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

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sábado, 30 de septiembre de 2023

Imágenes de "La luna llena más cercana a..." y algo más

Para compensar los áridos desarrollos geométricos del artículo anterior, sobre la luna llena más cercana al equinoccio de otoño, este es mucho más breve y más amable. Bueno, al final incluyo un anexo que completa la última explicación del anterior artículo.

En esta ocasión la meteorología ha sido propicia y ha permitido tomar imágenes que ilustran toda la teoría, y pude captar la salida de la luna llena ayer día 29, la más cercana al equinoccio y, como dije, la más breve.

Están tomadas desde la playa de Somo, en Cantabria (latitud 43 N)


El lugar era propicio para, moviéndose un poco, ver nuevamente el espectáculo, incluso con un escenario más atractivo.


Y nuevamente salió la Luna:



También intenté obtener el ocaso lunar, ya el día 30. Pero una vez en menguante y con una diferencia máxima respecto al día anterior, era ya pleno día y, aunque se distinguía poco antes de ocultarse, durante la puesta prácticamente no se apreciaba.







Es precisamente este tema, y sus implicaciones, lo que no quedó justificado plenamente en el post anterior, e intentaré explicar. Ya lo he incluido al final de aquel, pero después de publicarlo, por lo que lo repito ahora:

El hecho de que la Luna llena cercana al equinoccio de otoño esté en la zona que ocupa el Sol en el de primavera, y ser en esos momentos cuando más aumenta la duración del día de un día a otro, (la presencia del Sol por encima del horizonte) origina que nuestra luna salga ahora con poca diferencia de tiempo respecto al día anterior, y esa diferencia vaya aumentando cada día, a partir de la fase llena.

Pero también podría ser que se ocultase cada día más tarde, aumentando también el tiempo en que está por encima del horizonte.

Con un gráfico sobre las posiciones de la luna llena próxima al equinoccio y las siguientes, teniendo en cuenta la inclinación de la eclíptica (que puedes ver en este enlace), queda claro que  ambas cosas son ciertas. con valores pequeños en el orto y mucho más grandes en el ocaso:

A partir de la luna llena se han colocado las posiciones del satélite en los días siguientes.
A la izquierda, al principio de la noche, las diferencias de la salida de la Luna de un día a otro son pequeñas pero van aumentando, mientras que en el gráfico de la derecha, al final de la noche, las diferencias en la puesta son muy grandes pero disminuyen poco a poco.

Todo esto es válido solamente para estas fechas.



miércoles, 27 de septiembre de 2023

La luna llena más cercana al equinoccio

  

Todos conocemos aproximadamente las peculiaridades del movimiento del Sol en los distintos momentos del año: La duración del día, los lugares de salida y puesta, la altura que alcanza sobre el horizonte, y cómo todo ello va cambiando según la estación.

Sin embargo es mucho menos conocido en el caso de la Luna, y más complejo porque aquí los cambios son más rápidos y también cuenta la fase. Si el Sol a lo largo del año recorre la línea de la eclíptica, también lo hace la Luna cada 27.3 días pero puede estar hasta unos 5º más al norte o al sur, que es la inclinación de su órbita respecto a dicha línea de la eclíptica.

La Luna Llena estará situada en la zona opuesta al Sol, es decir, en el lugar que ocupaba éste 6 meses antes (o después), el cuarto creciente está en los lugares en que estará el Sol en la siguiente estación (tres meses después) o el cuarto menguante donde estuvo el astro rey tres meses antes. Por eso lo de la famosa "luna de enero" que ocupa la altura y recorrido del Sol del verano y por eso destaca tan alta en el cielo.

El Sol se mueve en el ecuador y la Luna dentro de una franja de 5º a ambos lados de la eclíptica.
Todas las fases lunares representadas corresponden a las proximidades del equinoccio de otoño.

Al día siguiente de la fase llena la Luna habrá avanzado en la eclíptica unos 13º hacia el este debido a su movimiento alrededor de nuestro planeta (360/27.3=13.19º, y su posición será la opuesta a la que ocupaba el Sol aproximadamente 13 días después). Como la hora viene determinada a partir de la posición del Sol, la Luna saldrá más tarde que el día anterior y se pondrá más tarde. La altura que alcance será mayor que el día anterior si estamos en verano u otoño (ya que el Sol va alcanzando una menor altura) 

La siguiente luna llena alcanzará una mayor altura que la anterior si estamos en verano u otoño, ya que el Sol va alcanzando una menor altura y, como se dijo, está en la posición opuesta.

La salida de la Luna es un momento muy especial, sobre todo en fase próxima al plenilunio.

La aparición al atardecer de una luz inesperada, que a veces parece un fuego, e incluso puede dar pie a una situación romántica. Pero ¿Cuánto dura?

Desde que se ve el primer rayo de luna hasta que aparece completa por encima del horizonte en una latitud media son unos 3 minutos o poco más.


Por supuesto aquí está acelerado

Aprovechando un comentario de Rafael Martínez voy a analizar alguna de estas circunstancias, a partir de la luna llena más próxima al equinoccio de otoño, que ocurrirá este próximo día 29.

Concretamente Rafael citaba dos cuestiones:

1- La salida de la Luna llena próxima a los equinoccios, desde el momento en que empieza a asomar por el horizonte hasta que sale completamente es más rápida que en otras fechas, y en los solsticios más lenta.

2- A partir de la Luna llena próxima a los equinoccios, los días siguientes sale antes que en otras fechas

Estas circunstancias no son triviales, y por ello voy a intentar explicarlas dentro del siguiente anexo:




1- La distinta duración del orto lunar se debe a varias causas, siendo la principal la diferente longitud del recorrido que hace la Luna llena desde que empieza a salir hasta que acaba, debido a la diferente inclinación de su trayectoria.

Para empezar, conviene visualizar la situación en el Ecuador: 
La Luna, como los demás astros, sale allí en una dirección vertical, y en solsticios y equinoccios sigue una trayectoria según planos verticales paralelos separados por 23.5´

Para otra latitud todo es similar, pero estos planos estarán inclinados un ángulo igual a la colatitud del lugar.
Como se ha dicho, las posiciones en solsticios de la luna llena son opuestas a las del Sol

Aunque pueda parecer que esto implique que la Luna salga en todas las fechas según una trayectoria con la misma inclinación, se aprecia que no es así si se considera que la orientación del horizonte es diferente en cada caso:


Vista la situación en planta se aprecia que mientras que la altura que alcanza la Luna en los 3 casos  cuando ha acabado el orto lógicamente es la misma, la base (línea fusia) sobre la que se mueve respecto al centro del lugar es mayor en los solsticios, con lo que sobre los horizontes respectivos la trayectoria de la Luna será mayor, y tardará más tiempo en completarla por lo que la duración del orto será mayor que en los equinoccios..

Como se podría deducir a partir de gráficos similares, las diferencias son mayores cuanto mayor es la latitud. 
Concretamente la situación en la latitud 50º N es esta:
Comienzo y final del orto lunar para las lunas llenas próximas a solsticios y equinoccios


- En el caso del ecuador, según los anteriores gráficos y razonamientos, la duración del orto sería siempre la misma porque la Luna se mueve según una trayectoria vertical, pero en realidad no ocurre así: es también más breve en los equinoccios aunque la diferencia sea más pequeña (apenas unos pocos segundos), pero ahora el motivo es diferente: El pequeño movimiento de la Luna respecto a la esfera celeste en el tiempo que dura el orto debido a su traslación alrededor de la Tierra.


Cuando sale la Luna por el horizonte la vemos moverse aproximadamente en la dirección del ecuador (como a los otros astros)  pero respecto a la esfera celeste de fondo se mueve ligeramente en sentido contrario aproximadamente en la dirección de la eclíptica al girar alrededor de la Tierra.

En los solsticios la zona de la eclíptica cercana a la Luna llena (zona opuesta al Sol) es casi paralela al ecuador, y en los equinoccios forma un ángulo de 23.5º, con lo que ese recorrido de la Luna al proyectarlo sobre el ecuador será más pequeño, y la salida de la Luna será más breve:

La Luna pasa de A a B (se ha exagerado para una mejor visualización) durante el orto lunar.
Tampoco este paso será igual en todos los casos: donde se alargue el orto, B estará aún más separado y se alargará aún más.

Para visualizar mejor el efecto lo colocamos con el ecuador celeste vertical, tal como se vería, dejamos fija la esfera celeste y movemos el horizonte:



Puede parecer paradójico que visto desde el Ecuador es en los equinoccios cuando sale inclinada y esto implique una menor duración del orto, mientras que en otros lugares el efecto era el contrario. La explicación es que esta inclinación se debe al movimiento de traslación de la Luna y no al de toda la bóveda el este motivada por la rotación de la Tierra.

Este efecto también aparecerá en otras latitudes, pero es mucho menor que el anterior, e incluso para algunas latitudes realizaría el efecto contrario (en el equinoccio de otoño alargaría un poco el orto)

En el gráfico se ha exagerado el desplazamiento de la Luna mientras está saliendo para apreciar mejor las diferencias en distintos momentos.

Además se ha tomado un mismo desplazamiento de A a B de la Luna en ambos casos, aunque lógicamente cuando el orto dura más le dará tiempo a un desplazamiento mayor y eso incluso daría más peso al razonamiento.

En el anterior gráfico se ha colocado la Luna en la eclíptica, cuando en realidad puede estar separada de ella hasta 5º, pero los resultados serían análogos.

- Además existe otro factor que modifica la duración de ese orto: la cercanía al perigeo o apogeo, ya que si la Luna está en el perigeo se verá más grande con lo que su orto duraría un poco más. Además la Luna se moverá alrededor de la Tierra más rápida por la segunda ley de Kepler y con ello las posiciones A y B estarán más distanciadas aumentando más la duración del orto.

En el equinoccio de otoño se ha supuesto la Luna cercana al perigeo, como ocurre este año

Por el contrario, una luna llena cercana al apogeo implicará un tiempo menor en el orto lunar.

- Además, como estamos hablando solo de lunas llenas cercanas a equinoccios o solsticios, y ésta fase puede ocurrir más o menos cercana a los mismos, esto también influirá. Por ejemplo si fuese justo el equinoccio, su salida sería más rápida.

- Tampoco hay que olvidar que todo lo anterior se refiere a la luna llena situada exactamente en la eclíptica. Si aparece desplazada de esa línea (como se ha dicho puede estarlo hasta 5º) aumentará o disminuirá el efecto de las otras circunstancias.

Así, si desde el hemisferio norte quieres pasar un rato romántico lo más largo posible mientras veis salir la Luna, deberéis viajar hacia el norte, un año en que haya luna llena el 21 de junio, que en esas fechas pase cerca de su perigeo y que su latitud eclíptica sea próxima a 5º Sur (que esté lo máximo por debajo de la eclíptica).

Pero si tienes prisa y te conformas aunque no sea el récord, por ejemplo desde una latitud 60ºN la luna llena del próximo 27 de diciembre tardará en salir 11 minutos, o mejor el 21 de junio, que serán nada menos que ¡16 minutos!

Si la Luna llena marcada en rojo coincide con su perigeo, nos daría un orto aún más largo

En definitiva, son varias las circunstancias que influyen en la duración del orto lunar, pero siempre las de las lunas llenas cercanas al equinoccio serán las más breves.

Así en este año 2023 en la luna llena del 29-9, la más cercana a este equinoccio de otoño, el orto dura 2 minutos y 56 segundos, mientras que en el solsticio de verano (luna llena el 3-7) fueron 3 minutos y 45 segundos (la máxima de todo el año) y en el de invierno (27-12) serán 3 minutos y 29 segundos.

En el pasado equinoccio de primavera se produjo la duración mínima, el 7-3 fueron 2:46, menor que la de ahora, porque estaba mucho más lejos del perigeo.

Para otras fechas entre solsticio y equinoccio, evidentemente la duración del orto será intermedio entre estos.


2- Después de la Luna llena próxima al equinoccio, los días siguientes la Luna sale con menos diferencia que en otras épocas del año.

Como se ha visto, de una luna a la siguiente recorre unos 13º 

La luna llena está en la zona opuesta al Sol. Por tanto la Luna llena próxima al equinoccio de otoño estará en la posición del Sol en el de primavera. Al día siguiente se habrá movido unos 13 grados y por ello ocupará la posición del Sol unas dos semanas después, y así sucesivamente los siguientes días.


Cuanto más cerca del equinoccio de primavera no solo los días con cada vez más largos, sino que también es cuando más alargan (el día más largo es el del solsticio de verano, pero el alargamiento es menor) y por ello más disminuye el tiempo de una salida del Sol de un día a otro, y lo mismo le ocurrirá a la Luna en el equinoccio de otoño (aunque vaya en tramos de 13 días) por corresponderse con esas posiciones del Sol.

De todas formas este razonamiento no está completo, porque también la Luna podría aumentar la hora de puesta con el mismo resultado. Pero la diferente inclinación de la eclíptica, en estas fechas en el hemisferio norte, más horizontal a la salida de la Luna llena y más vertical a la puesta, hace que se cumplan ambas circunstancias.

A partir de la luna llena se han colocado las posiciones del satélite en los días siguientes.
A la izquierda, al principio de la noche, las diferencias de la salida de la Luna de un día a otro son pequeñas pero van aumentando, mientras que en el gráfico de la derecha, al final de la noche, las diferencias en la puesta son muy grandes pero disminuyen poco a poco.

Todo esto es válido solamente para estas fechas.

Con la Luna llena cercana al equinoccio de primavera ocurrirá lo contrario, por corresponderle posiciones del Sol de otoño, con días cada vez más cortos y ortos cada vez más separados.

Este año 2023 los datos en la latitud 40ºN son los siguientes: De la Luna llena del equinoccio de otoño (29-9) a la siguiente, además del día sale solo 26 minutos más tarde , las siguientes 28, 31, 37,

En el equinoccio de primavera (12-3 a la siguiente) 1 hora 10 min. las siguientes 1:12, 1:9, 1:5

Solsticio de invierno (27-12)  1:2, 1:5, 1:4

En el solsticio de verano (4-6)    1:8   57 min, 45 min, 

Por lo que es ahora mismo, cuando la luna llena y las de los siguientes días aparecerán por el horizonte con no demasiada diferencia en la hora, mucho menos que otras veces.

Pero si consideramos los ocasos lunares, estos ocurren muy separados aunque cada día menos, con diferencias de 1h 15m, 1h 12m, y 1h. 7m en esta ocasión, a partir del día 29.

En el próximo post, las imágenes del orto de la luna del día 29.


sábado, 24 de septiembre de 2022

Júpiter se acerca

 

Como en otras muchas ocasiones los medios de comunicación, con mayor o menor fortuna, se han hecho eco de un tema astronómico que aunque no tiene una excesiva importancia, de él podemos sacar conclusiones y aprender algunas cosas.


Como suele ser frecuente en estos casos, se han colado algunas imprecisiones en los titulares. Los números no son correctos (es cierto que en 1951 Júpiter estuvo más cerca que ahora, pero también en 1963) y cuando dicen "Júpiter y sus lunas" querrán decir "también sus lunas".

Pero esto último puede dar pie a un absurdo: 

Quizás han tomado e interpretado erróneamente alguna otra información. Porque Júpiter se ve siempre a simple vista y destaca mucho, aunque esta errata suele ser frecuente con los planetas.

Lo cierto es que la mayoría de personas podremos ver al quinto planeta más brillante, y por un telescopio más grande, de lo que nunca lo hemos hecho porque está lo más cerca de los últimos 59 años: a una distancia de 591 millones de km. Aunque la diferencia con algunas otras ocasiones sea muy pequeña, 

Por ello hay que decir que no es ningún fenómeno espectacular, pero pensemos en que muchas personas (probablemente tú) en toda su vida no han estado nunca tan cerca del planeta gigante ni lo volverán a estar; por lo que aunque no se vea muy diferente de lo habitual no deberíamos perder la ocasión.

Júpiter en días próximos a su oposición en 2020. Aunque sea en fechas lejanas del máximo acercamiento, si no está visible la Luna ni Venus ni Marte en oposición, Júpiter es el astro más brillante en el cielo nocturno.

En realidad la distancia Tierra-Júpiter cambia a lo largo del año, fundamentalmente debido al movimiento de la Tierra alrededor del Sol y oscila aproximadamente entre unos 600 y 900 millones de km.

Órbitas a escala y distancias aproximadas

Estos números están en una proporción de 2 a 3 (1 a 1.5) que puede parecer proporcionalmente mucha diferencia pero por ejemplo en el caso de Marte es de 1 a 6.

Júpiter en un año terrestre se mueve poco, ya que tarda 12 en completar su órbita. La situación más favorable, cuando está más cercano a la Tierra se llama oposición porque desde aquí aparece en la parte opuesta al Sol: Sale cuando éste se pone y por el punto contrario del horizonte, es decir hacia el Este. En esta situación, y visto en planta, se podría trazar una línea recta que pasara por el Sol, la Tierra y Júpiter.

Júpiter en oposición.
Los tamaños y las formas de las órbitas están a escala. No así los tamaños de los astros.

Si Júpiter está en oposición, al cabo de poco más de 13 meses vuelve a estarlo. 

Este intervalo no es fijo y puede variar entre un año y 30 días, y un año y 38 días debido a la diferente velocidad de los astros según la zona de la órbita en que estén, por la segunda ley de Kepler.

Al cabo de 12 meses la Tierra vuelve a estar donde ocurrió la anterior oposición, pero Júpiter ha avanzado 15º (360º/12) por lo que nuestro planeta necesita un mes más para situarse enfrente de esa nueva posición, y unos pocos días más para compensar lo que Júpiter ha recorrido en ese mes, y ocurra así una nueva oposición.

Prácticamente todos los años hay oposición (excepto si la del año anterior ocurre en diciembre o finales de noviembre). Entonces ¿por qué ahora está más cercano que otras veces?  Todas las oposiciones no son iguales de cercanas debido a que las órbitas son ligeramente elípticas, la de Júpiter algo más que la de la Tierra, y por ello serán más favorables aquellas en que Júpiter se encuentra cerca de su perihelio (más cerca del Sol, y por tanto más cerca de la Tierra)

El perihelio de Júpiter (lugar de su órbita más cercano al Sol) se produce en un punto en que se alinea la posición de la Tierra con el Sol el 3 de octubre: Si el 3 de octubre trazamos una línea Sol -Tierra y lo prolongamos, pasaría por el perihelio de Júpiter.

Se ha exagerado mucho la excentricidad de la órbita de Júpiter para apreciar las diferencias

Como cada año la oposición de Júpiter se produce en diferente fecha, cuanto más próxima esté al 3 de octubre, más cercanos estarán los dos planetas, salvo pequeñas variaciones en sus órbitas por influencias gravitatorias. Este año la oposición ocurre a solo 7 días antes de esa fecha, en 1963 fue 5 días después y en 1951 fue precisamente el día 3.

Observar a Júpiter

Vamos a lo práctico: Cómo localizar a Júpiter. Según lo que se ha dicho es el objeto más brillante del cielo nocturno (estos días no están no están la Luna ni Venus) teóricamente el día de la oposición sale por el Este en el momento de ponerse el Sol. como nuestro horizonte no será perfecto, habrá que esperar, pero cuando el cielo esté negro ya estará visible a no ser que tengamos un horizonte muy alto con lo que la espera será mayor. Luego cada día sale un poco antes con lo que cuando se haga de noche estará cada vez más alto.

En realidad la oposición de un planeta es una situación favorable, tanto porque esté más cerca como porque es visible durante toda la noche.

Si no hay tanta diferencia con otras ocasiones, ¿dónde está la ventaja que tanto se anuncia? ¿Quizás en la posibilidad de observar alguno de sus 4 principales satélites con prismáticos, tal como se cita en algunas noticias?

En muchos lugares siempre se ha dicho que es posible verlos, no solamente ahora. 

Pero depende mucho de las características de los prismáticos (al menos un 7X50 o mejor 10X50), su colocación, de la agudeza visual, el punto de enfoque exacto, la altura sobre el horizonte, la oscuridad del cielo y otros factores, porque es algo crítico. Lógicamente cuanto más cerca esté Júpiter de nosotros más fácil será, y es cierto que yo no lo había conseguido nunca hasta ahora. No es preciso que sea el día 26 y hay mucho margen, pero también es posible que no lo consigas. Desde luego con cualquier telescopio no tendrás problema; podrás apreciar también sus bandas nubosas, su famosa mancha roja,... todo más cerca que nunca, pero solo poquito más que en otras oposiciones.

Ilustración de lo que podría verse con prismáticos, realizada a partir de una foto con teleobjetivo, de Júpiter y 3 de sus satélites. El cuarto podría estar delante del disco, detrás, u ocultado por la sombra del planeta. La observación de estos fenómenos es muy interesante.

La clave fundamental para ver los satélites con prismáticos es no mantenerlos a pulso, sino colocarlos apoyados en algún elemento como una ventana o una valla, pero mucho mejor montados sobre un trípode con un adaptador (son muy baratos) o incluso atados con una cuerda o una goma orientándolos siempre con los mandos del trípode.


En realidad no se va a ver algo muy distinto a otras veces, no hay mucha diferencia, pero aprovechemos la que hay. 

¡Qué mala suerte (he oído por ahí), justo ahora que llega el mal tiempo en muchos lugares! No importa porque la situación varía muy poco y dentro de unos días será casi igual; y mientras tanto seguro que se abren claros entre las nubes por donde aparezca Júpiter.


Toda esta historia es un juego de números: Como se ha dicho, de una oposición a otra hay 13 meses y unos días, luego cada año se produce en el mes siguiente al año anterior. Así en un ciclo de 11 años se van acercando a la de finales de septiembre o primeros de octubre y será una oposición cercana. 

Precisamente cuando vuelva a ocurrir por estas fechas, será en 2034 y estará prácticamente tan próximo como ahora porque será el 2 de octubre, casi en la fecha ideal. 

Solo una ligera modificación de la órbita terrestre por atracciones gravitatorias de otros planetas hará que se acerque un poquito menos.

Lugares en que se producirán las próximas oposiciones de Júpiter. Se ha trazado una circunferencia y se ha exagerado la excentricidad de la órbita para apreciar mejor las diferencias en las distancias entre los dos planetas.


Unos cuantos números:
Para dejar claro que aunque esta es una oposición muy buena, las diferencias relativas con otras situaciones proporcionalmente son pequeñas, precisaremos las distancias entre los dos planetas en varias situaciones de otras fechas: 
La oposición actual 26-9-22          591,315 millones de kilómetros
La última mejor que ésta 8-10-63  591,307      "
La mejor de las citadas 3-10-51    590,743       "
La próxima similar a ésta 2-10-34  591,390     "
La próxima mejor que esta  7-10-2129   590,670   "
Las oposiciones malas (por ejemplo el 12-4-29)    665,584   "
Las peores situaciones, cuando más lejos está Júpiter, son del orden de 965 millones de kilómetros, pero como corresponden con conjunciones, la situación también es mala por estar angularmente muy cerca del Sol
Aunque el día de la oposición haga mal tiempo, no te preocupes porque unos días después la situación no cambia mucho:
El 1-10-22   591,853   millones de km
El 6-10-22   593,537,          "          , que es solo un 0,3% más lejos que el día 26, o sea que 10 días después de la oposición será totalmente inapreciable la diferencia en brillo y tamaño.

Y  no hay que olvidar que la distancia media entre Júpiter y la Tierra es de 778,5 millones de kilómetros.



viernes, 18 de febrero de 2022

Un lugar con un cielo muy especial


A lo largo de varios capítulos de este blog he ido recogiendo algunas características del cielo y la mecánica celeste de los diferentes planetas y algunos satélites, pero todavía no ha acabado la serie:

Imagina que miras al cielo y ves una estrella muy brillante que ilumina tenuemente todo el paisaje. Una luna enorme que rápidamente cambia de fase pero siempre está en el mismo sitio, y donde cada día se producen 2 eclipses. Preguntas en qué tipo de lugar estás y recibes respuestas contradictorias: "Que si es un planeta", "que no lo es..."

Efectivamente, estarías en Plutón. Precisamente hoy día 18 de febrero se cumplen los años (ya 92) en que se descubrió este controvertido astro y es el momento de imaginar que estamos allí y miramos su cielo.

Ya he dicho alguna vez que yo estuve a favor de la degradación de este astro cuando se le rebajó de categoría, pero voy a utilizar el apelativo de "planeta" aunque solo sea para compararlo con otros, porque además planeta es, aunque sea "planeta enano".

Su cielo tiene 3 características únicas, que no se dan en ninguno de los planetas del Sistema Solar:

1- Aparece un satélite de tamaño aparente descomunal

Si nosotros vemos la Luna con un diámetro de medio grado y el satélite que se ve más grande es Ío en el cielo de Júpiter solo ocupa un poquito más (33´), Caronte el Satélite de Plutón se vería con un tamaño de casi 3.5º  ¡7 veces más!

Tamaños aparentes de los 3 satélites que más grandes se ven, vistos desde la superficie de sus planetas

En realidad el diámetro de Caronte es menos de la mitad que el de la Luna, pero está enormemente cerca de Plutón. Tanto, que el centro de masas está fuera de Plutón y ambos giran alrededor de ese punto.

2- Caronte se mantiene fijo, pero cambia de fase muy rápido.

Aunque desde Plutón se ve girar todo el cielo como ocurre en todos los astros, completando una vuelta cada día (que dura 6.4 días terrestres), y por ello el Sol, la Luna y las estrellas se mueven respecto al horizonte casi todos a la misma velocidad, sorprendentemente el gran satélite Caronte permanece estático respecto al horizonte.

Puede ser indicativo el gráfico simbólico con el que ilustré este tema en mi libro "Lugares mágicos en el Sistema Solar", Caronte enganchado con un clip al horizonte porque no se puede marchar de ahí.


Pasan las horas, los días y las noches y el gran satélite va cambiando de fase pero no se le ve moverse aunque sí lo hagan el Sol y las estrellas. Una lunación, o ciclo de fases se completa en un día de Plutón que equivalen a 6,4 días terrestres, que es lo mismo que la duración de un día en Plutón.

Cada fase se repite al día siguiente a la misma hora, con lo que podría utilizarse como reloj: En fase llena (o fracción máxima iluminada) será medianoche, cuarto menguante al amanecer o fase nueva a mediodía. 

Animación recogiendo varias fases, pero siempre en el mismo sitio

Aunque la duración del ciclo de fases siempre es prácticamente la misma, su geometría no lo es, como se verá luego

Pero Caronte solo se ve desde uno de los hemisferios. Si hipotéticamente Plutón estuviera habitado (es imposible pero supongámoslo) la mitad de sus habitantes no lo verían nunca si no viajasen al otro lado, por ejemplo a sus antípodas, donde seguro que sí lo verían.

Desde un lugar concreto situado en el ecuador de Plutón, Caronte se ve siempre en el cenit. Desde cada uno de los dos polos se verá junto al horizonte, sobresaliendo del mismo solo medio satélite si este horizonte es plano de altura 0.

Situación desde los dos polos de Caronte (que permanece estático, como sujeto con un clip) y dos constelaciones clásicas que sí se verían moverse en las direcciones de las flechas y repetirían posición cada 6.4  días terrestres, que es un día en Plutón. La Osa Mayor nunca se ve desde el polo o latitudes medias del hemisferio sur, ni Casiopea desde el norte.

Esto ocurre porque tanto Caronte como Plutón han ido frenando su rotación a causa de las mareas (sólidas) hasta que han quedado cada uno mostrando la misma cara al otro. Casi la totalidad de los satélites del sistema Solar muestran la misma cara al planeta, pero de momento este es el único caso en que el astro central hace lo mismo, y desde Caronte siempre se vería la misma imagen de Plutón. En el Sistema Tierra-Luna ocurrirá dentro de unos 4000 millones de años.

3- El color del cielo 

Es cambiante y aproximadamente cada medio año plutoniano presenta distinto aspecto. Aunque el cielo también de día se ve dominantemente negro, en ocasiones toma un ligero tono azulado sobre todo cerca del horizonte.

Como todos los astros del cinturón de Kuiper, Plutón está formado fundamentalmente por hielos. Como tiene una órbita relativamente excéntrica (durante parte de la misma está más cerca del Sol que Neptuno) en los periodos que más se acerca al Sol parte del hielo se evapora formando una tenue atmósfera, sobre todo de nitrógeno como en nuestro planeta. Analizándola se han encontrado muchas moléculas que realizarían el efecto Rayleigh y difundirían el color azul como aquí.

En esta imagen en blanco y negro se aprecian tenues capas de atmósfera


En esta otra imagen a color donde el Sol está situado detrás de Plutón, se aprecia como la luz solar es difundida por su atmósfera con un tono azulado. Es una imagen similar, aunque de diferente color, a como se ve la Tierra desde la Luna cuando aquí hay un eclipse lunar, o la que podemos ver desde aquí con un telescopio cuando Venus pasa por delante del Sol (o muy próximo)

 


Hay otros aspectos interesantes que podrían citarse:

- Por estar Plutón tan alejado del Sol, éste brilla solo con magnitud -19 , y se vería como un pequeño disco de solo un minuto de arco, casi como una estrella, con una luz 1500 veces menor que la que nos llega a nosotros. Podemos imaginar en pleno día unos paisajes oscuros con una iluminación mortecina poco más que en nuestras noches de luna llena (desde aquí la Luna tiene una magnitud de -12  y el Sol  -27). Los planetas o no se verían o no destacarían por su brillo. Solo Venus y Júpiter que pueden alcanzar casi la magnitud 3, y por supuesto, siempre aparecerían cerca del Sol.

Imagen artística donde se aprecia un sol diminuto que ilumina levemente la superficie de Plutón.

- Por el contrario, el cielo estrellado se vería mejor que desde la Tierra porque la atmósfera es muy tenue, e incluso de día se verían las estrellas. Aunque considerando en el efecto de nuestra luna pudiera pensarse que en los lugares desde los que se ve Caronte por la noche estarían muy iluminados (por un foco enorme y una fase siempre llena o próxima), no ocurre así porque lógicamente al satélite tampoco le llega mucha luz que pueda reflejar, y solo tiene magnitud -8, que son 40 veces menos que la Luna.

A diferencia de las fotos que se hicieron desde la Luna en que el cielo aparecía totalmente negro, aquí si se podrían fotografiar las estrellas en pleno día, porque al estar muy poco iluminado no se velaría la imagen tal como expliqué en "Los colores del cielo"

En esta magnífica imagen aparecen estrellas desde una zona en peno día y la superficie solo está un poco sobreexpuesta ya que en realidad es más oscura.

Aunque no es una foto real, sino una imagen realizada a partir de datos obtenidos por la misión News Horizons, representa muy bien lo que podría obtenerse directamente

Debido a la inclinación del eje de rotación, las estrellas se verían moverse  en sentido contrario que en la Tierra, es decir que desde el hemisferio norte de Plutón (por convenio se toma aquel cuyo polo está más cerca de Polaris) las estrellas circumpolares se verían girar en el sentido de las agujas del reloj, y el resto saldrían por el Oeste y se moverían hacia la izquierda (hacia el Este)

Desde una latitud 40º Norte de Plutón, la Osa Mayor y Casiopea no serían circumpolares, y se verían muy bien la cruz del Sur o el Centauro

También desde la latitud 40ºN pero mirando en dirección contraria, se apreciaría que Sirio y su constelación del Can Mayor están cerca del polo celeste, Orión es casi circumpolar y la Cruz del Sur junto a alfa y beta del Centauro se mantienen sobre el horizonte durante la mayor parte del tiempo.

- Otros satélites: 

Además de Caronte, Se conocen otros 4 satélites de Plutón. Todos mucho más pequeños y más alejados del planeta. Nix e Hydra se verían un poco menores que la mitad de nuestra Luna, y pueden llegar a la magnitud -2.5 mientras que Cerbero y Estigia, aún mucho más pequeños, pueden llegar a tener magnitud negativa, pero rondando el 0. De Cerbero aún podría distinguirse su forma pero Estigia parecería solo una estrella brillante. 

Se producen frecuentes ocultaciones, ya que al igual que Caronte, estos otros 4 se mueven en el plano ecuatorial de Plutón, por lo que salen exactamente por el Oeste y se ponen por el Este (a diferencia de nuestra Luna que cada día sale por un sitio diferente porque su plano orbital está inclinado respecto a nuestro ecuador). Mientras que Caronte se ve inmóvil sobre el horizonte de Plutón, los otros 4 en cada vuelta son ocultados, pasando por detrás del primero: Por ejemplo el próximo día 26 aparecerán por encima de Caronte y en fila Cerbero, Nix y Estigia, que serán ocultados a las 4:30, 10:30 y 13:30 (T.U.) Todavía quedan unos días, pero aunque me temo que no nos va a dar tiempo a llegar, podemos imaginarlas. Estas ocultaciones se repiten frecuentemente pero no tan seguidas un satélite tras otro como el próximo sábado.

Caronte, que se ve siempre en el mismo sitio, es visitado continuamente por los otros 4 satélites, y visto desde el ecuador de Plutón se produce siempre la ocultación (siempre pasan por detrás de Caronte). Concretamente desde una zona del ecuador de Plutón mirando hacia el Este el próximo día 26 se verían las ocultaciones consecutivas de 3 satélites por Caronte. La longitud de las flechas indica velocidad aparente.

- Satélites impredecibles:

Quizás lo más curioso de estos pequeños satélites es que no podría saberse de antemano con qué cara saldrán al día siguiente, al menos Nix e Hidra porque tienen rotación caótica, siendo de los poquísimos satélites del Sistema Solar que no enseñan siempre la misma cara al planeta. Por la misma razón, desde estos dos astros no podría saberse por donde va a salir Plutón o el Sol al día siguiente.  Es posible que ocurra lo mismo con los otros dos, los pequeños Cerbero y Estigia. Desde Caronte la situación es diferente porque también Plutón está quieto en su cielo y no sale ni se pone.

Nix e Hidra, con forma irregular y postura impredecible

- Estaciones: Como el eje de Plutón está inclinado 32.5º (se suele decir que 122.5º porque gira en sentido contrario), en principio las estaciones serían más extremas que las de la Tierra, en cuanto a la diferencia en la duración del día y la noche. Por ejemplo ahora mismo en el hemisferio norte es Primavera, cerca del solsticio, y en la latitud 40ºN hay día perpetuo. Pero en los años 1960 era noche perpetua. 

No obstante, debido a la lejanía del Sol y la excentricidad de la órbita, la diferencia de temperaturas está más condicionada por su muy variable distancia al Sol. 

La dirección hacia la que se inclina el eje de rotación y su simetría respecto a la línea afelio-perihelio determina que en el hemisferio norte la duración de el verano y el otoño sean prácticamente iguales, y mucho más largas (casi 4 veces más) que la primavera y el invierno.

- Constelaciones zodiacales: Como la órbita de Plutón está inclinada 17º respecto al plano de la eclíptica (mucho más que la de ningún planeta del SS), el Sol no se le vería recorrer exactamente las constelaciones zodiacales que vemos desde la Tierra, sino nada menos que 18, y de algunas sale y vuelve a entrar por los límites aserrados de las constelaciones. 

La línea roja indica el recorrido del Sol por las constelaciones, visto desde Plutón

Como las estrellas se ven también de día podría comprobarse en qué constelación se encuentra el Sol, aunque para verlas todas harían falta 248 años. Actualmente está en Géminis, pasará a Cáncer en 2023, a Leo en 2034, luego a Cabellera de Berenice, Virgo, Boyero, de nuevo Virgo, Libra, Serpiente (cabeza), de nuevo Libra, Ofiuco, Escorpio, de nuevo Ofiuco, Serpiente (cola), de nuevo toca Ofiuco, Sagitario, Capricornio, Acuario, Ballena, Tauro, Orión, de nuevo Tauro, de nuevo Orión, y vuelta a Géminis. Los astrólogos lo tendrían complicado para hacer los horóscopos. 

- Fases de los satélites:

La inclinación del Ecuador respecto al plano orbital es de 57.5º (90º - 32.5º) y los satélites se mueven en el plano ecuatorial. Por ello normalmente no hay fases nuevas ni llenas. El caso más extremo se recoge en los siguientes gráficos, y lo más habitual es algo similar:

Cuando Caronte está en dirección opuesta del Sol desde Plutón se ve una zona oscura arriba o abajo, no quedando totalmente iluminado; y cuando está en la dirección del Sol se ve un casquete iluminado.

La lunación completa más habitual sería aproximadamente así, con diferentes amplitudes de las zonas claras y oscuras en 1, 5 y 9.


Habrá fases nuevas y llenas completas cuando la línea Plutón-Caronte apunte exactamente al Sol, 2 veces en cada año de Plutón (cada 124 años terrestres) que, aunque dura un cierto periodo, es la excepción.

- Eclipses

Considerando solamente a Caronte, al igual que en la Tierra los eclipses se producen cuando el satélite está en las cercanías de los nodos y en fase próxima a llena o nueva. Si en nuestro planeta hay eclipses cada medio año (cuando se producen 2 o 3 seguidos), Como el año de Plutón dura 248 años terrestres, allí ocurrirán varios eclipses seguidos cada 124 años de promedio (la gran excentricidad de la órbita hace que los intervalos sean diferentes), justo cuando se producen las fases nuevas o llenas. 



Al verse Caronte de un tamaño tan grande y ser el movimiento de Plutón muy lento, las circunstancias favorables se mantienen bastante tiempo, algo más de 5 años, durante los cuales ocurren eclipses de Sol siempre que Caronte está en fase nueva (todos los mediodías) y de Luna (Caronte) cuando esté en fase llena (todas las medianoches). Teniendo en cuenta que el día dura 6.3 días terrestres, se producirán unos 580 eclipses seguidos, dos cada día. Pero evidentemente solo se verán en el hemisferio en que es visible Caronte, siempre el mismo.

Y si tenemos en cuenta los eclipses de los pequeños satélites, que se producirán en las mismas épocas, en este caso los lugares de observación cambian. Pero cuando coincidan, en un solo día podrían verse hasta otros 4 más. Eso sin contar alguno esporádico de Sol producido por estos pequeños astros, que ya sería mucha casualidad. 

Pero entre dos temporadas de eclipses no habrá ninguno. Como la próxima temporada comenzará en 2106, quizás haya tiempo de preparar un viajecito para ir a verlos.