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

jueves, 21 de octubre de 2021

Eclipses de los satélites de Júpiter

Preámbulo

El 7 de Enero de 1610, utilizando un telescopio elaborado por él mismo, el astrónomo italiano Galileo Galilei percibió lo que le parecieron tres estrellitas dispuestas en línea recta que acompañaban a Júpiter. Mediante sucesivas observaciones quedó claro que éstas y una cuarta que vio 6 días más tarde se movían en órbitas en torno al planeta del que por tanto eran satélites, y les dio el nombre de “Planetas Medíceos” en honor a su benefactor Cosme II de Médicis. Posteriormente fueron bautizados con los nombres de cuatro amantes de Zeus-Júpiter según la mitología griega: Io, Europa, Ganímedes y Calisto, pero también se les conoce como satélites galileanos, en referencia a su descubridor.

Situación el 7 de enero de 1610 a primera hora de la noche, cuando fueron descubiertos: Ganímedes se veía al Oeste de Júpiter, y al Este se situaban Calisto, Io y Europa; estos dos últimos tan próximos entre sí respecto a la visual desde la Tierra, que Galileo no pudo distinguirlos independientemente y pensó que solo veía 3

Puede decirse que fueron los primeros astros del Sistema Solar descubiertos. Los planetas hasta Saturno se ven bien a simple vista y se conocían desde siempre. Varios de estos satélites, tienen el brillo teórico suficiente como para poder verse sin ayuda óptica, sobre todo Ganímedes, pero la cercanía a Júpiter hace que su luz deslumbre y no se vean. Por otra parte Urano tiene brillo similar o incluso superior al de Calisto, pero fue encontrado más tarde porque no tenía una compañía tan atractiva: Galileo miró a Júpiter por ser quien era, y encontró así a estos satélites.

Los eclipses

Durante estos meses se pueden observar fácilmente con cualquier telescopio unos de los fenómenos que al menos a mi, me parecen más atractivos: Los eclipses de los satélites galileanos de Júpiter. Al igual que nuestra Luna, estos astros se oscurecen al atravesar la sombra de su planeta y dejar de recibir la luz del Sol. 

Estos satélites tienen periodos de traslación muy cortos (Io, el más rápido, tarda solo 1.77 días en completar una vuelta), dan mucho juego ver el cambio de posición de un día a otro, e incluso en unas horas y, excepto Calisto, en cada una de las vueltas se produce un eclipse. Por ello son fenómenos muy frecuentes y además muy rápidos desde que empieza a oscurecer hasta que deja de verse. Podría decirse que desaparecen o aparecen casi de repente. 

Ya escribí sobre esto hace tiempo, hablando también de las ocultaciones (cuando el satélite pasa por detrás de Júpiter) y los tránsitos (cuando el satélite pasa por delante o proyecta su sombra sobre el disco del planeta). Aunque los tránsitos de la sombra pueden llamar la atención al ver un punto oscuro sobre el disco joviano que poco a poco se va moviendo, en mi opinión el comienzo o el final de los eclipses tiene el añadido de la sorpresa: de la desaparición repentina de un punto luminoso o una aparición en medio de la nada.

Cuando Júpiter está en oposición, al estar en línea el Sol, la Tierra y la Luna, los eclipses coinciden con las ocultaciones por detrás del planeta, y desde aquí no se aprecia nada especial:

Pero cuando se producen lejos de la oposición estos eclipses son especialmente interesantes porque al no ser simultáneos con las ocultaciones, su comienzo o final será sorprendente. Este año 2021 la oposición fue en agosto, y ahora podría ser el momento más propicio para observarlos.

Ahora la situación sería la siguiente: Un satélite se acerca a Júpiter, pasa por detrás de él y aunque parece lógico esperar verlo justo cuando aparezca por el otro lado, no ocurre así. Pasa el tiempo y aparece bastante separado del disco:

No son imágenes reales y la animación es solo un montaje didáctico. 

Cuando debería haber aparecido estaba eclipsado por la sombra de Júpiter, y hasta que no termina el eclipse no se ve.

Las dos siguientes sí son fotos reales, que obtuve de la reaparición del satélite Io tras el eclipse el pasado 10 de octubre y las he acompañado por un gráfico con la posición de los satélites y sus órbitas, sobre el polo norte de Júpiter. Sorprende que aparece más alejado que Europa pero eso es porque este último está a punto de pasar por delante de Júpiter mientras que Io sale de la sombra por detrás.

Separadas por un minuto y 26 segundos en la primera no se percibe a Io y en la segunda se aprecia bien, pero incluso en imágenes tomadas con un intervalo de 30 segundos se veía claramente (no las pongo por estar movidas y tener mala calidad) 

Según nos vamos alejando de la fecha de la oposición la reaparición del satélite tras el eclipse es cada vez más lejana al disco del planeta, y en los casos de Ganímedes y Calisto puede verse también en ocasiones el comienzo del eclipse después de haber concluido la ocultación. 

Como Ganímedes tiene más del doble de eclipses que Calisto, quizás sea el principal actor de esta historia.

En este caso puede verse el final de la ocultación (2) y posteriormente el comienzo del eclipse (3), y es la situación más atractiva.

Tomando varios eclipses de Ganímedes hacia mediados de cada mes, se ve que en septiembre, enero y febrero el comienzo del eclipse no es observable por ocurrir cuando está detrás del disco de Júpiter, pero en octubre, noviembre y diciembre puede verse tanto el principio como el final:

Las distancias son proporcionales con el tamaño del disco de Júpiter. Como en los anteriores gráficos y animaciones, la orientación de la figura corresponde a la situación real, y por el telescopio habitualmente se verá invertida

Antes de la oposición, por ejemplo en la primavera pasada, la situación fue análoga pero simétrica a la actual: el satélite desaparece según su visual, se va acercando a Júpiter antes de llegar a él, y en algunos casos Ganímedes y Calisto vuelven a aparecer antes de ocultarse. En mi opinión la situación es menos sorpresiva y por ello no tan atractiva, aunque para gustos están los colores. Lo que no cabe duda es que esas anteriores a la oposición son mucho más incómodas de observar porque ocurren de madrugada antes de amanecer, a horas mucho más intempestivas.

Entonces aprovechemos estos meses en que precisamente se dan las mejores circunstancias:

Todos los años ocurren, pero no en todos intervienen los 4 satélites, porque en ocasiones a Calisto se le ve pasar por encima o por debajo del planeta y no se producen ocultaciones ni eclipses. Este año los hay, y también el próximo, pero no en los dos siguientes, debido a la inclinación del planeta gigante y las órbitas de sus lunas.

Aparece a continuación un listado con los próximos fenómenos: A la izquierda los finales de eclipses de Io y Europa, y a la derecha los fenómenos más llamativos, con Ganímedes y Calisto (Final de la Ocultación, Comienzo del Eclipse y Final del Eclipse) Están sombreados los que son visibles desde la península Ibérica.


Todas las horas están en T.U. (para obtener la hora oficial en España sumar dos horas en octubre y una hora en el resto). Para observar el final de un eclipse conviene mirar atentamente desde un par de minutos antes. 
Cuando se vayan cumpliendo actualizaré los cuadros con nuevos datos, pero también puedes buscar más fechas en   http://efemeridesastronomicas.dyndns.org/

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