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

martes, 6 de marzo de 2018

El cielo del planeta anillado


Uno de los objetos más vistosos que se pueden observar por un telescopio es sin duda el sexto planeta. Saturno, el de los anillos.
Pero hoy no vamos a mirarlo en nuestro cielo (ahora mismo solo puede verse de madrugada a horas intempestivas), sino que vamos a pensar cómo se vería el cielo desde allí, y éste será uno más de los artículos de la serie “los cielos de otros mundos” en la que ya he dedicado un capítulo a cada uno de los anteriores planetas.
Al igual que en el caso de Júpiter, como Saturno no tiene superficie sólida vamos a suponer que podemos situarnos en el borde de su atmósfera y mirar desde allí hacia arriba.

Por supuesto, la imagen más especial y totalmente diferente del cielo de los otros planetas sería la visión de los anillos,
Aunque se han catalogado varios anillos, solamente son claramente apreciables los denominados A y B, que están separados por la llamada división de Cassini. A estos anillos me referiré en todos los casos.
Pintura de Ron Miller sobre la que se han indicado los anillos A, B y división de Cassini.

Los anillos vistos desde Saturno

Según la latitud, la imagen de los anillos será muy diferente: Desde las zonas cercanas a los polos no se pueden ver al quedar por debajo del horizonte, pero al ir viajando hacia el ecuador, aproximadamente a partir de la latitud 60º ya se podría apreciar su borde más lejano sobresaliendo sobre el horizonte nuboso en dirección sur (si estuviéramos en el hemisferio norte de Saturno), como se aprecia en las siguientes ilustraciones.


Un poco más al sur se vería un magnífico arco sobre el horizonte meridional cada vez más estrecho pero abarcando una zona más amplia del cielo entre los lugares del horizonte en que surge. Serían unas franjas de gran belleza. Al llegar al ecuador apenas se verá una fina línea atravesando el cielo exactamente del Este al Oeste pasando por el cénit. La anchura real de los anillos apenas es de varias decenas de metros y desde allí se vería de perfil.

Desde un lugar concreto de Saturno, en primavera y verano (en total 15 años terrestres porque allí el año dura 30 de los nuestros) el Sol iluminará la cara de los anillos que se nos muestra a nuestro lado, y en otoño e invierno la cara del otro lado. Pero como no son opacos, reflejan y dejan pasar la luz del Sol y se verán iluminados más tenuemente.

Otra de las cosas más sorprendentes que descubriríamos, debido a esa circunstancia, es que desde allí las noches no son oscuras. Siempre hay bastante claridad porque los anillos reflejan la luz del Sol e iluminan el ambiente en gran medida. Aunque sea de noche y el Sol no ilumine esa cara del planeta sí lo hace con los anillos que, como se ha dicho, brillarán más intensamente en primavera y verano y menos en otoño e invierno. Según esta circunstancia tanto de día como de noche podría conocerse la estación, e incluso la proximidad de los solsticios o equinoccios. 
Solo habrá noches oscuras cada 15 años, justo en los equinoccios cuando el Sol incida de perfil sobre los anillos y por ello apenas reflejen la luz.

La trayectoria aparente del Sol a lo largo del día visto desde el sexto planeta no es paralela a los anillos, sino algo más cerrada. Según la latitud habrá unos días en invierno en que a mediodía el astro rey se cuele por la división de Cassini iluminando de pronto con mayor intensidad y permaneciendo el resto del día detrás del anillo proporcionando una luz tamizada mucho más débil. Esto ha ocurrido, por ejemplo, en el pasado solsticio de invierno en el hemisferio sur en 2017, en una latitud de 40º S y sucederá, en el próximo en 2032 en el h norte, también en la latitud 40º.
En otras fechas más lejanas del solsticio será dos veces al día, una por la mañana y otra por la tarde cuando el Sol atraviese la división de Cassini, mientras que en primavera y verano, o también en fechas no muy próximas al solsticio de invierno, estará siempre por el exterior de los anillos.
Recorridos diarios del Sol en la latitud 20º en tres fechas de invierno. Se han marcado 3 momentos en que su luz pasaría a través de la división de Cassini.

La sombra del planeta en los anillos y de los anillos en el planeta

Por la noche la sombra de un planeta se proyecta hacia arriba, pero no se puede ver porque no hay ningún objeto iluminado sobre el que incida. Desde la Tierra sí se ve en los eclipses de Luna. En el caso de Saturno su sombra se proyecta sobre los anillos que excepto en esa zona seguirán iluminados por el Sol en plena noche.
 La sombra del planeta irá girando sobre los anillos, a primeras horas de la noche estará hacia en Este, a medianoche hacia el Sur (Desde el hemisferio Sur hacia el Norte) y al final de la noche hacia el Oeste. Utilizando esa sombra se podría calcular la hora y funcionaría como un reloj de Sol.

Un reloj solar muy curioso porque, al contrario de los que se elaboran en nuestro planeta, funciona  solo de noche.
Al igual que alguno de nuestros relojes de sol, en épocas cercanas al solsticio de verano también es un calendario donde la fecha irá marcada por el extremo de la sombra. En otras épocas el extremo de la sombra se sale de los anillos.

De día, en una amplia franja del planeta se proyectará la sombra de los anillos, de manera que se produce un eclipse solar continuo durante todo el día. Esta franja va variando según pasan los años (terrestres), o mejor dicho según transcurren las estaciones en Saturno, y durante mucho tiempo en determinadas latitudes de Saturno no se hace totalmente de día. Pero tampoco se hace totalmente de noche, tal como se ha dicho, y también a causa de los anillos.
La sombra de los anillos sobre el planeta. Imagen obtenida por la misión Cassini.  Nasa/JPL-Caltech

El Sol y las lunas

Desde Saturno el Sol se ve muy pequeño, con un diámetro de solo 0.06º poco más de la décima parte de como lo vemos aquí.
Su mayor satélite, Titán, es bastante más grande que nuestra Luna, pero está más alejado del planeta. Por eso su tamaño aparente es de solo 0.25º, la mitad del tamaño con el que vemos la Luna en nuestro cielo.

Aunque Saturno tiene más de 60 satélites, la mayoría son muy pequeños y solo 6 de ellos se ven más grandes que el Sol y pueden producir eclipses totales de Sol: Mimas que se ve de un tamaño angular de 0.18”, Encelado 0.16”, Tetis 0.25”, Dione 0.2”, Rea 0.19”, además del citado Titán 0.25”. Otro de ellos, Japeto, aunque es el tercero en tamaño está demasiado lejos, ocupando en el cielo un ángulo de solo 0.023”
Arriba, los principales satélites de Saturno a una misma escala con la Luna para comparar tamaños.
Abajo, tamaños aparentes con los que se ven el Sol y estos satélites desde el borde de la superficie nubosa. Junto a ellos a la misma escala de tamaño angular, la Luna vista desde la Tierra.

Los grandes satélites están casi en el plano ecuatorial, lo mismo que los anillos, por lo que desde el ecuador del planeta se verían junto a la línea que allí dibujan éstos o incluso detrás de ella. La excepción es Japeto, que se separa bastante porque su órbita si está inclinada apreciablemente, pero debido a su pequeño tamaño aparente en ocasiones no se localizará fácilmente.

Al haber tantos satélites será frecuente ver algunos en conjunción o muy  próximos unos a otros, como en este gráfico, correspondiente a la situación el próximo 5 de junio.
La línea vertical sería el anillo visto de perfil desde el ecuador de Saturno

Como casi todos los satélites principales están muy cercanos al plano del ecuador, en fechas relativamente próximas a los equinoccios producirán eclipses solares en la superficie de Saturno cada vez que están en fase llena, y serán eclipsados en cada fase nueva, produciéndose por tanto una gran cantidad de eclipses, que dejan de ocurrir en épocas más cercanas a los solsticios. 
En el caso de Titán, por ejemplo, se eclipsa cada 16 días (terrestres) durante casi un año (terrestre)  y luego más de 14 años sin ningún eclipse.
Pero los satélites más internos tienen muchos más eclipses. Encélado se eclipsa cada menos de 3 días, durante 11.5 años, un periodo más largo que el que está sin eclipses.

En un calendario basado en los movimientos del sexto planeta sería muy fácil predecir los eclipses porque ocurren siempre en las mismas fechas.
La situación es muy diferente a lo que ocurre en nuestro planeta porque la órbita de la Luna no está situada en el ecuador celeste. 

Los planetas en el cielo de Saturno.

Los cinco primeros planetas, de Mercurio a Júpiter, desde allí son interiores y por ello nunca se alejan mucho del Sol angularmente. La máxima separación (máxima elongación) es de 32º, en el caso de Júpiter. Mucho menos de lo que desde la Tierra vemos separarse a Venus. Por ello, ninguno de estos planetas será visible en plena noche.

Presentan un aspecto muy pobre. Ninguno llega a tener una magnitud negativa (un brillo similar a las estrellas más brillantes) aunque en ocasiones se acercan a cero tanto Júpiter como Venus  o La Tierra; pero en otras ocasiones bajan mucho pudiendo llegar a ser inobservables. En realidad, al verse siempre muy cerca del Sol su visión sería muy problemática, excepto Júpiter en las mejores situaciones.
Urano solo sería observable a simple vista cerca de la oposición (en la parte opuesta al Sol) y Neptuno nunca.

Son famosas dos imágenes de la Tierra obtenidas desde las cercanías de Saturno y casi a través de sus anillos, La primera que reproduzco aquí, fue obtenida por la misión Cassini aprovechando una situación en que se podía apreciar mejor de lo habitual porque el Sol estaba ocultado por Saturno.
Nasa/JPL-Caltech
Y quizás aún más famosa la obtenida por la nave Voyager 1 que se ha publicado muchas veces con el título, “Un punto azul pálido”, para hacernos ver la pequeñez de nuestro mundo en la inmensidad del Sistema Solar.

Nuestro planeta desde Saturno, imagen del Voyager 1



Si después de leer este post tienes curiosidad por conocer el cielo de otros planetas, y no leíste los anteriores, aquí están algunos enlaces.
           Desde el primer planeta  (En mi opinión, el más interesante)
           El cielo de Marte
Tres eclipses simultáneos (El cielo de Júpiter)

2 comentarios:

  1. Gran artículo Esteban. Me has enseñado cosas que no conocía o que no me había preguntado.

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    1. Gracias, José Manuel. Yo también voy aprendiendo cuando tengo que escribir algo, me planteo ciertas cuestiones e intento resolverlas.

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