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Cielo extraterrestre

Un cielo extraterrestre histórico: Salida de la Tierra , la Tierra vista desde la Luna . Foto tomada por el astronauta del Apolo 8, William Anders, mientras se encontraba en órbita lunar , el 24 de diciembre de 1968.

En astronomía , un cielo extraterrestre es una vista del espacio exterior desde la superficie de un cuerpo astronómico distinto de la Tierra .

El único cielo extraterrestre que ha sido observado y fotografiado directamente por astronautas es el de la Luna . Los cielos de Venus , Marte y Titán han sido observados por sondas espaciales diseñadas para aterrizar en la superficie y transmitir imágenes a la Tierra.

Las características del cielo extraterrestre parecen variar sustancialmente debido a una serie de factores. Una atmósfera extraterrestre , si está presente, tiene una gran influencia en las características visibles. La densidad y la composición química de la atmósfera pueden contribuir a las diferencias de color , opacidad (incluida la neblina ) y la presencia de nubes . [1] Los objetos astronómicos también pueden ser visibles y pueden incluir satélites naturales , anillos , sistemas estelares y nebulosas y otros cuerpos de sistemas planetarios .

Luminosidad y diámetro angular del Sol

La magnitud aparente del Sol cambia según la ley del cuadrado inverso , por lo tanto, la diferencia de magnitud como resultado de mayores o menores distancias de diferentes cuerpos celestes se puede predecir mediante la siguiente fórmula :

Donde "distancia" puede estar en km , AU o cualquier otra unidad apropiada.

Para ilustrarlo, dado que Plutón se encuentra a 40 UA de distancia del Sol en promedio, se deduce que la estrella madre parecería ser 10 veces más brillante que en la Tierra .

Aunque un observador terrestre encontraría una disminución dramática en la luz solar disponible en estos entornos, el Sol todavía sería lo suficientemente brillante como para proyectar sombras incluso tan lejos como el hipotético Planeta Nueve , posiblemente ubicado a 1.200 UA de distancia, y por analogía aún eclipsaría a la Luna llena vista desde la Tierra.

El cambio del diámetro angular del Sol con la distancia se ilustra en el siguiente diagrama:

Diagrama para la fórmula del diámetro angular

El diámetro angular de un círculo cuyo plano es perpendicular al vector de desplazamiento entre el punto de vista y el centro de dicho círculo se puede calcular mediante la fórmula [nb 1]

donde es el diámetro angular, y y son el diámetro real de y la distancia al objeto. Cuando , tenemos , y el resultado obtenido está en radianes .

Para un objeto esférico cuyo diámetro real es igual a y donde es la distancia al centro de la esfera, el diámetro angular se puede encontrar mediante la fórmula

La diferencia se debe a que los bordes aparentes de una esfera son sus puntos tangentes, que están más cerca del observador que el centro de la esfera. Para el uso práctico, la distinción es significativa solo para objetos esféricos que están relativamente cerca, ya que la aproximación de ángulo pequeño se cumple para : [2]

.

Horizonte

En los planetas terrestres y otros cuerpos celestes sólidos con efectos atmosféricos despreciables, la distancia al horizonte para un "observador estándar" varía según la raíz cuadrada del radio del planeta. Así, el horizonte en Mercurio está a un 62% de la distancia al observador que en la Tierra, en Marte la distancia es del 73%, en la Luna es del 52%, en Mimas es del 18%, y así sucesivamente. La altura del observador debe tenerse en cuenta al calcular la distancia al horizonte.

Mercurio

Mercurio – el cielo visto desde la órbita

Debido a que Mercurio tiene poca atmósfera , una vista del cielo del planeta no sería diferente a ver el espacio desde la órbita. Mercurio tiene una estrella polar sur , α Pictoris , una estrella de magnitud 3,2. Es más débil que la Polaris de la Tierra (α Ursae Minoris). [3] Omicron Draconis es su estrella polar. [4]

Otros planetas vistos desde Mercurio

Después del Sol, el segundo objeto más brillante en el cielo de Mercurio es Venus , que es mucho más brillante allí que para los observadores terrestres. La razón de esto es que cuando Venus está más cerca de la Tierra, está entre la Tierra y el Sol, por lo que solo vemos su lado nocturno. De hecho, incluso cuando Venus es más brillante en el cielo de la Tierra, en realidad estamos viendo solo una estrecha medialuna. Para un observador de Mercurio, por otro lado, Venus está más cerca cuando está en oposición al Sol y muestra su disco completo. La magnitud aparente de Venus es tan brillante como −7,7. [5]

La Tierra y la Luna también son muy prominentes, sus magnitudes aparentes son de aproximadamente -5 [5] y -1,2, respectivamente. La distancia aparente máxima entre la Tierra y la Luna es de aproximadamente 15′. Todos los demás planetas son visibles tal como lo son en la Tierra, pero algo menos brillantes en oposición; la diferencia es más considerable en el caso de Marte .

La luz zodiacal es probablemente más prominente que desde la Tierra.

Venus

La atmósfera de Venus es tan densa que el Sol no se distingue en el cielo durante el día, y las estrellas no son visibles por la noche. Al estar más cerca del Sol, Venus recibe alrededor de 1,9 veces más luz solar que la Tierra, pero debido a la densa atmósfera, solo alrededor del 20% de la luz llega a la superficie. [6] [7] Las imágenes en color tomadas por las sondas soviéticas Venera sugieren que el cielo de Venus es anaranjado . [8] Si el Sol pudiera verse desde la superficie de Venus, el tiempo transcurrido entre un amanecer y el siguiente (un día solar ) sería de 116,75 días terrestres. Debido a la rotación retrógrada de Venus , el Sol parecería salir por el oeste y ponerse por el este. [9]

Por otra parte, un observador situado en las cimas de las nubes de Venus daría la vuelta al planeta en unos cuatro días terrestres y vería un cielo en el que la Tierra y la Luna brillan intensamente (con magnitudes de -6,6 [5] y -2,7, respectivamente) en oposición . La separación angular máxima entre la Luna y la Tierra desde la perspectiva de Venus es de 0,612°, o aproximadamente la misma separación de un centímetro a una distancia de un metro y, casualmente, aproximadamente el tamaño aparente de la Luna vista desde la Tierra. Mercurio también sería fácil de detectar, porque está más cerca y es más brillante, con una magnitud de hasta -2,7, [5] y porque su elongación máxima desde el Sol es considerablemente mayor (40,5°) que cuando se observa desde la Tierra (28,3°).

42 Draconis es la estrella más cercana al polo norte de Venus . Eta¹ Doradus es la más cercana a su polo sur. (Nota: La UAI utiliza la regla de la mano derecha para definir un polo positivo con el fin de determinar la orientación. Según esta convención, Venus está inclinada 177° ("al revés") y el polo positivo es en cambio el polo sur.) [10]

La luna

La atmósfera de la Luna es insignificantemente delgada, esencialmente vacía, por lo que su cielo es negro, como en el caso de Mercurio. Sin embargo, durante el crepúsculo lunar, los astronautas han observado algunos rayos crepusculares y el resplandor del horizonte lunar de la atmósfera iluminada, además de fenómenos de luz interplanetaria como la luz zodiacal . Además, el Sol es tan brillante que todavía es imposible ver las estrellas durante el día lunar, a menos que el observador esté bien protegido de la luz solar (directa o reflejada desde el suelo).

La Luna tiene una estrella polar austral, δ Doradus , de magnitud 4,34. Está mejor alineada que la Polaris de la Tierra (α Ursae Minoris), pero es mucho más débil. Su estrella polar norte es Omicron Draconis . [nb 2]

El Sol y la Tierra en el cielo lunar

En el cielo de la Luna, la Tierra tiene un tamaño angular de 1° 48 a 2°, [15] aproximadamente 3,7 veces el tamaño aparente de la Luna o el Sol en el cielo de la Tierra (debido al tamaño aparente casi igual de la Luna y el Sol a la distancia lunar ).

Mientras el Sol se mueve a través del cielo de la Luna en catorce días, el día de un día lunar o el mes lunar , la Tierra solo es visible en el lado cercano de la Luna y se mueve alrededor de un punto central en el cielo del lado cercano.

Esto se debe a que la Luna siempre mira a la Tierra con el mismo lado, como resultado de que la rotación de la Luna está bloqueada por las mareas con respecto a la Tierra. Dicho esto, la Tierra se mueve ligeramente alrededor de un punto central en el cielo de la Luna, debido a la libración mensual . Por lo tanto, la salida o puesta de la Tierra en el horizonte de la Luna ocurre solo en algunas ubicaciones lunares y solo en un pequeño grado, en el límite del lado cercano de la Luna con el lado lejano, y lleva mucho más tiempo que un amanecer o un atardecer en la Tierra debido a la lenta rotación mensual de la Luna.

Sin embargo, la famosa imagen de la salida de la Tierra del Apolo 8 es un ejemplo en el que los astronautas se movieron alrededor de la Luna, haciendo que la Tierra se elevara por encima de la Luna debido a ese movimiento.

Eclipses desde la Luna

Cuando a veces la Luna, la Tierra y el Sol se alinean exactamente en una línea recta (una sicigia ), la Luna o la Tierra se mueven a través de la sombra del otro, produciendo un eclipse para un observador en la superficie en la sombra.

Cuando la Luna se mueve hacia la sombra de la Tierra, se produce un eclipse solar en el lado visible de la Luna (que se puede observar como un eclipse lunar de cara a la Luna). Dado que el diámetro aparente de la Tierra es cuatro veces mayor que el del Sol, el Sol quedaría oculto tras la Tierra durante horas. La atmósfera terrestre sería visible como un anillo rojizo. Durante la misión Apolo 15 , se intentó utilizar la cámara de televisión del vehículo lunar para ver un eclipse de este tipo, pero la cámara o su fuente de alimentación fallaron después de que los astronautas partieran hacia la Tierra. [16]

Cuando la Tierra se mueve hacia la sombra de la Luna, se produce un eclipse solar en la Tierra por donde pasa la sombra de la Luna, y es visible de cara a la Tierra como una sombra lunar afilada en la superficie de la Tierra que recorre todo el disco terrestre. El efecto sería comparable a la sombra de una pelota de golf proyectada por la luz del sol sobre un objeto a 5 m (16 pies) de distancia. Los observadores lunares con telescopios podrían ser capaces de discernir la sombra umbral como un punto negro en el centro de una región menos oscura ( penumbra ). Se vería esencialmente igual que para el Observatorio del Clima del Espacio Profundo , que orbita la Tierra en el punto de Lagrange L1 en el sistema Sol-Tierra, a 1,5 millones de kilómetros (0,93 millones de millas) de la Tierra.

Marte

Marte tiene una atmósfera muy tenue, pero es extremadamente polvorienta y hay mucha luz dispersa. Por ello, el cielo es bastante brillante durante el día y no se ven las estrellas. La estrella polar norte marciana es Deneb , [19] aunque el polo real está algo desplazado en dirección a Alpha Cephei ; es más preciso afirmar que las dos estrellas superiores de la Cruz del Norte , Sadr y Deneb , apuntan al polo norte celeste de Marte. [20] Kappa Velorum está a solo un par de grados del polo sur celeste de Marte . [20]

Las lunas de Marte

Fobos aparece en el cielo de Marte con un tamaño angular de 4,1 , lo que hace que su forma sea reconocible, apareciendo más grande que Venus en el cielo de la Tierra, mientras que la Luna aparece en el cielo de la Tierra tan grande como 31 en promedio.

El color del cielo marciano

Generar imágenes precisas y en color real de la superficie de Marte es sorprendentemente complicado. [21] Para dar sólo un aspecto a considerar, está el efecto Purkinje : la respuesta del ojo humano al color depende del nivel de luz ambiental; los objetos rojos parecen oscurecerse más rápido que los objetos azules a medida que el nivel de iluminación disminuye. Hay mucha variación en el color del cielo tal como se reproduce en las imágenes publicadas, ya que muchas de esas imágenes han utilizado filtros para maximizar su valor científico y no intentan mostrar el color verdadero. Durante muchos años, se pensó que el cielo de Marte era más rosado de lo que se cree ahora.

Hoy en día se sabe que durante el día marciano el cielo es de color caramelo . [22] Alrededor del atardecer y del amanecer, el cielo es de color rosa , pero en las proximidades del Sol poniente es azul. Esto es lo opuesto a lo que ocurre en la Tierra. El crepúsculo dura mucho tiempo después de que el Sol se ha puesto y antes de que salga debido al polvo que hay en las alturas de la atmósfera de Marte.

En Marte, la dispersión de Rayleigh suele ser un efecto muy débil; el color rojo del cielo se debe a la presencia de óxido de hierro (III) en las partículas de polvo suspendidas en el aire. Estas partículas son más grandes que las moléculas de gas, por lo que la mayor parte de la luz se dispersa por dispersión de Mie . El polvo absorbe la luz azul y dispersa longitudes de onda más largas (roja, naranja, amarilla).

El Sol desde Marte

El Sol visto desde Marte parece tener 58 del diámetro angular visto desde la Tierra (0,35°), y envía el 40% de la luz, aproximadamente el brillo de una tarde ligeramente nublada en la Tierra .

El 3 de junio de 2014, el explorador Curiosity en Marte observó el planeta Mercurio transitando el Sol, lo que marcó la primera vez que se observa un tránsito planetario desde un cuerpo celeste además de la Tierra. [23]

La Tierra y la Luna desde Marte

La Tierra es visible desde Marte como una estrella doble; la Luna sería visible junto a ella como una compañera más débil. La diferencia de brillo entre los dos sería mayor alrededor de la conjunción inferior . En ese momento, ambos cuerpos presentarían sus lados oscuros a Marte, pero la atmósfera de la Tierra lo compensaría en gran medida refractando la luz solar de manera muy similar a la atmósfera de Venus. Por otro lado, la Luna sin aire se comportaría como Mercurio, igualmente sin aire, quedando completamente a oscuras cuando se encontrara a unos pocos grados del Sol. También en la conjunción inferior (para el observador terrestre, esta es la oposición de Marte y el Sol), la distancia visible máxima entre la Tierra y la Luna sería de unos 25′, que es cercana al tamaño aparente de la Luna en el cielo de la Tierra. El tamaño angular de la Tierra está entre 48,1″ y 6,6″ y el de la Luna entre 13,3″ y 1,7″, comparable al de Venus y Mercurio desde la Tierra. Cerca de la elongación máxima (47,4°), la Tierra y la Luna brillarían con magnitudes aparentes de −2,5 y +0,9, respectivamente. [5] [24]

Venus desde Marte

Venus vista desde Marte (cuando está cerca de su máxima elongación respecto del Sol, de 31,7°) tendría una magnitud aparente de aproximadamente -3,2. [5]

Júpiter

Aunque nunca se han tomado imágenes desde el interior de la atmósfera de Júpiter , las representaciones artísticas suelen suponer que el cielo del planeta es azul, aunque más tenue que el de la Tierra, porque la luz solar allí es en promedio 27 veces más débil, al menos en las partes altas de la atmósfera. Los estrechos anillos del planeta podrían ser débilmente visibles desde latitudes por encima del ecuador. [ cita requerida ] Más abajo en la atmósfera, el Sol estaría oscurecido por nubes y neblina de varios colores, los más comunes azul, marrón y rojo. Aunque abundan las teorías sobre la causa de los colores, actualmente no hay una respuesta inequívoca. [ 29 ]

Desde Júpiter, el Sol parece cubrir solo 5 minutos de arco, menos de una cuarta parte de su tamaño visto desde la Tierra. El polo norte de Júpiter está a poco más de dos grados de Zeta Draconis , mientras que su polo sur está a unos dos grados al norte de Delta Doradus .

Las lunas de Júpiter vistas desde Júpiter

Aparte del Sol, los objetos más destacados en el cielo de Júpiter son las cuatro lunas galileanas . Ío , la más cercana al planeta, sería ligeramente más grande que la luna llena en el cielo de la Tierra, aunque menos brillante, y sería la luna más grande del Sistema Solar vista desde su planeta padre. El albedo más alto de Europa no superaría su mayor distancia de Júpiter, por lo que no eclipsaría a Ío. De hecho, la baja constante solar a la distancia de Júpiter (3,7% de la de la Tierra) asegura que ninguno de los satélites galileanos sería tan brillante como lo es la luna llena en la Tierra, y tampoco lo sería ninguna otra luna del Sistema Solar.

Columna de vapor de agua en Europa (concepto artístico; 12 de diciembre de 2013) [30]

Las cuatro lunas galileanas se destacan por la rapidez de su movimiento, en comparación con la Luna. Todas son, además, lo suficientemente grandes como para eclipsar por completo al Sol. [31] Debido a que la inclinación axial de Júpiter es mínima y todas las lunas galileanas orbitan en el plano del ecuador de Júpiter, los eclipses solares son bastante comunes.

Los cielos de las lunas de Júpiter

Ninguna de las lunas de Júpiter tiene más que trazas de atmósfera, por lo que sus cielos son casi negros. Para un observador en una de las lunas, la característica más prominente del cielo sería, con diferencia, Júpiter. Para un observador en Ío , la luna grande más cercana al planeta, el diámetro aparente de Júpiter sería de unos 20° (38 veces el diámetro visible de la Luna, cubriendo el 5% del cielo de Ío). Un observador en Metis , la luna más interior, vería el diámetro aparente de Júpiter aumentado a 68° (130 veces el diámetro visible de la Luna, cubriendo el 18% del cielo de Metis). Un "Júpiter lleno" sobre Metis brilla con alrededor del 4% del brillo del Sol (la luz en la Tierra de una luna llena es 400.000 veces más tenue que la luz solar).

Como las lunas interiores de Júpiter giran en sincronía alrededor de él, el planeta siempre aparece casi en el mismo lugar en sus cielos (Júpiter se movería un poco debido a las excentricidades no nulas). Los observadores situados en los lados de los satélites galileanos que miran en dirección opuesta al planeta nunca verían a Júpiter, por ejemplo.

Desde las lunas de Júpiter, los eclipses solares causados ​​por los satélites galileanos serían espectaculares, porque un observador vería la sombra circular de la luna eclipsada atravesar la cara de Júpiter. [32]

Saturno

La sonda espacial Cassini de la NASA fotografía la Tierra y la Luna (abajo a la derecha) desde Saturno (19 de julio de 2013)

El cielo en las partes altas de la atmósfera de Saturno es azul (según las imágenes de la misión Cassini en el momento de su desaparición en septiembre de 2017), pero el color predominante de sus capas de nubes sugiere que puede ser amarillento más abajo. Las observaciones de la nave espacial muestran que el smog estacional se desarrolla en el hemisferio sur de Saturno en su perihelio debido a su inclinación axial. Esto podría hacer que el cielo se vuelva amarillento a veces. Como el hemisferio norte apunta hacia el Sol solo en el afelio, el cielo allí probablemente permanecería azul. Los anillos de Saturno son casi con certeza visibles desde las partes altas de su atmósfera. Los anillos son tan delgados que desde una posición en el ecuador de Saturno, serían casi invisibles. Sin embargo, desde cualquier otro lugar del planeta, podrían verse como un arco espectacular que se extiende a lo largo de la mitad del hemisferio celeste. [29]

Delta Octantis es la estrella del polo sur de Saturno . Su polo norte se encuentra en la región más septentrional de Cefeo , a unos seis grados de Polaris.

El cielo de Titán

Superficie de Titán vista por la sonda Huygens

Titán es la única luna del Sistema Solar que tiene una atmósfera espesa. Las imágenes de la sonda Huygens muestran que el cielo de Titán es de un color mandarina claro. Sin embargo, un astronauta que se encuentre sobre la superficie de Titán vería un color marrón/naranja oscuro brumoso. Como consecuencia de su mayor distancia del Sol y la opacidad de su atmósfera, la superficie de Titán recibe solo alrededor de 13000 [ cita requerida ] de la luz solar que recibe la Tierra; por lo tanto, el día en Titán es tan brillante como el crepúsculo en la Tierra. Parece probable que Saturno sea permanentemente invisible detrás de la niebla anaranjada, e incluso el Sol sería solo una mancha más clara en la neblina, que apenas iluminaría la superficie del hielo y los lagos de metano. Sin embargo, en la atmósfera superior, el cielo tendría un color azul y Saturno sería visible. [33] Con su atmósfera espesa y la lluvia de metano, Titán es el único cuerpo celeste aparte de la Tierra en el que se podrían formar arcoíris en la superficie. Sin embargo, dada la extrema opacidad de la atmósfera en luz visible, la gran mayoría estaría en el infrarrojo. [34]

Urano

Desde una posición estratégica por encima de las nubes en Urano, el cielo probablemente se vería de un azul oscuro. [ cita requerida ] Es poco probable que los anillos del planeta puedan verse desde la atmósfera superior, ya que son muy delgados y oscuros. Urano tiene una estrella polar norte, Sabik (η Ophiuchi), una estrella de magnitud 2,4. Urano también tiene una estrella polar sur, 15 Orionis , una estrella de magnitud 4,8. Ambas son más débiles que la Polaris de la Tierra (α Ursae Minoris), aunque Sabik solo un poco. [29]

Neptuno

Tritón en el cielo de Neptuno (visión simulada)

El polo norte de Neptuno apunta a un punto intermedio entre Gamma y Delta Cygni . Su estrella del polo sur es Gamma Velorum .

A juzgar por el color de su atmósfera, el cielo de Neptuno es probablemente de un azul celeste , similar al de Urano. Al igual que en el caso de Urano, es poco probable que los anillos del planeta puedan verse desde la atmósfera superior, ya que son muy delgados y oscuros.

Aparte del Sol, el objeto más notable en el cielo de Neptuno es su gran luna Tritón , que parecería ligeramente más pequeña que una Luna llena en la Tierra. Se mueve más rápidamente que la Luna, debido a su período más corto (5,8 días) agravado por su órbita retrógrada . La luna más pequeña Proteo mostraría un disco de aproximadamente la mitad del tamaño de la Luna llena. Sorprendentemente, las pequeñas lunas interiores de Neptuno cubren, en algún punto de sus órbitas, más de 10′ en el cielo de Neptuno. En algunos puntos, el diámetro angular de Despina rivaliza con el de Ariel desde Urano y Ganimedes desde Júpiter. Estos son los diámetros angulares de las lunas de Neptuno (a modo de comparación, la luna de la Tierra mide en promedio 31′ para los observadores terrestres): Náyade, 7–13′; Talassa, 8–14′; Despina, 14–22′; Galatea, 13–18′; Larisa, 10–14′; Proteo, 12–16′; Tritón, 26–28′. Una alineación de las lunas interiores probablemente produciría una vista espectacular. El satélite exterior más grande de Neptuno, Nereida , no es lo suficientemente grande como para aparecer como un disco desde Neptuno, y no se nota en el cielo, ya que su brillo en fase completa varía de magnitud 2,2 a 6,4, dependiendo de en qué punto de su órbita excéntrica se encuentre. Las otras lunas exteriores irregulares no serían visibles a simple vista, aunque un observador telescópico dedicado podría detectar potencialmente algunas en fase completa.

Al igual que en el caso de Urano, los bajos niveles de luz hacen que las lunas principales parezcan muy tenues. El brillo de Tritón en fase completa es de tan solo -7,11, a pesar de que Tritón es más de cuatro veces más brillante intrínsecamente que la luna de la Tierra y orbita mucho más cerca de Neptuno.

El cielo de Tritón

Neptuno en el cielo de Tritón (visión simulada)

Tritón , la luna más grande de Neptuno, tiene una atmósfera brumosa compuesta principalmente de nitrógeno. Debido a que Tritón orbita con rotación sincrónica , Neptuno siempre aparece en la misma posición en su cielo. El eje de rotación de Tritón está inclinado 130° con respecto al plano orbital de Neptuno y, por lo tanto, apunta a 40° del Sol dos veces por año neptuniano, de manera muy similar a Urano. Mientras Neptuno orbita alrededor del Sol, las regiones polares de Tritón se turnan para mirar al Sol durante 82 años seguidos, lo que da como resultado cambios estacionales radicales a medida que un polo, luego el otro, se mueve hacia la luz solar.

Neptuno, por su parte, ocuparía 8 grados en el cielo de Tritón, aunque con un brillo máximo aproximadamente comparable al de la luna llena en la Tierra, parecería solo alrededor de 1256 tan brillante como la luna llena, por unidad de área. Debido a su órbita excéntrica, Nereida variaría considerablemente en brillo, de quinta a primera magnitud; su disco sería demasiado pequeño para verlo a simple vista. Proteus también sería difícil de resolver con solo 5-6 minutos de arco de diámetro, pero nunca sería más débil que la primera magnitud, y en su punto más cercano rivalizaría con Canopus .

Objetos transneptunianos

Un objeto transneptuniano es cualquier planeta menor del Sistema Solar que orbita alrededor del Sol a una distancia promedio mayor (semieje mayor) que Neptuno, 30 unidades astronómicas (UA).

Plutón y Caronte

Plutón , acompañado por su luna más grande , Caronte , orbita alrededor del Sol a una distancia habitualmente fuera de la órbita de Neptuno, excepto por un período de veinte años en cada órbita.

Desde Plutón, el Sol parece un punto para los ojos humanos, pero aún así es muy brillante, dando aproximadamente entre 150 y 450 veces la luz de la Luna llena desde la Tierra (la variabilidad se debe al hecho de que la órbita de Plutón es altamente elíptica, extendiéndose desde solo 4.4 mil millones de kilómetros hasta más de 7.3 mil millones de kilómetros desde el Sol). [35] No obstante, los observadores humanos notarían una gran disminución en la luz disponible: la iluminancia solar a la distancia promedio de Plutón es de aproximadamente 85 lx , lo que equivale a la iluminación del pasillo o el baño de un edificio de oficinas.

La atmósfera de Plutón está formada por una fina capa de gases de nitrógeno, metano y monóxido de carbono, todos ellos derivados de los hielos de estas sustancias en su superficie. Cuando Plutón está cerca del Sol, la temperatura de su superficie sólida aumenta, lo que hace que estos hielos se sublimen en gases. Esta atmósfera también produce una notable neblina azul que es visible al atardecer y posiblemente en otros momentos del día plutoniano. [36]

Plutón y Caronte están unidos por mareas . Esto significa que Caronte siempre presenta la misma cara a Plutón, y Plutón también presenta siempre la misma cara a Caronte. Los observadores que se encuentran en el lado opuesto de Caronte desde Plutón nunca verían el planeta enano; los observadores que se encuentran en el lado opuesto de Plutón desde Caronte nunca verían la Luna. Cada 124 años, durante varios años, es la temporada de eclipses mutuos, durante la cual Plutón y Caronte eclipsan alternativamente al Sol por el otro en intervalos de 3,2 días. Caronte, visto desde la superficie de Plutón en el punto sub-Caronte, tiene un diámetro angular de aproximadamente 3,8°, casi ocho veces el diámetro angular de la Luna visto desde la Tierra y aproximadamente 56 veces el área. Sería un objeto muy grande en el cielo nocturno, brillando aproximadamente un 8% [nb 3] tan brillante como la Luna (parecería más oscuro que la Luna porque su menor iluminación proviene de un disco más grande). La iluminancia de Caronte sería de unos 14 mlx (a modo de comparación, un cielo nocturno claro sin Luna es de 2 mlx, mientras que una Luna llena es de entre 300 y 50 mlx).

PlutónTenzing Montes (izquierda, primer plano); Hillary Montes (izquierda, horizonte); Sputnik Planitia (derecha)
La vista cercana al atardecer incluye varias capas de neblina atmosférica .

Planetas extrasolares

Para los observadores en planetas extrasolares , las constelaciones diferirían dependiendo de las distancias involucradas. La vista del espacio exterior de los exoplanetas se puede extrapolar desde software de código abierto como Celestia o Stellarium . Debido al paralaje , las estrellas distantes cambian su posición menos que las cercanas. Para los observadores extraterrestres, el Sol sería visible al ojo humano desnudo solo a distancias inferiores a 20 [37] - 27 [38] parsec (60-90 años luz ). [nb 4] Si el Sol se observara desde otra estrella, siempre aparecería en las coordenadas opuestas en el cielo. Por lo tanto, un observador ubicado cerca de una estrella con AR a 4 h y declinación −10 vería al Sol ubicado en AR: 16 h, dec: +10. Una consecuencia de observar el universo desde otras estrellas es que las estrellas que pueden parecer brillantes en nuestro propio cielo pueden parecer más tenues en otros cielos y viceversa.

En mayo de 2017, se descubrió que los destellos de luz de la Tierra , vistos como centelleantes por DSCOVR , un satélite estacionado aproximadamente a un millón de millas de la Tierra en el punto de Lagrange L1 Tierra-Sol , eran luz reflejada de cristales de hielo en la atmósfera . [39] [40] La tecnología utilizada para determinar esto puede ser útil para estudiar las atmósferas de mundos distantes, incluidos los de los exoplanetas .

La posición de las estrellas en los cielos extrasolares difiere menos de las posiciones en el cielo de la Tierra en las estrellas más cercanas a la Tierra , siendo las estrellas cercanas las que más cambian de posición. El Sol aparecería como una estrella brillante solo en las estrellas más cercanas. En el sistema estelar Alfa Centauri, el Sol aparecería como una estrella brillante que continúa la línea ondulada de Casiopea hacia el este, mientras que Sirio se desplazaría a una posición justo al lado de Betelgeuse y su propia enana roja Próxima Centauri seguiría apareciendo como una estrella tenue al contrario de sus estrellas principales A y B. [41] En la estrella de Barnard, el Sol aparecería entre Sirio y el Cinturón de Orión, que no están muy desplazados en comparación con el cielo de la Tierra. Por el contrario, el Sol aparecería desde Sirio y también desde Procyon alrededor de Altair . [42]

Los planetas del sistema TRAPPIST-1 orbitan muy cerca unos de otros, lo suficiente como para que cada planeta del sistema proporcione una vista detallada de los otros seis. Los planetas del sistema TRAPPIST-1 aparecerían en el cielo con diámetros angulares comparables a los de la Luna vista desde la Tierra. En condiciones de observación claras, detalles como las fases y las características de la superficie serían fácilmente visibles a simple vista. [43]

Desde la Gran Nube de Magallanes

Desde un punto de vista en la LMC, la magnitud aparente total de la Vía Láctea sería -2,0 (más de 14 veces más brillante de lo que la LMC nos parece desde la Tierra) y se extendería unos 36 ° a través del cielo, el ancho de más de 70 lunas llenas. Además, debido a la alta latitud galáctica de la LMC , un observador allí obtendría una vista oblicua de toda la galaxia, libre de la interferencia del polvo interestelar que dificulta el estudio en el plano de la Vía Láctea desde la Tierra. [nb 5] La Pequeña Nube de Magallanes tendría una magnitud de aproximadamente 0,6, sustancialmente más brillante de lo que la LMC nos parece.

Véase también

Notas

  1. ^ Esto se puede derivar utilizando la fórmula para la longitud de una cuerda que se encuentra en http://mathworld.wolfram.com/CircularSegment.html
  2. ^ Nota: debido a la precesión axial , el polo lunar describe un pequeño círculo en la esfera celeste cada 18,6 años. Patrick Moore (1983), The Guinness Book of Astronomy Facts & Feats , pág. 29. En 1968, la estrella del polo norte de la Luna era Omega Draconis; en 1977 era 36 Draconis. La estrella del polo sur es Delta Doradus.
  3. ^ El radio de Caronte es de 606 km frente a los 1737 de la Luna (ratio de superficie 0,12), su albedo es de 0,35 frente a los 0,14 de la Luna (ratio de 2,6), su semieje mayor es de 19591 km frente a los 384400 de la Luna (ratio de iluminación 385), y el Sol está 39,482 veces más lejos (ratio de iluminación solar 0,00064). Al multiplicar estos valores, se obtiene una iluminancia de 0,077 veces la de la Luna.
  4. ^ Estas cifras se extrapolan del hecho de que el ojo humano generalmente puede ver hasta una magnitud de 6,5 en la Tierra , mientras que puede ver hasta una magnitud de 7 en las mejores condiciones posibles.
  5. ^ Algunas de las cifras de la sección "Vista" fueron extrapoladas de los datos del Apéndice de Astronomy Today de Chaisson y McMillan (Englewood Cliffs: Prentice-Hall, Inc., 1993).

Referencias

  1. ^ Coffey, Donavyn (4 de julio de 2020). "¿De qué color es el atardecer en otros planetas?". Live Science . Consultado el 4 de julio de 2020 .
  2. ^ "Copia archivada" (PDF) . Archivado desde el original (PDF) el 18 de febrero de 2015. Consultado el 5 de agosto de 2017 .{{cite web}}: CS1 maint: archived copy as title (link)
  3. ^ "Atmósfera delgada de Mercurio, formación y composición: ventanas al universo". www.windows.ucar.edu . Archivado desde el original el 27 de marzo de 2010 . Consultado el 5 de septiembre de 2008 .
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