El Venus más esquivo, o... todo lo contrario.

Durante estos meses tenemos la oportunidad de poder admirar en nuestros cielos al planeta más espectacular. Sin duda su gran brillo en los crepúsculos llevó a los antiguos griegos a adjudicarle el nombre de la diosa de la belleza y del amor, Afrodita, que en versión romana se llamó Venus.

El pasado 8 de octubre Venus acompañaba a la fina luna creciente en el crepúsculo vespertino sobre el horizonte de Bilbao.

Debido a su posición más cercano al Sol que la Tierra, Venus solo puede verse al principio o al final de la noche, en periodos alternados de poco más de 9 meses. Ya ha pasado gran parte de su aparición vespertina, que comenzó en abril y terminará en enero, y a pesar de que ya estamos en los últimos meses, e incluso ya ha ocurrido la máxima elongación el pasado día 29 de octubre (su mayor separación angular con el Sol y que suele citarse como el momento teórico de máxima visibilidad) sin embargo será en este mes de noviembre y principio de diciembre, cuando mejor podrá verse, incluso en plena noche.

El siguiente gráfico recoge las circunstancias de esta temporada vespertina de Venus desde Madrid. Desde otros lugares de la península Ibérica es similar, y más adelante me referiré a la situación en el hemisferio sur, donde es bastante diferente.

La línea blanca indica la hora en que Venus se pone en cada fecha, y si lo hace en el crepúsculo (franja gris) o ya de noche (zona azul oscura).

Para interpretarlo correctamente, una explicación con dos ejemplos:

El tramo en que la trayectoria de Venus se sale del crepúsculo es cuando más destaca al aparecer en un cielo ya negro, aunque quizás sea más fotogénico sobre un fondo azul crepuscular y con detalles del horizonte, sobre todo si tiene compañía, como en estas dos imágenes tomadas el pasado verano:

Aunque sea poco después de la puesta de Sol, el gran brillo de Venus lo hace fácilmente localizable y puede servir de referencia para encontrar otros astros, como en este caso Marte (muy débil) situado a su izquierda. 2-7-2021

Al estar siempre cerca del horizonte, pueden buscarse elementos que permitan encuadrar escenas sugerentes. Aquí, también con la Luna, el 10-8-2021. Siempre que aparezca la Luna cerca de Venus estará en fase muy fina y los dos astros darán los dos una bonita imagen.

Si recordamos las fechas del principio de la pandemia, en invierno y primavera de 2020, entonces ocurrió la anterior aparición vespertina y Venus se exhibió en el hemisferio norte mucho más que ahora. Destacó como un punto muy brillante al principio de la noche que llamaba la atención de la gente. 

A principios de marzo de 2020, en plena noche y a gran altura, Venus destacaba a incluso con la contaminación lumínica de la ciudad

Esta es la gráfica de aquella temporada:

En 2020 gran parte del tiempo la trayectoria de la línea blanca situada en la zona de noche, incluso relativamente lejos del crepúsculo, indica que Venus se ocultó bien avanzada la noche, teniendo una presentación casi lo mejor posible.

Comparando aquella temporada en que durante 6 meses se ocultó ya en noche cerrada, con la de ahora que solo son 3 meses (*) y mucho menos tiempo después del crepúsculo, (**) la presente es una aparición vespertina muy poco notable y casi podría decirse que el segundo planeta, aunque nunca pasa desapercibido, se ha mostrado lo más esquivo posible. Pero solo en el hemisferio norte.

Incluso ahora cerca de la máxima elongación, Venus se ha ocultado apenas comenzada la noche, mucho antes que entonces.

El 26 de octubre, apenas 3 días antes de la máxima elongación, Venus se puso solo un poco después de finalizado el crepúsculo.

Precisamente lo que ocurrió en 2020 en el hemisferio norte sucede ahora en el hemisferio sur, y por eso la segunda parte del título de este post. Allí está siendo una presentación magnífica y el gráfico de visibilidad para Buenos Aires es casi idéntico al de Madrid de hace año y medio:

La presente temporada de Venus, desde el hemisferio sur, aproximadamente latitud -35º.

En cualquier caso tenemos por delante los mejores días para observar al segundo planeta; admirar su brillo en plena noche a simple vista o si podemos usar un telescopio su imagen será excepcional. 

Porque precisamente ahora, durante las semanas finales de la temporada vespertina el tamaño aparente aumenta mucho y se pueden ver las fases. Así en diciembre con unos simples prismáticos se podrá observar que ese punto brillante se transforma en una especie de fina luna. Realmente llamativo.

Aunque las imágenes las tomé en la anterior temporada vespertina, la de 2020, se corresponden con lo que se verá en las fechas indicadas de este 2021. Todas las fotos se tomaron de día con Venus a suficiente altura para evitar distorsiones, pero con una exposición que diera el fondo oscuro y contrastar la imagen de Venus.

Estemos en el hemisferio sur o también en el norte, observemos el cielo al atardecer hacia el Oeste y admiremos el segundo planeta, el más espectacular. Si está cerca la Luna la imagen será aún más llamativa, y si se pueden elegir unas fechas, en la segunda semana de diciembre la coreografía será magnífica, como ya anuncié. 

Posiciones de la Luna entre los planetas Venus, Saturno y Júpiter del 6 al 9 de diciembre de 2021

Los mismos protagonistas se han dejado ver hoy mismo, aunque la coreografía no ha sido tan cuidada:

El 10 de noviembre Júpiter arriba a la izquierda de la imagen, Saturno junto a la Luna y Venus abajo a la derecha.  

 

La diferencia de visibilidad de Venus en cada caso es debida a la inclinación de la eclíptica durante toda la temporada vespertina,  pero especialmente en fechas próximas a la máxima elongación; y esto está relacionado con la estación y la latitud, tal como lo describía hace unas semanas en el post "La eclíptica"

En este caso el 29 de octubre es otoño en el hemisferio norte y primavera en el Sur, y como se vio en el citado artículo en otoño al atardecer la eclíptica está poco inclinada y en la primavera mucho más vertical. 

También precisamente en 2020 la máxima elongación fue el 25 de marzo, muy cerca del equinoccio de primavera en el hemisferio norte, y las circunstancias fueron opuestas. A destacar que en el trópico de Cáncer la eclíptica está vertical al atardecer, y la situación por ejemplo en México fue idónea.

Se han representado posiciones 30 minutos después de la puesta de Sol, cuando Venus ya es claramente visible. Si se hubieran tomado situaciones en el final del crepúsculo, lo de México sería aún más favorable porque ese periodo en zonas tropicales es más breve

Otra circunstancia que aumenta aún más las diferencias entre las dos últimas temporadas y entre los dos hemisferios es que ahora Venus está al sur de la eclíptica y en marzo del 20 estaba al norte, como se puede apreciar en los anteriores gráficos. Afortunadamente para los norteños todo esto cambia en la últimas semanas de esta aparición vespertina: la eclíptica al atardecer ya en invierno está más vertical que en otoño y precisamente el 21 de diciembre Venus pasa a situarse al norte de la eclíptica y eso hará que el 9 de enero día de la conjunción, y en fechas contiguas, podamos verlo tanto por la tarde como de madrugada desde el hemisferio norte, mientras que en el sur no será posible ¡Algo nos tenía que favorecer!

Aunque parezca extraño, desde el hemisferio norte los días próximos a la conjunción Venus se pondrá después del Sol y saldrá antes que él por tener latitud elíptica norte.

Concretamente el mencionado día de la conjunción la separación con el Sol (la latitud eclíptica) será de 5º N, con lo que si eres experto en localizar el segundo planeta con el telescopio en pleno día y con seguridad para tu vista, puedes intentarlo. Será una imagen excepcional, pero si no estás acostumbrado no lo intentes porque puede ser peligroso, y conténtate con las fotos que seguro que aparecen en internet.

El 4 de Junio de 2020, Nicolas Lefaudeux obtuvo esta imagen de Venus, donde se ve su atmósfera iluminada por el Sol casi por detrás (en aquella ocasión estuvo a solo medio grado del Sol) 

Venus, el día de la conjunción inferior con el Sol, tras la temporada vespertina de 2020. Foto de Nicolas Lefaudeux. 

Esta vez no se verá el borde del disco completo porque la distancia angular es 10 veces mayor, y podrá verse una imagen como la que obtuve yo el 7-6-20. Solo 3 días después, cuando la separación angular con el Sol era ya de 5º, casi igual que ahora el día de la conjunción.

A través del telescopio (y con muchísimo cuidado) podrá verse así el mismo día de la conjunción.

Teóricamente el segundo planeta podría verse durante temporadas de poco más de 9 meses seguidos por la tarde y luego otros 9 por la mañana, si bien en el comienzo de las primeras y final de las segundas puede ser difícil. La máxima elongación, que sería el mejor momento para verlo no está centrada en cada uno de esos periodos, sino que en las temporadas vespertinas hay 7 meses antes y 2 meses después, y al revés en las matutinas.

La parte más interesante es sin duda el final de la primera y principio de la segunda (tramos en verde)

Precisamente esos dos meses finales de la temporada vespertina coinciden con el mayor tamaño aparente, con la variación más rápida de la fase y más fina. Luego de manera simétrica en el comienzo de la temporada matutina (las zonas con trazos verdes del gráfico). Justo estamos ahora en el mejor momento, y debemos aprovecharlo. Y si no te importa madrugar continúa la parte principal del espectáculo hasta marzo.

El mes

Escribo este post respondiendo a una petición en un comentario a este blog, y por ello debo dedicárselo a Pablo José, que estaba interesado en los distintos tipos de meses astronómicos. Pero antes de entrar en esos temas técnicos y que tienen nombres tan extraños como dracónico, trópico o anomalístico, conviene empezar hablando del origen del mes y su evolución.

El mes es una de las unidades de medida de tiempo más cotidianas. Estamos acostumbrados a citar continuamente los meses, forman parte de la fecha que nos indica en qué día estamos o cuándo es nuestro cumpleaños, pero normalmente no es conocido el origen del mes ni su relación con los astros. 

Si lo pensamos un poco también puede resultar extraño el que utilicemos una unidad de medida con una duración tan variable. 

Entre las unidades de medida del tiempo está claro que el año y el día son de origen astronómico y están motivadas por la traslación y la rotación de nuestro planeta, aunque su duración no sea exactamente la de estos movimientos: ni el día es la duración de la rotación, ni el año la de la traslación.  

Pero entre la duración de un día y un año hay mucha diferencia y sería muy engorroso por ejemplo decir "Ocurrió el día 291 del año pasado". Se necesita una unidad intermedia y desde la antigüedad se utilizó también la duración de los ciclos de fases lunares. Un mes era precisamente esa duración, y la palabra deriva del latino mensis y ésta del griego mene que significaba Luna. 

Este ciclo repetitivo y fácil de observar era una manera sencilla de determinar periodos de tiempo.

Nuestro satélite es el astro más destacado de la noche, y el ciclo de sus fases ha servido para elaborar calendarios, algunos de los cuales aún hoy en día tienen gran influencia en la vida cotidiana de algunas poblaciones. Así en 2022 el 1 de febrero será el año nuevo chino por ser la luna nueva más cercana al centro del invierno, o el 2 de abril comenzará el Ramadán en el mundo islámico ya que se cumplen 12 lunaciones desde el de 2021 y ya será visible la fina fase creciente de un día, o la Semana Santa que también depende de la fase lunar y el 17 de abril será el domingo de Pascua por ser el primer domingo después de la primera luna llena de primavera.

Los ciclos lunares marcan fechas claves y comienzo de determinados meses en los calendarios musulmán, chino y judío.

La duración media de una lunación es de poco más de 29 días y medio, concretamente 29.53, por lo que en los antiguos calendarios se iban alternando meses de 29 y de 30 días.

Antiguamente los nombres de los meses estaban asociados a las labores agrícolas o a algún aspecto de la naturaleza o tarea correspondiente a esa época del año. Con 12 meses de 29 y 30 días casi se completaba un año, pero faltaban unos días por lo que se iba desfasando respecto a las estaciones de manera que una vez establecido un calendario con esos 12 meses, de vez en cuando había que intercalar otro mes. Probablemente al principio se haría de manera natural para que no se desajustara con la labor correspondiente.

“Que llega el mes de recoger la cosecha y no está madura, pues se intercala un mes más y se recoge al siguiente” y posteriormente se llevaría a cabo según criterios matemáticos diversos como añadiendo 7 meses cada 19 años, por ejemplo en una secuencia tddtddtddtddtddtddt donde d indica año de 12 meses y t de 13, o como hacen en China añadiendo el mes 13 si con la luna llena del mes 12 no se llega al 5 de febrero, fecha central del invierno; que daría una secuencia análoga pero más fácil de determinar cada año en concreto.

Los calendarios lunares permitían saber el día del mes solo con mirar la Luna y observar su fase, "Que se ve en cuarto creciente, pues es día 7" Pero esta propiedad se ha perdido por culpa de los romanos.

Con solo ver la Luna sabían en qué día del mes estaban.

Aunque en principio también tenían un calendario lunar, Los egipcios fueron el primer pueblo de la antigüedad que prescindió de la Luna. Gracias a la estrella Sirio calcularon la duración del año en 365 días, y tomaron 12 meses de 30 días y 5 días de añadido. Lo de los 30 días probablemente fue por similitud con lo anterior (podrían haber tomado 18 meses de 20 días, por ejemplo), pero con este sistema se desajustó el mes respecto a la lunación.

Nuestros meses provienen del calendario de los romanos quienes, como alguna vez he comentado, eran un tanto arbitrarios y poco rigurosos en estos temas. Incluso los nombres (septiembre, octubre, noviembre y diciembre) no se corresponden con los lugares que ocupan aunque en un principio sí coincidían.

Metódicos y eficientes en aspectos como la arquitectura o la organización militar, los romanos fueron muy arbitrarios a la hora de establecer las normas del calendario.

El calendario original romano, que la tradición atribuye a Rómulo, tenía meses de 30 y 31 días con lo que se pierde el origen del mes. La única explicación que se puede encontrar para que tomase estos números es la intención de ser diferentes y sobresalir: “Que todos tienen meses de 29 y 30 días, pues yo pongo de 30 y 31”       

Los meses de 31 días no tienen ningún sentido, ninguna civilización los había utilizado hasta entonces, desajustaba los meses con el ciclo de las lunaciones y tampoco se hizo para cuadrar el año con un número exacto de meses.

De hecho, posteriormente el mandatario romano Numa Pompilio estableció meses de 29 y 31 días sin ninguna razón astronómica y solo porque los números pares eran considerados gafes, aunque más tarde se volvió a los de 30 y 31 con la excepción de febrero, que siempre tuvo menos que los demás.

Como el calendario romano se ha extendido y finalmente ha sido el que ha quedado, actualmente tenemos meses de 28, 29, 30 y 31 días, aunque en porcentajes muy distintos, aproximadamente de 6%,  2%, 33% y 57%.

Como se ha dicho, el concepto de "mes" procede de la duración de la lunación: el ciclo de fases que vemos desde la Tierra, que técnicamente se llama mes “sinódico” (normalmente se considera de una luna nueva a la siguiente), y que al igual que en otros conceptos se diferencia del mes “sidéreo” o "sideral" en que en este segundo caso se toma como referencia las estrellas, y sería el tiempo en que la Luna ha completado realmente una vuelta alrededor de la Tierra.

De la posición 1 a la 2 se ha completado un mes sidéreo, pero aún no se ve la misma fase inicial de luna nueva vista desde la Tierra, lo que sí ocurre en la posición 3, donde se habría completado el mes sinódico.

La situación es diferente porque la Tierra se está moviendo, y realmente lo que tarda la Luna en dar una vuelta a nuestro alrededor sería el mes sidéreo.

- Un mes sidéreo serían 27.32166 días mientras que un mes sinódico tiene una duración media de 29.53059 días.                  

Utilizaré 5 decimales en el valor de los diferentes tipos de meses para diferenciar algunos que son muy cercanos, y siempre son valores medios. Por ejemplo el mes sinódico varía según la cercanía de la Tierra al perihelio y la distancia del perigeo a la luna nueva, como se recogió en el anexo final de "El bulo de la Luna".  

Aunque estos dos son los principales parámetros en el movimiento de nuestro satélite, se definen otros tipos de meses ya que la órbita lunar es muy compleja debido a la atracción también del Sol, va cambiando sus parámetros y según la referencia que se tome para determinar cuándo ha completado su órbita se obtendrán distintos resultados

- Un mes dracónico o draconítico es el tiempo que tarda la Luna en volver al mismo nodo teniendo una duración de 27.21222 días. Recordar que los nodos son los puntos de corte de la órbita lunar con el plano orbital terrestre.

Su diferencia con el mes sidéreo es porque la línea de los nodos no está fija, sino que va girando 1.44º cada vuelta en sentido retrógrado.

De esta manera los nodos completan una vuelta en 18.6 años.

El tiempo que tarda la Luna de pasar del punto A al B sería un mes draconítico. Se ha exagerado enormemente el desplazamiento de la línea de los nodos (habiéndose representado 1.44º por un ángulo mucho mayor) para dar claridad a la figura y visualizar mejor ese desplazamiento.

Con el movimiento de los nodos y su retraso, la Luna llega antes al punto B, que al punto A si la órbita no se hubiera movido, y por eso el mes dracónico es más corto que el mes sidéreo.

Como la posición de los nodos determina la fecha de los eclipses, éstos se van adelantando de un año a otro y en poco más de 9 años vuelven a ocurrir en fechas próximas en el nodo opuesto.

- Un mes anomalístico es el tiempo que tarda la Luna de un perigeo (lugar de su órbita más cercano a la Tierra) al siguiente y tiene una duración media de 27.55455 días. La línea de los ábsides (apogeo-perigeo) va girando en sentido directo 3.07º de media cada vuelta

El apogeo y perigeo dan una vuelta completa cada 8.85 años

El tiempo del paso de la Luna de A a B (que está en la siguiente vuelta) sería un mes anomalístico. Aquí también se ha exagerado, tanto la excentricidad de las órbitas como la diferencia en las posiciones de los dos perigeos, de cara a una mejor visibilidad de la situación

Al desplazarse el perigeo y adelantarse (según el movimiento de la Luna), el satélite llega más tarde al punto B que al punto A si no se hubiera movido y por eso el mes anomalístico es más largo que el sidéreo.

De todas formas en este tema hay que tener en cuenta que la distancia de la Luna en distintos perigeos varía bastante, y también en los apogeos aunque no tanto; de manera que la órbita se está deformando continuamente. Una de las consecuencias curiosas es que si se considera el tiempo del paso por un apogeo al siguiente, la variación es pequeña y siempre está entre 27 y 28 días. Sin embargo de perigeo a perigeo aunque el promedio sean los 27.55455 del mes anomalístico, oscila entre los ¡25 y los 29! días, coincidiendo los valores menores (de poco más de 25 días) con los apogeos más pequeños (la Luna se aleja menos y por eso vuelve antes), que están escoltados por los perigeos más grandes (la Luna se acerca menos).

Es decir, que la excentricidad va variando (en ciclos aproximados de 7.5 meses anomalísticos) y cuando menos excéntrica es (más redonda), menos tarda entre dos pasos por el perigeo. Pero no en los apogeos.

Edito el post y añado un gráfico aclaratorio de esta situación, que me han pedido. Es solo un gráfico explicativo esquemático y en realidad el recorrido de la Luna no se ajusta a tramos de elipse a los que vaya saltando de uno a otro como se ha dibujado en todos los gráficos, sino que va variando poco a poco de una a otra.

Del perigeo 2 al perigeo 3 se produce el mes anomalístico más breve, tal como se ha descrito. Las órbitas 2 y 3 son menos excéntricas que la 1 y 4. También se han exagerado las excentricidades y la diferencia entre las órbitas.

- Un mes trópico es el tiempo que tarda la Luna desde un paso por el punto vernal al siguiente, visto desde la Tierra, teniendo una duración de 27.32158 días.

La duración del paso de 1 a 2 es el mes trópico. También se ha exagerado la diferencia de las posiciones del punto vernal, y con ello la diferencia de duración con el mes sidéreo. 

En este caso no hay ninguna variación de la órbita lunar que haga que el mes trópico se complete ligerísimamente antes que el mes sidéreo, sino que lo que se hace es un cambio de la referencia sobre la que se mide, ya que es el punto vernal (posición del Sol en el equinoccio de primavera) el que se desplaza 360º en 25776 años, o lo que es lo mismo 0.00008º cada mes sidéreo.

No deja de ser curioso que ninguno de estos “meses” tengan la duración de algún mes del calendario, y si reciben ese nombre de "meses" es porque tanto unos como otros tienen el mismo origen: la Luna. Aunque los que usamos de manera cotidiana nadie los suele relacionar con nuestro satélite.

Nunca volverá a amanecer tan tarde

Escribo este breve post para recoger una curiosidad relacionada con la hora de salida del Sol que ya traté hace 5 años, pero ahora se produce una circunstancia concreta especial:

En el sur de Europa no amanecerá nunca tan tarde como el próximo sábado día 30 de octubre, teniendo en cuenta la hora oficial en vigor. Concretamente donde yo vivo (latitud 43º 17´ N,  longitud 2º 56´ O) los primeros rayos del Sol aparecerán cuando nuestros relojes marquen las 8:44:20, supuesto un horizonte teórico, y nunca marcarán una hora posterior.

Esto es debido fundamentalmente a la fecha en que se produce el cambio de hora.

Es cierto que los días siguientes están más cercanos al solsticio de invierno y cada vez debería salir el Sol más tarde, y así es en horario solar según el cual llegará a salir casi una hora después; pero como este próximo sábado todavía estaremos en horario de verano, ese día cuando salga el Sol el reloj marcará una hora más y llega a superar la diferencia estacional.

Con todo, el día que más tarde amaneció de toda la historia, según los horarios vigentes en cada momento) fue el 30 de octubre de 2004 (en mi localidad 12 segundos más tarde que el próximo sábado) Pero la de este 2021 es la segunda marca y no será superada.

Esto lo recogí en el artículo “El día que más tarde amaneció” y allí se decía que en segundo lugar estaba el 29-10-2016; pero los 8:43:19 de entonces han sido superados por los 8:44:20 de ahora.

También allí puedes encontrar otros detalles sobre este tema, como por ejemplo que cuando se elimine el cambio de hora estacional, en mi latitud el día que más tarde amanezca será el 3 de enero.

Las claves de esta cuestión están en el día que se hace el cambio al horario de invierno, lo más tarde posible, y también en la proximidad del año bisiesto.

El último día antes del cambio de horario será cuando más tarde anochezca. Antes de 1996 se hacía a finales de septiembre, cuando el día era mucho más largo que ahora, y por tanto no amanecía después de los días próximos al solsticio de invierno. Como ahora dicho cambio se realiza el último domingo de octubre, lo más tarde posible es cuando el 31 es domingo, como este año. También ocurrió así en 2004 y volverá a ocurrir en 2027 y 2032.

El 2004 fue bisiesto y al introducir un día extra (el 29 de febrero), hace que cada fecha esté un poco adelantada (el 30 sería 31 si no hubiera sido bisiesto). Por eso este año no amanece tan tarde como el 2004, pero al ir solo un año después del bisiesto no hay mucha diferencia con aquel; queda en segundo lugar, y no será superado nunca, si el horario de verano deja de utilizarse en 2026, tal como se ha anunciado. 

Eso es lo que hay actualmente, aunque también se dijo que en la Unión Europea no habría más cambios después de éste de 2021, pero se ha retrasado este final según se dice por no haber tomado decisiones durante la pandemia. Si este plazo se volviese a alargar, en 2027 no amanecería tan tarde por estar lejos del anterior bisiesto (2024), pero sí ocurriría en 2032 que él mismo es bisiesto.

Esta situación de la salida del Sol tan tardía solo ocurre en lugares en los que se haga ahora el cambio al horario de invierno y tienen latitud menor que 43º 30´. No sucede en el extremo más septentrional de la costa gallega y asturiana, y en la mayoría de los países de Europa porque allí los días se acortan aún más en invierno y es entonces cuando sale más tarde el Sol; y ocurre con mayor diferencia en lugares más al Sur.

En la zona sombreada (y también en las islas Canarias) se cumplirá la frase del título del post

También ocurre esta circunstancia en Grecia o Bulgaria aunque tengan una hora más, pero hacen el cambio el mismo día, pero no en Turquía, Túnez o Argelia que no hacen el cambio de hora estacional, ni en Marruecos, que ya lo hicieron. Tampoco en otros países más meridionales donde no se hace el cambio porque las diferencias estacionales son pequeñas.

Por supuesto todo esto sirve únicamente en zonas del hemisferio norte. Por lo que respecta a América ocurrirá también en México, pero en la mayoría de los lugares de Estados Unidos y Canadá el cambio de hora se realiza el 7 de noviembre, y será el sábado 6 cuando más tarde anochezca.

Eclipses de los satélites de Júpiter

Preámbulo

El 7 de Enero de 1610, utilizando un telescopio elaborado por él mismo, el astrónomo italiano Galileo Galilei percibió lo que le parecieron tres estrellitas dispuestas en línea recta que acompañaban a Júpiter. Mediante sucesivas observaciones quedó claro que éstas y una cuarta que vio 6 días más tarde se movían en órbitas en torno al planeta del que por tanto eran satélites, y les dio el nombre de “Planetas Medíceos” en honor a su benefactor Cosme II de Médicis. Posteriormente fueron bautizados con los nombres de cuatro amantes de Zeus-Júpiter según la mitología griega: Io, Europa, Ganímedes y Calisto, pero también se les conoce como satélites galileanos, en referencia a su descubridor.

Situación el 7 de enero de 1610 a primera hora de la noche, cuando fueron descubiertos: Ganímedes se veía al Oeste de Júpiter, y al Este se situaban Calisto, Io y Europa; estos dos últimos tan próximos entre sí respecto a la visual desde la Tierra, que Galileo no pudo distinguirlos independientemente y pensó que solo veía 3

Puede decirse que fueron los primeros astros del Sistema Solar descubiertos. Los planetas hasta Saturno se ven bien a simple vista y se conocían desde siempre. Varios de estos satélites, tienen el brillo teórico suficiente como para poder verse sin ayuda óptica, sobre todo Ganímedes, pero la cercanía a Júpiter hace que su luz deslumbre y no se vean. Por otra parte Urano tiene brillo similar o incluso superior al de Calisto, pero fue encontrado más tarde porque no tenía una compañía tan atractiva: Galileo miró a Júpiter por ser quien era, y encontró así a estos satélites.

Los eclipses

Durante estos meses se pueden observar fácilmente con cualquier telescopio unos de los fenómenos que al menos a mi, me parecen más atractivos: Los eclipses de los satélites galileanos de Júpiter. Al igual que nuestra Luna, estos astros se oscurecen al atravesar la sombra de su planeta y dejar de recibir la luz del Sol. 

Estos satélites tienen periodos de traslación muy cortos (Io, el más rápido, tarda solo 1.77 días en completar una vuelta), dan mucho juego ver el cambio de posición de un día a otro, e incluso en unas horas y, excepto Calisto, en cada una de las vueltas se produce un eclipse. Por ello son fenómenos muy frecuentes y además muy rápidos desde que empieza a oscurecer hasta que deja de verse. Podría decirse que desaparecen o aparecen casi de repente. 

Ya escribí sobre esto hace tiempo, hablando también de las ocultaciones (cuando el satélite pasa por detrás de Júpiter) y los tránsitos (cuando el satélite pasa por delante o proyecta su sombra sobre el disco del planeta). Aunque los tránsitos de la sombra pueden llamar la atención al ver un punto oscuro sobre el disco joviano que poco a poco se va moviendo, en mi opinión el comienzo o el final de los eclipses tiene el añadido de la sorpresa: de la desaparición repentina de un punto luminoso o una aparición en medio de la nada.

Cuando Júpiter está en oposición, al estar en línea el Sol, la Tierra y la Luna, los eclipses coinciden con las ocultaciones por detrás del planeta, y desde aquí no se aprecia nada especial:

Pero cuando se producen lejos de la oposición estos eclipses son especialmente interesantes porque al no ser simultáneos con las ocultaciones, su comienzo o final será sorprendente. Este año 2021 la oposición fue en agosto, y ahora podría ser el momento más propicio para observarlos.

Ahora la situación sería la siguiente: Un satélite se acerca a Júpiter, pasa por detrás de él y aunque parece lógico esperar verlo justo cuando aparezca por el otro lado, no ocurre así. Pasa el tiempo y aparece bastante separado del disco:

No son imágenes reales y la animación es solo un montaje didáctico. 

Cuando debería haber aparecido estaba eclipsado por la sombra de Júpiter, y hasta que no termina el eclipse no se ve.

Las dos siguientes sí son fotos reales, que obtuve de la reaparición del satélite Io tras el eclipse el pasado 10 de octubre y las he acompañado por un gráfico con la posición de los satélites y sus órbitas, sobre el polo norte de Júpiter. Sorprende que aparece más alejado que Europa pero eso es porque este último está a punto de pasar por delante de Júpiter mientras que Io sale de la sombra por detrás.

Separadas por un minuto y 26 segundos en la primera no se percibe a Io y en la segunda se aprecia bien, pero incluso en imágenes tomadas con un intervalo de 30 segundos se veía claramente (no las pongo por estar movidas y tener mala calidad) 

Según nos vamos alejando de la fecha de la oposición la reaparición del satélite tras el eclipse es cada vez más lejana al disco del planeta, y en los casos de Ganímedes y Calisto puede verse también en ocasiones el comienzo del eclipse después de haber concluido la ocultación. 

Como Ganímedes tiene más del doble de eclipses que Calisto, quizás sea el principal actor de esta historia.

En este caso puede verse el final de la ocultación (2) y posteriormente el comienzo del eclipse (3), y es la situación más atractiva.

Tomando varios eclipses de Ganímedes hacia mediados de cada mes, se ve que en septiembre, enero y febrero el comienzo del eclipse no es observable por ocurrir cuando está detrás del disco de Júpiter, pero en octubre, noviembre y diciembre puede verse tanto el principio como el final:

Las distancias son proporcionales con el tamaño del disco de Júpiter. Como en los anteriores gráficos y animaciones, la orientación de la figura corresponde a la situación real, y por el telescopio habitualmente se verá invertida

Antes de la oposición, por ejemplo en la primavera pasada, la situación fue análoga pero simétrica a la actual: el satélite desaparece según su visual, se va acercando a Júpiter antes de llegar a él, y en algunos casos Ganímedes y Calisto vuelven a aparecer antes de ocultarse. En mi opinión la situación es menos sorpresiva y por ello no tan atractiva, aunque para gustos están los colores. Lo que no cabe duda es que esas anteriores a la oposición son mucho más incómodas de observar porque ocurren de madrugada antes de amanecer, a horas mucho más intempestivas.

Entonces aprovechemos estos meses en que precisamente se dan las mejores circunstancias:

Todos los años ocurren, pero no en todos intervienen los 4 satélites, porque en ocasiones a Calisto se le ve pasar por encima o por debajo del planeta y no se producen ocultaciones ni eclipses. Este año los hay, y también el próximo, pero no en los dos siguientes, debido a la inclinación del planeta gigante y las órbitas de sus lunas.

Aparece a continuación un listado con los próximos fenómenos: A la izquierda los finales de eclipses de Io y Europa, y a la derecha los fenómenos más llamativos, con Ganímedes y Calisto (Final de la Ocultación, Comienzo del Eclipse y Final del Eclipse) Están sombreados los que son visibles desde la península Ibérica.

Todas las horas están en T.U. (para obtener la hora oficial en España sumar dos horas en octubre y una hora en el resto). Para observar el final de un eclipse conviene mirar atentamente desde un par de minutos antes. 

Cuando se vayan cumpliendo actualizaré los cuadros con nuevos datos, pero también puedes buscar más fechas en   http://efemeridesastronomicas.dyndns.org/

La eclíptica

Escribo este post respondiendo a una petición realizada hace unos días en un comentario, y debo dedicárselo especialmente a Juan M-A. 

Por otra parte, tengo que decir que trata un tema bastante técnico, con algunas proyecciones gráficas que podrían resultar difíciles de visualizar o interpretar. Nada que ver con el post anterior, y espero que tampoco con el siguiente, al que puedes esperar si este se hace duro.

“Hace un mes fue la máxima elongación de Mercurio” pero prácticamente no pudo verse desde el hemisferio norte porque la eclíptica en otoño a la puesta de sol está muy poco inclinada, casi horizontal”. En más de una ocasión habré escrito frases como ésta en la que no es fácil de comprender la influencia de la situación de la eclíptica. Veamos lo que es realmente:

Aunque en esencia es lo mismo, puede encontrarse la palabra “eclíptica” en dos contextos diferentes, y así puede hablarse de “el plano de la eclíptica” o bien de “la línea de la eclíptica”:

- El primero es el plano que contiene la órbita de la Tierra alrededor del Sol, por ello tanto el Sol como nosotros estamos situados en ese plano, y forma un ángulo de 23.5º (más exactamente 23º 27´) con el plano del ecuador (el plano que contiene el ecuador terrestre), lógicamente el ángulo de inclinación del eje terrestre.

- La línea de la eclíptica sería la proyección del mencionado plano sobre la esfera celeste, tal como lo veríamos desde la Tierra. Un plano visto de perfil se convierte en una línea.

Lógicamente el Sol siempre está en la eclíptica, y así esta línea atraviesa las constelaciones zodiacales, aunque en realidad no solamente recorre las 12 conocidas que se utilizan en los horóscopos, sino también Ofiuco y roza la de la Ballena.

Aunque en realidad nosotros vemos una línea recta proyectada sobre la esfera celeste, al representar cualquier esfera sobre un plano siempre se deforma. Habitualmente se representa el ecuador como una recta y la eclíptica como una línea sinusoidal, tal como aparece en esta imagen, pero también podría hacerse al revés.

También puede visualizarse mediante el llamado “modelo de las dos esferas”: la celeste y la terrestre, donde se aprecia la similitud entre el ecuador y la eclíptica, dos círculos máximos con una inclinación de 23.5º de uno respecto a otro.

En nombre de “eclíptica” se debe a que si la Luna está ahí con fase llena o nueva, se produce un eclipse.

Como las órbitas de los planetas del Sistema Solar están casi en el mismo plano, aproximadamente también éstos se verán cerca de la línea de la eclíptica, con una separación máxima de 8.7º en el caso de Venus, aunque normalmente es mucho menor. Al final del artículo se detallan las circunstancias de cada planeta.

Si la elongación de un planeta (su separación angular con el Sol) es pequeña, será más fácil de ver cuanto más vertical esté la eclíptica en el momento de la puesta de sol o del amanecer, según se encuentre al Oeste o al Este del astro rey, tal como se visualiza más adelante en uno de los gráficos.

Entre los sistemas de coordenadas celestes, además de las más conocidas (ascensión recta y declinación o azimut y altura) también están la longitud y latitud eclíptica, que como se deduce de su nombre son análogas a la longitud y latitud de un punto de la superficie terrestre, siendo las referencias en este caso la línea de la eclíptica y el meridiano que pasa por el punto vernal (corte del ecuador celeste con la eclíptica, donde está el Sol en el equinoccio de primavera del hemisferio norte)

Desde cualquier lugar concreto la línea del ecuador estará fija en el cielo, interceptando el horizonte justo en el Este y el Oeste, y con una altura máxima igual a la colatitud del lugar (90-latitud), mientras que la eclíptica va variando con el paso de las horas y la fecha.

Aquí aparece una simulación correspondiente al hemisferio norte en el equinoccio de primavera, y luego en el anexo se ilustran diferentes situaciones para los dos hemisferios.

Nótese la diferencia en el momento de la salida del Sol, en que está muy horizontal.

O en el momento de la puesta, mucho más vertical. 

En ambos casos pasa por el Este y el Oeste, pero a cualquier otra hora no:

Como se ha dicho, el ecuador siempre permanece fijo.

La última imagen (y su simétrica) correspondería también al momento de salida o puesta de sol en los solsticios .

Para concretar más, en ambos hemisferios y en los dos equinoccios, recojo unos gráficos (algunos publicados ya en este blog hace años), que ilustran la inclinación de la eclíptica cerca del horizonte en momentos próximos a la salida y puesta de Sol que será determinante para la visibilidad de un planeta cuando su elongación sea pequeña.

- En el hemisferio norte tras la puesta de Sol la situación más favorable se da en el equinoccio de primavera:

Aunque el planeta esté en la eclíptica, su trayectoria diaria es paralela al ecuador, y en esta representación se ocultará por el horizonte en los puntos 1 y 3

- En el hemisferio norte antes de la salida del Sol en el equinoccio de otoño es cuando más vertical se encuentra la eclíptica:

- En el hemisferio sur tras la puesta de Sol la situación más favorable se da en el  equinoccio de primavera (ahí en septiembre):

- En el hemisferio sur antes de la salida del Sol en el equinoccio de otoño es cuando más vertical se encuentra la eclíptica

Por todo ello, aunque las direcciones de salida y puesta de Sol en los dos hemisferios son diferentes, coinciden las situaciones en el mismo equinoccio: en ambos casos si queremos observar al anochecer un planeta con elongación Este no muy grande, las mejores fechas serían cerca del equinoccio de primavera. Aunque hay que tener en cuenta que ocurren en fechas opuestas. Y si en una fecha la visibilidad de un planeta con poca elongación es favorable en un hemisferio, en el otro será desfavorable.

- Una representación conjunta, en solsticios y equinoccios, como ejemplo para la puesta de sol en el hemisferio norte. En el Sur la situación es la misma con las inclinaciones en el sentido contrario.

- Proximidad de cada planeta a la eclíptica: Como se ha dicho, siempre vemos los planetas cerca de la eclíptica y la separación angular con la misma depende de la inclinación de su órbita, pero también del lugar de la órbita en que esté y de la distancia a la Tierra. Mientras que el primer factor es fijo, los otros dos varían.