La danza de los planetas reloaded

¡Vuelve la coreografía planetaria! Ya se sabe: como los planetas del sistema solar orbitan casi en un mismo plano, en el cielo ocupan siempre una franja más bien angosta (la eclíptica). Como además se mueven a distintas velocidades los vemos acercarse y alejarse con el correr de los días, las semanas, los meses. Los habitués saben que es uno de mis espectáculos astronómicos favoritos.

El año pasado hubo una linda conjunción de cuatro planetas en el cielo vespertino. La gran conjunción del 2011 es todavía mejor. A partir de hoy, y durante todo el mes de mayo, tendremos a Mercurio, Venus, Marte y Júpiter (y ocasionalmente a la Luna) formando un grupo compacto y variable en el cielo matutino, mirando al Este. Aquí arriba está la situación del domingo 1 de mayo, a las 7:30 mirando desde Bariloche. La situación exacta puede variar dependiendo desde dónde la miremos; quienes estén más al Este o al Norte que Bariloche tendrán que observar un poco más temprano para evitar el replandor del Sol. ¡Júpiter (magnitud -2) y Marte (magnitud 1) están a menos de medio grado de distancia! ¡Menos que el tamaño de una Luna! A propósito, la Luna menguante, delgadísima, se une al inicio del baile: casi a la misma altura, un poco al Norte. Más altos: Mercurio (margnitud 1) y Venus, que sigue deslumbrando a magnitud -3,8. La imagen, hecha con Stellarium, puede clickearse para verla más grande.

La cosa sigue durante todo el mes. En esta animación puse la vista día por día, a un segundo por día (también puede clickearse para agrandar; son GIFs animados, tengan paciencia). El elusivo Mercurio se mantendrá a la par de Venus durante todo el baile. Su máxima aproximación será el 7 de mayo.

Júpiter viene escapando de su conjunción con el Sol a principios de abril, y a lo largo de mayo trepará el cielo matutino atravesando la conjunción de los otros tres. El 11 de mayo Júpiter pasará a poco más de medio grado de Venus. Los dos planetas más brillantes, tan cercanos en el cielo, serán algo digno de verse. A 1 grado y medio, casi en línea recta, los acompañará Mercurio.

El colorado Marte completa el cuarteto. Aparte de la ya mencionada extraordinaria aproximación a Júpiter el 1 de mayo, como está más bajo será más discreta su participación. Pero en la segunda mitad del mes, con el Sol más tardío, puede verse el espectáculo un poco más tarde. El 20 de mayo Marte formará un lindo triángulo con Venus y Mercurio, con los tres planetas a no más de 2° uno del otro. Dos días después pasará a 1° de Venus.

La Luna volverá a acercarse a fin de mes, cuando ya los planetas se estarán desperdigando. El 29 pasará junto a Júpiter, el 30 cerca de Marte, y el 31 a la altura de Mercurio, pero ya será difícil de observar a menos que tengamos un horizonte bien despejado y estemos bien a Sur.

Si bien casi toda la acción planetaria estará en el cielo de la madrugada, no se olviden de Saturno, que viene de su oposición a principios de abril, de manera que está bien posicionado para su observación durante toda la noche. Es fácil reconocerlo por su brillo similar al de la estrella Spica (Alfa de Virgo), ambos altos en el nordeste al anochecer, a la misma altura: Saturno cremita, al Norte, y Spica azulada, al Este. ¡Ah! desde Saturno nos llega la danza de sus satélites, gentileza de la sonda Casini... Rhea, Dione detrás, y Encélado a la derecha, bailando entre los anillos del planeta gigante. Es una foto tomada con filtro rojo, el 25 de abril de 2011 (el lunes pasado), desde unos 2 millones de kilómetros de distancia (NASA/JPL/Space Science Institute).

El Joyero

Mi fascinación por la astronomía viene de la niñez, digamos fines de la escuela primaria. Los dos eventos más memorables (en el sentido de que son los que me producen un recuerdo más vívido) son los siguientes. En uno, mi Papá (médico, y también interesado en la ciencia) me llevó al observatorio de Parque Centenario. Allí, un "señor" (¡probablemente un chico!) me hizo subir a un peldaño y mirar por el ocular de un telescopio que parecía salido de una novela de Julio Verne, y me mostró el cúmulo abierto conocido como El Joyero. Parecía, efectivamente, un montoncito de piedras preciosas esparcidas sobre el terciopelo del cielo nocturno. Esta foto —tomada hace unos días desde mi balcón— no alcanza a capturar su encanto visual (vale la pena agrandarla, que se ve mejor). Me causó tal impresión que lo recuerdo como si hubiera sido la semana pasada. Este es el telescopio, una joyita de la casa Gautier, de fines del siglo XIX. Nunca volví a visitarlos.

En el otro recuerdo, leo en La Prensa: "La Luna ocultará a Júpiter a fin de mes". ¿Qué? ¿Cómo? ¿La Luna ocultará a Júpiter? ¿Cómo es posible? ¿Y cómo lo saben? Fue un poderoso disparador de curiosidad astronómica. No vi ese ocultamiento. Pero hace unos años (en 2005, creo) vi a la Luna ocultar a Júpiter de día, usando unos binoculares chiquitos. No muy impresionante, pero fue una puesta al día. (La foto de acá al lado no es mía, es de Occultations.net.)

Otros recuerdos de esa época son del Planetario de Buenos Aires, con el enorme meteorito en la entrada. Todo el que haya visitado el Planetario Galileo Galilei debe recordar el meteorito. Lo que tal vez no haya llamado tanto su atención es otro de mis antiguos recuerdos astro-infantiles: el reloj de Sol en el parque, con una leyenda misteriosa para un niño de 10 años: Ecuación de tiempo. Guau.

También recuerdo, de manera más vaga porque tenía apenas 4 años, el alunizaje del Apolo 11, y especialmente la sensación que me produjo. A esa edad mi idea de la Luna era un poco vaga, por supuesto. El viaje del Apolo 11 me hizo notar, de golpe, que la Luna era un lugar, a donde se podía ir y caminar, no una luz flotando en el cielo. Mutatis mutandis, me gusta imaginar que es lo mismo que debe haber experimentado Galileo al ver la Luna por primera vez a través del telescopio, y descubrir que era un mundo, con montañas, con valles, con "mares". Un mundo como la Tierra. Y si la Luna era como la Tierra... entonces la Tierra era como la Luna. De golpe no parecía tan disparatado que la Tierra fuese un planeta, en órbita alrededor del Sol, como el resto de los planetas conocidos...

Feria del Libro

Esta semana estaré en la Feria del Libro, participando en las actividades del Instituto Balseiro en el Espacio Joven (al fondo, cerca de la entrada de Cerviño, ¡donde siempre hay menos cola que por Plaza Italia o Sarmiento!). Si quieren pasar a saludar, estaremos con demostraciones de ciencia y charlas institucionales del Balseiro. Yo estaré en las tardes/noches del jueves, viernes y sábado, y creo que también el domingo.

Una perspectiva sobre los rayos paralelos

Ya que estamos con las ilusiones... hay una muy interesante, muy sencilla, de la que no me percaté hasta hace poco. Es la ilusión de los rayos cenitales. Godrays en inglés. Son esos rayos que se ven los días de lluvia, o con nubes gruesas que dejan pasar el sol por algún hueco y con humedad, humo o polvo en el aire. La dispersión de la luz del Sol hace que se vuelvan visibles algunos rayos, que se destacan sobre la sombra del resto de la atmósfera. Se ven, entonces, unos rayos que divergen hacia abajo, hacia la superficie de la Tierra. Hace poco, sin embargo, vi el fenómeno al revés, y me sorprendió bastante. Como se ve en la foto que ilustra este párrafo, los rayos ¡convergen hacia abajo, divergen hacia arriba! Más que rayos cenitales, parecen rayos "nadirales". Más que Godrays, parecen rayos mandados por el Otro, el de abajo...

La de aquí al lado, en cambio, es la visión más común, con los rayos divergiendo desde arriba hacia abajo. Se llaman Godrays porque se parecen a la representación habitual de unos rayos descendiendo del Espíritu Santo en forma de paloma (como en tantas representaciones de la Anunciación, por ejemplo). O tal vez al revés.

Lo curioso de estos rayos es que, a pesar de que parecen divergentes, son  rayos paralelos. Son rayos del Sol, y los rayos del Sol son paralelos ya que su fuente está en el infinito (bueno, a todos fines prácticos). Parecen divergir por un efecto de perspectiva. Como los lados de este tramo de la ruta nacional 25, cruzando la Patagonia. Son tan paralelos como pueden ser los costados de una ruta, pero parecen converger en la distancia. Claro, en este caso sabemos que hay una distancia, un alejamiento, y no nos engaña la perspectiva. De hecho, hasta nos ayuda a percibir una profundidad que nuestra visión binocular no alcanzaría a percibir. En los rayos, que caen más o menos verticales, con unas nubes que no sabemos muy bien dónde están, etc., la perspectiva nos engaña y creemos ver una divergencia donde no la hay.

La ilusión de la primera foto me sorprendió porque ocurrió al atardecer, con nubes en el horizonte del Este (ya se sabe: a donde mira mi balcón). El Sol estaba a mis espaldas, de manera que los rayos paralelos iluminaban desde arriba y atrás mío, y naturalmente convergían como se ve en la foto.

El mismo efecto de convergencia de rayos del Sol es el que se ve en los rayos anticrepusculares, muy comunes en Bariloche: son rayos oscuros que convergen en el punto antisolar al atardecer (o al amanecer, pero mi balcón etcétera). Son sombras de nubes lejanas que se destacan sobre la atmósfera iluminada. Desde un avión la perspectiva puede ser novedosa, ya que se ven tanto de arriba como de abajo, como en este caso. Y nubes cercanas, como esta pequeña nube iridiscente, también producen sombras que parecen divergentes. Todos ellos son rayos paralelos vistos en perspectiva.

Desde casa a veces también veo esto: rayos crepusculares formados por las sombras de las torres del cerro Catedral (esta foto está tomada hacia el oeste al atardecer). Mucha gente los ve, son un lindo espectáculo en Bariloche, donde llueve tanto. Parecen un fantasma de la silueta del cerro. También son rayos paralelos, ilusoriamente divergentes...

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Nota sobre las fotos: Todas las fotos son de Guillermo Abramson. Me dio fiaca ponérselo a cada una... Si quiere usarlas, pídalas amablemente, como de costumbre.

La órbita de Plutón

Hay una ilusión interesante relacionada con la órbita de Plutón. En general la vemos representada como mirando el sistema solar desde "arriba", como en esta ilustración. Vemos el Sol en el centro, y las órbitas de los cuatro planetas gigantes, casi circulares: Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno. La órbita de Plutón (indicado como Plutón-Caronte en Celestia) es mucho más ovalada: es una elipse muy excéntrica. Todas las órbitas de los planetas y de los satélites son elipses, como descubrió Kepler hace 400 años. Algunas son más excéntricas que otras, y la de Plutón es bastante ovalada, como se ve a simple vista. Además, parece cruzarse con la de Neptuno. ¡A ver si chocan!

El Sol está en un foco de la elipse, no en el centro, de manera que la distancia de Plutón al Sol cambia mucho a lo largo de su "año". Cambia tanto que a veces, efectivamente, está más cerca del Sol que Neptuno. En este gráfico puse la distancia al Sol de ambos, a lo largo del tiempo empezando en 1930 (fecha del descubrimiento de Plutón). La órbita de Neptuno es redondita, y su distancia al Sol es casi constante alrededor de 30 UA (línea roja). La de Plutón varía muchísimo: entre 30 y 50 UA (línea negra). Ahora se está alejando del Sol, y lo seguirá haciendo hasta principios del siglo que viene.

El cruce de las órbitas, sin embargo, es ilusorio. Mirando el sistema solar "de costado" (desde el plano de las órbitas de los planetas) se ve así. La órbita de Plutón no sólo es mucho más ovalada que la de los planetas, sino que está muy inclinada. Aunque mirando "desde arriba" las órbitas de Plutón y de Neptuno parecen cruzarse, en realidad están siempre bastante lejos. En esos "cruces" la órbita de Plutón está separada de la de Neptuno por unas 8 unidades astronómicas en dirección vertical.

La órbita de Plutón es tan rara que los astrónomos sospecharon desde su descubrimiento que había algo especial. Pero recién a fines del siglo XX se descubrió la razón: Plutón forma parte de un enorme enjambre de cuerpos menores, llamado cinturón de Kuiper. Esta es la razón por la cual ha perdido su categoría de planeta. Lo mismo le ocurrió a Ceres, el primero de los asteroides descubiertos, y clasificado inicialmente como planeta, con nombre de una diosa importante y todo. Cuando resultó evidente que era parte de un enjambre peculiar (el cinturón de asteroides), Ceres perdió su rango planetario. Lo mismo ocurrió con Plutón, sólo que tardaron décadas en descubrir a sus familiares, y ya nos habíamos acostumbrado a contarlo entre los planetas. De hecho ya había ocurrido mucho antes, sólo que nos vamos olvidando: hace casi 500 años Copérnico dijo: "El Sol y la Luna no son planetas". Bang. Dos planetas —de los siete "clásicos"— de un golpe. Su libro terminó en el Index de los Libros Prohibidos, y la semana todavía tiene siete días, uno por cada "planeta".

Bueno, pero, ¿podrían chocar Plutón y Neptuno? No. Plutón y Neptuno bailan una especie de vals, llamado resonancia 3:2. En el tiempo en que Neptuno da tres vueltas alrededor del Sol, Plutón da dos vueltas. Neptuno hace pum-pa-pa (tres tiempos, dije que es un vals) y al mismo tiempo Plutón hace poom-poom. Si tienen alguien al lado pueden cantarlo, o tratar de bailarlo (¡sin chocar!). Esta resonancia hace que Plutón y Neptuno nunca se encuentren muy cerca, a pesar del "cruce" de sus órbitas. Se puede verlo en Celestia acelerando el tiempo, y se entiende mucho mejor que contándolo. Plutón no es el único objeto del cinturón de Kuiper en resonancia 3:2 con Neptuno; se conocen varios (y debe haber más) y se los llama plutinos.

De hecho, Neptuno y Plutón están siempre tan alejados uno del otro que el planeta que más se acerca a Plutón no es Neptuno, ¡sino Urano! Apuesto a que si le preguntan a cualquier astrónomo profesional más de uno va a meter la pata. Acá grafiqué la distancia de Plutón a Neptuno y de Plutón a Urano. Se ve que la curva roja, que muestra esta última, alcanza valores más chicos que la curva negra. De paso, se ve la resonancia 3:2 como una estructura de tres picos en la curva negra, que se repite a medida que Plutón y Neptuno bailan su vals.

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Nota sobre Kuiper. Yo siempre pronuncio "kuíper". Los gringos dicen "káiper". Gerard Kuiper era de origen holandés, así que probablemente pronunciaba algo así como "kóiper" (como Huygens).

6109 Balseiro

El martes pasado, 29 de marzo, se cumplieron 92 años del nacimiento de José Antonio Balseiro, físico argentino y fundador de mi Instituto, que hoy lleva su nombre. Noventa y dos. Bien podría ser un viejito bien viejito y venir todos los viernes a los Coloquios del Instituto. Lamentablemente Balseiro murió muy joven, mucho más joven que lo que cualquiera debería morir, cuando el Instituto estaba recién arrancando. Yo no lo conocí —vine a Bariloche en 1986— pero es notable su impronta en el Instituto hasta hoy en día. Después de todo, fue su personalidad la que consiguió transmitir al naciente Instituto de Física el empuje necesario para mantenerlo vivo, creciendo y exitoso hasta hoy, más de 50 años después. Otro día contaré más sobre Balseiro. Hoy es una excusa para compartir esta secuencia de fotos, que tomamos hace un par de años con un amigo. Es el asteroide 6019 Balseiro, que honra su memoria desde su órbita en el cinturón principal de asteroides.

6109 Balseiro es un asteroide pequeño y su magnitud al momento de las fotos era de 16,5 aproximadamente (muuuuy tenue), encontrándose a unos 200 millones de kilómetros de la Tierra. La imagen está en negativo para facilitar la observación (además, créanme, las estrellas negras sobre fondo blanco son súper profesionales). La breve película muestra el desplazamiento del asteroide delante de un campo de estrellas débiles en la constelación de Tauro. Entre la primera imagen y la segunda hay dos horas, y entre ésta y la tercera, una hora. Los rayos que parecen salir de las estrellas más brillantes son un artificio de la cámara. La línea recta en la última imagen es un satélite artificial que se interpuso en la foto. La imagen abarca 16' de ancho (la mitad de la Luna llena). Se puede clickear para verla más grande.

Así es la órbita del asteroide Balseiro (roja), algo inclinada con respecto a la eclíptica, y por completo entre la de Marte y la de Júpiter. En amarillo puse también un puñado (de los muchos cientos de miles) de asteroides del cinturón principal, para dar una idea de la región que ocupan en el sistema solar.

Las fotos fueron tomadas por mí y por Damián Zanette utilizando un telescopio robot en Australia, controlado de manera remota desde nuestra oficina en Bariloche, el 29 de noviembre de 2008. En Australia era de noche y acá era de día, nosotros cómodamente sentados a nuestros escritorios una mañana de primavera, tomando mate. ¿No es extraordinario? De manera similar Leónidas Elenin, de Moscú, descubrió en diciembre pasado el cometa que hoy lleva su nombre usando un telescopio en New Mexico. El cometa Elenin tiene muy buenas chances de convertirse en una espectáculo interesante a partir de agosto...