En astronomía , el alargamiento de un planeta es la separación angular entre el Sol y el planeta, teniendo la Tierra como punto de referencia. [1] El mayor alargamiento de un planeta inferior determinado se produce cuando la posición de este planeta, en su trayectoria orbital alrededor del Sol, es tangente al observador en la Tierra. Dado que un planeta inferior se encuentra dentro del área de la órbita de la Tierra alrededor del Sol, la observación de su alargamiento no debería suponer un gran desafío (en comparación con los objetos del cielo profundo , por ejemplo). Cuando un planeta está en su mayor alargamiento, parece más alejado del Sol visto desde la Tierra, por lo que su aparición también es mejor en ese punto.
Cuando un planeta inferior es visible después de la puesta del sol , está cerca de su mayor alargamiento hacia el este . Cuando un planeta inferior es visible antes del amanecer , está cerca de su mayor alargamiento occidental . El ángulo de alargamiento máximo (este u oeste) de Mercurio está entre 18° y 28°, mientras que el de Venus está entre 45° y 47°. Estos valores varían porque las órbitas planetarias son elípticas en lugar de perfectamente circulares . Otro factor que contribuye a esta inconsistencia es la inclinación orbital , en la que el plano orbital de cada planeta está ligeramente inclinado con respecto a un plano de referencia , como los planos de la eclíptica y el invariable .
Tablas astronómicas y sitios web, como Heavens-Above , pronostican cuándo y dónde los planetas alcanzarán sus próximas elongaciones máximas.
Los mayores alargamientos de un planeta ocurren periódicamente, con un mayor alargamiento hacia el este seguido de un mayor alargamiento hacia el oeste, y viceversa . El período depende de la velocidad angular relativa de la Tierra y el planeta, visto desde el Sol. El tiempo que lleva completar este período es el período sinódico del planeta.
Sea T el período (por ejemplo, el tiempo entre dos mayores alargamientos orientales), ω la velocidad angular relativa , ω e la velocidad angular de la Tierra y ω p la velocidad angular del planeta . Entonces
donde T e y T p son los años de la Tierra y del planeta (es decir, períodos de revolución alrededor del Sol, llamados períodos sidéreos ).
Por ejemplo, el año de Venus ( período sidéreo ) es de 225 días y el de la Tierra es de 365 días. Así, el período sinódico de Venus , que da el tiempo entre cada dos mayores alargamientos orientales, es de 584 días; Esto también se aplica a sus homólogos occidentales.
Estos valores son aproximados porque (como se mencionó anteriormente) los planetas no tienen órbitas coplanares perfectamente circulares. Cuando un planeta está más cerca del Sol se mueve más rápido que cuando está más lejos, por lo que la determinación exacta de la fecha y hora de mayor alargamiento requiere un análisis mucho más complicado de la mecánica orbital.
Los planetas superiores , los planetas enanos y los asteroides sufren un ciclo diferente. Después de la conjunción , la elongación de un objeto de este tipo continúa aumentando hasta que se acerca a un valor máximo superior a 90° (imposible en planetas inferiores), lo que se conoce como oposición y también puede examinarse como una conjunción heliocéntrica con la Tierra. Esto es arquetípicamente muy cerca de 180°. Vista por un observador en el planeta superior en oposición, la Tierra aparece en conjunción con el Sol. Técnicamente, el punto de oposición puede ser diferente del tiempo y punto de máxima elongación. La oposición se define como el momento en el que la longitud eclíptica aparente de cualquier objeto respecto del Sol (visto desde la Tierra) difiere en (es) 180°; por tanto, ignora en qué medida el objeto difiere del plano de la órbita de la Tierra. Por ejemplo, Plutón , cuya órbita está muy inclinada con respecto al plano esencialmente coincidente de los planetas, tiene un alargamiento máximo mucho menor que 180° en oposición. El término de seis palabras "alargamiento máximo aparente respecto al sol" proporciona una definición más completa de alargamiento .
Todos los planetas superiores son más llamativos en sus oposiciones porque están cerca o en su punto más cercano a la Tierra y también están sobre el horizonte durante toda la noche. La variación de magnitud provocada por cambios en el alargamiento es mayor cuanto más cerca está la órbita del planeta de la Tierra. La magnitud de Marte en particular cambia con el alargamiento: puede ser tan baja como +1,8 cuando está en conjunción cerca del afelio, pero en una rara oposición favorable puede llegar a -2,9, lo que se traduce en setenta y cinco veces más brillante que su brillo mínimo. A medida que uno se aleja, la diferencia de magnitud que se correlaciona con la diferencia de alargamiento disminuye gradualmente. En oposición, el brillo de Júpiter desde la Tierra varía 3,3 veces; mientras que la de Urano , el cuerpo más distante del Sistema Solar visible a simple vista , varía 1,7 veces.
Dado que los asteroides viajan en una órbita no mucho mayor que la de la Tierra, su magnitud puede variar mucho dependiendo de su elongación. Se pueden ver más de una docena de objetos en el cinturón de asteroides con binoculares de 10×50 en una oposición promedio, pero de ellos solo Ceres y Vesta están siempre por encima del límite binocular de +9,5 cuando los objetos en sus peores puntos de su oposición orbital ( alargamientos más pequeños).
Una cuadratura ocurre cuando la posición de un cuerpo (luna o planeta) es tal que su alargamiento es de 90° o 270°; es decir, el ángulo cuerpo-tierra-sol es de 90°.
A veces, el alargamiento puede referirse a la distancia angular de una luna de otro planeta a su planeta central, por ejemplo, la distancia angular de Io a Júpiter . Aquí también podemos hablar de mayor elongación oriental y mayor elongación occidental . En el caso de las lunas de Urano , los estudios a menudo se ocupan de la mayor elongación hacia el norte y la mayor elongación hacia el sur , debido a la muy alta inclinación del eje de rotación de Urano.