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

miércoles, 30 de noviembre de 2022

Marte se esconde tras la Luna en su día más especial


El día 8 de diciembre hay doble fenómeno celeste relacionado con Marte: Precisamente en su día más especial, casi durante una hora la Luna nos privará de su visión.

Montaje de lo que sería la ocultación

Por un lado, es su oposición: El cuarto planeta se situará en la parte opuesta al Sol visto desde la Tierra, y por ello estará visible toda la noche, saliendo en el momento de irse el Sol supuesto un horizonte plano de altura cero, y se pondrá cuando amanezca. Esos días estará en la zona más cercana a la Tierra y brillará de una manera excepcional, casi tanto como Júpiter, aunque seguramente llamará incluso más la atención que el planeta gigante, debido a su color rojizo.

Marte, el punto más destacado de la zona superior de esta foto tomada hace dos meses, se ve ahora mucho más brillante y no se ha movido mucho. Sigue situado en una zona privilegiada del cielo entre Orión y Boyero y cerca de la Pléyades e Híades.

Es el momento de observarlo con telescopio para ver detalles en su superficie como su casquete polar, o admirar su gran brillo a simple vista, porque a diferencia de otros planetas exteriores, éste cambia mucho de unas fechas a otras.

Imagen de Marte obtenida por Pablo (de OSAE) en la oposición de 2014.

Esta situación se repite cada poco más de dos años, y en esta ocasión una enorme casualidad hace que ese mismo día sea ocultado por la Luna, fenómeno muy poco frecuente desde un punto concreto de observación. Es como si Marte quisiera esconderse de ojos curiosos mientras dura su celebración.

Además, por ser la oposición estarán en línea recta en Sol la Tierra y Marte, y por producirse la ocultación también deben estar alineados Marte la Luna y la Tierra, con lo que la Luna estará necesariamente en fase llena, al estar situada en la parte opuesta al Sol respecto a la Tierra, y los 4 astros deben estar alineados

Configuración de los astros el día 8 de diciembre de 2022

Este tipo de fenómenos en los que interviene la Luna no se ve desde todos los lugares de la Tierra, y desde los que sí pueden observarse no son simultáneos, todo ello por efecto de la paralaje, como cuando vemos un objeto cercano cambiando su posición sobre el fondo, si cerramos alternativamente cada ojo. 

Concretamente la zona desde la que podrá observarse la ocultación se recoge en este mapa:

El fenómeno se verá completo en el recinto central del mapa (la mayor parte de Europa y Norteamérica)  En la zona coloreada de rojo se verá solo la ocultación (luego se pone la Luna) y en la amarilla solo la reaparición, (después de la salida de la Luna)
En la zona situada al norte de la línea azul la Luna pasará por el sur de Marte sin ocultarlo, y por debajo de la línea verde pasará por el norte, debido a la paralaje.
Más a la izquierda de la zona amarilla, cuando aparezcan los dos astros protagonistas ya habrá finalizado el fenómeno, y a la derecha de la zona roja se pondrán por el horizonte antes del mismo. Gráfico a partir de 
https://efemeridesastronomicas.dyndns.org

El fenómeno es digno de verse, e incluso desde lugares donde no haya ocultación la aproximación de los dos astros será llamativa y ocurrirá en una zona atractiva del cielo, como se ha dicho, próxima a los cúmulos de las Pléyades y las Híades.

Aunque la luz de la luna llena y la cercanía del horizonte no lo pongan fácil, podrían verse las Pléyades y las Híades en la zona del espectáculo, como se recoge en esta imagen que simula el comienzo de la ocultación.

Pero no esperes a la hora de la ocultación, porque los prolegómenos son interesantes y será a horas menos intempestivas:

Ya en cuanto se vaya el Sol aparecerán los dos protagonistas por el este. Incluso en un horizonte de altura cero la Luna ya estará saliendo cuando aún sea de día, seguida por Marte (2º de altura con el Sol a 0º) aunque probablemente no se apreciará hasta que empiece a oscurecer. 

Si lo seguimos observando durante varias horas (en el hemisferio norte anochece muy pronto, siendo en mi latitud precisamente el día que más pronto lo hace, y tendremos tiempo) veremos como los dos astros se van acercando y debido al efecto de rotación terrestre en que todo el cielo gira hacia el oeste, dará la impresión de que Marte persigue a la Luna. Pero en realidad será ésta la que se irá moviendo hacia el oeste respecto al fondo estrellado, aproximándose al planeta rojo.

Posiciones de la Luna y Marte durante toda la noche, para Madrid (y casi idéntico para otros lugares de la península), en hora local.

La mejor opción sería acostarnos a la hora habitual tras haber visto a los protagonistas, y levantarnos luego poco antes de la ocultación, cuando estén ya hacia el oeste y muy próximos entre sí. Ver el fenómeno y luego, como en España es fiesta, podemos volver a descansar.

Concretamente desde los lugares de la península Ibérica la Luna alcanzará a Marte y lo ocultará por la zona superior izquierda, mientras que la reaparición tendrá lugar por la parte inferior de la Luna.

Debido al brillo del satélite quizás cueste distinguir a Marte en esos dos momentos clave y habrá que fijase bien. Unos prismáticos o un telescopio ayudarán, aunque habrá que dirigirlos al borde adecuado dejando fuera la mayor parte de la Luna para que no deslumbre.

En otros lugares de Europa (algo más hacia el nordeste) el tramo en que Marte recorrerá detrás de la Luna y el tiempo en que permanece ocultado será mayor, pero a diferencia de otros fenómenos astronómicos eso no implica una mayor espectacularidad. Más bien aumenta el tiempo de espera entre los momentos de la ocultación y la reaparición, e incluso las mejores suelen ser las ocultaciones rasantes (en la siguiente figura hay un caso en Marruecos) en las que pueden verse varias ocultaciones y reapariciones debido a los montes del borde de la Luna.

Lugares del borde lunar donde se verá Marte ocultándose o reapareciendo y las horas en que ocurrirá (en horario local), desde varias ciudades.

Desde otros lugares desde los que no se produzca la ocultación, no dejará de ser interesante ver la aproximación de los dos astros e incluso el movimiento aparente entre ellos. 

Por ejemplo desde Sudamérica se verá como durante toda la noche Marte gira aparentemente alrededor de la Luna en sentido contrario a las agujas del reloj. Algo realmente curioso que en realidad se debe al movimiento propio de la Luna hacia el este, conjugado con el paso por el norte del planeta rojo y el movimiento de rotación terrestre, como se recoge en este gráfico con datos de Colombia.

Posiciones relativas de la Luna y Marte en la noche del 7 al 8 de diciembre, desde Bogotá

En una animación correspondiente a la misma situación se ve más claro:


Aunque parecerá que es Marte el que circunvala la Luna, realmente es al revés.

Desde lugares más meridionales Marte queda más centrado en el bucle, aunque no llega a cerrarse el círculo de la trayectoria porque al ser primavera la noche es muy corta.

Por ejemplo esta otra animación recoge la situación real desde Buenos Aires: 




Distancia el día de la oposición 

Suele decirse, y muchas veces lo hacemos por simplificar, que cuando un planeta está en oposición se encuentra a la menor distancia posible desde la Tierra. 

Pero esto hay que matizarlo. Sería cierto si las órbitas fuesen totalmente circulares. Pero en realidad son ligeramente elípticas (la de Marte mucho más que la de la Tierra), y por ello la máxima proximidad se produce poco antes de la oposición si el planeta (en este caso Marte) se está alejando del perihelio, y unos días después si se está acercando. En este caso la menor distancia es el 1 de diciembre, justo una semana antes de la oposición, aunque proporcionalmente la diferencia es pequeña, y no hay diferencia en el brillo:

Con un gráfico puede ilustrarse la situación:

Como la diferencia de las distancias los días 1 y 8 no es grande, para visualizarlo mejor se ha aumentado la excentricidad en la órbita de Marte.

   

Hablando de distancias:

Aunque cada poco más de 2 años se produce la oposición de Marte, si queremos verlo grande y brillante debemos aprovechar esta oportunidad porque no volverá a estar tan cerca hasta mayo de 2033.

De nuevo la excentricidad de la órbita marciana es la causa, ya que según donde se produzca la oposición la distancia entre las órbitas en esos puntos es diferente. 

Situación del tercer y cuarto planeta en las oposiciones de éste a partir de 2018

Los momentos en que está más cerca son los días próximos a las oposiciones. Las 4 siguientes a la actual serán más lejanas y hasta junio de 2033 no se produce una más cercana, a 0.427 U.A. Un mes antes, ya llegará a estar tan próximo como ahora, a 0.55 U.A.

   

Una casualidad:

El que coincida el día de la oposición de Marte con su ocultación por la Luna es una gran casualidad, pero aún más si añadimos el que hace dos oposiciones (el 27-7-2018) coincidió con un eclipse de luna,  por lo que también se produjo la alineación Sol-Tierra-Luna-Marte, y la ocurrencia de las dos circunstancias tiene una probabilidad tan ínfima, que parece que debería haber alguna causa o relación entre los diferentes periodos. 

Desde luego la habría si las órbitas fueran totalmente circulares, y así la Luna siempre estaría llena cada dos oposiciones. Pero debido sobre todo a la excentricidad de la órbita marciana las velocidades del cuarto planeta son muy diferentes, y así por ejemplo dentro de otras dos oposiciones (el 19-2-27)...

¡Pues solo por un día! ¡Y hasta 2044 solo se aleja 2 días! Pero luego... Habrá que analizar el tema, pero de momento la única explicación que se me ocurre es que la Luna, envidiosa del brillo de Marte en su oposición, decide dejar claro que es la jefa y se viste con sus mejores galas.

miércoles, 23 de noviembre de 2022

Sobre este blog

 

“Desde el tercer planeta” lleva ya una andadura de más de 6 años, y más de 350 artículos, la mayoría muy extensos. Inevitablemente muchos temas se repiten, aunque trato de darles un enfoque o un formato diferente.

Por otra parte, varias personas me han sugerido que escriba un libro con algunos de los contenidos que aquí han aparecido tratados de manera uniforme, quizás diferente, y eso exige una dedicación que de momento debería restarle al blog.

Por ello es posible que junto a los artículos de siempre pero más espaciados en el tiempo, intercale otros más breves, o que contengan solo una introducción y un enlace a otros con los contenidos adecuados,… o es posible que no.

En cualquier caso, quiero dar las gracias a todos los lectores y lectoras que han dado sentido a la publicación de estos materiales y espero que continúen entrando en este blog.



jueves, 17 de noviembre de 2022

Los satélites de Júpiter en el escenario

Para variar, y después de los odiosos números del post anterior éste es sobre todo visual.

La historia se repite, y al igual que hace unos años, tengo que decir “Júpiter, ahora sí”. 

Montaje con imágenes de Júpiter y sus 4 grandes satélites, de NASA

Es ahora cuando, una vez pasado un par de meses de la oposición, la sombra del planeta ya está apreciablemente desviada de la dirección de la Tierra y sobre todo los finales de los eclipses de sus satélites sorprenden al ocurrir de pronto y separados del disco del planeta, con el añadido en algunos casos, de ver también el comienzo del eclipse. Así mismo el año pasado escribí sobre este tema en "Eclipses de los satélites de Júpiter"

A pesar de todo lo escrito, he decidido recogerlo ahora con animaciones, después de observar varios de estos fenómenos en los pasados días con telescopio y pensar que esta es la mejor manera de describirlos. Además el quinto planeta todavía está sobre el horizonte gran parte de la noche para poder observarlo (En el hemisferio norte este año más que los anteriores en condiciones similares -2 meses tras la oposición-, porque estamos ya cerca del solsticio de invierno y la noche es más larga)

A pesar de la mala calidad de las imágenes que obtuve desde el  centro de la ciudad, puede apreciarse claramente el final del eclipse de Ganímedes (Imágenes invertidas por la óptica del telescopio)

Voy a poner por tanto unas animaciones de algunos de los fenómenos, empezando por un ejemplo en que ocurren todos ellos:

Para ver las animaciones hay que pulsar dos veces en el símbolo de PLAY. 

20 de noviembre: Se producirán de manera continuada todos los fenómenos de los satélites de Júpiter, incluido el más llamativo: el eclipse de Ganímedes, con comienzo y final fuera del disco del planeta.

Lo he dividido en 2 partes. Los fenómenos que aparecen en la primera de ellas se verían desde Asia, pero en Europa occidental aún será de día:


En la continuación los que pueden observarse desde España, donde ya será de noche:



18 de noviembre: Mañana mismo (este viernes día 18) hay fenómenos interesantes:



2 de diciembre: Fin de los eclipses de Io y Europa, con la novedad de que será visible el comienzo del eclipse de Europa inmediatamente después del final de su ocultación. El final (no es lo más importante) solo visible desde América.


13 de diciembre: Fin de los eclipses de Io y Europa. De este último se ve también el comienzo, así como la trayectoria rasante de Calisto. 

Todo visible desde España y con margen para ver bien el comienzo y final del eclipse del satélite Europa


4 de noviembre: Aunque sea agua pasada, a modo de conclusión este otro montaje, el día en que Júpiter estuvo en conjunción con la Luna y que también hubo dos finales de eclipses:

Y por supuesto, hay más situaciones similares. Espero que la plasticidad de estos "bailes" sirva no solo para admirarlos, sino también para tomar un telescopio y verlos en tiempo real si las nubes no lo impiden.

Hay que decir que este año no hay fenómenos con Calisto ya que al ser el satélite más lejano de los 4, la inclinación de su plano orbital y su orientación actual hacen que visto desde aquí pase por el norte o el sur del planeta aunque, como se ha podido apreciar, en algunos casos casi rozando su silueta.

Las explicaciones de los fenómenos están en los dos enlaces que he puesto al principio. En cualquier caso es posible que retome el tema con algunos detalles concretos. Mientras, ...puedes volver a ver las animaciones o enseñárselas a alguien.


lunes, 7 de noviembre de 2022

SAROS: Los eclipses se repiten

Aunque ya he escrito algunas cosas sobre las periodicidades que se dan en las fechas de los eclipses, voy a aprovechar la ocurrencia de uno de estos fenómenos para hablar con más detalle del ciclo SAROS y otros, porque me lo han pedido en un comentario. Si no te gustan los números, te aconsejo que leas solamente el principio de este post.


El pasado 25 de octubre se produjo un eclipse de Sol y este 8 de noviembre habrá un eclipse de Luna. Ya he comentado muchas veces que estos fenómenos van por parejas (a veces por tríos) y que siempre a los 14 o 15 días del primero se produce el segundo. Pero ¿Los siguientes?


Como se puede apreciar en el siguiente mapa, éste de ahora no es demasiado interesante para quienes estén en Europa o África porque desde ahí no es visible, siendo apreciable en zonas de Asia y Norteamérica además de algunos lugares de Sudamérica pero desde donde no se verá la totalidad. Solamente en Centroamérica, Venezuela, Colombia, Ecuador y Perú podrá verse la primera parte del fenómeno: cómo la Luna se va oscureciendo al entrar en la sombra de la Tierra, pero se pondrá antes de que vuelva a aparecer iluminada. En otros países más surorientales de América se verá solo el comienzo del eclipse, pero la mayor área de visibilidad corresponde al océano Pacífico.


En 1 solo podrá verse la fase penumbral final. La Luna sale cuando ya ha terminado la fase parcial.
En 2 la Luna sale eclipsada parcialmente después de acabar la totalidad.
En 3 sale eclipsada totalmente, y se verá la segunda fase parcial y penumbral
En 4 la luna sale durante el eclipse parcial, se verá la totalidad completa y la segunda parte del eclipse.
En 5 La Luna sale una vez comenzada la primera fase penumbral, por lo que prácticamente se verá todo el eclipse.
En 6 Se verá el eclipse completo
En 7 La Luna se pone cuando ya está terminando en eclipse y solo queda parte de la fase penumbral.
En 8 Se pone durante la segunda fase parcial, se habrá visto la totalidad completa y las primeras fases parcial y penumbral.
En 9 Se pone durante la totalidad.
En 10 la Luna se pone durante la primera fase parcial. No se verá la totalidad.
En 11 se pone al comienzo del eclipse, durante la fase penumbral, por lo que apenas se apreciará nada
En 12 No se ve nada del eclipse

El comienzo del eclipse en su fase parcial es a las 9:09 en Tiempo Universal, la fase total desde las 10:17 hasta las 11:42, y la segunda fase parcial termina a las 12:49.

Observando el siguiente cuadro se pueden sacar conclusiones respecto a las fechas de futuros eclipses, pero siempre hay irregularidades:


Además los eclipses son diferentes. Unos solo parciales, otros totales de pequeña o gran duración, habitualmente si una pareja acaba en eclipse de un tipo (por ejemplo de Luna) luego la siguiente pareja comienza con el de Sol,... pero también en ocasiones con el de Luna, a veces van 3 seguidos,…En definitiva que parece que no hay normas sencillas para determinar la secuencia y eso se debe a que los periodos de los diferentes elementos que intervienen no cuadran de manera que tengan un múltiplo común.

De hecho, aunque en menos de 6 meses debería producirse otro eclipse de luna, éste es el último total hasta 2025, porque los de 2023 y 2024 solo son penumbrales o parciales. 

Si quieres conocer desde el principio la mecánica y las características básicas en la ocurrencia de los eclipses puedes leerlo aquí , aunque para que no se te haga muy largo quizás sea mejor dejarlo para después.

Es posible que hayas oído hablar de un ciclo al cabo del cual se repiten los eclipses: El ciclo de saros que dura 18 años y 11 días. De tal manera que un eclipse muy parecido a éste ocurrirá al cabo de ese tiempo: el 18-11-2040, aunque no se verá desde los mismos lugares, sino desplazado unos 120º de longitud geográfica (un tercio de la superficie terrestre) con lo que en Europa tendremos suerte, y otro más el 30-11-2058 igualmente favorable para el viejo continente. Seguidos de uno casi idéntico al actual que ocurrirá el 10-12-2076 con lo que continuará la serie con pequeñas variaciones:

Mapas de visibilidad de este eclipse y los 3 siguientes del mismo ciclo saros. En la zona blanca se verá el eclipse completo y en la más oscura no se verá nada.

Por supuesto, entre los eclipses citados habrá otros muchos, diferentes a estos, que estarán relacionados con otros pasados y futuros.

Pero no todos son tan similares entre sí como los 4 representados arriba. Por ejemplo, el siguiente eclipse de Luna será el 5-5-23, y su correspondiente saros análogo a él 16-5-2041, ambos muy poca cosa, no totales, pero significativos porque aún siendo de un mismo saros, el primero es penumbral y el otro parcial, ya que en un ciclo saros van modificándose ligeramente y en este caso todos los anteriores son penumbrales cada vez más cerca del parcial, al que da el salto precisamente en el de 2041.


Respecto a los eclipses de Sol, el de hace unos días el  25-10-2022 tendrá su homólogo el 4-11-2040, ambos parciales y con el cono de sombra por encima del polo norte.

En estas representaciones de las zonas de visibilidad parcial de un eclipse de Sol, éstas están delimitadas por líneas verdes de igual porcentaje de ocultación, y las líneas rojas suponen los límites de visibilidad

Hay otros ciclos distintos del saros, que hacen que eclipses similares se repitan al cabo de un cierto periodo de tiempo, pero las coincidencias y los motivos que se dan en saros son realmente sorprendentes. Si te interesa y no te asustan los números puedes seguir leyendo.


Las principales circunstancias para que se produzca un eclipse son que la fase de la Luna sea llena o nueva (para un eclipse de Luna o de Sol respectivamente) y que esté cerca de uno de los nodos, por lo que hay que tener en cuenta la duración de los periodos en que esas situaciones se repiten:

Una lunación dura de promedio 29.530588853 días (mes sinódico - MS)

La Luna vuelve a pasar por el mismo nodo al cabo de 27.212220817 días (mes draconítico - MD)

Por ello a partir de un eclipse, al cabo de un múltiplo entero de cada uno de esos periodos con un mismo resultado, volverá a producirse otro eclipse similar.

No podrá ser exactamente igual porque los decimales son infinitos y por ello las condiciones de ambos eclipses no serán totalmente las mismas, pero cuanto más parecido sea el resultado, más duradero será el ciclo.

Resulta que 223 MS=6585.3213 días  y 242 MD =6585.3575 días ,  valores muy muy próximos, con una diferencia de solo 0.036 días.

Es decir, que a partir de un eclipse, cuando hayan pasado 6585.32 días la fase lunar será la misma (habrán pasado exactamente 223 lunaciones) y la Luna volverá a estar casi exactamente en el mismo nodo (habrá vuelto a ese nodo casi exactamente 242 veces), por lo que el eclipse se repetirá, si no hay otros factores. Los 6585.3 días son 18 años y 11.3 días, que es el periodo saros 

El ciclo saros es válido tanto para los eclipses de Sol como para los de Luna, de manera independiente, aunque un eclipse de Luna siempre estará en el medio de dos consecutivos de Sol del mismo saros , y viceversa.

Pero veamos un ejemplo gráfico con eclipses de Sol, donde la geometría se aprecia mejor que en los de Luna:

4 eclipses consecutivos del mismo saros. La línea central, que es desde donde se ve el eclipse total, permite caracterizar cada eclipse. La zona con líneas verdes es donde se ve parcial. Los gráficos, al igual que otros similares, se han tomado de eclipse.gsfc.nasa.gov

No son exactamente iguales porque el eclipse debe ocurrir en luna nueva, y ese es el factor que prima, y la anteriormente citada diferencia de 0.026 días en que el nodo volverá a estar antes en el punto del eclipse hace que la Luna vaya ascendiendo (si es nodo descendente) o descendiendo (si es ascendente) y los eclipses del mismo SAROS no son exactamente iguales:

Si la zona central está alejada del ecuador se nota mejor cómo poco a poco van evolucionando, como en los de este gráfico que incluye el "nuestro" de 2026.

En estos otros 5 eclipses consecutivos del mismo Saros las diferencias son más evidentes

En general un saros (un conjunto de eclipses separados por 18 años y 11 días) comienza con un eclipse parcial cercano a un polo, va variando la latitud de la zona central a la vez que son totales y acaba por un parcial en el otro polo. Después no volverá a producirse un nuevo eclipse al cabo del siguiente periodo.

En el ejemplo anterior el saros está ya cerca del final. 

Así los ciclos saros tienen un comienzo y un final. Al comenzar se les otorga un número, y dentro de él cada eclipse llevará un orden. Por ejemplo el eclipse de ahora es el 20 de la serie saros 136. El que ocurra dentro de 18 años (el 18-11-2040) será el 21 del saros 136.

Los eclipses centrales de un ciclo pueden ser anulares en vez de totales, o incluso dentro de un mismo saros pasar de un tipo a otro de manera suave con eclipses híbridos (desde alguna zona de la Tierra se ven totales y desde otras anulares) pero no vuelven al tipo anterior.

En toda la serie suele haber algo más de 70 eclipses solares, y otros tantos lunares que van intercalados con ellos justo a una distancia intermedia de 9 años y 5.5 días, pero cuyo ciclo recibe distinta numeración. Por ejemplo el 124 de luna intercala con el 131 de sol

El ciclo saros 1 solar comenzó con el eclipse del 4-6-2872 AC y el saros 1 lunar el 14-3-2570 AC

Comienzo y evolución de un ciclo saros

Como se ha visto, 223 MS =6585.3213 días  y 242 MD =6585.3575 días. Por ello al cabo de 18 años y 11.3213 días de una luna nueva que estuviera delante del nodo, ocurre nuevamente esa fase 0.036 días antes respecto al nodo. Dicho de otra forma, cada 18 años y 11 días la Luna nueva se va acercando al nodo por delante, y llegará un momento en que estará suficientemente cerca para producir un eclipse solar que será parcial en uno de los polos. Si es el nodo descendente será en el polo sur. 

Evolución de un periodo saros en el nodo descendente.
Se ha mantenido fija la posición del nodo y por eso apareen en diferentes posiciones tanto las lunas nuevas como el Sol. Quizás fuese más lógico mover el nodo pero quizás la interpretación sería más complicada.

A medida que pasan los eclipses de este saros la latitud de la zona desde la que son visibles va subiendo, el eclipse central de este saros tendrá a la Luna justo en el nodo produciendo un eclipse largo y cercano al ecuador seguirá subiendo la latitud en los siguientes, hasta que acabe el ciclo con un eclipse parcial en el polo norte. Al cabo de otros 18 años y 11 días no se producirá eclipse porque la Luna estará ya lejos del nodo.

Si se trata del nodo ascendente, lógicamente el proceso será a la inversa.

Comienzo del saros 124, varias etapas intermedias y final. En realidad este ciclo tendrá 71 eclipses

El periodo saros no es el único esquema en que los eclipses se van repitiendo aproximadamente:

Si 18 años parece mucho, se pueden buscar otros ciclos más cortos, o también más exactos aunque sean más largos.

Si MD y MS fuesen números enteros, su mínimo común múltiplo nos daría un periodo definitivo con repeticiones infinitas, pero evidentemente en la naturaleza no suelen ocurrir estas casualidades. Entonces, buscando otros múltiplos parecidos de MS y MD se obtienen varios resultados:

- Ciclo de 1388 días (4 años menos 73 días)

47 MS =1387.95 y  51 MD=1387.82 Se obtiene un periodo más corto que el saros (menos de 4 años) y por ello más manejable, y bastante exacto aunque menos que el saros. La diferencia en este caso es de 0.13 días. Aunque prolongarlo muchas veces lleve a que el eclipse no se produzca (acabará antes que el saros), puede servir para saber aproximadamente cómo será el eclipse de dentro de casi 4 años.

 

Los eclipses se repiten con total regularidad en las fechas, pero las características cambian, como el tipo anular (línea central roja) o eclipse total (azul)


- Ciclo de 5197 días (14 años y 84 días) 

176 MS=5197.38 días  y 191 MD=5197.53, aunque este caso no proporciona un periodo mucho más breve que saros y es menos exacto, con diferencia de 0.15.

Pero también hay ciclos más exactos que saros:

- Ciclo de 21144 días (58 años menos 40 días)

716 MS= 21143.902      y  777 MD=21143.895  En este caso la diferencia es de solo 0.007 días, por lo que será más largo que saros (en tiempo y en número de eclipses), lo que parece que debiera dar una mayor estabilidad a este ciclo, y unos eclipses más parecidos al anterior del ciclo, pero esto último no es así.

En este ejemplo con 4 eclipses consecutivos de este ciclo, se ve que en este caso también van apareciendo eclipses totales y anulares, lo que no ocurre en saros donde puede cambiar de manera suave con eclipses híbridos, pero nunca volver al tipo anterior

En todos los casos puede haber una diferencia de 1 día, en su expresión de "x años y z días", porque el número de años bisiestos puede variar. 

Las claves de saros

El ciclo saros tiene además otras características que le otorgan propiedades muy curiosas:

Aunque un eclipse deba repetirse aproximadamente igual porque los cálculos dicen que la Luna tiene la misma fase y está casi igual de cerca del nodo, esos cálculos se han hecho tomando valores medios de los periodos porque la velocidad de la Luna es variable según su cercanía al perigeo, circunstancia que también haría variar el tipo de eclipse al encontrarse en satélite más cerca o más lejos

Pero si consideramos el periodo de tiempo en que la Luna vuelve a pasar por su perigeo: Mes anomalístico: 27.554549878 días (mes anomalístico - MA), se da la tremenda casualidad de que un múltiplo suyo es muy parecido al periodo saros:  diferenciándose solo en 0.2 días:

239 MA=6585.5375  días (recordamos que 223 MS=6585.3213 días y 242 MD =6585.3575 días.)

Es decir, que en un periodo Saros la Luna ha pasado casi exactamente 239 veces por el perigeo, y estará casi a la misma distancia del mismo, por lo que los eclipses de Saros tienen un factor añadido para ser casi iguales.

Esto no ocurría en otros periodos, y por ello aparecían intercalados eclipses totales o anulares, o cambiaba bastante la geometría, pero en saros sí.

En esta serie, de un eclipse al siguiente la fase lunar se mantiene pero el perigeo se va acercando muy poco a poco, lo que hace aumentar el tamaño aparente de la Luna y el eclipse anular se transforma  en total de una manera paulatina pasando por eclipses híbridos.
Como en otros gráficos anteriores, los tramos rojos de la línea central corresponden a lugares en que el eclipse se ve anular, y los azules total.

Ya se dijo que dos eclipses del mismo saros eran similares pero no se veían desde los mismos lugares: al ser el periodo aproximadamente de 6585.32 días, supone que no han pasado un número exacto de días, sino un pico de 0.32. prácticamente un tercio. El Sol se habrá situado sobre un lugar a 120º al Oeste del anterior (360º en un día). Entonces cada 3 periodos se completará un día, y el eclipse se repite casi en el mismo lugar cada 54 años y 33 días. A este periodo de 3 saros se le da el nombre de Exeligmos.

Para acabar con las casualidades que confluyen en este tema, el que solo haya una diferencia de 11 días respecto a los años completos de un eclipse del ciclo al siguiente, hace que la Tierra se encuentre casi en el mismo lugar en su órbita con similar distancia al perihelio y consecuentemente con similar velocidad y distancia al Sol, y esto proporciona un elemento más que hace que estos eclipses consecutivos en un mismo saros sean muy parecidos.


viernes, 28 de octubre de 2022

La Luna visita los planetas


Mientras la Luna va dando vueltas alrededor de la Tierra y los planetas alrededor del Sol, cada uno a su ritmo, desde aquí los vemos moverse en nuestro cielo, aproximadamente en una misma franja de hasta unos 15º de anchura. La Luna mucho más rápida, va alcanzando y adelantando a cada planeta. En el momento en que los alcanza (por encima o por debajo) se habla de conjunción, que no será siempre visible desde un determinado lugar si en ese momento fuese de día. También puede ocurrir que moviéndose a la misma altura la Luna pase por delante de algún planeta, tapándolo, a lo que se denomina ocultación. 

Esta animación es solo ilustrativa y no se refiere a ningún caso concreto, que sí se recogen luego.

Para ver cada animación hay que pulsar el símbolo PLAY en dos ocasiones.

Los movimientos de los astros se aprecian solo a lo largo de los días

Si en la primera parte de este año se produjeron muchas conjunciones entre los planetas a veces acompañados de la Luna, pero todas de madrugada, ahora la mayoría de ellos se han situado en los cielos vespertinos, con lo cual en estos meses finales del año 2022 y principio del 23 recibirán la visita de la Luna en horas más cómodas para su observación.

Por supuesto, también se pudieron buscar imágenes curiosas con estos protagonistas a partir del verano, pero había que trasnochar un poco.

El 13 de agosto una luna casi llena y cegadora, escoltada por Júpiter y Saturno.  Marte aún no había aparecido.


El 8 de octubre la Luna se situaba próxima a Júpiter, a solo 2.5 grados

Actualmente, y salvo dos situaciones concretas cercanas al final de año, los 3 planetas exteriores (Marte, Júpiter y Saturno) van desfilando de uno en uno, en cuanto se hace de noche. No habrá  conjunciones entre ellos, y la Luna en su recorrido mensual les encontrará uno detrás de otro en días diferentes. Solo cerca de final de año aparecerán Mercurio y Venus, colándose delante de éstos y se producirá algún agrupamiento incluso realzado con la presencia de la Luna.

Situación actual para estos días al principio de la noche desde 40º N. Las posiciones van variando con el paso de las horas, y las distancias entre los planetas, y sobre todo la posición de la Luna, con el paso de los días. Pero el esquema se mantiene similar. La Luna recorre unos 13º cada día.

Aunque los 5 planetas visibles sin ayuda óptica destacan en el cielo estrellado por su brillo y su movimiento entre las constelaciones, llaman más la atención si se ven cerca de la Luna. De hecho muchas veces me han preguntado "¿cuál es esa brillante estrella que está al lado de la Luna?"

Bueno, está claro que el interlocutor lo ha visto solo una noche, porque la anterior o la siguiente la Luna ya no ocupaba el mismo lugar aunque él no lo supiera. En todo caso, ese astro que le llamó la atención fue sin duda un planeta: seguramente Venus, pero también es posible que fuese Júpiter o Marte.

Como la Luna gira alrededor de la Tierra completando una vuelta cada 27.3 días, sobre el fondo estrellado la vemos situada cada día unos 13º de promedio hacia el Este, una distancia apreciable que hará que la visita a cada planeta solo dure una noche. A la siguiente ya se habrá alejado.

Para quienes no conozcan los planetas puede ser una oportunidad de hacerlo siguiendo estas guías para los próximos meses, que incluyo a continuación, y donde la posición de la Luna marcará cada planeta.

Se han tomado las posiciones con referencia al horizonte de Madrid, y se ha aumentado el tamaño de los astros para darles una forma reconocible y más visual. Se han elegido horas del principio de la noche, en algunos casos incluso casi en el crepúsculo para fueran visibles todos los planetas visitados por la Luna. En cada animación se mantiene la hora y se van desplazando todos los astros según la fecha.

1- Situación en noviembre: El día 1 se produce ya el primer acercamiento, con Saturno, y el más próximo será el día 4 con Júpiter. 


El acercamiento con Júpiter coincide con dos curiosos fenómenos de sus satélites:


2- Finales de noviembre y principio de diciembre: Al haber ocurrido a principio de noviembre el primer acercamiento, da tiempo a final de mes para que vuelva a repetirse y se solape con diciembre. 

Al comienzo aparecen dos posiciones respecto a Saturno porque son casi equidistantes, y al final una muy próxima con Marte, que acabará en ocultación de madrugada.



3- Finales de diciembre: En el crepúsculo previo a la Nochebuena habrá una aproximación de una finísima Luna a Venus y Mercurio. Difícil de observar, pero si se consigue se apreciará una magnífica estampa.

Por fin estarán los cinco planetas y la Luna observables al principio de la noche.


4- Enero: El día 23, antes de despedirse de los cielos vespertinos, Saturno recibirá la visita de la Luna en el momento en que se produce una conjunción muy próxima con Venus. Preciosa imagen también ésta.





Tal como se ha dicho, todas la posiciones de los panetas en las animaciones anteriores corresponden a Madrid, pero son similares en lugares del oeste de Europa. Para un observador situado en un lugar lejano, además de la posición de los astros respecto al horizonte, también la mayor o menor proximidad de la Luna a un planeta (o también a una estrella) puede variar por dos motivos:

- Por un lado el efecto de la paralaje. Ya tuvimos un ejemplo recogido en el post anterior, y concretando en este tema, en la aproximación a Júpiter del día 4-11: Como la Luna se sitúa al Sur del planeta, se verán más próximos desde latitudes más meridionales, por ejemplo en el sur de Africa, como se recoge en este gráfico:

En estas últimas representaciones se ha respetado la proporción entre el tamaño aparente de la Luna y las distancias, para visualizar mejor las situaciones. 

4 de noviembre: Además de aparecer los dos astros más próximos desde el Sur, hay una inversión arriba-abajo e izquierda-derecha que se debe a la diferencia de hemisferios

- Si se consideran dos lugares de muy diferente longitud, además de la paralaje hay que considerar también el desplazamiento de la Luna en el cielo al seguir su órbita. Cuanto más al Oeste, más tarde saldrá la Luna, cuando ya haya realizado un cierto recorrido. Así si desde el Oeste de Europa vemos a la Luna a la derecha de un planeta, desde América la verán más cerca o incluso pasarse al otro lado.   

Por ejemplo: la aproximación de la Luna a Júpiter del 1-12 en Europa se verán separados por 5º pero unas horas después, cuando sea visible en América, se habrá movido y se habrá acercado más a Júpiter, hasta unos 3.5º. Si además se considera desde el hemisferio Sur, la diferencia será aún menor por la paralaje, ya que la Luna se encuentra al sur de Júpiter.

1 de diciembre

Algo similar ocurre el 30 de enero con Marte, y en el caso de Saturno que desde Europa está más cercano a la Luna el día 28 de noviembre (por poco), en América se le verá claramente más cerca el 29.

Por poner un último ejemplo, en la aproximación de la Luna a Marte en noviembre, en Europa será mejor el día 11 (después de la conjunción) pero en América se habrá visto más cercano el 10 (antes de dicha conjunción) .


Si el planeta se encuentra hacia el Este al comienzo de la noche, por ejemplo en el caso de Marte, estará visible durante muchas horas; y si cuenta con la compañía de la Luna, ésta se irá desplazando cambiando la distancia entre ambos. En las animaciones anteriores se ha tomado la posición del principio de la noche para incluir al resto de planetas, pero como Marte es visible casi toda la noche las distancias Luna-Marte son muy variables, hasta el punto de coincidir, y ocurrir una ocultación el 8 de diciembre ya de madrugada.

Conjunciones Luna-planeta y distancia en las mismas.

En los acercamientos entre la Luna y un planeta, lo ideal es que se viera la conjunción, cuando la primera adelanta al otro y así la distancia entre ambos sea mínima.

Pero todas las conjunciones no son igual de próximas. Tanto nuestro satélite como los planetas siguen casi la misma trayectoria sobre el cielo estrellado, ambos en las proximidades de la eclíptica. La Luna solo se separa un máximo de 5.5º respecto a dicha línea, y en cada planeta la máxima separación (máxima latitud eclíptica) es diferente y se recoge en esta tabla:

No es lo mismo la inclinación orbital (con centro en el Sol) que la inclinación sobre la eclíptica que vemos desde aquí.

Por ello cada vez que la Luna “adelanta” a un planeta, pasará a no más de 14.2º (en el caso de Venus) de él o de 8.3º (en el caso de Júpiter o Saturno).

Normalmente esas distancias son bastante menores y por una enorme casualidad durante estos meses serán menores a 5.5º (incluso a 5º) ya que todos los planetas se sitúan al mismo lado de la eclíptica que la Luna:

Actualmente Júpiter y Saturno están al Sur de la eclíptica, lo mismo que Venus y Mercurio cuando se vean en diciembre y enero; Marte al Norte, como se aprecia en el siguiente gráfico, y la Luna, teniendo en cuenta que pasó por el nodo descendente el día del eclipse (25-10), cuando pasa cerca de Júpiter y Saturno está al sur pero cuando pasa cerca de Marte ya se sitúa en el norte. Es decir, precisamente por el lado de la eclíptica en que se encuentra cada planeta y mucho más cerca de ellos de lo habitual.

El grado de casualidad aumenta si comprobamos que ocurre lo mismo con Urano y Neptuno, que no se han tenido en cuenta en todo este artículo por no ser observables a simple vista.

Posiciones del ecuador, la eclíptica, la órbita lunar y los planetas en el mes de noviembre, y aproximadamente en todo el otoño

Posiciones de los 7 planetas respecto a la eclíptica el 24-12-22, cuando todos sean visibles, y órbita de la Luna

La situación es tan rara, que solo se da una vez de cada 128 en que lo analicemos.

Por otra parte,  esas posiciones más cercanas (conjunciones) solo serán visibles desde los lugares en que sea de noche y ocurran por encima del horizonte. Esto es más probable con un planeta que al anochecer está hacia el Este, porque tiene casi toda la noche de margen para que se le acerque la Luna (Ahora ocurre con Marte), que con uno que esté hacia el oeste, que solo se verá durante poco tiempo. Ya se ha dicho que habrá una mayor probabilidad cuando el planeta está más tiempo en el cielo nocturno, es decir cerca de su oposición.


Por supuesto que nuestro satélite está mucho más cerca que cualquier planeta y todo lo relatado son proyecciones en la bóveda celeste, pero a nuestros ojos la Luna visita y seguirá visitando siempre a los planetas, aunque cada vez de una manera diferente.

lunes, 17 de octubre de 2022

Un eclipse y algo más

El próximo día 25 se produce un nuevo eclipse de sol.

Solamente es parcial y no se podrá apreciar en toda la península Ibérica. Además en los lugares de ella desde los que se vea el eclipse, el Sol será ocultado solo en un pequeño porcentaje. Pero no hay que olvidar que estos fenómenos astronómicos son los más destacados entre el gran público, que además puede servirnos para hacer pruebas de cara al gran eclipse de 2026, para el que ya queda menos, y que este fenómeno no viene solo.

Gráfico tomado de https://eclipse.gsfc.nasa.gov/ al que se le han añadido y coloreado los detalles de las distintas zonas de visibilidad

Además de una pequeña parte de Africa y Asia el eclipse es visible en toda Europa excepto gran parte de la península Ibérica.

Otro mapa, más detallado con la zona que interesa a la mayoría de los lectores:

Se aprecia que Girona es la provincia más alejada del límite de visibilidad y por tanto donde más fracción del disco solar quedará ocultado, alrededor de un 15%. 

Desde todos los lugares de la península donde es visible, el pequeño mordisco en el disco solar se produce por la parte superior izquierda, y el máximo ocurre cerca de las 12 h.

Porción eclipsada y hora del máximo en 4 ciudades (en hora oficial). Las dos últimas se han tomado para apreciar la diferencia en la hora, aunque el porcentaje eclipsado en ambas es mínimo.

Aunque el eclipse sea de poca envergadura, su duración no será tan pequeña como pudiera parecer porque la Luna para morder un poco el disco solar debe deslizarse casi de manera rasante. Por poner un ejemplo, en San Sebastián (que salen números redondos) empieza a las 11:30 y acaba a las 12:30 aunque la parte eclipsada en todo momento sea inferior al 10%:

Situación cada 5 minutos, desde Donostia-San Sebastián

Como se ha dicho, el eclipse es parcial, no habiendo ningún lugar de la Tierra desde donde pudiera verse total o anular. Esto es porque el cono de sombra de la Luna no incide en la superficie terrestre, pasando por encima del Polo Norte.

El tamaño angular del Sol ese día (32´9´´) es ligeramente superior al de la Luna (31´8´´), por lo que en el caso en que la sombra no se perdiera por fuera de la esfera terrestre sería un eclipse anular.

El extremo del cono de sombra de la Luna (punto 1) no toca la Tierra por lo que el eclipse no es total. Si al menos lo hiciera la zona 2 sería anular, pero en este caso solamente es parcial y solo en la zona 3.
El gráfico representa la imagen desde el plano orbital de la Tierra, es decir que ésta se mueve hacia fuera de la imagen pero no hacia arriba ni abajo

Consejos, para observar el eclipse, los de siempre:

- Utilizar unas gafas especiales para la observación de eclipses de sol, que protegen la vista.

- También puede observarse por proyección mediante unos prismáticos o un telescopio, o un sencillo instrumento llamado solarscope que es lo ideal para este fenómeno.

- No mirar directamente al Sol, porque además de que no distinguiremos nada, nos puede ocasionar daños en la retina

- Mucho menos observarlo con prismáticos y telescopio porque en este caso los daños serán mucho mayores, incluso con la posibilidad de perder la visión. Se puede ver con un telescopio provisto de un filtro adecuado, pero no hacerlo nunca sin la supervisión de un experto.


Debido a la difusión de estas precauciones, hay gente que piensa que el día del eclipse, o durante él, el Sol es especialmente dañino, pero eso es erróneo. Es igual que un día normal o Incluso un poco menos porque parte de él está eclipsado. Por ello no es adecuado lo que suele hacerse en algunos colegios de impedir que el alumnado salga al patio. Si no se les cuenta nada sobre el eclipse jugarán como cualquier otro día, aunque es muy motivador y educativo explicarles en clase el fenómeno y luego disponer en el patio de los elementos adecuados para la observación.

Pero en este eclipse hay algo más. Algo que seguramente no podrás observar pero tiene su interés. Si quieres puedes seguir leyendo.

 


Cuando se produzca el eclipse, el planeta Venus se encontrará muy próximo angularmente al Sol. La conjunción superior es solo dos días antes y no se ha alejado apenas, encontrándose solo a un grado y medio.

Por ello en el eclipse del 25 de octubre hay una doble ocultación: Cuando la Luna oculte al Sol, debido al paralaje, desde determinados lugares la Luna ocultará a Venus en vez de al Sol.

Desde el punto A la Luna oculta parte del Sol y debido al paralaje desde el punto B oculta a Venus.
El gráfico es solo un esquema explicativo y no se han mantenido las proporciones ni en los tamaños ni en las distancias.

Esta ocultación de Venus ocurre en una franja que atraviesa el Atlántico y África

Desde la franja verde se produce la ocultación de Venus. En la elipse morada de la izquierda el tránsito coincide con la salida del Sol, y en la azul de la derecha con la puesta.

Una ocultación de Venus por la Luna en pleno día es perfectamente visible con un telescopio (yo he observado varias como recogí en este enlace), pero estando el Sol tan cerca puede ser problemático y muy peligroso para la vista del observador. 

No deja de ser curioso, que en un mismo momento se produzca una ocultación de Venus y un eclipse solar aunque sea desde diferentes lugares, y ahora ocurre por estar Venus muy cerca angularmente del Sol, como se ha dicho.

Cuando estemos viendo el eclipse desde Bilbao, alguien en Porto Novo Podría estar intentando observar la ocultación de Venus. Casualmente París y Dakar también están unidos por esta cirunstancia.

Y siguiendo con las casualidades, precisamente el día anterior (lunes 24) la Luna oculta a Mercurio también de día, aunque esto es aún más difícil de observar. Pero con lo infrecuentes que son las ocultaciones,...

Desde la zona indicada en este otro mapa, entre la que se encuentra gran parte de la península Ibérica, la Luna pasará entre el Sol y Venus sin ocultar a ninguno de los dos, pero evidentemente la Luna nueva solo podrá verse en un programa simulador.


El paso de la Luna desde diferentes lugares será distinta. Pongo aquí dos gráficos con las posiciones desde Sevilla y Las Palmas. Es solo una curiosidad porque como dije, será imposible de observar la Luna nueva.

En ambos casos se indica hora local

Si en algún lugar el eclipse de Sol fuera total, durante el mismo podría verse Venus incluso a simple vista, o fotografiarlo; pero siendo parcial es difícil por el brillo del Sol, incluso sacando al éste del encuadre.

También el poder observar u obtener una serie de imágenes de la ocultación de Venus y posterior reaparición para quien estuviera en la zona adecuada en principio está fuera de las posibilidades de un aficionado si no se tiene experiencia: Venus y su desaparición serían visibles con un telescopio, pero la presencia cercana del Sol lo hace muy peligroso. Por proyección no saldrá Venus, y tampoco si se oscurece el telescopio con un filtro.

Quizás la única opción que quede sea la fotografía, y aunque lo parezca no es imposible obtener imágenes si tenemos presente ésta del segundo planeta obtenida por Nicolas Lafaudeux el 4-6-2020  durante la conjunción inferior de Venus:

El efecto de "anillo" se produce porque la luz del Sol es refractada por la atmósfera de Venus.

Ahora, tanto el brillo de Venus como la distancia angular con el Sol son mejores que en aquella ocasión, y aunque el tamaño aparente del segundo planeta sea menor, su luz está más concentrada.


Haya o no haya eclipse desde su localidad, se podría intentar fotografiar a Venus, pero ¡Cuidado! Ahí queda el reto para los expertos.

ACTUALIZACIÓN 25-10

A pesar de las desfavorables  previsiones meteorológicas, en Bilbao se abrió un claro entre las nubes justo durante el eclipse.

Proyección del Sol parcialmente eclipsado, desde Bilbao a las 12:04.
La imagen, obtenida en un solarscope, aparece invertida.

Respecto a Venus, tenía que ser, cómo no, Nicolas Lefaudeux quien con un extraño equipo consigió fotografiar simultáneamente el eclipse y el segundo planeta

Imagen tomada por N. Lefaudeux y publicada en Spaceweather.com