Curiosidades sobre los astros, propuestas de observaciones sencillas, aspectos cotidianos pero poco conocidos, todo ello con un enfoque didáctico.

jueves, 27 de junio de 2024

Los dos planetas interiores, visibles al anochecer


Si hace poco más de un mes recogía la situación de todos los planetas al final de la noche a unas horas normalmente poco adecuadas para la observación, ya tenemos a dos de ellos visibles al atardecer. Además son los dos planetas interiores (Mercurio y Venus), que pueden ofrecer bonitas imágenes en el crepúsculo. 

En cualquier caso hay que decir que desde el hemisferio norte, no será excesivamente fácil debido a las elongaciones e inclinación de sus planos orbitales respecto al horizonte, pero tampoco imposible.


Como en mayo de 2020 en que  ajenos a la pandemia, los dos planetas aparecían en el crepúsculo uno cerca del otro de una manera similar a como lo harán ahora

El primero que se pasó al este del Sol fue Venus (el 4 de junio) y luego Mercurio 10 días después, que con un movimiento como siempre más rápido enseguida se encontró con su compañero el día 17 (en la conjunción, visto desde aquí, claro)

Estuvieron muy próximos entre sí en esa fecha, pero todavía estaban muy cerca del Sol (a menos de 4º de él) y por ello era casi imposible verlos.

En esta simulación pueden apreciarse posiciones y movimientos: 


Pero la situación va mejorando: 

Mañana mismo (28 de junio) con una elongación de casi 7º, desde un lugar de longitud 40ºN, Venus se pone media hora después que el Sol y lo hace solo 1º más hacia el noroeste (hacia la derecha). Solo debemos ver la puesta de sol, recordar el lugar y esperar. Aunque pueda parecer poco tiempo de diferencia y el cielo aún estará brillante, será posible ver al lucero más brillante si el cielo está limpio y no hay bruma por el horizonte.

En esos momentos Mercurio estará 7º hacia la izquierda de Venus, y a 6º de altura, en una posición relativa similar a la imagen de 2020 recogida antes. Será más difícil de localizar que su compañero por su menor brillo, pero la situación mejorará de día en día.


Este gráfico e indicaciones, igual que las siguientes, nos serán útiles para localizar al esquivo planeta si no disponemos de medios sofisticados como telescopios computerizados o que utilicen las coordenadas celestes. Es decir que al igual que se anuncia el blog son "para todos los públicos"

Una fecha interesante sería el 7 de julio cuando, además de mejorar ligeramente la situación, una finísima luna creciente de 2 días se situará junto al primer planeta y ayudará a su localización:

Venus se pone 37 minutos después que el Sol prácticamente por el mismo lugar que éste. En ese momento Mercurio estará a  7º de altura y a 10º a la izquierda de Venus. Se pondrá 1 hora y 20 minutos después que el Sol y a 3º a la izquierda de donde se pusieron los otros dos.

Tanto dato numérico en grados que parece engorroso, puede ser útil teniendo en cuenta que con el cielo crepuscular aún brillante quizás no los veamos al primer vistazo y conviene fijarse (quizás incluso con prismáticos) en un lugar concreto. Y utilizando referencias de grados, no está demás recordar una manera sencilla de estimar estas medidas:

Medidas de ángulos con el brazo totalmente extendido

- El día 20 de julio es la máxima elongación de Mercurio, y suele decirse que es la mejor ocasión para verlo porque la separación angular con el Sol visto desde aquí es máxima. Pero en realidad puede verse mucho mejor unos días antes porque su brillo va disminuyendo. Aunque esos días antes nuestro cielo está más brillante en esa zona, también lo está el planeta.

- Tampoco hay que olvidar el día 1 de agosto en que, aunque con un brillo menor y más dificultades para verlo, se situará a la misma altura que Venus, exactamente a 9º a su izquierda. Entre ellos, y solo 1.5º más alta, la estrella Régulus, e incluso unos 12º más a la izquierda el cometa 2023 A3 Tsuchinshan-ATLAS aunque viene más débil de lo que se esperaba. Ambos al menos con prismáticos, pero la posición de Venus puede ayudar.


Se pondrán solo 45 minutos después que el Sol y por lo tanto no será fácil, pero la emoción de intentarlo no la quita nadie. Incluso 4 días después, el 5 de agosto, volverán a estar los mismos protagonistas aún más agrupados y con la finísima Luna creciente de solo un día y medio, junto a ellos.

- El 8 de agosto Mercurio y Venus volverán a estar en conjunción. Si sus órbitas estuvieran en el mismo plano se verían en un mismo punto, pero la inclinación de la órbita de Mercurio hace que esté situado más hacia el Sur que Venus y únicamente desde el hemisferio austral será claramente visible, poniéndose después que el segundo planeta. 

- Finalmente el 19 de agosto Mercurio termina su periplo vespertino, dejando solo a Venus en los cielos del anochecer.


Una pareja habitualmente fiel

De todos los planetas que se pueden observar a simple vista, sin duda Mercurio es el más difícil de ver, pero si está acompañado de Venus, con esa referencia ya es otra cosa.

 Uno a cada lado de la antena. Abril de 2010.

El encontrar estos dos planetas en una misma zona del cielo no es una situación excesivamente rara. Centrándonos en las apariciones vespertinas, Venus se pasa casi 9 meses seguidos al este del Sol visible al principio e la noche, siempre hacia el horizonte oeste, y en ese tiempo da lugar a que aparezca Mercurio, que también lo hará en esa zona, incluso varias veces. Por ejemplo en este caso y antes de que Venus vuelva a la madrugada se verá cerca de Mercurio también en el próximo noviembre (fácil solo en el hemisferio sur) y en marzo de 2025.

Pero teniendo en cuenta que la máxima elongación de Venus (unos 47º) es mucho mayor que la de Mercurio (hasta 28º aunque muy variable por su órbita excéntrica) lo más habitual es que el segundo planeta se vea más alto que el primero, como se ve en esta imagen de febrero de 2016.


Esto permitiría distinguir a Venus más fácilmente pero sería de poca ayuda para encontrar a Mercurio, mucho más débil y más bajo, lo que no ocurre ahora, ni por ejemplo en marzo de 2018 como se recoge en esta imagen:

Al igual que ahora, en esta imagen de marzo de 2018 Mercurio está más alto que Venus aunque, a diferencia de estos días, en aquella ocasión Mercurio se ponía bastante más a la derecha que su compañero.

Pero con el resto de planetas solo visibles de madrugada, esta ocasión tiene la particularidad de que nuestros protagonistas son los únicos que estarán en el cielo durante el tiempo que podamos verlos. Esto evidentemente no es una ventaja para una observación interesante, pero le da protagonismo a la pareja y no ocurría desde mayo de 2020.

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Actualización 1 de julio

Diferencias desde uno u otro hemisferios

Ante una pregunta que me han hecho sobre las distintas condiciones de visibilidad de los dos planetas en este periodo desde el hemisferio sur, y mi frase del comienzo del post “desde el hemisferio norte, no será excesivamente fácil” creo que es interesante citar las diferencias y sobre todo las causas de estas diferencias, por lo que añado esta actualización:

En principio podría pensarse que las situaciones serían simétricas y análogas porque las órbitas planetarias no tienen preferencias por uno u otro.

Pero en realidad, sobre todo en el caso de Mercurio sí hay diferencias, porque tal como recogí al final de este post , la inclinación de la eclíptica respecto al horizonte depende de la estación y del momento del día, y la estación es diferente en cada hemisferio. 

Estás son las situaciones que ahora nos interesan:

Situaciones en el momento de la puesta de sol:
Un astro A situado en la eclíptica al este del Sol se verá mucho más alto en el equinoccio de septiembre, desde el sur; mientras que en el solsticio de junio (B) se verá a la misma altura.

Al principio de la noche, que es cuando estamos considerando, la eclíptica está más vertical cerca del equinoccio de primavera y menos en el de otoño.

Ahora en el hemisferio norte estamos ya más cerca del equinoccio de otoño, y más cuando vayan avanzando las fechas hacia el final de este episodio, en agosto, mientras que en el hemisferio sur es al revés. Esto influye en gran medida en la observación actual de Mercurio:

Se ha tomado latitud 35ºS en vez de 40ºS (que sería quizás lo adecuado para comparar) porque ahí la población es mucho mayor y la situación no es muy diferente.

Además hay otro factor que es la inclinación de las órbitas de cada planeta. Tomando como referencia la eclíptica, la órbita de cada planeta tiene una determinada inclinación respecto a la misma. (Mercurio con 7º o Venus 3.4º son mucho mayores que el resto) pero el planeta correspondiente puede estar en el tramo norte o en el sur, y este ángulo es diferente desde el punto de vista de la Tierra.

Este año a principio de agosto, Mercurio se encuentra en el tramo sur por lo que se añaden 3º(no son los 7º de la inclinación orbital porque la Tierra no está en el vértice del ángulo) y Venus por el norte a 1.5º, y todo esto hace que Mercurio aparezca mucho más alto desde el hemisferio sur al principio de la noche.

A finales de junio, sin embargo, la diferencia no es tan elevada por estar en ambos casos cerca del solsticio, y además Mercurio está 2º al norte de la eclíptica.

Todo ello hace que en estos días la situación no sea muy diferente en uno u otro hemisferio pero vaya aumentando en gran medida con el paso de los días.

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Actualización 4 de julio

Visualización de los planetas

Debido a la presencia de nubes en todo el cielo o en la zona del horizonte oeste estos pasados días, hasta ayer no pude ver lo que he anunciado, y añado ahora unas imágenes:

Ayer, 13 días después del solsticio, el Sol se puso a un grado escaso más hacia el oeste desde una latitud de 43º. Pero, curiosamente, lo hizo unos segundos más tarde por el tema de la ecuación del tiempo.

La imagen parece no concordar con la que aparece en el post anterior, pero esto es debido a que las fotos no están hechas exactamente desde el mismo lugar.


26 minutos después se distinguía Venus:



Una hora y 10 minutos después de la puesta de Sol pudo apreciarse Mercurio


Aunque en estas imágenes y también en la realidad, Mercurio se distinguía ayer mucho mejor que Venus, éste tiene una magnitud real más brillante, pero se ocultó cuando el cielo estaba aún con el brillo del crepúsculo y el contraste era menor.

domingo, 16 de junio de 2024

El solsticio de verano

 

Este próximo día  20 de junio de 2024 a las 22:51 (20:51 U.T.) comienza el verano en el hemisferio norte y el invierno en el sur. Es el solsticio.

Ya he escrito alguna vez sobre esta fecha: por ejemplo en este post   donde remarcaba la diferencia entre el solsticio y la fiesta de San Juan (tradicionalmente la noche más corta, aunque no sea así), y en este otro donde se recogían las distintas circunstancias que determinan el comienzo de la primavera, pero en general también de las otras estaciones.

Quedaba claro que el motivo de las estaciones se debe a la inclinación del eje de rotación de la Tierra, y el solsticio de verano ocurre cuando el plano que contiene al eje y es perpendicular al plano orbital (a la eclíptica), contiene también al Sol. O dicho de otra manera, cuando la dirección norte o sur (según el hemisferio) del eje se dirige hacia el Sol.

Esto en realidad sería el momento exacto del solsticio, aunque normalmente nos referimos al día del solsticio como la fecha en que eso ocurre.

Dos conceptos que se pueden determinar de manera diferente, y aunque el momento exacto es simultáneo en todo el planeta y solo cambia por la zona horaria, por la misma razón puede variar la fecha, y por ejemplo en Asia el verano empezará cuando allí sea ya el día 21.

Si el momento exacto del comienzo de esta estación solo puede calcularse teóricamente y no es evidente para un observador, sí podría determinarse experimentalmente el día del solsticio porque es el día más largo del año, en el que el Sol sale más alejado del este (más cerca del N) y se pone más lejos del oeste (hacia el NO).

Además el solsticio de verano es el día en que el Sol alcanza una mayor altura a mediodía, aunque esto solamente es válido fuera de la zona tropical.

En estos gráficos se recoge el recorrido diario del Sol el día del solsticio de verano en diferentes latitudes y la altura máxima que alcanza, a mediodía. Además del punto de salida o puesta con la distancia angular al este o al oeste (en color azul).

Puede apreciarse que en el trópico llega a pasar por el cenit, pero no así en el ecuador. Por otra parte en el polo, aunque sea por poco, la máxima altura la alcanza en el momento exacto del solsticio (este año a las 20:51 U.T., como se ha dicho)

Como puede verse en estos otros dos gráficos a continuación, en el interior de los trópicos hay otras fechas en que el Sol llega a estar en el cénit. Por ejemplo en la latitud 10ºN es el 15 de abril o el 26 de agosto, y en el ecuador será en los equinoccios

Deducción aproximada del comienzo del verano a partir de observaciones sencillas

Puede ser un ejercicio didáctico interesante y podemos constatar el cambio de estación nosotros mismos observando las salidas o las puestas de Sol, por dos métodos diferentes: el lugar de la puesta y la hora. 

Deberíamos de tener la suerte de que estuviera despejado el horizonte por donde se va el Sol durante los días clave.

- Podemos ir observando en diferentes días la puesta de Sol, cómo éste se pone cada vez más hacia la derecha (en el hemisferio sur sería a la izquierda) anotando las fechas, pero un buen día se para en este sentido y vuelve otra vez en el contrario. Es cierto que estos días la diferencia es muy pequeña y para apreciarla quizás sea necesario obtener fotos con teleobjetivo, pero en unos pocos días podría notarse, y aunque no nos sirva para determinar con exactitud la fecha del solsticio en el momento en que ocurre, puede hacerse a posteriori comparando fotos y posiciones del Sol, y no deja de ser algo interesante.

A partir de una imagen real de una puesta de sol sobre Santander tomada el 10 de junio, se ha añadido la posición el día del solsticio, remarcando ambas.

- Teóricamente también podría comprobarse anotando la hora en que se pone el último rayo de Sol cada día. Como el día del solsticio es el más largo, antes de él la puesta de sol ocurriría cada vez más tarde, y luego volvería a adelantarse. Pero ¡cuidado!, porque esto es en horario solar que no es el que indican nuestros relojes.

En los horarios obtenidos habría que corregir la ecuación del tiempo, porque el día más largo no es cuando más tarde se pone el Sol según nuestro horario oficial. Además en cada latitud ese día en que más tarde se pone es diferente aunque el momento del solsticio sea el mismo.

Pueden utilizarse los valores de la última columna de esta tabla:

Por ello, a la hora en que vemos ponerse el Sol podemos restar el tiempo de la columna verde "Corrección respecto al día 17" y obtendremos las diferencias reales en hora solar: los días antes del solsticio ese valor irá aumentando porque aumenta la duración del día y después de él irá disminuyendo. Aunque se comience otro día diferente al 17, la utilización de la tabla será la misma. 

Como muchas veces aparece esta duda, hay que decir que aunque el solsticio de verano supone el día de mayor duración y altura del Sol (con las excepciones indicadas), no debe pensarse que en sus inmediaciones se produzcan las épocas más calurosas, sino que estas son esperables en los 3 meses de la estación que ahora comienza, porque estos fenómenos naturales no ocurren simultáneamente  con sus causas, sino que van con un cierto retardo por ser acumulativo.

De hecho, las posiciones del Sol en verano coinciden con las de primavera, en sentido contrario (por ejemplo principio de primavera con final de verano)


En esta ocasión, además de estas cosas terrenales, querría reflejar algunas diferencias y fechas respecto a otros planetas. 

En la mayoría de los casos las características de las estaciones son similares a las de la Tierra,  y a continuación va un gráfico con las posiciones y fechas en que comienza el próximo verano en cada planeta, pero hay dos casos muy particulares (Mercurio y Urano) que por ello no se incluyen aquí:

Lugares de las órbitas en que se encuentra cada planeta cuando comienza el verano, y fecha del próximo.

En Marte, Saturno y Neptuno las estaciones son similares a las de la Tierra en cuanto a su geometría, con inclinaciones del eje entre 23º y 30º, mientras que en Venus y Júpiter son mucho más leves, con inclinación de solo 3º

Los ejes de rotación de Mercurio y de Urano tienen unas inclinaciones muy especiales, extremas, y habría que definir de otra manera las estaciones allí. La mecánica celeste en cuanto a las posiciones y movimiento aparente del Sol es muy particular y pienso dedicarles un post para ellos solos. De momento solo quiero adelantar que en Mercurio debido a la excentricidad de su órbita hay días especialmente largos desde determinados lugares porque el Sol sale y se pone dos veces cada día: