Los Satélites de Júpiter. Fenomenos clásicos y mutuos.

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Autor: Juan Manuel Tormo Mártinez

El sistema de Júpiter es sumamente vasto. Desde finales del siglo XIX, han sido descubiertas decenas de lunas jovianas, mucho más pequeñas, a las cuales se han adjudicado nombres de amantes, hijas y conquistas de los dioses Zeus (griego) y Júpiter (romano). Actualmente se le conocen 67 lunas, siendo las cuatro galileanas las mayores que orbitan en torno a Júpiter. (El total de las 63 restantes lunas y los anillos forman solo el 0,003 por % de la masa orbital total. Ocho de los satélites de Júpiter tienen órbitas casi circulares, no estando muy inclinadas con respecto al plano ecuatorial del planeta, girando aproximadamente en un mismo plano, muy próximo al ecuador del mismo. Contrariamente, las órbitas de los demás tienen Los “galileanos” orbitando a Júpiter

una excentricidad considerable, estando muy inclinadas, habiendo satélites que se mueven en sentido retrogrado. Los satélites galileanos serian considerados planetas enanos de haber estado en orbita alrededor del Sol, por ser su forma elipsoidal al tener masa planetaria. De hecho forman un minisistema solar, teniendo periodos orbitales muy breves, entre , 17 y 16.7 días, dando lugar a numerosos tránsitos , ocultaciones y eclipses por el cono de sombra de Júpiter. Al estar cada 6 años la órbita de los satélites en el mismo plano que la Tierra, se suceden entonces los llamados “fenómenos mutuos”. El estudio de estos fenómenos ayuda a precisar la orbita de los satélites.

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          Los “galileanos” orbitando a Júpiter

Un poco de historia.

Júpiter es el planeta más grande y con mayor brillo (a excepción de Marte y Venus en contadas ocasiones).del Sistema Solar. Su magnitud es superior a – 2 y recorre su órbita en 12 años, Visto con binoculares o con telescopio es majestuoso. Tal es que adopta el nombre del dios más poderoso del Olimpo. Galileo Galilei fue el primero en observarlos con telescopio. Mediante un modesto telescopio construido por el mismo, en la noche del 7 de enero de 1610 observó la presencia de tres estrellas próximas a Júpiter. En la noche del 11 de enero, señalo a estas tres estrellas como cuerpos celestes que orbitaban a Júpiter. El cuarto satélite fue descubierto el día 13 de enero por el propio Galileo..

Galileo fue el primero en descubrir un eclipse clásico al observar en la noche del 12 de enero de 1610 la reaparición de Europa oculto por Júpiter.. A partir de este momento se multiplicaron los descubrimientos, Las órbitas de los satélites fueron descritas por el propio Galileo como circulares alrededor de Júpiter, siendo el mismo quien realizo las primeras tablas de efemérides en 1612. Adjudicándose a los satélites distintos nombres en principio, no siendo hasta 1614 que fueron bautizados con sus nombres actuales, apareciendo como tales en el “Mundus Joviales” de S. Mayer. En la actualidad, los satélites Galileanos aparecen en los anuarios de Efemérides designados como I o J1 (IO), II o J2 (Europa) , III o J3 (Calixto) y IV o J4 (Ganímedes).

La predicción de fenómenos mutuos es de gran complejidad. La trayectoria de un satélite esta regida por diversos factores. En primer lugar por el Sol y Júpiter, pero al tiempo perturbado por los otros tres satélites y por Saturno, de tal manera que sus movimientos son extremadamente complejos . Además, IO está extraordinariamente caliente debido al movimiento de marea que producen los demás satélites y Júpiter. Toda esa energía produce una aceleración de la orbita de Io dificultando el calculo de las efemérides.

Lieske basándose en 8800 observaciones fotográficas y medidas de eclipses, en 1977 publicó su teoría del movimiento de los satélites galileanos. En 1982 fueron modificadas por Arlot, pudiéndose elaborar tablas muy precisas de los fenómenos mutuos.fenomenos

Si bien hacemos referencia al V satélite Amaltea, tratemos aquí únicamente de los cuatro satélites que pueden ser observados ordinariamente y cuyos movimientos determinan interesantes fenómenos fáciles de ser seguidos. Los tránsitos de estos satélites por delante de Júpiter, proyectando su sombra, e, inversamente, sus eclipses por este último, sumergidos en su cono de sombra.

                    

Nº y nombre.  

Mag.

Diámetro

Distancia*

Tiempo de inclinación

Inclinación sobre la orbita.

Autor y Fecha.

V Amaltea

11

190 Km

181

0d 11h 57 m

3º 7´

Barnard 9/11/1892

I IO

5.4

3735 Km

422

1d 18h 27m

3º 7´

Galileo 9/11/1610

II Europa

5.6

3150 Km

671

3d 13h 23 m

3º 6´

Galileo 9/11/1610

III Ganimedes

5.1

5150 Km

1070

7d 3h 43m

3º 2´

Galileo 9/11/1610

IV Calixto

6.1

5180 Km

1882

16d 16h 33 m

2º 43´

Galileo 7/11/1610

*En miles de Km.

Fenómenos clásicos y fenómenos mutuos de los satélites galileanos.

Hay que diferenciar los fenómenos clásicos y los fenómenos mutuos. Los fenómenos clásicos se producen cuando los satélites pasan por detrás del planeta siendo ocultados, o bien pasan por el cono de sombra siendo eclipsados. También cuando pasan por delante del planeta produciéndose un transito del satélite o de su sombra.

Ocultación y reaparición, pasando por detrás del planeta: En épocas cercanas a la oposición de Júpiter, se produce la ocultación seguida de una aparición de alguno de sus satélites.

Transito de un satélite: Difícil de observar. El satélite se confunde con la masa del planeta. En algunos casos puede verse una minúscula motita deslizarse con lentitud sobre la superficie de Júpiter.

Proyección de la sombra de un satélite sobre Júpiter: Excepto durante la oposición, momento en que el satélite oculta su propia sombra, es un fenómeno fácilmente observable. La sombra del satélite se desliza sobre la capa atmosférica del planeta como una bolita negra. El satélite en si, sigue siendo difícil de distinguir.

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Los fenómenos mutuos.

La observación de estos esquemas ayudará a una mejor comprensión de las causas que motivan los fenómenos de los satélites. Está representado a distintas escala el Sol, la Tierra y el sistema Joviano. Es muy simple pero muy orientatívo. Los fenómenos mutuos se producen entre dos satélites.

Eclipse de un satélite por la sombra del planeta. Al encontrarse Júpiter en cuadratura (entre oposición y conjunción), la sombra del planeta se desvía hacía el este o el oeste (siempre en dirección contraria al Sol). En esos momentos se producen los eclipses. Cuando Júpiter se encuentra en la oposición y su sombra queda detrás se producen simultáneamente ocultación y eclipse.

Ocultación de un satélite por otro: Este hecho solo sucede cuando hay alineados dos satélites y los planos de las órbitas de los mismos coinciden con la visual nuestra. Tales ocultaciones suceden durante un espacio de varios meses en unos periodos de 6 años. Según los casos, las ocultaciones duran entre varios segundos a varios minutos. Las ocultaciones pueden ser rasantes, parciales, anulares o totales, según el diámetro aparente de los satélites.

Eclipse de un satélite por otro: Un eclipse se produce cuando dos satélites están alineados respecto al Sol .La sombra de uno de ellos se proyecta sobre el otro y lo eclipsa. No es el satélite más externo el que eclipsa al otro, pues si están en el lado más lejano de la órbita, será el satélite interno el que eclipsará al más externo. Si el eclipse es total, un satélite desaparecerá totalmente de nuestra vista, y si es parcial, solo se oscurecerá notablemente al penetrar en la sombra que proyecta el otro satélite. Este hecho dura también unos segundos o minutos, produciéndose en la misma temporada bicíclica que el anterior

Pero no es tan fácil como en el esquema pues no está representado tridimensionalmente. Solo pueden suceder fenómenos mutuos tipo ocultaciones  cuando la Tierra está en el mismo plano que los satélites jovianos , es decir cuando la declinación jovicéntrica de la Tierra es de 0 grados.  Los eclipses se producirán cuando la declinación jovicéntrica del Sol sea 0 y por tanto estén alineados el plano de los satélites con el Sol. Las observaciones serán mas fáciles o difíciles en función de la declinación geocéntrica de Júpiter, o sea lo alto que esté en la eclíptica y por tanto en el cielo.

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Júpiter a las 22,45 horas del día 3 de mayo 2016. A la Izquierda se puede observar la sombra de Europa a la izquierda del planeta, la tormenta blanca un poco a la derecha de la sombra, el satélite se puede confundir con la masa del planeta se observa al final a la derecha.

En la foto derecha, se puede contemplar abandonando el planeta.- Fotos cortesía de Jordi Cornelles.

Los tránsitos de Io y de Europa el día 3 de Mayo 2016

En la tarde del día 3 de mayo Jordi Cornalles realizó un magnifico video reportaje del  transito del satélite Galileanos EUROPA. En la primera imagen se puede observar la sombra de Europa, el cual se confundía con la masa del planeta. En la segunda se ve mas claro al alejarse del planeta.

Los tiempos de los tránsitos fueron:

El tiempo es en Tiempo Universal.

IO

Transito Comienzo 14:37

Sombra comienzo 15:41

Transito Final 16:51

Sombra final 17:56

EUROPA

Transito comienzo 17:52

Sombra comienzo 20:00

Transito final 20:39

Sombra final 22:51

LOS SATELITES DE JÚPITER. .- Los Galileanos

IO: Es un satélite que sorprende por su actividad volcánica. Descubrimientos recientes han señalado la existencia de ocho volcanes activos. Su actividad volcánica, unida a la influencia de Júpiter transforman la corteza de Io. Se desconoce la existencia de agua en el satélite.

io

 

Europa: La superficie de este satélite se encuentra cubierta de hielo, con fallas de entre 15 a 40 metros rellena de una sustancia oscura. Su superficie es lisa, no existiendo cráteres en ella.

europa

Ganímedes: Se trata de un cuerpo de hielo en el que probablemente bajo la superficie se encuentra agua en estado liquido. Su superficie es antigua existiendo en ella numerosos cráteres de impacto y una compleja red de fisuras. Su tamaño es superior al de Mercurio.

ganimedes

Calíxto: Es el más oscuro de los satélites de Júpiter semejando “una bola de hielo sucio”. Su superficie es muy antigua, existiendo numerosos cráteres de impacto.

calixto

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