Cuando el primer planeta se convierte en la estrella del crepúsculo

Siguiendo con el tema del post anterior, ya se ha realizado el relevo entre los dos planetas interiores (Venus y Mercurio) en lo que respecta a su aparición vespertina. Venus ya se retira, y apenas le quedan unos pocos días en que pueda observarse, con dificultad, junto al horizonte tras la puestas de sol en un cielo crepuscular, aún brillante, y Mercurio se va a mantener durante más tiempo visible pero, como siempre que actúa en el hemisferio norte, muy discreto y sin llamar la atención.

Si Venus había sido durante más de 6 meses la auténtica estrella en sus actuaciones al principio de la noche, ahora ese papel le corresponde a Mercurio.

Las siguientes imágenes puede ilustrar la situación de la marcha de Venus y la permanencia de Mercurio, aunque sea solo de manera simbólica, porque aunque Venus está a punto de desaparecer tras los árboles del horizonte, los días posteriores ha vuelto a verse.

El 23 de mayo Venus se marcha por el horizonte, como despidiéndose, mientras que Mercurio (arriba y a la izquierda de las imágenes), más débil pero mejor situado, se mantiene ahí.

Instantes después de la imagen anterior, aún pude ver a Venus entre los árboles del horizonte, antes de ocultarse.

La posición relativa de los dos planetas en estos pasados días ha cambiado muy rápidamente, debido a su proximidad en el cielo vistos desde la perspectiva de la Tierra. Hasta el jueves 21 Venus tenía una mayor elongación (estaba más separado angularmente del Sol) pero ya el 22 fue superado por Mercurio que de esta manera aparece más alto y se pone más tarde dando tiempo a que el cielo oscurezca un poco más y pueda ser visible, aunque de manera muy débil. 

Aún así, estos atardeceres después del relevo la mejor manera para encontrar a Mercurio era intentar ver Venus antes de su puesta y a partir de él mirar un poco hacia arriba y a la izquierda, mejor con unos prismáticos para localizarlo exactamente sobre una referencia en vertical en el horizonte, y después a simple vista casi intuir ese puntito mucho más débil que Venus de magnitud en torno a -0.5 frente a -4 (los números que indican la magnitud son menores cuanto más brillo, en este caso en que ambos son negativos, -4 indica mucho más brillo que -0.5)

Así aparecían los dos planetas el día 23, todavía con el cielo muy luminoso en una toma más amplia que las anteriores.

Sin embargo ya no es posible porque Venus se ha despedido. Hasta el día 4 de junio no es su conjunción, el cambio a su periodo matutino al pasar "al otro lado" del Sol, pero ya está muy cerca angularmente de él, demasiado como para poder distinguirse en el brillante crepúsculo antes de ocultarse. Ayer día 26 pude verlo con relativa facilidad pero hoy no, a pesar de tener un cielo muy limpio y haber buscado un horizonte más bajo.

Por ello la única ayuda para encontrar a Mercurio será rastrear la zona próxima al horizonte Oeste-Suroeste con unos prismáticos sin más referencia. Como no es fácil, cuando se consigue ver ese puntito brillante sobre el fondo azul claro del cielo como en la imagen, la sensación es muy agradable.

Aquí aparece Mercurio en solitario, en el centro de la imagen.

Recojo a continuación varias imágenes de los dos planetas que he tomado desde mi balcón en días sucesivos cuando intercambiaron posiciones, y que a pesar de la mala climatología que habitualmente solíamos tener en Bilbao, y las dos semanas anteriores haber tenido continuamente el cielo cubierto, en estos días clave solo uno de ellos estuvo nublado.

Están tomadas con una diferencia de 23 horas y 56 minutos, exactamente la duración de una rotación terrestre. Por ello, aunque por la luz del crepúsculo no son visibles las estrellas, las posiciones de los planetas respecto al horizonte sirven de referencia para apreciar ese movimiento sobre la esfera celeste, sobre el fondo de las constelaciones, que estaría situada en la misma posición en cada una de esas tomas.

He señalado las posiciones de Venus (flechas blancas) y Mercurio (en amarillo) porque, aunque en las imágenes originales se ven perfectamente, en este montaje puede ser difícil localizar encontrar los planetas. Por una parte debido a que al hacer la composición y luego al subirlas al blog pierden mucha calidad y detalle, y además las primeras hubo que hacerlas en condiciones críticas y desfavorables para, para mantener la misma hora sidérea (4 minutos de diferencia de un día a otro): Las primera con Mercurio ya muy bajo y las últimas con el cielo aún muy claro.

Efectivamente, en cada imagen el cielo aparece vez más brillante que en la anterior, porque la hora de la toma se va adelantando y además el Sol se pone cada vez más tarde.

Aunque resulte redundante, vuelvo a poner las 4 imágenes una a una, completas y sin anotaciones, para ver si a pesar de la pérdida de calidad al subirlas, es posible que puedas localizar a Mercurio con las referencias anteriores.

19-5     21:17

20-5     21:13

21-5   21:09

23-5    21:01

Ahora que Mercurio se queda solo en el crepúsculo vespertino, es el momento de fijarnos en él y admirar su imagen sutil. Aunque no estará totalmente solo en nuestro cielo, porque la Luna creciente le hará compañía aunque cada día más lejos de él.

El día 25, la Luna fina y Mercurio, en zonas opuestas de la imagen, daban un bonito espectáculo una vez que se había retirado Venus.

El primer planeta, el más difícil

No es la primera vez que hablo de la observación de Mercurio en este blog, pero para entender mi insistencia conviene tener en cuenta varias circunstancias:

De los cinco planetas visibles en nuestro cielo sin instrumentos ópticos Mercurio es, con diferencia, el más difícil, con muchísima diferencia sobre todo desde el hemisferio norte.

Urano y Neptuno por su lejanía muestran un brillo insuficiente, aunque el primero de ellos puede estar en el límite de la visión humana en cielos extremadamente limpios, y de los otros cincos (el tercero, claro, no cuenta) Mercurio es el más esquivo por ser el que tiene su órbita más cercana al Sol.

Desde nuestra perspectiva el primer planeta siempre estará en nuestro cielo cerca del Sol, y por ello en pleno día lo tendremos por encima del horizonte, evidentemente invisible sin telescopio. Hay que esperar a la máxima separación angular respecto al Sol visto desde aquí (la máxima elongación) para que el astro rey se oculte, y dé tiempo a que oscurezca un poco el cielo antes de que Mercurio se vaya tras él. O si está situado al otro lado del Sol (a su Oeste) para que salga antes que él con tiempo suficiente para que la claridad del alba no nos impida distinguirlo.

Mercurio, solo puede verse en los crépusculos (al menos desde el hemisferio norte). Desde Bilbao el 27-5-2020

Por temas relativos a la diferente inclinación de la eclíptica respecto al horizonte en los crepúsculos según la estación, las mejores opciones para ver al esquivo planeta, que según parece incluso Copérnico se lamentaba de no haberlo visto nunca, se dan cerca del equinoccio de primavera si es por la tarde o del de otoño si es visible antes de amanecer.  

Además por una tremenda y perfectamente coordinada casualidad que se une a la posición en esos casos de la excéntrica órbita del planeta, las oportunidades para verlo desde el hemisferio Sur son muchísimo mayores. Todo esto lo expliqué en "El esquivo planeta sureño se asoma por el norte"

El pasado mes de febrero hubo otra oportunidad, similar a la presente de ver a Mercurio al atardecer y aunque también estaba Venus en el crepúsculo vespertino, a diferencia de ahora los dos planetas permanecieron muy distantes entre sí.

El 7 de febrero de 2020 desde Bilbao. En esta imagen de amplio campo, Venus aparece en la parte superior mientras Mercurio está ya muy cerca del horizonte, en aquellas fechas en el Oeste-Suroeste, debido al diferente lugar de puesta del Sol en invierno.

Repito aquí, copiando parte de lo que publiqué entonces, y adaptándolo para que no tengas que linkar.

En los siguientes gráficos se recogen las situaciones en el momento clave de las puestas y salidas de Mercurio desde las latitudes 40º Norte (Madrid) y 35º Sur (Buenos Aires o Montevideo) en 2020. Para otras latitudes no demasiado lejanas a éstas la situación es muy similar: El primero es válido aproximadamente para  gran parte de Europa, Asia, EEUU,... y el segundo en la zona meridional de Sudamérica y de Africa, Australia,..

La zona central negra corresponde a la noche, la azul clara el día, y las franjas de azul oscuro al crepúsculo. Las líneas sinusoidales de color naranja y amarillo representan el momento de puesta y salida de Mercurio, y cuanto más se introduzcan en la zona oscura, más posibilidades habrá de poderlo observar.

En el gráfico se puede apreciar que este año en varias ocasiones podrá verse desde el hemisferio sur a Mercurio en plena noche, mientras que en el hemisferio septentrional apenas en la máxima elongación de noviembre de madrugada el primer planeta saldrá por el horizonte con el cielo totalmente negro, ligeramente antes del comienzo del crepúsculo.

Ninguna de las dos situaciones (ni la de febrero ni la de mayo-junio) es demasiado buena, con el cielo todavía brillante, porque en general las mejores ocurren cuando la máxima elongación oriental es en primavera, y estas dos pillan justo antes y después.

Por ello aunque este año las máximas elongaciones orientales ocurren el 10-2 y el 4-6, las condiciones se mantienen en los días contiguos, hacia la primavera. Por ejemplo, se verá prácticamente a la misma altura en un cielo igual de oscuro el 12-2 y el 2-6. 

Además hay otro dato, aún más determinante, que desplaza unos días el mejor momento: En las apariciones vespertinas, debido a la disminución de la fase, el brillo de Mercurio va disminuyendo de un día a otro. En el caso presente de mayo-junio de 2020 las dos circunstancias se unen para que sea más fácil visualizar a Mercurio varios días antes de su máxima elongación, aunque paradójicamente sea esa fecha la que suele aparecer en casi todos los sitios como referencia para su observación. 

Yo pude verlo claramente por primera vez el día 19 de mayo, cuando su magnitud era -0.8. La situación análoga con la misma altura sobre el horizonte y la misma oscuridad del cielo se producirá el 11 de junio, pero tendrá una magnitud de solo 1.22. El día 4, en su máxima elongación su magnitud será de 0.45, y a partir de entonces será muy difícil de localizar.

Como se ha dicho, en noviembre la cosa pinta algo mejor (no mucho) pero habrá que madrugar, o nos puede pillar yendo al trabajo (esperemos que el coronavirus no lo siga dificultando) ya que la máxima elongación ocurre en otoño, que es la mejor estación para verlo de madrugada en el hemisferio norte. El día 10-11-2020 Mercurio saldrá por el horizonte Este con el cielo ligeramente más oscuro que cuando ahora se pone.

En ese caso también estará acompañado de Venus, pero no se cruzarán como ahora y estarán mucho más alejados uno del otro.

Por ello para quienes vivimos en el hemisferio norte esta es nuestra última oportunidad este año sin madrugar para que, si no lo hemos visto aún, no nos pase como a Copérnico.

Para los habitantes del hemisferio Sur esta aparición es muy mala. Es mejor que no se molesten en intentarlo porque solo tendrán que esperar a su primavera para darnos una tremenda envidia, y en gran parte de los meses de septiembre y octubre lo verán sin ningún problema al principio de la noche pero ya con el cielo totalmente negro y suficientemente alto respecto al horizonte. 

San Pedro de Atacama, el 7-3-2013. Mercurio, acompañado de la Luna, aparece alto  y en un cielo negro, totalmente imposible en el hemisferio norte

Si vives en el hemisferio norte y has pensado hacer algún viaje al sur, elige unas fechas en que Mercurio muestre allí su mejor imagen. No hagas como yo, que fui al azar, porque seguro que tú no tendrás la suerte de que te coincida con la mejor presentación del primer planeta de toda la década, como me ocurrió a mí.

A pesar de que las condiciones para la observación del resto de planetas son iguales desde los dos hemisferios (aunque las mejores puedan corresponder a fechas diferentes), precisamente para ver al más difícil, no. Ya lo he dicho varias veces: Si quieres ver bien a Mercurio tienes que ir al Sur.

Mercurio releva a Venus

Ya me he referido varias veces en este blog a la magnífica presentación del segundo planeta durante los últimos 6 meses, sobre nuestros cielos en el crepúsculo vespertino y primeras horas de la noche, por ejemplo en "La estrella de este invierno..."

Pero como todo tiene su final, también Venus va a dejar de verse a últimos de mayo, para aparecer en los cielos matutinos unas dos semanas después como el “Lucero del Alba”. Pero a pesar de que era el único planeta que en estos meses ha podido verse por la tarde, no nos va a dejar sin presencia planetaria vespertina, porque casualmente justo en las fechas  en que  el segundo se marcha, aparece el primero.

Ayer 19 de mayo a las 22:15 en el limpio cielo de Bilbao, sobre su horizonte Oeste-Noroeste, Mercurio (en la imagen un débil puntito muy cerca de los árboles del horizonte) ya se apreciaba a simple vista, mientras está acercándose a Venus para recoger pasado mañana el testigo.

Pero es un relevo a la baja. Es como si en una carrera de 4X100 un atleta aficionado y en baja forma le cogiera el relevo al recordman mundial de velocidad, porque tanto en el brillo como en la duración diaria y total, de estas apariciones vespertinas la diferencia entre los dos es enorme.

Trayectoria prevista para la entrega del testigo sobre el horizonte.  En una imagen con más campo que la anterior, y tomada unos minutos antes, se ha trazado el movimiento de los dos planetas durante el relevo, tomando como referencia el fondo de la esfera celeste. 

El momento del relevo (la conjunción planetaria exacta) será el día 22 a las 10h (8 TU) cuando Mercurio pasará a menos de 1º al Sur de Venus. A las horas en que ocurre el crepúsculo (único momento en que serán visibles) desde el Oeste de Europa el 21 al atardecer ya se les verá muy próximos y el 22 el primer planeta ya estará más alto sobre el horizonte que el segundo 

Pero aún así, los atardeceres en que sigamos viendo a Venus (cada vez más difícil, ocultándose antes y en un cielo más brillante) destacará mucho más que Mercurio e incluso nos puede servir de referencia para encontrar al esquivo primer planeta, porque su brillo será mucho mayor (Magnitud -4 frente a -0.3, cifras ya atenuadas por la atmósfera).

Tanto el día 21 como el 22 la separación angular será de menos de 2º durante el crepúsculo desde Europa y América (desde Australia incluso menor que 1º el día 22) por lo que serán visibles a la vez con unos prismáticos, uno al lado del otro, y se podrá apreciar la fina y espectacular fase de Venus mientras el pequeño disco de Mercurio apenas se verá como un puntito mucho más débil.

Esta sería, aproximadamente, la visión con unos prismáticos que cubrieran un campo de solo 3º, manteniendo la proporción de tamaños y distancias. (Los que utilizamos habitualmente en observación del cielo pueden tener el doble). Aunque las imágenes parecen excesivamente pequeñas, lo que veamos será mucho más evidente porque la imagen cubriría toda nuestra visión y el ojo se adapta mucho mejor al verlo directamente, que al mirar una imagen en una pantalla, tanto en calidad como en percepción del detalle. 

En el montaje se han utilizado imágenes reales de los planetas del día 19-5 obtenidas por separado.

Es muy curioso el que la aparición vespertina de Venus empezó en noviembre cuando Júpiter se retiraba de la zona (como quedó recogido en "Zeus y Afrodita, ...!) y acaba ahora cuando comienza la de Mercurio. Esto ha sido una enorme casualidad y ni el mejor equipo de relevos se habría pasado el testigo de manera tan coordinada.

El aspecto de ambos planetas.

A simple vista el aspecto que muestran Venus y Mercurio es muy distinto, como he dicho, por la gran diferencia en el brillo aunque ambos se vean con aspecto puntual, comos si fuesen estrellas; pero vistos a través de un telescopio será aún mayor por el tamaño y la forma.

Además de que el segundo planeta es más grande que el primero, ahora está mucho más cerca de la Tierra. Y por su posición la fase será muy diferente:

Posiciones Mercurio, Venus y la Tierra en sus órbitas el día 22-5-2020. Aunque la alineación en planta es exacta, veremos "pasar" a Mercurio un poco por debajo de Venus porque las órbitas no están exactamente en el mismo plano.

Aunque el tamaño de los astros se ha exagerado, la forma, tamaño relativo y situación de las órbitas es precisa. 

La fase menguante de Venus, estas semanas muy fina, contrasta con el pequeño disco que nos muestra Mercurio, que aún estando también menguante (ambos presentan esa fase cuando son visibles por la tarde) todavía es casi llena.

Estas dos imágenes se veían ayer en mi telescopio:

Imagen tomada a través del telescopio de cada uno de los planetas el 19-5, pero que no van a variar mucho durante estos próximos días. La ampliación de ambas fotos es la misma, y permite comparar los tamaños aparentes.
Son las mismas imágenes que he utilizado arriba para el montaje de la visión con unos prismáticos pero aquí , en mayor escala, se aprecia mejor la fase y la relación de tamaños  

Días de espectáculos 

Además de la conjunción de Venus y Mercurio del día 22, que permitirá verlos muy cercanos entre sí, también en fechas contiguas se producen otras circunstancias que se sumarán para hacer el fenómeno más llamativo

-- La Luna de testigo

La Luna siempre adorna este tipo de conjunciones cuando le da tiempo a pasar por allí en las fechas clave, añadiendo el elemento más espectacular al fenómeno.

En este caso, aunque por la proximidad al horizonte en el crepúsculo será muy breve, muy sutil por la consecuente fina fase, y no dará tiempo a que mucha gente pueda fijarse por lo que no será un espectáculo de masas, por esos mismos motivos será mucho más bello.

El día 24 una finísima Luna creciente de solo dos días después de nueva, formará una preciosa coreografía con los dos planetas. Mercurio quedará situado justo entre Venus y nuestro satélite, ambos con la misma fase.

Como el movimiento de la Luna en la esfera celeste es relativamente rápido, y el periodo de observación en cada lugar muy breve, coincidiendo en cada lugar con el crepúsculo, la situación cambiará según  el lugar del planeta desde el que se observe.

Desde América la simetría será mayor, y Mercurio quedará situado casi exactamente en el punto medio entre Venus y la Luna, mientras que en Europa (visible unas horas antes) se verá más cerca de Mercurio que de Venus.

A diferencia de lo relatado antes, relativo a la variación en las posiciones de los dos planetas desde diferentes puntos de la Tierra, en este caso el movimiento de la Luna es mucho más rápido y esas variaciones serán mayores

-- También la ISS

El lunes 25, se incorpora a la coreografía la Estación Espacial, que desde donde yo vivo se la verá pasar por ahí, casi casi delante de Venus, completando un póker muy sugerente por momentos.

La ISS pasa a las 22h 18, pero muy bajo para verlo a simple vista.  A solo 5º con magnitud -0.85 pasará junto a Venus.

Aunque cuando la ISS se aleje de la zona de los dos planetas y coja más altura se verá bien a simple vista, su visita a Mercurio, Venus y la Luna habrá que fisgarla con prismáticos.

Situaciones desde distintos lugares de la Tierra 

Aunque el movimiento de ambos planetas en la esfera celeste es muy ligero, en los momentos de máxima aproximación habrá diferencias en su posición relativa en solo unas horas. Y como solo son visibles durante un pequeño intervalo de tiempo en el crepúsculo, esta posición y su separación angular será algo diferente según el lugar del planeta en que se observe. Así la máxima aproximación, que será ligeramente inferior a 1º podrá verse desde la zona oriental de Australia.

Desde Europa occidental tanto el día 21 como el 22 estarán a la misma distancia, en el primer caso antes de la oposición, y en segundo después.

Desde América se verá más tarde, por lo que el día 21 será mejor. En américa del Sur no mucho mejor que en Europa, porque aunque la diferencia de longitud geográfica es notable, la diferencia en la hora del crepúsculo vespertino no lo es tanto ya que allí es otoño, ya camino del solsticio de invierno y el sol se pone antes de lo habitual.

El siguiente gráfico recoge estas situaciones:

Este gráfico está referido a la ecliptica, con lo que si se toma como referencia su posición respecto al horizonte, (que siempre por la zona de Mercurio es clave), hay otro factor muy determinante: 

- En el hemisferio Sur empeora las condiciones porque en otoño al atardecer está muy horizontal, con la desventaja añadida de que la latitud eclíptica de ambos planetas es Norte. Definitivamente, y a pesar de que en la mayoría de los casos las condiciones de observación de Mercurio son mucho mejores en el hemisferio Austral, en este caso rotundamente no.

 

- La situación de México será mejor que la de Europa porque al estar más cerca del ecuador, tienen la eclíptica más vertical.

Postas de diferente duración

Lo de esta aparición vespertina de Venus, relevando a Júpiter y siendo relevado por Mercurio justo en los momentos del comienzo y final de su periodo de visibilidad vespertina ha sido una tremenda casualidad, porque los periodos sinódicos (posiciones vistas desde la Tierra) de cada planeta son muy diferentes, y normalmente no ocurre así, solapándose unas y otras. Pero esto me da pie a analizar o comparar los ciclos de cada uno.

- Empezando por el más espectacular (Venus) como ya he citado en varias ocasiones, la duración de su posta (su aparición vespertina, o de igual manera la matutina) es de 6 o 7 meses (en cada ciclo de 19). En este caso desde noviembre hasta finales de mayo.

Debido a su brillo, podría decirse en este símil atlético que el segundo planeta realiza las postas más espectaculares, y se llevaría los mayores aplausos en la competición.

- Las apariciones de Mercurio son mucho más breves, y la duración del periodo de visibilidad es relativo porque, como las condiciones siempre son críticas, la determinación de si en un momento se puede ver sin ayuda óptica, o no, depende de la vista de cada observador y de las condiciones de limpieza del cielo (aún sin nubes) cerca del horizonte.

En cualquier caso estos periodos son mucho más amplios en el hemisferio Sur, digamos que para latitudes medias pueden tener una duración de un mes y medio, mientras que en el norte, donde puede reducirse a menos de dos semanas el periodo en que se vea a simple vista, y eso si hay suerte y el horizonte está limpio.

Mercurio es el atleta sureño que cuando corre en casa, ante su público, da todo lo que tiene, pero cuando lo hace fuera se limita a cumplir el expediente de manera muy rácana. 

Estas curiosas diferencias según el hemisferio, que no se dan en ningún otro planeta, las recogí en el artículo "El esquivo planeta sureño se asoma por el norte"

- Júpiter y Saturno

Debido a su lejanía y por ello a su lento movimiento real y en la esfera celeste vistos desde aquí, prácticamente su ciclo es anual, alargándose un mes más en el caso de Júpiter. Desde que comienzan a verse de madrugada pasan poco más de 5 meses hasta que son visibles toda la noche, en su oposición, luego otros 5 en que podemos verlos claramente antes de acostarnos pero no de madrugada y luego un periodo en que no son visibles por estar angularmente cerca del Sol en las proximidades de su conjunción.

Aunque Júpiter siempre será más eficiente que Saturno, con postas un poquito más largas y mucho más espectaculares (por su brillo), ambos son relevistas muy fiables, constantes, y nunca fallan.

- Marte

Con el cuarto planeta hay que matizar porque su brillo (acorde con su distancia a la Tierra) es muy variable. Aunque considerando su situación en el cielo nocturno sus periodos son mucho más amplios, de casi 2 años, si se considera su observación clara y espectacular se reducen a pocos meses, de los cuales en un par de ellos destaca como el astro más brillante después de la Luna durante casi toda de la noche, compitiendo quizás con Júpiter si coinciden ambos en su máximo esplendor. Venus no será su rival porque no se ve nunca en plena noche.

De izquierda a derecha, Marte, Saturno y Júpiter, el pasado mes de abril acompañados por la Luna. Este año 2020 los dos últimos se mantienen muy próximos entre sí y puede comprobarse que el brillo de Júpiter es siempre muy superior. Aunque todavía Marte no puede competir con él, va a ir aumentando continuamente hasta octubre, cuando no tendrá rival.

Por ejemplo podría considerarse que la aparición actual de Marte comenzó en octubre de 2019, tendrá su máximo esplendor en otoño de este año y durará hasta el verano de 2021 en que difícilmente se distinguirá, muy débil,  al comienzo de la noche.

Marte da unos relevos espectaculares en su tramo central pero parece que le cuesta coger velocidad cuando toma el testigo, y se queda agotado tras el explosivo esfuerzo mucho antes de entregarlo.

La Estación Espacial en sesión continua

El mejor escenario, CÁCERES.

Este artículo es bastante más técnico de lo habitual, incluso el segundo anexo puede ser “repelente” para quien odie las matemáticas o no le apetezca seguir razonamientos geométricos y además no viva en Cáceres. En cualquier caso, la primera parte sigue siendo adecuada “para todos los públicos” y propone unas observaciones atractivas y muy sencillas incluso desde las ventanas.

Seguro que a algunos de nosotros nos ha ocurrido en alguna ocasión: Estamos mirando al cielo estrellado y vemos un punto muy brillante que se mueve. No parece un avión porque se ve solo una luz blanca, fija, y no el característico par de luces intermitentes roja y verde.

Como muchos ya sabéis, se trata de la Estación Espacial Internacional (ISS según las siglas en inglés) el satélite artificial de mayor tamaño con diferencia (nada menos que unos 100 metros), y el único que está habitado de manera continua desde noviembre de 2000 por varios astronautas. (La estación rusa MIR ya reentró y se desintegró en la atmósfera hace años igual que la china Tiangong-1, mientras la Tiangong-2 y otras estaciones anteriores solo han sido vistadas por astronautas durante breves periodos)

La Estación Espacial Internacional, y las trayectorias de sus 5 pasos visibles en la noche del próximo viernes al sábado en 39.5N 7W

Ver un paso de la ISS cerca del cenit es impresionante. Tanto por su rápido desplazamiento como porque en ocasiones llega a alcanzar la magnitud -4, y por ello en muchos de los pasos será el objeto celeste más brillante del cielo si no está la Luna ni Venus en su máximo brillo, sobre todo una vez que recientemente la flotilla de satélites Iridium que emitían breves destellos hasta la magnitud -8 han sido sustituidos por otros menos reflectantes.

En Bilbao el pasado 5 de abril la ISS deja un trazo luminoso atravesando la constelación de Géminis, cerca de la brillante estrella Proción, durante unos segundos que estuvo abierto el obturador de la cámara.
Incluso desde el centro de una gran ciudad, y a pesar de la contaminación lumínica y la neblina se aprecia perfectamente.

Incluso en ocasiones cuando estamos siguiendo su majestuoso movimiento, casi de repente desaparece como por arte de magia al entrar en la sombra de la Tierra y dejar de recibir (y por tanto de reflejar) la luz del Sol, aumentando la espectacularidad de la situación.

Eclipse de la ISS cerca de la estrella Vega el 7-8-16 desde Araúzo de Torre. En un cielo oscuro es impresionante.

Ya me referí a estos temas en “Mi primer OVNI”, pero hoy quiero recoger una situación, en cierta manera excepcional que se va a producir estos días.

Porque habitualmente, en latitudes medias, en las fechas en que puede verse la ISS suelen apreciarse uno o dos pasos, bien al principio o al final de la noche pero, precisamente ahora, durante unos pocos días el número de pases visibles va a aumentar notablemente.

Este fin de semana de mediados de mayo de 2020, sesión continua.

Durante las noches entre el viernes 15 y el lunes 18 de mayo casi desde cualquier lugar de la península Ibérica podrán verse 5 (o incluso 6) pasos consecutivos con el clásico intervalo de poco más de 90 minutos de diferencia de uno a otro.

Como consecuencia de ello, también de manera excepcional, podrá verse la ISS en una misma noche tanto al principio como al final de la misma.

 Lógicamente en fechas próximas a estas también se verán varios pasos.

Tabla tomada de Heavens-above.com con los pasos para el centro de la península Ibérica (latitud 40º)

Ello es debido al acople entre la órbita del satélite y la línea día-noche, en fechas no muy lejanas al solsticio de verano en el hemisferio Norte, lo que hace que no entre en la sombra de la Tierra en ningún momento, ni siquiera en el paso más próximo a la media noche. Esto se repetirá a mediados de julio, y el hecho de que ocurra dos veces en un año es también excepcional. Como es un tema bastante técnico, lo explico en el anexo.

Se pueden encontrar todos los detalles de los pasos de la ISS desde cada localidad en heavens-above.com, (así como los datos actuales y exactos de la órbita), pero voy a recoger las situaciones especiales de este próximo fin de semana desde la península Ibérica, cuyo cielo es ahora el escenario del espectáculo.

Quienes viváis en el hemisferio Sur deberéis esperar hasta mediados de diciembre para encontrar una situación similar, aunque solo será visible el paso de medianoche desde latitudes entre 39ºS y 63ºS.

Antes de pasar a detalles más técnicos, quizás áridos, y para evitar que algún “afortunado” se lo pierda por dejar de leer ahora, voy a recoger la mejor situación que he encontrado rastreando diversas condiciones y lugares:

 Si vives cerca de Cáceres la noche del sábado 17 al domingo 18 será el “no va más” con 6 pasos visibles. Y la anterior casi mejor, con 5 pasos pero dos de ellos cenitales, con la ISS cruzando todo el cielo y pasando por tu vertical en su actuación más impresionante, como he dicho antes. Desde toda la península se verán buenos pasos, y desde varios lugares alguno cenital, pero dos y además en una misma noche, solo en esa zona privilegiada.

Allí el comienzo de los espectáculos cenitales es a las 23h y a las 5:30h, prácticamente en punto, que hasta en eso ha salido clavado. Vamos, que si uno creyese que “alguien” caprichoso controla estas cosas, ya sabría dónde ir a buscarlo.

Aunque desde toda la península se verán al menos 5 pasos durante las noches del fin de semana, este puede ser el mejor observatorio.

Al final del artículo vuelvo a Extremadura con más detalles.

Visibilidad de la ISS en general.

Para que la Estación Espacial Internacional pueda ser observada tiene que ocurrir que pase por la porción de cielo que se ve desde el lugar en que esté el observador de noche, pero de manera que le siga dando el Sol y pueda así reflejar luz, tal como se recoge en el gráfico que aparece un poco más abajo.

Por eso lo habitual es que se vea solo al principio o al final de la noche, ya que en las horas centrales de la noche (para el observador), cuando pase sobre la zona normalmente estará en la sombra de la Tierra

Debido a su movimiento de Oeste hacia el Este, mucho más rápido que la rotación de la Tierra, en los pasos vespertinos puede eclipsarse al entrar en la sombra terrestre y dejará de verse, mientras que el los matutinos puede acabar el eclipse estando sobre nuestro cielo con lo que se vería como “apareciendo de la nada” y luego seguiría su trayectoria hasta ocultarse por el horizonte. En el siguiente gráfico la ISS, que es visible tanto desde los puntos B, C o D, está a punto de eclipsarse:

Tanto en el punto B, como en C o D ya se ha puesto el Sol y en ese momento se ve la ISS, aunque en B con cierta dificultad por ser aún el crepúsculo. En el punto A no se verá porque es de día. Desde el punto C se verá la ISS en el cenit en ese momento.

Precisamente una de las claves para que este fin de semana se vean tantos pasos es que se dan ciertas condiciones para que no llegue a eclipsarse durante el recorrido que es visible desde determinados lugares, o en realidad durante toda su trayectoria por encima del ecuador.

En cada paso de la ISS su magnitud (el brillo) con que la vemos varía mucho según la altura que vaya alcanzando. Por un lado debido al fenómeno de extinción que sufren todos los astros cerca del horizonte por el efecto del mayor espesor de la capa de atmósfera que debe atravesar la luz y su consecuente debilitamiento.

Además en este caso su distancia cambia enormemente desde poco más de 400 kilómetros cuando pase por el cenit justo encima nuestro (punto C del gráfico anterior), hasta más de mil kilómetros cuando la vemos cerca del horizonte (punto D del gráfico anterior).

Por ello suele considerarse visible solo si al menos parte de su trayectoria se sitúa por encima de los 10º de altura sobre el horizonte, lo que da un campo de visibilidad en un círculo de radio ligeramente superior a los 1300 kilómetros alrededor del punto de la Tierra que en ese momento tiene a la ISS en su vertical, tal como se deduce en este gráfico:

Esto da un círculo de visibilidad de más de 2650 km de diámetro que, para hacerse una idea de su tamaño, incluiría toda la península Ibérica y la Gran Bretaña, de manera que podría verse la ISS tanto desde el peñón de Gibraltar como desde la costa norte de Escocia en el momento en que sobrevolara el punto medio entre ambos lugares. 

Además, aunque el Sol esté bajo el horizonte, en la fase del crepúsculo en que el cielo está suficientemente brillante tampoco se verá. Suelen considerarse visibles los pasos que ocurren cuando el Sol está por lo menos 6º por debajo del horizonte, que corresponde con el límite del 

Aunque estos criterios pueden ser relativos, son los que actualmente maneja de manera rigurosa el citado programa Heavens-Above, que es la referencia más utilizada en estos temas, si bien es posible que en otras aplicaciones varíe algo porque a veces habría que matizar y tener en cuenta conjuntamente los dos criterios ya que, por ejemplo, un paso con el Sol a -6.5º que transcurra cerca del cénit es muchísimo más fácil de apreciar que otro en que el Sol esté a -5.5º pero la ISS pase a solo 15º de altura. Pero en la lista de pasos visibles aparecerá solo el segundo de ellos. 

 

Situaciones generales según la latitud

Como la órbita de la ISS tiene una inclinación de 51.4º nunca se verá en latitudes superiores 63.6º tanto Sur como Norte, ya que los citados 1333 km corresponden a 12º.

Las zonas de no visibilidad son ligeramente mayores que los círculos polares (solo 3º más) pero no tienen nada que ver con ellos, y cuando hace años el brillo de la ISS era menor antes de completarse su montaje, se consideraban estas zonas mucho más amplias ya que se tomaba una altura mínima de 20º

Sobre un gráfico de Heavens-Above.com con la órbita de la ISS, se han añadido algunas indicaciones.

La forma de la línea día-noche varía mucho según la estación, y la del gráfico corresponde a mediados de agosto o finales de abril. También su posición relativa respecto a la órbita de la ISS va cambiando, y ambos factores son la clave para la situación excepcional de este próximo fin de semana.

En la situación del gráfico, por ejemplo, a pesar de que Irlanda está dentro de la zona en que la ISS aparecería por encima del horizonte, en ningún lugar de esa la isla es visible porque es de día, o es el comienzo del crepúsculo y el cielo está aún muy brillante.

Sí sería visible desde el Noroeste de la península Ibérica, porque allí ya es noche cerrada.

Aún dentro de la amplia zona donde la ISS puede ser visible en alguna ocasión, las condiciones son muy variables y dependen de la proximidad al solsticio o equinoccio y de la latitud.

A- Una situación habitual (pero no siempre) para latitudes medias (40º o 45º) sería ver uno o dos pasos al principio de la noche durante unos 20 o 25 días seguidos, luego unos días en que no es visible y luego otro periodo similar en que se ve de madrugada.

El ciclo completo actualmente dura aproximadamente 2 meses y como referencia, cuando en ocasiones se adecua al comienzo de los meses podría decirse que durante unas 3 semanas de un mes concreto (por ejemplo un mes par) se ve por la mañana y en el siguiente mes (los impares) por la tarde. Pero esto va cambiando y en la actualidad los periodos de visibilidad están acaballo en dos meses.

Según se acerca el solsticio de verano los pasos se hacen más numerosos, se verán 3, 4, o hasta 5 o 6, como ahora en que cubren toda la noche. Paradójicamente esto ocurre en el intervalo de fechas intermedias entre los periodos matutinos a los vespertino, y que en otra época del año no se ve ningún paso. De esta manera enlazan o se solapan ambos periodos, y este año 2020 desde mi localidad a 43ºN 3ºW ha habido pasos visibles todos los días desde el 28 de abril y se seguirán viendo hasta el 4 de junio, aunque quienes no hayan madrugado no los verán hasta el 15 de mayo.

De todas formas, como luego se explica, esta época fructífera con 5 o 6 pasos seguidos no tiene por qué producirse exactamente en el solsticio de verano, sino en fechas relativamente próximas a él con algo más de un mes de margen, como ocurre este año.

B- En general desde las latitudes más extremas de la zona de visibilidad (por ejemplo los 60º de latitud Sur o Norte) se ve durante menos días habiendo largos periodos de hasta un mes en que no se ve ningún paso y la situación de este próximo fin de semana (que se explica en el último anexo) también allí es favorable pero ninguna noche hay más de 3 pasos.

Lógicamente se la verá por la zona sur del cielo (en latitudes norte) o por el norte (en latitudes sur)

Desde latitud 60º N. Las alturas son todas muy pequeñas siempre, lo que unido a que en esta época el cielo está brillante toda la noche, no será fácil apreciarla

C- Aunque parezca paradójico, en las cercanías al ecuador los pasos son mucho más escasos, nunca se ve más de uno en un mismo día e incluso dentro de un periodo en que se vea por las tardes (por ejemplo), puede haber algún día intercalado en que no sea visible.

Además los pasos de los ciclos vespertinos a los matutinos son muy rápidos mientras que los contrarios son extraordinariamente largos.

Allí no importa la época del año, como es lógico porque no hay estaciones.

Antes de entrar en detalle, es conveniente hacer una aclaración para la mejor comprensión de los gráficos: En todas las imágenes en que se representan las órbitas de la ISS se hace sobre un mapamundi clásico, centrado en el meridiano cero, y sobre él se van moviendo tanto las sucesivas órbitas como la línea día noche. 

El hecho de que en los gráficos que proporciona Heavens-above aparezcan dos tramos de órbitas discontinuas (como en la cuarta imagen a partir de aquí) se debe a que durante los 93 minutos que han transcurrido de una órbita a otra la Tierra ha rotado. Como se deja fijo el mapa, hay que desplazar la posición de la siguiente órbita y surge la discontinuidad.

Otra opción más acorde con la realidad, que sería el dejar fija la órbita e ir desplazando el mapa, no es viable porque superponer dos mapas daría una imagen muy confusa, y solo sería posible mediante un vídeo.

Todos los pasos nocturnos visibles

Como dije al principio, el motivo de que estos próximos días se produzca una situación excepcional siendo visibles todos los pasos durante la noche, se debe a que la ISS no entra en la sombra de la Tierra durante toda su órbita. Para ello deben coincidir dos circunstancias y en ambas la clave está en las posiciones de la órbita de la ISS y la línea día-noche.

1- Sombra de la Tierra de altura inferior a la de la ISS por donde ésta transita, durante toda su órbita.

Dibujando ambas líneas en un mapamundi, la órbita siempre tiene la misma forma: una sinusoide centrada en el ecuador con valor máximo 51.6º que es la inclinación del plano orbital de dicha órbita y su periodo es 93 minutos. Pero la línea día-noche cambia mucho con las estaciones:

La órbita de la ISS y la línea día-noche en equinoccios, en plena primavera y en solsticio de verano (h.n.)
La posición relativa entre ambas se ha tomado al azar, y va cambiando como se explica en el siguiente apartado (2 . Así  también su posición respecto al mapa.

En los equinoccios la línea día-noche son dos rectas verticales y evidentemente en cada órbita la ISS la atraviesa, cada 46.5 min. entrando y saliendo de la sombra.

En primavera y verano en el hemisferio correspondiente es una curva, similar a un arco de sinusoide, dejando la zona polar por encima del máximo de la sinusoide por ser día perpetuo, mientras que en el otro hemisferio las zonas próximas al polo permanecen en sombra las 24 horas, con la llamada noche perpetua.

En el solsticio el máximo de la línea día-noche alcanza su valor más pequeño (66.5º) y llega justo al límite del círculo polar. En esas fechas es cuando la ISS tiene la mayor posibilidad de no entrar en la sombra. 

En superficie esto parece imposible porque su máximo (51.6º) es menor, pero a la altura de unos 400 km a la que viaja, la situación es diferente:

GRAFICO CLAVE: Situación en el solsticio de Verano con la órbita de la ISS en posición simétrica (acoplada) con la línea día-noche. 

En todos los casos la representación corresponde a una proyección perpendicular a la superficie terrestre.

En este otro gráfico recojo el cálculo de la altura de la sombra en esa situación, en el momento en que la ISS está sobre el punto de máxima latitud (51.6º)

Como la altura de la sombra en el máximo de la trayectoria de la ISS en el solsticio (220 km) es bastante menor que la altura del satélite (que actualmente, y concretando más, es de 418 km) no es necesario que el acoplamiento de las dos líneas (que se explica en el apartado 2) ocurra precisamente en esa fecha, sino que sería suficiente con que la declinación del Sol fuese mayor de 18.15º porque a partir de ese valor, DB es superior a esos 418 km, (como se obtiene con los mismos cálculos en sentido inverso), y ello ocurre entre el 13 de mayo y el 31 de julio en el hemisferio norte, y en el sur del 15 de noviembre al 28 de enero. En esos intervalos de fechas podrá ocurrir que la ISS no entre en la sombra.

Estas fechas podrían variar un poco si cambia la altura de la ISS, que sufre continuas y lentas disminuciones por el rozamiento con la alta atmósfera y periódicamente encienden un motor y la vuelven a subir. Hace 12 años la altura era bastante inferior, del orden de los 350 kilómetros con lo cual el intervalo de fechas era más reducido

2- Coincidencia del máximo de la curva de la trayectoria orbital con el máximo de la línea día-noche sobre una misma abcisa (tanto en el tramo ascendente como en el descendente ambas líneas se cortan en el ecuador, como en el GRAFICO CLAVE): Lo que he llamado "acople". 

La posición relativa de ambas líneas no cambia casi nada de un paso a otro (La Tierra va rotando y respecto a un punto de la superficie terrestre ambas líneas se desplazarían casi a la vez). 

Pero, además, de un día a otro la órbita se desplaza unos 6º hacia el Oeste respecto a la línea día-noche: Aproximadamente 1º  por la traslación de la Tierra que desplazaría el plano que contiene la línea día-noche (360º en 365.25 días) y 5º porque la orientación del plano de la órbita de los satélites artificiales no se mantiene constante debido a que la Tierra no es totalmente esférica. En los satélites de órbitas altas esta “precesión nodal” es muy pequeña, pero en la ISS es exactamente de 4.942º cada día, hacia el Oeste.

Esta precesión nodal es el elemento clave de toda esta historia. Yo desconocía sus causas y su valor exacto, y me las ha proporcionado @itzalpean, un joven experto en el tema, a quien debo dedicarle el post.

Por ello las dos líneas se van desplazando poco a poco una respecto a otra y coinciden casi exactamente cada 2 meses (6º x 60 días = 360º)

 Desplazamiento de la órbita de la ISS hacia el Oeste respecto a la línea día-noche, en una semana.
Se han marcado como referencias los puntos de corte de ambas líneas con el ecuador. 
Elaborado con gráficos de Heavens-above.com

El "acople" entre las órbitas, y con ello el cumplimiento de la condición 2, ocurre precisamente este 17 de mayo, que está dentro del margen marcado por la condición anterior:  del 13-5 al 31-7.

Como este intervalo es algo superior a dos meses, que es el periodo al cabo del cual se vuelve a producir el “acople” de las órbitas, todos los años se dará esta circunstancia de no eclipsarse la ISS.

¡Pero este año 2020 al ocurrir ahora al principio del intervalo, ocurrirá dos veces! Concretamente el 17 de julio se repetirán las funciones. Aunque las localidades con mejor visión del espectáculo cambiarán.

Si la precesión nodal no existiese (si la Tierra fuese realmente esférica) el acople entre las dos líneas ocurriría siempre en la misma época del año, y como la probabilidad de que fuese cerca del solsticio de verano es pequeña, seguramente nunca se producirían las "sesiones continuas" como las de este fin de semana.

En la situación contraria a la actual, cuando las dos líneas están muy desacopladas como en la siguiente figura, es cuando se producen los periodos de varios días seguidos en que no se ve ningún paso, en todas las latitudes no muy cercanas al ecuador. 

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Un año más tarde, en mayo de 2021, las condiciones han vuelto a ser similares y he publicado otro artículo recogiendo algunas otras características de estos fenómenos. Puedes leerlo en "Desfile por el cielo" 

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El mejor lugar, Cáceres (39.5N 7W).

La visibilidad de un paso a la medianoche solo es posible en una latitud superior a 38.64ºN (51.64º-12º) si ocurre exactamente a la medianoche (o siempre superior a 38º si es el paso más cercano a la medianoche aunque no sea precisamente en ese momento) , y si se apura apenas podrá observarse muy bajo en el horizonte. En localidades del Sur de la península la noche del 17 al 18 es visible un sexto paso, ya en el crepúsculo matutino, pero no en todas las longitudes porque en las zonas más orientales a esa hora ya es casi de día y no se verá. 

Moviéndonos más hacia el Sur podríamos ver un paso más porque la noche es más larga. Precisamente Cáceres entra justo en el norte de esa zona donde pueden verse 6 pasos, y en el Sur de la zona donde se ve el de medianoche.

Más de 6 pasos no pueden ver ahora desde ningún lugar, por esos motivos. Tampoco en otras fechas más alejadas del solsticio de verano en que la noche sea más larga, porque nos salimos del intervalo en que la ISS no entra en sombra. Las coincidencias, ahora y en esta zona han sido determinantes.

Ya me hubiera gustado hacer una escapada y realizar una visita “interesada” a algún amigo que vive por allí,

Por lo tanto al estar limitada la latitud por el Sur (para ver el paso de medianoche) y por el Norte (para poder ver 6 pasos) y el Este para que incluya el paso del alba, queda una estrecha franja con 6 pasos visibles. Recorriéndola y analizando todos los pasos de estos días, hay una zona reducida (en la provincia de Cáceres) donde casualmente se da la circunstancia de que dos de los pasos de la noche anterior serán prácticamente cenitales, lo cual también es excepcional.

Datos para la ciudad de Cáceres.
Moviéndose hacia el Oeste, a mitad de camino con la frontera con Portugal, los dos pasos son de 90º

Esta circunstancia de dos espectaculares pasos cenitales en una noche puede darse solo cuando (como ahora) son visibles pasos vespertinos y matutinos.

El primero de ellos ocurre al principio de la noche cuando la ISS está subiendo de SW hacia NE y otro al final cuando va bajando de NW hacia el SE, dejando tres pasos entre ellos de los que el central, el que tiene la clave en toda esta historia por pasar sobre el punto de máxima latitud a mediodía sin sumergirse, lógicamente aparecerá cerca del horizonte norte.

Dos pasos cenitales solo ocurrirán en un determinado lugar, donde se crucen la vertical de dos trayectorias de diferentes pasos de la ISS tomando como referencia la posición de nuestro planeta en movimiento. Por ello el ámbito geográfico donde pueden verse dos de estos pasos se reduce a una zona muy pequeña (teóricamente a un punto, que en este caso está situado entre las localidades cacereñas de Herreruela y Salorino). 

Podría buscarse otro lugar desde donde fueran cenitales otros dos pasos, (por ejemplo dos pasos contiguos o separados solo por uno o dos de ellos) pero no se verían tantos pasos porque tendríamos que viajar a latitudes muy septentrionales, donde la noche ahora es más breve. 

El tema de la coincidencia con las horas redondas (a "en punto" y a "y media" clavadas) en que aparece la ISS en ambos pasos cenitales, eso ya es una tremenda casualidad que buscando un motivo habría que recurrir “en broma” a la magia de esa zona llena de reminiscencias históricas y cerezos.