Luz zodiacal: el halo de lo casi invisible

Annia Domènech / 01-09-2008

Se puede distinguir en el lado oeste del cielo después del crepúsculo, o en el este antes del amanecer, pero para dejarse ver exige cielos despejados y oscuros. La contaminación lumínica, las nubes, la Luna o las auroras no son buenas amigas suyas, pues la esconden. Se trata de la luz zodiacal, cuyo nombre, casi tan mágico como su tenue apariencia, procede de que se "proyecta" sobre las constelaciones del zodíaco.

Cuando se observa la luz zodiacal por el este pronto por la mañana, hay que adelantarse al resplandor que precede al amanecer (con frecuencia se la confunde con él, de ahí su alias "falso amanecer"), llegar un par de horas antes para poder ver esta pirámide luminosa centrada en el zodíaco y con base en el horizonte. Tras el atardecer, es necesario esperar a que no quede ni un resquicio de luz solar.

Esta nube confusa de brillo luminoso se extiende alejándose del Sol con un contorno similar al del haz de una linterna o un triángulo: es más brillante en el centro y empalidece hacía las puntas. No es más que la consecuencia de la dispersión de la radiación solar producida por las partículas de polvo interplanetario, hipótesis avalada por el hecho de que su espectro coincide con el de nuestra estrella. Dichas partículas son de mayor tamaño que la longitud de onda de la radiación, y por ello la difunden sin modificarla.

Como la luz zodiacal no procede de una reflexión especular (en la cual el ángulo de incidencia y el de salida son idénticos), sino que el resultado de la interacción entre el fotón y el centro de dispersión (las partículas de polvo) tiene un comportamiento más complejo, es mejor utilizar el término difusión. Debido a que habitualmente se habla de "reflexión", en este artículo se utilizarán los dos indistintamente.

Su brillo depende de la intensidad de la radiación solar reflejada, de la concentración de las partículas de polvo y de la distancia a la que éstas se encuentran de la estrella. El polvo está presente en forma de nube lenticular en torno a la eclíptica, que es el plano donde se sitúan los planetas en su recorrido alrededor del Sol.

La luz zodiacal puede llegar a ser tan luminosa como la Vía Láctea pero, al situarse cerca del horizonte, la atmósfera dificulta su visibilidad. Por ello se distingue más fácilmente cuanto mayor es el ángulo que forma su posición respecto al suelo, pues así evita la extinción atmosférica. Dicho de otro modo: la posición de la eclíptica condiciona la observación de la luz zodiacal. En los trópicos y el ecuador, donde está casi perpendicular al horizonte, la luz zodiacal se ve especialmente bien. En el hemisferio norte, la mayor parte del año la eclíptica está baja, por lo que hay que buscar la luz zodiacal en marzo y abril tras la puesta de Sol, y en octubre y noviembre antes del amanecer. En el hemisferio sur, en agosto y septiembre tras la puesta del Sol, y de marzo a mayo antes del amanecer.

El gegenschein, en alemán "contra brillo", es un punto brillante en el cielo, situado exactamente sobre la eclíptica, opuesto al Sol, cuyo espectro también comparte. Tiene el mismo origen que la luz zodiacal, la reflexión (o, mejor dicho, dispersión) por el polvo de la luz solar, pero su resplandor es mucho más débil.

Cuando las condiciones de visibilidad para este tipo de fenómeno son buenas, se aprecia que ambos resplandores de la luz zodiacal (el previo al amanecer y el posterior al atardecer) están unidos por una banda continua alrededor de la eclíptica, que llega hasta el gegenschein. De hecho, con instrumentos astronómicos se distingue lo que el ojo humano es incapaz de percibir: la luz zodiacal nos rodea y contribuye de manera importante al resplandor de fondo del cielo, en más de un 50% en ausencia de Luna.

El polvo, responsable del fenómeno, despierta un gran interés entre los astrofísicos, los cuales quieren conocer cómo son las partículas que lo componen: su densidad, su tamaño, forma y albedo, esto es, su capacidad de reflejar la radiación. Respecto a su composición, se barajan diferentes posibilidades: piedra y hierro, grafito, silicatos o una mezcla de distintos hielos (dióxido de carbono, amonio, agua…).

Las razones para su investigación son variadas. Por un lado, en las misiones espaciales la presencia de polvo puede suponer un peligro, especialmente si son tripuladas. Por otro, está el conocimiento que esta nube de material fósil puede aportar para comprender mejor el origen del Sistema Solar y la presencia de cuerpos similares en otros sistemas estelares. Del mismo modo que el estudio del Sol permite extrapolar a otras estrellas más alejadas, comprender el fenómeno de la luz zodiacal permitirá desentrañar cómo son otras nubes de polvo, aparentemente habituales en los alrededores de las estrellas.

La luz zodiacal es tan discreta en su manifestación que, a diferencia de lo que ocurre con la Vía Láctea, no ha dado lugar a una tradición cultural fuerte de la cual se tenga conocimiento: quizás no siempre haya sido visible. ¿Desde cuándo se habla de luz zodiacal? Se desconoce, y los historiadores no se ponen de acuerdo. Hay quienes defienden que una cita bastante críptica del Libro de los Salmos en la Biblia, que alude a "las alas de la mañana" la identifica. Y existen indicios de que en la Antigüedad ya había sido vista por los egipcios y los caldeos. En el s. XII los Persas y en el XVI los Aztecas también se habrían fijado en ella.

La primera persona en estudiar la luz zodiacal con un acercamiento científico fue el astrónomo italiano Giovanni Domenico Cassini en el s. XVII. Cassini intentó posicionarla, cuantificarla y comprender cómo se producía. Asimismo, registró que dejó de ser perceptible entre 1665 y 1681. Este dato, junto a la ausencia de una cultura popular en torno a la luz zodiacal, induce a creer que no siempre ha sido visible, o como mínimo no con el mismo brillo.

Lo que parece claro es que, con el problema creciente de la contaminación lumínica, será cada vez más difícil disfrutar de esta luz fantasmal como simple espectador. Los científicos, por su parte, continuarán intentando arrancarle tanta información como puedan, ayudados por una tecnología cada vez más avanzada y por el uso de satélites como Spitzer que, al "saltarse" la atmósfera, permiten estudiar cómodamente las propiedades del polvo interplanetario a través de la radiación infrarroja. Se sitúan, directamente, en el exterior de nuestra casa, el planeta Tierra.

· Fuentes de información:

- May, Brian: A survey of radial velocities in the zodiacal dust cloud; Astrophysics group, Dep. of physics, Imperial College, London 2007.

- Varios: The Zodiacal Light, Astronomical Observatory; Haskovo (Bulgaria)

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El autor

Annia Domènech es Licenciada en Biología y Periodismo. Periodista científico responsable de la publicación caosyciencia.

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