Observación de planetas con carta celeste

Medellín, 22 de Enero de 2010

1. LA BÓVEDA CELESTE

La bóveda celeste es como una pantalla, ubicada en el interior de la esfera celeste, en la cual parecen estar proyectados todos los astros y es sobre esa pantalla, que vemos los cuerpos celestes desde la Tierra. No es una confirmación de la teoría geocéntrica del universo, sino la forma real como vemos los astros, cuando los observamos desde la Tierra.

En ningún momento estamos afirmando que el universo el esférico, sino que, desde la Tierra, los astros parecen estar proyectados sobre una pantalla, que parece estar en la superficie interior de una esfera, una ilusión óptica.

Las estrellas y constelaciones están quietas sobre la bóveda celeste, al menos durante largos periodos de tiempo, superiores a la duración de nuestra vida. Lo anterior implica que la ascensión recta de cada estrella¹ y constelación es constante a lo largo del tiempo. No sucede así con el Sol, los planetas, sus lunas y asteroides, cuya posición cambia en el cielo día a día.

1 La Ascensión recta es una de las coordenadas ecuatoriales de cualquier astro o figura en la bóveda celeste.

En la Tierra, los meridianos son líneas imaginarias, en forma de semicircunferencia, que van desde el polo sur hasta el polo norte. Hay 24 meridianos y por conveniencia han sido numerados, siendo el que pasa por Greenwich Inglaterra, el origen de este sistema de coordenadas.

Igual que en la Tierra, la esfera celeste también se puede dividir en 24 semicircunferencias, separadas 15º una de la otra, que van desde el polo sur celeste hasta el polo norte celeste ².

2 El polo norte celeste, es el punto de la bóveda celeste, donde la recta terrestre sur –norte, interseca la esfera celeste. Por analogía deducimos que es el polo sur celeste.

Se ha escogido como el origen de las coordenadas, el meridiano celeste que pasa por el punto donde se interceptan la eclíptica y el ecuador celeste, el día que comienza la primavera en el hemisferio Norte.

Ese punto se llama de Aries, porque el pasado, en la época de los griegos, estaba en la constelación de Aries. Como el ecuador terrestre, que corresponde con el ecuador celeste, se encuentra en movimiento, debido a los movimientos de precesión y de oblicuidad del eje terrestre, el punto Aries no es fijo en el espacio. No obstante lo anterior, debido a que nuestra vida es muy corta en relación con estos movimientos terrestres, podemos considerar que a lo largo de nuestra vida, este punto permanece más o menos fijo en el espacio, pero hoy ya no está en la constelación de Aries, sino en la constelación de Piscis Figura (1).

Figura 1 Punto de Aries, en la constelación de Piscis

En la gráfica (2), que no corresponde con la situación real del cosmos, pero que es didáctica, se ven varios meridianos celestes. Se observa el meridiano que pasa por el punto Vernal o punto Aries, AR=0 horas (Léase ascensión recta = 0 horas). Igualmente se ven otros meridianos principales, todos separados entre sí por 15º. En la Esfera celeste, la ascensión recta, para un observador en la superficie de la Tierra, va creciendo de Occidente a Oriente (Crece en sentido W –E).

La ascensión recta comienza en AR=0 horas y va hasta AR=24 horas (Que coincide con la AR=0 h).

Aunque la AR se mide en horas, estas horas tienen su equivalente en grados.

Por ejemplo AR= 7H es equivalente a AR=7x15^o =105º. Igualmente, AR=18h es equivalente a 18x15^o=270º

Figura 2 Meridiano de Ascensión Recta AR=0h

2. CÓMO CONOCER EL MERIDIANO DEL OBSERVADOR CUALQUIER DÍA DEL AÑO, A CUALQUIER HORA

En forma aproximada suponemos que las estaciones en el hemisferio norte comienzan en:

Primavera	Inicia el 21 de Marzo
Verano	Inicia el 22 de Junio
Otoño	Inicia el 22 de Septiembre
Invierno	Inicia el 21 de Diciembre

Para calcular la ascensión recta del meridiano local en primavera:

AR=N/15+(H-12) N es el número de días transcurridos desde el 21 de Marzo y H es la hora militar en el intervalo (0, 24) (1)

En Verano

AR=6+N/15+(H-12) N es el número de días transcurridos desde el 22 de Junio y H es la hora (0, 24) (2)

En Otoño

AR=12+N/15+(H-12) N es el número de días transcurridos desde el 22 de Septiembre y H es la hora (0, 24) (3)

En Invierno

AR=18+N/15+(H-12) N es el número de días transcurridos desde el 21 de Diciembre y H es la hora (0, 24) (4)

El Cálculo es aproximado. Para una fecha y una hora dadas, se calcula el AR del meridiano local. Se mira el cielo y se ubica el meridiano local. (Encima de nuestra cabeza). Luego, utilizamos la gráfica (3) y ya tenemos el cielo totalmente referenciado.

Cuando nuestro meridiano local sea 5h, en ese meridiano podemos ver la constelación Orión.

Cuando nuestro meridiano local sea de 3h 47 min, sobre él, y en la constelación de Tauro, estarán las famosas Pléyades.

Ejemplo: Cual será el meridiano local, el día 9 de Noviembre de 2013 a las 9 de la noche?

Utilizamos la fórmula (3). Entre el 22 de Septiembre y el 9 de Noviembre transcurren 48 días. Las nueve de la noche equivalen a las 21h. Por tanto nuestro meridiano local será:

AR=12+48/15 + (21-12)=24.2 h o sea que la AR = 24.2 -24= 0h.

Si confrontamos este dato con el de un simulador, encontramos que la AR= 0h.

Figura 3 Carta Celeste Plana

Veamos las constelaciones que se encuentran ese día a esa hora en los alrededores de ese meridiano:

En el hemisferio norte vemos la constelación de Pegaso y casi sobre el cenit, la cabeza de la constelación de Piscis.

3. LA CARTA CELESTE PLANA.

Es una abstracción de la bóveda celeste para facilitarnos la identificación de las constelaciones. En la gráfica (3) se identifican las ascensiones rectas, las declinaciones, la eclíptica y el ecuador celeste. Veamos cómo funciona.

Si buscamos bien en AR= 5h D=5 grados, encontramos la constelación de Orión. Esta constelación es importante, porque es visible casi todo el año en el hemisferio norte hasta declinaciones del orden de los 50º. En ella está la gigante roja “Betelgeuse”, la estrella Rigel y la estrella Bellatrix. Esta constelación es importante para determinar la dirección Norte. Una línea que inicia en el centro del cinturón y pasa por el punto medio de la distancia Betelgeuse –Bellatrix, apunta aproximadamente hacia el norte.

Figura 4 Orión

Si miramos la gráfica (3) en AR=3h 47 min D=24º 07’ 32” encontraremos las famosas siete cabritas, cuyo nombre astronómico es cúmulo abierto Pléyades, en la constelación de Tauro.

Este conjunto de estrellas queda un poco al norte de la constelación de Orión.

Las principales estrellas del cúmulo son: Taygeta, Pleione, Merope, Maia, Electra, Celaeno, Atlas,Alcyone

Figura 5. Pléyades

4. CÓMO VARÍA LA ASCENSIÓN RECTA?

Como habíamos dicho, la AR, desde nuestro punto de vista terrestre, crece de Occidente a Oriente.

Una observación del hemisferio norte, desde Medellín, a las 20h 49 m, el 18 de Enero de 2010, figura (6), nos muestra que el meridiano local es de AR= 5h y observamos además como los meridianos van creciendo de occidente a oriente, 1hora, cada 15º.

Figura 6 Hemisferio Norte a las 20h 49 min, el día 18 de enero de 2010

Ahora, hagamos la misma observación, desde el mismo sitio, el mismo día, pero a las 21h 49m. (Figura 7)

Figura 7 Hemisferio Norte a 21h 49 min el día 18 de enero de 2010

Ahora nuestro meridiano local es AR= 6h.

Las estrellas y las galaxias están fijas en el cielo a lo largo de nuestra vida. Conservan siempre la misma AR y la misma Declinación. Una carta celeste, así no tenga las coordenadas ecuatoriales, nos ayuda a identificar en cualquier día, a cualquier hora de la noche, las principales estrellas y galaxias. Las constelaciones son figuras inventadas por el hombre para facilitar la observación de los astros, pero no son cuerpos, ni son sistemas de estrellas ligadas por fuerzas físicas.

5. OBSERVACION DE LOS PLANETAS DEL SISTEMA SOLAR CON CARTA CELESTE.

No sucede lo mismo con los planetas y sus satélites, cuyas coordenadas ecuatoriales cambian muy rápidamente. Una carta celeste no nos permite identificar los planetas. Si queremos hallar los planetas del sistema solar, con una carta celeste, debemos tener en cuenta lo siguiente:

A simple vista, en condiciones normales, sólo es posible ver a Venus, Marte, Júpiter y Saturno. Los otros planetas requieren bien sea, ayudas ópticas o condiciones atmosféricas muy favorables.

En las siguientes tablas hemos dado la AR de estos cuatro planetas, mes a mes, entre los años 2010 y 2014. La AR se da al principio de cada mes.

Con esta ayuda, si podemos, con una carta celeste y a ojo limpio, ubicar estos planetas. Para ello además de saber manejar la carta celeste, debemos ser capaces de ubicar la eclíptica o camino del Sol por la noche.

Venus

año	en	feb	mar	abr	may	jun	jul	ago	sep	oct	nov	dic
10	278	320	353	28	65	106	142	174	201	217	209	209
11	232	266	300	338	11	47	86	126	164	198	236	276
12	317	352	23	54	79	78	66	84	115	149	184	219
13	259	301	336	12	47	87	127	163	197	230	265	294
14	299	284	297	237	358	32	68	108	147	182	218	257

Marte

año	en	feb	mar	abr	may	jun	jul	ago	sep	oct	nov	dic
10	142	132	124	126	135	149	164	181	199	218	240	264
11	290	315	337	359	21	43	65	88	110	130	147	162
12	172	175	177	158	158	166	179	195	213	233	257	281
13	307	331	352	14	35	58	80	103	125	144	162	177
14	191	202	206	201	191	189	197	210	229	250	274	299

Júpiter

año	en	feb	mar	abr	may	jun	jul	ago	sep	oct	nov	dic
10	329	335	342	349	355	0	3	3	1	358	355	355
11	357	2	7	14	21	27	33	37	38	37	33	30
12	29	31	35	41	48	55	62	69	73	75	74	70
13	66	64	66	70	76	84	91	98	105	110	112	111
14	107	103	101	102	106	112	118	126	133	138	143	145

Saturno

año	en	feb	mar	abr	may	jun	jul	ago	sep	oct	nov	dic
10	185	185	184	181	180	179	180	182	185	188	191	194
11	196	197	196	194	192	191	191	192	195	198	201	205
12	207	208	208	206	204	202	202	203	205	208	212	215
13	218	219	220	218	216	214	213	214	215	218	222	225
14	228	231	231	231	229	227	225	225	226	228	232	235

Ejemplo.

Cuál es el meridiano local el día 21 de Mayo de 2012 a las 10h 24 min de la noche?

Qué planetas son visibles a ojo limpio, en caso de que las condiciones atmosféricas lo permitan?

Para calcular la AR del meridiano local utilizamos la fórmula (1)

AR=N/15+(H-12)

N=62 días

H=22h 24m = 22.4 h

Hecho el cálculo encontramos que

AR=14.53h (Que es casi el valor que nos entrega el simulador del cielo)

Ahora veamos la AR de los cuatro planetas el 1 de Mayo y el 1 de Junio.

Leemos las AR de las tablas el 1 de Mayo y el 1 de Junio. En las tablas, las AR están dadas en grados. Las transformamos a horas y luego, por proporcionalidad calculamos el AR el 21 de Mayo.

Como el AR del meridiano local es 14.53, los planetas sólo estarán visibles si su AR está en el intervalo (8.53h, 20.53h) (seis horas al oeste y seis horas al este)

Planeta	1 de Mayo Grados	1 de Mayo Horas	1 de Junio Grados	1 de Junio Horas	AR el 21 de Mayo
Venus	79	5.2	78	5.2	5.2
Marte	158	10.53	156	10.4	10.491
Júpiter	48	3.2	55	3.66	3.52
Saturno	204	13.6	202	13.46	13.55

Sin mirar al cielo, vemos que solamente están visibles Marte y Saturno. Si tenemos ubicada la eclíptica, aun sin carta, podremos identificar a Marte y a Saturno.

Veamos que AR nos entrega el simulador del cielo para estos dos planetas::

Marte: AR= 10.52h

Saturno: AR=13.31h

La precisión de las fórmulas (1) a (4) es muy buena.

JUAN FERNANDO SANIN E

Sanin783@yahoo.com