOLARES
Exploracioacuten de mundos alieniacutegenas
Libros tabletas y ordenadores
de consulta
Rotuladores y laacutepices
de colores
70 T9
Ordenador con conexioacuten a
internet
Material necesario para realizar la actividad
Papel
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astroacutenomo
galaacutectico y extragalaacutectico y Astrobioacutelogo
71T9Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
Para preparar con antelacioacutenPara esta actividad se pueden preparar etiquetas identificativas para las profesiones de astroacutenomo extra-galaacutectico y astrobioacutelogo
IntroduccioacutenExplica en clase que en este tema deben actuar en primer lugar como astroacutenomos extragalaacutecticos para estudiar y disentildear un planeta extrasolar distante Despueacutes haraacuten las veces de astrobioacutelogos para estudiar y disentildear alguna forma de vida alieniacutegena uacutenica y tendraacuten que describir coacutemo se ha adaptado a las condi-ciones ambientales que imperan en su lejano mundo
Empieza la actividad con un emocionante viaje a mundos distantes usando la herramienta interactiva httpeyesjplnasagoveyes-on-exoplanetshtml
Muestra en clase las imaacutegenes del sitio en Internet de la NASAhttpsexoplanetsnasagovalien-worldsexoplanet-travel-bureau
En este sitio encontraraacutes una seleccioacuten de carteles con gran variedad de exoplanetas que ilustran los rasgos uacutenicos de cada uno de ellos
bull TRAPPIST-1_Planet hop from TRAPPIST-1 (de planeta en planeta desde TRAPPIST-1)
bull PSOJ31885-22 _Where the night life never ends (Donde la vida nocturna nunca cesa)
bull HD4037G_Experience the gravity of a super earth (Experimenta la gravedad de una supertierra)
bull KEPLER-16B_Where your shadow always has company (Donde tu sombra siempre tiene compantildeiacutea)
bull 51 Pegasi-b_Greetings from your first exoplanet (Saludos desde tu primer exoplaneta)
bull KEPLER-186F_Where the grass is always redder (Donde la hierba siempre es maacutes roja)
El tamantildeos de estos exoplanetas va desde las supertierras hasta los minineptunos algunos son rocosos otros son aacuteridos como desiertos los hay volcaacutenicos achicharrantes geacutelidos unos son asolados por potentes vientos otros son bombardeados por radiacioacuten intensa
gt Muestra de carteles sobre exoplanetas del sitio web de la NASA
72 T9 Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
Actividad ACada grupo estudiaraacute varios sistemas de planetas extrasolares y con la informacioacuten obtenida crearaacute una descripcioacuten detallada del mundo distante inventado por ellos A continuacioacuten disentildearaacuten un cartel en el que figuren los principales rasgos de ese planeta
Actividad BSi en ese mundo pudiera haber vida iquestqueacute forma tendriacutea iquestQueacute clase de adaptaciones tendriacutean que desarrollar los seres vivos para sobrevivir en las condiciones ambientales de este planeta La astrobiologiacutea aspira a descubrir cuaacuteles son las condiciones necesarias para la vida y queacute formas puede adoptar la vida Los alumnos asumiraacuten el papel de as-trobioacutelogos para estudiar los entornos extremos que hay en la Tierra y las adaptaciones que han desarrollado los seres vivos para sobrevivir en ellos Usaraacuten esta informacioacuten para describir la clase de vida alieniacutegena que podriacutea existir en el nuevo mundo que han imaginado Dibujaraacuten y pondraacuten nombre a esta nueva forma de vida y sentildealaraacuten sus rasgos principales
Puesta en comuacutenLos grupos presentaraacuten sus disentildeos ante su clase o ante otra clase y describiraacuten con detalle el mundo alieniacutegena que han inventado Expli-caraacuten queacute adaptaciones han desarrollado los seres vivos para adaptar-se a ese entorno
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Si fuera posible iquesta cuaacutel de esos exoplanetas viajariacutean los chicos o enviariacutean una sonda para estudiarlo y por queacute El docente haraacute hincapieacute en que es imposible viajar a estos exoplanetas distantes debido a las inmensas distancias que nos separan de ellos iquestCoacutemo seriacutea ese lugar Si pudieran elegir sus caracteriacutesticas iquestcuaacuteles creen que seriacutean las ideales para vivir felices y con bienestar
Puede que los grupos quieran componer una muacutesica para acompantildear su mural Tambieacuten podriacutean disentildear confeccionar y decorar una maqueta para ilustrar los rasgos principales del mundo distante que han elegido Esta actividad podriacutea relacionarse con otros temas interdisciplinares del curriacuteculo como dibujo teatro tecnologiacutea ingenieriacutea geografiacutea lecto-escritura e informaacutetica
73T9Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
VoyagerEn 1977 se lanzaron las dos sondas gemelas Voyager 1 y 2 para explo-rar regiones del espacio a las que ninguacuten otro artefacto terrestre habiacutea llegado jamaacutes Ambas estaacuten maacutes lejos del Sol que Plutoacuten y a traveacutes de los datos que siguen enviando a la Tierra los cientiacuteficos confiacutean en co-nocer mejor el espacio que media entre las estrellas llamado espacio interestelar La nave lleva a bordo un disco de cobre chapado en oro de unos 30 cm con sonidos e imaacutegenes seleccionados para retratar la diversidad de la vida y la cultura en la Tierra
mdash iquestQueacute pondriacutean los chicos en un disco asiacute para enviar en una misioacuten con destino a un planeta distante situado fuera de los confines de nuestra propia Galaxia
mdash iquestCoacutemo describiriacutean a los seres humanos
mdash iquestQueacute los hace felicesmdash iquestQueacute cualidades consideran
deseables en un ser humano
mdash iquestQueacute aficiones animales accidentes geograacuteficos o muacutesica incluiriacutean en el disco
mdash Si tuvieran que escribir una carta a un ser alieniacutegena iquestqueacute le diriacutean
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
El alumnado podriacutea grabar un viacutedeo o un mensaje de voz composiciones musicales programas informaacuteticos robots creaciones artiacutesticas o fotografiacuteas Esta actividad ofrece muchas posibilidades para seguir un plantea-miento interdisciplinar amplio atractivo para todas las edades y todo tipo de capacidades
Otros cuadernos didaacutecticosConsulta todos los disponibles y descaacutergalos de la web wwweseroes
Deteccioacuten de exoplanetasESCONDIDOS EN LA LUZModelado de traacutensitos de exoplanetas
PRIMARIA
Ingenieriacutea de astronavesLA ALEACIOacuteN PERFECTADescubre las distintas propiedades de los materiales
PRIMARIA
Lanzamiento de cohetesTECNOLOGIacuteA ESPACIALCalcula y disentildea tu propio lanzamiento
PRIMARIA
Observador de la tierraCENTINELA INCANSABLERecogida y anaacutelisis de informacioacuten para comprender mejor nuestro planeta
PRIMARIA
Deteccioacuten de exoplanetasESCONDIDOS EN LA LUZModelado de traacutensitos de exoplanetas
SECUNDARIA Y BACHILLERATO
Ingenieriacutea de astronavesLA ALEACIOacuteN PERFECTADescubre las distintas propiedades de los materiales
SECUNDARIA Y BACHILLERATO
Lanzamiento de cohetesTECNOLOGIacuteA ESPACIALCalcula y disentildea tu propio lanzamiento
SECUNDARIA Y BACHILLERATO
Modelado de traacutensitos de exoplanetas
exoplanetasDeteccioacuten de
ESCONDIDOS EN LA LUZ
PrimariaCuaderno del profesorado
DE-P-01
Colaboradores ESERO Spain Mayo 2019
ANDALUCIacuteA Consejeriacutea de Educacioacuten y Deporte de la Junta de Andaluciacutea
ARAGOacuteN Fundacioacuten Centro Astronoacutemica Aragoneacutes Espacio 042
Fundacioacuten Ibercivis
ASTURIAS Consejeriacutea de Educacioacuten y Cultura del Gobierno del Principado de Asturias
CANARIAS Consejeriacutea de Educacioacuten y Universidades del Gobierno de Canarias
CATALUNtildeA CESIRE (Centre de Recursos Pedagogravegics Especiacutefics de Suport a la Innovacioacute i la Recerca Educativa) Departament drsquoEnsenyament Generalitat de Catalunya
GALICIA Conselleriacutea de Educacioacuten Universidade e Formacioacuten Profesional de la Xunta de Galicia
I BALEARES Conselleria De Educacioacuten y Universidad Govern Illes Balears
LA MANCHA Consejeriacutea de Eduacioacuten Cultura y Deportes Gobierno de Castilla La Mancha
MADRID Consejeriacutea de Educacioacuten e Investigacioacuten de la Comunidad de Madrid
Grupo de Investigacioacuten en Nutricioacuten Ejercicio y Estilo de Vida Saludable INEF Universidad Politeacutecnica de Madrid
MURCIA Consejeriacutea de Empleo Universidades y Empresa Regioacuten de Murcia
NAVARRA Pamplonetario
PAIacuteS VASCO Departamento de educacioacuten Gobierno Vasco
VALENCIA Ciutat de les Arts i les Ciegravencies Generalitat Valenciana
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los sonidos se producen por vibracionesbull que el tono de un sonido se puede cambiarbull que los exoplanetas pueden transitar ante el disco
de sus estrellas siguiendo un patroacuten regular
Contexto
El telescopio espacial Spitzer reveloacute hace poco que alrededor de la estrella TRAPPIST-1 orbitan siete planetas similares a la Tierra cuyo nombre astronoacutemico es b c d e f g y h Los planetas se detectaron debido a sus traacutensito por delante de la estrella lo que eclipsa perioacutedicamente una parte minuacutescula de la luz estelar Los planetas orbitan esta estrella siguiendo un patroacuten
En este tema el alumnado usaraacute materiales cotidianos para confeccionar instrumentos sencillos como flautas de pan a partir de pajitas de refrescos y producir con ellos siete notas que combinaraacuten al
antojo de su imaginacioacuten para crear melodiacuteas
gt Sistema solar de TRAPPIST-1 Copyright de la ilustracioacuten NASA
63
tema 8LA MUacuteSICA DE LOS PLANETAS EXTRASOLARES
Sonidos del espacio
64 T8
Ordenador con conexioacuten a
internet
Material necesario para realizar la actividad
Pajitas de refresco
Ademaacutes necesitaraacutes
Vasos desechables
Cinta adhesiva
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Ingeniero de
sonido y Cientiacutefico planetario
Botellas o vasos Baquetas Cajas de cartoacuten vaciacuteas
Gomas elaacutesticas Reglas de plaacutestico
65T8Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
Para preparar con antelacioacutenPara esta actividad se pueden preparar etiquetas indentificativas para la profesioacuten de ingeniero de sonido
ActividadIntroduccioacutenExplica en clase que el telescopio espacial Spitzer descubrioacute la estrella TRAPPIST-1 y sus siete planetas
Muestra la imagen de TRAPPIST-1
httpcdnsci-newscomimagesenlarge3image_4728e-TRAPPIST-1jpg
Reproduce en clase la animacioacuten de los traacutensitos ante TRAPPIST que aparece en el siguiente viacutedeo Las oacuterbitas se han acelerado para que el viacutedeo dure un solo minutohttpwwwspitzercaltecheduexploreblog371-Making-Music-from-Exoplanets
Explica que usando los patrones de los traacutensitos de estos siete planetas similares a la Tierra ante el disco de su estrella ha inspirado a un muacutesico a componer una melodiacutea basada en los tiempos en los que se produ-cen esos traacutensitos Asignoacute al traacutensito de cada planeta una nota musical acorde con su nombre (en ingleacutes b es la nota si c es do d es re e es la nota mi f es fa g es sol y h no se corresponde con ninguna nota musical) y antildeadioacute al conjunto una instrumentacioacuten sencilla de fondo y el ritmo de un tambor
Pon ejemplos de alguacuten otro sistema planetario extrasolar como Gliese o Kepler
con una cantidad diversa de planetas en oacuterbita alrededor de la estrella central
httpsexoplanetsnasagovresources174 httpswwwnasagovameskeplerkepler-186-and-the-solar-system
El alumnado cortaraacute las pajitas de papel para construir siete laquoflautas de panraquo de distintas longitudes Todas ellas deberaacuten tener uno de sus extremos aplanado de manera que al soplar por eacutel se produzca una nota o vibracioacuten diferente iquestSon capaces los alumnos de usar las flautas por turnos para crear una melodiacutea Organizados en grupos los chicos usaraacuten esas siete notas para crear una melodiacutea baacutesica a la que antildeadiraacuten la muacutesica que deseen
Ya han compuesto una muacutesica basada en los traacutensitos de TRAPPIST iquestPodraacuten crear ahora una melodiacutea basada en otros sistemas Podriacutean probar a llenar botellas o jarras con agua hasta distintas alturas a tamborilear con las baquetas a hacer vibrar reglas sobre el borde de una mesa o a hacer vibrar gomillas elaacutesticas tensadas a lo ancho de una caja de pantildeuelos vaciacutea
mdash iquestSeriacutea capaz alguacuten grupo de componer un rap para acompantildear sus melodiacuteas
66 T8 Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
Puesta en comuacutenCada grupo interpretaraacute su composicioacuten para toda la clase iquestSe les ocurre alguna aportacioacuten para mejorar las piezas musicales
En el tema 7 el alumnado aprendioacute que los planetas con un cam-po magneacutetico producen sentildeales que se pueden detectar mediante radiotelescopios Si una raza alieniacutegena captara las sentildeales de radio naturales que emite la Tierra oiriacutea una serie de chasquidos y silbidos iexclparecidos a los de R2-D2 el robot de Star Wars
Vuelve a oiacuter los chasquidos y silbidos de la Tierra en el sitio ESA Kids
httpwwwesaintesaKIDSenSEM5QPSHKHF_LifeinSpace_0html
Oiacuted en clase un corte de Star Wars la firma de cinco notas de la peliacute-cula Encuentros en la tercera fase o cualquier otra muacutesica relacionada con el espacio
Actividad B El programa ScratchCada uno de los planetas de Trappist-1 tarda un tiempo diferente en completar una oacuterbita alrededor de su estrella central Las leyes de Ke-pler dicen que cuanto maacutes lejos se encuentra un planeta de su estrella maacutes tarda en recorrer su oacuterbita
En este proyecto en Scratch el periodo de cada oacuterbita es propor-cional a los periodos orbitales reales de los planetas de Trappist Cada vez que un planeta completa una oacuterbita el modelo emite un sonido diferente
httpsscratchmiteduprojects153216618
Los sonidos estaacuten asignados de la siguiente manera pero es faacutecil cam-biar esto dentro del modelo
B ndash Chomp C ndash Boing D ndash CricketE ndash Meow F ndash Alien Creak2 G ndash Bass BeatboxH ndash Goose
El tiempo que dura cada oacuterbita se puede encontrar en el programa Scratch y se da en segundos
El cursor proporcional del modelo se puede utilizar para obtener muacuteltiplos de cada periodo orbital Por ejemplo si la proporcioacuten se es-tablece en 2 entonces el periodo de Trappist-1b ascenderaacute a 302 se-gundos y el de Trappist-1h seraacute de 40 segundos
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
El alumnado podriacutea iniciarse en el empleo de un programa informaacutetico para crear sus propias composiciones musicales basadas en los patrones orbitales de los planetas de TRAPPIST-1 Beatwave es una aplicacioacuten interesante que se puede usar con teleacutefonos moacuteviles y que ofrece la posibilidad de crear ritmos simples melodiacuteas melodiacuteas paralelas y de antildeadir instrumentos de fondo
67T8Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
1 Pulsa la flecha identifica los distintos sonidos que se oyen 2 Ordeacutenalos por periodos (del maacutes corto al maacutes largo) Pulsa stop
para detener los sonidos3 Cronometra cada uno crea una tabla con los periodos orbitales
(en segundos) 4 Pulsa en cada planeta para comprobar que cada sonido se re-
produce por separado Los datos reales de los planetas se pue-den encontrar en Wikipedia
httpsenwikiped iaorgwikiTRAPPIST-1mediaFile-PIA21425_-_TRAPPIST-1_Statistics_Tablejpg
El alumnado podriacutea recrear las oacuterbitas intentando cronometrar sus perio-dos mientras caminan en torno a una laquoestrellaraquo de manera que siempre pasen por el mismo punto cada vez que oigan el sonido de su planeta Esta recreacioacuten fiacutesica de las oacuterbitas con alumnos representando cada uno de los planetas orbitando alrededor de una estrella central podriacutea ayudar al grupo a entender la distancia a la que se encuentra cada planeta de la estrella y la velocidad a la que se desplaza en relacioacuten con los demaacutes pla-netas del sistema Asimismo podriacutea ayudarles a entender queacute hicieron en realidad durante la actividad con el programa Scratch que cada sonido re-presenta una oacuterbita completa Tendriacutean que poner a escala la distancia de las oacuterbitas porque si no algunos tardariacutean diacuteas en completar una vuelta de modo que un ejercicio matemaacutetico uacutetil consistiriacutea en crear una escala adecuada que pudiera representarse dentro de la clase Para ello deberaacuten asumir que las oacuterbitas son circulares Si juegan con el cursor proporcional del modelo encontraraacuten la mejor opcioacuten para que todos los planetas com-pleten sanos y salvos sus oacuterbitas respectivas Deberaacuten calcular la longitud del periodo de su sonido particular y luego lo comprobaraacuten
Quien tenga habilidad programando podraacute ampliar el ejercicio in-troduciendo las oacuterbitas de los planetas en el modelo
En este enlace se puede encontrar un ejemplo de movimiento circular
en Scratch
httpsscratchmiteduprojects11439426
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Usar los datos del periodo orbital para crear una composicioacuten musical similar para nuestro Sistema Solar y compara los dos sistemas
Crear una animacioacuten con Scratch para ilustrar la rotacioacuten de los planetas del sistema TRAPPIST-1 en torno a su estrella
gt Captura de pantalla del programa Scratch
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los planetas extrasolares y sus estrellas se
encuentran a millones de antildeos-luz de distancia del Sistema Solar
bull que las condiciones ambientales que se dan en esos planetas son diversas
bull que los seres vivos experimentan adaptaciones a lo largo del tiempo para sobrevivir en las condiciones ambientales que existen en cada momento
bull que en otros sistemas planetarios podriacutea haber formas de vida diferentes a las de la Tierra
Contexto
En esta actividad el alumnado recopilaraacute informacioacuten sobre planetas extrasolares y basaacutendose en ella usaraacute la imaginacioacuten y trabajaraacute de manera creativa para disentildear y describir un nuevo exoplaneta Para ello tendraacute en cuenta rasgos clave y las adaptaciones que necesitariacutean desarrollar los seres vivos para sobrevivir en las condiciones ambientales de ese
planeta
gt ExoMars Rover ESAATG medialab
69
tema 9AGENCIA DE VIAJES A PLANETAS EXTRASOLARES
Exploracioacuten de mundos alieniacutegenas
Libros tabletas y ordenadores
de consulta
Rotuladores y laacutepices
de colores
70 T9
Ordenador con conexioacuten a
internet
Material necesario para realizar la actividad
Papel
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astroacutenomo
galaacutectico y extragalaacutectico y Astrobioacutelogo
71T9Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
Para preparar con antelacioacutenPara esta actividad se pueden preparar etiquetas identificativas para las profesiones de astroacutenomo extra-galaacutectico y astrobioacutelogo
IntroduccioacutenExplica en clase que en este tema deben actuar en primer lugar como astroacutenomos extragalaacutecticos para estudiar y disentildear un planeta extrasolar distante Despueacutes haraacuten las veces de astrobioacutelogos para estudiar y disentildear alguna forma de vida alieniacutegena uacutenica y tendraacuten que describir coacutemo se ha adaptado a las condi-ciones ambientales que imperan en su lejano mundo
Empieza la actividad con un emocionante viaje a mundos distantes usando la herramienta interactiva httpeyesjplnasagoveyes-on-exoplanetshtml
Muestra en clase las imaacutegenes del sitio en Internet de la NASAhttpsexoplanetsnasagovalien-worldsexoplanet-travel-bureau
En este sitio encontraraacutes una seleccioacuten de carteles con gran variedad de exoplanetas que ilustran los rasgos uacutenicos de cada uno de ellos
bull TRAPPIST-1_Planet hop from TRAPPIST-1 (de planeta en planeta desde TRAPPIST-1)
bull PSOJ31885-22 _Where the night life never ends (Donde la vida nocturna nunca cesa)
bull HD4037G_Experience the gravity of a super earth (Experimenta la gravedad de una supertierra)
bull KEPLER-16B_Where your shadow always has company (Donde tu sombra siempre tiene compantildeiacutea)
bull 51 Pegasi-b_Greetings from your first exoplanet (Saludos desde tu primer exoplaneta)
bull KEPLER-186F_Where the grass is always redder (Donde la hierba siempre es maacutes roja)
El tamantildeos de estos exoplanetas va desde las supertierras hasta los minineptunos algunos son rocosos otros son aacuteridos como desiertos los hay volcaacutenicos achicharrantes geacutelidos unos son asolados por potentes vientos otros son bombardeados por radiacioacuten intensa
gt Muestra de carteles sobre exoplanetas del sitio web de la NASA
72 T9 Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
Actividad ACada grupo estudiaraacute varios sistemas de planetas extrasolares y con la informacioacuten obtenida crearaacute una descripcioacuten detallada del mundo distante inventado por ellos A continuacioacuten disentildearaacuten un cartel en el que figuren los principales rasgos de ese planeta
Actividad BSi en ese mundo pudiera haber vida iquestqueacute forma tendriacutea iquestQueacute clase de adaptaciones tendriacutean que desarrollar los seres vivos para sobrevivir en las condiciones ambientales de este planeta La astrobiologiacutea aspira a descubrir cuaacuteles son las condiciones necesarias para la vida y queacute formas puede adoptar la vida Los alumnos asumiraacuten el papel de as-trobioacutelogos para estudiar los entornos extremos que hay en la Tierra y las adaptaciones que han desarrollado los seres vivos para sobrevivir en ellos Usaraacuten esta informacioacuten para describir la clase de vida alieniacutegena que podriacutea existir en el nuevo mundo que han imaginado Dibujaraacuten y pondraacuten nombre a esta nueva forma de vida y sentildealaraacuten sus rasgos principales
Puesta en comuacutenLos grupos presentaraacuten sus disentildeos ante su clase o ante otra clase y describiraacuten con detalle el mundo alieniacutegena que han inventado Expli-caraacuten queacute adaptaciones han desarrollado los seres vivos para adaptar-se a ese entorno
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Si fuera posible iquesta cuaacutel de esos exoplanetas viajariacutean los chicos o enviariacutean una sonda para estudiarlo y por queacute El docente haraacute hincapieacute en que es imposible viajar a estos exoplanetas distantes debido a las inmensas distancias que nos separan de ellos iquestCoacutemo seriacutea ese lugar Si pudieran elegir sus caracteriacutesticas iquestcuaacuteles creen que seriacutean las ideales para vivir felices y con bienestar
Puede que los grupos quieran componer una muacutesica para acompantildear su mural Tambieacuten podriacutean disentildear confeccionar y decorar una maqueta para ilustrar los rasgos principales del mundo distante que han elegido Esta actividad podriacutea relacionarse con otros temas interdisciplinares del curriacuteculo como dibujo teatro tecnologiacutea ingenieriacutea geografiacutea lecto-escritura e informaacutetica
73T9Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
VoyagerEn 1977 se lanzaron las dos sondas gemelas Voyager 1 y 2 para explo-rar regiones del espacio a las que ninguacuten otro artefacto terrestre habiacutea llegado jamaacutes Ambas estaacuten maacutes lejos del Sol que Plutoacuten y a traveacutes de los datos que siguen enviando a la Tierra los cientiacuteficos confiacutean en co-nocer mejor el espacio que media entre las estrellas llamado espacio interestelar La nave lleva a bordo un disco de cobre chapado en oro de unos 30 cm con sonidos e imaacutegenes seleccionados para retratar la diversidad de la vida y la cultura en la Tierra
mdash iquestQueacute pondriacutean los chicos en un disco asiacute para enviar en una misioacuten con destino a un planeta distante situado fuera de los confines de nuestra propia Galaxia
mdash iquestCoacutemo describiriacutean a los seres humanos
mdash iquestQueacute los hace felicesmdash iquestQueacute cualidades consideran
deseables en un ser humano
mdash iquestQueacute aficiones animales accidentes geograacuteficos o muacutesica incluiriacutean en el disco
mdash Si tuvieran que escribir una carta a un ser alieniacutegena iquestqueacute le diriacutean
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
El alumnado podriacutea grabar un viacutedeo o un mensaje de voz composiciones musicales programas informaacuteticos robots creaciones artiacutesticas o fotografiacuteas Esta actividad ofrece muchas posibilidades para seguir un plantea-miento interdisciplinar amplio atractivo para todas las edades y todo tipo de capacidades
Otros cuadernos didaacutecticosConsulta todos los disponibles y descaacutergalos de la web wwweseroes
Deteccioacuten de exoplanetasESCONDIDOS EN LA LUZModelado de traacutensitos de exoplanetas
PRIMARIA
Ingenieriacutea de astronavesLA ALEACIOacuteN PERFECTADescubre las distintas propiedades de los materiales
PRIMARIA
Lanzamiento de cohetesTECNOLOGIacuteA ESPACIALCalcula y disentildea tu propio lanzamiento
PRIMARIA
Observador de la tierraCENTINELA INCANSABLERecogida y anaacutelisis de informacioacuten para comprender mejor nuestro planeta
PRIMARIA
Deteccioacuten de exoplanetasESCONDIDOS EN LA LUZModelado de traacutensitos de exoplanetas
SECUNDARIA Y BACHILLERATO
Ingenieriacutea de astronavesLA ALEACIOacuteN PERFECTADescubre las distintas propiedades de los materiales
SECUNDARIA Y BACHILLERATO
Lanzamiento de cohetesTECNOLOGIacuteA ESPACIALCalcula y disentildea tu propio lanzamiento
SECUNDARIA Y BACHILLERATO
Modelado de traacutensitos de exoplanetas
exoplanetasDeteccioacuten de
ESCONDIDOS EN LA LUZ
PrimariaCuaderno del profesorado
DE-P-01
Colaboradores ESERO Spain Mayo 2019
ANDALUCIacuteA Consejeriacutea de Educacioacuten y Deporte de la Junta de Andaluciacutea
ARAGOacuteN Fundacioacuten Centro Astronoacutemica Aragoneacutes Espacio 042
Fundacioacuten Ibercivis
ASTURIAS Consejeriacutea de Educacioacuten y Cultura del Gobierno del Principado de Asturias
CANARIAS Consejeriacutea de Educacioacuten y Universidades del Gobierno de Canarias
CATALUNtildeA CESIRE (Centre de Recursos Pedagogravegics Especiacutefics de Suport a la Innovacioacute i la Recerca Educativa) Departament drsquoEnsenyament Generalitat de Catalunya
GALICIA Conselleriacutea de Educacioacuten Universidade e Formacioacuten Profesional de la Xunta de Galicia
I BALEARES Conselleria De Educacioacuten y Universidad Govern Illes Balears
LA MANCHA Consejeriacutea de Eduacioacuten Cultura y Deportes Gobierno de Castilla La Mancha
MADRID Consejeriacutea de Educacioacuten e Investigacioacuten de la Comunidad de Madrid
Grupo de Investigacioacuten en Nutricioacuten Ejercicio y Estilo de Vida Saludable INEF Universidad Politeacutecnica de Madrid
MURCIA Consejeriacutea de Empleo Universidades y Empresa Regioacuten de Murcia
NAVARRA Pamplonetario
PAIacuteS VASCO Departamento de educacioacuten Gobierno Vasco
VALENCIA Ciutat de les Arts i les Ciegravencies Generalitat Valenciana
63
tema 8LA MUacuteSICA DE LOS PLANETAS EXTRASOLARES
Sonidos del espacio
64 T8
Ordenador con conexioacuten a
internet
Material necesario para realizar la actividad
Pajitas de refresco
Ademaacutes necesitaraacutes
Vasos desechables
Cinta adhesiva
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Ingeniero de
sonido y Cientiacutefico planetario
Botellas o vasos Baquetas Cajas de cartoacuten vaciacuteas
Gomas elaacutesticas Reglas de plaacutestico
65T8Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
Para preparar con antelacioacutenPara esta actividad se pueden preparar etiquetas indentificativas para la profesioacuten de ingeniero de sonido
ActividadIntroduccioacutenExplica en clase que el telescopio espacial Spitzer descubrioacute la estrella TRAPPIST-1 y sus siete planetas
Muestra la imagen de TRAPPIST-1
httpcdnsci-newscomimagesenlarge3image_4728e-TRAPPIST-1jpg
Reproduce en clase la animacioacuten de los traacutensitos ante TRAPPIST que aparece en el siguiente viacutedeo Las oacuterbitas se han acelerado para que el viacutedeo dure un solo minutohttpwwwspitzercaltecheduexploreblog371-Making-Music-from-Exoplanets
Explica que usando los patrones de los traacutensitos de estos siete planetas similares a la Tierra ante el disco de su estrella ha inspirado a un muacutesico a componer una melodiacutea basada en los tiempos en los que se produ-cen esos traacutensitos Asignoacute al traacutensito de cada planeta una nota musical acorde con su nombre (en ingleacutes b es la nota si c es do d es re e es la nota mi f es fa g es sol y h no se corresponde con ninguna nota musical) y antildeadioacute al conjunto una instrumentacioacuten sencilla de fondo y el ritmo de un tambor
Pon ejemplos de alguacuten otro sistema planetario extrasolar como Gliese o Kepler
con una cantidad diversa de planetas en oacuterbita alrededor de la estrella central
httpsexoplanetsnasagovresources174 httpswwwnasagovameskeplerkepler-186-and-the-solar-system
El alumnado cortaraacute las pajitas de papel para construir siete laquoflautas de panraquo de distintas longitudes Todas ellas deberaacuten tener uno de sus extremos aplanado de manera que al soplar por eacutel se produzca una nota o vibracioacuten diferente iquestSon capaces los alumnos de usar las flautas por turnos para crear una melodiacutea Organizados en grupos los chicos usaraacuten esas siete notas para crear una melodiacutea baacutesica a la que antildeadiraacuten la muacutesica que deseen
Ya han compuesto una muacutesica basada en los traacutensitos de TRAPPIST iquestPodraacuten crear ahora una melodiacutea basada en otros sistemas Podriacutean probar a llenar botellas o jarras con agua hasta distintas alturas a tamborilear con las baquetas a hacer vibrar reglas sobre el borde de una mesa o a hacer vibrar gomillas elaacutesticas tensadas a lo ancho de una caja de pantildeuelos vaciacutea
mdash iquestSeriacutea capaz alguacuten grupo de componer un rap para acompantildear sus melodiacuteas
66 T8 Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
Puesta en comuacutenCada grupo interpretaraacute su composicioacuten para toda la clase iquestSe les ocurre alguna aportacioacuten para mejorar las piezas musicales
En el tema 7 el alumnado aprendioacute que los planetas con un cam-po magneacutetico producen sentildeales que se pueden detectar mediante radiotelescopios Si una raza alieniacutegena captara las sentildeales de radio naturales que emite la Tierra oiriacutea una serie de chasquidos y silbidos iexclparecidos a los de R2-D2 el robot de Star Wars
Vuelve a oiacuter los chasquidos y silbidos de la Tierra en el sitio ESA Kids
httpwwwesaintesaKIDSenSEM5QPSHKHF_LifeinSpace_0html
Oiacuted en clase un corte de Star Wars la firma de cinco notas de la peliacute-cula Encuentros en la tercera fase o cualquier otra muacutesica relacionada con el espacio
Actividad B El programa ScratchCada uno de los planetas de Trappist-1 tarda un tiempo diferente en completar una oacuterbita alrededor de su estrella central Las leyes de Ke-pler dicen que cuanto maacutes lejos se encuentra un planeta de su estrella maacutes tarda en recorrer su oacuterbita
En este proyecto en Scratch el periodo de cada oacuterbita es propor-cional a los periodos orbitales reales de los planetas de Trappist Cada vez que un planeta completa una oacuterbita el modelo emite un sonido diferente
httpsscratchmiteduprojects153216618
Los sonidos estaacuten asignados de la siguiente manera pero es faacutecil cam-biar esto dentro del modelo
B ndash Chomp C ndash Boing D ndash CricketE ndash Meow F ndash Alien Creak2 G ndash Bass BeatboxH ndash Goose
El tiempo que dura cada oacuterbita se puede encontrar en el programa Scratch y se da en segundos
El cursor proporcional del modelo se puede utilizar para obtener muacuteltiplos de cada periodo orbital Por ejemplo si la proporcioacuten se es-tablece en 2 entonces el periodo de Trappist-1b ascenderaacute a 302 se-gundos y el de Trappist-1h seraacute de 40 segundos
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
El alumnado podriacutea iniciarse en el empleo de un programa informaacutetico para crear sus propias composiciones musicales basadas en los patrones orbitales de los planetas de TRAPPIST-1 Beatwave es una aplicacioacuten interesante que se puede usar con teleacutefonos moacuteviles y que ofrece la posibilidad de crear ritmos simples melodiacuteas melodiacuteas paralelas y de antildeadir instrumentos de fondo
67T8Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
1 Pulsa la flecha identifica los distintos sonidos que se oyen 2 Ordeacutenalos por periodos (del maacutes corto al maacutes largo) Pulsa stop
para detener los sonidos3 Cronometra cada uno crea una tabla con los periodos orbitales
(en segundos) 4 Pulsa en cada planeta para comprobar que cada sonido se re-
produce por separado Los datos reales de los planetas se pue-den encontrar en Wikipedia
httpsenwikiped iaorgwikiTRAPPIST-1mediaFile-PIA21425_-_TRAPPIST-1_Statistics_Tablejpg
El alumnado podriacutea recrear las oacuterbitas intentando cronometrar sus perio-dos mientras caminan en torno a una laquoestrellaraquo de manera que siempre pasen por el mismo punto cada vez que oigan el sonido de su planeta Esta recreacioacuten fiacutesica de las oacuterbitas con alumnos representando cada uno de los planetas orbitando alrededor de una estrella central podriacutea ayudar al grupo a entender la distancia a la que se encuentra cada planeta de la estrella y la velocidad a la que se desplaza en relacioacuten con los demaacutes pla-netas del sistema Asimismo podriacutea ayudarles a entender queacute hicieron en realidad durante la actividad con el programa Scratch que cada sonido re-presenta una oacuterbita completa Tendriacutean que poner a escala la distancia de las oacuterbitas porque si no algunos tardariacutean diacuteas en completar una vuelta de modo que un ejercicio matemaacutetico uacutetil consistiriacutea en crear una escala adecuada que pudiera representarse dentro de la clase Para ello deberaacuten asumir que las oacuterbitas son circulares Si juegan con el cursor proporcional del modelo encontraraacuten la mejor opcioacuten para que todos los planetas com-pleten sanos y salvos sus oacuterbitas respectivas Deberaacuten calcular la longitud del periodo de su sonido particular y luego lo comprobaraacuten
Quien tenga habilidad programando podraacute ampliar el ejercicio in-troduciendo las oacuterbitas de los planetas en el modelo
En este enlace se puede encontrar un ejemplo de movimiento circular
en Scratch
httpsscratchmiteduprojects11439426
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Usar los datos del periodo orbital para crear una composicioacuten musical similar para nuestro Sistema Solar y compara los dos sistemas
Crear una animacioacuten con Scratch para ilustrar la rotacioacuten de los planetas del sistema TRAPPIST-1 en torno a su estrella
gt Captura de pantalla del programa Scratch
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los planetas extrasolares y sus estrellas se
encuentran a millones de antildeos-luz de distancia del Sistema Solar
bull que las condiciones ambientales que se dan en esos planetas son diversas
bull que los seres vivos experimentan adaptaciones a lo largo del tiempo para sobrevivir en las condiciones ambientales que existen en cada momento
bull que en otros sistemas planetarios podriacutea haber formas de vida diferentes a las de la Tierra
Contexto
En esta actividad el alumnado recopilaraacute informacioacuten sobre planetas extrasolares y basaacutendose en ella usaraacute la imaginacioacuten y trabajaraacute de manera creativa para disentildear y describir un nuevo exoplaneta Para ello tendraacute en cuenta rasgos clave y las adaptaciones que necesitariacutean desarrollar los seres vivos para sobrevivir en las condiciones ambientales de ese
planeta
gt ExoMars Rover ESAATG medialab
69
tema 9AGENCIA DE VIAJES A PLANETAS EXTRASOLARES
Exploracioacuten de mundos alieniacutegenas
Libros tabletas y ordenadores
de consulta
Rotuladores y laacutepices
de colores
70 T9
Ordenador con conexioacuten a
internet
Material necesario para realizar la actividad
Papel
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astroacutenomo
galaacutectico y extragalaacutectico y Astrobioacutelogo
71T9Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
Para preparar con antelacioacutenPara esta actividad se pueden preparar etiquetas identificativas para las profesiones de astroacutenomo extra-galaacutectico y astrobioacutelogo
IntroduccioacutenExplica en clase que en este tema deben actuar en primer lugar como astroacutenomos extragalaacutecticos para estudiar y disentildear un planeta extrasolar distante Despueacutes haraacuten las veces de astrobioacutelogos para estudiar y disentildear alguna forma de vida alieniacutegena uacutenica y tendraacuten que describir coacutemo se ha adaptado a las condi-ciones ambientales que imperan en su lejano mundo
Empieza la actividad con un emocionante viaje a mundos distantes usando la herramienta interactiva httpeyesjplnasagoveyes-on-exoplanetshtml
Muestra en clase las imaacutegenes del sitio en Internet de la NASAhttpsexoplanetsnasagovalien-worldsexoplanet-travel-bureau
En este sitio encontraraacutes una seleccioacuten de carteles con gran variedad de exoplanetas que ilustran los rasgos uacutenicos de cada uno de ellos
bull TRAPPIST-1_Planet hop from TRAPPIST-1 (de planeta en planeta desde TRAPPIST-1)
bull PSOJ31885-22 _Where the night life never ends (Donde la vida nocturna nunca cesa)
bull HD4037G_Experience the gravity of a super earth (Experimenta la gravedad de una supertierra)
bull KEPLER-16B_Where your shadow always has company (Donde tu sombra siempre tiene compantildeiacutea)
bull 51 Pegasi-b_Greetings from your first exoplanet (Saludos desde tu primer exoplaneta)
bull KEPLER-186F_Where the grass is always redder (Donde la hierba siempre es maacutes roja)
El tamantildeos de estos exoplanetas va desde las supertierras hasta los minineptunos algunos son rocosos otros son aacuteridos como desiertos los hay volcaacutenicos achicharrantes geacutelidos unos son asolados por potentes vientos otros son bombardeados por radiacioacuten intensa
gt Muestra de carteles sobre exoplanetas del sitio web de la NASA
72 T9 Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
Actividad ACada grupo estudiaraacute varios sistemas de planetas extrasolares y con la informacioacuten obtenida crearaacute una descripcioacuten detallada del mundo distante inventado por ellos A continuacioacuten disentildearaacuten un cartel en el que figuren los principales rasgos de ese planeta
Actividad BSi en ese mundo pudiera haber vida iquestqueacute forma tendriacutea iquestQueacute clase de adaptaciones tendriacutean que desarrollar los seres vivos para sobrevivir en las condiciones ambientales de este planeta La astrobiologiacutea aspira a descubrir cuaacuteles son las condiciones necesarias para la vida y queacute formas puede adoptar la vida Los alumnos asumiraacuten el papel de as-trobioacutelogos para estudiar los entornos extremos que hay en la Tierra y las adaptaciones que han desarrollado los seres vivos para sobrevivir en ellos Usaraacuten esta informacioacuten para describir la clase de vida alieniacutegena que podriacutea existir en el nuevo mundo que han imaginado Dibujaraacuten y pondraacuten nombre a esta nueva forma de vida y sentildealaraacuten sus rasgos principales
Puesta en comuacutenLos grupos presentaraacuten sus disentildeos ante su clase o ante otra clase y describiraacuten con detalle el mundo alieniacutegena que han inventado Expli-caraacuten queacute adaptaciones han desarrollado los seres vivos para adaptar-se a ese entorno
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Si fuera posible iquesta cuaacutel de esos exoplanetas viajariacutean los chicos o enviariacutean una sonda para estudiarlo y por queacute El docente haraacute hincapieacute en que es imposible viajar a estos exoplanetas distantes debido a las inmensas distancias que nos separan de ellos iquestCoacutemo seriacutea ese lugar Si pudieran elegir sus caracteriacutesticas iquestcuaacuteles creen que seriacutean las ideales para vivir felices y con bienestar
Puede que los grupos quieran componer una muacutesica para acompantildear su mural Tambieacuten podriacutean disentildear confeccionar y decorar una maqueta para ilustrar los rasgos principales del mundo distante que han elegido Esta actividad podriacutea relacionarse con otros temas interdisciplinares del curriacuteculo como dibujo teatro tecnologiacutea ingenieriacutea geografiacutea lecto-escritura e informaacutetica
73T9Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
VoyagerEn 1977 se lanzaron las dos sondas gemelas Voyager 1 y 2 para explo-rar regiones del espacio a las que ninguacuten otro artefacto terrestre habiacutea llegado jamaacutes Ambas estaacuten maacutes lejos del Sol que Plutoacuten y a traveacutes de los datos que siguen enviando a la Tierra los cientiacuteficos confiacutean en co-nocer mejor el espacio que media entre las estrellas llamado espacio interestelar La nave lleva a bordo un disco de cobre chapado en oro de unos 30 cm con sonidos e imaacutegenes seleccionados para retratar la diversidad de la vida y la cultura en la Tierra
mdash iquestQueacute pondriacutean los chicos en un disco asiacute para enviar en una misioacuten con destino a un planeta distante situado fuera de los confines de nuestra propia Galaxia
mdash iquestCoacutemo describiriacutean a los seres humanos
mdash iquestQueacute los hace felicesmdash iquestQueacute cualidades consideran
deseables en un ser humano
mdash iquestQueacute aficiones animales accidentes geograacuteficos o muacutesica incluiriacutean en el disco
mdash Si tuvieran que escribir una carta a un ser alieniacutegena iquestqueacute le diriacutean
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
El alumnado podriacutea grabar un viacutedeo o un mensaje de voz composiciones musicales programas informaacuteticos robots creaciones artiacutesticas o fotografiacuteas Esta actividad ofrece muchas posibilidades para seguir un plantea-miento interdisciplinar amplio atractivo para todas las edades y todo tipo de capacidades
Otros cuadernos didaacutecticosConsulta todos los disponibles y descaacutergalos de la web wwweseroes
Deteccioacuten de exoplanetasESCONDIDOS EN LA LUZModelado de traacutensitos de exoplanetas
PRIMARIA
Ingenieriacutea de astronavesLA ALEACIOacuteN PERFECTADescubre las distintas propiedades de los materiales
PRIMARIA
Lanzamiento de cohetesTECNOLOGIacuteA ESPACIALCalcula y disentildea tu propio lanzamiento
PRIMARIA
Observador de la tierraCENTINELA INCANSABLERecogida y anaacutelisis de informacioacuten para comprender mejor nuestro planeta
PRIMARIA
Deteccioacuten de exoplanetasESCONDIDOS EN LA LUZModelado de traacutensitos de exoplanetas
SECUNDARIA Y BACHILLERATO
Ingenieriacutea de astronavesLA ALEACIOacuteN PERFECTADescubre las distintas propiedades de los materiales
SECUNDARIA Y BACHILLERATO
Lanzamiento de cohetesTECNOLOGIacuteA ESPACIALCalcula y disentildea tu propio lanzamiento
SECUNDARIA Y BACHILLERATO
Modelado de traacutensitos de exoplanetas
exoplanetasDeteccioacuten de
ESCONDIDOS EN LA LUZ
PrimariaCuaderno del profesorado
DE-P-01
Colaboradores ESERO Spain Mayo 2019
ANDALUCIacuteA Consejeriacutea de Educacioacuten y Deporte de la Junta de Andaluciacutea
ARAGOacuteN Fundacioacuten Centro Astronoacutemica Aragoneacutes Espacio 042
Fundacioacuten Ibercivis
ASTURIAS Consejeriacutea de Educacioacuten y Cultura del Gobierno del Principado de Asturias
CANARIAS Consejeriacutea de Educacioacuten y Universidades del Gobierno de Canarias
CATALUNtildeA CESIRE (Centre de Recursos Pedagogravegics Especiacutefics de Suport a la Innovacioacute i la Recerca Educativa) Departament drsquoEnsenyament Generalitat de Catalunya
GALICIA Conselleriacutea de Educacioacuten Universidade e Formacioacuten Profesional de la Xunta de Galicia
I BALEARES Conselleria De Educacioacuten y Universidad Govern Illes Balears
LA MANCHA Consejeriacutea de Eduacioacuten Cultura y Deportes Gobierno de Castilla La Mancha
MADRID Consejeriacutea de Educacioacuten e Investigacioacuten de la Comunidad de Madrid
Grupo de Investigacioacuten en Nutricioacuten Ejercicio y Estilo de Vida Saludable INEF Universidad Politeacutecnica de Madrid
MURCIA Consejeriacutea de Empleo Universidades y Empresa Regioacuten de Murcia
NAVARRA Pamplonetario
PAIacuteS VASCO Departamento de educacioacuten Gobierno Vasco
VALENCIA Ciutat de les Arts i les Ciegravencies Generalitat Valenciana
64 T8
Ordenador con conexioacuten a
internet
Material necesario para realizar la actividad
Pajitas de refresco
Ademaacutes necesitaraacutes
Vasos desechables
Cinta adhesiva
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Ingeniero de
sonido y Cientiacutefico planetario
Botellas o vasos Baquetas Cajas de cartoacuten vaciacuteas
Gomas elaacutesticas Reglas de plaacutestico
65T8Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
Para preparar con antelacioacutenPara esta actividad se pueden preparar etiquetas indentificativas para la profesioacuten de ingeniero de sonido
ActividadIntroduccioacutenExplica en clase que el telescopio espacial Spitzer descubrioacute la estrella TRAPPIST-1 y sus siete planetas
Muestra la imagen de TRAPPIST-1
httpcdnsci-newscomimagesenlarge3image_4728e-TRAPPIST-1jpg
Reproduce en clase la animacioacuten de los traacutensitos ante TRAPPIST que aparece en el siguiente viacutedeo Las oacuterbitas se han acelerado para que el viacutedeo dure un solo minutohttpwwwspitzercaltecheduexploreblog371-Making-Music-from-Exoplanets
Explica que usando los patrones de los traacutensitos de estos siete planetas similares a la Tierra ante el disco de su estrella ha inspirado a un muacutesico a componer una melodiacutea basada en los tiempos en los que se produ-cen esos traacutensitos Asignoacute al traacutensito de cada planeta una nota musical acorde con su nombre (en ingleacutes b es la nota si c es do d es re e es la nota mi f es fa g es sol y h no se corresponde con ninguna nota musical) y antildeadioacute al conjunto una instrumentacioacuten sencilla de fondo y el ritmo de un tambor
Pon ejemplos de alguacuten otro sistema planetario extrasolar como Gliese o Kepler
con una cantidad diversa de planetas en oacuterbita alrededor de la estrella central
httpsexoplanetsnasagovresources174 httpswwwnasagovameskeplerkepler-186-and-the-solar-system
El alumnado cortaraacute las pajitas de papel para construir siete laquoflautas de panraquo de distintas longitudes Todas ellas deberaacuten tener uno de sus extremos aplanado de manera que al soplar por eacutel se produzca una nota o vibracioacuten diferente iquestSon capaces los alumnos de usar las flautas por turnos para crear una melodiacutea Organizados en grupos los chicos usaraacuten esas siete notas para crear una melodiacutea baacutesica a la que antildeadiraacuten la muacutesica que deseen
Ya han compuesto una muacutesica basada en los traacutensitos de TRAPPIST iquestPodraacuten crear ahora una melodiacutea basada en otros sistemas Podriacutean probar a llenar botellas o jarras con agua hasta distintas alturas a tamborilear con las baquetas a hacer vibrar reglas sobre el borde de una mesa o a hacer vibrar gomillas elaacutesticas tensadas a lo ancho de una caja de pantildeuelos vaciacutea
mdash iquestSeriacutea capaz alguacuten grupo de componer un rap para acompantildear sus melodiacuteas
66 T8 Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
Puesta en comuacutenCada grupo interpretaraacute su composicioacuten para toda la clase iquestSe les ocurre alguna aportacioacuten para mejorar las piezas musicales
En el tema 7 el alumnado aprendioacute que los planetas con un cam-po magneacutetico producen sentildeales que se pueden detectar mediante radiotelescopios Si una raza alieniacutegena captara las sentildeales de radio naturales que emite la Tierra oiriacutea una serie de chasquidos y silbidos iexclparecidos a los de R2-D2 el robot de Star Wars
Vuelve a oiacuter los chasquidos y silbidos de la Tierra en el sitio ESA Kids
httpwwwesaintesaKIDSenSEM5QPSHKHF_LifeinSpace_0html
Oiacuted en clase un corte de Star Wars la firma de cinco notas de la peliacute-cula Encuentros en la tercera fase o cualquier otra muacutesica relacionada con el espacio
Actividad B El programa ScratchCada uno de los planetas de Trappist-1 tarda un tiempo diferente en completar una oacuterbita alrededor de su estrella central Las leyes de Ke-pler dicen que cuanto maacutes lejos se encuentra un planeta de su estrella maacutes tarda en recorrer su oacuterbita
En este proyecto en Scratch el periodo de cada oacuterbita es propor-cional a los periodos orbitales reales de los planetas de Trappist Cada vez que un planeta completa una oacuterbita el modelo emite un sonido diferente
httpsscratchmiteduprojects153216618
Los sonidos estaacuten asignados de la siguiente manera pero es faacutecil cam-biar esto dentro del modelo
B ndash Chomp C ndash Boing D ndash CricketE ndash Meow F ndash Alien Creak2 G ndash Bass BeatboxH ndash Goose
El tiempo que dura cada oacuterbita se puede encontrar en el programa Scratch y se da en segundos
El cursor proporcional del modelo se puede utilizar para obtener muacuteltiplos de cada periodo orbital Por ejemplo si la proporcioacuten se es-tablece en 2 entonces el periodo de Trappist-1b ascenderaacute a 302 se-gundos y el de Trappist-1h seraacute de 40 segundos
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
El alumnado podriacutea iniciarse en el empleo de un programa informaacutetico para crear sus propias composiciones musicales basadas en los patrones orbitales de los planetas de TRAPPIST-1 Beatwave es una aplicacioacuten interesante que se puede usar con teleacutefonos moacuteviles y que ofrece la posibilidad de crear ritmos simples melodiacuteas melodiacuteas paralelas y de antildeadir instrumentos de fondo
67T8Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
1 Pulsa la flecha identifica los distintos sonidos que se oyen 2 Ordeacutenalos por periodos (del maacutes corto al maacutes largo) Pulsa stop
para detener los sonidos3 Cronometra cada uno crea una tabla con los periodos orbitales
(en segundos) 4 Pulsa en cada planeta para comprobar que cada sonido se re-
produce por separado Los datos reales de los planetas se pue-den encontrar en Wikipedia
httpsenwikiped iaorgwikiTRAPPIST-1mediaFile-PIA21425_-_TRAPPIST-1_Statistics_Tablejpg
El alumnado podriacutea recrear las oacuterbitas intentando cronometrar sus perio-dos mientras caminan en torno a una laquoestrellaraquo de manera que siempre pasen por el mismo punto cada vez que oigan el sonido de su planeta Esta recreacioacuten fiacutesica de las oacuterbitas con alumnos representando cada uno de los planetas orbitando alrededor de una estrella central podriacutea ayudar al grupo a entender la distancia a la que se encuentra cada planeta de la estrella y la velocidad a la que se desplaza en relacioacuten con los demaacutes pla-netas del sistema Asimismo podriacutea ayudarles a entender queacute hicieron en realidad durante la actividad con el programa Scratch que cada sonido re-presenta una oacuterbita completa Tendriacutean que poner a escala la distancia de las oacuterbitas porque si no algunos tardariacutean diacuteas en completar una vuelta de modo que un ejercicio matemaacutetico uacutetil consistiriacutea en crear una escala adecuada que pudiera representarse dentro de la clase Para ello deberaacuten asumir que las oacuterbitas son circulares Si juegan con el cursor proporcional del modelo encontraraacuten la mejor opcioacuten para que todos los planetas com-pleten sanos y salvos sus oacuterbitas respectivas Deberaacuten calcular la longitud del periodo de su sonido particular y luego lo comprobaraacuten
Quien tenga habilidad programando podraacute ampliar el ejercicio in-troduciendo las oacuterbitas de los planetas en el modelo
En este enlace se puede encontrar un ejemplo de movimiento circular
en Scratch
httpsscratchmiteduprojects11439426
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Usar los datos del periodo orbital para crear una composicioacuten musical similar para nuestro Sistema Solar y compara los dos sistemas
Crear una animacioacuten con Scratch para ilustrar la rotacioacuten de los planetas del sistema TRAPPIST-1 en torno a su estrella
gt Captura de pantalla del programa Scratch
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los planetas extrasolares y sus estrellas se
encuentran a millones de antildeos-luz de distancia del Sistema Solar
bull que las condiciones ambientales que se dan en esos planetas son diversas
bull que los seres vivos experimentan adaptaciones a lo largo del tiempo para sobrevivir en las condiciones ambientales que existen en cada momento
bull que en otros sistemas planetarios podriacutea haber formas de vida diferentes a las de la Tierra
Contexto
En esta actividad el alumnado recopilaraacute informacioacuten sobre planetas extrasolares y basaacutendose en ella usaraacute la imaginacioacuten y trabajaraacute de manera creativa para disentildear y describir un nuevo exoplaneta Para ello tendraacute en cuenta rasgos clave y las adaptaciones que necesitariacutean desarrollar los seres vivos para sobrevivir en las condiciones ambientales de ese
planeta
gt ExoMars Rover ESAATG medialab
69
tema 9AGENCIA DE VIAJES A PLANETAS EXTRASOLARES
Exploracioacuten de mundos alieniacutegenas
Libros tabletas y ordenadores
de consulta
Rotuladores y laacutepices
de colores
70 T9
Ordenador con conexioacuten a
internet
Material necesario para realizar la actividad
Papel
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astroacutenomo
galaacutectico y extragalaacutectico y Astrobioacutelogo
71T9Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
Para preparar con antelacioacutenPara esta actividad se pueden preparar etiquetas identificativas para las profesiones de astroacutenomo extra-galaacutectico y astrobioacutelogo
IntroduccioacutenExplica en clase que en este tema deben actuar en primer lugar como astroacutenomos extragalaacutecticos para estudiar y disentildear un planeta extrasolar distante Despueacutes haraacuten las veces de astrobioacutelogos para estudiar y disentildear alguna forma de vida alieniacutegena uacutenica y tendraacuten que describir coacutemo se ha adaptado a las condi-ciones ambientales que imperan en su lejano mundo
Empieza la actividad con un emocionante viaje a mundos distantes usando la herramienta interactiva httpeyesjplnasagoveyes-on-exoplanetshtml
Muestra en clase las imaacutegenes del sitio en Internet de la NASAhttpsexoplanetsnasagovalien-worldsexoplanet-travel-bureau
En este sitio encontraraacutes una seleccioacuten de carteles con gran variedad de exoplanetas que ilustran los rasgos uacutenicos de cada uno de ellos
bull TRAPPIST-1_Planet hop from TRAPPIST-1 (de planeta en planeta desde TRAPPIST-1)
bull PSOJ31885-22 _Where the night life never ends (Donde la vida nocturna nunca cesa)
bull HD4037G_Experience the gravity of a super earth (Experimenta la gravedad de una supertierra)
bull KEPLER-16B_Where your shadow always has company (Donde tu sombra siempre tiene compantildeiacutea)
bull 51 Pegasi-b_Greetings from your first exoplanet (Saludos desde tu primer exoplaneta)
bull KEPLER-186F_Where the grass is always redder (Donde la hierba siempre es maacutes roja)
El tamantildeos de estos exoplanetas va desde las supertierras hasta los minineptunos algunos son rocosos otros son aacuteridos como desiertos los hay volcaacutenicos achicharrantes geacutelidos unos son asolados por potentes vientos otros son bombardeados por radiacioacuten intensa
gt Muestra de carteles sobre exoplanetas del sitio web de la NASA
72 T9 Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
Actividad ACada grupo estudiaraacute varios sistemas de planetas extrasolares y con la informacioacuten obtenida crearaacute una descripcioacuten detallada del mundo distante inventado por ellos A continuacioacuten disentildearaacuten un cartel en el que figuren los principales rasgos de ese planeta
Actividad BSi en ese mundo pudiera haber vida iquestqueacute forma tendriacutea iquestQueacute clase de adaptaciones tendriacutean que desarrollar los seres vivos para sobrevivir en las condiciones ambientales de este planeta La astrobiologiacutea aspira a descubrir cuaacuteles son las condiciones necesarias para la vida y queacute formas puede adoptar la vida Los alumnos asumiraacuten el papel de as-trobioacutelogos para estudiar los entornos extremos que hay en la Tierra y las adaptaciones que han desarrollado los seres vivos para sobrevivir en ellos Usaraacuten esta informacioacuten para describir la clase de vida alieniacutegena que podriacutea existir en el nuevo mundo que han imaginado Dibujaraacuten y pondraacuten nombre a esta nueva forma de vida y sentildealaraacuten sus rasgos principales
Puesta en comuacutenLos grupos presentaraacuten sus disentildeos ante su clase o ante otra clase y describiraacuten con detalle el mundo alieniacutegena que han inventado Expli-caraacuten queacute adaptaciones han desarrollado los seres vivos para adaptar-se a ese entorno
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Si fuera posible iquesta cuaacutel de esos exoplanetas viajariacutean los chicos o enviariacutean una sonda para estudiarlo y por queacute El docente haraacute hincapieacute en que es imposible viajar a estos exoplanetas distantes debido a las inmensas distancias que nos separan de ellos iquestCoacutemo seriacutea ese lugar Si pudieran elegir sus caracteriacutesticas iquestcuaacuteles creen que seriacutean las ideales para vivir felices y con bienestar
Puede que los grupos quieran componer una muacutesica para acompantildear su mural Tambieacuten podriacutean disentildear confeccionar y decorar una maqueta para ilustrar los rasgos principales del mundo distante que han elegido Esta actividad podriacutea relacionarse con otros temas interdisciplinares del curriacuteculo como dibujo teatro tecnologiacutea ingenieriacutea geografiacutea lecto-escritura e informaacutetica
73T9Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
VoyagerEn 1977 se lanzaron las dos sondas gemelas Voyager 1 y 2 para explo-rar regiones del espacio a las que ninguacuten otro artefacto terrestre habiacutea llegado jamaacutes Ambas estaacuten maacutes lejos del Sol que Plutoacuten y a traveacutes de los datos que siguen enviando a la Tierra los cientiacuteficos confiacutean en co-nocer mejor el espacio que media entre las estrellas llamado espacio interestelar La nave lleva a bordo un disco de cobre chapado en oro de unos 30 cm con sonidos e imaacutegenes seleccionados para retratar la diversidad de la vida y la cultura en la Tierra
mdash iquestQueacute pondriacutean los chicos en un disco asiacute para enviar en una misioacuten con destino a un planeta distante situado fuera de los confines de nuestra propia Galaxia
mdash iquestCoacutemo describiriacutean a los seres humanos
mdash iquestQueacute los hace felicesmdash iquestQueacute cualidades consideran
deseables en un ser humano
mdash iquestQueacute aficiones animales accidentes geograacuteficos o muacutesica incluiriacutean en el disco
mdash Si tuvieran que escribir una carta a un ser alieniacutegena iquestqueacute le diriacutean
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
El alumnado podriacutea grabar un viacutedeo o un mensaje de voz composiciones musicales programas informaacuteticos robots creaciones artiacutesticas o fotografiacuteas Esta actividad ofrece muchas posibilidades para seguir un plantea-miento interdisciplinar amplio atractivo para todas las edades y todo tipo de capacidades
Otros cuadernos didaacutecticosConsulta todos los disponibles y descaacutergalos de la web wwweseroes
Deteccioacuten de exoplanetasESCONDIDOS EN LA LUZModelado de traacutensitos de exoplanetas
PRIMARIA
Ingenieriacutea de astronavesLA ALEACIOacuteN PERFECTADescubre las distintas propiedades de los materiales
PRIMARIA
Lanzamiento de cohetesTECNOLOGIacuteA ESPACIALCalcula y disentildea tu propio lanzamiento
PRIMARIA
Observador de la tierraCENTINELA INCANSABLERecogida y anaacutelisis de informacioacuten para comprender mejor nuestro planeta
PRIMARIA
Deteccioacuten de exoplanetasESCONDIDOS EN LA LUZModelado de traacutensitos de exoplanetas
SECUNDARIA Y BACHILLERATO
Ingenieriacutea de astronavesLA ALEACIOacuteN PERFECTADescubre las distintas propiedades de los materiales
SECUNDARIA Y BACHILLERATO
Lanzamiento de cohetesTECNOLOGIacuteA ESPACIALCalcula y disentildea tu propio lanzamiento
SECUNDARIA Y BACHILLERATO
Modelado de traacutensitos de exoplanetas
exoplanetasDeteccioacuten de
ESCONDIDOS EN LA LUZ
PrimariaCuaderno del profesorado
DE-P-01
Colaboradores ESERO Spain Mayo 2019
ANDALUCIacuteA Consejeriacutea de Educacioacuten y Deporte de la Junta de Andaluciacutea
ARAGOacuteN Fundacioacuten Centro Astronoacutemica Aragoneacutes Espacio 042
Fundacioacuten Ibercivis
ASTURIAS Consejeriacutea de Educacioacuten y Cultura del Gobierno del Principado de Asturias
CANARIAS Consejeriacutea de Educacioacuten y Universidades del Gobierno de Canarias
CATALUNtildeA CESIRE (Centre de Recursos Pedagogravegics Especiacutefics de Suport a la Innovacioacute i la Recerca Educativa) Departament drsquoEnsenyament Generalitat de Catalunya
GALICIA Conselleriacutea de Educacioacuten Universidade e Formacioacuten Profesional de la Xunta de Galicia
I BALEARES Conselleria De Educacioacuten y Universidad Govern Illes Balears
LA MANCHA Consejeriacutea de Eduacioacuten Cultura y Deportes Gobierno de Castilla La Mancha
MADRID Consejeriacutea de Educacioacuten e Investigacioacuten de la Comunidad de Madrid
Grupo de Investigacioacuten en Nutricioacuten Ejercicio y Estilo de Vida Saludable INEF Universidad Politeacutecnica de Madrid
MURCIA Consejeriacutea de Empleo Universidades y Empresa Regioacuten de Murcia
NAVARRA Pamplonetario
PAIacuteS VASCO Departamento de educacioacuten Gobierno Vasco
VALENCIA Ciutat de les Arts i les Ciegravencies Generalitat Valenciana
65T8Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
Para preparar con antelacioacutenPara esta actividad se pueden preparar etiquetas indentificativas para la profesioacuten de ingeniero de sonido
ActividadIntroduccioacutenExplica en clase que el telescopio espacial Spitzer descubrioacute la estrella TRAPPIST-1 y sus siete planetas
Muestra la imagen de TRAPPIST-1
httpcdnsci-newscomimagesenlarge3image_4728e-TRAPPIST-1jpg
Reproduce en clase la animacioacuten de los traacutensitos ante TRAPPIST que aparece en el siguiente viacutedeo Las oacuterbitas se han acelerado para que el viacutedeo dure un solo minutohttpwwwspitzercaltecheduexploreblog371-Making-Music-from-Exoplanets
Explica que usando los patrones de los traacutensitos de estos siete planetas similares a la Tierra ante el disco de su estrella ha inspirado a un muacutesico a componer una melodiacutea basada en los tiempos en los que se produ-cen esos traacutensitos Asignoacute al traacutensito de cada planeta una nota musical acorde con su nombre (en ingleacutes b es la nota si c es do d es re e es la nota mi f es fa g es sol y h no se corresponde con ninguna nota musical) y antildeadioacute al conjunto una instrumentacioacuten sencilla de fondo y el ritmo de un tambor
Pon ejemplos de alguacuten otro sistema planetario extrasolar como Gliese o Kepler
con una cantidad diversa de planetas en oacuterbita alrededor de la estrella central
httpsexoplanetsnasagovresources174 httpswwwnasagovameskeplerkepler-186-and-the-solar-system
El alumnado cortaraacute las pajitas de papel para construir siete laquoflautas de panraquo de distintas longitudes Todas ellas deberaacuten tener uno de sus extremos aplanado de manera que al soplar por eacutel se produzca una nota o vibracioacuten diferente iquestSon capaces los alumnos de usar las flautas por turnos para crear una melodiacutea Organizados en grupos los chicos usaraacuten esas siete notas para crear una melodiacutea baacutesica a la que antildeadiraacuten la muacutesica que deseen
Ya han compuesto una muacutesica basada en los traacutensitos de TRAPPIST iquestPodraacuten crear ahora una melodiacutea basada en otros sistemas Podriacutean probar a llenar botellas o jarras con agua hasta distintas alturas a tamborilear con las baquetas a hacer vibrar reglas sobre el borde de una mesa o a hacer vibrar gomillas elaacutesticas tensadas a lo ancho de una caja de pantildeuelos vaciacutea
mdash iquestSeriacutea capaz alguacuten grupo de componer un rap para acompantildear sus melodiacuteas
66 T8 Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
Puesta en comuacutenCada grupo interpretaraacute su composicioacuten para toda la clase iquestSe les ocurre alguna aportacioacuten para mejorar las piezas musicales
En el tema 7 el alumnado aprendioacute que los planetas con un cam-po magneacutetico producen sentildeales que se pueden detectar mediante radiotelescopios Si una raza alieniacutegena captara las sentildeales de radio naturales que emite la Tierra oiriacutea una serie de chasquidos y silbidos iexclparecidos a los de R2-D2 el robot de Star Wars
Vuelve a oiacuter los chasquidos y silbidos de la Tierra en el sitio ESA Kids
httpwwwesaintesaKIDSenSEM5QPSHKHF_LifeinSpace_0html
Oiacuted en clase un corte de Star Wars la firma de cinco notas de la peliacute-cula Encuentros en la tercera fase o cualquier otra muacutesica relacionada con el espacio
Actividad B El programa ScratchCada uno de los planetas de Trappist-1 tarda un tiempo diferente en completar una oacuterbita alrededor de su estrella central Las leyes de Ke-pler dicen que cuanto maacutes lejos se encuentra un planeta de su estrella maacutes tarda en recorrer su oacuterbita
En este proyecto en Scratch el periodo de cada oacuterbita es propor-cional a los periodos orbitales reales de los planetas de Trappist Cada vez que un planeta completa una oacuterbita el modelo emite un sonido diferente
httpsscratchmiteduprojects153216618
Los sonidos estaacuten asignados de la siguiente manera pero es faacutecil cam-biar esto dentro del modelo
B ndash Chomp C ndash Boing D ndash CricketE ndash Meow F ndash Alien Creak2 G ndash Bass BeatboxH ndash Goose
El tiempo que dura cada oacuterbita se puede encontrar en el programa Scratch y se da en segundos
El cursor proporcional del modelo se puede utilizar para obtener muacuteltiplos de cada periodo orbital Por ejemplo si la proporcioacuten se es-tablece en 2 entonces el periodo de Trappist-1b ascenderaacute a 302 se-gundos y el de Trappist-1h seraacute de 40 segundos
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
El alumnado podriacutea iniciarse en el empleo de un programa informaacutetico para crear sus propias composiciones musicales basadas en los patrones orbitales de los planetas de TRAPPIST-1 Beatwave es una aplicacioacuten interesante que se puede usar con teleacutefonos moacuteviles y que ofrece la posibilidad de crear ritmos simples melodiacuteas melodiacuteas paralelas y de antildeadir instrumentos de fondo
67T8Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
1 Pulsa la flecha identifica los distintos sonidos que se oyen 2 Ordeacutenalos por periodos (del maacutes corto al maacutes largo) Pulsa stop
para detener los sonidos3 Cronometra cada uno crea una tabla con los periodos orbitales
(en segundos) 4 Pulsa en cada planeta para comprobar que cada sonido se re-
produce por separado Los datos reales de los planetas se pue-den encontrar en Wikipedia
httpsenwikiped iaorgwikiTRAPPIST-1mediaFile-PIA21425_-_TRAPPIST-1_Statistics_Tablejpg
El alumnado podriacutea recrear las oacuterbitas intentando cronometrar sus perio-dos mientras caminan en torno a una laquoestrellaraquo de manera que siempre pasen por el mismo punto cada vez que oigan el sonido de su planeta Esta recreacioacuten fiacutesica de las oacuterbitas con alumnos representando cada uno de los planetas orbitando alrededor de una estrella central podriacutea ayudar al grupo a entender la distancia a la que se encuentra cada planeta de la estrella y la velocidad a la que se desplaza en relacioacuten con los demaacutes pla-netas del sistema Asimismo podriacutea ayudarles a entender queacute hicieron en realidad durante la actividad con el programa Scratch que cada sonido re-presenta una oacuterbita completa Tendriacutean que poner a escala la distancia de las oacuterbitas porque si no algunos tardariacutean diacuteas en completar una vuelta de modo que un ejercicio matemaacutetico uacutetil consistiriacutea en crear una escala adecuada que pudiera representarse dentro de la clase Para ello deberaacuten asumir que las oacuterbitas son circulares Si juegan con el cursor proporcional del modelo encontraraacuten la mejor opcioacuten para que todos los planetas com-pleten sanos y salvos sus oacuterbitas respectivas Deberaacuten calcular la longitud del periodo de su sonido particular y luego lo comprobaraacuten
Quien tenga habilidad programando podraacute ampliar el ejercicio in-troduciendo las oacuterbitas de los planetas en el modelo
En este enlace se puede encontrar un ejemplo de movimiento circular
en Scratch
httpsscratchmiteduprojects11439426
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Usar los datos del periodo orbital para crear una composicioacuten musical similar para nuestro Sistema Solar y compara los dos sistemas
Crear una animacioacuten con Scratch para ilustrar la rotacioacuten de los planetas del sistema TRAPPIST-1 en torno a su estrella
gt Captura de pantalla del programa Scratch
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los planetas extrasolares y sus estrellas se
encuentran a millones de antildeos-luz de distancia del Sistema Solar
bull que las condiciones ambientales que se dan en esos planetas son diversas
bull que los seres vivos experimentan adaptaciones a lo largo del tiempo para sobrevivir en las condiciones ambientales que existen en cada momento
bull que en otros sistemas planetarios podriacutea haber formas de vida diferentes a las de la Tierra
Contexto
En esta actividad el alumnado recopilaraacute informacioacuten sobre planetas extrasolares y basaacutendose en ella usaraacute la imaginacioacuten y trabajaraacute de manera creativa para disentildear y describir un nuevo exoplaneta Para ello tendraacute en cuenta rasgos clave y las adaptaciones que necesitariacutean desarrollar los seres vivos para sobrevivir en las condiciones ambientales de ese
planeta
gt ExoMars Rover ESAATG medialab
69
tema 9AGENCIA DE VIAJES A PLANETAS EXTRASOLARES
Exploracioacuten de mundos alieniacutegenas
Libros tabletas y ordenadores
de consulta
Rotuladores y laacutepices
de colores
70 T9
Ordenador con conexioacuten a
internet
Material necesario para realizar la actividad
Papel
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astroacutenomo
galaacutectico y extragalaacutectico y Astrobioacutelogo
71T9Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
Para preparar con antelacioacutenPara esta actividad se pueden preparar etiquetas identificativas para las profesiones de astroacutenomo extra-galaacutectico y astrobioacutelogo
IntroduccioacutenExplica en clase que en este tema deben actuar en primer lugar como astroacutenomos extragalaacutecticos para estudiar y disentildear un planeta extrasolar distante Despueacutes haraacuten las veces de astrobioacutelogos para estudiar y disentildear alguna forma de vida alieniacutegena uacutenica y tendraacuten que describir coacutemo se ha adaptado a las condi-ciones ambientales que imperan en su lejano mundo
Empieza la actividad con un emocionante viaje a mundos distantes usando la herramienta interactiva httpeyesjplnasagoveyes-on-exoplanetshtml
Muestra en clase las imaacutegenes del sitio en Internet de la NASAhttpsexoplanetsnasagovalien-worldsexoplanet-travel-bureau
En este sitio encontraraacutes una seleccioacuten de carteles con gran variedad de exoplanetas que ilustran los rasgos uacutenicos de cada uno de ellos
bull TRAPPIST-1_Planet hop from TRAPPIST-1 (de planeta en planeta desde TRAPPIST-1)
bull PSOJ31885-22 _Where the night life never ends (Donde la vida nocturna nunca cesa)
bull HD4037G_Experience the gravity of a super earth (Experimenta la gravedad de una supertierra)
bull KEPLER-16B_Where your shadow always has company (Donde tu sombra siempre tiene compantildeiacutea)
bull 51 Pegasi-b_Greetings from your first exoplanet (Saludos desde tu primer exoplaneta)
bull KEPLER-186F_Where the grass is always redder (Donde la hierba siempre es maacutes roja)
El tamantildeos de estos exoplanetas va desde las supertierras hasta los minineptunos algunos son rocosos otros son aacuteridos como desiertos los hay volcaacutenicos achicharrantes geacutelidos unos son asolados por potentes vientos otros son bombardeados por radiacioacuten intensa
gt Muestra de carteles sobre exoplanetas del sitio web de la NASA
72 T9 Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
Actividad ACada grupo estudiaraacute varios sistemas de planetas extrasolares y con la informacioacuten obtenida crearaacute una descripcioacuten detallada del mundo distante inventado por ellos A continuacioacuten disentildearaacuten un cartel en el que figuren los principales rasgos de ese planeta
Actividad BSi en ese mundo pudiera haber vida iquestqueacute forma tendriacutea iquestQueacute clase de adaptaciones tendriacutean que desarrollar los seres vivos para sobrevivir en las condiciones ambientales de este planeta La astrobiologiacutea aspira a descubrir cuaacuteles son las condiciones necesarias para la vida y queacute formas puede adoptar la vida Los alumnos asumiraacuten el papel de as-trobioacutelogos para estudiar los entornos extremos que hay en la Tierra y las adaptaciones que han desarrollado los seres vivos para sobrevivir en ellos Usaraacuten esta informacioacuten para describir la clase de vida alieniacutegena que podriacutea existir en el nuevo mundo que han imaginado Dibujaraacuten y pondraacuten nombre a esta nueva forma de vida y sentildealaraacuten sus rasgos principales
Puesta en comuacutenLos grupos presentaraacuten sus disentildeos ante su clase o ante otra clase y describiraacuten con detalle el mundo alieniacutegena que han inventado Expli-caraacuten queacute adaptaciones han desarrollado los seres vivos para adaptar-se a ese entorno
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Si fuera posible iquesta cuaacutel de esos exoplanetas viajariacutean los chicos o enviariacutean una sonda para estudiarlo y por queacute El docente haraacute hincapieacute en que es imposible viajar a estos exoplanetas distantes debido a las inmensas distancias que nos separan de ellos iquestCoacutemo seriacutea ese lugar Si pudieran elegir sus caracteriacutesticas iquestcuaacuteles creen que seriacutean las ideales para vivir felices y con bienestar
Puede que los grupos quieran componer una muacutesica para acompantildear su mural Tambieacuten podriacutean disentildear confeccionar y decorar una maqueta para ilustrar los rasgos principales del mundo distante que han elegido Esta actividad podriacutea relacionarse con otros temas interdisciplinares del curriacuteculo como dibujo teatro tecnologiacutea ingenieriacutea geografiacutea lecto-escritura e informaacutetica
73T9Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
VoyagerEn 1977 se lanzaron las dos sondas gemelas Voyager 1 y 2 para explo-rar regiones del espacio a las que ninguacuten otro artefacto terrestre habiacutea llegado jamaacutes Ambas estaacuten maacutes lejos del Sol que Plutoacuten y a traveacutes de los datos que siguen enviando a la Tierra los cientiacuteficos confiacutean en co-nocer mejor el espacio que media entre las estrellas llamado espacio interestelar La nave lleva a bordo un disco de cobre chapado en oro de unos 30 cm con sonidos e imaacutegenes seleccionados para retratar la diversidad de la vida y la cultura en la Tierra
mdash iquestQueacute pondriacutean los chicos en un disco asiacute para enviar en una misioacuten con destino a un planeta distante situado fuera de los confines de nuestra propia Galaxia
mdash iquestCoacutemo describiriacutean a los seres humanos
mdash iquestQueacute los hace felicesmdash iquestQueacute cualidades consideran
deseables en un ser humano
mdash iquestQueacute aficiones animales accidentes geograacuteficos o muacutesica incluiriacutean en el disco
mdash Si tuvieran que escribir una carta a un ser alieniacutegena iquestqueacute le diriacutean
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
El alumnado podriacutea grabar un viacutedeo o un mensaje de voz composiciones musicales programas informaacuteticos robots creaciones artiacutesticas o fotografiacuteas Esta actividad ofrece muchas posibilidades para seguir un plantea-miento interdisciplinar amplio atractivo para todas las edades y todo tipo de capacidades
Otros cuadernos didaacutecticosConsulta todos los disponibles y descaacutergalos de la web wwweseroes
Deteccioacuten de exoplanetasESCONDIDOS EN LA LUZModelado de traacutensitos de exoplanetas
PRIMARIA
Ingenieriacutea de astronavesLA ALEACIOacuteN PERFECTADescubre las distintas propiedades de los materiales
PRIMARIA
Lanzamiento de cohetesTECNOLOGIacuteA ESPACIALCalcula y disentildea tu propio lanzamiento
PRIMARIA
Observador de la tierraCENTINELA INCANSABLERecogida y anaacutelisis de informacioacuten para comprender mejor nuestro planeta
PRIMARIA
Deteccioacuten de exoplanetasESCONDIDOS EN LA LUZModelado de traacutensitos de exoplanetas
SECUNDARIA Y BACHILLERATO
Ingenieriacutea de astronavesLA ALEACIOacuteN PERFECTADescubre las distintas propiedades de los materiales
SECUNDARIA Y BACHILLERATO
Lanzamiento de cohetesTECNOLOGIacuteA ESPACIALCalcula y disentildea tu propio lanzamiento
SECUNDARIA Y BACHILLERATO
Modelado de traacutensitos de exoplanetas
exoplanetasDeteccioacuten de
ESCONDIDOS EN LA LUZ
PrimariaCuaderno del profesorado
DE-P-01
Colaboradores ESERO Spain Mayo 2019
ANDALUCIacuteA Consejeriacutea de Educacioacuten y Deporte de la Junta de Andaluciacutea
ARAGOacuteN Fundacioacuten Centro Astronoacutemica Aragoneacutes Espacio 042
Fundacioacuten Ibercivis
ASTURIAS Consejeriacutea de Educacioacuten y Cultura del Gobierno del Principado de Asturias
CANARIAS Consejeriacutea de Educacioacuten y Universidades del Gobierno de Canarias
CATALUNtildeA CESIRE (Centre de Recursos Pedagogravegics Especiacutefics de Suport a la Innovacioacute i la Recerca Educativa) Departament drsquoEnsenyament Generalitat de Catalunya
GALICIA Conselleriacutea de Educacioacuten Universidade e Formacioacuten Profesional de la Xunta de Galicia
I BALEARES Conselleria De Educacioacuten y Universidad Govern Illes Balears
LA MANCHA Consejeriacutea de Eduacioacuten Cultura y Deportes Gobierno de Castilla La Mancha
MADRID Consejeriacutea de Educacioacuten e Investigacioacuten de la Comunidad de Madrid
Grupo de Investigacioacuten en Nutricioacuten Ejercicio y Estilo de Vida Saludable INEF Universidad Politeacutecnica de Madrid
MURCIA Consejeriacutea de Empleo Universidades y Empresa Regioacuten de Murcia
NAVARRA Pamplonetario
PAIacuteS VASCO Departamento de educacioacuten Gobierno Vasco
VALENCIA Ciutat de les Arts i les Ciegravencies Generalitat Valenciana
66 T8 Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
Puesta en comuacutenCada grupo interpretaraacute su composicioacuten para toda la clase iquestSe les ocurre alguna aportacioacuten para mejorar las piezas musicales
En el tema 7 el alumnado aprendioacute que los planetas con un cam-po magneacutetico producen sentildeales que se pueden detectar mediante radiotelescopios Si una raza alieniacutegena captara las sentildeales de radio naturales que emite la Tierra oiriacutea una serie de chasquidos y silbidos iexclparecidos a los de R2-D2 el robot de Star Wars
Vuelve a oiacuter los chasquidos y silbidos de la Tierra en el sitio ESA Kids
httpwwwesaintesaKIDSenSEM5QPSHKHF_LifeinSpace_0html
Oiacuted en clase un corte de Star Wars la firma de cinco notas de la peliacute-cula Encuentros en la tercera fase o cualquier otra muacutesica relacionada con el espacio
Actividad B El programa ScratchCada uno de los planetas de Trappist-1 tarda un tiempo diferente en completar una oacuterbita alrededor de su estrella central Las leyes de Ke-pler dicen que cuanto maacutes lejos se encuentra un planeta de su estrella maacutes tarda en recorrer su oacuterbita
En este proyecto en Scratch el periodo de cada oacuterbita es propor-cional a los periodos orbitales reales de los planetas de Trappist Cada vez que un planeta completa una oacuterbita el modelo emite un sonido diferente
httpsscratchmiteduprojects153216618
Los sonidos estaacuten asignados de la siguiente manera pero es faacutecil cam-biar esto dentro del modelo
B ndash Chomp C ndash Boing D ndash CricketE ndash Meow F ndash Alien Creak2 G ndash Bass BeatboxH ndash Goose
El tiempo que dura cada oacuterbita se puede encontrar en el programa Scratch y se da en segundos
El cursor proporcional del modelo se puede utilizar para obtener muacuteltiplos de cada periodo orbital Por ejemplo si la proporcioacuten se es-tablece en 2 entonces el periodo de Trappist-1b ascenderaacute a 302 se-gundos y el de Trappist-1h seraacute de 40 segundos
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
El alumnado podriacutea iniciarse en el empleo de un programa informaacutetico para crear sus propias composiciones musicales basadas en los patrones orbitales de los planetas de TRAPPIST-1 Beatwave es una aplicacioacuten interesante que se puede usar con teleacutefonos moacuteviles y que ofrece la posibilidad de crear ritmos simples melodiacuteas melodiacuteas paralelas y de antildeadir instrumentos de fondo
67T8Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
1 Pulsa la flecha identifica los distintos sonidos que se oyen 2 Ordeacutenalos por periodos (del maacutes corto al maacutes largo) Pulsa stop
para detener los sonidos3 Cronometra cada uno crea una tabla con los periodos orbitales
(en segundos) 4 Pulsa en cada planeta para comprobar que cada sonido se re-
produce por separado Los datos reales de los planetas se pue-den encontrar en Wikipedia
httpsenwikiped iaorgwikiTRAPPIST-1mediaFile-PIA21425_-_TRAPPIST-1_Statistics_Tablejpg
El alumnado podriacutea recrear las oacuterbitas intentando cronometrar sus perio-dos mientras caminan en torno a una laquoestrellaraquo de manera que siempre pasen por el mismo punto cada vez que oigan el sonido de su planeta Esta recreacioacuten fiacutesica de las oacuterbitas con alumnos representando cada uno de los planetas orbitando alrededor de una estrella central podriacutea ayudar al grupo a entender la distancia a la que se encuentra cada planeta de la estrella y la velocidad a la que se desplaza en relacioacuten con los demaacutes pla-netas del sistema Asimismo podriacutea ayudarles a entender queacute hicieron en realidad durante la actividad con el programa Scratch que cada sonido re-presenta una oacuterbita completa Tendriacutean que poner a escala la distancia de las oacuterbitas porque si no algunos tardariacutean diacuteas en completar una vuelta de modo que un ejercicio matemaacutetico uacutetil consistiriacutea en crear una escala adecuada que pudiera representarse dentro de la clase Para ello deberaacuten asumir que las oacuterbitas son circulares Si juegan con el cursor proporcional del modelo encontraraacuten la mejor opcioacuten para que todos los planetas com-pleten sanos y salvos sus oacuterbitas respectivas Deberaacuten calcular la longitud del periodo de su sonido particular y luego lo comprobaraacuten
Quien tenga habilidad programando podraacute ampliar el ejercicio in-troduciendo las oacuterbitas de los planetas en el modelo
En este enlace se puede encontrar un ejemplo de movimiento circular
en Scratch
httpsscratchmiteduprojects11439426
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Usar los datos del periodo orbital para crear una composicioacuten musical similar para nuestro Sistema Solar y compara los dos sistemas
Crear una animacioacuten con Scratch para ilustrar la rotacioacuten de los planetas del sistema TRAPPIST-1 en torno a su estrella
gt Captura de pantalla del programa Scratch
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los planetas extrasolares y sus estrellas se
encuentran a millones de antildeos-luz de distancia del Sistema Solar
bull que las condiciones ambientales que se dan en esos planetas son diversas
bull que los seres vivos experimentan adaptaciones a lo largo del tiempo para sobrevivir en las condiciones ambientales que existen en cada momento
bull que en otros sistemas planetarios podriacutea haber formas de vida diferentes a las de la Tierra
Contexto
En esta actividad el alumnado recopilaraacute informacioacuten sobre planetas extrasolares y basaacutendose en ella usaraacute la imaginacioacuten y trabajaraacute de manera creativa para disentildear y describir un nuevo exoplaneta Para ello tendraacute en cuenta rasgos clave y las adaptaciones que necesitariacutean desarrollar los seres vivos para sobrevivir en las condiciones ambientales de ese
planeta
gt ExoMars Rover ESAATG medialab
69
tema 9AGENCIA DE VIAJES A PLANETAS EXTRASOLARES
Exploracioacuten de mundos alieniacutegenas
Libros tabletas y ordenadores
de consulta
Rotuladores y laacutepices
de colores
70 T9
Ordenador con conexioacuten a
internet
Material necesario para realizar la actividad
Papel
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astroacutenomo
galaacutectico y extragalaacutectico y Astrobioacutelogo
71T9Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
Para preparar con antelacioacutenPara esta actividad se pueden preparar etiquetas identificativas para las profesiones de astroacutenomo extra-galaacutectico y astrobioacutelogo
IntroduccioacutenExplica en clase que en este tema deben actuar en primer lugar como astroacutenomos extragalaacutecticos para estudiar y disentildear un planeta extrasolar distante Despueacutes haraacuten las veces de astrobioacutelogos para estudiar y disentildear alguna forma de vida alieniacutegena uacutenica y tendraacuten que describir coacutemo se ha adaptado a las condi-ciones ambientales que imperan en su lejano mundo
Empieza la actividad con un emocionante viaje a mundos distantes usando la herramienta interactiva httpeyesjplnasagoveyes-on-exoplanetshtml
Muestra en clase las imaacutegenes del sitio en Internet de la NASAhttpsexoplanetsnasagovalien-worldsexoplanet-travel-bureau
En este sitio encontraraacutes una seleccioacuten de carteles con gran variedad de exoplanetas que ilustran los rasgos uacutenicos de cada uno de ellos
bull TRAPPIST-1_Planet hop from TRAPPIST-1 (de planeta en planeta desde TRAPPIST-1)
bull PSOJ31885-22 _Where the night life never ends (Donde la vida nocturna nunca cesa)
bull HD4037G_Experience the gravity of a super earth (Experimenta la gravedad de una supertierra)
bull KEPLER-16B_Where your shadow always has company (Donde tu sombra siempre tiene compantildeiacutea)
bull 51 Pegasi-b_Greetings from your first exoplanet (Saludos desde tu primer exoplaneta)
bull KEPLER-186F_Where the grass is always redder (Donde la hierba siempre es maacutes roja)
El tamantildeos de estos exoplanetas va desde las supertierras hasta los minineptunos algunos son rocosos otros son aacuteridos como desiertos los hay volcaacutenicos achicharrantes geacutelidos unos son asolados por potentes vientos otros son bombardeados por radiacioacuten intensa
gt Muestra de carteles sobre exoplanetas del sitio web de la NASA
72 T9 Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
Actividad ACada grupo estudiaraacute varios sistemas de planetas extrasolares y con la informacioacuten obtenida crearaacute una descripcioacuten detallada del mundo distante inventado por ellos A continuacioacuten disentildearaacuten un cartel en el que figuren los principales rasgos de ese planeta
Actividad BSi en ese mundo pudiera haber vida iquestqueacute forma tendriacutea iquestQueacute clase de adaptaciones tendriacutean que desarrollar los seres vivos para sobrevivir en las condiciones ambientales de este planeta La astrobiologiacutea aspira a descubrir cuaacuteles son las condiciones necesarias para la vida y queacute formas puede adoptar la vida Los alumnos asumiraacuten el papel de as-trobioacutelogos para estudiar los entornos extremos que hay en la Tierra y las adaptaciones que han desarrollado los seres vivos para sobrevivir en ellos Usaraacuten esta informacioacuten para describir la clase de vida alieniacutegena que podriacutea existir en el nuevo mundo que han imaginado Dibujaraacuten y pondraacuten nombre a esta nueva forma de vida y sentildealaraacuten sus rasgos principales
Puesta en comuacutenLos grupos presentaraacuten sus disentildeos ante su clase o ante otra clase y describiraacuten con detalle el mundo alieniacutegena que han inventado Expli-caraacuten queacute adaptaciones han desarrollado los seres vivos para adaptar-se a ese entorno
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Si fuera posible iquesta cuaacutel de esos exoplanetas viajariacutean los chicos o enviariacutean una sonda para estudiarlo y por queacute El docente haraacute hincapieacute en que es imposible viajar a estos exoplanetas distantes debido a las inmensas distancias que nos separan de ellos iquestCoacutemo seriacutea ese lugar Si pudieran elegir sus caracteriacutesticas iquestcuaacuteles creen que seriacutean las ideales para vivir felices y con bienestar
Puede que los grupos quieran componer una muacutesica para acompantildear su mural Tambieacuten podriacutean disentildear confeccionar y decorar una maqueta para ilustrar los rasgos principales del mundo distante que han elegido Esta actividad podriacutea relacionarse con otros temas interdisciplinares del curriacuteculo como dibujo teatro tecnologiacutea ingenieriacutea geografiacutea lecto-escritura e informaacutetica
73T9Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
VoyagerEn 1977 se lanzaron las dos sondas gemelas Voyager 1 y 2 para explo-rar regiones del espacio a las que ninguacuten otro artefacto terrestre habiacutea llegado jamaacutes Ambas estaacuten maacutes lejos del Sol que Plutoacuten y a traveacutes de los datos que siguen enviando a la Tierra los cientiacuteficos confiacutean en co-nocer mejor el espacio que media entre las estrellas llamado espacio interestelar La nave lleva a bordo un disco de cobre chapado en oro de unos 30 cm con sonidos e imaacutegenes seleccionados para retratar la diversidad de la vida y la cultura en la Tierra
mdash iquestQueacute pondriacutean los chicos en un disco asiacute para enviar en una misioacuten con destino a un planeta distante situado fuera de los confines de nuestra propia Galaxia
mdash iquestCoacutemo describiriacutean a los seres humanos
mdash iquestQueacute los hace felicesmdash iquestQueacute cualidades consideran
deseables en un ser humano
mdash iquestQueacute aficiones animales accidentes geograacuteficos o muacutesica incluiriacutean en el disco
mdash Si tuvieran que escribir una carta a un ser alieniacutegena iquestqueacute le diriacutean
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
El alumnado podriacutea grabar un viacutedeo o un mensaje de voz composiciones musicales programas informaacuteticos robots creaciones artiacutesticas o fotografiacuteas Esta actividad ofrece muchas posibilidades para seguir un plantea-miento interdisciplinar amplio atractivo para todas las edades y todo tipo de capacidades
Otros cuadernos didaacutecticosConsulta todos los disponibles y descaacutergalos de la web wwweseroes
Deteccioacuten de exoplanetasESCONDIDOS EN LA LUZModelado de traacutensitos de exoplanetas
PRIMARIA
Ingenieriacutea de astronavesLA ALEACIOacuteN PERFECTADescubre las distintas propiedades de los materiales
PRIMARIA
Lanzamiento de cohetesTECNOLOGIacuteA ESPACIALCalcula y disentildea tu propio lanzamiento
PRIMARIA
Observador de la tierraCENTINELA INCANSABLERecogida y anaacutelisis de informacioacuten para comprender mejor nuestro planeta
PRIMARIA
Deteccioacuten de exoplanetasESCONDIDOS EN LA LUZModelado de traacutensitos de exoplanetas
SECUNDARIA Y BACHILLERATO
Ingenieriacutea de astronavesLA ALEACIOacuteN PERFECTADescubre las distintas propiedades de los materiales
SECUNDARIA Y BACHILLERATO
Lanzamiento de cohetesTECNOLOGIacuteA ESPACIALCalcula y disentildea tu propio lanzamiento
SECUNDARIA Y BACHILLERATO
Modelado de traacutensitos de exoplanetas
exoplanetasDeteccioacuten de
ESCONDIDOS EN LA LUZ
PrimariaCuaderno del profesorado
DE-P-01
Colaboradores ESERO Spain Mayo 2019
ANDALUCIacuteA Consejeriacutea de Educacioacuten y Deporte de la Junta de Andaluciacutea
ARAGOacuteN Fundacioacuten Centro Astronoacutemica Aragoneacutes Espacio 042
Fundacioacuten Ibercivis
ASTURIAS Consejeriacutea de Educacioacuten y Cultura del Gobierno del Principado de Asturias
CANARIAS Consejeriacutea de Educacioacuten y Universidades del Gobierno de Canarias
CATALUNtildeA CESIRE (Centre de Recursos Pedagogravegics Especiacutefics de Suport a la Innovacioacute i la Recerca Educativa) Departament drsquoEnsenyament Generalitat de Catalunya
GALICIA Conselleriacutea de Educacioacuten Universidade e Formacioacuten Profesional de la Xunta de Galicia
I BALEARES Conselleria De Educacioacuten y Universidad Govern Illes Balears
LA MANCHA Consejeriacutea de Eduacioacuten Cultura y Deportes Gobierno de Castilla La Mancha
MADRID Consejeriacutea de Educacioacuten e Investigacioacuten de la Comunidad de Madrid
Grupo de Investigacioacuten en Nutricioacuten Ejercicio y Estilo de Vida Saludable INEF Universidad Politeacutecnica de Madrid
MURCIA Consejeriacutea de Empleo Universidades y Empresa Regioacuten de Murcia
NAVARRA Pamplonetario
PAIacuteS VASCO Departamento de educacioacuten Gobierno Vasco
VALENCIA Ciutat de les Arts i les Ciegravencies Generalitat Valenciana
67T8Tema 8 La muacutesica de los planetas extrasolares
1 Pulsa la flecha identifica los distintos sonidos que se oyen 2 Ordeacutenalos por periodos (del maacutes corto al maacutes largo) Pulsa stop
para detener los sonidos3 Cronometra cada uno crea una tabla con los periodos orbitales
(en segundos) 4 Pulsa en cada planeta para comprobar que cada sonido se re-
produce por separado Los datos reales de los planetas se pue-den encontrar en Wikipedia
httpsenwikiped iaorgwikiTRAPPIST-1mediaFile-PIA21425_-_TRAPPIST-1_Statistics_Tablejpg
El alumnado podriacutea recrear las oacuterbitas intentando cronometrar sus perio-dos mientras caminan en torno a una laquoestrellaraquo de manera que siempre pasen por el mismo punto cada vez que oigan el sonido de su planeta Esta recreacioacuten fiacutesica de las oacuterbitas con alumnos representando cada uno de los planetas orbitando alrededor de una estrella central podriacutea ayudar al grupo a entender la distancia a la que se encuentra cada planeta de la estrella y la velocidad a la que se desplaza en relacioacuten con los demaacutes pla-netas del sistema Asimismo podriacutea ayudarles a entender queacute hicieron en realidad durante la actividad con el programa Scratch que cada sonido re-presenta una oacuterbita completa Tendriacutean que poner a escala la distancia de las oacuterbitas porque si no algunos tardariacutean diacuteas en completar una vuelta de modo que un ejercicio matemaacutetico uacutetil consistiriacutea en crear una escala adecuada que pudiera representarse dentro de la clase Para ello deberaacuten asumir que las oacuterbitas son circulares Si juegan con el cursor proporcional del modelo encontraraacuten la mejor opcioacuten para que todos los planetas com-pleten sanos y salvos sus oacuterbitas respectivas Deberaacuten calcular la longitud del periodo de su sonido particular y luego lo comprobaraacuten
Quien tenga habilidad programando podraacute ampliar el ejercicio in-troduciendo las oacuterbitas de los planetas en el modelo
En este enlace se puede encontrar un ejemplo de movimiento circular
en Scratch
httpsscratchmiteduprojects11439426
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Usar los datos del periodo orbital para crear una composicioacuten musical similar para nuestro Sistema Solar y compara los dos sistemas
Crear una animacioacuten con Scratch para ilustrar la rotacioacuten de los planetas del sistema TRAPPIST-1 en torno a su estrella
gt Captura de pantalla del programa Scratch
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los planetas extrasolares y sus estrellas se
encuentran a millones de antildeos-luz de distancia del Sistema Solar
bull que las condiciones ambientales que se dan en esos planetas son diversas
bull que los seres vivos experimentan adaptaciones a lo largo del tiempo para sobrevivir en las condiciones ambientales que existen en cada momento
bull que en otros sistemas planetarios podriacutea haber formas de vida diferentes a las de la Tierra
Contexto
En esta actividad el alumnado recopilaraacute informacioacuten sobre planetas extrasolares y basaacutendose en ella usaraacute la imaginacioacuten y trabajaraacute de manera creativa para disentildear y describir un nuevo exoplaneta Para ello tendraacute en cuenta rasgos clave y las adaptaciones que necesitariacutean desarrollar los seres vivos para sobrevivir en las condiciones ambientales de ese
planeta
gt ExoMars Rover ESAATG medialab
69
tema 9AGENCIA DE VIAJES A PLANETAS EXTRASOLARES
Exploracioacuten de mundos alieniacutegenas
Libros tabletas y ordenadores
de consulta
Rotuladores y laacutepices
de colores
70 T9
Ordenador con conexioacuten a
internet
Material necesario para realizar la actividad
Papel
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astroacutenomo
galaacutectico y extragalaacutectico y Astrobioacutelogo
71T9Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
Para preparar con antelacioacutenPara esta actividad se pueden preparar etiquetas identificativas para las profesiones de astroacutenomo extra-galaacutectico y astrobioacutelogo
IntroduccioacutenExplica en clase que en este tema deben actuar en primer lugar como astroacutenomos extragalaacutecticos para estudiar y disentildear un planeta extrasolar distante Despueacutes haraacuten las veces de astrobioacutelogos para estudiar y disentildear alguna forma de vida alieniacutegena uacutenica y tendraacuten que describir coacutemo se ha adaptado a las condi-ciones ambientales que imperan en su lejano mundo
Empieza la actividad con un emocionante viaje a mundos distantes usando la herramienta interactiva httpeyesjplnasagoveyes-on-exoplanetshtml
Muestra en clase las imaacutegenes del sitio en Internet de la NASAhttpsexoplanetsnasagovalien-worldsexoplanet-travel-bureau
En este sitio encontraraacutes una seleccioacuten de carteles con gran variedad de exoplanetas que ilustran los rasgos uacutenicos de cada uno de ellos
bull TRAPPIST-1_Planet hop from TRAPPIST-1 (de planeta en planeta desde TRAPPIST-1)
bull PSOJ31885-22 _Where the night life never ends (Donde la vida nocturna nunca cesa)
bull HD4037G_Experience the gravity of a super earth (Experimenta la gravedad de una supertierra)
bull KEPLER-16B_Where your shadow always has company (Donde tu sombra siempre tiene compantildeiacutea)
bull 51 Pegasi-b_Greetings from your first exoplanet (Saludos desde tu primer exoplaneta)
bull KEPLER-186F_Where the grass is always redder (Donde la hierba siempre es maacutes roja)
El tamantildeos de estos exoplanetas va desde las supertierras hasta los minineptunos algunos son rocosos otros son aacuteridos como desiertos los hay volcaacutenicos achicharrantes geacutelidos unos son asolados por potentes vientos otros son bombardeados por radiacioacuten intensa
gt Muestra de carteles sobre exoplanetas del sitio web de la NASA
72 T9 Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
Actividad ACada grupo estudiaraacute varios sistemas de planetas extrasolares y con la informacioacuten obtenida crearaacute una descripcioacuten detallada del mundo distante inventado por ellos A continuacioacuten disentildearaacuten un cartel en el que figuren los principales rasgos de ese planeta
Actividad BSi en ese mundo pudiera haber vida iquestqueacute forma tendriacutea iquestQueacute clase de adaptaciones tendriacutean que desarrollar los seres vivos para sobrevivir en las condiciones ambientales de este planeta La astrobiologiacutea aspira a descubrir cuaacuteles son las condiciones necesarias para la vida y queacute formas puede adoptar la vida Los alumnos asumiraacuten el papel de as-trobioacutelogos para estudiar los entornos extremos que hay en la Tierra y las adaptaciones que han desarrollado los seres vivos para sobrevivir en ellos Usaraacuten esta informacioacuten para describir la clase de vida alieniacutegena que podriacutea existir en el nuevo mundo que han imaginado Dibujaraacuten y pondraacuten nombre a esta nueva forma de vida y sentildealaraacuten sus rasgos principales
Puesta en comuacutenLos grupos presentaraacuten sus disentildeos ante su clase o ante otra clase y describiraacuten con detalle el mundo alieniacutegena que han inventado Expli-caraacuten queacute adaptaciones han desarrollado los seres vivos para adaptar-se a ese entorno
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Si fuera posible iquesta cuaacutel de esos exoplanetas viajariacutean los chicos o enviariacutean una sonda para estudiarlo y por queacute El docente haraacute hincapieacute en que es imposible viajar a estos exoplanetas distantes debido a las inmensas distancias que nos separan de ellos iquestCoacutemo seriacutea ese lugar Si pudieran elegir sus caracteriacutesticas iquestcuaacuteles creen que seriacutean las ideales para vivir felices y con bienestar
Puede que los grupos quieran componer una muacutesica para acompantildear su mural Tambieacuten podriacutean disentildear confeccionar y decorar una maqueta para ilustrar los rasgos principales del mundo distante que han elegido Esta actividad podriacutea relacionarse con otros temas interdisciplinares del curriacuteculo como dibujo teatro tecnologiacutea ingenieriacutea geografiacutea lecto-escritura e informaacutetica
73T9Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
VoyagerEn 1977 se lanzaron las dos sondas gemelas Voyager 1 y 2 para explo-rar regiones del espacio a las que ninguacuten otro artefacto terrestre habiacutea llegado jamaacutes Ambas estaacuten maacutes lejos del Sol que Plutoacuten y a traveacutes de los datos que siguen enviando a la Tierra los cientiacuteficos confiacutean en co-nocer mejor el espacio que media entre las estrellas llamado espacio interestelar La nave lleva a bordo un disco de cobre chapado en oro de unos 30 cm con sonidos e imaacutegenes seleccionados para retratar la diversidad de la vida y la cultura en la Tierra
mdash iquestQueacute pondriacutean los chicos en un disco asiacute para enviar en una misioacuten con destino a un planeta distante situado fuera de los confines de nuestra propia Galaxia
mdash iquestCoacutemo describiriacutean a los seres humanos
mdash iquestQueacute los hace felicesmdash iquestQueacute cualidades consideran
deseables en un ser humano
mdash iquestQueacute aficiones animales accidentes geograacuteficos o muacutesica incluiriacutean en el disco
mdash Si tuvieran que escribir una carta a un ser alieniacutegena iquestqueacute le diriacutean
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
El alumnado podriacutea grabar un viacutedeo o un mensaje de voz composiciones musicales programas informaacuteticos robots creaciones artiacutesticas o fotografiacuteas Esta actividad ofrece muchas posibilidades para seguir un plantea-miento interdisciplinar amplio atractivo para todas las edades y todo tipo de capacidades
Otros cuadernos didaacutecticosConsulta todos los disponibles y descaacutergalos de la web wwweseroes
Deteccioacuten de exoplanetasESCONDIDOS EN LA LUZModelado de traacutensitos de exoplanetas
PRIMARIA
Ingenieriacutea de astronavesLA ALEACIOacuteN PERFECTADescubre las distintas propiedades de los materiales
PRIMARIA
Lanzamiento de cohetesTECNOLOGIacuteA ESPACIALCalcula y disentildea tu propio lanzamiento
PRIMARIA
Observador de la tierraCENTINELA INCANSABLERecogida y anaacutelisis de informacioacuten para comprender mejor nuestro planeta
PRIMARIA
Deteccioacuten de exoplanetasESCONDIDOS EN LA LUZModelado de traacutensitos de exoplanetas
SECUNDARIA Y BACHILLERATO
Ingenieriacutea de astronavesLA ALEACIOacuteN PERFECTADescubre las distintas propiedades de los materiales
SECUNDARIA Y BACHILLERATO
Lanzamiento de cohetesTECNOLOGIacuteA ESPACIALCalcula y disentildea tu propio lanzamiento
SECUNDARIA Y BACHILLERATO
Modelado de traacutensitos de exoplanetas
exoplanetasDeteccioacuten de
ESCONDIDOS EN LA LUZ
PrimariaCuaderno del profesorado
DE-P-01
Colaboradores ESERO Spain Mayo 2019
ANDALUCIacuteA Consejeriacutea de Educacioacuten y Deporte de la Junta de Andaluciacutea
ARAGOacuteN Fundacioacuten Centro Astronoacutemica Aragoneacutes Espacio 042
Fundacioacuten Ibercivis
ASTURIAS Consejeriacutea de Educacioacuten y Cultura del Gobierno del Principado de Asturias
CANARIAS Consejeriacutea de Educacioacuten y Universidades del Gobierno de Canarias
CATALUNtildeA CESIRE (Centre de Recursos Pedagogravegics Especiacutefics de Suport a la Innovacioacute i la Recerca Educativa) Departament drsquoEnsenyament Generalitat de Catalunya
GALICIA Conselleriacutea de Educacioacuten Universidade e Formacioacuten Profesional de la Xunta de Galicia
I BALEARES Conselleria De Educacioacuten y Universidad Govern Illes Balears
LA MANCHA Consejeriacutea de Eduacioacuten Cultura y Deportes Gobierno de Castilla La Mancha
MADRID Consejeriacutea de Educacioacuten e Investigacioacuten de la Comunidad de Madrid
Grupo de Investigacioacuten en Nutricioacuten Ejercicio y Estilo de Vida Saludable INEF Universidad Politeacutecnica de Madrid
MURCIA Consejeriacutea de Empleo Universidades y Empresa Regioacuten de Murcia
NAVARRA Pamplonetario
PAIacuteS VASCO Departamento de educacioacuten Gobierno Vasco
VALENCIA Ciutat de les Arts i les Ciegravencies Generalitat Valenciana
[ O B J E T I V O S ]
Aprenderbull que los planetas extrasolares y sus estrellas se
encuentran a millones de antildeos-luz de distancia del Sistema Solar
bull que las condiciones ambientales que se dan en esos planetas son diversas
bull que los seres vivos experimentan adaptaciones a lo largo del tiempo para sobrevivir en las condiciones ambientales que existen en cada momento
bull que en otros sistemas planetarios podriacutea haber formas de vida diferentes a las de la Tierra
Contexto
En esta actividad el alumnado recopilaraacute informacioacuten sobre planetas extrasolares y basaacutendose en ella usaraacute la imaginacioacuten y trabajaraacute de manera creativa para disentildear y describir un nuevo exoplaneta Para ello tendraacute en cuenta rasgos clave y las adaptaciones que necesitariacutean desarrollar los seres vivos para sobrevivir en las condiciones ambientales de ese
planeta
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Exploracioacuten de mundos alieniacutegenas
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internet
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Papel
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Material opcional
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71T9Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
Para preparar con antelacioacutenPara esta actividad se pueden preparar etiquetas identificativas para las profesiones de astroacutenomo extra-galaacutectico y astrobioacutelogo
IntroduccioacutenExplica en clase que en este tema deben actuar en primer lugar como astroacutenomos extragalaacutecticos para estudiar y disentildear un planeta extrasolar distante Despueacutes haraacuten las veces de astrobioacutelogos para estudiar y disentildear alguna forma de vida alieniacutegena uacutenica y tendraacuten que describir coacutemo se ha adaptado a las condi-ciones ambientales que imperan en su lejano mundo
Empieza la actividad con un emocionante viaje a mundos distantes usando la herramienta interactiva httpeyesjplnasagoveyes-on-exoplanetshtml
Muestra en clase las imaacutegenes del sitio en Internet de la NASAhttpsexoplanetsnasagovalien-worldsexoplanet-travel-bureau
En este sitio encontraraacutes una seleccioacuten de carteles con gran variedad de exoplanetas que ilustran los rasgos uacutenicos de cada uno de ellos
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bull PSOJ31885-22 _Where the night life never ends (Donde la vida nocturna nunca cesa)
bull HD4037G_Experience the gravity of a super earth (Experimenta la gravedad de una supertierra)
bull KEPLER-16B_Where your shadow always has company (Donde tu sombra siempre tiene compantildeiacutea)
bull 51 Pegasi-b_Greetings from your first exoplanet (Saludos desde tu primer exoplaneta)
bull KEPLER-186F_Where the grass is always redder (Donde la hierba siempre es maacutes roja)
El tamantildeos de estos exoplanetas va desde las supertierras hasta los minineptunos algunos son rocosos otros son aacuteridos como desiertos los hay volcaacutenicos achicharrantes geacutelidos unos son asolados por potentes vientos otros son bombardeados por radiacioacuten intensa
gt Muestra de carteles sobre exoplanetas del sitio web de la NASA
72 T9 Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
Actividad ACada grupo estudiaraacute varios sistemas de planetas extrasolares y con la informacioacuten obtenida crearaacute una descripcioacuten detallada del mundo distante inventado por ellos A continuacioacuten disentildearaacuten un cartel en el que figuren los principales rasgos de ese planeta
Actividad BSi en ese mundo pudiera haber vida iquestqueacute forma tendriacutea iquestQueacute clase de adaptaciones tendriacutean que desarrollar los seres vivos para sobrevivir en las condiciones ambientales de este planeta La astrobiologiacutea aspira a descubrir cuaacuteles son las condiciones necesarias para la vida y queacute formas puede adoptar la vida Los alumnos asumiraacuten el papel de as-trobioacutelogos para estudiar los entornos extremos que hay en la Tierra y las adaptaciones que han desarrollado los seres vivos para sobrevivir en ellos Usaraacuten esta informacioacuten para describir la clase de vida alieniacutegena que podriacutea existir en el nuevo mundo que han imaginado Dibujaraacuten y pondraacuten nombre a esta nueva forma de vida y sentildealaraacuten sus rasgos principales
Puesta en comuacutenLos grupos presentaraacuten sus disentildeos ante su clase o ante otra clase y describiraacuten con detalle el mundo alieniacutegena que han inventado Expli-caraacuten queacute adaptaciones han desarrollado los seres vivos para adaptar-se a ese entorno
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Si fuera posible iquesta cuaacutel de esos exoplanetas viajariacutean los chicos o enviariacutean una sonda para estudiarlo y por queacute El docente haraacute hincapieacute en que es imposible viajar a estos exoplanetas distantes debido a las inmensas distancias que nos separan de ellos iquestCoacutemo seriacutea ese lugar Si pudieran elegir sus caracteriacutesticas iquestcuaacuteles creen que seriacutean las ideales para vivir felices y con bienestar
Puede que los grupos quieran componer una muacutesica para acompantildear su mural Tambieacuten podriacutean disentildear confeccionar y decorar una maqueta para ilustrar los rasgos principales del mundo distante que han elegido Esta actividad podriacutea relacionarse con otros temas interdisciplinares del curriacuteculo como dibujo teatro tecnologiacutea ingenieriacutea geografiacutea lecto-escritura e informaacutetica
73T9Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
VoyagerEn 1977 se lanzaron las dos sondas gemelas Voyager 1 y 2 para explo-rar regiones del espacio a las que ninguacuten otro artefacto terrestre habiacutea llegado jamaacutes Ambas estaacuten maacutes lejos del Sol que Plutoacuten y a traveacutes de los datos que siguen enviando a la Tierra los cientiacuteficos confiacutean en co-nocer mejor el espacio que media entre las estrellas llamado espacio interestelar La nave lleva a bordo un disco de cobre chapado en oro de unos 30 cm con sonidos e imaacutegenes seleccionados para retratar la diversidad de la vida y la cultura en la Tierra
mdash iquestQueacute pondriacutean los chicos en un disco asiacute para enviar en una misioacuten con destino a un planeta distante situado fuera de los confines de nuestra propia Galaxia
mdash iquestCoacutemo describiriacutean a los seres humanos
mdash iquestQueacute los hace felicesmdash iquestQueacute cualidades consideran
deseables en un ser humano
mdash iquestQueacute aficiones animales accidentes geograacuteficos o muacutesica incluiriacutean en el disco
mdash Si tuvieran que escribir una carta a un ser alieniacutegena iquestqueacute le diriacutean
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
El alumnado podriacutea grabar un viacutedeo o un mensaje de voz composiciones musicales programas informaacuteticos robots creaciones artiacutesticas o fotografiacuteas Esta actividad ofrece muchas posibilidades para seguir un plantea-miento interdisciplinar amplio atractivo para todas las edades y todo tipo de capacidades
Otros cuadernos didaacutecticosConsulta todos los disponibles y descaacutergalos de la web wwweseroes
Deteccioacuten de exoplanetasESCONDIDOS EN LA LUZModelado de traacutensitos de exoplanetas
PRIMARIA
Ingenieriacutea de astronavesLA ALEACIOacuteN PERFECTADescubre las distintas propiedades de los materiales
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PRIMARIA
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SECUNDARIA Y BACHILLERATO
Ingenieriacutea de astronavesLA ALEACIOacuteN PERFECTADescubre las distintas propiedades de los materiales
SECUNDARIA Y BACHILLERATO
Lanzamiento de cohetesTECNOLOGIacuteA ESPACIALCalcula y disentildea tu propio lanzamiento
SECUNDARIA Y BACHILLERATO
Modelado de traacutensitos de exoplanetas
exoplanetasDeteccioacuten de
ESCONDIDOS EN LA LUZ
PrimariaCuaderno del profesorado
DE-P-01
Colaboradores ESERO Spain Mayo 2019
ANDALUCIacuteA Consejeriacutea de Educacioacuten y Deporte de la Junta de Andaluciacutea
ARAGOacuteN Fundacioacuten Centro Astronoacutemica Aragoneacutes Espacio 042
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ASTURIAS Consejeriacutea de Educacioacuten y Cultura del Gobierno del Principado de Asturias
CANARIAS Consejeriacutea de Educacioacuten y Universidades del Gobierno de Canarias
CATALUNtildeA CESIRE (Centre de Recursos Pedagogravegics Especiacutefics de Suport a la Innovacioacute i la Recerca Educativa) Departament drsquoEnsenyament Generalitat de Catalunya
GALICIA Conselleriacutea de Educacioacuten Universidade e Formacioacuten Profesional de la Xunta de Galicia
I BALEARES Conselleria De Educacioacuten y Universidad Govern Illes Balears
LA MANCHA Consejeriacutea de Eduacioacuten Cultura y Deportes Gobierno de Castilla La Mancha
MADRID Consejeriacutea de Educacioacuten e Investigacioacuten de la Comunidad de Madrid
Grupo de Investigacioacuten en Nutricioacuten Ejercicio y Estilo de Vida Saludable INEF Universidad Politeacutecnica de Madrid
MURCIA Consejeriacutea de Empleo Universidades y Empresa Regioacuten de Murcia
NAVARRA Pamplonetario
PAIacuteS VASCO Departamento de educacioacuten Gobierno Vasco
VALENCIA Ciutat de les Arts i les Ciegravencies Generalitat Valenciana
69
tema 9AGENCIA DE VIAJES A PLANETAS EXTRASOLARES
Exploracioacuten de mundos alieniacutegenas
Libros tabletas y ordenadores
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Rotuladores y laacutepices
de colores
70 T9
Ordenador con conexioacuten a
internet
Material necesario para realizar la actividad
Papel
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astroacutenomo
galaacutectico y extragalaacutectico y Astrobioacutelogo
71T9Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
Para preparar con antelacioacutenPara esta actividad se pueden preparar etiquetas identificativas para las profesiones de astroacutenomo extra-galaacutectico y astrobioacutelogo
IntroduccioacutenExplica en clase que en este tema deben actuar en primer lugar como astroacutenomos extragalaacutecticos para estudiar y disentildear un planeta extrasolar distante Despueacutes haraacuten las veces de astrobioacutelogos para estudiar y disentildear alguna forma de vida alieniacutegena uacutenica y tendraacuten que describir coacutemo se ha adaptado a las condi-ciones ambientales que imperan en su lejano mundo
Empieza la actividad con un emocionante viaje a mundos distantes usando la herramienta interactiva httpeyesjplnasagoveyes-on-exoplanetshtml
Muestra en clase las imaacutegenes del sitio en Internet de la NASAhttpsexoplanetsnasagovalien-worldsexoplanet-travel-bureau
En este sitio encontraraacutes una seleccioacuten de carteles con gran variedad de exoplanetas que ilustran los rasgos uacutenicos de cada uno de ellos
bull TRAPPIST-1_Planet hop from TRAPPIST-1 (de planeta en planeta desde TRAPPIST-1)
bull PSOJ31885-22 _Where the night life never ends (Donde la vida nocturna nunca cesa)
bull HD4037G_Experience the gravity of a super earth (Experimenta la gravedad de una supertierra)
bull KEPLER-16B_Where your shadow always has company (Donde tu sombra siempre tiene compantildeiacutea)
bull 51 Pegasi-b_Greetings from your first exoplanet (Saludos desde tu primer exoplaneta)
bull KEPLER-186F_Where the grass is always redder (Donde la hierba siempre es maacutes roja)
El tamantildeos de estos exoplanetas va desde las supertierras hasta los minineptunos algunos son rocosos otros son aacuteridos como desiertos los hay volcaacutenicos achicharrantes geacutelidos unos son asolados por potentes vientos otros son bombardeados por radiacioacuten intensa
gt Muestra de carteles sobre exoplanetas del sitio web de la NASA
72 T9 Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
Actividad ACada grupo estudiaraacute varios sistemas de planetas extrasolares y con la informacioacuten obtenida crearaacute una descripcioacuten detallada del mundo distante inventado por ellos A continuacioacuten disentildearaacuten un cartel en el que figuren los principales rasgos de ese planeta
Actividad BSi en ese mundo pudiera haber vida iquestqueacute forma tendriacutea iquestQueacute clase de adaptaciones tendriacutean que desarrollar los seres vivos para sobrevivir en las condiciones ambientales de este planeta La astrobiologiacutea aspira a descubrir cuaacuteles son las condiciones necesarias para la vida y queacute formas puede adoptar la vida Los alumnos asumiraacuten el papel de as-trobioacutelogos para estudiar los entornos extremos que hay en la Tierra y las adaptaciones que han desarrollado los seres vivos para sobrevivir en ellos Usaraacuten esta informacioacuten para describir la clase de vida alieniacutegena que podriacutea existir en el nuevo mundo que han imaginado Dibujaraacuten y pondraacuten nombre a esta nueva forma de vida y sentildealaraacuten sus rasgos principales
Puesta en comuacutenLos grupos presentaraacuten sus disentildeos ante su clase o ante otra clase y describiraacuten con detalle el mundo alieniacutegena que han inventado Expli-caraacuten queacute adaptaciones han desarrollado los seres vivos para adaptar-se a ese entorno
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Si fuera posible iquesta cuaacutel de esos exoplanetas viajariacutean los chicos o enviariacutean una sonda para estudiarlo y por queacute El docente haraacute hincapieacute en que es imposible viajar a estos exoplanetas distantes debido a las inmensas distancias que nos separan de ellos iquestCoacutemo seriacutea ese lugar Si pudieran elegir sus caracteriacutesticas iquestcuaacuteles creen que seriacutean las ideales para vivir felices y con bienestar
Puede que los grupos quieran componer una muacutesica para acompantildear su mural Tambieacuten podriacutean disentildear confeccionar y decorar una maqueta para ilustrar los rasgos principales del mundo distante que han elegido Esta actividad podriacutea relacionarse con otros temas interdisciplinares del curriacuteculo como dibujo teatro tecnologiacutea ingenieriacutea geografiacutea lecto-escritura e informaacutetica
73T9Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
VoyagerEn 1977 se lanzaron las dos sondas gemelas Voyager 1 y 2 para explo-rar regiones del espacio a las que ninguacuten otro artefacto terrestre habiacutea llegado jamaacutes Ambas estaacuten maacutes lejos del Sol que Plutoacuten y a traveacutes de los datos que siguen enviando a la Tierra los cientiacuteficos confiacutean en co-nocer mejor el espacio que media entre las estrellas llamado espacio interestelar La nave lleva a bordo un disco de cobre chapado en oro de unos 30 cm con sonidos e imaacutegenes seleccionados para retratar la diversidad de la vida y la cultura en la Tierra
mdash iquestQueacute pondriacutean los chicos en un disco asiacute para enviar en una misioacuten con destino a un planeta distante situado fuera de los confines de nuestra propia Galaxia
mdash iquestCoacutemo describiriacutean a los seres humanos
mdash iquestQueacute los hace felicesmdash iquestQueacute cualidades consideran
deseables en un ser humano
mdash iquestQueacute aficiones animales accidentes geograacuteficos o muacutesica incluiriacutean en el disco
mdash Si tuvieran que escribir una carta a un ser alieniacutegena iquestqueacute le diriacutean
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
El alumnado podriacutea grabar un viacutedeo o un mensaje de voz composiciones musicales programas informaacuteticos robots creaciones artiacutesticas o fotografiacuteas Esta actividad ofrece muchas posibilidades para seguir un plantea-miento interdisciplinar amplio atractivo para todas las edades y todo tipo de capacidades
Otros cuadernos didaacutecticosConsulta todos los disponibles y descaacutergalos de la web wwweseroes
Deteccioacuten de exoplanetasESCONDIDOS EN LA LUZModelado de traacutensitos de exoplanetas
PRIMARIA
Ingenieriacutea de astronavesLA ALEACIOacuteN PERFECTADescubre las distintas propiedades de los materiales
PRIMARIA
Lanzamiento de cohetesTECNOLOGIacuteA ESPACIALCalcula y disentildea tu propio lanzamiento
PRIMARIA
Observador de la tierraCENTINELA INCANSABLERecogida y anaacutelisis de informacioacuten para comprender mejor nuestro planeta
PRIMARIA
Deteccioacuten de exoplanetasESCONDIDOS EN LA LUZModelado de traacutensitos de exoplanetas
SECUNDARIA Y BACHILLERATO
Ingenieriacutea de astronavesLA ALEACIOacuteN PERFECTADescubre las distintas propiedades de los materiales
SECUNDARIA Y BACHILLERATO
Lanzamiento de cohetesTECNOLOGIacuteA ESPACIALCalcula y disentildea tu propio lanzamiento
SECUNDARIA Y BACHILLERATO
Modelado de traacutensitos de exoplanetas
exoplanetasDeteccioacuten de
ESCONDIDOS EN LA LUZ
PrimariaCuaderno del profesorado
DE-P-01
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ANDALUCIacuteA Consejeriacutea de Educacioacuten y Deporte de la Junta de Andaluciacutea
ARAGOacuteN Fundacioacuten Centro Astronoacutemica Aragoneacutes Espacio 042
Fundacioacuten Ibercivis
ASTURIAS Consejeriacutea de Educacioacuten y Cultura del Gobierno del Principado de Asturias
CANARIAS Consejeriacutea de Educacioacuten y Universidades del Gobierno de Canarias
CATALUNtildeA CESIRE (Centre de Recursos Pedagogravegics Especiacutefics de Suport a la Innovacioacute i la Recerca Educativa) Departament drsquoEnsenyament Generalitat de Catalunya
GALICIA Conselleriacutea de Educacioacuten Universidade e Formacioacuten Profesional de la Xunta de Galicia
I BALEARES Conselleria De Educacioacuten y Universidad Govern Illes Balears
LA MANCHA Consejeriacutea de Eduacioacuten Cultura y Deportes Gobierno de Castilla La Mancha
MADRID Consejeriacutea de Educacioacuten e Investigacioacuten de la Comunidad de Madrid
Grupo de Investigacioacuten en Nutricioacuten Ejercicio y Estilo de Vida Saludable INEF Universidad Politeacutecnica de Madrid
MURCIA Consejeriacutea de Empleo Universidades y Empresa Regioacuten de Murcia
NAVARRA Pamplonetario
PAIacuteS VASCO Departamento de educacioacuten Gobierno Vasco
VALENCIA Ciutat de les Arts i les Ciegravencies Generalitat Valenciana
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de consulta
Rotuladores y laacutepices
de colores
70 T9
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internet
Material necesario para realizar la actividad
Papel
Ademaacutes necesitaraacutes
Material opcional
Tarjetas identificativas
con las profesiones de Astroacutenomo
galaacutectico y extragalaacutectico y Astrobioacutelogo
71T9Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
Para preparar con antelacioacutenPara esta actividad se pueden preparar etiquetas identificativas para las profesiones de astroacutenomo extra-galaacutectico y astrobioacutelogo
IntroduccioacutenExplica en clase que en este tema deben actuar en primer lugar como astroacutenomos extragalaacutecticos para estudiar y disentildear un planeta extrasolar distante Despueacutes haraacuten las veces de astrobioacutelogos para estudiar y disentildear alguna forma de vida alieniacutegena uacutenica y tendraacuten que describir coacutemo se ha adaptado a las condi-ciones ambientales que imperan en su lejano mundo
Empieza la actividad con un emocionante viaje a mundos distantes usando la herramienta interactiva httpeyesjplnasagoveyes-on-exoplanetshtml
Muestra en clase las imaacutegenes del sitio en Internet de la NASAhttpsexoplanetsnasagovalien-worldsexoplanet-travel-bureau
En este sitio encontraraacutes una seleccioacuten de carteles con gran variedad de exoplanetas que ilustran los rasgos uacutenicos de cada uno de ellos
bull TRAPPIST-1_Planet hop from TRAPPIST-1 (de planeta en planeta desde TRAPPIST-1)
bull PSOJ31885-22 _Where the night life never ends (Donde la vida nocturna nunca cesa)
bull HD4037G_Experience the gravity of a super earth (Experimenta la gravedad de una supertierra)
bull KEPLER-16B_Where your shadow always has company (Donde tu sombra siempre tiene compantildeiacutea)
bull 51 Pegasi-b_Greetings from your first exoplanet (Saludos desde tu primer exoplaneta)
bull KEPLER-186F_Where the grass is always redder (Donde la hierba siempre es maacutes roja)
El tamantildeos de estos exoplanetas va desde las supertierras hasta los minineptunos algunos son rocosos otros son aacuteridos como desiertos los hay volcaacutenicos achicharrantes geacutelidos unos son asolados por potentes vientos otros son bombardeados por radiacioacuten intensa
gt Muestra de carteles sobre exoplanetas del sitio web de la NASA
72 T9 Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
Actividad ACada grupo estudiaraacute varios sistemas de planetas extrasolares y con la informacioacuten obtenida crearaacute una descripcioacuten detallada del mundo distante inventado por ellos A continuacioacuten disentildearaacuten un cartel en el que figuren los principales rasgos de ese planeta
Actividad BSi en ese mundo pudiera haber vida iquestqueacute forma tendriacutea iquestQueacute clase de adaptaciones tendriacutean que desarrollar los seres vivos para sobrevivir en las condiciones ambientales de este planeta La astrobiologiacutea aspira a descubrir cuaacuteles son las condiciones necesarias para la vida y queacute formas puede adoptar la vida Los alumnos asumiraacuten el papel de as-trobioacutelogos para estudiar los entornos extremos que hay en la Tierra y las adaptaciones que han desarrollado los seres vivos para sobrevivir en ellos Usaraacuten esta informacioacuten para describir la clase de vida alieniacutegena que podriacutea existir en el nuevo mundo que han imaginado Dibujaraacuten y pondraacuten nombre a esta nueva forma de vida y sentildealaraacuten sus rasgos principales
Puesta en comuacutenLos grupos presentaraacuten sus disentildeos ante su clase o ante otra clase y describiraacuten con detalle el mundo alieniacutegena que han inventado Expli-caraacuten queacute adaptaciones han desarrollado los seres vivos para adaptar-se a ese entorno
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Si fuera posible iquesta cuaacutel de esos exoplanetas viajariacutean los chicos o enviariacutean una sonda para estudiarlo y por queacute El docente haraacute hincapieacute en que es imposible viajar a estos exoplanetas distantes debido a las inmensas distancias que nos separan de ellos iquestCoacutemo seriacutea ese lugar Si pudieran elegir sus caracteriacutesticas iquestcuaacuteles creen que seriacutean las ideales para vivir felices y con bienestar
Puede que los grupos quieran componer una muacutesica para acompantildear su mural Tambieacuten podriacutean disentildear confeccionar y decorar una maqueta para ilustrar los rasgos principales del mundo distante que han elegido Esta actividad podriacutea relacionarse con otros temas interdisciplinares del curriacuteculo como dibujo teatro tecnologiacutea ingenieriacutea geografiacutea lecto-escritura e informaacutetica
73T9Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
VoyagerEn 1977 se lanzaron las dos sondas gemelas Voyager 1 y 2 para explo-rar regiones del espacio a las que ninguacuten otro artefacto terrestre habiacutea llegado jamaacutes Ambas estaacuten maacutes lejos del Sol que Plutoacuten y a traveacutes de los datos que siguen enviando a la Tierra los cientiacuteficos confiacutean en co-nocer mejor el espacio que media entre las estrellas llamado espacio interestelar La nave lleva a bordo un disco de cobre chapado en oro de unos 30 cm con sonidos e imaacutegenes seleccionados para retratar la diversidad de la vida y la cultura en la Tierra
mdash iquestQueacute pondriacutean los chicos en un disco asiacute para enviar en una misioacuten con destino a un planeta distante situado fuera de los confines de nuestra propia Galaxia
mdash iquestCoacutemo describiriacutean a los seres humanos
mdash iquestQueacute los hace felicesmdash iquestQueacute cualidades consideran
deseables en un ser humano
mdash iquestQueacute aficiones animales accidentes geograacuteficos o muacutesica incluiriacutean en el disco
mdash Si tuvieran que escribir una carta a un ser alieniacutegena iquestqueacute le diriacutean
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
El alumnado podriacutea grabar un viacutedeo o un mensaje de voz composiciones musicales programas informaacuteticos robots creaciones artiacutesticas o fotografiacuteas Esta actividad ofrece muchas posibilidades para seguir un plantea-miento interdisciplinar amplio atractivo para todas las edades y todo tipo de capacidades
Otros cuadernos didaacutecticosConsulta todos los disponibles y descaacutergalos de la web wwweseroes
Deteccioacuten de exoplanetasESCONDIDOS EN LA LUZModelado de traacutensitos de exoplanetas
PRIMARIA
Ingenieriacutea de astronavesLA ALEACIOacuteN PERFECTADescubre las distintas propiedades de los materiales
PRIMARIA
Lanzamiento de cohetesTECNOLOGIacuteA ESPACIALCalcula y disentildea tu propio lanzamiento
PRIMARIA
Observador de la tierraCENTINELA INCANSABLERecogida y anaacutelisis de informacioacuten para comprender mejor nuestro planeta
PRIMARIA
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SECUNDARIA Y BACHILLERATO
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Modelado de traacutensitos de exoplanetas
exoplanetasDeteccioacuten de
ESCONDIDOS EN LA LUZ
PrimariaCuaderno del profesorado
DE-P-01
Colaboradores ESERO Spain Mayo 2019
ANDALUCIacuteA Consejeriacutea de Educacioacuten y Deporte de la Junta de Andaluciacutea
ARAGOacuteN Fundacioacuten Centro Astronoacutemica Aragoneacutes Espacio 042
Fundacioacuten Ibercivis
ASTURIAS Consejeriacutea de Educacioacuten y Cultura del Gobierno del Principado de Asturias
CANARIAS Consejeriacutea de Educacioacuten y Universidades del Gobierno de Canarias
CATALUNtildeA CESIRE (Centre de Recursos Pedagogravegics Especiacutefics de Suport a la Innovacioacute i la Recerca Educativa) Departament drsquoEnsenyament Generalitat de Catalunya
GALICIA Conselleriacutea de Educacioacuten Universidade e Formacioacuten Profesional de la Xunta de Galicia
I BALEARES Conselleria De Educacioacuten y Universidad Govern Illes Balears
LA MANCHA Consejeriacutea de Eduacioacuten Cultura y Deportes Gobierno de Castilla La Mancha
MADRID Consejeriacutea de Educacioacuten e Investigacioacuten de la Comunidad de Madrid
Grupo de Investigacioacuten en Nutricioacuten Ejercicio y Estilo de Vida Saludable INEF Universidad Politeacutecnica de Madrid
MURCIA Consejeriacutea de Empleo Universidades y Empresa Regioacuten de Murcia
NAVARRA Pamplonetario
PAIacuteS VASCO Departamento de educacioacuten Gobierno Vasco
VALENCIA Ciutat de les Arts i les Ciegravencies Generalitat Valenciana
71T9Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
Para preparar con antelacioacutenPara esta actividad se pueden preparar etiquetas identificativas para las profesiones de astroacutenomo extra-galaacutectico y astrobioacutelogo
IntroduccioacutenExplica en clase que en este tema deben actuar en primer lugar como astroacutenomos extragalaacutecticos para estudiar y disentildear un planeta extrasolar distante Despueacutes haraacuten las veces de astrobioacutelogos para estudiar y disentildear alguna forma de vida alieniacutegena uacutenica y tendraacuten que describir coacutemo se ha adaptado a las condi-ciones ambientales que imperan en su lejano mundo
Empieza la actividad con un emocionante viaje a mundos distantes usando la herramienta interactiva httpeyesjplnasagoveyes-on-exoplanetshtml
Muestra en clase las imaacutegenes del sitio en Internet de la NASAhttpsexoplanetsnasagovalien-worldsexoplanet-travel-bureau
En este sitio encontraraacutes una seleccioacuten de carteles con gran variedad de exoplanetas que ilustran los rasgos uacutenicos de cada uno de ellos
bull TRAPPIST-1_Planet hop from TRAPPIST-1 (de planeta en planeta desde TRAPPIST-1)
bull PSOJ31885-22 _Where the night life never ends (Donde la vida nocturna nunca cesa)
bull HD4037G_Experience the gravity of a super earth (Experimenta la gravedad de una supertierra)
bull KEPLER-16B_Where your shadow always has company (Donde tu sombra siempre tiene compantildeiacutea)
bull 51 Pegasi-b_Greetings from your first exoplanet (Saludos desde tu primer exoplaneta)
bull KEPLER-186F_Where the grass is always redder (Donde la hierba siempre es maacutes roja)
El tamantildeos de estos exoplanetas va desde las supertierras hasta los minineptunos algunos son rocosos otros son aacuteridos como desiertos los hay volcaacutenicos achicharrantes geacutelidos unos son asolados por potentes vientos otros son bombardeados por radiacioacuten intensa
gt Muestra de carteles sobre exoplanetas del sitio web de la NASA
72 T9 Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
Actividad ACada grupo estudiaraacute varios sistemas de planetas extrasolares y con la informacioacuten obtenida crearaacute una descripcioacuten detallada del mundo distante inventado por ellos A continuacioacuten disentildearaacuten un cartel en el que figuren los principales rasgos de ese planeta
Actividad BSi en ese mundo pudiera haber vida iquestqueacute forma tendriacutea iquestQueacute clase de adaptaciones tendriacutean que desarrollar los seres vivos para sobrevivir en las condiciones ambientales de este planeta La astrobiologiacutea aspira a descubrir cuaacuteles son las condiciones necesarias para la vida y queacute formas puede adoptar la vida Los alumnos asumiraacuten el papel de as-trobioacutelogos para estudiar los entornos extremos que hay en la Tierra y las adaptaciones que han desarrollado los seres vivos para sobrevivir en ellos Usaraacuten esta informacioacuten para describir la clase de vida alieniacutegena que podriacutea existir en el nuevo mundo que han imaginado Dibujaraacuten y pondraacuten nombre a esta nueva forma de vida y sentildealaraacuten sus rasgos principales
Puesta en comuacutenLos grupos presentaraacuten sus disentildeos ante su clase o ante otra clase y describiraacuten con detalle el mundo alieniacutegena que han inventado Expli-caraacuten queacute adaptaciones han desarrollado los seres vivos para adaptar-se a ese entorno
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Si fuera posible iquesta cuaacutel de esos exoplanetas viajariacutean los chicos o enviariacutean una sonda para estudiarlo y por queacute El docente haraacute hincapieacute en que es imposible viajar a estos exoplanetas distantes debido a las inmensas distancias que nos separan de ellos iquestCoacutemo seriacutea ese lugar Si pudieran elegir sus caracteriacutesticas iquestcuaacuteles creen que seriacutean las ideales para vivir felices y con bienestar
Puede que los grupos quieran componer una muacutesica para acompantildear su mural Tambieacuten podriacutean disentildear confeccionar y decorar una maqueta para ilustrar los rasgos principales del mundo distante que han elegido Esta actividad podriacutea relacionarse con otros temas interdisciplinares del curriacuteculo como dibujo teatro tecnologiacutea ingenieriacutea geografiacutea lecto-escritura e informaacutetica
73T9Tema 9 Agencia de viajes a planetas extrasolares
VoyagerEn 1977 se lanzaron las dos sondas gemelas Voyager 1 y 2 para explo-rar regiones del espacio a las que ninguacuten otro artefacto terrestre habiacutea llegado jamaacutes Ambas estaacuten maacutes lejos del Sol que Plutoacuten y a traveacutes de los datos que siguen enviando a la Tierra los cientiacuteficos confiacutean en co-nocer mejor el espacio que media entre las estrellas llamado espacio interestelar La nave lleva a bordo un disco de cobre chapado en oro de unos 30 cm con sonidos e imaacutegenes seleccionados para retratar la diversidad de la vida y la cultura en la Tierra
mdash iquestQueacute pondriacutean los chicos en un disco asiacute para enviar en una misioacuten con destino a un planeta distante situado fuera de los confines de nuestra propia Galaxia
mdash iquestCoacutemo describiriacutean a los seres humanos
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Actividad ACada grupo estudiaraacute varios sistemas de planetas extrasolares y con la informacioacuten obtenida crearaacute una descripcioacuten detallada del mundo distante inventado por ellos A continuacioacuten disentildearaacuten un cartel en el que figuren los principales rasgos de ese planeta
Actividad BSi en ese mundo pudiera haber vida iquestqueacute forma tendriacutea iquestQueacute clase de adaptaciones tendriacutean que desarrollar los seres vivos para sobrevivir en las condiciones ambientales de este planeta La astrobiologiacutea aspira a descubrir cuaacuteles son las condiciones necesarias para la vida y queacute formas puede adoptar la vida Los alumnos asumiraacuten el papel de as-trobioacutelogos para estudiar los entornos extremos que hay en la Tierra y las adaptaciones que han desarrollado los seres vivos para sobrevivir en ellos Usaraacuten esta informacioacuten para describir la clase de vida alieniacutegena que podriacutea existir en el nuevo mundo que han imaginado Dibujaraacuten y pondraacuten nombre a esta nueva forma de vida y sentildealaraacuten sus rasgos principales
Puesta en comuacutenLos grupos presentaraacuten sus disentildeos ante su clase o ante otra clase y describiraacuten con detalle el mundo alieniacutegena que han inventado Expli-caraacuten queacute adaptaciones han desarrollado los seres vivos para adaptar-se a ese entorno
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Si fuera posible iquesta cuaacutel de esos exoplanetas viajariacutean los chicos o enviariacutean una sonda para estudiarlo y por queacute El docente haraacute hincapieacute en que es imposible viajar a estos exoplanetas distantes debido a las inmensas distancias que nos separan de ellos iquestCoacutemo seriacutea ese lugar Si pudieran elegir sus caracteriacutesticas iquestcuaacuteles creen que seriacutean las ideales para vivir felices y con bienestar
Puede que los grupos quieran componer una muacutesica para acompantildear su mural Tambieacuten podriacutean disentildear confeccionar y decorar una maqueta para ilustrar los rasgos principales del mundo distante que han elegido Esta actividad podriacutea relacionarse con otros temas interdisciplinares del curriacuteculo como dibujo teatro tecnologiacutea ingenieriacutea geografiacutea lecto-escritura e informaacutetica
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mdash iquestQueacute pondriacutean los chicos en un disco asiacute para enviar en una misioacuten con destino a un planeta distante situado fuera de los confines de nuestra propia Galaxia
mdash iquestCoacutemo describiriacutean a los seres humanos
mdash iquestQueacute los hace felicesmdash iquestQueacute cualidades consideran
deseables en un ser humano
mdash iquestQueacute aficiones animales accidentes geograacuteficos o muacutesica incluiriacutean en el disco
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mdash iquestQueacute pondriacutean los chicos en un disco asiacute para enviar en una misioacuten con destino a un planeta distante situado fuera de los confines de nuestra propia Galaxia
mdash iquestCoacutemo describiriacutean a los seres humanos
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deseables en un ser humano
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