Saturno esconde su anillo

 

Sin duda, Saturno es el planeta más fotogénico del Sistema Solar. Su espectacular anillo, visible con cualquier telescopio, es un adorno inconfundible. Aunque la imagen que nos muestra no siempre es igual:

Debido a la inclinación del plano de su órbita y sobre todo de su eje de rotación, la imagen del sexto planeta varía. A la izquierda con los anillos casi de perfil y enseñándonos la cara norte de los mismos, y a la derecha muy abiertos y mostrando la cara sur

En unas semanas ocurrirá algo curioso porque se verá totalmente diferente. Estos días desde aquí el anillo se va poniendo cada vez más de perfil y como en realidad es muy estrecho (con un espesor estimado de alrededor de solo un kilómetro frente a los  282000 kilómetros de diámetro), cada vez es más difícil apreciarlo hasta que el 23 de marzo el anillo se hará invisible por estar de canto.

Es solo una cuestión de geometría y punto de vista, y luego volverá a recuperar su imagen habitual, pero mientras y durante unas semanas se ve como una estrecha línea e incluso desaparecerá totalmente de nuestra vista.

Si en la fecha adecuada orientamos el telescopio para ver esa "estrellita" que alguien nos dice que es Saturno, a primera vista seremos incapaces de reconocer a ese planeta tan raro. Un disco apreciable, posiblemente alguna banda no muy contrastada, pero lo primero que nos venga a la cabeza, Júpiter, debería verse más grande y muy evidentes sus principales satélites.  Pues no; se trata del planeta más presumido pero que ese día sorprendentemente no nos muestra sus anillos.

Una imagen de Saturno sin anillos

El descubridor de los anillos de Saturno fue Galileo Galilei en 1610. Su primitivo telescopio no le permitió apreciar la forma exacta del anillo y creyó ver dos satélites, como los que había descubierto en Júpiter, uno a cada lado, pero que a diferencia de los del planeta gigante estos eran mucho más grandes y no cambiaban de posición.

Galileo, la primera persona que utilizó un telescopio para observar los astros, y por tanto quien pudo descubrir la "rareza" de Saturno

Debido a lo extraño de su hallazgo, se lo comunicó a su mecenas en clave, para que cuando alguien más lo viera quedara constancia de que él había sido el primero.

Pero su perplejidad debió aumentar cuando 2 años más tarde observando nuevamente Saturno, no vio ni rastro de su extraña compañía.

Al igual que está a punto de ocurrir dentro de poco, tal como se ha dicho el 23 de marzo, también en julio de 1612  los anillos estaban de canto y era imposible verlos.

Si el eje de giro de Saturno (que es el mismo que el de sus anillos) fuese perpendicular al plano de su órbita, y ésta estuviera en el plano de la eclíptica (de la órbita terrestre) tendríamos los anillos siempre de canto y Galileo no habría visto nada extraño en el sexto planeta. Pero la realidad es que el eje está inclinado casi 27º y por ello, según la posición de Saturno en su órbita vemos los anillos desde diferentes ángulos, y en determinadas circunstancias justo de canto.

Imágenes visibles desde el centro de la órbita, en una primera aproximación. La órbita de Saturno, que es casi circular, se ha trazado en perspectiva y por eso queda muy elíptica.

Situación general

En realidad la visión desde la Tierra puede variar ligeramente. Su órbita respecto a la de Saturno es mucho más pequeña, a su escala se situaría siempre muy cerca del Sol, pero aunque hay otros dos factores menores que influyen en el ángulo bajo el que vemos los anillos, simplificando la situación se puede decir que como el año de Saturno es de casi 30 años terrestres (29.45), aproximadamente cada 15 años los anillos serían inapreciables en las posiciones A y C. Así ocurrió en 2009 (posición A) y desde entonces hemos visto la cara norte de los mismos. El próximo 23 de marzo se pondrán de canto (en C) y hasta 2038 (nuevamente en A) se verá la cara sur.

Como se puede deducir de las fechas dadas, en realidad debido a la excentricidad de la órbita de Saturno, la duración de los periodos en que se ve cada una de las caras no son iguales, siendo alternativamente de 13.7 años durante los que se ve la cara sur y 15.7 en que se ve la cara norte.

La decepción

Pero si llevamos esperando 15 años para ver a Saturno sin anillos, la mala suerte nos lo va a impedir al menos desde el hemisferio norte aunque habrá una segunda oportunidad de consolación: 

El Sol nos quitará el espectáculo ya que ahora, cuando ya falta poco, el planeta se acerca angularmente al Sol, pasará tras él, y el día clave, el 23 de marzo, aunque ya se ha colocado al otro lado (10º de elongación oeste) y teóricamente visible por la mañana, no será suficiente para observarlo desde el hemisferio norte. Quizás sí desde el hemisferio sur donde la eclíptica al amanecer en esta época del año está más vertical.

Por valorar la posibilidad de observarlo se ha añadido en el gráfico una situación similar vespertina. Tendrá esa misma elongación pero por la tarde el día 28 de febrero, cuando la anunciada alineación planetaria sobre la que escribiré en breve. Aunque la diferente inclinación de la eclíptica hace que en el hemisferio sur sea el 22 de febrero y en el norte el 8 de marzo, cuando la altura sea similar a la fecha del anillo de perfil.

El consuelo

De todas formas, como consecuencia de lo que explico luego, habrá una segunda oportunidad en noviembre. No estará exactamente de canto pero casi. El asunto es que cuando ya se empiece a ver bien de madrugada (ya el plano sur del anillo) el ángulo irá aumentando hasta el mes de julio pero luego, como si se hubiera arrepentido,  empezará a disminuir nuevamente y a finales de noviembre parecerá que va a ponerse nuevamente de perfil e incluso podrá costar ver el anillo, pero poco antes retrocederá, aumentando el ángulo:

En algunos casos, como en 2038-39, sí llega a ponerse de perfil una segunda vez, y necesariamente una tercera para dejar visible la cara distinta (norte o sur) que antes del inicio del proceso.

 

Entrando en detalles

Las imágenes inferiores del gráfico de la situación general corresponderían a la visión desde la posición del Sol y cambian muy poco respecto a lo que vemos desde la Tierra. No obstante, y a pesar de que la órbita de la Tierra es muy pequeña comparada con la de Saturno y a esa escala se separa muy poco del Sol la mecánica es un poco más complicada al considerar por una parte el paralaje debido a la posición de la Tierra en su órbita, y por otra el ángulo que forma la eclíptica con el plano de la órbita de Saturno (2.8º)

Debido a estos dos factores todos los años hay un cierto cabeceo o variación del ángulo con el que vemos los anillos de Saturno, unos meses aumentando, otros disminuyendo, independientemente de su variación lenta y uniforme respecto al Sol con su ciclo de 29.45 años. 

Esta variación mensual es pequeña, pero cuando los anillos están casi de perfil puede ser suficiente para fisgarle la otra cara y añadir otras dos ocasiones en que estén de canto.

Tomando el comienzo de 2022, la primera parte del año el anillo e estrecha y en la segunda parte vuelve a anchar pero no tanto como al principio porque el proceso va hacia la posición de perfil en 2025.

Pero al acercarse el momento en que el anillo esté de canto, la situaciones son más variadas:

El tamaño de la órbita de la Tierra se ha exagerado para una mejor visualización. También por ese motivo se ha utilizado un gráfico en planta y no en perspectiva que quedaría más estético.

En el ejemplo del gráfico, si Saturno estuviera en A desde el Sol se vería de canto, pero si en ese momento la Tierra estuviera en P desde aquí se vería el plano Sur de los anillos. Pero si en ese mismo momento la Tierra estuviera en Q, se vería el plano norte. Desde R y S también de canto.

Pero teniendo en cuenta la inclinación de la órbita de Saturno, si el punto A está por debajo del plano orbital de la Tierra, tanto desde R como desde S se vería el plano norte. También desde Q, y desde P depende de la influencia de cada factor.

Si Saturno estuviera en B, desde cualquier posición de la Tierra se vería la cara norte.

Debido a estas circunstancias, ahora estamos viendo la cara norte hasta el 23 de marzo en que estarían de canto. A partir de este momento se verá la cara sur bajo un ángulo cada vez mayor, pero en C se reduce el ángulo y casi llega a ponerse nuevamente de perfil pero por muy poco no ocurre e irá aumentando el ángulo hasta que ya en 2038, esta vez si, volverá la norte. Todo esto se intenta representar en este gráfico:

En el fenómeno de 2038-39 en realidad habrá 3 momentos en que se pondrá de perfil: el 15-10-2038 de la cara sur a la norte, el 1-4-2039 de la norte a la sur, y el 9-7-2039 de la sur a la norte.

Esta curiosa circunstancia de tres momentos en que Saturno esconde su anillo se produce casi tanto como la otra (un solo cambio como la actual) aunque no siempre ocurren de manera alternativa.

NOTA: Como en un gráfico en planta es difícil representar una imagen de Saturno donde quede claro qué cara se verá desde un lugar determinado (excepto en algunos casos evidentes) se indica la dirección desde la que se ve de perfil. En un gráfico en planta esa dirección (línea azul) se mantiene de manera paralela y deja clara cada situación: según el sentido de la inclinación desde la Tierra hasta Saturno (flechas blancas). 

Como esto puede resultar algo confuso, si encuentro otra manera de representarlo la incluiré.