Haciendo puntería a 600 millones de kilómetros desde el balcón

En el último fin de semana del mes de agosto solemos despedir las vacaciones veraniegas del hemisferio boreal de nuestro planeta. Nos vamos haciendo la idea de la vuelta al trabajo en este caso, de la vuelta al colegio con el nuevo inicio del curso escolar en nuestro estado, e incluso nos preparamos para la llegada del otoño boreal.

Respecto al cielo nocturno, las noches empiezan a ser notablemente más largas y menos calurosas por estos lares, y tienen dos protagonistas indiscutibles; los planetas Júpiter y Saturno cuyas oposiciones –mínimas distancias a la Tierra- han sucedido durante este mes que dejamos atrás.

Saturno, el señor de los anillos, tuvo su oposición el pasado día 2, encontrándose de nuestro planeta a 1340 millones de kilómetros (y del Sol a unos 150 millones de kilómetros más). Júpiter, el gigante gaseoso por excelencia, la alcanzó el pasado día 20, encontrándose de nuestro planeta a 600 millones de kilómetros de nosotros (y del Sol a unos 150 millones de kilómetros más, igualmente).

Como los astrónomos tendemos a ponerle nombres raros a todo, para parametrizarlo, normalizarlo o sencillamente porque nos gusta presumir de nombres extraños, a la distancia media de la Tierra al Sol le llamamos Unidad Astronómica (UA), por tanto Júpiter brilla con la luz que refleja del Sol estando situado a 5 UA’s del astro rey. Saturno hace lo mismo pero con la distancia de 10 UA’s del Sol.

Júpiter es netamente más brillante que Saturno todas las noches (magnitud -2,9 vs magnitud +0,2) por su mayor proximidad y en menor medida por su mayor tamaño aparente.  Júpiter tiene un tamaño ecuatorial de 143 000 kilómetros frente a los 116 000 kilómetros de Saturno (vamos a obviar lo que aportan sus propios anillos, aunque en función de su inclinación no es nada despreciable la diferencia de brillo), eso implica que desde la Tierra Saturno el día 2 de agosto se viera con un tamaño angular de 18,6 segundos de arco (con anillos 43,3”) mientras que Júpiter se viera el pasado día 20 con 49 segundos de arco.

Medir tamaños o separaciones angulares en la bóveda celeste es lo habitual en astronomía. De hecho las coordenadas celestes de ascensión recta y declinación de cualquier objeto se dan siempre en medidas de arco, así como el azimut y altitud de un objeto (posición altazimutal).

La Luna llena. Al igual que el Sol, sostienen un tamaño angular aparente en el cielo de unos 30 minutos de arco, es decir, de 1800 segundo de arco (30 minutos de arco x 60 segundos de arco cada minuto de arco).

Fotografiando planetas desde casa

Yo nunca aprendí a hacer fotografía planetaria, lo mío es la fotografía nocturna, time-lapse o incluso la de cielo profundo a foco primario de telescopios. Pero tengo algún buen amigo que disfruta mucho de la fotografía de planetas y uno de ellos es Marcos Iturat (1), autor de las fotos que os presento aquí tomada a media noche del 23 de agosto.

Lo que hace Marcos es capturar vídeo con una cámara CCD monocroma (venga, aceptamos blanco y negro), y lo hace en varios canales, en Rojo (R), en Verde (G) y en Azul (B) mediante filtros que se venden específicamente para ello. Posteriormente, una vez que procesa cada canal con miles de imágenes descompuestas del video evitando las que son de mala calidad afectadas por la atmósfera o por vibraciones instrumentales, las combinas formando una última imagen en color.

El equipo con el que hace esto es un telescopio catadióptrico (lentes y espejos) de tipo Schmidt Cassegrain de la marca Celestron (de la época «Made in USA» de esta conocida marca) de 235 mm de de abertura (diámetro) y 2350 mm de distancia focal; el popular C9 ½ (C9.25 pulgadas), sobre una montura SW EQ6.

La cámara que utiliza es una CCD de la marca ZWO ASI 290 monocroma, de 2,3 megapíxeles y con un tamaño del pixel de 2,9 µm (es un dato para los más interesados). No penséis para nada que se trata de una cámara CCD de segmento alto, no se precisa para este tipo de fotografía (planetaria) una cámara carísima.

A la distancia focal del telescopio le añade una lente Barlow Celestron modelo Ultima 2x, que le proporciona una focal resultante equivalente de 4700 mm, necesaria para estos objetos de pequeño diámetro aparente. Por último también utiliza un filtro IR-cut que le elimina bastante la turbulencia atmosférica, especialmente en el canal rojo, que es el que más detalles le proporciona.

El programa de captura utilizado es gratuito y viene con la cámara, es el Firecapture. Para cada canal ha utilizado 90 segundos de vídeo a 30 milisegundos de exposición cada fotograma, con un total de 3000 imágenes. También ha utilizado los programas Pipp, Autostaker, Registax y Winjupos, todos ellos gratuitos y que le ofrecen a la imagen diferentes cualidades, desde el análisis de fotogramas, el apilado o la de-rotación del planeta durante la sesión de captura.

Y todo esto, lo ha hecho cómodamente desde un lugar sorprendente: el balcón de su casa. Expuesto a chimeneas térmicas de edificación donde vive, de la propia calle (las diferencias térmicas día-noche provocan evaporación en materiales propios de construcción), de los coches que pasan a escasos metros provocando más térmicas y vibraciones, de las propias vibraciones de los vecinos, etc.

Mirando de cerca la fotografía

En la foto podemos apreciar un bonito planeta Júpiter y también a su luna Ganimedes, una de las cuatro lunas Galileanas que siempre son fácilmente visibles con  telescopios pequeños como pequeños puntitos que acompañan al planeta. También se ve claramente  proyectada la sombra de la luna sobre la superficie gaseosa bandeada del planeta, como un oscuro pequeño disco negro.

Ganimedes tiene un tamaño de unos 5200 kilómetros, lo que lo sitúa en tamaño por encima de nuestra Luna (3480 Km) o incluso del propio Mercurio (4480 Km), y orbita Júpiter en unos 7 días.

No dejó de ser más que un puntito brillante para los humanos hasta que se acercaron las primeras sondas espaciales Pioneer 10 (1973)  y 11(1974) de NASA. Posteriormente otras misiones espaciales han obtenido excelentes imágenes (2) que siguen revelando que son mundos para explorar y conocer.

Pero fijémonos en la fotografía tomada por Marcos, Ganimedes NO es solo un punto de luz, es un pequeño disco el cual incluso revela algún detalle.

Con un sencillo cálculo, veremos que Ganimedes presenta un diámetro inferior a los 2 segundos de arco (1,8”). Si ampliamos la imagen veremos que podemos distinguir zonas claras y oscuras en la luna, que -sin entrar a tratar su naturaleza geológica-, podemos fácilmente identificar con las fotos disponibles de naves espaciales, aprovechando que por las fuerzas de marea del planeta, la luna tiene su órbita acoplada de forma similar a nuestra Luna y la Tierra.

Aproximadamente, sin entrar en puritanismos innecesarios, estaríamos apreciando  detalles inferiores a 0,2” lo que equivaldría sobre la superficie de la luna jupiteriana a un tamaño inferior a 600 kilómetros, salvo errores, quizás me quedo algo conservador en la estimación.

Estamos apreciando detalles geológicos inferiores a 600 kilómetros a 600 millones (600 000 000) de kilómetros de nuestro balcón….cosas de la era moderna. Enhorabuena Marcos, ¡ahora a por los crespones volcánicos de la luna Io!.…me lo cuentan hace dos décadas y digo que has tomado drogas.

No te olvides de echarle una mirada a Saturno y Júpiter estas próximas semanas si puedes a través de un telescopio y ¡gracias por leerme!

Referencias:

[1] Mi compañero Marcos, que ya ha colaborado en cursos, tanto de iniciación como avanzados de astronomía en la captura de imágenes planetarias, estará encantado de ayudarte para consultas sobre  la captura de imágenes de este tipo y me autoriza a que os proporcione su correo electrónico personal para cualquier duda que tengáis al respecto: marcositura(arroba)hotmail.com. Mi agradecimiento por este ofrecimiento y por facilitarme todas las fotos (y datos de captura) para publicar que acompañan a este texto.

[2] https://ciencia.nasa.gov/primeras-imagenes-ganimedes https://www.youtube.com/watch?v=eelDqnpfaj8&t=2s&ab_channel=JPLraw