Vesta, el asteroide más brillante

En marzo de 1807 Heinrich Wilhelm descubrió un nuevo astro, que durante 38 años fue considerado el decimoprimer planeta del sistema solar. Luego se le dio la categoría de asteroide y hoy se le conoce como 4 Vesta.

De los más de un millón de asteroides que se conocen, Vesta es el que alcanza un mayor brillo visto desde la Tierra y precisamente estos días es cuando, al estar en su oposición  (en dirección opuesta al Sol y casi a la menor distancia de nuestro planeta) podemos verlo, casi casi a simple vista y durante toda la noche.

27-12-23. En esta imagen, a pesar de la contaminación lumínica de Bilbao y de la proximidad de la Luna llena, puede apreciarse el asteroide Vesta. Un puntito que parece una simple estrella, pero si utilizando algún mapa o programa informático logras distinguirlo, quizás sientas la emoción de estar viendo algo por primera vez: un astro del que has oído hablar y del que quizás incluso has hablado, y que al día siguiente habrá cambiado de posición.

En esta animación se aprecia el cambio de posición del asteroide respecto a las estrellas de un día a otro, quizás la principal característica observacional de los asteroides.

Animación con las posiciones de Vesta alternativamente los días 25 y 26 de diciembre

 Aunque poco a poco se va alejando de la Tierra y por ello perdiendo brillo, todavía unos cuantos días será accesible a prismáticos y cámaras fotográficas montadas en un trípode.

El día de la oposición (21 de diciembre) alcanzó el máximo brillo con magnitud de 6.37, y el 22 de enero su brillo disminuirá hasta la magnitud 7 y costará mucho más encontrarlo. Si no consigues verlo antes, la próxima oportunidad será en fechas próximas al 2 de mayo de 2025 cuando vuelva a estar en oposición y a una menor distancia que esta vez (debido a la excentricidad de su órbita), y en esa ocasión alcanzará la magnitud 5.6 (Cuanto mayor es el brillo, el número de la magnitud es menor)

Actualmente (día 29-12) tiene la magnitud 6.5 con lo que puede localizarse relativamente bien, pero siempre es imprescindible contar con un mapa. Aquí te pongo tres, a partir de fotografías: El primero amplio, para situarse hacia la zona de cielo hacia donde hay que mirar. Es precisamente la región más llamativa, con las constelaciones de Orión, Tauro, Auriga, Géminis o las brillantes estrellas Sirio y Proción.

Vesta se sitúa entre estas constelaciones típicas de invierno, en un hueco libre de estrellas brillantes. concretamente estos días traspasa la teórica frontera de Orión a Tauro. Todas las imágenes las he obtenido hacia las 4 de la madrugada, (por ello, por ejemplo, Orión aparece vertical) y si intentas mirar al principio de la noche todo aparecerá girado casi 90º en sentido antihorario:

En amarillo, la zona donde se mueve Vesta estos días

En el siguiente, con la zona ampliada, y con la posición de la brillante Betelgeuse, que es la referencia que yo he utilizado para buscar la zona en concreto.

Y el último con detalle en concreto de la zona para poder determinar entre todos esos puntos estelares cual de ellos corresponde a Vesta.

Te animo a que intentes verlo en diferentes fechas con unos prismáticos, y quizás sientas la satisfacción de que efectivamente lo habías localizado porque se habrá movido respecto a una observación de unos días antes, e incluso se puede apreciar al día siguiente si hay alguna estrella cercana que nos sirva de referencia, o haciendo fotos y comparándolas luego tranquilamente. 

Será más sencillo los días 9, 10, 22 y 23 de enero (aunque estos dos últimos ya más débil), por situarse junto a estrellas relativamente brillantes.

Todas estas imágenes las he obtenido desde dentro de una gran ciudad, con la luna llena muy cerca de Vesta, y sobre las 4 de la madrugada, que es cuando la zona era observable desde mi ventana. Seguro que tú encontrarás mejores condiciones. Al menos lo de la Luna, que ya está menguando y marchándose de la zona.

En todos los casos la trayectoria marcada en amarillo empieza el día de navidad, la primera ocasión en que pude verlo por tener el cielo totalmente cubierto de nubes los días y semanas anteriores, aunque ahora ha habido más suerte, y acaba el día 22 de enero, cuando Vesta se sitúa junto a la estrella ómicron de Tauro y prácticamente cuando su brillo disminuye hasta la magnitud 7 y a partir de entonces ya se hará más complicado de localizar.

 

Desde 1801 (precisamente en la primera noche del siglo XIX) hasta 1807, como se ha dicho, se encontraron 4 nuevos astros que giraban alrededor del Sol en una búsqueda con la idea de que faltaba un planeta entre Marte y Júpiter. Estos astros recibieron las denominaciones de 1 Ceres, 2 Palas, 3 Juno y 4 Vesta. Se les consideró planetas hasta que en 1845 se descubrió el siguiente y ya quedaba claro que iban a ser muchos más, y les denominaron “asteroides”

El origen de la búsqueda de estos astros está en la llamada ley de Titius-Bode, surgida ante la curiosa relación numérica de la distancia al Sol de los diferentes planetas conocidos en aquella época, a finales del siglo XVIII:

Si se toman los números  0, 3, 6, 12, 24, 48, 96 (excepto el segundo, cada uno es el doble del anterior), se suma 4 a cada uno:    4, 7, 10, 16, 28, 52 100 y se divide entre 10 salen, casi clavadas las distancias al Sol en unidades astronómicas de los planetas, excepto que queda libre el quinto número: 0.4, 0.7, 1, 1.6, 2.8, 5.2 y 10. El 1 corresponde a la Tierra, el 1.6 a Marte, el 5.2 a Júpiter pero el 2.8 está libre.

Muchos lo consideraban solo una curiosidad numérica, hasta que se descubrió Urano, que cumplía el siguiente número: 19.6. Fue por ello que varios astrónomos realizaron una campaña para encontrar el planeta que estuviera a una distancia de 2.8, y en 7 años encontraron cuatro (el último Vesta) aunque eran muy débiles y por ello su tamaño sería muy pequeño.

Aunque la posición aproximada de estos astros parecía confirmar la ley de Titius-Bode, el descubrimiento de Neptuno confirmó que había sido una casualidad porque la distancia al Sol de este nuevo planeta estaba muy distante del siguiente término de la sucesión numérica. En cualquier caso había servido para promover la búsqueda de estos pequeños astros.

Órbitas y posiciones actuales de los 4 primeros asteroides descubiertos.

Es curioso que Vesta sea el asteroide que llega a ser más brillante (en su oposición, claro) cuando no es el más grande, título que ostenta Ceres por mucho, e incluso es ligeramente más pequeño que Palas, pero por ello no deja de ser más extraño que fuera el cuarto asteroide descubierto (el primero fue Ceres) ya que la clave para verlo está en el brillo y no en el tamaño. Evidentemente su superficie es más reflectante.

Imagen y tamaño relativo de Ceres y Vesta

Estas imágenes de Ceres y Vesta están mucho más detalladas que las que se pueden disponer de otros grandes asteroides porque fueron obtenidas en la misión espacial Dawn que visitó estos astros entre 2011 y 2018, e incluso permitió elaborar una sugerente imagen completa de la rotación de nuestro protagonista:

Cuando lo veas en el cielo, (solo como un débil puntito) imagínatelo con esas marcas y cráteres girando sin parar.

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Editado el 30-12

Sorprendentemente la meteorología se ha puesto de mi parte más de lo pronosticado, y he podido obtener nuevas imágenes que, aunque no sean de calidad, sirven para comprobar la trayectoria de Vesta.

El cometa Halley en el camino de vuelta

Sin ninguna duda el cometa Halley es el más nombrado (iba a decir “el más conocido”, pero la gente solo conoce su nombre) de todos estos astros: En cuanto se habla de cometas es el Halley el primero que viene al pensamiento.

Es cierto que de vez en cuando aparece algún cometa más brillante y espectacular, pero su periodo es de miles de años por lo que no se tenía noticias antes de aparecer, y es el Halley el único cometa de corto periodo que se pueda observar a simple vista, y podemos esperarle con la certeza de cuándo volverá.

El Halley en 1910

Teniendo en cuenta que la última vez que pasó por aquí fue en 1986, ninguna persona menor de 38 años lo ha visto nunca, pero incluso la inmensa mayoría de quienes vivieron por aquel entonces no pudieron avistarlo ya que fue uno de los peores pasos posibles. No volverá a acercarse hasta 2061 en que, entonces sí, lucirá una majestuosa imagen y sin duda será observado por multitud de personas.

Pero esta semana el Halley ha sido noticia porque el pasado 9 de diciembre pasó por su afelio, el punto de su órbita más lejano al Sol. En sentido figurado es como si hubiese terminado el alejamiento de aquí y se hubiera planteado la vuelta.

Aunque fue ese día cuando más alejado estuvo del Sol, en realidad el 29 de Julio de este año 2023 estuvo más lejos de la Tierra, y ya desde entonces la distancia con nuestro planeta ha ido disminuyendo, porque hay que tener en cuenta también el movimiento de la Tierra.

Cerca del afelio el cometa se mueve muy despacio; mucho más que la Tierra

Ahora, con 38 años de antelación a su llegada, podemos predecir cuál es el espectáculo que nos brindará.

Aunque en principio el comportamiento del Halley es similar cada vez que se acerca al Sol (aproximadamente cada 75 años), la fecha de su perihelio (día y mes) determinará su espectacularidad visto desde la Tierra porque a partir de ello sabremos en que punto de la órbita está nuestro planeta, la distancia en que lo tendremos en la fase más espectacular y podremos deducir las posiciones en que lo veremos respecto al Sol. 

En el perihelio recibe la máxima radiación solar y por ello muestra la mayor actividad y brillo, pero puede que su cercanía (angular) al Sol dificulte su observación y tengamos que conformarnos con verlo menos activo y desde lejos, como ocurrió en 1986. Posteriormente al perihelio mantiene esos parámetros o se reducen más lentamente que lo que aumentaron.

Es curioso que si consultamos diferentes fuentes (normalmente con datos correctos como Stellarium o incluso NASA-orbits), podemos obtener resultados distintos en cuanto a las fechas de máxima aproximación a la Tierra, del perihelio, y en consecuencia de la espectacularidad del cometa, pero esto es porque utilizan parámetros actuales para los cálculos, pero casualmente durante esta vuelta pasará relativamente cerca de Júpiter y su atracción gravitatoria los modificará ligeramente.

Aproximación del Halley a Júpiter en 2060 en el camino de vuelta. Aunque en planta parece que casi coinciden, en realidad el cometa pasa a una cierta distancia al Sur (por abajo en el gráfico de perfil)

Debido a estas circunstancias (que pueden ocurrir a la ida o a la vuelta) el cometa Halley no tiene un periodo fijo, sino que es visible desde la Tierra en intervalos de entre 74 a 79 años

Pero tomando la fecha calculada del perihelio el 28 de julio de 2061 se darán las condiciones casi ideales y muchísimo mejores que las de 1986.

Acercamiento del Halley en 1986 y 2061, y posiciones de la Tierra desde 45 días antes del perihelio del cometa hasta 60 días después. Puede verse la gran distancia entre la Tierra y el cometa en el perihelio en 1986, mucho mayor que la de 2061.

Efectivamente, para quienes lo vimos en 1985-86 fue bastante decepcionante: justo en el momento de mayor actividad la Tierra estaba en la parte opuesta de su órbita, y con ello lo teníamos en la misma dirección que el Sol. Las peores circunstancias, que solo permitieron verle (y de lejos) cuando estaba lejos del perihelio y poco activo. A pesar de ello mucha gente se aficionó a la astronomía con motivo de la expectación que surgió e incluso más de una revista de astronomía empezó su andadura a causa del cometa.

Pero a los jóvenes, que lo veréis en 2061, os ha tocado la lotería de un paso espectacular, cuyo gráfico repito en esta animación para apreciarlo mejor:

Antes del paso por el perihelio, en los meses de junio y julio podrá verse en el crepúsculo matutino antes de la salida del Sol. 

Justamente en el perihelio la Tierra estará lo más cerca posible, y si bien en esos momentos no será muy fácil verlo por estar en conjunción con el Sol, tendrá una declinación eclíptica norte de casi 20º (estará situado por encima del plano orbital de la Tierra) y eso hará posible que sea observado desde latitudes medias del hemisferio norte 30 o 40 minutos tras la puesta de Sol (como se aprecia en el siguiente gráfico) teniendo en cuenta que tendrá una magnitud pronosticada de -3. 

Situación el día del perihelio 30 minutos después de la puesta de Sol en latitud 40º Norte. Alcanza una altura de 12º a pesar de estar en la dirección del Sol en Ascensión recta.

Pocas semanas después aún mantendrá su brillo y su elongación oriental aumentará, con lo que se verá muy bien al principio de la noche prácticamente desde cualquier lugar.

Desde luego, el cielo se vestirá con sus mejores galas para dar la bienvenida al Halley en su máximo acercamiento al Sol y ofrecerá unos crepúsculos vespertinos y comienzo de la noche espectaculares: El brillante planeta Venus así como también Marte estarán por allí para recibirlo y a ellos se unirá pocos días después Mercurio. Y solo 5 días antes del perihelio, el 23 de julio, ocurrirá una preciosa conjunción de la Luna, Marte y la estrella Spica. Todo en una misma zona del cielo por donde se paseará el cometa.

Quizás estés pensando que doy demasiados detalles para un fenómeno que ocurrirá dentro de más de 37 años, pero está claro que no puedo esperar hasta entonces para contarlo.

Y si hablamos del Halley, tampoco es inadecuado hacerlo en estas fechas navideñas porque la estrella de Belén evidentemente es un cometa y además el motivo o el origen de representarla así es la pintura de Giotto, que en su cuadro dibujó el Halley que había visto recientemente.

O sea, que es la excusa perfecta para desearte que pases unas felices fiestas.

Un buen año para las Gemínidas

 

Sin solución de continuidad los fenómenos astronómicos se suceden estos días uno tras otro.

A la excepcional ocultación de Betelgeuse de ayer martes le sigue la lluvia de meteoros de las Gemínidas con el máximo previsto en las noches del 13 al 14 (hoy mismo) o en la siguiente.

Una estrella fugaz o meteoro surca el cielo

Ya publiqué algo hace cuatro años (Puedes leerlo en  “Dos lluvias de meteoros…”  ) y no había pensado escribir sobre el tema nuevamente, pero me he decidido a incluir este breve post por dos motivos: Para recordarlo porque este año las condiciones son muy buenas, mucho mejor que entonces, y porque he encontrado un artículo en National Geographic del mayor experto en estos temas en España, Josep María Trigo, donde explica cómo parecen surgir los meteoroides de un asteroide (Phaetón), en vez de un cometa, por un proceso totalmente distinto y sorprendente. Puedes leerlo aquí

Las Gemínidas suelen constituir la mejor lluvia de meteoros del año, la más prolífica aunque no se observe tanto como las Perseidas de agosto por las fechas no tan propicias (con frío y sin vacaciones) pero además cualquier momento de la noche es adecuado sin tener que esperar a la madrugada como en la mayoría de las lluvias, estando su radiante (en Géminis) toda la noche por encima del horizonte para una latitud media del hemisferio norte, y con una baja velocidad que ayude a que te avisen cuando surge una por donde no estás mirando.

La constelación de Géminis y situación del radiante de las Gemínidas en diferentes momentos de la noche para una latitud de 40º N

No hay que mirar solo a la zona del radiante, pero cuanto mayor sea su altura más se verán.

Estas dos circunstancias de la baja velocidad y buena situación del radiante en el cielo se deben a la posición relativa de la órbita de Phaeton y la Tierra, como se puede deducir de los siguientes gráficos:

Posiciones el 14-12-23.      La dirección que llevan los meteoroides y la Tierra son en cierta forma similares, con lo que el meteoro se produce como un choque lateral de baja velocidad de impacto (figura B). Además alcanzan a la Tierra por la parte externa de su órbita (figura A), en los lugares en que es de noche. 

Gráficos obtenidos a partir de cneos.jpl.nasa.gov/orbits/.

Este año es muy bueno para las Gemínidas porque la luna (prácticamente nueva) no molestará con su luz, y por si fuera poco, parece que en la mayor parte de la península Ibérica (excepto en el norte) la noche del 14 al 15 no habrá muchas nubes.

Te invito a clicar los dos enlaces del principio y creo que la lectura de ambos textos puede motivar la observación de la lluvia de las Gemínidas en este año tan favorable y con ello justificar este post, aunque por aportar algo más, aunque no sea muy científico...

¿De dónde viene la costumbre de pedir un deseo cuando se ve una estrella fugaz?

Seguro que hay muchas opiniones, pero acabo de oír una que tiene su lógica: Los deseos se pedían a los dioses, pero estos estaban por encima de la bóveda celeste y difícilmente llegarían. Un meteoro da la sensación de que viene del cielo hacia la Tierra, y por ello romperá la bóveda. Entonces se pide el deseo que podrá atravesar por ese hueco antes de que se cierre y llegar a su destino.

Solo me queda felicitar a la publicación NATIONAL GEOGRAPHIC que, si en alguna ocasión he criticado, ahora debo reconocer que, recurriendo a un experto, ha cumplido.

Y Betelgeuse se oscureció

 

Aunque no fuera total, y a la espera de hacer estudios de su curva de luz en las observaciones realizadas y la situación geográfica de cada una, la anunciada ocultación de la estrella Betelgeuse por el asteroide Leona ocurrió la madrugada del día 12 como estaba previsto.

            Momento preciso de la ocultación, obtenido por Oscar Martín Mesonero (startrails.es)

Hay que resaltar que, tal como se dijo, es la primera vez que se tiene constancia de un fenómeno de este tipo: una ocultación parcial y progresiva de una estrella por un asteroide, que aunque las ocultaciones ocurren a menudo, siempre son instantáneas y totales. Por tanto hay que valorar y justificar la emoción que se aprecia en algunos audios, ya que puede decirse que ha sido algo histórico.

Es por ello que he decidido recoger, aunque me salga del esquema habitual de usar mis materiales, varias observaciones con el permiso de sus autores, a quienes se lo agradezco.

Desgraciadamente la transmisión en directo que anuncié en el anterior post fue suspendida a causa de las nubes en el lugar de observación:

Pero pero voy a poner a continuación algunas imágenes y vídeos del fenómeno, que pudieron verse desde otros lugares en que hubo más suerte.

- A pesar de las nubes altas que hubo durante toda la observación, mis colegas de ApEA y amigos Sensi Pastor y José Antonio de los Reyes desde su observatorio de Cehegín, a 14 km de la teórica línea central de la ocultación obtuvieron este vídeo, donde Betelgeuse aparece a la derecha de la imagen:

En esta curva de luz que elaboraron, se aprecia la caída de la magnitud de la estrella entre las 1:15:15 y 1:15:25 (TU)

- Desde Cieza (Murcia), justo en la teórica línea central, a donde se desplazó Oscar Martín Mesonero (startrails.es): 

Y obtuvo este magnífico vídeo, con varias secuencias de la ocultación al final tomadas con diferentes ampliaciones:

Que se puede ver en Youtube https://www.youtube.com/watch?v=SWHkEqFgtmA&t=51s y realmente merece  la pena.

- Un vídeo donde también se ve claramente la bajada de brillo de Betelgeuse es el que obtuvo José Franco de Astroingeo (Alicante):

- Un estético montaje realizado por Leonor Ana Hernández, con imágenes de Orión y Betelgeuse eclipsada y sin eclipsar, enmarcadas en otra con mayor campo desde La Sagra (Granada)

Leonor publicó esta imagen en Twitter, como siempre acompañada de comentarios jugosos y emotivos, que te aconsejo lo veas:  https://twitter.com/LeoAstronomada/status/1735002158884425781/photo/1

- Aquí otro vídeo de la ocultación (hay imagen a partir del segundo 10), en este caso obtenido desde La Romana (Alicante) por Josep Masalles, que tuvo como colaboradores a Toni Selva, Rafael Quiles, Carles Schnabel, Carles Perelló y Jordi Juan: 

Que además recogen en https://astronomia.josepmasalles.cat/transits-i-ocultacions/ocultacio-de-betelgeuse-per-lasteroide-leona-2023-12-12/ los detalles de la observación y resultados obtenidos.

Analizando los diferentes datos y emplazamientos de las observaciones se obtendrán sin duda mejoras en la órbita de Leona, la posición de Betelgeuse, los tamaños de ambas,... Tal como se indicaba en el post anterior.

Es posible que vaya añadiendo algún dato más, pero quería dejar constancia cuanto antes de este fenómeno que ocurrió ayer 12-12 y quedará en los anales de la astronomía.

Un fenómeno quizás nunca visto antes

Imaginemos que el próximo 11 de diciembre estamos en Córdoba o en Alicante, o en un lugar cercano a la línea que une estas dos capitales. Trasnochamos y algo después de las 2, ya del día 12, estamos mirando al cielo. Sería muy probable que dirigiésemos nuestra vista hacia la zona de Orión por ser la constelación más llamativa, que aparece en una extraña posición vertical, y quizás nos detendríamos en Betelgeuse, su estrella más destacada que a esa hora estará en la esquina superior izquierda de la constelación.

Justamente a las 2:15 veríamos algo extraño: Durante unos 10 o 12 segundos, que quizás nos parecieran mucho más, el brillo de esta estrella rojiza empezaría a debilitarse, quizás se apagase del todo, para volver a encenderse y alcanzar su brillo habitual.

Simulación de lo que podría ser la ocultación

No sería un efecto de nuestro subconsciente, sino algo que realmente había ocurrido y que no se tienen referencias de que haya sido observado antes: La ocultación parcial de una estrella por un asteroide.

Zona de la península Ibérica desde donde podría observarse la ocultación. El mayor oscurecimiento de la estrella se vería previsiblemente desde la línea roja y hay probabilidad de ver algo dentro de la franja, aunque disminuye según nos alejamos de la línea central. Imagen de cloud.occultwatcher.net

En general, este fenómeno de ocultaciones de estrellas por asteroides es frecuente porque hay un gran número tanto de unas como de los otros, y suele ocurrir que un asteroide, que evidentemente no tiene luz propia y por su pequeño tamaño prácticamente no nos llega la luz que refleja, pasa por delante de la estrella y bloquea la luz que nos llegaría de ella. Vemos cómo la estrella se apaga. Pero otros observadores que estuvieran en otros lugares no lo verían:

Desde el punto A de la superficie de la Tierra se apreciaría en ese momento la ocultación, pero desde el punto B no. La distancia a la estrella es infinitamente mayor que la reflejada en este esquema.

Pero esto suele ocurrir con estrellas débiles porque su número es muchísimo mayor, aunque en este caso se trata de una de las estrellas más brillantes del cielo, y no solo eso sino que es la de mayor tamaño angular vista desde la Tierra. 

Esa es la clave para que su ocultación sea "diferente" y no se tenga referencia de la observación de algo igual.

Exceptuando el Sol, las estrellas están tan lejos que se ven como puntos, pero Betelgeuse fue la primera que pudo detectarse como un disco. Por ello en cualquier otra ocultación el punto de luz de la estrella desaparece repentinamente pero en este caso la luz de Betelgeuse irá debilitándose y hasta es posible que desaparezca, aunque las previsiones indican que probablemente será un eclipse anular y si el cielo está limpio no llegará a apagarse del todo.

La mejor imagen de Betelgeuse de que se dispone, obtenida por el gran telescopio VLT

El asteroide que provocará este fenómeno se llama (319) Leona, y se conoce su forma y tamaño aproximado precisamente porque se han analizado dos ocultaciones que produjo en dos débiles estrellas hace pocos meses.

¿Cómo se hace para conocer tamaño y forma, además de su rotación?

Una red de observadores situados en diferentes lugares cronometran el tiempo que dura la ocultación y la hora en que se produce, y como la lejanía de la estrella hace que es como si proyectara su forma sobre la superficie de manera directa, la diferencia de latitud de los dos lugares más alejados desde los que hubo observación y la diferente duración de la misma en distintos puntos intermedios darán las dimensiones del asteroide según su orientación en ese momento.  A partir de su sombra se obtiene la forma del asteroide.

Digo “sombra” en sentido figurado porque no es que oscurezca, evidentemente, porque la estrella no nos alumbra, sino que dejamos de verla cuando estamos bajo la “sombra” del asteroide.

En el punto A se vería una ocultación mucho más breve que en B y que en C. Empezaría a la vez que en B y terminaría a la vez que en C

Como la trayectoria de los lugares desde los que se ve la ocultación de la estrella es larga, (en este caso se podrá observar de China a México) tardará unos cuantos minutos de un punto a otro  y el asteroide va girando, con lo que los diferentes resultados de las observaciones permiten estimar su rotación. 

En este caso no solo podrán determinarse de manera más exacta las características de Leona, que ya se sabe que tiene un tamaño entre 50 y 80 km siendo irregular y ligeramente elíptico, sino también el tamaño real de Betelgeuse o su posición real en el cielo, ya que al ser de gran tamaño es más difícil que con otras estrellas. Además su superficie tiene zonas más claras y más oscuras, y su disco no es uniforme, y esto quizás también podría estimarse con los datos de la ocultación.

Da también la casualidad de que el tamaño aparente de Betelgeuse y de Leona (vistos desde la Tierra) son muy similares, del orden de 50 milésimas de segundo de arco, pero el asteroide no es circular sino de bordes irregulares, por lo que según la orientación de Leona podría producirse una ocultación total o anular.

Curiosamente en 2019 se apreció un paulatino debilitamiento de Betelgeuse e incluso se pensó que eso indicaba una próxima explosión como supernova, aunque finalmente se comprobó que se debía a una gran eyección de masa en su superficie que luego formó una nube de polvo que bloqueó la luz de la estrella, en un fenómeno que nunca se había observado anteriormente y que duró varios meses. 

Imagen de Betelgeuse obtenida por el VLT en diciembre de 2019 donde se aprecia el polvo que oscurece parte de la luz de la estrella. Créditos / ESO/M. Montargès

Lo de ahora no tiene nada que ver con aquello, será muchísimo más breve pero más evidente para quienes tengan la suerte de verlo, y también será un fenómeno único.

En cualquier caso, se trata de un fenómeno excepcional por su rareza y, aunque no podamos verlo directamente, habrá transmisiones vía internet, por ejemplo en este enlace. 

También hay proyectos de ciencia ciudadana relacionados con la ocultación, como el organizado por Starblink.org . En su web (que incluye un interesante simulador) y en otras páginas técnicas se describen los materiales y los procedimientos a utilizar para obtener datos que se puedan luego compartir; pero si lo que quieres es disfrutar del excepcional evento solo necesitas desplazarte a la franja de observación, que no haya nubes por la zona, y abrir los ojos.

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12-12-23

Próximamente incluiré imágenes y vídeos de la ocultación, obtenidas esta madrugada por astrónomos aficionados, en un nuevo y breve post.

Eclipses: Parejas y tríos

Atendiendo a una petición, y aunque sea con algo de retraso, voy a tratar algunos aspectos relativos a los eclipses

Sin duda los eclipses son los fenómenos astronómicos más relevantes sobre todo de cara al gran público.

Hace un par de meses ocurrieron dos eclipses, el 14 de octubre de sol y el 28 de Luna

Alguien me dijo que parecía una casualidad, dos tan seguidos, aunque lo cierto es que siempre ocurre algo parecido. Precisamente los próximos serán el 25 de marzo, penumbral de luna, y el 8 de abril, total de sol.  Pero podrían haber sido tres.

Como en la mayoría de las relaciones humanas, los eclipses normalmente van por parejas pero de vez en cuando también aparecen los tríos. Dos de luna escoltando a uno de sol o al revés, todos ellos separados por 14 o 15 días.

Veamos las razones, empezando por el principio:

Si la órbita en que la Tierra gira alrededor del Sol (la eclíptica) y la de la Luna alrededor de la Tierra estuvieran en el mismo plano, en todas las lunas llenas y nuevas habría eclipse:

Pero entre ambos planos orbitales hay una inclinación de poco más de 5º, y los puntos en que se cortan (en los que la Luna se ve en la eclíptica) se llaman nodos. La Luna estará en el nodo ascendente (que se representa por la letra omega) cuando pasa del sur al norte de la Eclíptica, y el descendente (una omega invertida) el contrario.

Para que se produzca un eclipse la Luna debe estar cerca de uno de los nodos y así se interponga en la dirección del Sol (eclipse de Sol) o entre en la sombra de la Tierra (eclipse de Luna). Además, tal como se ha dicho, deberá ser luna llena o nueva para que los 3 astros estén alineados

Tanto en A como en B se han representado las dos posiciones de la luna en llena y nueva. En A no hay eclipse porque aunque están alineados los tres astros, la Luna no está en la eclíptica y las sombras pasan por debajo del otro astro. En B hay eclipses.

Después de un eclipse en que la sombra pase exactamente por el nodo, debido a la traslación de la Tierra, en cada lunación la línea Sol-Tierra-Luna (o Sol-Luna-Tierra) va apuntando a lugares diferentes y se va alejando del nodo (cada media lunación va retrasando el paso por el nodo) de manera que no se producirá un nuevo eclipse, aunque el nodo también se desplaza pero mucho menos:

En 1 hay eclipse de luna al coincidir la luna llena con el paso por el nodo (en este caso el ascendente). En la siguiente lunación en 2 no hay eclipse porque la Luna no está en el nodo y la sombra de la Tierra pasará por encima de ella.

Si la Luna nueva está exactamente en el nodo se producirá un eclipse total o anular de sol, y si la luna llena está en el nodo (o muy cerca de él) se producirá un eclipse total de Luna. Pero no es necesario que esté exactamente en el nodo para que ocurra un eclipse, y considerando también los parciales y penumbrales, es suficiente que la Luna (nueva o llena) esté a una distancia al nodo menor de 16.4º  en los de sol y 15.7º en los de luna, tal como se calcula en el anexo. Estos números pueden variar ligeramente según las distancias entre los 3 astros ese día, de manera que estos números son los valores medios.

Por ejemplo, el siguiente gráfico representa la situación del último eclipse de Luna, del 28 de octubre de 2023, donde la distancia de la Luna (en el momento del máximo del eclipse) al nodo es de 14.52º después de pasar por él. Al ser menor que 15.7º se produjo el eclipse, pero al no estar muy cerca del nodo fue bastante pobre.

Si la distancia de la Luna al nodo durante el eclipse hubiera sido menor, como en el siguiente caso, la parte eclipsada de la Luna lógicamente habría sido mayor.

Estas imágenes planas son la representación de una porción de la esfera celeste, por lo que la distancia del nodo al centro de la sombra de la Tierra es un ángulo y se expresa en grados, siendo prácticamente igual a la distancia del nodo a la posición de la Luna.

Como se ha dicho, la clave está en que los eclipses ocurren necesariamente en luna nueva o llena, y cerca de los nodos de la órbita lunar, con los márgenes indicados antes. Tal como se representa en el siguiente gráfico, si ocurre un eclipse antes del nodo (por ejemplo de Sol y luna nueva en la posición 1) al cabo de media lunación ocurrirá otro (en luna llena -2-) después de pasar la Luna por el otro nodo.

Debido a que la Tierra se ha desplazado en esas 2 semanas en su movimiento de traslación, la posición relativa respecto al nodo de la luna llena o nueva no será la misma y en la mayoría de los casos en la siguiente ocasión ya se habrá alejado y no habrá eclipse. Como se verá luego, también influye en menor medida el ligero desplazamiento de los nodos.

Pero en ocasiones hay margen para que ocurran 3 eclipses también separados por 2 semanas del primero al segundo y del segundo al tercero: de Luna-Sol-Luna como en el siguiente gráfico, o de Sol-Luna-Sol.

En este caso el primero (1) ocurrirá con la Luna relativamente alejada del nodo, aunque dentro del margen indicado, el segundo (2) muy cerca del nodo con lo que será un eclipse muy bueno, y el tercero (3) con la Luna alejada también del nodo.

Esta situación, vista desde la Tierra, se representa en el siguiente gráfico, donde se ha desplegado toda la línea de la eclíptica en una recta:

Se ha situado el primer eclipse (a la derecha) justo en el borde del margen para ver la situación más favorable para que ocurran más eclipses. Aún así, y aunque se producen 3 eclipses, el tercero está casi en el otro borde, por lo que es extremadamente difícil que en las situaciones medias, ocurran 3 seguidos: A poco que el 1 se acerque al nodo, el 3 se saldría del margen.

Para mayor detalle repito el mismo gráfico con más parámetros que, aunque puedan hacerlo más engorroso, justifican mejor el resultado. 

Al igual que en el gráfico anterior y el siguiente, todo está a escala

Por tanto, cabe justo justo un trío comenzando y acabando con eclipses penumbrales mínimos (en el borde de los márgenes), pero sería mucha casualidad.

Una pareja siempre entrará, porque el primer eclipse (1) siempre estará en el margen previo al nodo (antes de él, porque si estuviera después del nodo habría ocurrido otro eclipse antes), con lo que media lunación después (en 2) también habrá eclipse porque estará también en la zona dentro del margen del siguiente nodo, pero si el primer eclipse no ocurre al principio del margen como antes, en 3 ya se saldrá y no habrá más, como se aprecia en este otro gráfico:

En este caso se producen solo dos eclipses seguidos, que es lo más habitual.

Todo esto se obtiene redondeando y utilizando valores medios de los parámetros, pero que varían ligeramente según las posiciones de la Tierra y la Luna en sus órbitas. En el anexo se calculan los diferentes parámetros y se recogen en los gráficos.

 

¿Hay muchos tríos?

Tal como puede deducirse de la anterior explicación y los gráficos, no son muchos.

Concretamente entre 1950 y 2050 ocurren 22 tríos frente a 184 parejas. Los tríos son 10 de Sol-Luna-Sol y 12 de Luna-Sol-Luna. 

El último fue en 2020 y el próximo será en 2029, ambos en junio y julio. De todas formas no hay que decir la frase de "¡Todavía faltan más de 5 años!" porque una pareja es más interesante que un trío, ya que los de los extremos de éste son eclipses muy pequeños (los de sol solo parciales y visibles desde latitudes muy altas, y los de luna solo penumbrales) 

Por ejemplo, desde la mayor parte de la península Ibérica se verá un extraordinario eclipse de sol total y un eclipse de luna casi total en agosto de 2026. ¡Ya queda menos!

Es muy curioso constatar que todos los tríos de este periodo ocurren en la misma época del año:

De los 22 citados, 9 fueron en junio-julio, 7 en julio-agosto, 3 en agosto-septiembre y 2 en mayo-junio y 1 en abril-mayo

Claramente prevalece las cercanías a julio y en esos 100 años no ocurre nunca en invierno ni en otoño.

Esto es porque en el afelio (principios de julio) la Tierra se mueve más despacio y por ello la lunación es más corta (como se explica en el anexo de este artículo). Con ello se acortarían los intervalos entre las lunas nuevas y llenas, y como se deduce de los gráficos anteriores entrarían más fácilmente dentro de los márgenes. En los meses próximos a enero ocurre lo contrario: al pasar la Tierra por el perihelio las lunaciones son más largas, la distancia entre la posición 1 y 3 de los gráficos anteriores será más grande y será difícil (aunque no imposible) que ambas queden incluidas en los márgenes con lo que normalmente no habrá tríos.

En este anexo aparece mucha geometría y trigonometría, para deducir el tamaño de los márgenes de los eclipses. Si no te gustan esas cosas, te aconsejo que no lo mires.

Vamos a obtener los diferentes parámetros numéricos que se han utilizado en la explicación, concretamente los márgenes en torno al nodo, dentro de los cuales se producen los eclipses. 

- En los eclipses penumbrales de Luna: (su margen será el máximo incluyendo todos los tipos de eclipses lunares)

a) Cálculo previo. Gráfico en alzado, con la eclíptica de perfil.

Como el cono de penumbra está determinado por las rectas que tocan el Sol y la Tierra cruzándose entre los dos astros, se calcula primero la distancia del borde del cono, a la Tierra (Y). Se utilizan como datos la distancia media del Sol a la Tierra y el radio de los dos astros, utilizando triángulos semejantes.

  

b) Se calcula la distancia máxima de la Luna al eje del cono de la sombra para que se produzca un eclipse penumbral (Z), y luego el ángulo desde la Tierra del eje del cono al centro de la Luna Se traza desde el centro de la Tierra porque el gráfico no está a escala y el tamaño a escala de nuestro planeta sería mínimo. (z)

c) El siguiente gráfico está en un plano perpendicular al anterior, delante de él. Está en alzado, con la eclíptica horizontal. Se calcula la separación máxima u de la Luna respecto al nodo, se le llama n al valor obtenido de alfa, y está a escala.

 

- En los eclipses de Sol

Tal como se representa en el siguiente gráfico, en principio para que haya eclipse la distancia angular entre el centro del Sol y el de la Luna debería ser menor de 0.5º porque cada uno de ellos tiene un radio aparente de 0.25º. Pero desde cada lugar de la Tierra se ve la Luna en diferente posición por el paralaje, y los eclipses de Sol no se ven igual desde diferentes lugares. Desde una posición media la Luna puede verse a 0.95º desde un extremo, tal como se calcula.

Así al sumar 0.95º + 0.5º queda 1.45º a los que estaría la Luna separada del Sol como máximo para que se produzca el eclipse.

Si buscas estos datos en internet, es probable que encuentres valores diferentes. Eso es porque aquí se han tomado valores medios y en el caso de los eclipses de luna en ocasiones se no se consideran los penumbrales.

Eclipse parcial.

a) Si queremos obtener el margen para un eclipse parcial, habrá que empezar calculando la longitud del cono de sombra de la Tierra (Z), que en promedio, será:

b) Distancia máxima de la Luna al eje del cono de la sombra para que se produzca un eclipse parcial (La Luna tocará el cono de sombra, o mejor dicho lo intersectará muy levemente)

c) Ángulo desde la Tierra del eje del cono al centro de la Luna. Se traza desde el centro de la Tierra porque el gráfico no está a escala y el tamaño a escala de nuestro planeta sería mínimo. Se toma el centro de la Luna porque es la referencia que se utiliza para determinar su situación:

d) Finalmente en un triángulo esférico situado en un plano perpendicular a los anteriores se calcula el margen N:

10.5º es el margen medio para un eclipse parcial. Si queremos calcular el margen máximo, que es lo que suele aparecer, el cálculo será igual pero con la Tierra en el afelio  (distancia al Sol 152100000 km) y la Luna en el perigeo (a una distancia de 356600 k)

 

Margen máximo de un eclipse parcial

Se obtiene exactamente igual que en el cálculo anterior pero tomando la posición de la Tierra en el afelio (Distancia Tierra-Sol= 152000000 km) y la Luna en el perigeo (Distancia Tierra-Luna = 356595):

Este es el valor que se suele encontrar: "Un eclipse lunar solo puede ocurrir cuando la luna está  a menos de 11.4º de uno de los nodos" 

Pero cuidado, que esta condición es necesaria pero no suficiente.

Eclipse total de Luna

 Los cálculos serían igual que los anteriores, pero en el apartado c) en vez de sumar el radio lunar (0.25º) habría que restarlo porque toda la Luna debe quedar dentro del cono de sombra.