Visibilidad y posiciones orbitales de los cometas

Este artículo es continuación del anterior, que si no lo has leído puedes hacerlo en este enlace , y correspondería al anexo “si quieres saber más” del mismo, que dejé “para más adelante” y por ello puede que no sea adecuado para todos los públicos como figura en el subtítulo del blog. 

De cualquier manera, aunque no sea fácil interpretar algunos de los gráficos que intentan ayudar a entender las situaciones derivadas de las posiciones orbitales de los cometas, te sugiero que leas las anécdotas que van intercaladas, y te recomiendo que mires las fotos finales.

Antes de nada, un par de cuestiones:

¿Por qué nos han llegado magníficas imágenes del paso del Halley en 1910, pero apenas hay de su paso en 1986?

Dos imágenes del Halley en 1910, una incluso destacando en el cielo de Nueva York (pudiera parecer un dibujo? pero es indicativa de que se vio desde una gran ciudad), y una de las pocas que pueden encontrarse del paso en 1986, que (recuerdos falsos al margen) muy poca gente pudo ver a pesar de la publicidad que se hizo, porque fue muy poco evidente.

¿Por qué el NEOWISE fue tan espectacular solo en el hemisferio Norte?

Imágenes del C/2020 F3 NEOWISE, desde Australia, España y Chile respectivamente. 
Aunque la espectacularidad de cada imagen depende lógicamente del instrumento utilizado para captarla, el de la foto central es el más modesto, pero fue obtenida en las fechas de mayor brillo del cometa, cuando no era visible desde el hemisferio sur

Estas y otras cuestiones son consecuencia de las posiciones de las órbitas de estos cometas, de su situación en ellas y la de la Tierra en la suya, en los momentos clave.

Órbitas diferentes a las de los planetas.

Las órbitas de los cometas son muy distintas de las de los planetas del Sistema Solar, en dos aspectos. Por un lado su gran excentricidad, frente a la casi circularidad de las de los planetas, pero sobre todo porque así como las de éstos están casi en un mismo plano, las órbitas cometarias tienen cualquier inclinación posible. Precisamente por eso se propuso la existencia de la envoltura esférica de la nube de Oort de donde procederían la mayoría de ellos.

Aparte de esta introducción, voy a tratar ahora aspectos más técnicos (ya he dicho que este post correspondería al anexo del anterior), y por ello tengo que poner ya el rombo indicativo de dicho anexo opcional.

 

 Algunas claves:

Hay varios factores que influyen en la actividad de un cometa y en su visibilidad desde la Tierra, como su tamaño, composición y proporción de elementos volátiles, periodicidad, cercanía al Sol de su perihelio, aproximación a nuestro planeta,…

El comportamiento intrínseco de cada cometa es diferente, su comportamiento puede ser imprevisible sobre todo en el caso con los cometas nuevos (los no periódicos o de los que no se tienen datos de pasos anteriores) pero aparte de eso hay circunstancias geométricas que determinarán las condiciones de visibilidad y su espectacularidad desde nuestro planeta, o incluso desde cada uno de los dos hemisferios.

En principio el momento de mayor actividad de un cometa debería corresponder al paso por el perihelio (mínima distancia al Sol) aunque siempre puede mantenerse luego o incluso mejorar ligeramente, y siempre será mayor después de pasar por ese punto, que antes, ya que arrastrará junto a él todas las partículas de gas y polvo que se han desprendido en el momento de máximo calentamiento, y por la inercia de la mayoría de los fenómenos naturales en que las consecuencias ocurren con mayor intensidad después del máximo de las causas (la estación es más extrema después del solsticio, la marea más viva después de la fase llena o nueva y de la hora de culminación de la Luna,…)

Por eso la actividad de los cometas se suelen mantener en los máximos valores unos días o semanas después del perihelio, aunque la evolución de su magnitud (observado desde la Tierra) está condicionada por el acercamiento o alejamiento a nuestro planeta y que en el caso del NEOWISE, por ejemplo, ha acentuado la asimetría.

Curva de brillo del Neowise, elaborada a partir de datos tomados de Cometografia.es (probablemente la mejor web con información siempre actualizada sobre cometas). Se aprecia cómo después del perihelio se mantiene la máxima magnitud, o cómo en fechas de igual distancia al mismo la posterior siempre es mayor que la anterior.

Analicemos los cometas más destacados de los últimos tiempos teniendo en cuenta estas circunstancias: 

1- El más famoso

El ejemplo del Halley es clarificador. Como pasa periódicamente es muy útil para apreciar las diferencias debidas a las distintas posiciones de la Tierra en su órbita cuando el cometa estaba más activo, cerca del perihelio.

Los cometas periódicos se van desgastando poco a poco con cada acercamiento al Sol, pero en pasos consecutivos debería tener una actividad similar.

De hecho el paso de 1910 parece que fue bastante llamativo y nos han llegado imágenes muy evidentes, mientras que de 1986 hay pocas y mucho menos espectaculares, a pesar de que lógicamente los medios técnicos para captarlo eran mucho mejores:

Pero los jóvenes que podáis disfrutar del siguiente paso en 2061 vais a tener un espectáculo impresionante, porque la Tierra estará colocada en un lugar ideal para observar la función en el momento álgido. Yo, ya se lo he apuntado en la agenda a los hijos y espero contárselo a los nietos.

En el siguiente gráfico se recogen las posiciones del cometa y de la Tierra en los tramos de más actividad, desde 30 días antes hasta 45 días después del paso por el perihelio.

Órbita del cometa Halley y posiciones de la Tierra en los periodos de máxima actividad de los dos últimos pasos y del próximo.
En las fechas de las posiciones de la Tierra sobraría el año, porque prácticamente coinciden todos los años, pero se ha incluido para asociar visualmente la situación con el paso correspondiente. 

En el gráfico se puede apreciar:

- En 1910, aunque en los extremos del periodo marcado era casi inobservable por su pequeña separación angular respecto al Sol, ya desde antes del paso por el perihelio pudo observarse de madrugada con una elongación suficiente y muy cercano a la Tierra.

- A quienes estuvimos en este planeta en 1986 nos tocó la peor situación posible de este cometa que se dice que se ve una vez en la vida: Justo en la parte opuesta del Sol, fue totalmente inobservable en el perihelio, y muy levemente primero al principio de la noche y luego al final de la misma. Solo desde el hemisferio Sur (donde se había situado ya al final del tramo destacado) pudo verse con una elongación suficiente y no demasiado lejano (final de las flechas roja y morada)

- En el paso de 2061 en el momento del perihelio, el 2 de junio, la Tierra estará a solo 0.8 U.A. mucho menos que en los dos anteriores pasos, y lo mejor es que estará muy separado angularmente del Sol, con lo que será visible en plena noche, y el añadido para los del h. norte que su declinación será positiva. En la primera quincena de junio dará una imagen excepcional e incluso se seguirá acercando a solo 0.35 U.A. de la Tierra el día 18 cuando la actividad real del cometa se mantenga, y aunque entonces su elongación será pequeña, desde el hemisferio norte seguirá estando sobre el horizonte al principio de la noche. Ya te puedes cuidar, a ver si llegas a verlo ese año.

2- Los más espectaculares de las últimas décadas

Sin duda, el cometa Hale-Bopp en 1997 y el McNaught en 2007 han sido los dos últimos grandes cometas, y ambos se mostraron magníficos, aunque de diferente manera y vistos desde diferentes hemisferios.

Es sorprendente la gran similitud en las órbitas de ambos: Planos orbitales casi perpendiculares a la eclíptica, y situación de la órbita casi idéntica respecto a ésta (situación de los nodos, sentido del  movimiento, situación del perihelio, …) aunque no en las distancias, ni en los tamaños de sus núcleos y por ello en su actividad real y la duración de la misma.

En un primer vistazo casi parecerá que he repetido los gráficos, aunque la escala es muy diferente, cruzando el plano eclíptico en el nodo descendente muy cerca de la órbita de la Tierra el primero, y de la de Mercurio el segundo 

2-a) El C1995 O1 Hale-Boop batió casi todos los records.

Fue observable a simple vista durante 18 meses y cuando se descubrió, en el hemisferio sur, a 13 UA del Sol, se estimó que era 50000 veces más luminoso que el Halley a esa distancia. 

Una de las imágenes que pude obtener de este cometa desde Esguevillas de Esgueva (Valladolid) el 24-3-1997

Su gran brillo intrínseco debido al enorme tamaño del núcleo; y su posición muy alto sobre el plano eclíptico durante todo el invierno de 1997 (y también en fechas anteriores y posteriores) lo hacía destacar en el cielo llamando la atención a los curiosos. Recuerdo que algún compañero del instituto me preguntó qué era esa cosa borrosa que veía todos los días en el cielo mientras conducía el coche para ir a trabajar. 

¿Cómo lo verán en su próximo paso, (teóricamente en el año 4453)? 

Si la parte decimal de su periodo fuese aproximadamente 0.6 (ahora es imposible de precisar tanto, pero las estimaciones no difieren mucho) se situaría a comienzo de año en su nodo descendente a solo unas de 0.1 UA de la Tierra (que estaría en el lugar marcado con un circulito verde), poco después de pasar por su perihelio, en oposición al Sol y observable durante toda la noche. Sin duda, sería un espectáculo histórico probablemente nunca observado por la humanidad.

Pero si la parte decimal del periodo fuera 0.3, la Tierra (en julio) estaría en la parte más lejana de su órbita en los mejores momentos del cometa. Pero aunque el espectáculo fuese algo inferior al que nosotros pudimos disfrutar, la diferencia no sería mucha.

2-b) El C/2006 P1 McNaught fue el más fotogénico, aunque solo desde el hemisferio sur, (entre todas las fotos de cometas que he visto nunca) y de un brillo excepcional pero breve. 

El tamaño del núcleo es mucho más pequeño, pero pasó muy cerca del Sol, (muchos predijeron que no sobreviviría) y llegó a desarrollar una gran cola. A pesar de llegar a una magnitud absoluta mucho más discreta que el Hale-Boop (9.5 frente a -1), las circunstancias geométricas de distancias y posiciones respecto a la Tierra le hicieron el más brillante de los últimos 40 años aunque fuera durante muy pocos días y en malas condiciones. Su magnitud visual desde la Tierra ¡llegó a -6!

No fue espectacular prácticamente hasta llegar al perihelio, y casi enseguida pasó por el nodo descendente hacia el Sur, por lo que los del Norte nos quedamos sin su mejor cara. Además en esos momentos (incluso durante todo el mes anterior) la posición de la Tierra hizo que el cometa estuviese angularmente muy cerca del Sol y solo observable con dificultades en el crepúsculo vespertino.

Estaba tan brillante que yo pude verlo aún de día el 14 de enero, cuando alcanzó una magnitud de casi -6, más brillante que Venus apareció enseguida en el crepúsculo con una magnitud -3.9. Recuerdo que el Sol, a punto de ponerse se escondió tras una nube que no ocultó al cometa y pude verlo. Podrías pensar en una visión excepcional, pero no lo fue tanto. Lo ví de día, pero fue apenas intuído como una ligera y pequeña nubecilla.

Luego pasó al hemisferio Sur, donde desarrolló una espectacular y larguísima cola, pero antes de cumplirse un mes del paso por el perihelio ya dejó de verse a simple vista. Se alejó rápido.

Parece que este cometa tiene una órbita hiperbólica y nunca volverá. Por eso solo se puede imaginar ...¿Qué hubiera pasado si hubiera venido 2 meses después (o 4 meses antes)? A pesar de tener el perihelio muy cercano al Sol, su elongación hubiese sido mayor y se habría visto en su paso ese punto ya al principio de la noche (o antes del alba) muy evidente, por el brillo excepcional que llegó a alcanzar.  

¿Qué hubiera pasado si estos dos cometas de órbitas aparentemente tan similares las tuvieran intercambiadas? El McNaught al no acercarse tanto al Sol habría brillado muchísimo menos y no habría desarrollado su bonita cola. Al contrario, el Hale-Bopp habría sido aún más espectacular, pero con menor elongación y peor situado en el cielo tanto en las cercanías del perihelio como lejos de él. Mejor cada uno con la suya.

3- El que vino casi sin avisar.

Entre los cometas más destacados de las últimas décadas, no podemos olvidarnos del C/1996 B2 Hyakutake, que durante unos pocos días lució su larga y vaporosa cola azulada en los cielos del hemisferio norte, y que para mí fue el que me hizo descubrir, después del fiasco del famoso Halley, que eso de los cometas no era un timo.

El primer cometa que he podido observar claramente a simple vista, y para mí el más espectacular por la longitud y estructura de su cola, en una imagen que obtuve desde las cercanías de Bilbao el 25-3-1996 justo a medianoche (0h T.U.)

Mientras estábamos esperando la llegada del Hale Boop, descubierto ya en 1995 y anunciado como el "gran cometa" que efectivamente luego fue, a finales de enero de 1996 el japonés Yuji Hyakutake encontró un pequeño cometa que en menos de 2 meses iba a pasar muy cerca de la Tierra, a solo 0.1 U.A.

En este caso no merece la pena recoger en el gráfico las diferentes características orbitales ni tramos recorridos y solo pongo dos perspectivas desde distinto punto de vista, marcando el momento de mayor aproximación a la Tierra, el 25 de marzo. Aunque aún faltaba más de un mes para su paso por el perihelio, dio una imagen preciosa con una cola muy fina y fotogénica de tonos azules que abarcaba gran parte del cielo.

Debido a su posición en el momento de mayor proximidad a nuestro planeta, desde latitudes medias del hemisferio norte pudo verse muy alto incluso a media noche.

¿Cómo lo verán cuando vuelva, dentro de algo más de 100000 años si todavía hay alguien por aquí? o lo que es casi lo mismo ¿Qué habría ocurrido si en 1996 hubiese pasado en cualquier otra fecha? No se habría acercado tanto a la Tierra, habría sido uno más de las decenas de cometas débiles que se descubren anualmente y no nos habría dado espectáculo. 

O sea, que en este caso hay dos claros motivos por los que no debemos pensar en sus futuros pasos y no hace falta que se lo cuentes a tus nietos.

4- El último visitante

Con estos ejemplos queda claro que hay diversas circunstancias geométricas que determinan las condiciones de visibilidad de un cometa, aparte de sus características y comportamiento intrínseco.

El cometa del pasado verano era mucho más pequeño que el Halley y por supuesto, que el Hale-Bopp, con lo que su periodo de actividad fue más reducido y más centrado en las fechas próximas al perihelio, pero se acercó mucho más al Sol y eso le hizo darnos espectáculo. Por todo ello en el siguiente gráfico, similar a los de los otros cometas con su recorrido y el de la Tierra en el periodo más interesante, he remarcado solo el periodo de 2 semanas antes del perihelio hasta 4 semanas después.  

Ya he recogido numerosas representaciones de la órbita del NEOWISE y comentado las diferentes circunstancias de su visibilidad en otros artículos  (sobre todo en el anterior a éste y en "El espectáculo continúa"), y solo quiero recalcar un par de detalles que se pueden apreciar en este gráfico.

- Aunque durante el perihelio fue invisible por su proximidad angular con el Sol, el periodo que he tomado coincidió con su mayor proximidad a la Tierra, y también con su mayor latitud eclíptica, lo que benefició a los habitantes del hemisferio norte, y explican las fotos del principio del post ya que desde el sur solo pudo verse antes y después, pero no durante el periodo más espectacular.

- ¿Qué hubiera pasado si...?

Si en su recorrido de más de 6000 años hubiese venido solo unos 2 meses después o 6 meses antes (con la Tierra situada en los lugares indicados en el gráfico) habría sido observado durante el perihelio con suficiente elongación; y en el segundo caso también desde el hemisferio Sur. 

Pero en ambos supuestos desde una mayor distancia de la que pudimos verlo desde el norte en sus mejores días, porque la Tierra habría estado en zonas de su órbita más alejadas del cometa.  En cierta manera ... ¡Nos tocó la lotería!

Mis excusas y algunas soluciones:

En ocasiones puede ser problemático visualizar la realidad en gráficos bidimensionales y por eso he realizado varias proyecciones en cada caso, utilizando datos de https://cneos.jpl.nasa.gov/orbits/. Siento que en las dos dimensiones de tu pantalla no quepan las tres y que quizás he sido demasiado reiterativo con las órbitas.

Pero siempre se pueden buscar soluciones más clarificadoras, muy convenientes por ejemplo cuando se trabaja con alumnado de secundaria:

Cuando en 1996 apareció el Hyakutake trazamos su órbita tridimensional en el aula de Astronomía del instituto de Sestao, situándola adecuadamente, en la misma escala y con la inclinación adecuada, sobre las órbitas de los planetas trazadas en el suelo: 4 piezas desmontables para colocar cuando la ocasión lo requiriese y que pudieran retirase para no molestar en otros momentos.

Con unas piezas de cartón y cinta negra en el borde, añadimos la órbita del Hyakutake a las de los planetas que ya desde cursos anteriores estaban trazadas en el suelo del aula.

Por supuesto, el año siguiente nos propusimos hacer lo mismo con el espectacular Hale-Bopp, pero el gran tamaño del tramo orbital sobre la eclíptica nos lo puso difícil...

Aunque las pruebas, colocando piezas de cartón sobre improvisados andamios, no auguraban un buen acabado, finalmente dejamos una tira estrecha de cartón bien recortada, lo colgamos del techo con hilos y quedó como elemento fijo en el aula que apenas molestaba en el desarrollo de las clases. 

Poco después de publicar el post he encontrado la foto con el resultado final, por lo que lo edito y la incorporo:

El aula del Instituto "Angela Figuera" de Sestao donde se impartían las clases de Astronomía. Aunque la órbita del Hyakutake se retiraba para las sesiones de clase habituales, la del Hale-Bopp quedó fija.

Por cierto, se ha dado la tremenda casualidad de que los 5 cometas que aparecen en este artículo todos ellos han tenido su perihelio en el hemisferio norte eclíptico (el espacio sobre el suelo del aula de mi instituto), donde han pasado solo una pequeña parte de su recorrido, aunque el más fotogénico McNaught deleitó casi exclusivamente a los habitantes del hemisferio austral.

Pero ha sido este hemisferio norte donde han tenido el tramo más significativo y por ello lo he marcado con línea más gruesa en los gráficos. Si aparece otro cometa que haga lo contrario, prometo cambiar este criterio.

Ya estarás saturado con tanto gráfico y tantas órbitas, sobre todo la reiteración con el NEOWISE en los diferentes artículos que le he dedicado en el blog y que ya éste es el último. Pero seguro que no te importaría el que no pase demasiado tiempo antes de que pueda incluir las de otros visitantes futuros.

El cometa que no podía fallar

Una vez que ya ha acabado el verano, pretendo con este artículo hacer una recapitulación del fenómeno astronómico más destacado del mismo, que incluso podría calificarse como el espectáculo celeste del año 2020.

La aparición del espectacular cometa C/2020 F3 NEOWISE fue una agradable sorpresa que motivó la publicación en este blog de varios post apresurados debido a la emoción del momento y con cierto desorden en los contenidos, mezclando resultados de observaciones de última hora con aspectos más teóricos. Por ello he decidido recoger el fenómeno de manera más estructurada y con una visión a posteriori.

La luz del Sol reflejada en el cometa, se vuelve a reflejar en el agua del embalse. Araúzo de Salce 16-7-2020 

Lo publico ahora, cuando el espectáculo acaba de finalizar definitivamente y el cometa deja de ser observable incluso por medios sofisticados, al volver a situarse angularmente cerca del Sol, pero cuando a muchas personas aún les queda vivo el recuerdo de haber visto por sus propios ojos por primera vez uno de esos extraños astros que solo conocían por las ilustraciones que aparecían en los libros de texto.

Señalando el cometa cuando éste se mostraba espléndido. Araúzo de Torre 22-7-2020

En este artículo de un blog “para todos los públicos” voy a empezar refiriéndome a estos astros de una manera didáctica, relatar luego las circunstancias que rodearon al NEOWISE antes y durante su magnífica “actuación” y dar salida a unas cuantas imágenes que obtuve durante esos días del mes de julio en que hubo algo en el cielo que justificaba levantar la vista hacia él.

Algunos párrafos e imágenes puede que te suenen porque sean similares a otros que ya aparecieron anteriormente en este blog, pero la mayoría de las fotos son diferentes a las ya publicadas. Solo hay alguna excepción porque como en los resúmenes de los partidos de fútbol, merece la pena repetir las mejores jugadas.

Este post tiene 9 apartados distribuidos en 3 partes bien diferenciadas y quizás sea conveniente que vayas directamente a la que más te interese: (Si andas con prisas te aconsejo el apartado 8)

A- El apartado 1 es solo una explicación didáctica y básica sobre los cometas.

B- A partir del 2 se narran las circunstancias previas al espectáculo y los motivos de la agradable sorpresa que nos dio el NEOWISE.

C- En los apartados 6, 7 y sobre todo en el 8, se recogen las mejores imágenes que pude obtener, dentro de una breve crónica de aquellas maravillosas noches.

1- Esos extraños astros llamados cometas (Introducción solo para no iniciados)

Los cometas son pequeños astros formados por hielos y polvo o pequeñas rocas que como residuos de la formación del Sistema Solar quedaron orbitando a nuestra estrella mucho más lejos que los planetas.

Aunque algunos están situados en el llamado Cinturón de Kuiper, una región en forma de rosquilla situada más allá de Neptuno de la que ya conocemos muchos de sus integrantes de mayor tamaño, la mayoría (miles de millones) se mueven lenta y majestuosamente hasta casi un año luz de distancia del Sol en una región de forma esférica llamada Nube de Oort, que en realidad nadie ha visto y solo se ha supuesto su existencia precisamente porque de allí parece que tienen que de venir los cometas.

Representación idealizada de la Nube de Oort y el cinturón de Kuiper, rodeando al Sistema Solar.

En ocasiones uno de estos astros sufre un tirón gravitatorio, cambia su trayectoria y la atracción del Sol le hace precipitarse hasta sus inmediaciones. Al acercarse su pequeño núcleo helado, normalmente de unos pocos kilómetros, se calienta, parte del hielo se sublima (por la falta de presión del espacio el hielo pasa directamente a gas) y libera las partículas de polvo con las que estaban mezcladas. 

El núcleo cometario (formado por dos lóbulos) que con más detalle se ha podido observar gracias a la nave Rosetta, cuando empezaba a sublimarse parte del hielo, al acercarse al Sol.  Créditos ESA/Rosetta

Así se forma una envoltura de gas y polvo alrededor del núcleo a la que se llama coma y es de donde procede la denominación "cometa". Porque aunque pueda pensarse que lo más característico de estos astros es la cola, la mayoría de ellos no llegan a desarrollarla y solo lo hacen algunos, cuando continúa su acercamiento al Sol, y la radiación solar empuja estos gases y polvo en dirección opuesta al mismo.

Tal como se señala luego, la cola no queda situada por detrás considerando el movimiento del cometa como parece intuitivo, sino que incluso cuando éste ya se aleja del Sol, le precede. Habitualmente suele haber dos tipos de colas, de gas y de polvo, y ésta segunda suele quedar ligeramente curvada por la inercia del movimiento, pero muy poco.

La coma de un cometa típico que no ha desarrollado cola apreciable (el Wirtanen en 2018), y el Hale-Bopp con sus dos colas, en abril de 1997

Además de los cometas periódicos que con rigurosidad, y solo en ocasiones con algún pequeño retraso  se acercan al Sol y se hacen visibles desde nuestro planeta, todos los años se descubren varias decenas de nuevos cometas. O es la primera vez que se acercan al Sol en una trayectoria parabólica, o tienen periodos de miles de años y no nos ha llegado ninguna referencia de pasos anteriores.

Cuando se encuentra uno nuevo se le asigna un nombre provisional de acuerdo a la fecha de su descubrimiento y se les suele añadir el nombre de su descubridor. Frecuentemente son descubiertos independientemente y casi a la vez por más de una persona y se le pone los nombres de ambos (por ejemplo el Hale-Boop) o los astrónomos se percatan de su existencia a partir de datos tomados por telescopios terrestres o espaciales, y se les da el nombre del instrumento.

Muy frecuentemente se anuncia un nuevo cometa que “podría ser observable a simple vista” dentro de unos meses. Sin embargo, a pesar de la expectación que suele surgir entre los aficionados al tema, en muchas ocasiones “suelen fallar”. O se fragmentan al irse acercando al Sol por la radiación del astro rey mucho antes de alcanzar el máximo brillo, o “aplanan la curva” mucho antes de lo esperado porque la proporción de hielos y polvo de su núcleo no era como se suponía. Hay cometas que aumentan rápidamente el brillo aún lejos del Sol (sobre todo los que vienen por primera vez porque tienen mucho hielo fresco en sus zonas externas) pero luego la actividad disminuye drásticamente. Cada cometa es diferente.

David Levi, un experto en estos temas dijo una vez que los cometas nuevos son como los gatos: tienen cola y se comportan de manera caprichosa e impredecible.

Es frecuente que cuando se recogen las efemérides astronómicas para un nuevo año se añada una coletilla “y quizás también la presencia de un nuevo cometa que adorne nuestros cielos”. Es como esos buenos deseos que siempre se añaden para quedar bien, pero que en este 2020 se ha cumplido.

Quizás debido a que no son frecuentes los espectaculares cometas observables a simple vista, y a las imágenes que aparecen en las diversas publicaciones, existen muchas ideas erróneas en mucha gente sobre estos astros:

- Por la fama del más conocido, el Halley, suele creerse que todos vuelven periódicamente.

- Por su aspecto suele pensarse que son de fuego y que van dejando la cola por detrás como tizones humeantes.

- También por ello muchos piensan que se mueven rápidos en el cielo y hay que estar atentos para pillar su paso. Hay numerosos ejemplos en narraciones, comics y películas donde los protagonistas esperan atentamente el paso del cometa. Incluso cuando este verano se dijo que el NEOWISE sería visible durante toda la noche, algunos pensaron que pasaría reiteradamente una y otra vez.

En esta imagen de los días 17 y 18 de julio se aprecia la verdadera situación:  

A mediados de julio el cometa NEOWISE se movía casi perpendicular a la dirección de su cola, o incluso ésta ligeramente hacia adelante (porque el cometa ya había pasado por el perihelio), y se desplazaba menos de 2º de un día a otro sobre el fondo estrellado

2- El cometa de este pasado verano

Después de una larga espera de unos cuantos años, y de manera imprevista, hemos tenido un cometa fácilmente observable a simple vista y que ha dado imágenes tan espectaculares que algunos ya le califican como “El gran cometa de 2020”, añadiéndolo a la lista de aquellos que quedaron para el recuerdo grabados en la retina y luego en la memoria de los observadores, como el Hale-Bopp que adornó los cielos del hemisferio norte en 1997, o el McNaught que en 2007 se exhibió sobre todo por el hemisferio sur. 

Hale-Bopp y McNaugth, los dos cometas más espectaculares de las últimas décadas.

Por supuesto el NEOWISE no ha superado, y ni siquiera aproximado, en brillo o duración del espectáculo al Hale Bopp, el cometa de los records, ni tampoco en fotogenia al McNaught; pero sin ninguna duda ha sido el cometa más fotografiado de la historia y sus imágenes se han difundido por los medios y redes sociales de manera profusa, ya que entonces no existían los medios de difusión ni las técnicas  actuales.

Ya su nombre nos indica que algo importante ha cambiado en estos años. Si los mencionados antes llevaban el nombre de sus descubridores, como era de rigor según la norma establecida para nombrar a este tipo de astros, no pasarán a la historia las personas que se percataron de la existencia de éste porque la denominación se toma del instrumento que les proporcionó los datos, en este caso el telescopio espacial NEOWISE, según la costumbre actual ya que ahora son muy pocos los cometas descubiertos a partir de observaciones personales de algún astrónomo.

C/2020 F3 NEOWISE se descubrió el 27 de marzo de este año ya en plena pandemia y, como su denominación técnica indica, fue el tercer cometa encontrado y confirmado en la segunda quincena de ese mes. (la letra que sigue al año indica la quincena por orden correlativo del abecedario y por ello en este caso la F es la sexta quincena del presente año)

3- Un astro que no prometía demasiado

Es muy curioso que en aquellos momentos apenas nadie habló de él, a pesar de que con los datos astrométricos de sucesivas observaciones se pudo trazar con bastante precisión su trayectoria futura, obtener una buena aproximación de los de datos orbitales y hacer una estimación del brillo que tendría en el futuro. Pero había otros cometas aparentemente más prometedores.

Su órbita era muy excéntrica, en el límite entre una elipse y una parábola, y el plano orbital estaba muy inclinado respecto a la eclíptica. Concretamente 128º, que al ser un ángulo mayor de 90º significa que el cometa viene en sentido retrógrado, el contario al movimiento de la Tierra, y la inclinación real entre los dos planos orbitales es de 52º (180º-128º)

La órbita del NEOWISE desde dos puntos de vista.

- Según esos cálculos, alcanzaría el perihelio el 3 de julio con la mínima distancia al Sol de solo 0.295 U.A.

- Sería un cometa para el hemisferio norte: Viene del hemisferio sur eclíptico, pasa al norte eclíptico en el nodo ascendente el 29 de junio muy cerca de la órbita de Mercurio, permanece en este hemisferio durante la fase de mayor brillo, en las proximidades del perihelio, y cuando vuelva al sur el 4 de diciembre de este mismo año 2020 ya estará muy debilitado.

Un cometa que pasa más de 6000 años en el sur y solo 5 meses en el norte, es aquí donde tiene el perihelio y donde da espectáculo, aunque esto es lo más habitual por las consecuencias geométricas en la mayoría de los casos.

Estos otros gráficos de la siguiente figura pueden ayudar a visualizar de una manera más completa la situación, añadiendo otro punto de vista a los diversos elementos y posiciones:

Órbitas con la eclíptica de referencia. 

Nota: No es fácil visualizar la situación real a partir de gráficos de 2 dimensiones, y por ejemplo el Sol parece no estar en el foco de la elipse (o parábola). Esto es porque esa curva del gráfico no es la elipse de la órbita del cometa, sino su proyección sobre un plano inclinado respecto a ella. Es indicativo y clarificador el hecho de que el perihelio queda también desplazado del eje de simetría de la supuesta elipse, o que la órbita del cometa en la imagen de la izquierda aparece mucho más estrecha que en la figura 3 porque aquí se ha inclinado y está proyectada algo “de canto”.

De esta figura se deduce:

- Entre el 11-6 y el 6-7 el cometa no sería visible por tener una elongación pequeña (estar angularmente cerca del Sol) Entre esas fechas pasaría por su conjunción con el Sol.

- Estos ángulos medidos en el plano eclíptico no son de igual magnitud en ambas fechas (es algo mayor el 6-7) porque la latitud eclíptica es diferente (el 11-6 es mayor), según se aprecia en el gráfico de la derecha.

- Las últimas observaciones antes de ese periodo (hacia el 11-6) serían desde el hemisferio Sur por estar el cometa claramente al sur de la eclíptica y las primeras tras el apagón (hacia el 6-7) desde el hemisferio norte. Aunque no es lo mismo hemisferio norte eclíptico que hemisferio norte celeste o terrestre, las situaciones del cometa son muy claras a un lado o al otro de la eclíptica por lo que las repercusiones en la visibilidad desde el hemisferio norte o sur terrestre son evidentes.

Con todo ello, y el brillo que iba mostrando en sucesivas observaciones, pudieron elaborarse posibles curvas de evolución de su magnitud y periodo de no visibilidad desde la Tierra, obteniendo unos valores que quizás lo harían observable a simple vista, aunque con muchas dificultades, que luego no las hubo. 

Posibles curvas de magnitud, previstas a principios de junio. Los puntos verdes son las estimaciones de brillo de diferentes observaciones y al igual que los de otros gráficos posteriores similares se han tomado de cometografía.es

Por las razones que se señalan a continuación, las previsiones sobre el posible espectáculo que nos podría dar este cometa no tuvieron apenas difusión. De hecho, no se anunció en los medios y la mayoría de aficionados no nos enteramos de su existencia hasta el momento en que ya no podía fallar.

4- Los cometas que habían fallado:

El NEOWISE vino de tapadillo. Muy posiblemente saltó a la fama muy tarde por culpa de otros dos cometas que prometían mucho más que él pero que defraudaron.

El 28 de diciembre de 2019 se descubrió el C/2019 Y4 ATLAS, que llegó a anunciarse como un gran espectáculo para mayo de 2020 pero finalmente resultó ser una inocentada. Aún estando lejos del Sol, 2 meses antes del perihelio, alcanzó una magnitud 8 con un aumento rápido de brillo que algunos predijeron que le llevaría a ser visible incluso en pleno día en mayo, pero que en realidad se debió a que se estaba comenzando a fragmentar y liberando gran cantidad de elementos volátiles. Su brillo no pasó de ahí y efectivamente a principios de abril las imágenes tomadas por el Hubble demostraron que su núcleo se había roto en varios pedazos y con ello se perdió toda esperanza de que diera espectáculo.

Imagen de la fragmentación del cometa ATLAS, y curva de brillo tomada de cometografia.es . De haber seguido el incremento inicial, en las fechas del paso por el perihelio (extremo derecho del gráfico) habría sido excepcional.

Pero parecía que había otro que podía coger su relevo.

El cometa SWAN, casi recién descubierto (a finales de marzo) cuando se frustró el Atlas, debería tener su momento álgido en las mismas fechas de mayo y casi en la misma zona del cielo. Fue calificado como el sustituto del Atlas, dio alguna bonita imagen fotográfica dejándose ver tenuemente por el hemisferio sur, pero solo llegó a la magnitud 4.5, aparentemente debido a un estallido, con lo que aplanó la curva de brillo mucho antes de lo previsto y prácticamente no llegó a ser observable a simple vista. 

Imagen del SWAN tomada por Christian Gloor, la curva de brillo prevista antes de aplanarla, y la definitiva, tomadas de cometografía.es

De todas formas, lo que les ocurrió a esos dos no fue algo excepcional fruto de la mala suerte. Tal como he dicho antes, muchas veces ha surgido la noticia del descubrimiento de algún cometa que sería fácilmente visible dentro de unos meses y por una u otra causa no se cumplía. Como ejemplo claro puede citarse al Ison en 2013, que por las previsiones que se hicieron de su evolución llegó a ser calificado como el cometa del siglo, también se frustró al no sobrevivir a su acercamiento al Sol.

5- La sorpresa del NEOWISE:

Con tantos ejemplos y los dos muy recientes, posiblemente se temió que le ocurriera algo similar al NEOWISE, que había sido descubierto casi en las mismas fechas que el Swan, no parecía tener tan buenas perspectivas y nadie dijo nada de él. Quizás porque venía para más tarde y prometía menos, quizás por el temor a un nuevo fiasco.

Además las últimas mediciones a principio de junio, los últimos 10 días antes de que fuera inobservable por su proximidad angular al Sol visto desde la Tierra, daban un valor de brillo por debajo de lo que sugería la evolución de los datos anteriores, tal como se recoge en la figura 8 y, aunque pudo deberse a ser observado a muy baja altura, no presagiaba nada bueno. Aparentemente estaba también “aplanando la curva” y no tenía mucho futuro. 

Con las últimas mediciones de brillo (redondeadas en el gráfico)  parecía que también el NEOWISE estaba “aplanando la curva”, pero …

Seguramente sería una decepción más (aunque solo para los metidos en el tema, porque aparte de ellos nadie lo conocía), que seguramente se confirmaría con las primeras observaciones tras el periodo de invisibilidad, hacia el 6 de julio.

Pero durante este periodo en que era inobservable desde la Tierra, al acercarse angularmente al Sol el 22 de junio entró casi tangencialmente por el borde del campo de la cámara del satélite SOHO y pudo comprobarse que superaba incluso las previsiones iniciales más optimistas. Además no se apreciaban indicios de ruptura.

Las imágenes obtenidas por el SOHO que dejaban claro que el brillo seguía aumentando, y la nueva curva elaborada a partir de ellas.

Seis días después, con más observaciones del Soho que confirmaban los buenos presagios, se hizo pública la perspectiva de “otro cometa que prometía”, y tanto expertos como aficionados cruzaron los dedos para que todo acabara bien.

Pero fue un gesto innecesario porque en ese momento, tal como expresé en el whatsapp del grupo ApEA, estaba claro que ya no podía fallar, y ocurriese lo que ocurriese debería ser visible pocos días después, al menos el 6 de julio, como las previsiones anteriores lo habían supuesto.

Aunque también en nuestro grupo de whatsapp se cruzaban los dedos, yo lo tuve claro.

Ya no podía aplanar la curva como en el caso del SWAN porque prácticamente había llegado al perihelio y con ello al máximo, y aunque se rompiera como el ATLAS tendríamos al menos algún día para verle porque ya faltaba poco para que asomara tras el resplandor del Sol y esas fracturas, antes de matar al cometa producen incluso un aumento de su brillo durante unos pocos días.

6- Y efectivamente, NEOWISE no falló.

El día 2 de julio el astrónomo aficionado Oscar Martín pudo fotografiarlo claramente desde la provincia de Salamanca antes de amanecer, mostrando un aspecto inmejorable. Lo hizo incluso 4 días antes de lo inicialmente esperado, lo que demostraba que venía muy brillante.

A partir de esa fecha se desató la euforia entre todos los aficionados a la astronomía e incluso el público en general, animado por los medios de comunicación.

¿Qué habría pasado si la trayectoria del cometa le hubiera hecho pasar solo un poco más al sur del Sol, con lo que no habría entrado en la cámara del Soho y nadie le hubiera esperado tan pronto y tan brillante? Sin duda habría sido encontrado casualmente, más tarde, y dando una auténtica sorpresa.

Siguiendo los pasos de otros compañeros yo pude observarlo por primera vez desde en el limpio cielo de Araúzo de Torre (Burgos) el día 6 de julio de madrugada.

la primera visión del nuevo astro siempre queda en la memoria.

Al día siguiente las imágenes fueron mejores, como éstas que pongo aquí, o alguna que obtuve por medio del telescopio que aparece más adelante.

Acompañado por Mahasim y otras estrellas de la constelación de Auriga:

Una imagen con más detalle, obtenida con teleobjetivo

7- Un espectáculo para toda la noche

Debido a su posición en el cielo con una declinación norte bastante alta, pocos días después comenzó a verse también al principio de la noche desde latitudes medias-altas del hemisferio norte

La primera observación vespertina tras la puesta del Sol, fue el día 10 desde Italia, cerca de Milán, en una latitud 45.74º N, que debería ir bajando en las siguientes fechas.

Efectivamente, ya el día 12 fue observado, incluso a simple vista, desde diversos lugares de la península Ibérica. Ese día pude verlo y tomar unas imágenes al principio de la noche y luego también de madrugada: 

 Una de las primeras observaciones vespertinas: Desde la latitud 41.8 N, a las 23:20 del 12 de julio.

 

Unas pocas horas después, ya en la madrugada del día 13, la situación era algo mejor

Posteriormente, entre el 15 y el 21 de julio llegó a ser circumpolar por encima de la latitud 43º (en el norte de la península Ibérica), estando visible toda la noche en una zona del cielo muy fácil de localizar, bajo la constelación de la Osa Mayor.

En fechas posteriores era observable a una buena altura al principio de la noche desde latitudes medias del hemisferio norte y ya a finales de mes pudo verse desde lugares no demasiado meridionales del hemisferio sur pero ya bastante debilitado y con el inconveniente añadido de la Luna, que en fase creciente aparecía ya al principio de la noche molestando con su luz.

Hasta mediados de septiembre aunque muy débil (con magnitud 10) ha podido ser observado por medios sofisticados, pero ya se encuentra otra vez angularmente próximo a la dirección del Sol y con muy poco brillo, siendo casi imposible de observar. Volverá a estar en conjunción con el Sol el 24 de noviembre y cuando ya en diciembre vuelva a separase de él y sea matutino, estará en el hemisferio Sur celeste muy muy débil solo al alcance de los grandes telescopios, para decirnos adiós.

8- Los mejores días

Pero volvamos a los momentos más espectaculares: Una vez que el cometa ya había pasado el perihelio no podía aumentar mucho más su actividad al irse alejando del Sol, aunque mantuvo su magnitud cercana a cero durante unos días más de los previstos. Pero a la vez se iba acercando a la Tierra y aumentando su declinación, por lo que desde latitudes medias del hemisferio norte se podía observar cada vez más alto en el cielo en cuanto anochecía y durante más tiempo a una buena altura, con lo que el espectáculo llegó a su clímax.

El día 14 se veía así

Aunque lucía más, encuadrado con el paisaje.

Al día siguiente unas ligeras nubes lo adornaron, y con teleobjetivo dio una imagen sugerente:

El viernes 17, se engalanó y buscó postureo para el finde:

Y acompañado por algunas estrellas se miró presumido en el agua del embalse:

Así el sábado, ofreció su mejor imagen (como debe ser), y encontró pareja situándose junto a la estrella Talitha con la que pasó toda la noche.

Dos días después, una vez colocado claramente dentro de los límites la zona de la Osa Mayor quise incluir la constelación completa con el "invitado", y poder guardar la foto para la posteridad:

Pero luego, analizando las imágenes, me dí cuenta que un inoportuno satélite Starlink me había estropeado la foto, y se me ocurrió sacarle partido con esta componenda que tuvo muy buena acogida en las redes. Le dí más brillo para que se apreciara mejor el satélite intruso, dibujé la figura de la osa e intenté hacer una broma:

"Ayer vi a la Osa Mayor con un tobillo vendado. ¿Se tropezaría con un arbusto del horizonte, o le golpearía el satélite ese antes de clavársele en el costado?"

Fueron unos días de gran expectación, durante los que mucha gente pudo ver un cometa por primera vez en su vida, se obtuvieron multitud de imágenes, algunas muy llamativas e incluso se pudo aprovechar poniéndole más dosis de humor.

Fotos tomadas los días 14 y 23 de julio
Aunque no sea fácil porque hay que buscar cuidadosamente un lugar adecuado, calcular la exposición, regular el flash y dirigir a la modelo, estas imágenes no dejan de ser curiosas y alguna tuvo gran difusión.

Casualmente hubo varias circunstancias que coincidieron en esas fechas en que el NEOWISE se mostraba espectacular:

- La Luna, que en estos temas lo único que hace es molestar, también colaboró con su ausencia. Desde el día en que el cometa pudo verse al principio de la noche, la Luna, discreta ella, se retiró del escenario. Al estar en fase menguante y aparecer solo de madrugada (luego luna nueva el día 20) no quitó protagonismo al NEOWISE ni deslumbró con su luz que habría sido nefasta para la observación de un astro tenue y difuso como son los cometas, y solo volvió a aparecer cuando ya nuestro protagonista dejaba de ser observable claramente a simple vista.

El día 24 ya se veía la luna creciente al principio de la noche después de finalizado el crepúsculo, pero se ocultó pronto para no molestar en las últimas actuaciones del cometa.

La Luna poniéndose, y el cometa, en lugares opuestos de la imagen. ¿Se aprecia la débil cola saliendo de la coma que parece una estrellita en la esquina superior derecha? 24-7-2020
La Luna queda sobreexpuesta y el cometa muy débil, buscando una solución intermedia porque no me gusta  modificar las imágenes por medios informáticos.  En todas hay exposición única y sin ningún tratamiento, como se hacía antiguamente.

- Para mayor espectacularidad, los días en que el cometa se mostró más llamativo casualmente la Estación Espacial realizó pasos cercanos al mismo y se pudo fotografiar con él. Tremenda coincidencia en fechas y zona celeste.

Trazos dejados por el paso de la ISS los días 15,16,17 y 20. Además hubo otro incluso más cercano a la cola del cometa el día 18 que ya lo publiqué anteriormente, y alguno más que se me despistó.

- También esos días los satélites Starlink aparecieron con profusión, pero a diferencia de la ISS que puede realizar algún paso concreto a una hora determinada y puede prepararse la coreografía para incluirla adecuadamente en la imagen, éstos se cuelan sin avisar y de manera reiterativa en muchas fotos donde no debían ser protagonistas, estropeando la toma como en el ejemplo anterior de la "pata vendada". Lo peor es que al ser mucho más débiles el fotógrafo puede no darse cuenta hasta acabar la sesión y luego ya no puede repetir la imagen. Aunque algunos opinen que pudieran mejorar la estética añadiendo un toque "diferente" no  buscado.

En esta imagen del día 20, tres trazos de los Starlink añaden más elementos al paisaje, con el cometa entre las estrellas sobre el estanque, el árbol y el resplandor de las luces de poblaciones lejanas.

A través del telescopio

En la observación o fotografía de un cometa tan brillante y llamativo como éste, la utilización del telescopio no parece lo más adecuado, ya que además al ser un astro difuso en el que no es fácil distinguir detalles, al desarrollar una cola de tanta longitud ampliado con un telescopio no puede captarse en toda su extensión.

Sin embargo permitió apreciar una clara evolución de la coma y arranque de la cola a lo largo de los días.

A través del telescopio se apreciaba claramente un cambio de aspecto desde las primeras observaciones. Si el día 7 se notaba incluso la sombra que produce el núcleo en el centro de la coma y el arranque de la cola, que no debía ser muy densa, ya el día 18 se veía una coma muy desarrollada y compacta de un tono verdoso característico por la sublimación de los componentes de sus hielos.

9- Despedida, aunque parecía que no se quería ir.

Volviendo nuevamente a la crónica, teóricamente después de las primeras observaciones tras la reaparición, a principio del mes de julio, debería ir bajando de brillo y en muchos medios se anunció que se vería a simple vista hasta el día 15, otros dijeron que hasta el 18, … pero lo cierto es que se mantuvo espectacular, con magnitud menor que 1, hasta el día 13 y suficientemente brillante como para apreciarlo sin ayuda óptica en cielos oscuros del hemisferio norte al principio de la noche casi hasta los últimos días de julio cuando la luz de la Luna creciente comenzó a iluminar el cielo esas horas dificultando su visión, y con prismáticos se siguió viendo durante unos cuantos días más.

El 25 de julio aún podía apreciarse (casi en el centro de la imagen) a pesar de las luces de una pequeña población, situándose entre ésta y "el carro" de la Osa Mayor

A finales de julio asomó tímidamente por los cielos del hemisferio sur, pero ya debilitado y con el inconveniente de la Luna.

Pero hasta entonces, fueron unas noches mágicas para los aficionados a la observación de los astros del hemisferio boreal, que entre incrédulos y exultantes asistimos al magnífico espectáculo que el cielo nos ofreció en este verano tan especial.

Diferencias con la visibilidad de otros cometas

Había pensado incluir una comparación de las circunstancias que condicionaron la espectacularidad de otros cometas como el Hale-Bopp, McNaught, Hyakutake o el Halley,  con las del NEOWISE. 

Pero este post ya es demasiado largo, y lo dejo para el siguiente que ya puedes ver en "Visibilidad y posiciones orbitales de los cometas".