sábado, 15 de noviembre de 2014

Júpiter

Júpiter, el gigante, es el planeta más grande del Sistema Solar. Con un diámetro de 140.000 km, equivalente a once veces el de la Tierra, un volumen mil veces superior al de nuestro planeta y con trescientas veces la masa de nuestro mundo.


Su distancia media al Sol es de casi 800 millones de kilómetros por lo que su distancia a nuestro planeta no baja de 650 millones de kilómetros. A pesar de ello su gran tamaño hace que desde la Tierra lo veamos como uno de los astros más brillantes del cielo.

Incluso con telescopios relativamente modestos resulta sencillo observar sus detalles, sus principales bandas atmosféricas y, por supuesto sus satélites, tan como nos muestra este dibujo del canadiense  Gordon Webster con un refractor ED de 120 mm de diámetro, vemos perfectamente las bandas de nubes, la Gran Mancha Roja y tres de sus satélites, con la sombra de uno de ellos transitando por delante del planeta, casi tocando la Gran Mancha Roja.


Con un telescopio de buen diámetro su aspecto es espectacular, con multitud de detalles coloreados, he aquí un buen ejemplo, un dibujo realizado por el francés Jean-Christophe Biavati con un S/C de 280 mm de diámetro.


Por supuesto para registrar tantos detalles es imprescindible que la turbulencia producida por la atmósfera de La Tierra, que emborrona las imágenes, sea escasa. Aún así las imagen no aparece fija, a menos que el "seeing" sea excepcional, tal como muestra este dibujo, realizado por Maurice Toet utilizando con un reflector Ritchey-Chretien de 250 mm de diámetro.



La fotografía, incluso con pequeños telescopios, nos revela multitud de detalles, tal como muestra esta fotografía que realicé hace unos años con mi refractor de 120 mm de diámetro, en ella también pueden verse tres de sus principales satélites.



Una de las cosas que más nos llama la atención al observar Júpiter son las bandas oscuras y zonas claras paralelas al ecuador, para comprender la razón de este aspecto debemos tener en cuenta dos factores. En primer lugar lo que vemos es la capa superior de su atmósfera, no un cuerpo solido, al no ser un cuerpo solido no rota en el mismo tiempo en el ecuador que en las zonas templadas o en los polos, es lo que se llama rotación diferencial, en el Sol ocurre exactamente lo mismo. Por otro lado la velocidad de rotación de Júpiter es muy elevada, en su ecuador es de más de 40000 km/h, comparadlos con los 1600 km/h de la velocidad de rotación en el ecuador terrestre. En el siguiente esquema podemos ver la nomenclatura de estás bandas y zonas, por lo general se utilizan las iniciales en inglés.



Estas bandas y zonas cambian continuamente de aspecto, en unos pocos meses los cambios son más que notorios. A continuación dejo un ejemplo, el cambio de los detalles atmosféricos de Júpiter en solo dos meses, de agosto del 2011 a octubre de 2011, es una animación formada por cuatro fotografías realizadas con mi refractor de 120 mm de diámetro. El cambió en el tamaño del planeta se debe a que entre agosto y octubre de ese año Júpiter se acercaba a la oposición. Un planeta esta en oposición cuando el Sol, la Tierra y el planeta están perfectamente alineados quedando nuestro planeta en medio, por lo que la distancia es la mínima posible.



De año en año los cambios son aún mayores, este es un buen ejemplo, una animación compuesta por tres fotografías tomadas en 2010, 2011 y 2012 realizadas con mi refractor de 120 mm de diámetro. El cambió más evidente es que en el 2010 la banda ecuatorial sur no se hallaba presente.


Evidentemente contra mayor sea la abertura del telescopio más detalles podremos obtener en fotografía planetaria, sin embargo no son imprescindibles grandes aberturas para poder conseguir imágenes de gran calidad. Un reflector newtoniano de 20 a 30 cm de diámetro, un telescopio que hoy en día está al alcance de un gran número de astrónomos amateurs, es más que suficiente para conseguir fotografías que unos pocos años atrás solo podían obtenerse en los mejores observatorios profesionales. De hecho hoy día un amateur con un equipo medio puede conseguir resultados que unas pocas décadas atrás eran inimaginables incluso con los mayores telescopios del mundo.

Dejo un par de ejemplos de fotografías de Júpiter utilizando equipos medios de amateurs.

Primero una fotografía realizada por una buena compañera del foro Astronomo.org, Mercè, utilizando un reflector Newton de 203 mm de diámetro, notad que incluso pueden verse detalles en el satélite Ganimedes, que en esos momentos estaba empezando a transitar por encima del disco planetario.


La que hay a continuación esta realizada por otro buen compañero del mismo foro Astronomo.org, Eusebio, el cual postea con el nombre de Emg, utilizando un reflector Newton de 305 mm de diámetro.


Los telescopios catadióptricos tipo Schmidt-Cassegrain son quizás el tipo de telescopio más utilizado en fotografía planetaria. En esta fotografía realizada por un buen compañero del Foro Hubble, Javier, que postea con el nombre de Javo, con un S/C de 203 mm de diámetro, pueden verse un gran número de detalles además del satélite Io y su sombra transitando sobre el planeta. Dado que en esos momentos Júpiter estaba en oposición el satélite casi oculta por completo su sombra.



La siguiente imagen es una secuencia compuesta por tres fotografías realizadas también con un S/C, en este caso de 305 mm de diámetro, su autor, Paco Yepes, también es otro buen compañero de varios foros de astronomía. En la secuencia, además de apreciarse la rápida rotación del planeta, puede verse al satélite Calisto acercándose y en la última el satélite Ganimedes que acaba de emerger tras el planeta.


Con telescopios amateurs de mayor diámetro, buenas condiciones observacionales y años de experiencia, pueden conseguirse resultados que quitan el aliento, por ejemplo este fantástico vídeo realizado por Damian Peach, uno de los mejores astrofotografos planetarios del mundo, en el nos muestra una rotación completa del planeta Júpiter. El telescopio utilizado es un reflector catadióptrico Schmidt-Cassegrain de 356 mm de diámetro.


video

También resulta apasionante observar sus satélites, cuatro de ellos son de gran tamaño, entre 3.000 y 5.000 km de diámetro, y constantemente hacen "travesuras". Pueden proyectarse sobre el disco del planeta ellos o sus sombras o ambos a la vez, pueden ocultarse o emerger tras el y ser eclipsados por la sombra del planeta, por si esto fuera poco cada seis años pueden ocultarse y eclipsarse entre ellos, son los llamados PHEMU. Precisamente en estos meses tendremos la ocasión de observar unos cuantos, este es un buen ejemplo, la ocultación de Io por Calisto el 3 de noviembre de este año 2014, fotografiada por un compañero del Foro Astrosurf que postea con el nombre de Elie Rousset 2 y que utiliza un S/C de 356 mm de diámetro.



Para ilustrar las "travesuras" de los satélites no hay nada mejor que las animaciones compuestas por varías fotografías tomadas con unos minutos de intervalo entre ellas. Las siguientes imágenes son animaciones realizadas con mi refractor de 120 mm de diámetro salvo que indique lo contrario.

En primer lugar una emersión del satélite Io.



En segundo lugar un transito de la sombra del satélite Europa.



En tercer lugar un transito del satélite Io por delante del disco de Júpiter, fijaos como el satélite se ve como un punto oscuro cuando se proyecta por el centro del planeta mientras que cuando se acerca al limbo cambia y empieza a verse cada vez más claro. Esto es debido a que el limbo de Júpiter es mucho más oscuro que el centro debido a la absorción de su densa atmósfera. En esta animación pueden verse otros dos satélites, Europa a la izquierda del planeta y Calisto a la derecha.



Un transito del satélite Io y su sombra, la animación esta realizada por Javier, Javo en el Foro Hubble, con un S/C de 203 mm de diámetro. 



Uno de los fenómenos más sorprendentes, el eclipse de uno de los satélites, en este caso el satélite Io, por la sombra de Júpiter. Eso es debido al angulo visual que forman el Sol, la Tierra y Júpiter, antes de la oposición la sombra de Júpiter se proyecta hacia el este del planeta de modo que cuando un satélite se acerca al limbo este de Júpiter queda eclipsado y en unos pocos minutos desaparece.



El fenómeno más sorprendente de todos, la ocultación de un satélite por otro, en este caso Calisto ocultando a Io. El autor es un compañero del Foro Astrosurf, Valère, que postea con el nombre de VL  y utiliza un reflector de 252 mm de diámetro.



Otra ocultación de un satélite por otro, en este caso se trata de Calisto ocultando a Ganimedes. Estos fenómenos entre los satélites de Júpiter, los PHEMU, se producen durante unos pocos meses cada seis años.



Y otro fenómeno mutuo, el eclipse (en este caso parcial) Ganimedes por la sombra de Io, una animación realizada por otro excelente astrónomo amatuer, Juan María Gonzalez, utilizando un reflector S/C de 252 mm de diámetro.



Desde la superficie de nuestro planeta, utilizando grandes telescopios profesionales, y no digamos con el telescopio Hubble, se consiguen magnificas imágenes de Júpiter, como muestra esta espectacular fotografía realizada por el HST (Telescopio Espacial Hubble).



Sin embargo las sondas espaciales nos han permitido un gran avance en el conocimiento de este enorme planeta. Hay que mencionar especialmente las sondas Voyager que llegaron a Júpiter en el año 1979, sus primeras imágenes, conforme se acercaban a Júpiter, fueron impresionantes, tal como muestra esta animación en la que podemos ver los grandes cambios que experimenta la atmósfera del planeta gigante debido a la rotación diferencial que antes he mencionado.



Los primeros planos del planeta fueron impresionantes, con un colorido y unos detalles increíbles.



También fueron fascinantes los imágenes de los cuatro grandes satélites de Júpiter: Io, Europa, Ganimedes y Calisto. La mayor sorpresa fue Io, con sus volcanes activos, tal como muestra esta fotografía.



La inusitada actividad volcánica de este satélite es debido a las fuerzas de marea, por cada cuatro órbitas de Ganimedes se producen dos de Europa y una de Io, la fuerza de la gravedad varía constantemente y esto provoca unas tensiones en Io que se traducen en un elevado calor interno.

Unos años más tarde, en 1995, otra sonda espacial llego a Júpiter, la Galileo. La sonda constaba de un órbitador que durante 8 años estudio Júpiter y sus satélites. Por si ello fuera poco del órbitador de desprendió una sonda que penetro hasta 200 km en la atmósfera de Júpiter dando datos sobre su composición. La siguiente imagen es una reconstrucción artística de la sonda penetrando en la atmósfera del planeta gigante.



En base a todos los estudios realizados hasta ahora se propone para Júpiter una estructura interna con un núcleo de roca y metal comparable al de la Tierra pero con una masa de diez a veinte veces superor, por encima una zona compuesta principalmente por hidrógeno y helio a una elevada presión que le confiere las características de un metal, más cerca de la superficie esta otra zona con hidrógeno molecular y finalmente la atmósfera, tal como muestra este esquema.



Júpiter nos ha dado muchos espectáculos, uno de los más impresionantes fue el choque del cometa Shoemaker-Levy con el planeta en julio de 1994, algo que se pudo observar incluso con equipos amateurs, tal como muestra esta imagen.



Por supuesto con grandes telescopios, como el Telescopio Espacial Hubble, las imágenes fueron realmente impresionantes. En esta fotografía podemos ver a la izquierda los fragmentos del cometa acercándose a Júpiter y a la derecha el resultado de los impactos.



Todavía nos quedan muchas cosas por averiguar de este fascinante planeta y por ello vale la pena estudiarlo. Los astrónomos amateurs podemos aportar datos muy interesantes, tenemos la posibilidad de estudiar su meteorología, es algo emocionante ver como cambia el aspecto del planeta en cuestión de días.

Dejo algunos enlaces de gran interés.

Un corto pero interesante vídeo sobre este planeta, con información sobre los descubrimientos que han realizado las sondas espaciales.
Júpiter, vídeo

Un buen artículo sobre el planeta gigante con sus datos básicos.
Júpiter, artículo

Un vídeo que se centra especialmente en la atmósfera de Júpiter y en sus dos satélites más fascinantes: Io y Europa.
Júpiter y sus lunas Io y Europa, vídeo

Un muy completo artículo sobre Júpiter con un gran número de enlaces en donde ampliar información.
Júpiter, artículo

Un excelente documental sobre Júpiter.
Guía para el viajero interplanetario, Júpiter

Un buen artículo en el que se explica de forma detallada y asequible el fenómeno de la rotación diferencial, causante de la estructura en bandas y zonas de la atmósfera de Júpiter.
La rotación diferencial de Júpiter, artículo

Un vídeo del impacto del cometa Shoemaker-Levy en julio de 1994.
Impacto del cometa Shoemaker-Levy en Júpiter, vídeo

Un buen artículo sobre la sonda Galileo en donde hay una galería con algunas de las más espectaculares fotografías que obtuvo.
La sonda Galileo, artículo

Un precioso vídeo sobre la exploración de Júpiter y sus satélites por la sonda Galileo.
La sonda Galileo explorando Júpiter y sus lunas, vídeo

La pagina del Jet Propulsion Laboratory dedicada a la misión Galileo
JPL, sonda Galileo

La sección de mi blog de astronomía y astrofotografía con todos los artículos que he dedicado a Júpiter.
Astronomía y astrofotografía amateur, Júpiter

La sección de la pagina web de Damian Peach dedicada a Júpiter.
Views of the Solar System, Júpiter

Un enlace en donde descargar el excelente programa WinJupos, muy útil para hacer estudios en profundidad de los planetas. Además una de sus utilidades es poder darnos una representación gráfica de la posición de los satélites de Júpiter y la visibilidad de la "Gran Mancha Roja".
WinJupos

Por último el artículo de mi blog "Odisea" dedicado a las sondas Voyager.
El increíble viaje de las Voyager

6 comentarios:

  1. Muy bueno Sergi.
    Rodolfo desde Buenos Aires te
    Saluda

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    1. Gracias Rodolfo, me alegro de que te haya gustado.

      Un saludo desde Montmeló.

      Sergi.

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  2. Un gran documento Sergi.

    Saludos.
    Paco Yepes.

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    1. Gracias Paco, me alegro de que te haya parecido interesante.

      Acabo de incluir una de tus fotografías, bueno, en realidad es una secuencia de tres fotografías, ahora creo que hay suficientes ejemplos de lo que se puede sacar en Júpiter con equipos amateurs.

      Por cierto, la próxima semana tengo previsto trabajar en un artículo sobre la Luna, si te parece bien me gustaría utilizar también alguna o algunas de tus fotografías lunares, por supuesto te citaré como el autor, tal como tengo por costumbre, a cada uno lo suyo.

      Saludos.

      Sergi.

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  3. Me he quedado sin aliento. Tienes razón Sergi, hay fotos que te quitan el aliento. Rick

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    1. Hola Ricky, si, hay algunas imágenes que te dejan sin respiración.

      Es increíble lo que en estas últimas décadas hemos podido averiguar de este fascinante planeta y aún nos queda mucho más por averiguar. Cuanto más conocemos más nos damos cuenta de lo mucho que nos falta por aprender.

      Saludos.

      Sergi.

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