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

viernes, 5 de agosto de 2016

El espectáculo de todos los veranos ya está aquí

La última noche del mes de julio vi la primera perseida de la temporada y ya he tenido varias opciones más para pedir deseos, como es costumbre cada vez que se ve una estrella fugaz. Aunque todavía faltan unos días para el momento en que se producirá el máximo de actividad, conviene ir dando pautas y observando la previa del espectáculo.
El 2 de agosto una débil estrella fugaz de otra lluvia se asoma tímidamente por arriba a la derecha al escenario donde actúan de Marte y Saturno, ejerciendo de telonera de las Perseidas. Imagen tomada en Araúzo de Torre.
Casi siempre que hablo de astronomía con personas no versadas en el tema, me preguntan sobre las estrellas fugaces  y me cuentan sus experiencias cuando las han visto, siempre en los veranos. Y cuando se habla de los fenómenos astronómicos que ocurrirán en el verano, se suele empezar por citar las “lágrimas de San Lorenzo” nombre popular con el que se suele conocer a  las Perseidas y que explico a continuación.




De las lluvias de estrellas fugaces ya hablé hace unos meses, en un artículo sobre las leónidas, otra lluvia muy especial.

Puedes verlo clicando aquí, y ahora mencionaré aspectos concretos de las Perseidas






- La denominación
Técnicamente se les llama perseidas porque el radiante, el punto del cielo de donde parecen provenir sus trayectorias por efecto de nuestra perspetiva, está situado en un punto casi en el borde de de la constelación de Perseo y en la dirección de Casiopea, que en estas fechas en latitudes medias del hemisferio Norte al principio de la noche está aún oculto bajo el horizonte Nordeste, y que de madrugada se sitúa alto en el cielo.

Constelación de Perseo y lugar donde se sitúa el radiante de la lluvia el día 12. Este punto varía ligeramente con el paso de los días y el movimiento de la Tierra en su órbita. Como referencia en la parte inferior de la imagen aparece el cúmulo de las Pléyades a la derecha y la brillante estrella Capella a la izquierda. Foto tomada el 31-7 en Araúzo de Torre.


Dos horas antes de medianoche (en España peninsular a las 0 h), el radiante ya ha asomado por el horizonte, alcanzando una altura de casi 20º en mi latitud 42ºN, en la foto muy cerca de la trayectoria y el fogonazo del satélite Iridium, que parece querer emular a una perseida. 4-8-16 también desde A. de T.

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Pero mucha gente conoce a estas estrella fugaces como las lágrimas de San Lorenzo. Suele decirse que se les llama así porque la fiesta de ese santo se celebra el día 10, y en esas fechas, más o menos, es cuando se ven más perseidas. Sin embargo es probable que se les pusiese ese apelativo en una época en que el máximo de las perseidas coincidía exactamente con ese día. En la época actual de principios del siglo XXI el máximo ocurre el día 13, a veces el 12, pero pero en el siglo XIX era el día 10 y es muy posible que fuera en esa época cuando se les empezase a llamar de esa manera.

Además de ligeras modificaciones por la influencia gravitatoria de Júpiter que pueden variar de un año a otro y que mencionaré luego, el cambio de fechas  se debe al fenómeno de la precesión de los equinocccios, sobre lo que escribí en este blog hace muy poco porque, como explico a continuación, el fenómeno está ligado a un punto concreto de la órbita terrestre y por ello la precesión afecta y va modificando la fecha leve pero continuamente.

- Importancia de esta lluvia
Una lluvia de estrellas se produce cuando la Tierra pasa por el punto de su órbita más cercano a la de un cometa (en este caso el Swift-Tuttle) e intercepta los diminutos restos de polvo que se desprendieron de él, y a los que se les llama meteoroides. Estos entran en la atmósfera, la ionizan al ponerse incandescentes y volatilizarse, y vemos algo como si fuera una estrella que cae, y que los astónomos llaman meteoro.

Las Perseidas son sin duda las estrella fugaces más conocidas y observadas en el hemisferio Norte por la sencilla razón de que ocurren en verano, aunque no constituyan la principal lluvia ni la más espectacular. Hay otras dos o tres tan buenas o mejores: en diciembre las Gemínidas, en enero las Cuadrántidas y algunos años en noviembre las Leónidas también dan magníficos espectáculos. Pero a ver quien se tumba en el suelo en esas fechas y se queda un buen rato, sin moverse, mirando al cielo. Ahora la temperatura y el tiempo libre acompaña. Las Perseidas constituyen una lluvia de estrellas fugaces suficientemente buena y dura muchos días. Casi desde la segunda mitad del mes de julio hasta el 25 de agosto podría verse algún meteoro y si lo intentamos en los días próximos al 12 de agosto y tenemos un poco de paciencia, siempre conseguiremos verlos.

A lo largo del año hay muchas más lluvias que estas cuatro citadas, y a veces se suelen anunciar en los medios de información general, pero en mi opinión no debería hacerse porque los expertos ya se lo saben, y en el publico en general solo puede provocar frustración ya que en la mayoría de los casos una persona que mira un rato por curiosidad tras oír la noticia, no verá nada.   Ahora sí.

- Como observar.   Los consejos que oirás en todas partes, y dos más:

* Busca un lugar oscuro, ponte cómodo tumbado en una hamaca o en una manta con la idea de pasar varias horas, lleva ropa de abrigo y algo de comer, y si estás en compañía mucho mejor.

* Ten paciencia antes de ver la primera (que parece que nunca llega) y antes de la última (la típica frase: “ya hemos estado un buen rato, cuando veamos la siguiente nos vamos”, y tampoco llega esa). Aunque leas que este año se verán unas 160 cada hora (o incluso más) como se ha dicho en muchos sitios, si las condiciones de oscuridad no son idóneas y no estás acostumbrado a observar, no esperes ver más de una décima parte. Aún así una cada 4 o 5 minutos de promedio no estará mal.

* Normalmente, en cualquier lluvia de estrellas fugaces si se puede hay que mirar de madrugada. No es agradable levantarse a las 4, pero quizás se puedan aprovechar esas noches de fiesta en que se acuesta uno tardísimo.
Este consejo es válido en general aunque este año algunos investigadores han afinado mucho y han calculado momentos concretos de más actividad, que cito luego y que merecería la pena aprovechar.
Por una razón geométrica, independientemente de la hora del máximo en que se produzcan más meteoros, de todos los que surjan en cada momento se verá un mayor porcentaje a últimas horas de la noche y serán afortunadas aquellas zonas de la Tierra para las que ese máximo ocurra a esas horas. Esto se explica en el siguiente gráfico
Al atravesar la zona de residuos dejados por el cometa la Tierra siempre atrapa más partículas (meteoroides) por los lugares en que es de madrugada lo mismo que un coche atrapa más mosquitos en el cristal delantero: En el ejemplo del gráfico, en Norteamérica es el principio de la noche. Por la dirección de la traslación allí el suelo se mueve hacia abajo respecto a su referencia. En Europa y África es casi madrugada, su suelo se mueve hacia arriba, en el sentido del avance de la Tierra y atrapará muchos más meteoroides.
En cada lluvia concreta esto puede variar ligeramente dependiendo de la dirección y velocidad que lleven estos meteoroides.

- Algunos detalles concretos
El momento del máximo habitual, que corresponde aproximadamente con el paso de la Tierra por el punto más cercano a la órbita del cometa Swift-Tuttle, se adelanta unas horas respecto al año pasado porque éste ha sido bisiesto y se calcula  entre las 13:00 y las 15:30  TU del día 12, en Europa será de día.
Pero además hay otros factores que luego explico, que este año podrían mover aún más las horas más propicias y ocasionar el que hubiera algunos intervalos con mayor frecuencia de estrellas fugaces las noches del 11 al 12 y la del 12 al 13.
Concretamente se ha anunciado, aunque estas previsiones no son seguras, que el mejor momento en la Península Ibérica sería en la medianoche del día 11 al 12 y algunos investigadores han afinado mucho más, anunciando unos breves pero intensos “chaparrones” en momentos puntuales.
Aparte de estos datos, que pueden ser muy inciertos, sí parece que 2016 va a ser un año mejor que los anteriores aunque no tanto como hace dos décadas. Ello a pesar de que al principio de la noche la Luna creciente molestará, y en eso estaremos peor que el pasado año, pero con la actividad más intensa ya se habrá ocultado (al menos en la Península Ibérica)

Como es habitual hay medios de comunicación que lo anuncian correctamente y otros  que escriben verdaderos disparates. No te voy a contar una noticia que he visto sobre las Perseidas de este año (en una cadena pública de prestigio) porque no me lo ibas a creer. Ante la posibilidad de que encuentres informaciones no muy exactas, en estos temas te aconsejo consultar siempre la web de SOMYCE:  ( http://www.somyce.org/ ), que es la máxima autoridad en el tema en este país, totalmente fiable y trabaja con criterios científicos.


- Cada lluvia es diferente
Suelo citar repetidamente (ya sé que soy un pelma) que normalmente el mejor momento de ver estrellas fugaces es el final de la noche. Pero cada caso es diferente según sea la posición de la órbita del cometa-origen que es el camino que aproximadamente seguirán los meteoroides.
En este caso, la órbita Swift-Tuttle está muy inclinada, nada menos que 67º, y además el astro se mueve en sentido contrario a la Tierra, según se representa en el gráfico elaborado a partir de imágenes tomadas de http://neo.jpl.nasa.gov/orbits/    .
Orbita del cometa Swift-Tuttle: A-Órbita completa. B- Zona del Sistema Solar interior en una perspectiva ligeramente por encima de la Eclíptica. C - La misma zona desde el plano de la Ecliptica. D - De perfil tanto la eclíptica como la órbita del cometa.
Los meteoroides, que siguen aproximadamente esa misma trayectoria, vienen de frente según avanza la Tierra y desde un ángulo alto. Por eso también pueden verse muchos meteoros al principio de la noche (es una suerte). Pero por eso mismo el hemisferio Sur no está bien posicionado (para su desgracia, que para eso son privilegiados en otros muchos temas celestes), y la velocidad con que atraviesan la atmósfera las estrellas fugaces es rápida porque a la de su componente en sentido contrario al avance de la Tierra se suma la de ésta.

También la posición de la órbita facilita el que se produzcan algunos espectaculares meteoros “rozadores” que, estos sí, pueden verse al principio de la noche en latitudes Norte y que entran en la atmósfera de manera rasante y realizan un prolongado vuelo antes de volatilizarse. Aunque para ver muchas estrellas fugaces sea el peor momento, mira también el cielo a esas horas porque el espectáculo de una de éstas es magnífico. Normalmente con las rápidas perseidas no te da tiempo a ver nada cuando oyes que alguien dice “¡una otra ahí!”, pero todo el grupo verá y seguirá a ese rozador que se anuncia con un “¡Qué pasadaaa!”.

- Predicciones complicadas
Los estudios para calcular los momentos de mayor actividad se hacen teniendo en cuenta los distintos “filamentos” de restos que el cometa va dejando en las proximidades de su órbita, en cada paso alrededor del Sol por el perihelio, que ahora se produce cada 133 años, aunque en ocasiones este periodo se ha modificado ligeramente por la influencia gravitatoria de Júpiter
En las cercanías del perihelio el cometa libera multitud de partículas (meteoroides) que quedan en sus proximidades o en su cola y que luego se dispersarán.
Por eso en épocas cercanas a esos pasos se ven muchos más meteoroides, como ocurrió en años cercanos a 1993 en que la THZ (tasa horaria zenital o número máximo de meteoros en una hora en condiciones ideales) estuvo cercana a 400 frente a los 80 o 100 de un año cualquiera. Esto ocurre porque se trata de material “fresco” que todavía no ha tenido tiempo de dispersarse demasiado. Pero luego cada meteoroide sigue su propia órbita, ligeramente más rápida o más lenta, según que quedara un poco más cerca o más lejos del Sol que el cometa.
Con el paso de los siglos la dispersión va aumentando y las proximidades de toda la órbita del cometa queda llena de estos restos formando lo que los astrónomos llaman un tubo meteórico, pero siempre habrá grumos de mayor concentración que acompañan a éste o que se han sido situando en diferentes lugares de la órbita.


Después de casi 2 años del paso por el perihelio, el cometa Swift-Tuttle (y los meteoroides que le acompañan de cerca desde ese paso) se sitúan en el punto 1 del siguiente gráfico de la izquierda, pero aunque en planta parezca que cruzan la órbita de Júpiter, están muy al Sur debajo del planeta gigante, no más cerca de esta órbita que cuando estaba en el perihelio, como se aprecia en la imagen de la derecha.
Casi 130 años después, de vuelta hacia el Sol pasan algo por encima de la órbita de Júpiter en el punto 2 y podrían ser afectados por la gravedad del planeta y modificada ligeramente su posición. Pero esto ocurre muy pocas veces, porque Júpiter solo estará en ese punto de su órbita una vez cada 12 años. Lo normal es que esté lejos y no haya interacción o sea débil.
La órbita del cometa está muy inclinada y por ello nunca se acercará demasiado a la de Júpiter al alejarse el cometa del Sol, pero algo sí en el posterior viaje de acercamiento al perihelio.


Otros planetas también podrían tener alguna influencia pero muy pequeña por la mucha menor masa y peor ubicación.
Júpiter nunca estará cerca del cometa como para modificar significativamente su órbita, pero sí la de algunos meteroides que ya estén dispersados, y que además al tener una masa muy pequeña, pueden sufrir una desviación apreciable.
Los meteoroides liberados en algunos de los pasos por el perihelio sufren modificaciones en su órbita, al pasar por el punto 2. Otros no, o son más leves, porque nunca encontraron a Júpiter en su camino o en su proximidad. Según la posición de Júpiter cuando los grumos de meteoroides pasan por el punto 2 estos se desviarán de una u otra manera. Con unos cálculos precisos es posible determinar dónde están ciertas concentraciones de meteoroides según el año en que pasaron por el perihelio, y si han vuelto a ser afectados por Júpiter en mayor o menor medida en otros pasos.
En esto se basan los llamados cálculos de los “filamentos” que se pusieron de moda a finales del siglo pasado cuando “clavaron” la hora y la extraordinaria actividad de las Leónidas de 1998 y 99. Sin embargo en otras ocasiones posteriores no han sido tan precisos y por eso hay que tomarlos con prudencia.

Utilizando estos métodos algunos investigadores han calculado que un grupo de meteoroides que darían meteoros brillantes, liberados en el paso por el perihelio en 1479, han sido desviados y acercados a la posición que ocupará la Tierra el día 11 a las 23:23 T.U. (1:23 del día 12 en Hora Central Europea –CET-) y  podrían dar un breve pero magnífico espectáculo, hasta 160 o 200 THZ. Otro grupo más tenue de los de 1862 lo haría sobre las 22:35 TU,  y otro aún más numeroso de 1079 a las 4:43 TU con 500 THZ, en Europa ya de día.

Aún sin ser unánimemente aceptados estos resultados, otros proponen también una mayor actividad este año, ligeramente superior a 200 THZ en las primeras horas del día 12, según se recoge en el siguiente gráfico que he tomado de http://earthsky.org , en el que las referencias de las fechas están tomando horario en T.U. 

- Tú observación puede ayudar en estudios científicos
El tema de la tasa de meteoroides y los momentos en que ésta sea máxima es uno de los pocos aspectos de astronomía de posición que actualmente todavía no están del todo claros y distintos investigadores hacen predicciones diferentes.

Cualquier persona puede colaborar para conocer a posteriori el comportamiento de la lluvia y mejorar los métodos teóricos de cara a futuros estudios, aportando los resultados de sus observaciones. Para ello hay que dirigirse a la página de SOMYCE donde se pueden encontrar instrucciones respecto a  la metodología de trabajo y envío de resultados.



Un ejemplo explicativo.

Incluyo este anexo unos días después de publicar el post porque me han pedido alguna aclaración sobre el tema de los filamentos de meteoroides.

No dispongo de los datos que han usado los investigadores ni de sus algoritmos de cálculo y el software necesario para predecir, por ejemplo, la actividad intensa la noche del 11 al 12 a las 13:23 T.U. de un filamento de meteoroides liberados por el comenta en su perihelio de 1479, pero a modo de hipótesis, únicamente válida como ejemplo didáctico para entender este tipo de situaciones y teniendo en cuenta las posiciones de Júpiter en diferentes momentos, parece que podría haber ocurrido lo siguiente:

Como el cometa pasó por el perihelio la última vez en 1993, estos metoroides que supuestamente nos proporcionaran el espectáculo ahora en 2016, vienen con 23 años de retraso.
Si se han retrasado respecto al cometa es porque siguen una órbita más larga (eje de la elipse de su órbita mayor que la del cometa). Y si llegaron a esa situación es porque en algún momento la gravedad de Júpiter les “movió hacia fuera” respecto al Sol.

Efectivamente, comprobando las posiciones de Júpiter en los diferentes pasos de estos meteoroides por las cercanías de su órbita, se puede ver que las partículas liberadas en el perihelio de 1479, cuando en la siguiente vuelta se acercaron al punto 2 (en 1611) ya ligeramente disgregados, precisamente el planeta gigante estaba relativamente cerca, pero antes de pasar por ahí (por las proximidades del punto 2) en la posición del gráfico de la izquierda, realizado tomando como base el que se puede obtener en http://neo.jpl.nasa.gov/orbits/ 
La posición de Júpiter es exacta. La de los meteoroides es solo esquemática, y se ha exagerado su dispersión y su separación de la órbita.
Por ello Júpiter les atrajo (flecha azul) y les empujó hacia fuera a una órbita más externa y han ido más lentos que el cometa. Se han retrasado 23 años respecto a él, aunque en realidad no ha sido tanto porque el propio cometa ha modificado también su periodo ligeramente.
Tres vueltas después, en febrero de 2015, estos meteoroides que viajaban un poco por fuera de la órbita del cometa pasaron por las cercanías del punto 2, cuando Júpiter se encontraba relativamente cerca pero ya habiendo dejado atrás este punto (imagen de la derecha). Por eso fueron atraídos hacia el interior, acercando a un grupo compacto de ellos a la órbita que se cruzará con la de la Tierra la noche del 11 al 12 de agosto.
Es por este motivo por lo que se esperan muchos más meteoroides en 2016, que en los años anteriores.

Repito que esto es solo una hipótesis didáctica que explicaría la situación de una manera  simplificada y en absoluto rigurosa. Pero quienes realizan los cálculos con datos y recursos mucho más precisos y fiables en este método de los “filamentos” también se equivocan muy frecuentemente en sus predicciones porque hay algunas circunstancias en estos fenómenos que no se conocen con precisión.
¿Veremos realmente el chaparrón de perseidas a las 23:23 TU del día 11?

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