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

domingo, 13 de enero de 2019

La Luna se sonroja otra vez


Parece que la historia se repite, y al igual que en 2018, en el primer mes de este año la Tierra se interpone entre el Sol y la Luna produciéndose un eclipse lunar, tiñéndose de un tono rojizo nuestro satélite y, también como el pasado año, ocurre cuando la Luna está situada cerca del perigeo, el punto de su órbita más cercano a la Tierra, a lo que habitualmente se llama “superluna”. 
Aquel del año pasado desde Bilbao no fue visible, pero la imagen no habría sido muy diferente de ésta:

La imagen corresponde a un eclipse con la luna en el perigeo en 2015

Un magnífico espectáculo celeste, que aunque alguien piense que se ha vuelto habitual, no es así, y ésta es la última sesión completa durante unos cuantos años.

Últimamente a estos fenómenos se les ha anunciado con nombres rimbombantes: El año pasado fue la "superluna de sangre azul", y ahora se habla de “superluna de sangre de lobo”. 
Aunque para nosotros será el día 21, y es simultáneo en todos los lugares,
en el Oeste de Norteamérica será aún el día 20.

Antes de nada hay que decir que a los astrónomos en general no nos gustan estos nombres, que solo pueden servir para confundir o crear falsas expectativas que al final sean frustrantes, aunque hay personas, como algún responsable de la NASA que lo defiende, alegando que estos apelativos llamativos pueden hacer que la gente se interese por la Luna y en consecuencia por el espacio.
Incluso muchos titulares son redundantes porque hablan de la coincidencia de 4 fenómenos porque ocurrirá un eclipse total de Luna, que será además una "Superluna de sangre de lobo", cuando en realidad si se habla de luna de sangre se está refiriendo a un eclipse total de Luna.

Vayamos concretando:
- Lo de luna se sangre se utiliza, efectivamente, en cualquier eclipse lunar total porque el satélite se ve rojizo, del color de la sangre. Aunque no le llega directamente la luz del Sol, si lo hace parte de ella  que ha sido refractada en la atmósfera terrestre (cambia de dirección) y enrojecida.


- La superluna, que es un término astrológico (no astronómico), se utiliza cuando está cerca del perigeo, un poco más cerca de la Tierra de lo habitual y por eso se ve un poco más grande. Pero la diferencia puede ser inapreciable. 
Salida de superluna en agosto de 2014. Al compararla con elementos del paisaje da la sensación errónea de que se ve mucho más grande.

Lo del lobo es simplemente un apelativo que determinadas tribus norteamericanas daban a la primera luna llena del año. Cada una tenía un nombre relacionado con labores agrícolas o temas rurales, y la primera luna del año era la del lobo porque en estas épocas, a falta de comida, se les oía aullar más frecuentemente.
Esta imagen es solo para atraer algún lector curioso, pero no esperéis ver ningún lobo

Ahora en serio:
Este eclipse de luna, el último de una serie de 3 eclipses totales, tiene muchos alicientes para su observación. El siguiente, en julio de este año, será solo parcial, y los 4 siguientes, penumbrales, apenas se notarán.
De cara a su observación desde Europa y América es el mejor de los 3, con diferencia.
Se ha comparado con el de enero de 2018 por lo de superluna que tanto se habló. Pero a pesar de toda la tinta que se gastó, en Europa y Sudamérica aquel no fue visible y este si.


Las zonas blancas corresponden a los lugares desde los que se ve el eclipse completo. Mapas obtenidos de eclipse.gsfc.nasa.gov

También puede parecer poca cosa comparado con el que vimos el pasado verano, el 27 de julio, porque aquel era el de mayor duración del siglo, pero desde Europa solo se pudo ver la segunda parte, desde Sudamérica solo el final, por lo que para nosotros éste de ahora será en realidad más largo porque podremos verlo completo en el Oeste de Europa y toda América.
Eclipse del 27-7-18. desde Araúzo de Torre. Faltan las imágenes de la primera fase que no se vio desde aqui. En éste próximo eclipse podría obtenerse el proceso completo
Prescindiendo de las fases penumbrales al principio y final del fenómeno, que apenas son apreciables, los horarios son los siguientes, en Tiempo Universal (para hora central europea sumar una hora):
Comienzo de la fase parcial: 3:34    La Luna empieza a oscurecerse por un borde
Comienzo de la totalidad 4:41          Se oscurece todo el disco lunar y se ve rojizo
Fin de la totalidad 5:43 .                   Empieza a verse brillando un borde de la Luna
Fin de la fase parcial 6:50                Se ve ya la luna llena totalmente iluminada

En Europa tiene de malo, que se produce a horas intempestivas. Pero para quien esté interesado, solo tiene que esperar que las nubes no aparezcan, levantarse de la cama y observar. Incluso desde casa si se tiene una ventana hacia el Suroeste.

Geometría del eclipse
Como el espectáculo promete ser completo, merece la pena analizar por qué zona de la Luna empieza o acaba cada una de las fases.
Debido al movimiento propio de nuestro satélite, entra siempre en la sombra terrestre de Oeste hacia Este. En el hemisferio Sur eso supone que la Luna entra en la sombra terrestre de izquierda a derecha,empezándose a oscurecer por su derecha y en el hemisferio Norte en sentido contrario, tal como aparece en el siguiente gráfico (En los eclipses de Sol es al revés). Pero hay otros factores que influyen y matizan esta circunstancia:
Normalmente la Luna no entra de plano en el cono de sombra sino un poco de través, en este caso por el Norte de la eclíptica y alejándose de ella.
Gráfico adaptado de eclipse.gsfc.nasa.gov

Además influye la hora local de cada lugar porque con el paso de las horas la línea de la eclíptica, y con ella la orientación del gráfico anterior, va girando.

A diferencia de los eclipses de Sol, los de Luna se ven de manera simultánea desde cualquier lugar que tenga a nuestro satélite por encima del horizonte, pero en cada lugar del mundo la hora es diferente. 

En ambos hemisferios se verá la misma imagen pero invertida respecto al otro. 
En Sudamérica el eclipse comienza a medianoche con la eclíptica horizontal y acaba ya inclinada con pendiente positiva (hacia abajo a la izquierda), mientras que en Europa occidental empieza en la segunda mitad de la noche con la eclíptica ya un poco inclinada con pendiente negativa y acaba al final de la noche con mayor inclinación.
Posiciones relativas de la Luna parcialmente eclipsada en varios momentos intermedios de las distintas fases

 Así, desde Europa veremos que empieza por la zona superior izquierda de la Luna y acaba por la zona inferior, mientras que en Sudamérica empieza por la zona superior derecha y acaba por la izquierda.



Los eclipses de este año
En 2019 se producen 5 eclipses. 
El 6 de enero parcial de Sol, 21 de enero total de Luna,  2 de julio eclipse total de Sol, 16 de julio parcial de Luna, 26-12 anular de sol. Desde latitudes medias, los de Sol no serán visibles.

Aunque hay muchas excepciones, lo más habitual es que cada año se produzcan 4 eclipses: 2 de Luna y 2 de Sol, que van por parejas (Luna y Sol separados por dos semanas) y cada pareja separada por 6 lunaciones (poco menos de 6 meses)
Esto ocurrió en 2017 y ocurrirá en 2021
Los eclipses penumbrales de Luna se han marcado diferente porque apenas se aprecia nada.

A veces en lugar de una pareja se produce un trío, con lo que en un año podría haber 5 eclipses, como ocurrió en 2018: Luna-Sol,   Sol-Luna-Sol
Este año 2019 ocurren también 5 eclipses, pero por otro motivo: aunque van por parejas, como los primeros eclipses ocurren al comienzo de año, da tiempo para que al final, en diciembre, se cuele otro de la siguiente pareja, la que se completa con el eclipse penumbral de Luna del 10-1-20.

Eclipses de luna en el perigeo
El hecho de haber ocurrido dos años consecutivos, puede hacer pensar que esté relacionado el eclipse y la luna próxima al perigeo (superluna). Sin embargo no es así. Los eclipses se van adelantando su fecha de un año a otro mientras que la luna llena en el perigeo se va atrasando. En estas ocasiones se han cruzado un fenómeno en un sentido y el otro en el contrario, como se ve en el siguiente gráfico con las líneas rojas que implican eclipse y las azules (restrictiva o amplia) que indica lunas en el perigeo o cerca de él.




Las líneas rojas indican los eclipses y las azules la posición del perigeo
De todas formas hay que aclarar que el concepto de superluna, tal como lo definió Nolle, es muy amplio, todos los años hay varias superlunas en meses consecutivos, y concretamente este año la de febrero estará más cerca y se verá más grande que la de enero (a 356800 km frente a 357700).

Aunque se le da tanta publicidad, un eclipse con superluna es relativamente frecuente porque lo habitual es que cada año haya 3 superlunas según la definición de Nolle (una de cada 4 lunas llenas lo sería) y 2 eclipses de Luna, con lo cual estadísticamente la mitad de los años habría un eclipse de superluna.
Pero tomado en sentido estricto el 28-9-2015 ocurrió el eclipse con la Luna en el perigeo y ocurrirá en mayo de 2021, con una cercanía al perigeo aún mayor.

Concluyendo, tenemos otro eclipse de Luna más, parece que casi se repiten las circunstancias del año pasado, no dura tanto como el del record, pero para los habitantes de Europa Occidental y Sudamérica será el mejor porque se verá entero.
Desde aquí (la península Ibérica) ya no veremos ningún otro total hasta 2022, y además éste será el único eclipse total de Luna visible completo, en todas sus fases, desde septiembre de 2015 hasta diciembre de 2029.

viernes, 4 de enero de 2019

Anillos


Cuando en astronomía se habla de anillos, todo el mundo piensa en Saturno.


El sexto planeta del sistema solar ha sido siempre un icono planetario, el más fotogénico y el que muchas veces se ha tomado como modelo en dibujos o películas de ficción para poner imágenes llamativas.
En casi todas imágenes de cielos ficticios aparecen planetas anillados

Pero ¿por qué Saturno tiene anillos y el resto de los planetas no? Habitualmente al referirse a Saturno se hablaba de la joya del Sistema Solar.  A veces se decía que era una rareza, aunque ahora sabemos que no, y  en realidad también otros astros los tienen pero mucho menos evidentes. Además acaba de publicarse un estudio que sugiere que estos anillos son bastante efímeros y es casi una casualidad el que hayamos vivido en la época del adornado sexto planeta.

Esta noticia me ha dado pie para escribir hoy sobre este tema.
En cualquier caso, ahí están, a la vista de cualquier modesto telescopio, y hasta hace no mucho, se pensaba que Saturno era el único planeta del Sistema Solar con esas características.

Urano
Hasta que en 1977 se descubrieron los anillos de Urano de una manera casual.
Aunque no se podían ver desde aquí, la ocultación de una estrella al pasar por detrás del séptimo planeta permitió deducir su existencia. Varios astrónomos observaban atentamente para deducir la consistencia de la atmósfera del planeta que sería diferente si la ocultación fuera instantánea o progresiva, pero antes de llegar a ese punto la luz de la estrella se apagó 5 veces, que se repitieron después de ocurrir la ocultación y permitió deducir la existencia de 5 estrechos anillos y así Saturno dejó de ser único. En realidad Urano tiene 9 anillos brillantes además de otros más oscuros.
Urano y sus anillos en una foto del telescopio espacial Hubble

Júpiter
Pero tan solo 2 años después, en 1979 la sonda Voyager 1 obtuvo imágenes de los débiles anillos de Júpiter. Imágenes sorprendentes porque nadie pensaba que también el gigante de la familia, los tuviera.
Si no se habían visto nunca desde la Tierra es porque son muy débiles y se componen fundamentalmente de polvo. La misión Voyager 1 consiguió imágenes a contraluz que dejaban evidentes las partículas de polvo que integraban esos anillos, algo similar a la siguiente imagen obtenida unos cuantos años después.
Imagen obtenida por la sonda Galileo. Júpiter eclipsa al Sol y la luz de éste reflejada en la partículas del anillo lo ponen en evidencia.    JPL.NASA

Parece que el polvo del que están formados, procede de los satélites más interiores de Júpiter: Metis, Adrastea, Amaltea y Tebe, situados en la misma zona de los anillos, después de expulsar este material debido a choques con meteoroides.

Neptuno
En ese momento, en que fueron descubiertos los anillos de Júpiter, de la excepcionalidad se infirió la generalidad: Si  tres de los planetas gigantes tienen anillos, ¿no los tendrá también el cuarto?  Observaciones de Neptuno desde la Tierra sugerían que al menos parecía tener arcos de anillos, pero como el Voyager 2 estaba de camino hacia allí, solo había que esperar para conocer la situación:
Y efectivamente, 5 anillos rodean al último planeta, y uno de ellos posee algunas zonas de mucha mayor densidad de partículas formando arcos en algunos tramos.
Algunos de los anillos y "arcos" de Neptuno
Parece ser que ya en 1968 los resultados de una observación podrían haber sugerido la existencia de los anillos de Neptuno, pero no fueron publicados hasta después del descubrimiento de los de Urano.
Al igual que en el caso de Saturno, algunos satélites pastores mantienen confinados los anillos en estrechas franjas sin que se dispersen.

Asteroides centauros

Pero esos 4 planetas gigantes no son los únicos astros del sistema solar que tengan anillos: En 2014, por el mismo método que con Urano, se descubrió que el asteroide centauro Chariclo debía tener un anillo. Posteriormente se ha comprobado que en realidad son 2, de unos 3 km de anchura el exterior y 7 km el interior. La estructura  puede tener su origen en material eyectado tras un impacto con otro objeto. 

Se llama centauros a los asteroides situados entre las órbitas de Júpiter y Neptuno. 
Chariclo, con unos 250 km es el centauro más grande conocido, aunque no el primero descubierto, que fue Quirón, de quien se sospecha que también pudiera tener anillos a partir de los datos obtenidos durante una ocultación estelar en 2011, aunque también podrían ser estructuras de otro tipo como un círculo o concha de gas y polvo, o chorros simétricos de material.
También se ha sugerido que su formación estaría favorecida por el paso cercano a los planetas gigantes cuyo tirón gravitatorio provocaría efectos destructivos, y que otros asteroides centauros podrían también tener anillos. 

Planeta enano Haumea
En 2017 aprovechando también una ocultación de una estrella por parte del planeta enano Haumea, investigadores del Instituto de Astrofísica de Andalucía lograron determinar las características principales de este cuerpo, descubriendo la sorprendente presencia de un anillo a su alrededor, con un grosor de unos 70 km
Imagen virtual de Haumea y su anillo

El origen de este anillo se desconoce pero se piensa que, como en algún otro caso, un choque con otro astro pudo arrancar materiales de su superficie y que una parte de ellos pudo quedar en órbita alrededor de este mundo formando el anillo recién descubierto.


Seguramente habrá más, pero ya se conocen 7 astros del Sistema Solar que tienen anillos, incluyendo la duda de Quirón.

¿Y fuera de nuestro sistema?

Se ha encontrado al menos un exoplaneta con estos adornos: J1407B, cuyo  sistema de anillos es enorme comparado con Saturno, y posteriormente se han deducido indicios de algún otro, pero el caso de J1407B  es excepcional porque sus anillos son 200 veces más grandes que los de Saturno, de manera que si el sexto planeta de nuestro sistema los tuviera, se vería en nuestro cielo más grande que la Luna. Son más de 30 anillos formados por polvo, no por hielo como en Saturno, imposible a la temperatura reinante allí.
Imagen artística de J1407B realizada por Ron Miller

Este planeta gira alrededor de una estrella similar al Sol, y en algunos millones de años, también estos anillos desaparecerán y se formarán satélites.




¿Marte sustituirá a Saturno?

En el estudio mencionado al principio sobre la pérdida de los anillos de Saturno, se sugiere que están menguando a un ritmo tal, que dentro de unos  100 millones de años casi habrán desaparecido y que somos unos privilegiados por vivir en una época en que pueden admirarse, porque pudieran estar ahora en la mitad de su existencia, aunque respecto a su formación se sugieren diferentes épocas, desde 300 hasta 100 millones de años, sin desechar totalmente la posibilidad de que se formasen en las primeras etapas del Sistema Solar. 
Sin embargo, teniendo en cuenta que los anillos planetarios son  efímeros y van debilitándose, quizás en el pasado la imagen de Júpiter, Urano y Neptuno fuesen similares a lo que hoy es Saturno, y nos las hemos perdido.

Además de los trozos que vayan cayendo en espiral hacia el planeta por acción gravitatoria, la luz ultravioleta del Sol al incidir en algunas pequeñas partículas las ioniza y provoca su caída.

Aunque no hay unanimidad, la teoría más aceptada indica que los anillos de Saturno se formaron cuando una luna enorme del tamaño de Titán impactó contra el planeta. Mientras que el núcleo del satélite se sumergía en Saturno, las fuerzas de marea desintegraron la capa exterior de hielo, formando los anillos.

Pero si dentro de 100 millones de años Saturno pudiera perder sus anillos, otro planeta, en este caso Marte, podría tenerlos. Dentro de unos 40 millones de años el satélite marciano Fobos caerá sobre su planeta y es muy probable que sus escombros formen un anillo que dure hasta 100 millones de años. 
Fobos, el satélite de Marte que, según algunas opiniones, ya muestra indicios de una futura ruptura por las fuerzas de marea del planeta, como atestiguan los enormes surcos visibles en su superficie.

Fobos orbita a Marte a una distancia de solo 6000 km. A esa distancia está obligado a moverse muy deprisa, más rápido incluso que la rotación del planeta. De esa manera el efecto marea acelera la rotación de Marte y hace que Fobos se vaya acercando por la conservación del momento angular, actualmente 2 metros cada 100 años.
Finalmente podría impactar, o más probablemente disgregarse en millones de partículas que formarían un anillo, ya que parece ser que el satélite es un amasijo de materiales no muy compactados

¿Serán así los anillos de Marte en un futuro?