El cielo nocturno es la apariencia nocturna de los objetos celestes como las estrellas , los planetas y la Luna , que son visibles en un cielo despejado entre el atardecer y el amanecer , cuando el Sol está debajo del horizonte .
Las fuentes de luz natural en el cielo nocturno incluyen la luz de la luna , la luz de las estrellas y el resplandor atmosférico , según la ubicación y el momento. Las auroras iluminan los cielos por encima de los círculos polares . Ocasionalmente, una gran eyección de masa coronal del Sol o simplemente altos niveles de viento solar pueden extender el fenómeno hacia el Ecuador . [1]
El cielo nocturno y sus estudios ocupan un lugar histórico tanto en las culturas antiguas como en las modernas. En el pasado, por ejemplo, los agricultores utilizaban el estado del cielo nocturno como calendario para determinar cuándo plantar cultivos. Muchas culturas dibujaban constelaciones entre las estrellas del cielo, utilizándolas en asociación con leyendas y mitología sobre sus deidades .
La historia de la astrología se ha basado generalmente en la creencia de que las relaciones entre los cuerpos celestes influyen o explican los acontecimientos que ocurren en la Tierra. El estudio científico de los objetos del cielo nocturno se lleva a cabo en el contexto de la astronomía observacional .
La visibilidad de los objetos celestes en el cielo nocturno se ve afectada por la contaminación lumínica . La presencia de la Luna en el cielo nocturno ha dificultado históricamente la observación astronómica al aumentar la cantidad de brillo del cielo . Sin embargo, con la llegada de fuentes de luz artificial, la contaminación lumínica se ha convertido en un problema creciente para la observación del cielo nocturno. Los filtros ópticos y las modificaciones de los accesorios de iluminación pueden ayudar a aliviar este problema, pero para obtener vistas óptimas, tanto los astrónomos profesionales como los aficionados buscan ubicaciones alejadas del resplandor del cielo urbano .
El hecho de que el cielo no esté completamente oscuro por la noche, incluso en ausencia de luz de la luna y de las luces de la ciudad, se puede observar fácilmente, ya que si el cielo estuviera absolutamente oscuro, no sería posible ver la silueta de un objeto contra el cielo.
La intensidad del brillo del cielo varía mucho a lo largo del día y la causa principal también difiere. Durante el día, cuando el Sol está por encima del horizonte, la dispersión directa de la luz solar ( dispersión de Rayleigh ) es la fuente de luz predominante. En el crepúsculo, el período de tiempo entre el atardecer y el amanecer, la situación es más complicada y se requiere una diferenciación adicional. El crepúsculo se divide en tres segmentos según la distancia a la que se encuentra el Sol por debajo del horizonte en segmentos de 6°.
Después de la puesta del sol comienza el crepúsculo civil , que termina cuando el Sol desciende más de 6° por debajo del horizonte. A esto le sigue el crepúsculo náutico , cuando el Sol alcanza alturas de −6° y −12°, tras lo cual viene el crepúsculo astronómico definido como el período de −12° a −18°. Cuando el Sol desciende más de 18° por debajo del horizonte, el cielo generalmente alcanza su brillo mínimo.
Se pueden identificar varias fuentes como causa del brillo intrínseco del cielo, a saber, el resplandor atmosférico , la dispersión indirecta de la luz solar, la dispersión de la luz de las estrellas y la contaminación lumínica artificial .
Dependiendo de la cobertura de nubes del cielo local, la contaminación, la humedad y los niveles de contaminación lumínica, las estrellas visibles a simple vista aparecen como cientos, miles o decenas de miles de puntos de luz blanca en un cielo casi negro junto con algunas nebulosas o nubes de luz tenues. [5] En la antigüedad, a menudo se suponía que las estrellas eran equidistantes en una cúpula sobre la Tierra porque están demasiado lejos para que la estereopsis ofrezca pistas de profundidad. Las estrellas visibles varían en color desde azul (caliente) a rojo (frío), pero con puntos de luz tan pequeños y débiles, la mayoría parecen blancas porque estimulan las células de bastón sin activar las células de cono . Si está particularmente oscuro y un objeto celestial particularmente débil es de interés, la visión desviada puede ser útil.
Las estrellas del cielo nocturno no se pueden contar sin ayuda porque son tan numerosas que no hay forma de saber cuáles se han contado y cuáles no. Para complicar aún más el recuento, pueden aparecer y desaparecer estrellas más débiles según el lugar exacto hacia el que mire el observador. El resultado es la impresión de un campo estelar extraordinariamente vasto.
Dado que la observación de estrellas se realiza mejor desde un lugar oscuro, alejado de las luces de la ciudad, es importante lograr y mantener la adaptación a la oscuridad. Los ojos tardan varios minutos en adaptarse a la oscuridad necesaria para ver la mayor cantidad de estrellas, y los alrededores en el suelo son difíciles de discernir. Se puede utilizar una linterna roja para iluminar los mapas estelares y las partes del telescopio sin deshacer la adaptación a la oscuridad.
Los mapas estelares se elaboran para ayudar a los observadores de estrellas a identificar constelaciones y otros objetos celestes. Las constelaciones son importantes porque sus estrellas tienden a ser más brillantes que otras estrellas cercanas en el cielo. Diferentes culturas han creado diferentes grupos de constelaciones basándose en diferentes interpretaciones de los patrones más o menos aleatorios de puntos en el cielo. Las constelaciones se identificaban sin tener en cuenta la distancia a cada estrella, sino como si fueran todos puntos en una cúpula.
Orión es una de las constelaciones más prominentes y reconocibles. [6] La Osa Mayor (que tiene una amplia variedad de otros nombres) es útil para la navegación en el hemisferio norte porque apunta a Polaris , la estrella del norte.
Las estrellas polares son especiales porque están aproximadamente alineadas con el eje de rotación de la Tierra, por lo que parecen permanecer en un lugar mientras las otras estrellas giran alrededor de ellas a lo largo de una noche (o un año).
Los planetas , llamados así por la palabra griega que significa "vagabundo", recorren el campo estelar un poco cada día, ejecutando bucles con escalas de tiempo que dependen de la duración del año del planeta o del período orbital alrededor del Sol. A simple vista, los planetas aparecen como puntos de luz en el cielo con un brillo variable. Los planetas brillan debido a la luz solar que se refleja o se dispersa desde la superficie o la atmósfera de los planetas. Por lo tanto, las posiciones relativas Sol-planeta-Tierra determinan el brillo del planeta. Con un telescopio o unos buenos binoculares, los planetas aparecen como discos que demuestran un tamaño finito, y es posible observar lunas en órbita que proyectan sombras sobre la superficie del planeta anfitrión. Venus es el planeta más prominente, a menudo llamado "estrella de la mañana" o "estrella de la tarde" porque es más brillante que las estrellas y, a menudo, la única "estrella" visible cerca del amanecer o el atardecer, dependiendo de su ubicación en su órbita. Debido a su brillo, Venus a veces se puede ver después del amanecer. Mercurio , Marte , Júpiter y Saturno también son visibles a simple vista en el cielo nocturno.
La Luna aparece como un disco gris en el cielo con cráteres visibles a simple vista. Se extiende, dependiendo de su ubicación exacta, entre 29 y 33 minutos de arco , que es aproximadamente el tamaño de la uña del pulgar con el brazo extendido, y se identifica fácilmente. Durante un promedio de 29,53 días, la Luna pasa por un ciclo completo de fases lunares . Las personas generalmente pueden identificar las fases en unos pocos días mirando la Luna. A diferencia de las estrellas y la mayoría de los planetas, la luz reflejada por la Luna es lo suficientemente brillante como para ser vista durante el día.
Algunas de las lunas más espectaculares se producen durante la fase de luna llena, cerca del amanecer o el atardecer. La Luna en el horizonte se beneficia de la ilusión de la Luna , que la hace parecer más grande. La luz del Sol reflejada por la Luna que viaja a través de la atmósfera también parece teñir la Luna de naranja y/o rojo.
Los cometas aparecen en el cielo nocturno muy raramente. Están iluminados por el Sol y sus colas se extienden hacia afuera. Un cometa con cola visible es bastante inusual: un gran cometa aparece aproximadamente una vez cada diez años. Suelen ser visibles solo poco antes del amanecer o después del atardecer porque esos son los momentos en que están lo suficientemente cerca del Sol como para mostrar una cola.
Las nubes oscurecen la visión de otros objetos en el cielo, aunque el espesor de la capa de nubes varía y tiene diferentes efectos. Una nube cirro muy delgada frente a la luna puede producir un anillo con los colores del arco iris alrededor de la luna . Las estrellas y los planetas son demasiado pequeños o tenues para producir este efecto y, en cambio, solo se atenúan (a menudo hasta el punto de volverse invisibles). Una capa de nubes más espesa oscurece por completo los objetos celestes, haciendo que el cielo se vuelva negro o reflejando las luces de la ciudad hacia abajo. Las nubes suelen estar lo suficientemente cerca como para permitir cierta percepción de profundidad, aunque son difíciles de ver sin la luz de la luna o la contaminación lumínica.
En noches claras y oscuras en zonas no contaminadas, cuando la Luna aparece delgada o debajo del horizonte, se puede ver la Vía Láctea, una franja de lo que parece polvo blanco.
Las Nubes de Magallanes del cielo austral se confunden fácilmente con nubes terrestres (de ahí su nombre), pero en realidad son conjuntos de estrellas que se encuentran fuera de la Vía Láctea y se conocen como galaxias enanas .
La luz zodiacal es un resplandor que aparece cerca de los puntos donde sale y se pone el Sol, y es causado por la interacción de la luz solar con el polvo interplanetario .
Gegenschein es un punto brillante débil en el cielo nocturno centrado en el punto antisolar , causado por la retrodispersión de la luz solar por el polvo interplanetario .
Poco después del atardecer y antes del amanecer, los satélites artificiales suelen parecer estrellas (similares en brillo y tamaño), pero se mueven con relativa rapidez. Los que vuelan en órbita terrestre baja cruzan el cielo en un par de minutos. Algunos satélites, incluidos los desechos espaciales , parecen parpadear o tener una fluctuación periódica en el brillo porque están rotando. Las llamaradas de los satélites pueden parecer más brillantes que Venus, con ejemplos notables que incluyen la Estación Espacial Internacional (ISS) y los satélites Iridium .
Los meteoros cruzan el cielo con poca frecuencia. Durante una lluvia de meteoros , pueden aparecer uno por minuto en intervalos irregulares, pero por lo demás su aparición es una sorpresa aleatoria. De vez en cuando, algún meteoro deja una estela fugaz y brillante en el cielo, y puede ser muy brillante en comparación con el cielo nocturno.
Los aviones también son visibles de noche y se distinguen a distancia de otros objetos porque sus luces de navegación parpadean.
Además de los objetos del Sistema Solar que cambian en el transcurso de ellos y la Tierra orbitando y cambiando órbitas con el tiempo alrededor del Sol y en el caso de la Luna alrededor de la Tierra, apareciendo con el tiempo más pequeña al expandir su órbita, el cielo nocturno también cambia con el transcurso de los años con estrellas que tienen un movimiento propio y cambian de brillo debido a que son estrellas variables , por la distancia a ellas que se hace más grande u otros eventos celestiales como las supernovas .
En una escala de tiempo de decenas de miles de millones de años, el cielo nocturno del Grupo Local cambiará significativamente cuando la coalescencia de la Galaxia de Andrómeda y la Vía Láctea se fusionen en una única galaxia elíptica.
