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

Mostrando entradas con la etiqueta Mecánica celeste. Mostrar todas las entradas
Mostrando entradas con la etiqueta Mecánica celeste. Mostrar todas las entradas

sábado, 16 de junio de 2018

Una luna muy esperada

El pasado jueves día 14 durante el crepúsculo vespertino, muchas personas desde diferentes lugares del mundo  estuvieron intentando ver la fina luna creciente apenas un día después de la fase nueva. 
En algunos de los lugares fue imposible y tuvieron que esperar un día más. Pero desde otros situados más al Oeste, donde en esos momentos del ocaso ya nuestro satélite tenía una fase algo mayor, lo consiguieron y se celebró el llamado Eid al-Fitr con verdaderos festines con familiares y amigos. Era la llegada del mes de Shawwal en el calendario musulmán y con él, el final del Ramadán.

Luna en fase muy fina junto al horizonte. La de anteayer fue incluso más fina

Además, aunque parezca extraño, relacionado con esto, mañana domingo día 17 se producirá un curioso cambio de hora en Marruecos, al implantarse el horario de verano, meses después de haberse hecho en todos los países que realizan el cambio estacional.


A diferencia de lo que ocurría en la antigüedad, hoy en día los astros nos afectan muy poco en nuestra vida. Sin embargo hay excepciones y todavía quedan culturas que mantienen algunas costumbres relacionadas con ellos, siendo ésta una de las más claras, y un ejemplo de integración de ciencias con culturas.
Es significativo que en este tema del Ramadán están implicados de manera importante la Luna y el Sol. La primera en la determinación del comienzo y final de este mes, y el astro rey en su principal característica, el ayuno, que debe ser continuo mientras el Sol esté sobre el horizonte.

La Luna también es protagonista en otras tradiciones y festividades: no olvidemos que la Semana Santa católica siempre ocurre en la primera luna llena de primavera o que la gran fiesta del año nuevo en China se celebra en la luna nueva más próxima al momento central del invierno.

Un mes especial en un calendario “diferente”

Ramadán es el noveno mes del calendario musulmán que consta de 12 meses lunares (cada mes es una lunación), que a diferencia de otros, por ejemplo el calendario tradicional chino, no incluye esporádicamente meses suplementarios para que no se desajusten con las estaciones. 

Meses y duración de cada uno de ellos, aunque en el caso del Ramadán la duración la marca la tradición con la observación de la Luna. Tomado de http://www.calendarioislamico.com

De esta manera, y como la duración media de una lunación es de 29.5 días, cada año de este calendario dura 354 días y por ello los meses se van adelantando respecto al calendario gregoriano que es el que está en vigor en todo el mundo, y a las estaciones. Si este año el Ramadán ha sido del 16 de mayo al 14 de Junio, el próximo será del 5 de mayo al 4 de junio, de manera que con el paso de los años puede ocurrir en cualquier estación y ello motiva la primera influencia astronómica.
Porque una de las consecuencias de este cambio es que cuando el Ramadán está próximo al verano, como este 2018, es mucho más duro que en invierno ya que la exigencia de ayunar durante el día dura muchas más horas. Lo contrario ocurrirá dentro de 15 años
Esta sería la correspondencia de los meses, por ejemplo de 2033 en que Ramadán estará entre noviembre y diciembre. Tomado de anderbal.blogspot.com y modificado ligeramente


En el gráfico, que recoge la correspondencia de los meses en ambos calendarios (musulmán y gregoriano) hay un hueco entre el primer y último mes, que he marcado en verde, porque al siguiente año (2034) el primero empezará donde acaba el de 2033 y todo se va desplazando en sentido directo (al revés que las agujas del reloj)
En el calendario musulmán los meses van alternando con 30 y 29 días. El mes Ramadán teóricamente tiene 30 días, pero su comienzo y final lo marca la Luna, por lo que podrían ser también 29, como ha ocurrido este año.

Comienzo y final del Ramadán

Muchas civilizaciones antiguas tenían calendarios lunares. Habitualmente los meses comenzaban con la luna nueva pero en el caso del calendario islámico ocurre cuando se hace visible la Luna después de la fase nueva, habitualmente algo más de un día después, aunque hay diversas circunstancias geográficas y astronómicas que lo condicionan.

La luna nueva es imposible de ver porque en ese momento nos muestra la cara oscura, y además está aproximadamente en la misma dirección que el Sol por lo que estará por encima del horizonte de día. 


Una Luna de fase fina después de la luna nueva siempre es problémático verla por varios motivos: poco brillo, estará cerca del Sol y por ello solo se verá en el crepúsculo y cerca del horizonte, donde puede haber bruma y además la luz tiene que atravesar una capa de atmósfera muy grande (al venir de través). En cuanto se haga de noche ya se habrá marchado.
Una fase muy fina y el cielo aún iluminado en el crepúsculo, dificultan ver la Luna.
Según pasan las horas y los días la situación mejora: va aumentando la fase y con ello el brillo, y situándose cada vez más separada del Sol (al Oeste del astro rey, desde el hemisferio norte a la izquierda suya) por lo que se pone cada vez más tarde después de la puesta del Sol. Es en esos momentos (normalmente con posterioridad a completarse un día del instante de la fase nueva y dependiendo de otros factores que recogerán en el anexo) cuando puede producirse el primer avistamiento; cuando el Sol ya no está y la leve luz lunar puede apreciarse.



Evidentemente en fase casi nueva está sobre el horizonte durante casi todo el día, y también la Luna se puede ver a veces de día; pero ahora con una fase muy fina, la claridad del cielo y la cercanía del Sol es imposible.

Antiguamente, y todavía hoy en muchos lugares, para determinar que ha empezado o acabado el Ramadán era necesaria una observación visual. Luego en algunos sitios se admitió el uso de instrumentos ópticos, y actualmente en ciertos lugares se admite el “cálculo astronómico teórico”, donde incluso un programa informático puede proporcionar la situación con precisión.
Hoy en día en cada país la fecha oficial de comienzo o fin del Ramadán se determina bien por el método de observación o por el método del cálculo científico. En el primer caso, como todos los meses duran 29 o 30 días,  se observa el cielo el 29 del mes durante el crepúsculo para determinar si la primera luna aparecerá esa noche o la siguiente. Es la llamada "noche de la duda". Si no se ve porque esté demasiado fina o demasiado baja o incluso por mal tiempo ya se sabe que será la siguiente.

No he encontrado el criterio por el que puede decirse que será visible la Luna en el caso de un cálculo astronómico, pero supongo que tiene que ver con la altura de la Luna en el momento en que el Sol esté a determinada altura bajo el horizonte. Lógicamente no tiene que coincidir siempre con la realidad porque la configuración del horizonte, las condiciones atmosféricas, incluso un poco de niebla en la zona puede impedir su visión.


Diferencias geográficas

Originariamente era suficiente que cualquier persona (cualquier musulmán adulto) viese la Luna y lo anunciase para decretar el comienzo o el final del Ramadán. Cuando el ámbito geográfico del islam era reducido no había demasiado problema; pero hoy en día hay musulmanes en cualquier lugar del mundo, incluso en el espacio, y hay que dar unas normas. Parece que en diferentes países o en diferentes facciones del Islám puede haber diferentes fechas.
Teóricamente la primera visión del creciente lunar se producirá en un determinado momento y en un determinado lugar del mundo.  Este año habrá sido en un punto de latitud 7º sur. 

Influencia de la Longitud geográfica
Desde que se pone el Sol en Indonesia hasta que lo hace en Marruecos, por citar dos países musulmanes distantes, pasan más de 9 horas en épocas cercanas al solsticio de verano como ahora. Durante ese tiempo la fase de la Luna y su separación con el Sol ha aumentado, con lo que al atardecer en Indonesia puede haber sido imposible verla, pero sí se habrá visto en Marruecos donde ya se produciría el cambio de mes; pero Indonesia deberían esperar al día siguiente.
En este caso concreto si buscamos datos sobre el comienzo y más concretamente el final del Ramadan de este año aparece un gran baile de fechas. Los medios no se ponen de acuerdo.

Países cuya población musulmana supera el 10% del total (Tomada de Wikipedia, donde se especifica que la fuente es - CIA World Factbook, 2004). Los países coloreados con tonos rojos son aquellos en los que la mayoría de la población pertenece a ramas del islam distintas de la sunní mayoritaria.
Sobre este mapa se ha trazado una línea azul en la que está el lugar en que primero se hacía visible la Luna, con más probabilidad de verse (línea más oscura) cuanto más al Oeste.
¿Donde pudo verse la Luna antes? La línea azul es un indicador y cuanto más intenso es el color indica una mayor probabilidad: En esa latitud se veía la Luna sobre la vertical del Sol en el momento de ponerse éste, y por tanto tenía una elevación máxima. Cuanto más al Oeste el brillo de la Luna es mayor al tener mayor fase en el momento de puesta de sol.

En cuanto a las horas de ayuno y los rezos, están en relación a la hora solar y puede haber diferentes tablas según el país. Por ejemplo algunos de los musulmanes que viven en España utilizan las de Marruecos y otros los de Arabia Saudi.
Las horas de los rezos se calculan a partir de la hora solar y, en muchos casos, incluso se especifican los minutos para cada ciudad. En algunas tablas se detalla día por día con la corrección de la ecuación del tiempo 

Influencia de la Latitud
En este aspecto también hay diferencias porque para una misma separación angular entre la Luna y el Sol (una misma edad de la luna) la diferencia de altura en el ocaso es distinta: la línea que une los dos astros tiene distinta inclinación. Esto depende de las fechas, y en la situación actual cerca del solsticio los mejores lugares son los cercanos al ecuador, y concrétamente la latitud 7º sur.

La latitud influye en el tema del ayuno, sobre todo en años en que el Ramadán ocurre cerca de los solsticios, Tal como se ha dicho este año que es en verano las horas de ayuno son más. Pero incluso serán mucho más para latitudes elevadas.

En latitudes extremas
Como actualmente hay musulmanes viviendo en prácticamente cualquier lugar del mundo, en países nórdicos la circunstancia del periodo de ayuno es extrema, y estos años ha sido, según la latitud, de más de 20 horas. Parece que a pesar de ello algunos intentan cumplir la norma y están todo ese tiempo ayunando.
Si alguien estuviera dentro del círculo polar en años del Ramadán en junio o julio en que hay día perpetuo, sería imposible cumplir estrictamente la norma del ayuno. En estos casos se permite utilizar el horario del último lugar en que haya estado y haya habido diferencia clara entre día y noche, o en la región cercana donde la haya, aunque según algunas opiniones se permitiría seguir el horario de la Meca, o incluso dividir el día en 24 horas y considerar 12 de día y 12 de noche teórica.

En la ISS
¿Qué ocurre con los astronautas musulmanes que pudieran estar en la Estación espacial? Allí cada 90 minutos comienza el día. 

El problema no sería el ayuno porque podrían comer muy frecuentemente, cada hora y media en que se hace de noche y no supondría ningún ayuno, pero sí los 5 momentos diarios en que deben rezar, que no les dejaría prácticamente tiempo para hacer otra cosa. Para solucionar estas y otras cuestiones que pueden surgir en el día a día de un astronauta musulmán se ha elaborado una “Guía para el Desarrollo de Ritos Islámicos (Ibadah) en la Estación Espacial Internacional” donde se especifica, entre otras cosas, que respecto a los rezos y obligaciones del Ramadán deben utilizar el horario oficial del lugar de lanzamiento (Baikonur, en Kazajistán).


Un extraño cambio de hora
Como dije antes, el próximo domingo día 17 se produce en Marruecos un curioso cambio de hora para adoptar el horario de verano. Estos cambios habitualmente se realizan en las proximidades del equinoccio, allá por marzo y resulta extraño verlo ahora. Sin embargo desde 2012 en este país se realizan 4 cambios horarios en vez de los 2 habituales, y concretamente este año 2018 después de haber implantado el horario de verano el 25 de marzo se recuperó el de invierno el 13 de mayo, volviendo ahora al de verano.

Cambios de horario en Marruecos en los dos últimos años
Esto es debido a la celebración del Ramadán, porque en años anteriores también esta vuelta al horario de invierno ha coincidido con él. Desde el domingo anterior al comienzo del  mes del ayuno hasta el domingo siguiente a su finalización ha estado en vigor el horario de invierno, probablemente porque es el que se ajusta al horario solar, más lógico de utilizar en estos días en que es fundamental considerar las posiciones del Sol en oraciones y ayunos.




De cara a la posible visualización de una luna en fase muy fina, además de las condiciones meteorológicas, las circunstancias astronómicas varían de un lugar a otro por la situación en el planeta.
En el siguiente gráfico se recogen las posiciones y fase lunar en el momento de la puesta de Sol el día 14 en tres lugares significativos para el mundo musulmán: Las capitales de Indonesia, Arabia Saudí y Marruecos.

En ese momento el cielo está muy brillante y para ver la Luna habrá que esperar a que ambos astros vayan descendiendo, hasta que el Sol esté a determinados grados bajo el horizonte. ¿Cuántos? Todo depende de la fase lunar exacta, de las condiciones atmosféricas, de la agudeza visual … Pero la situación geométrica relativa del Sol y la Luna seguirá siendo la que se recoge en los gráficos.

No he encontrado reseñas concretas de lo que ocurrió en el atardecer del día 14 en estos lugares, pero en mi opinión desde Yakarta sería imposible ver la finísima fase lunar. Al estar situado más hacia el Este que los otros dos lugares, el atardecer ocurre mucho antes y la fase lunar todavía es demasiado fina.
En Riad y Rabat la situación fue mucho mejor porque al aumento de la fase se unió una mayor altura de la Luna que en esas horas de diferencia se fue separando angularmente del Sol.

Los tamaños del Sol y la Luna están exagerados para hacerlos más visibles, pero las posiciones y ángulos son correctos según la escala de altura.

He realizado dos gráficos más, con la situación en Bilbao y Honolulu

Desde Bilbao, aunque la fase de la Luna es mayor que en las tres ciudades del gráfico anterior, la altura es menor por estar más al norte.

Tengo que decir que intenté verla pero fue imposible, a pesar de saber exactamente dónde estaba ya que me lo marcaba mi telescopio computerizado. 
Ni a simple vista, ni con prismáticos, ni con el telescopio, ni se aprecia en las fotos. Y eso que esa tarde tuvimos el cielo más limpio de todo el mes. Mercurio, que se hallaba muy cerca y a la misma altura, lo vi perfectamente con el telescopio. Pero la Luna no tenía suficiente brillo para poder verla yo.
Ahí estaba la finísima Luna, pero no pude verla ¿la ves tu?
Los musulmanes que viven por aquí suelen utilizar los datos de Marruecos y dieron por finalizado el Ramadán el día 14, aunque desde aquí no se viera la Luna (al menos yo no lo conseguí)

He incluido el gráfico de Haway por recoger uno de los lugares habitados en que con toda seguridad mejor se vio la Luna esa tarde. Cuando allí se fue el Sol ya habían pasado unas cuantas horas más, la fase y el brillo habían aumentado y además estaba muy alta.
Haway no es una zona musulmana, pero algunos sí hay, y concretamente allí se opusieron a la polémica ley de Trump sobre prohibición de entrada de personas de estos países.

En general
Todo lo anterior se refiere a la visualización de la Luna este año 2018. Pero como el Ramadán puede ocurrir en cualquier época del año, las situaciones serían muy diversas.
De manera simplificada se recoge en el siguiente gráfico las posiciones de varias lunas de la misma edad en la puesta de Sol, para una latitud 30ºN, aproximadamente en el núcleo del mundo musulmán. Para otras latitudes habría que girar todo el gráfico.


Se aprecia que para estos lugares del hemisferio Norte y relativamente cercanos al trópico, las mayores posibilidades de ver cuanto antes la Luna ocurre en las proximidades del equinoccio de primavera (2 y 4), y las peores en el de otoño (3 y 5).
Además la Luna puede situarse fuera de la eclíptica hasta 5º, como ocurre en la posición 4 y 5 y esto puede modificar levemente la situación, hasta dar valores máximos y mínimos en la altura de la Luna en estos puntos.
El 14 de junio pasado, tenía una latitud eclíptica de -3º

Pero en el crepúsculo en un lugar concreto de cara a observar la primera luna, ésta puede tener diferente edad en cada caso, por lo que intervienen unas cuantas variables que habría que determinar en cada situación. 
Si parece demasiado engorroso hacerlo, no deja de ser interesante el método tradicional aunque pueda parecer arcaico: intentar verla a simple vista.

Quiero dedicar este post a mi amigo José Manuel Pérez Redondo, lector y colaborador de este blog, que siempre me está dando ánimos para continuar en la labor de escribirlo. Él me propuso este tema resaltando la integración de las ciencias y los aspectos culturales.

Hoy va de la Luna, y José Manuel es experto en obtener magníficas imágenes del cielo y de nuestro satélite, algunas de las cuales ya me cedió para publicarlas en "Mirando la Luna"

miércoles, 2 de mayo de 2018

El cielo se mueve, el espectáculo cambia


Después de los dos últimos artículos de este blog, que recogían aspectos concretos y cercanos, es un buen momento de hablar de temas generales del cielo porque esta primavera los astros se animan y además quiero volver a los orígenes describiendo aspectos básicos porque intuyo que tengo nuevos lectores que se empiezan a asomar a este blog y a este mundo.
En cualquier caso, como siempre, en los anexos se pueden encontrar cuestiones más técnicas para público iniciado.

Este artículo también es diferente de los otros más de 150 que ya llevo escritos, en cuanto a la utilización de un nuevo recurso: el diálogo. Porque de vez en cuando conviene cambiar. Son preguntas un poco ingenuas pero que muchas veces suelen surgir.


En ocasiones suelo hablar de los dos paisajes que siempre podemos tener ante nuestros ojos: el paisaje del horizonte hacia abajo y el del horizonte hacia arriba. Aunque este último sea el menos observado, en realidad es un escenario donde el espectáculo que allí se da siempre es diferente. Incluso más que el patio de butacas, separado por el horizonte, desde el que lo miramos.


Observar ese espectáculo y enseñarlo siempre es interesante y placentero. Y si no, que se lo digan a Roberto y Aitor, dos entusiastas profesores de un colegio de Bilbao, con quienes colaboramos desde la AAV en una observación colectiva hace unos días. En los 2 últimos años habían programado 6 observaciones astronómicas y las 5 anteriores tuvieron que suspenderse por culpa de las nubes; alguna incluso a última hora porque la niebla echó por tierra las optimistas previsiones meteorológicas. En esta ocasión la suerte estuvo de nuestra parte.
Observación en el colegio Trueba de Bilbao el 20-4-18

Pero quizás dentro de unos meses se animen nuevamente a intentarlo, porque la función que se vea en el cielo será diferente.

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.

lunes, 6 de noviembre de 2017

Los caminos del Sol, desde Durango

Hoy día 6 de noviembre de 2017 se cumplen 10 años de la inauguración oficial del Aula de Astronomía de Durango, donde yo trabajo.
Una de las zonas del Aula de Astronomía de Durango. Al fondo a la derecha dos módulos didácticos sobre los que hablo en este post.
Con este motivo se ha emitido una reseña sobre el aula, y en general sobre aspectos didácticos de la enseñanza de la astronomía, en el programa de divulgación científica de Radio Euskadi “La mecánica del caracol”.

Puedes escucharlo entre los minutos 15:45 y 33:05 este audio  y si quieres más información sobre las instalaciones, materiales y actividades que se desarrollan, puedes encontrarla en nuestra web .


Ya hablé del Aula de Astronomía de Durango recogiendo aspectos emotivos personales en un post que titulé “Trabajar en el cielo”, y cité alguno de los módulos didácticos de diseño y elaboración propia, que hay allí y que utilizo en mi labor diaria.
Dije que más adelante detallaría el funcionamiento y utilidades de alguno de ellos, y hoy voy a aprovechar la circunstancia del aniversario del Aula para explicar los dos que para mí son más interesantes por su originalidad (son de diseño y fabricación propia, los elaboré hace ya más de 15 años con ayuda de mi alumnado del IES Sestao, y no he visto nada similar en otros sitios), y por los premios que han obtenido.

Se trata de dos módulos interactivos donde, en una primera utilización, se puede apreciar el recorrido del Sol y las sombras a lo largo del día en solsticios y equinoccios. Uno de ellos está calculado para nuestra latitud y el otro en cualquier latitud.

Tienen varias utilidades aún más interesantes, algunas de las cuales (las más técnicas, referidas a estudios de las sombras) detallaré en el siguiente artículo. Ahora, en unas fotos y dos vídeos, puedes apreciar su funcionamiento básico, en lo que respecta a las posiciones del Sol: la diferente trayectoria sobre nuestro horizonte, altura máxima alcanzada en cada fecha y lugares de salida y puesta.

Sobre unos casquetes esféricos se han situado una serie de lámparas en las posiciones que ocupa el Sol cada dos horas en esas fechas y con unos conmutadores se van seleccionando las diferentes situaciones.
El primero recoge lo que se puede observar desde nuestra latitud (43º Norte)
En este primer módulo, de un tamaño de 1,5 metros de ancho, se ha representado la zona de la bóveda celeste, por donde vemos moverse el Sol en la latitud de Durango con piezas de cartón pintadas de azul; y se ha colocado a escala el horizonte con imágenes reales de los llamativos montes que se ven desde la zona, con la orientación adecuada.
Sobre la bóveda se sitúan las lámparas que representan las posiciones del Sol y con unos conmutadores giratorios que aparecen en primer plano en la imagen se elige la fecha y la hora deseadas, encendiéndose la lámpara correspondiente.

jueves, 14 de septiembre de 2017

Una cosa pequeñita llamada Dafne

Mañana 15 de septiembre de 2017 la misión Cassini terminará su largo periplo de 13 años desde que llegó a las inmediaciones de Saturno, sumergiéndose en la atmósfera del fotogénico planeta y desintegrándose. 
Además de suministrar importantes datos científicos que nos permite conocer cada vez mejor las características del sexto planeta, de sus anillos y de sus satélites, nos ha dejado imágenes impresionantes. Seguramente habrá sido la misión espacial que ha dado lugar a una galería de imágenes más espectacular por su cantidad, variedad y belleza.
Ilustración artística de la Nave Cassini en las cercanías de Saturno. (NASA/JPL Caltech)
Pongo a continuación varios enlaces en los que puedes encontrar información sobre la misión Cassini (los dos primeros de la NASA y el tercero un audio de Radio Euskadi), pero te sugiero que las dejes para luego, porque hoy quiero hablar solo de un minúsculo capítulo de esa historia.
Como lo cortés no quita lo valiente, y teniendo en cuenta que recientemente he criticado la política de divulgación seguida por la agencia espacial norteamericana con motivo del pasado eclipse de Sol, en este caso debo decir: “Gracias NASA”

- Aquí una información exhaustiva de la misión (en inglés)
-En esta otra, la galería de imágenes:
https://www.nasa.gov/mission_pages/cassini/images/index.html
- Si quieres escuchar un breve resumen de la misión y al científico principal de Cassini en la ESA (Agencia Espacial Europea) Nicolas Altobelli, explicando el final de la misma, a partir del minuto 30:40 en este audio: http://www.eitb.eus/es/radio/radio-euskadi/programas/la-mecanica-del-caracol/audios/detalle/5066364/arqueologia-fantastica-gran-final-cassini-virus-oceanicos/

En cualquier caso, para ir abriendo boca te pongo varias imágenes obtenidas por Cassini, que he seleccionado de entre las muchas que me han gustado especialmente, antes de meterme con el tema de hoy.
Saturno a contraluz con el Sol detrás.   (NASA/JPL-Caltech/SSI)
Los extraños satélites Hiperión y Pan con aspecto de esponja, y ravioli o ala de sombrero  respectivamente. Hay otro satélite (Atlas) de aspecto muy parecido a Pan (NASA/JPL-Caltech/SSI)
 Aunque parece un eclipse anular, el anillo luminoso es la atmósfera de Titán casi a contraluz, con los anillos de Saturno delante y Encélado en primer plano. En estos dos satélites se han descubierto, gracias a los datos aportados por la misión Cassini-Huygens, condiciones que incluso podrían hacer pensar en la posibilidad (de momento es solo una elucubración poco probable) de existencia de vida microbiana. (NASA/JPL-Caltech/SSI)

Pero a mí personalmente, lo que más me ha impresionado de todo lo que en estos 13 años nos ha mostrado Cassini ha sido el descubrimiento de un satélite muy pequeñito llamado Dafne.
Este satélite de apenas 7 kilómetros se mueve entre los anillos de Saturno, en la llamada división Keeler.
Ya lo conocía “de oídas” antes de ver las imágenes de Cassini, y alguna vez he hablado de él en alguna conferencia, de su órbita situada en un hueco del anillo A (el más exterior de los dos anillos más brillantes) y de las interacciones que tiene, al igual que otros satélites pastores, con las partículas de los anillos. Pero las fotos que ha obtenido la sonda que ahora finaliza su viaje me parecen sencillamente impresionantes. No las imágenes del satélite en sí, sino de “la movida” que monta con su paso.

Conocí a una chiquilla menuda, aparentemente muy poquita cosa, pero que también provocaba alboroto a su alrededor. Se llamaba Dafne y siempre me ha venido a la memoria cuando he oído hablar o cuando he visto imágenes del astro que lleva su mismo nombre.

Este satélite, el tercero en distancia al planeta, mide menos de 7 kilómetros y, por su tamaño, desde luego que no merecería hablar mucho de él.
Entonces ¿por qué le dedico un artículo del blog?

Por esto:
En una determinada zona los anillos parecen extrañamente removidos. Esto delató la existencia de Dafne antes de ser encontrada.
Creo que entenderás mis razones:
Al moverse entre los anillos, en la llamada división de  Keeler  que, por supuesto, el satélite ha ocasionado, provoca esas ondulaciones en los bordes de ese surco. 

Hay algún otro satélite que también hace algo parecido aunque una escala muy inferior. Pero...
En esta otra foto, con una iluminación del Sol casi en la dirección del plano de de los anillos se ve algo más: el relieve.
Fijándose en las sombras, tanto la de Dafne como sobre todo las de esas líneas sinuosas, se aprecia que las llamativas ondulaciones sobresalen por arriba y por abajo del plano de los anillos formando unos relieves extraños.

Entre las muchísimas sorpresas que hemos descubierto en las cercanías del sexto planeta gracias a Cassini, desde luego para mí ésto es de lo más curioso.  


Existen otros satélites, tanto de Saturno como de Urano, llamados satélites pastores porque de alguna manera pastorean las partículas de los anillos con su atracción gravitatoria manteniendo sus bordes bien definidos, y algunos de ellos también ocupan estrechos huecos en el anillo. 
En alguna ocasión hablaré de ellos y la curiosa mecánica gravitatoria que les convierte en "pastores", pero hoy el protagonista es Dafne porque es especial ya que en los otros casos no se producen esas ondulaciones tan llamativas.

Ello es debido a que la órbita de Dafne no está exactamente en el mismo plano que los anillos, sino ligeramente inclinada. Por eso durante la mayor parte de su órbita (que tarda poco más de 14 horas en completarla) está situado por encima o por debajo del plano de los anillos y periódicamente, cada 7 horas aproximadamente, atraviesa dicho plano.

Cuando está por encima de los anillos, atrae hacia arriba a las partículas, formando una elevación, y el efecto contrario cuando está por debajo.

Todo parece lógico, pero si levanta las partículas a su paso tanto a su izquierda como a su derecha ¿Por qué a un lado del hueco las ondulaciones están solo después de la posición del satélite y al otro están antes?
Es una consecuencia lógica teniendo en cuenta la velocidad con que se mueven en su traslación alrededor se Saturno. Según la distancia a la que se encuentre del planeta, una partícula o un satélite tiene determinado totalmente su periodo (se puede calcular por la tercera ley de Kepler) y por lo tanto su velocidad.

Las partículas del anillo situadas en el borde exterior de la división de Keeler se mueven más despacio que Dafne porque están más lejos del planeta, y por eso la ondulación producida por el satélite (por ejemplo cuando se encuentra éste por encima del plano del anillo) se va retrasando respecto a él. Al cabo de una vuelta de Dafne, volverá a estar nuevamente encima del plano y se encontrará con la zona del anillo anterior a la ondulación y producirá una nueva onda delante de esa. Así van surgiendo sucesivas ondulaciones, cada vez ligeramente adelantadas, aproximadamente cada 14 horas una sinusoide completa con su zona superior e inferior.

Lo contrario ocurre con el borde interior de la división de Keeler, donde las partículas se mueven más rápido que Dafne y las nuevas ondulaciones aparecen detrás de las anteriores, según el sentido de giro alrededor de Saturno.

Si tomamos como referencia la posición del satélite, las partículas del anillo exterior (del borde exterior de la división de Keeler) se van moviendo respecto al satélite en sentido horario visto desde el Norte, y las del anillo interior en sentido contrario. 
La siguiente imagen corresponde a la cara sur de los anillos y por eso el sentido del movimiento es al revés.

Si nos imaginamos que estamos situados en Dafne, veríamos como subimos y bajamos respecto al plano del anillo, mientras las ondulaciones creadas por él anteriormente, a uno y otro lado, se van separando y dejando hueco para que surjan otras nuevas.


Aunque todo se mueve en el mismo sentido, respecto a la posición de Dafne los dos grupos de ondulaciones se van separando y en el espacio que dejan se irán formando otras. La imagen corresponde al momento en que Dafne empieza a salir del plano del anillo hacia el frente de la imagen (cara Sur) y está a punto de originar dos nuevas ondulaciones (una a cada lado de la división de Keeler) en una zona todavía plana.


Así unas ondulaciones se van adelantando y otras retrasando respecto a Dafne y siempre las más recientes y evidentes estarán próximas a la posición del satélite.

Las imágenes más impresionantes y clarificadoras se aprecian cuando el plano de los anillos está casi en la dirección del Sol, porque al llegar la luz casi “de canto” las sombras se proyectan sobre el anillo y se hacen evidentes. Eso ocurre en periodos cada 15 años y teniendo en cuenta el tiempo que Cassini ha estado por ahí, fue solo alrededor de 2009 cuando pudo obtener las mejores fotos de la movida. 

La influencia gravitatoria de Dafne sobre las partículas de los anillos no se reduce a lo que aquí he contado y, como he escrito antes, actúa igual que otros satélites pastores frenando o acelerando dichas partículas y modificando de esta manera sus órbitas. 
Pero hoy me quedo con esta historia que ocurre en un lugar minúsculo de las proximidades del sexto planeta, y podemos hacernos una idea del contexto en estas dos imágenes:

En la foto de la izquierda aparece ese diminuto puntito que es Dafne haciéndose notar apenas por su sombra y por lo que monta a su alrededor, y en la de la derecha una visión más amplia de los anillos y el borde del planeta. Como referencia se ha indicado en esta segunda imagen la situación de las dos líneas oscuras de la anterior: la división de Encke y la de Keeler que en esta segunda foto casi ni se intuye.

Dafne es así: pequeña pero revoltosa.

lunes, 28 de agosto de 2017

Cae la Espiga

Las estrellas más brillantes del cielo tienen su nombre propio y una de ellas es Spica o la Espiga. Es la más destacada de la constelación de Virgo y su nombre, que tiene origen latino, no fue elegido al azar, sino que como en muchos otros casos tiene que ver con el lugar en que está situada y en este caso también en las consecuencias que eso tiene en la mecánica celeste.
Desde Araúzo de Torre, el 21-7-2017 a las 22:53, 75 minutos después de ponerse el Sol
Spica (o Espiga) es la estrella que está a la izquierda del punto más brillante, que corresponde a Júpiter.

Parece ser que los romanos la denominaron de esa manera porque cae cuando caen las espigas. La relacionaban con la agricultura y con su diosa Ceres porque esta estrella es visible durante la primavera y parte del verano a principio de la noche y deja de verse (puede decirse que cae) cuando las espigas de cereal han madurado y han sido recogidas

La expresión “cae” es muy gráfica y adecuada en este caso porque, a medida que va transcurriendo el mes de agosto, en cuanto anochece y empezamos a ver las estrellas en el cielo, la Espiga aparece cada día más baja, más cercana al horizonte Oeste, hasta que es imposible verla.

Distintas imágenes en distintas fechas, 75 minutos después de la puesta de Sol, tomadas desde el mismo lugar (precisamente allí donde mi abuelo cada verano trillaba las espigas de la cosecha, y en esa caseta -todavía se la conoce como la caseta de Casimiro- guardaba aperos y herramientas).
En principio el grado de oscuridad debería ser similar en todas las fotos aunque en la del día 5 el paisaje aparece iluminado con la luz de la Luna casi llena.  También en la primera lo hace ligeramente una fina luna de 3 días que aparece redonda por la sobrexposición necesaria para que aparezcan estrellas.
En estas imágenes, tomadas a lo largo de estos meses de julio y agosto, puede verse el proceso de la evolución de las posiciones de Spica en intervalos de varios días, cada vez más cerca del horizonte. Este año ha estado acompañada de Júpiter (que se le ha ido acercando poco a poco) lo que ayuda a su localización, pero otros años va cayendo sin compañía.

martes, 6 de junio de 2017

Tres eclipses simultáneos

Los días de Luna llena hay un espectáculo muy atractivo en lugares con horizonte despejado: Ver la puesta de Sol y a continuación volver la mirada en dirección contraria y ver la salida de la Luna. A mi hermana le gusta verlo siempre que puede.

Imagínate que en una de éstas ocurre un eclipse solar justo antes de ponerse el astro rey y cuando te vuelves hacia el Este ves salir la Luna también eclipsada… 
Bueno, aquí esa sesión es totalmente imposible, pero hay un lugar donde estará en cartelera. Y no solo eso, sino que a continuación aparecerá una segunda luna también eclipsada. 

Mañana es el día. Pena, que sea en un lugar a más de 700 millones de kilómetros de aquí.
Porque mañana día 7 de junio de 2017 por la tarde (hora central europea) y durante 45 minutos, se estarán produciendo a la vez un eclipse de Sol y dos de luna. Ocurrirá en Júpiter.

Encontré estos datos casualmente hace un par de semanas mientras buscaba ejemplos para hablar de las resonancias  que se producen entre los satélites del planeta gigante. Este post  puede considerarse una continuación de aquel con un punto de vista diferente: desde allí. O también uno más de la serie sobre los cielos de otros mundos y podría haberlo titulado “el cielo de Júpiter”, porque le ha llegado justamente el turno al quinto planeta y porque estos fenómenos son lo más representativo de lo que podría verse suponiendo que pudiéramos situarnos en el borde superior de las nubes de ese astro.  

Desde el borde exterior de la atmósfera de Júpiter: A las 15:53 T.U.  ya ha empezado el eclipse de Ganímedes con la fase parcial, con el satélite situado en la constelación de Virgo muy cerca de Spica (apenas a 3 grados de distancia), mientras en la misma zona del cielo aún más cerca otro de los satélites, concretamente Europa, está totalmente eclipsada.
Es una pena no poder estar mañana allí y ver el magnífico triángulo casi rectángulo isósceles.

A la misma hora el satélite Io está produciendo un eclipse de Sol (total o parcial según la zona desde la que se observe) situado en la parte opuesta del cielo que los otros dos. En la imagen el comienzo del eclipse total. Mercurio que se vería a menos de un grado, y Venus a menos de 7, completarían una imagen espectacular.
En el eclipse de Sol por Io, éste en fase nueva aparecería oscuro, casi negro a simple vista aunque teniendo en cuenta la luz cenicienta, distancias, albedos, y la foto que obtuvo Carlos Bertoni del eclipse de Sol del 3-11-94 que puse al final del artículo en que hablé de ese tema seguramente sería posible obtener una imagen similar a este montaje, desde una nave situada casi en el borde de la atmósfera marciana, un poco por el interior de ella.

miércoles, 24 de mayo de 2017

El baile sincronizado de los satélites galileanos

Resonancias (2)


Hace poco más de un mes escribí un artículo sobre las resonancias gravitatorias orbitales. Siguiendo con el tema, hoy recojo un nuevo ejemplo, sin duda el más curioso y completo en nuestro Sistema Solar: El que se produce con los 4 grandes satélites de Júpiter.


Ahora es un buen momento para hablar de estos astros porque estas semanas son las más cómodas y propicias para observar los fenómenos de ocultaciones, tránsitos y eclipses a los que me referí hace un año en el post titulado“Júpiter, ahora si”, y en algunos aspectos los dos temas están relacionados. Este mismo sábado (27 de mayo de 2017) tendremos un ejemplo destacado.

Pero este artículo quizás sea algo árido para un blog “para todos los públicos”, así que como en otras ocasiones recomiendo que, si se hace pesado, lo dejes y esperes al siguiente post que será muy curioso y cortito.


 Descubrimiento de los satélites.


El 7 de Enero de 1610, utilizando un telescopio elaborado por él mismo, Galileo percibió 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, 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 pero también se les conoce como satélites galileanos, en referencia a su descubridor.

El 7 de enero de 1610 a primera hora de la noche, 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 en total veía 3

 Periodos orbitales y resonancias.

Tal como Galileo comprobó ya en las primeras observaciones, las posiciones de estos satélites cambian muy rápidamente, y con cualquier telescopio se puede apreciar que en solo unas horas su colocación entre ellos y respecto a Júpiter puede haber variado bastante.

Evidentemente en sus movimientos siguen las leyes de Kepler, estando determinados sus periodos exactamente por su distancia al planeta; y aunque pudiera pensarse en puras casualidades, las interacciones gravitatorias y las resonancias que originan les han colocado en posiciones en que se producen circunstancias muy curiosas:

Las órbitas tienen una excentricidad muy pequeña, siendo prácticamente circulares, y los periodos sidéreos de revolución alrededor de Júpiter de cada satélite son los siguientes:
Io 1.769  días terrestres , Europa  3.551  ,  Ganímedes  7.155  y  Calixto  16.689

Debido a estos números existe una resonancia en los periodos orbitales de los tres satélites galileanos más próximos al planeta según la cual por cada vuelta de Ganímedes, Europa da casi exactamente 2 vueltas e Io 4.
Efectivamente, el resultado de multiplicar 4 x 1.769  y 2 x 3.551 es casi igual a 7.1