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

domingo, 19 de julio de 2020

El espectáculo continúa

El cometa C/2020 F3 (NEOWISE) está superando las previsiones más optimistas, y se está convirtiendo en un gran espectáculo.

18-7-2020 desde Araúzo de Torre. El núcleo del cometa se situaba junto a la estrella Talitha, una de las pezuñas delanteras en el dibujo de la constelación de la Osa Mayor.

Desde luego, es el mejor cometa con diferencia desde los años 1996 con la visita relámpago del Yakutake y 1997 con el extraordinario y duradero Hale-Boop. En el hemisferio sur hubo posteriormente otro regalo desde la nube de Oort con el Mc Naught en 2006, que como un presuntuoso pavo real desplegó su irisada cola por esos espléndidos cielos.

Los tres cometas citados

Pero para quienes habíamos perdido la fe en esos caprichosos astros después del desplante del famoso Halley en 1986, que apenas pudo intuirse unos pocos días a simple vista, y tras las dos decepciones de este año pensábamos que teníamos que vivir de los recuerdos, ha aparecido el NEOWISE, el cometa que ya se ha hecho famoso y que todo el mundo quiere ver.

Si ya lo has observado y no necesitas ninguna indicación para volverlo a localizar, te sugiero que mires solo las imágenes y pases al anexo final “Si quieres saber más”

Si no lo has visto, aún estás a tiempo de pillarlo en su mejor versión.

Adelante, pero:

Hay que saber qué es, y cuándo o qué se va a ver

¿A qué hora pasa el cometa?” Es la primera pregunta que me hace todo el mundo.

Los cometas no pasan. Aunque hayamos visto en el cine la película sobre el paso del Halley dirigida por Gutiérrez Aragón “La noche más hermosa” , algunos comics en los que “pasa un cometa”, o aunque parezca que van dejando la cola atrás debido a su movimiento, no hay que estar esperándolo ansiosamente a una hora precisa. En cuanto anochezca él te estará esperando para exhibirse ante todos los espectadores y allí permanecerá. Incluso antes, en pleno día, ahí estaba escondido en la luminosidad del cielo.

A casi todo el mundo le confunde el tema de la cola, que sugiere movimiento, pero es un error. Incluso es paradógico porque ahora la cola va casi perpendicular al movimiento del cometa y próximamente viajará delante del núcleo en su movimiento de circunvalación del Sol, una vez pasado el punto de máxima proximidad con nuestra estrella y alejándose de ella.

Estas colas cometarias, formadas por gas y polvo desprendido del núcleo helado del cometa, siempre apuntan en dirección opuesta al Sol, empujadas por su radiación, el llamado viento solar. Al acercarse al Sol la cola va detrás del núcleo, pero ahora, que ya se aleja, se sitúa delante de él.

El cometa es algo que se puede ver prácticamente quieto en el cielo, estos días durante toda la noche, desplazándose solo ligerísimamente a la par que las estrellas debido a la rotación terrestre. No más rápido que lo que vemos moverse a la Luna con el paso de las horas.

Es cierto que el cometa se mueve en torno al Sol, pero visto desde aquí ese cambio de posición es imperceptible en unas pocas horas, y solo si tomamos una referencia de alguna estrella cercana al día siguiente notaremos que se ha desplazado un poco.

En estas imágenes, correspondientes a los días 17 y 18, se ve el desplazamiento del cometa respecto a las estrellas, en dirección casi perpendicular a la de la cola, e incluso ésta un poco hacia adelante. La referencia es el triángulo de estrellas que en la primera imagen aparecen arriba a la izquierda y en la segunda junto al cometa y hay que decir que la diferencia en las dos posiciones no es grande, aunque lo parezca porque las imágenes están bastante ampliadas.

¿Qué se podrá ver?

Lo más importante es saber que aunque se haya hecho tan famoso y todos publiquemos preciosas imágenes bien contrastadas, a simple vista es un objeto muy débil, que en cielos regularmente oscuros apenas se intuirá, y cerca de grandes poblaciones será imposible verlo.

Si después de admirar las fotos que todos estamos publicando en los medios, o los dibujos de cometas en cómics o ilustraciones de libros, intentas verlo directamente en el cielo por primera vez, probablemente te va a decepcionar porque buscarás algo que no es lo que hay. Un cometa es siempre un objeto celeste muy tenue y difuso, aunque lógicamente utilizando medios fotográficos quedan resaltados un brillo y unos detalles que el ojo no ve.

Incluso en cielos no muy oscuros puede que en un primer vistazo no lo veamos aunque estemos mirando en la dirección correcta y haya que esperar a que oscurezca más y a que el ojo se acostumbre a la oscuridad para ver esa tenue estrellita (el núcleo del cometa) que parece que está en el extremo de una débil nubecilla alargada e inclinada (la cola) que no llama la atención, como he intentado reflejar en esta foto:

Algo así podríamos apreciar la primera vez que viésemos el cometa. Mostrando un aspecto muy tenue, que con la adaptación del ojo a la oscuridad de la noche veremos mejor.

Dónde y cuándo mirar

Este es un cometa para el norte. Tal como luego explico las causas, ha estado y estará en los hermosos cielos del hemisferio sur pero en momentos de muy poco brillo. Cuanto más al norte mejor, por supuesto sin llegar a latitudes donde por proximidad al círculo polar en estas fechas de verano el cielo no se oscurece totalmente.

En latitudes norte pero cercanas al ecuador no será fácil en las fechas de su máximo esplendor. Por ejemplo en muchas zonas de México, incluida su capital, podría verse 90 minutos después de ponerse el Sol pero ya muy bajo en el horizonte.

En las islas Canarias, aunque muchos fenómenos celestes frecuentemente se ven mejor que desde la España penínsular, en este caso no, por el mencionado motivo de la latitud. Lo verán pero no tan alto como yo (desde la latitud 41.8º N).


Desde la península Ibérica:

En el artículo anterior explicaba cómo intentar localizarlo con prismáticos al final del crepúsculo vespertino. Ahora ya es más fácil y no hace falta ayuda óptica porque está mejor situado y no se marcha enseguida después de caer la noche.

Unos 90 minutos después de irse el Sol, hay que mirar hacia el horizonte NorOeste si tienes la zona despejada de nubes; justo en esa zona del horizonte donde todavía queda algo de claridad. A unos 15º o 20º de altura sobre el horizonte (más o menos según la fecha y la latitud del lugar) debes examinar la zona hasta que se vislumbre una especie de tenue nubecilla que he descrito antes.

Puedes intentar localizarlo antes de esa hora, pero costará más, es posible que te aburras y con frustración abandones la empresa.

Una vez encontrado, sabiendo lo que es y cómo se ve, ya no lo perderás o lo volverás a ver sin problema con el cielo aún más oscuro si te tomes un descanso, y lo mismo los días siguientes.

Otro método sencillo para localizarlo, si conoces las constelaciones, es hacerlo  a partir de la más conocida, en cuanto la oscuridad del cielo te permita distinguirla. Desde latitudes no muy diferentes a las de la península Ibérica (de 37º a 43ºN aprox.) al principio de la noche el cometa se sitúa debajo de la Osa Mayor, algo más cerca del horizonte que del “carro”. Estos días debajo a la derecha, y más adelante simplemente debajo.

Si se observa a horas más avanzadas la posición relativa entre la Osa Mayor y el cometa no cambia pero el giro de la bóveda celeste ocasionado por la rotación de la Tierra va colocando a éste hacia la derecha de la constelación.

Los circulitos marcan la posición del núcleo del cometa a las 0 horas de la fecha indicada (días de julio). Si observas al principio de la noche estará más cercana la indicación de la fecha siguiente La cola estará de ahí hacia arriba.

Lo cierto es que el cometa está incumpliendo todas las previsiones, pero para bien. Todavía anteayer me preguntaban si podría verse una noche más, porque habían dicho en varios medios, que solo hasta el 17. “Pues sí. El 18 estuvo espectacular, y tiene pinta de seguir así varios días más”

Incluso en algunos medios se dijo que solo hasta el día 15. No es que el periodista se confundiera. Lo cierto es que muchos astrónomos no pudieron sospechar que el comportamiento del cometa fuese tan bueno.

Tampoco es que se haya calculado erróneamente su situación, sino que como alguien dijo, “Los cometas son como los gatos: tienen cola y actúan de manera caprichosa e imprevisible”

Bueno, eso en cuanto a su brillo. Su trayectoria y situación en el cielo observado desde cualquier lugar se calcula al poco de descubrirse cuando se tienen varios datos de sus posiciones, porque ya Kepler y Newton determinaron exactamente hace siglos las claves de esas órbitas. Eso no falla. Lo que es impredecible es el brillo que puedan tener o, como todo en esta vida, los posibles accidentes, que en este caso suelen ser su fragmentación por efecto del calentamiento a causa de la radiación solar.

La posición en la que va a estar el cometa se mantendrá todavía unas cuantas semanas en nuestros cielos del principio de la noche en latitudes medias o altas del hemisferio Norte.

Incluso, como día a día se va desplazando hacia el Este (por la parte inferior de la Osa Mayor), a una velocidad superior a la de la posición del Sol visto desde aquí (aproximadamente un grado diario) el cometa aparece cada día más alto y fácil de localizar en cuanto oscurece. 

Lo que no sabemos es cuándo se debilitará y dejará de verse a simple vista. Tal como se ha dicho las primeras previsiones decían que eso ya debería haber ocurrido, pero afortunadamente todas las previsiones están fallando a nuestro favor.

Pero aunque hayas oído que el cometa se acercará a la Tierra el próximo jueves día 23, si lo puedes ver hoy o mañana, no esperes a ese día por los motivos que explico al final de este artículo.

Cometa ¿periódico o nuevo?

¿Cuándo volverá? ¿Cada cuánto tiempo se acerca? ¿Lo verán mis tataranietos? Son otras preguntas que mucha gente me ha hecho.

Siempre hemos oído que los cometas vuelven periódicamente, y el ejemplo más claro es el famoso Halley que cada 75 años nos visita de una manera que podemos predecir totalmente porque ya lo conocemos. Pero la mayoría de los que se descubren son “cometas nuevos”; vienen por primera vez desde la formación del Sistema Solar hace varios miles de millones de años, luego se van para no volver nunca y la evolución del brillo de éstos es más impredecible.

¿Volverá? Aunque cuando en marzo se descubrió el NEOWISE y no se tenían suficientes datos para trazar exactamente su órbita se especuló con que podría tener un periodo de unos 1100 años (porque parecía tener alguna similitud con otro cometa observado en el siglo X), luego se han sugerido otros periodos mayores, pero ahora parece claro que este cometa es nuevo o con un periodo de más de 6000 años. 

Tal como expliqué en este artículo, si la excentricidad es menor que 1 la órbita es elíptica y el cometa será periódico, pero si es 1 o mayor será parabólica o hiperbólica y no volverá.

Se está calculando con bastante precisión esa excentricidad y el valor que aparece en las referencias actuales es e=0.9992 (que se puede considerar e=1 con un admisible error menor de 0.001) con lo que la órbita podría ser una parábola, una curva abierta que no tendría punto de retorno. 

Ese dato tan anunciado de su vuelta tras 6 milenios, correspondiente a ese valor calculado de la excentricidad, podría ser erróneo si en un cálculo más preciso de su órbita se modifica levísimamente. 

Quizás la opinión de los expertos en cuanto a la evolución del brillo del NEOWISE sea un dato más para saber si es nuevo o periódico.

En cualquier caso, admirémosle; y si eres joven y no viste o no te acuerdas del Hale-Boop de 1997, quizás cuando les cuentes a tus nietos que una vez viste un bonito cometa en el cielo te refieras al NEOWISE.

Pongo aquí solo alguna imagen más, y más adelante publicaré con calma la colección de fotos que estoy obteniendo estos días.

Esta foto, que tomé el día 17, ha tenido una gran acogida en las redes.

Sin viento, el estanque de Araúzo de Salce parecía un espejo donde se miraban árboles, estrellas y el cometa.

Ayer día 18 (y también otros días) la Estación Espacial Internacional pasó cerca de la posición del cometa y dejó su rastro en esta otra imagen de algo más de un minuto de exposición:

Una de las varias ocasiones en que desde mi lugar de observación (latitud 41.8º N) la ISS pareció acercarse al cometa.

Como he dicho, cuando acabe toda esta vorágine haré una recopilación de mis fotos del NEOWISE, pero si quieres ver las que puse anteriormente con algunas explicaciones más (alguna está redundante), en este post recogí las impresiones y fotos cuando lo descubrí y en este otro cuando pude verlo simultáneamente de madrugada y al principio de la noche.


La órbita del cometa y las consecuencias en su posición en el cielo.

Las circunstancias geométricas y geográficas (desde diferentes lugares de la Tierra) de la observación del cometa están condicionadas por su órbita y las sucesivas posiciones relativas de la Tierra, el Sol y el propio cometa.

Utilizo varios gráficos que he elaborado a partir de https://cneos.jpl.nasa.gov/orbits/ tomando solo lo que interesa, para mayor claridad, y añadiendo diversas informaciones adicionales. 

NOTA: Tal como algunos lectores me han indicado, No es fácil visualizar la posición geométrica de la órbita del NEOWISE y la de la Tierra porque, como ocurre con todos los cometas, no están en el mismo plano y las imágenes tridimensionales en un dibujo plano a veces no son fáciles de interpretar. 

Puede ser chocante (por ejemplo) apreciar la posición del Sol aparentemente alejado del foco de la parábola o incluso muy cerca de una de las ramas en la trayectoria del cometa, pero eso es debido a que exceptuando el primero de los gráficos, en el resto lo que "parece una parábola" no es la parábola de la órbita del cometa, sino su proyección que implica una deformación. Un dato esclarecedor puede ser que el Sol debe estar siempre alineado con los dos nodos, y entre ambos.

El vértice de la parábola real (perihelio) no coincide con el que parece deducirse en el gráfico y por eso da la impresión de "que algo no cuadra". Esto puede apreciarse claramente en los gráficos donde está indicado explícitamente la posición del perihelio.

Aunque sea con retraso, he añadido en los diferentes gráficos un recuadro con la órbita cometaria en planta y la dirección de cada toma indicada por una flecha verde. 

De momento ahí van varias imágenes con la situación vista desde diferentes orientaciones. En este caso los dos planos orbitales (del cometa y de nuestro planeta) forman un ángulo que técnicamente se dice que es de 129º, es decir que se mueve alrededor del Sol en sentido contrario a la Tierra (es retrógrado) y el ángulo entre los dos planos es de 51º (180º-129º)

Visto en planta sobre el plano orbital del cometa, se aprecia la forma prácticamente parabólica de la órbita en su justa medida. Si se proyecta sobre el plano de la eclíptica la perspectiva cambia:

En todas las representaciones de las órbitas el tramo en que el cometa está por encima de la ecliptica (por el norte eclíptico) se ha trazado más grueso que cuando está por debajo.

A la izquierda la forma real de la órbita del cometa, sobre su plano orbital (prácticamente circular pero la del cometa aparece deformada con el Sol "aparentemente descolocado"). 
Se ha representado también el sentido de la rotación terrestre para visualizar los periodos matutino-vespertino

- El día 3 de julio (gráfico de la izquierda) el cometa pasó por el perihelio cuando la Tierra estaba en una zona lejana en su órbita y el cometa aparecía casi en la misma dirección que el Sol (a poca distancia angular). A pesar de ello, y en contra de los pronósticos, ya fue observado en esas fechas.

- Tal como se recoge en el gráfico de la derecha, el NEOWISE fue vespertino en junio cuando, aún débil, estaba en los cielos del sur, y todavía no era visible en latitudes medias del hemisferio norte (el cometa estaba al Este del Sol - a su izquierda visto desde el norte-), matutino unos días de principio de julio (El cometa al oeste -derecha- del Sol) y será solo vespertino a final de julio. Actualmente puede verse en ambos momentos, e incluso es circumpolar en algunas latitudes. 

Desde el norte de la península Ibérica la aparición vespertina inicial no fue visible, luego apareció matutino, después simultáneamente matutino y vespertino, luego circumpolar y finalmente solo vespertino.

Si se proyecta la órbita del cometa tomando la eclíptica de perfil, la órbita terrestre queda como un segmento rectilíneo y la del cometa adquiere diferentes formas según el lugar de proyección (diferentes vistas  si se va girando dentro del plano eclíptico)


Como un cometa alcanza su mayor brillo en su máxima aproximación al Sol o ligeramente después (independientemente de que esto varíe en nuestros cielos por su cercanía a la Tierra) A partir de estos gráficos se entiende por qué es un cometa “para el norte”: Estuvo en el sur cuando aún era muy débil y volverá cuando ya se haya vuelto a debilitar.

Para dejar más completo el estudio de su órbita y las repercusiones en su observación, incluyo aquí el gráfico que puse al final del post anterior, repito algunas explicaciones y añado otras más.

En él no se ha tomado la proyección con la eclíptica de perfil como en los anteriores, sino el ecuador, para reflejar más fielmente las diferencias de observación en cada uno de los hemisferios terrestres.

En este gráfico el ecuador celeste aparece de canto y por ello es solo una línea recta

El hecho de que durante varios días está siendo circumpolar para latitudes no muy extremas (por ejemplo el norte de la península Ibérica) y el que en muchos más lugares y pueda observarse tanto al principio como al final de la noche es consecuencia de la elevada declinación que llega a alcanzar el cometa (distancia angular al plano ecuatorial vista desde la Tierra) y ello se debe a la elevada inclinación de la órbita del astro respecto al ecuador, a la posición de la Tierra en las fechas de la máxima declinación y a la situación del perihelio, no excesivamente alejado de los dos nodos ecuatoriales (puntos de corte de la órbita del cometa con el plano del ecuador)

- Si la Tierra hubiera estado en otras zonas de su órbita (si la máxima declinación norte del cometa se hubiera producido en fechas muy diferentes) aún con esa misma altura que alcanza respecto al plano ecuatorial, el ángulo de declinación habría sido menor.

- Como este ángulo de declinación ha sobrepasado los 47º, se ve circumpolar por encima de la latitud 43º. Si hubiera sido menor (por ejemplo de 20º) solo sería circumpolar a partir de 70º. Y si esto hubiese ocurrido con una órbita cometaria orientada en sentido contrario esta zona de 70º correspondería a día perpetuo con lo que no se vería nada.

- Lógicamente en zonas de latitud algo menor de 43º, el cometa transita ligeramente bajo el horizonte en plena noche y por ello se puede ver en dos periodos separados al principio y al final de la noche. 

- Si la inclinación orbital del cometa fuese baja, o no concurriesen las anteriores circunstancias, éste solo sería visible en unas fechas al atardecer, luego invisible por proximidad al Sol y luego al amanecer (o al revés), como ha ocurrido recientemente con Venus y suele ser lo más frecuente en otros cometas como en el caso del Halley.

- El próximo día 23 de julio será el día en que el cometa y la Tierra estarán más próximos entre sí, aunque sea a más de cien millones de kilómetros (el doble de la distancia a la que llega a aproximarse a nosotros el planeta Venus). Se pensaba que para entonces ya se habría debilitado y no sería observable a simple vista, pero está claro que no lo ha hecho. 

En cualquier caso no hay que esperar que ese día 23 la visión sea más espectacular que en fechas próximas a él. El cometa no se va a acercar a la Tierra como en muchos sitios se dice: también ese día su distancia es enorme y la diferencia en las distancias de un día a otro es muy pequeña, menos de un 0.2% (un 2 por mil). 

Sea cual sea la evolución del brillo en estos días, será mucho mayor que eso, y antes o después del día 23 (casi seguro antes) el NEOWISE se verá mejor en nuestros cielos.

Posiciones del cometa y la Tierra el día de la máxima aproximación, y cinco días antes y después.

Se aprecia que la diferencia en las distancias es mínima, e incluso la Tierra se está alejando ahora de la órbita del cometa. 

A partir del gráfico pudiera parecer que el día 18 estuvieron más próximos, pero eso es debido a la perspectiva. Para interpretarlo correctamente hay que considerar que está representada en una imagen la situación en 3 dimensiones, y el cometa viene del fondo hacia el frente.

Lo normal es que después de tantos días tras el paso por el del perihelio la actividad debería estar disminuyendo y lo lógico, como digo (insistentemente para acallar los inexactos anuncios de muchos medios), es que ese factor pese mucho más que la distancia y que el 23 se vea peor que el 22. Aunque con lo arrebatador que viene, nada se puede asegurar. Incluso que se viera mejor el 24 aunque eso es mucho más improbable.

Lo más lógico es que a partir de entonces, al alejarse de la Tierra y también del Sol inevitablemente disminuya su brillo y disminuirá también el estrés de quienes incrédulos y entusiasmados, estamos siguiendo continuamente su evolución.

4 comentarios:

  1. Gracias Esteban por hacerlos entender la mecánica celeste de un cometa y por hacernos más fácil lo que realmente es complicado....

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    1. Muchas gracias, eskerrik asko, Javi y Julen. Vuestros ánimos ayudan a seguir en la tarea.

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  2. Superdidactico, Esteban 👏👏

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    1. Muchas gracias, eskerrik asko, Javi y Julen. Vuestros ánimos ayudan a seguir en la tarea.

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