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

miércoles, 6 de noviembre de 2019

El primer planeta se pasea por delante del Sol


El fenómeno, horas, lugares, y su observación.
  
Este próximo lunes, el 11 de noviembre de 2019, se produce un fenómeno astronómico poco frecuente del que ya se está hablando en muchos lugares: Un “tránsito de Mercurio”.
Visto desde la Tierra, el planeta más pequeño de nuestro sistema pasará por delante del disco solar, atravesándolo  lentamente en el transcurso de varias horas.

Algo mucho menos frecuente que un eclipse o que una lluvia de estrellas fugaces, por citar dos acontecimientos celestes que también suelen anunciarse y mucha gente, picada por la curiosidad, intenta observar.
Imagen obtenida en el último tránsito de Mercurio, el  9-5-2016, proyectándolo en un Solarscope, instrumento idóneo para la observación de este fenómeno por el público en general.
Pero a diferencia de esos otros fenómenos que he citado, en este caso nadie que no haya oído previamente la noticia se enterará de que está ocurriendo, porque no es algo que se pueda observar con solo levantar la vista al cielo. Incluso aunque se haya informado de lo que ocurre, y a pesar de que  el fenómeno tiene una larga duración no podrá ver nada, si no se ha provisto de los medios de observación adecuados, aparte de alguna transmisión por internet, por ejemplo aquí: http://www.sky-live.tv/ 

Pero de esa manera, o en alguna observación pública dirigida por “expertos”, podría verse una curiosa imagen: un puntito negro, moviéndose muy despacito por delante del Sol desde las 13:35 (Hora Central Europea, 12:35 T.U.) hasta las 18:04 (17:04 T.U.). Dentro de ese horario, en todos los lugares que sea de día.
No obstante, dado el pequeño tamaño aparente de Mercurio y la lenta evolución del fenómeno, habrá que esperar al menos un par de minutos para que se aprecie claramente que ese puntito oscuro ha entrado en el círculo del Sol. 

Las horas que se han dado prácticamente son válidas en cualquier lugar porque los tránsitos de Mercurio se observan casi simultáneamente desde todos los puntos de la Tierra en que sea de día, a diferencia de los de Venus; donde debido al paralaje (diferente perspectiva según el lugar de observación) puede haber unos cuantos minutos de diferencia. Esto es debido a que, cuando están en tránsito, Venus pasa mucho más cerca de la Tierra que Mercurio, como se ilustra en este gráfico:


En este gráfico explicativo esquemático se aprecia la diferencia en las  distintas posiciones de Venus y Mercurio dentro del disco solar, vistas desde dos lugares distintos de la Tierra. 

En realidad las diferencias son mucho menores, e incluso en el caso de Mercurio casi inapreciables, porque aunque se han mantenido las proporciones en las distancias, los tamaños de los planetas se han representado cientos de veces más grandes de la realidad a esta escala, y los puntos A y B estarían muchísimo más próximos.
Por lo tanto las zonas desde las que podrá verse el fenómeno coinciden con las que durante parte o todo ese tiempo sea de día: Desde Europa no se podrá observar el tránsito completo porque el Sol se ocultará antes del final, pero desde las islas más occidentales de Canarias, toda América central y del Sur se verá completo, y también desde la zona oriental de Norteamérica. En la zona occidental, podrá verse el final del tránsito, por la mañana, a medida que el Sol sale y va tomando altura.
Un detalle: En la pequeña zona triangular que cubre parte de Groenlandia la duración del día es muy breve en estas fechas, cuando amanezca ya habrá empezado el tránsito y cuando el Sol se ponga aún no habrá acabado.

Debemos intentar aprovechar la ocasión porque el siguiente tránsito de Mercurio no ocurrirá hasta 2032 y en cada siglo solo se ven una media de 13.
El anterior fue hace solo 3 años y medio, en mayo de 2016, como he puesto en el pie de la primera imagen, cuando ya este blog estaba en marcha, y le dediqué un extenso y completo artículo que puedes leer aquí: “Mercurio en tránsito” 

Como casi todo lo que allí recogí es válido también ahora (excepto horarios, mapas y trayectorias), si realmente te interesa el tema te aconsejo que lo leas, porque como no tiene sentido repetirlo todo, ahora solo volveré a citar algún aspecto clave, además de actualizar los datos concretos de este tránsito.

Pero lo más importante: Hay que observarlo con mucho cuidado para no dañar la vista. En el artículo que acabo de referir puedes ver los detalles pero, por si acaso, reitero aquí que el método más adecuado es un sencillo y muy asequible aparato llamado Solarscope, o por proyección mediante prismáticos o telescopio, pero nunca mirándolo directamente por el ocular o el visor, que podría provocar ceguera permanente.
Observación del tránsito de 2016 desde el colegio Trueba de Bilbao, organizado por la AAV.
En primer término, mirando en un Solarscope, y al fondo proyectado en el suelo mediante unos prismáticos. Si se utiliza este método hay que estar vigilando para que nadie mire directamente.
Si utilizas las clásicas gafas de eclipse para proteger tu vista, no llegarás a apreciar el pequeño puntito que es Mercurio. Bueno, a no ser que tengas una vista excepcional.

Por qué y cuándo ocurren los tránsitos.
  
Podría pensarse que es un fenómeno relativamente frecuente porque como Mercurio se mueve mucho más rápidamente que la Tierra, completando una vuelta alrededor del Sol en 88 días, aproximadamente cada 4 meses adelanta a la Tierra (en lo que los astrónomos llamamos “conjunción inferior”), y si las órbitas de ambos planetas estuviesen en el mismo plano, en todas estas ocasiones se produciría un tránsito.
Gráfico “en planta” de las órbitas de la Tierra y Mercurio y sus posiciones el 11-11-19 y en la siguiente conjunción inferior el 26-2-20
Nota: Lo de los mencionados “aproximadamente 4 meses” (en realidad 116 días), de una conjunción inferior a la siguiente es solo la media, pero es muy variable (en este caso solo 107 días) debido a la excentricidad orbital, y como consecuencia la variable velocidad, del primer planeta.     

Pero no se producen tantos tránsitos, ni muchísimo menos,  porque hay que tener en cuenta las 3 dimensiones ya que la órbita de Mercurio está inclinada 7º respecto a la de la Tierra, y cuando debería pasar por delante del Sol al adelantar a nuestro planeta, en realidad lo suele hacer por arriba o por abajo, respecto a nuestra visual.
Solo si la alineación de los tres astros (en el momento este "adelantamiento") se produce en la línea de corte de los dos planos orbitales (llamada línea de los nodos), o muy cerca de ella veremos pasar a Mercurio por el interior del disco solar y se producirá el tránsito. 

La Tierra se sitúa en esos nodos el 10 de noviembre y el 8 de mayo (+/- 1 día según la proximidad del año bisiesto), y por eso solamente en fechas próximas a esos días puede ocurrir este fenómeno.

Para no complicar ahora el tema, y hacerlo más ligero, paso al anexo del rombo "Si quieres saber más" una explicación más detallada de la situación tridimensional y sus consecuencias.


Trayectoria aparente y real de Mercurio por el disco solar.
  
Si tenemos la suerte de que las nubes nos dejen observar gran parte del tiempo durante el que se produce el transito y nos fijamos con detalle o anotamos la posición de Mercurio dentro del disco solar, seguramente nos sorprenderá su trayectoria, que desde Bilbao (43ºN 3ºW) será exactamente como aparece en este gráfico, y no es una línea recta como en principio pudiera pensarse.
Posiciones de Mercurio cada 20 minutos. Se indica con una línea quebrada el final de la observación desde Bilbao, debido a la puesta del Sol.
Desde otros puntos de la península Ibérica será muy similar:
- En Galicia se verá un poco más tiempo y en Cataluña y Baleares algo menos, de acuerdo con la hora de puesta del Sol.
- Canarias vuelven a ser las islas afortunadas, Excepto en Lanzarote y Fuerteventura el Sol se pondrá cuando Mercurio esté  punto de abandonar su disco, desde las costas occidentales de Gran Canaria y Tenerife se vería completo, si no hay bruma en el horizonte marino, gracias al fenómeno de la refracción; y desde las pequeñas islas de La Palma, Hierro y Gomera la situación será aún mejor.

La curiosa trayectoria curva que se aprecia en el gráfico anterior es debida a que la orientación del Sol (la inclinación de la eclíptica) respecto a nuestro horizonte va cambiando a lo largo de las horas. Como es un disco redondo no lo notamos, pero si calculamos y fijamos la posición de la eclíptica, las trayectorias de éste tránsito y del anterior (mayo de 2016) serían las siguientes, lógicamente rectas:




En esta ocasión (11-11-19) Mercurio pasa por el nodo ascendente durante el tránsito, mientras que en 2016 pasó por el nodo descendente antes de comenzar el tránsito y por ello la duración del fenómeno fue algo inferior, ya que no atravesó el disco solar de pleno, cerca del centro, como casi lo hace ahora

Desde lugares de Europa situados más al Este la principal diferencia es que acabará antes, porque antes se produce la puesta de Sol.

Como he dicho arriba, desde América la situación es mucho mejor. Pongo dos ejemplos de la trayectoria aparente de Mercurio con referencia al horizonte de Buenos Aires y Ciudad de México, en esta última amanece poco después e comenzado el tránsito:



El motivo de estas extrañas trayectorias lo expliqué con detalle en el mencionado artículo relativo al tránsito de mayo de 2016, referenciado antes.




Geometría de los tránsitos y consecuencias



El tránsito puede producirse, tal como se ha dicho antes, si la conjunción inferior ocurre durante su paso por el nodo o en momentos próximos.
Hay un margen más amplio (+/- 4 dias) en las proximidades del nodo ascendente (el 10 o 11 de noviembre) que del descendente (el 7 o el 8 de mayo). Consecuencia inmediata de ello es que sus tránsitos en noviembre son dos veces más frecuentes que en mayo.

Esto último es debido a la excentricidad de la órbita del primer planeta y la orientación del eje mayor de esa órbita respeto a nuestras fechas: en las conjunciones inferiores de noviembre Mercurio está más lejos de la Tierra (como se puede apreciar en el gráfico de las órbitas en planta), y su separación angular respecto al Sol “por arriba o por abajo” serán menores, vistas desde nuestro planeta.

Por el mismo motivo en los tránsitos de noviembre el tamaño angular de Mercurio es menor que en los de mayo. Concretamente, el pequeño disco de Mercurio se verá ahora (como siempre que el tránsito es en noviembre) con un diámetro de apenas 10´´ (10 segundos de arco) es decir casi 200 veces más pequeño que del Sol, mientras que en mayo, son unos 12.5”, unas 160 veces menor que el disco solar.



Detalle de un momento del tránsito de Mercurio en mayo de 2016, cerca del borde del disco solar, donde se aprecia el pequeño tamaño del planeta, comparadolo con la curvatura del Sol.






   
Otros tránsitos

En general se llama tránsito al paso de un astro delante de otro, siendo el primero de un tamaño menor que el segundo e incluso visto desde aquí bastante menor. En cierta forma podría considerarse un fenómeno similar a un eclipse de Sol, y más concretamente a un eclipse anular, pero donde el astro que pasa por delante es mucho más pequeño.
Un eclipse anular podría considerarse un "tránsito" tomando el sentido más amplio del término, ya que la Luna se ve toda ella incluída en el disco solar, como en esta imagen tomada desde Getafe el día 3-10-2005. 

- El caso más similar al tránsito de Mercurio, es el de Venus. Es más fácilmente observable y más llamativo porque el tamaño aparente del segundo planeta es mucho mayor que el primero. Además de ser más grande, lo vemos desde más cerca. Pero después de los últimos tránsitos de Venus que ocurrieron en 2004 y 2012 nosotros no veremos más porque el siguiente es en 2117.
Imagen obtenida en un Solarscope el 8-6-2004 desde el Instituto "Ángela Figuera" de Sestao
Los tránsitos de Venus han tenido mucha importancia histórica porque debido al efecto paralaje (que prácticamente no existe con los de Mercurio) se pudieron calcular las distancias en el Sistema Solar.

- Son muy frecuentes y observables con un pequeño telescopio, los tránsitos de los 4 grandes satélites de Júpiter. Además la sombra que producen sobre el planeta es aún mas fácil de apreciar y se habla de tránsitos de la sombra.
En esta imagen del Observatorio Griffith se recoge la excepcional ocurrencia simultánea de 2 tránsitos de Satélites (marcados con las flechas verdes) y 3 tránsitos de sombras (flechas rojas)  
- A veces se habla también del tránsito de satélites artificiales, como en esta imagen donde la ISS transita el Sol.
Imagen obtenida (y ampliado el detalle) por Maximilian Teodorescu desde Rumanía en 2018
Recuerdo haber visto uno de estos tránsitos desde el balcón de mi casa, con mi hijo Iván, utilizando un solarscope. Fue una tremenda casualidad que se viera desde aquí, porque solo se aprecian desde una franja de terreno muy estrecha (pocos centenares de metros). Hice una grabación, pero no la encuentro. Fue muy sorprendente la breve duración, de menos de 2 segundos, totalmente diferente a las más de 4 horas de este tránsito de Mercurio.

- Aunque desde aquí no pueden observarse, los robots enviados a Marte nos han enviado estas imágenes de los “eclipses” de sol producidos por sus dos satélites, Fobos y Deimos. Desde luego el de Deimos, más que un eclipse, habría que calificarlo como un tránsito.

Desde la superficie de Marte, Fobos y Deimos transitan por delante del disco solar. Créditos: NASA
- Estos últimos años se han observado los efectos de numerosos tránsitos de planetas extrasolares por delante de sus respectivas estrellas. Aunque es imposible “ver” estas imágenes ya que debido a la lejanía las propias estrellas se ven como un punto, se puede apreciar la disminución de brillo que nos llega de la estrella al estar en parte tapada por el planeta.
Este es uno de los métodos más utilizados para descubrir exoplanetas, y como ejemplo se puede citar el famoso sistema Trappist-1 que se hizo famoso en 2017, cuyos 7 planetas produjeron, durante sus tránsitos, las bajadas de brillo de la estrella que recoge este gráfico.
Gráfico de las variaciones de luz de la estrella Trappist-1, ocasionadas por los tránsitos de sus planetas. En la parte inferior se han representado esos planetas que no se pueden ver directamente. 
Estos datos fueron obtenidos por el astrónomo belga Michaël Gillon y su equipo de la Universidad de Lieja, desde el observatorio de La Silla en Chile.
Solo con los datos que contiene este gráfico, se dedujo la existencia de esos planetas, e incluso sus periodos, tamaños (muy similares al de la Tierra), distancias a la estrella, y como consecuencia la estimación de temperaturas y de ella las posibles condiciones de habitabilidad de 3 de ellos, que les hicieron tan famosos, y sobre los que hablé en "Los cielos de Trrapist1"

Después de que pase este evento del tránsito de Mercurio, y hasta el próximo en 2032, si alguna vez oyes hablar de tránsitos seguro que se refiere a los exoplanetas, que no podrás observar. Por eso, aunque este próximo lunes 11-11 veas el cielo cubierto de nubes, (en España los pronósticos meteorológicos no son buenos) no te desanimes: Siempre lo puedes ver en internet, y además sería muy mala suerte que no surgiera el Sol por algún pequeño claro por la tarde y te permitiera ver el primer planeta como posiblemente nunca lo hayas visto.


ACTUALIZACIÓN Después de ocurrido el tránsito.
  
Aunque en todo momento muy dificultado por la bruma, algo se pudo ver desde mi observatorio favorito en 41.8º N  3.4º W:

Proyección en Solarscope (invertido izquierda-derecha) a las 14:15
 
A través de telescopio refractor a las 16:38

lunes, 4 de noviembre de 2019

Indice y selección de artículos

En todo blog los diferentes artículos van perdiendo visibilidad con el tiempo, ocultados por los más recientes. Pero en este caso, muchos de ellos son intemporales y posiblemente sean interesantes para muchos lectores que han descubierto recientemente este blog, o que en su día no los vieron.

Por ello he elaborado una selección con mis sugerencias, dividida en 4 secciones y un índice que aparece después, en el anexo (renovado en noviembre de 2018)

Para que tenga visibilidad, este post con el índice aparecerá siempre en los primeros lugares.


Los distintos enlaces van en diferente color según su interés actual:
En verde los que pueden ser interesantes en cualquier momento
En azul aquellos que aunque se refieren a fenómenos de fechas concretas contienen, a veces en los anexos, informaciones siempre interesantes.
En rojo algunos artículos que pueden haber perdido interés, pero siguen siendo interesantes o visualmente atractivos.

1- Algunos temas que quizás te sorprendan

2- Curiosidades o temas interesantes para no iniciados
3- Articulos con imágenes llamativas
4- Algunos artículos que tuvieron mucha aceptación en su día.


Aquí voy a ir incluyendo un índice estructurado con los artículos que creo que pueden ser más interesantes. Por no hacerlo excesivamente largo no aparecen todos, sino solo una selección de menos de la mitad de los contenidos del blog.

Si te interesa un tema en concreto hay muchos más artículos a los que puedes acceder utilizando las etiquetas temáticas del margen derecho de la pantalla.
Aunque la mayoría de los artículos están pensados para todos los públicos, muchos de ellos contienen información técnica original en los anexos que podría ser interesante incluso para iniciados o expertos.

Este post con el índice se irá actualizando y siempre estará visible en alguno de los primeros lugares.

Aspectos de mecánica celeste en el Sistema Solar
         a) La Luna
b) Planetas

C) Cuerpos menores y meteoros
El cielo visto desde otros astros
           Desde el primer planeta
           El cielo de Marte

Medida del tiempo
a) Generalidades
22 de diciembre ¿el día más largo? (*) (Causas de la ecuación del tiempo)
Por Santa Lucía alarga el día   (Ecuación del tiempo -2) (*)

b) Aspectos relativos a la hora y la fecha oficial.
Para gastar más energía (Cambios de horario) 
Las 12: todavía no es mediodía (Cambio horario otoño)
c) Relojes de Sol

Didáctica

Astronaútica
         Mi primer OVNI
          Los otros eclipses
          Pero, ¿no hay que maniobrar al revés?