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LOS SATÉLITES DE JÚPITER

Sidereus Nuncius (Galileo Galilei )

He aquí el séptimo día de enero del presente año de mil seiscientos diez, a la hora primera de la consiguiente noche, mientras contemplaba con el anteojo los astros celestes, apareció Júpiter. Disponiendo entonces de un instrumento sobremanera excelente Disponiendo entonces de un instrumento sobremanera excelente, percibí (cosa que antes no me había acontecido en absoluto por la debilidad del otro aparato) que lo acompañaban tres estrellitas, pequeñas sí, aunque en verdad clarísimas; las cuales, por más que considerase que eran del número de las fijas, me produjeron cierta admiración por cuanto que aparecían dispuestas exactamente en una línea recta paralela a la Eclíptica, así como más brillantes que las otras de magnitud pareja. Su disposición mutua y respecto a Júpiter era:

Oriente * * O * Occidente

Esta fue la primera observación de los satélites del planeta Júpiter. Fue realizada por Galileo Galilei el 7 de enero de 1610 y la he reproducido de su libro Sidereus Nuncius: El Mensajero Sideral. Cualquier aficionado con un pequeño telescopio puede seguir la evolución de los movimientos de los satélites alrededor del planeta gigante. Pero también podemos observar unos curiosos fenómenos que, sin duda, nos fascinarán.

LOS CUATRO SATÉLITES “GALILEANOS”

Si no fuera por la cercanía al planeta Júpiter, los satélites serían visibles a simple vista desde un lugar apartado de la contaminación lumínica, pero el resplandor del gigante gaseoso lo impide. Durante este verano y parte del otoño podremos observarlos flanqueando al gigante gaseoso. Sus diámetros aparentes no llegan, en el mejor de los casos, a los 2 segundos de arco por lo que la posibilidad de observarlos como discos se alcanza con telescopio de al menos 20 centímetros de diámetro. Lo que si es posible es observarlos puntual y cómodamente con cualquier instrumento y por supuesto desde la ciudad. Veamos algunos datos básicos sobre los cuatro satélites principales de Júpiter que nos pueden guiar en la observación. El número romano entre paréntesis es el orden que tiene los satélites con respecto a su propia cercanía al planeta y será usado en las efemérides que luego explicaremos. Por su parte la máxima elongación está referida a diámetros de Júpiter, así, Io no se distancia más allá de tres diámetros de Júpiter, ya sea al Este o al Oeste.

El satélite Ganímedes es el más grande de los satélites del Sistema Solar. Con sus 5300 kilómetros supera incluso el tamaño del planeta Mercurio.

Existen muchas aplicaciones para smartphone gratuitas como “Moons of Jupiter” que nos da la posición de los satélites con respecto a Júpiter. También aquí, en una aplicación de la revista Sky&Telescope, podemos ver la posición de los mismos.

LOS FENÓMENOS CLÁSICOS

Los movimientos de los satélites de Júpiter a lo largo de sus órbitas generan una serie de fenómenos celestes dignos de ser observados y estudiados. Aquellos en los que intervienen los satélites con el planeta son denominados Fenómenos Clásicos y los que se suceden entre los satélites entre sí, Fenómenos Mutuos. Realmente los más interesantes hoy en día y que aún siguen requiriendo observaciones son los segundos, pero la observación de los Fenómenos Clásicos no está exenta de interés y por supuesto de belleza. En éste caso son los que vamos a tratar.

Los Fenómenos Clásicos son cuatro:

1.- Ocultaciones de los satélites por parte del planeta Júpiter. Para un observador situado en el punto T1 de la figura inferior, el satélite S1 no aparece visible estando ocultado al interponerse Júpiter en la línea de visión del observador.

2.- Eclipse de los satélites por parte de la sombra de Júpiter. El observador, situado en T2 no puede observar al satélite S2 pues éste se haya inmerso en la sombra proyectada por Júpiter.

3.- Tránsito de los satélites por delante del disco del planeta. En éste caso un observador que observa desde el punto T3 observa como el satélite S3 pasa por delante del disco del planeta.

4.- Tránsito de la sombra del satélite por delante del disco del planeta. En éste caso el observador observa como la sombra creada por la luz del Sol se proyecta sobre el disco de Júpiter.

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Configuración de los Fenómenos Clásicos de Júpiter (Diagrama, GEA)

De estos cuatro fenómenos el que es más asequible para la observación con instrumentos modestos es el segundo: el eclipse de los satélites por la sombra del planeta. Esto se debe a que las ocultaciones y los tránsitos ocurren muy cerca del limbo iluminado del planeta. Históricamente el astrónomo danes Ole Romer determinó la primera medida de la velocidad de la luz en 1676 usando los eclipses del satélite Io por parte de la sombra de Júpiter.

Se presentan aquí todas las efemérides de los fenómenos clásicos de los satélites de Júpiter facilitadas por el Observatorio de Paris . Las horas están expresadas en Tiempo Universal, esto es, para obtener la hora local en la Península Ibérica hay que añadirle una hora en invierno y dos en verano; y ninguna hora y una hora si observamos desde las Islas Canarias. Las efemérides aparecen tabuladas de forma que una hoja corresponde a cada mes del año 2020. En el formato: añomes dia horaminuto y una serie de letras que  debemos tener en cuenta. Veamos:

Por ejemplo, el viernes día 24 de julio a las 22h24 TU (Tiempo Universal) , es decir a las 00h24 de la madrugada del día 25, nos encontramos con la siguiente leyenda “I SH I” la cual indicaría que el satélite I, Io, proyectaría una sombra (SH) que comenzaría a transitar (I) por el disco de Júpiter a esa hora. Obsérvese que líneas abajo, en el día 25 y a las 00h41 TU aparecería la inscripción “I SH E”, es decir que a esa hora acabaría por finalizar el tránsito de la sombra por el disco del planeta. En este caso, precioso por lo demás, necesitaríamos un telescopio al que le deberíamos introducir aumentos para poder identificar la sombra de Io como un pequeño puntito negro sobre el disco del planeta.

Otro ejemplo lo podemos encontrar con el mismo satélite en la noche  del  mismo 25 de julio a las 21:51 TU (Tiempo Universal) o sea a las 21:52 horas locales en el horario actual. Aquí aparece la leyenda “I EC R” que significaría que el satélite I, Io, reaparece tras el disco de Júpiter después de un eclipse del planeta con el satélite.

OBSERVACIÓN DE LOS ECLIPSES

Es interesante que tengamos un reloj sincronizado con unas señales horarias fieles, en el caso de Radio Nacional de España suele ser así, pero podemos hacerlo también a través de internet sincronizando el reloj de nuestro ordenador con el del USNO (United States Naval Observatory), en éste enlace. Pues bien una vez que tenemos nuestros relojes en hora, (aconsejo el uso de un cronómetro) procederemos a observar el fenómeno unos seis o siete minutos antes de lo señalado por las efemérides.

Inicialmente observaremos al satélite sin problemas, mostrando su brillo habitual para después desaparecer paulatinamente. En ese momento en el que dejamos de observarlo detendremos el cronómetro o anotaremos la hora con un precisión de 1 segundo. En las reapariciones, lo aconsejable es saber por qué parte de al lado del disco de Júpiter aparecerá el satélite (ojo, no del disco). Yo aconsejo hacer la simulación con algunos programas como por ejemplo el ya citado aquí, Stellarium. De ésta forma estaremos atentos a percibir la primera luz del satélite y ese será el momento en el que deberemos obtener la hora.

Durante los años 80 y 90 del pasado siglo muchos aficionados observamos este tipo de fenómenos, realizando millares y millares de observaciones  en todo el mundo que ayudaron a construir unas efemérides que han ayudado a comprender mejor todos los movimientos del sistema joviano de cara las misiones espaciales que posteriormente se enviaron. Durante todo este verano la danza de los satélites de Júpiter y sus fenómenos clásicos es un espectáculo que ningún aficionado debe perderse.


INSTRUMENTAL NECESARIO PARA OBSERVAR LOS SATÉLITES DE JÚPITER
Con éste instrumental básico podrá ver a los satélites de Júpiter diariamente. Pero para ver los fenómenos clásicos necesitará usar un telescopio de iniciación al que se le pueda aplicar el aumento necesario para ver, con definición, el disco de Júpiter. Si necesita ayuda, consúltenos.
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