[escepticos] RE: ¿Son OVNIS las luces? (largo)

[planetario@...>]

De: Claudio Andris Uribe <cauribe en sanbernardo.com.ar>
>Fuera de eso hay una cuestión que me inquieta. Willy habla de nubes de la
>existencia de nubes bajas y que el avistamiento de luces se produjo muy
cerca >de la Tierra. Habla de cambios de colores de la luz y de una ley de
dispersión. >Y obviamente todo ocurrió en un avión.

Entresaco parte del analisis que hice de las opiniones del Dr. Smith,
relevantes a este aspecto:
------------------cita larga...----------
CAPITULO 2.
SOBRE LOS EFECTOS DE LA ATMOSFERA EN LA VISIÓN DE LOS OBJETOS CELESTES.

	Paso ahora a algo que creo más interesante. Por si el lector se ha
perdido, el tema de fondo era un avistamiento ovni desde un avión, el 26 de
septiembre de 1973 cerca de Valencia, en dirección similar a la que los
cálculos astronómicos dan para el planeta Venus (permítaseme tal
reduccionismo, ya sé que el caso es aparentemente más complejo). El punto
importante para el Dr. Smith es que EVIDENTEMENTE no era Venus.
	Supongo que queda claro que yo no lo veo tan evidente: por un lado,
siempre me da por preguntarme en estos casos por qué una gente tan experta
y conocedora como nos suelen contar que son los pilotos pudo ver el ovni,
pero no hacer ni una sola mención de Venus; por otra, porque el planeta
podría explicar bien mucho de lo que describieron, gracias a dos cosas
sencillas (a mi modo ver): a) el efecto que podemos denominar "me sigue la
Luna", y el efecto de la atmósfera sobre una fuente luminosa como Venus
(sus cambios de brillo y de color). Vamos a este segundo punto.
	Debido a que el tema parece causar cierta confusión en el Dr. Smith, me
permito resumir -y perdóneseme acaso el tufillo docente- algunos datos
sobre esta cuestión. Comencemos con algo obvio: la atmósfera perturba la
visión de los objetos que emiten luz -y entre ellos la de los objetos
astronómicos.
Esta perturbación podemos separarla en diversos efectos, que analizaré por
separado.
	Por evitar el uso de referencias, dado que lo expuesto aparece en
cualquier texto elemental de Astrofísica, el libro que tengo a mano al
escribir esto es "Astronomy: Principles and Practice", de A.E. Roy y D.
Clarke, 2nd edition, 1982, Adam Hilger Ltd. (especialmente la sección 21.7:
Disturbances caused by the Atmosphere)

a) Fluctuaciones en el brillo y la percepción general de la fuente.
	En general, en Astronomía usamos el término inglés "seeing" para describir
el efecto combinado de la atmósfera sobre una fuente. Por un lado, el
seeing se traduce en un cambio de foco de la imagen (el foco parece
adelantarse y atrasarse y por lo tanto la imagen de una fuente luminosa
cambia de tamaño, apareciendo en general borrosa, con un aspecto de "huevo
frito" perceptible al usar un telescopio, aunque no a simple vista. Por
otro, tenemos un cambio en el brillo de la fuente.
	Comúnmente hablamos del "titilar" de las estrellas, o de su parpadeo. En
astronomía se suele usar el término centelleo, del término inglés
"scintillation". El centelleo de un objeto luminoso en el cielo nocturno se
hace evidente cuando el tamaño angular (aparente) de la fuente es inferior
a 10 segundos de arco. La capa de atmósfera responsable de esta turbulencia
se sitúa típicamente en torno a los 7 km de altura. Por encima de los
10.000 m el centelleo desaparece casi por completo.

(nótese que en el caso que nos interesa, dada la altura de los aviones, sus
tripulantes están en situación de que al observar  se produzca el centelleo
de las estrellas visibles)

	Aunque se considera normalmente que los planetas -debido a su tamaño
angular- no presentan centelleo, en condiciones de observación pobres, y
especialmente cuando el objeto se sitúa a baja altura sobre el horzonte,
este centelleo se puede producir incluso en ellos. (Al hablar de altura me
referiré al ángulo vertical desde el horizonte subtendido por una fuente.
Es por lo tanto una medida angular que vale 0 para fuentes en el horizonte
y 90 para fuentes en el cénit). El efecto no es especialmente importante
cuando el detector astronómico integra luz durante un periodo de tiempo
mayor que unos segundos. Pero el ojo humano es especialmente susceptible al
mismo, debido a su medida instantánea de la luz (como sucede también con
los fotómetros, por ejemplo).
	El objeto a baja altura atraviesa una capa de aire considerablemente mayor
que el que está a alturas elevadas (por encima de 45 grados), por lo que la
masa de aire potencialmente turbulenta, causante de fluctuaciones de brillo
es considerable. 

(nótese que el ovni está a altura menor que 10 grados)

	Pero además, las fluctuaciones pueden ser producidas por capas turbulentas
más cercanas al observador (un ejemplo típico aquí es el smog de las zonas
industriales, pero el mismo efecto lo hacen corrientes de aire frío o
caliente, masas de aire contaminado, polvo en suspensión, bruma, etc,
etc...). 
	
	Por resumir, un objeto a baja altura sufre de importantes variaciones en
su brillo percibido, debido a las turbulencias de la atmósfera. En esta
situación, interpretándolo en términos de teoría de señales, el ruido
aumenta frente a la señal.

b) absorción atmosférica
	Cuando la luz pasa a través de cualquier medio, su intensidad decrece
continuamente, debido al proceso denominado absorción, de forma exponencial
(según la conocida ley de Bouger: si Bo es la intensidad original, B la que
medimos y x el espesor del medio atravesado: B = Bo 10 - a x ). En el caso
de la atmósfera, el término a, conocido como coeficiente de absorción
decimal, es un valor variable, dependiente de la altura del observador, y
de las condiciones en particular que en ese momento tiene la atmósfera. Por
otro lado, x se suele expresar en función de altura de la fuente (o de la
llamada distancia cenital, que es su complementario).
	En resumen, un objeto a alturas reducidas (distancias cenitales elevadas,
cercanas a 90 grados) sufre una importante reducción del brillo. 

(este efecto, sin embargo, no es relevante para el caso que tratamos, salvo
por el hecho de que la magnitud observada de Venus en ese caso sería mayor
-Venus menos brillante-, al igual que las estrellas cercanas. Cualquier
persona que haya observado el cielo habrá percibido cómo cerca del
horizonte disminuye el número de estrellas visibles. Usando un caso
estándar, dado que se carece de los datos necesarios para hacer una
estimación completa, para un objeto a esa altura, como Venus, la magnitud
podría aumentar en una unidad. Aún así, y esto es lo relevante, Venus sería
muy brillante, y -desde luego- claramente perceptible para cualquier
observador, con brillo muy superior (en una proporción superior a 100
veces) que cualquier otra estrella.  La pregunta es obvia: ¿por qué vieron
un ovni justo al lado de Venus, pero no a Venus? Más sobre esto después de
la clase de astronomía...)

c) de nuevo absorción atmosférica, pero ahora teniendo en cuenta el
color...
	En el apartado anterior nos referimos a reducción global del brillo de una
fuente cuya luz atraviesa una capa de aire. En él se consideraba la
reduccón de magnitud bolométrica (perdón por el palabro, se refiere a la
integrada para todas las longitudes de onda).
	Sabemos sin embargo que los absorbentes de la atmósfera (vapor de agua,
CO2, polvo en suspensión, etc.etc.) tienen una respuesta selectiva según la
longitud de onda. Es decir, son más eficientes absorbiendo la luz de
ciertas longitudes de onda, frente a otras que no son absorbidas (aunque
pueden ser difundidas, esto es, redireccionadas). La absorción en la
atmósfera se modela mediante la dispersión (scattering) Rayleigh, dado que
los absorbentes son de tamaño molecular. El coeficiente de absorción
selectivo (esto es, una medida de lo efectivo que es el absorbente a cada
lognitud de onda) es inversamente proporcional a la cuarta potencia de la
longitud de onda. Dado que laluz azul tiene menor longitud de onda que la
roja, aquélla resulta más afectada.
	La luz azul resulta dispersada (enviada fuera del haz) más intensamente
que la roja.
	Este fenómeno es el responsable del enrojecimiento que observamos en las
puestas de Sol, y es probable que mucha gente haya notado que en una ciudad
-con contaminación- las puestas de Sol son más rojas: en efecto, en estos
casos, la cantidad de absorbentes es mayor (humos y otros gases
contaminantes que incrementan el efecto). El mismo efecto da cuenta del
color azul del cielo... He de reconocer que fui impropio en mi análisis del
caso: decía yo "normalmente". En efecto, la absorción es siempre mayor en
el rojo que en el azul, al menos en las condiciones de la atmósfera
terrestre.

	En resumen, se produce un cambio en la coloración de las fuentes debido a
la atmósfera, más importante cuanto mayor sea el número de absorbentes.
	Es obvio por lo tanto -como le ocurre al Sol- que cuando un objeto
astronómico se acerca al horizonte (ocaso) su color irá variando hacia el
rojo típicamente.
	Pero este fenómeno se puede dar también sin que la altura cambie: basta
con aumentar el número de absorbentes. ¿Es esto algo raro? En absoluto: una
nube, una capa de aire caliente, por ejemplo con polvo en suspensión, una
capa de inversión, producen súbitas variaciones en los índices de color.
	Una fuente a baja altura, está de hecho sujeta a todo esto de manera
combinada: tiene un enrojecimiento mayor que el que tendría a más altura,
pero además, al ser mayor la masa de aire, la posibilidad de masas de aire
turbulentas, polvo, humos, nubes, y demás, se interpongan entre el
observador y la fuente es mucho más alta.
	Por lo tanto, una fuente a baja altura tendrá muy posiblemente variaciones
en el color. Esto no es ningún misterio, ni una afirmación ad hoc:
cualquier aficionado a la astronomía lo sabe bien, y de hecho no hay
astrónomo profesional tan optimista como para pensar que medidas
fotométricas en diferentes índices de color le vayan a servir de algo si la
estrella está por debajo de 20 grados.

* * * * *

	Por terminar este capítulo de astrofísica, es sencillamente obvio que
incluso una fuente brillante y no puntual (Venus, p.ej.), en condiciones
normales de observación, para observadores no por encima de los 10.000
metros, podría sufrir cambios de brillo y de color continuamente.


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Esto lo escribi en septiembre del 94, y se lo envie a Smith. COmo se puede
ver, no lo leyo.