Curso Astronomía 16. Saturno, el Senor de los Anillos

e todos los amateurs a la Astronomía, es bien conocido este planeta. Sobre todo por esos anillos brillantes que le rodean y que se pueden observar con instrumentos relativamente pequeños, propios de los aficionados.

Al inicio de este año sabemos más de Saturno, sus anillos y sus satélites naturales y sobre todo de uno de ellos en concreto, Titán. El descubrimiento en esta luna de una atmósfera envolvente realizado por el astrónomo catalán Comas Solá en 1908: notó un oscurecimiento del limbo, achacando el efecto a una posible atmósfera y anotándolo en sus escritos.

Las posibilidades de que Titán en estos momentos atraviese un proceso de formación planetaria, llevó a la comunidad científica internacional, a preparar una misión de reconocimiento y estudio, principalmente de Saturno y de su luna Titán. En 1997 la NASA y la ESA (Agencia Espacial Europea), lanzaron la sonda Cassini hacia el sistema de Saturno, llevando consigo un hermano pequeño llamado Huygens que sería lanzado desde la órbita de Saturno hacia la superficie de Titán. Así, a primeros de este año (enero) se realizó la maniobra con todo éxito.

 

Desde el verano de 2004 disponemos los aficionados y público en general a través de Internet, de espectaculares imágenes del sistema de Saturno (fig. 1). Al escribir estas líneas observo en la pantalla de mi ordenador imágenes de la superficie de Titán, que seguramente Comas Solá si viviera estaría sobrecogido de emoción al contemplarlas y corroborar su aguda observación de casi 100 años atrás. A él le rendimos homenaje desde esta Agrupación de aficionados.

Recuerdo en los primeros pasos de mi andadura por el Cosmos ya hace unos 22 años, al poco de ingresar como socio en nuestra querida Agrupación, decidimos varios compañeros realizar una observación desde la meseta de Burgos. Nos pusimos en marcha con el flamante telescopio Refractor de 80 mm de diámetro recién adquirido por la asociación. Lo instalamos en una zona de lomas al amparo de las luces que provenían de Medina de Pomar, pasando la noche entera observando la Bóveda Celeste. Unas dos horas antes del amanecer, apunté el instrumento hacia un punto brillante que poco a poco iba ascendiendo por el horizonte Este, llamándonos mucho la atención por su alto brillo. Al primer vistazo, noté un abombamiento difuso del objeto. A continuación enfoqué con el portaocular y me caí redondo hacia atrás. Estaba contemplando Saturno y sus anillos por primera vez en mi vida. Soberbio, impresionante, que belleza. Me dejó una huella imborrable que aún hoy recuerdo. Bien, hasta aquí un repaso anecdótico de lo agradecido que es este planeta con los aficionados.

Gigantesco, no tanto como Júpiter, pero de las mismas características atmosféricas, posee un diámetro ecuatorial de unos 120.660 Km. Visto al telescopio notamos un achatamiento de los polos como consecuencia de la rápida rotación del planeta que viene a ser de unas 10,2 horas aproximadamente. Esta rotación es muy inestable a consecuencia de la variabilidad de su complejo campo magnético y la interacción de los vientos que se producen en la alta atmósfera. Su período orbital alcanza casi los 29,425 años terrestres que emplea en recorrer su órbita en torno al Sol.

Su deambular lento por las constelaciones que atraviesa nos permite observarle en sus oposiciones cada 378 días aproximadamente, fluctuando un día arriba un día abajo debido a su excentricidad (órbita elíptica) cuyo valor alcanza los 0,056. Cada año en su desplazamiento barre un área celeste de la Bóveda de unos 12,25º, moviéndose por la eclíptica con declinaciones bajas y altas, proporcionándonos a los aficionados, imágenes reconfortantes cuando atraviesa las constelaciones de Tauro y Sagitario en las mejores condiciones de altura sobre el horizonte, alcanzando su máxima declinación norte de casi los 23º. Cuando atraviesa las constelaciones de Sagitario y Escorpión, ronda su declinación planetaria en torno a los casi -23º, siendo observado en pésimas condiciones por su proximidad al horizonte.

La distancia media al Sol de este gigante Planeta se sitúa sobre los 1.430 millones de Km. A pesar de ser casi el doble de distancia de la que alcanza Júpiter su magnitud visual se acerca a la -0,1 en su máxima cercanía al Sol y reduce su brillo hasta la magnitud 0,8 en su mayor alejamiento de nuestra estrella. Estas magnitudes coinciden cuando la declinación del planeta alcanza su valor máximo y mínimo, en el que la reflectividad de sus anillos vistos de plano y de canto, incrementan o disminuyen el brillo del planeta a simple vista.

Fig 1. Mosaico de Saturno compuesto por 126 imágenes obtenidas por la sonda Cassini el 6 de octubre de 2004 cuando se encontraba, aproximadamente, a 6.3 millones de kilómetros del planeta.

NASA/JPL/Space Science Institute

Estas fechas son las más óptimas de este año para su observación. La declinación del planeta ronda los 20º, su magnitud alcanza la 0,0 y el diámetro angular supera los 19" de arco. Orientados hacia el Sur-Oeste encontraremos un punto brillante superior al de las estrellas que le rodean. La inexistencia de parpadeo en su brillo, delata su posición y reconocimiento.

La espectacularidad de sus anillos y su enorme extensión en torno al planeta nos reconforta la visión de tanta belleza y a su vez nos preguntamos del porqué se mantienen estas estructuras durante milenios.

La composición de esta multitud de anillos es la suma de materiales que van desde unas pocas micras hasta gigantescas rocas de varios kilómetros de tamaño. Bastantes de estos últimos son los "satélites pastores" del rebaño de anillos, que ligan con sus movimientos orbitales la cohesión del sistema. La atracción gravitatoria de estos cuerpos permite la estabilidad en el que las leyes de Kepler actúan y confirman el equilibrio orbital del enjambre de materia, aún contando con las anomalías que se producen en los choques entre los cuerpos de los anillos. La llamada "resonancia orbital", mantiene las partículas, sin apartarse de ciertos límites.

La mirada atenta de la sonda Cassini ha descubierto varias lunas más de las que se conocían con el paso de la Pioner y los Voyager, incluso imágenes espectaculares de cómo estos "satélites pastores" juegan el papel de árbitros entre los distintos anillos (fig. 2). El número de lunas saturninas ya sobrepasan el medio centenar de entre las que destacan por su brillo y tamaño, Titán, Thetis, Rhea, Dione, Japeto, Mimas, Encelado, Jano y Phoebe. Estamos seguros de que en los próximos años, la sonda Cassini, nos sorprenderá con ingentes cantidades de datos de referencia sobre estas lunas y en general de todo el sistema de Saturno.

Desde que Galileo, en 1610, observara Saturno, pasando por Gassendi, Hevelius, Huygens, Campani y Cassini, todos anotaron y fueron dando a la multitud de anillos nombre con las letras del alfabeto (A, B, C, D, E, F, etc.) y los huecos y divisiones espaciales que se encuentran entre ellos, se bautizaron con los nombres de sus descubridores como la División de Cassini, la División de Encke que son las más conocidas por los aficionados (fig. 3).

Lo mismo que en Júpiter las bandas nubosas de Saturno han sido nombradas con siglas que reflejan su posición con respecto a los Polos del Planeta. No es preferencia de este artículo sobre el conocimiento básico del sistema de Saturno en extenderme sobre su origen, particularidades de los anillos y composición de sus satélites naturales. En todas las Asociaciones Astronómicas, incluida la nuestra, se dispone de abundante literatura al respecto, que puede servir de referencia y consulta.

Fig 2. Prometeus y Pandora pastorean el anillo F.

 

Fig 3. Esquema de los anillos de Saturno.

(Pulsa encima para agrandar)

 

OBSERVAR SATURNO

La observación por los aficionados del sistema de Saturno y contemplar sus maravillas basta con seguir estos pasos.

Si disponemos de algún programa informático planetario, de él, extraeremos para la noche de observación primero donde encontrarle si es visible para la noche elegida, en que coordenadas ecuatoriales y altitud sobre el horizonte se encuentra para la hora prevista de la observación. A veces estos programas también nos informan del diámetro angular y la inclinación de sus anillos con respecto al ecuador planetario. Estos datos nos ayudarán a la hora de utilizar los distintos oculares para la ampliación y resolución de la imagen.

Bien, una vez conseguido estos datos y si nos acompaña una atmósfera relativamente transparente sin obstáculos y con baja contaminación lumínica que sería pedir demasiado a lo que estamos acostumbrados, podemos comenzar a visualizar el planeta comenzando con unos simples prismáticos de 10 x 50 ( 50 mm.= diámetro de las lentes y 10 son los aumentos). El punto brillante que apreciamos a simple vista se transforma en una manchita ovalada de color amarillento donde no podemos separar los anillos por mucho que afinemos el enfoque de los prismáticos. Si estamos a una altura superior a los 1000 metros es posible que si se puedan resolver los anillos separados del planeta. Evidentemente damos por sentado la sujeción de los prismáticos a un trípode que permita la estabilidad de la imagen y la observación cómoda del objeto.

Si disponemos de telescopios de 70 mm hasta 200 mm de diámetro, ya es otro cantar. En las mismas condiciones atmosféricas la resolución aumenta y podemos aplicar ampliaciones de la imagen.

En primer lugar distinguiremos la separación clara entre los anillos y el planeta. En los primeros observaremos un hueco sombreado como una división oscura cuyo nombre se conoce como la "división de Cassini", su descubridor. En la parte más externa de los anillos se sitúa otra división llamada de Encke, difícil de observar por su franja más estrecha que la anterior, aunque en ocasiones si las condiciones atmosféricas son excelentes es posible su visión telescópica con instrumentos de hasta 200 mm de diámetro.

Con determinados filtros acoplados al ocular, como el rojo, naranja, verde y el azul, darán buenos resultados al observar la alta atmósfera de Saturno, distinguiendo dos franjas ecuatoriales menos apreciables que las de Júpiter y unas zonas sombreadas sobre los polos.

En el entorno de Saturno, aproximadamente como unas cinco veces el diámetro de los anillos se encuentran los satélites más importantes del sistema antes mencionados. Utilizando el máximo de aumentos disponible de nuestro telescopio, bien a través de incorporar una Barlow 2X antes de los oculares o bien usando oculares de focal corta, visualizaremos unos cuatro o cinco puntitos de brillo atenuado, en el que uno de ellos destaca sobre los demás con un brillo rojizo aproximadamente de la 8ª magnitud siendo la mencionada luna Titán. El resto se pueden identificar conociendo de antemano por la representación gráfica del programa informático y teniendo en cuenta la imagen que nos da el telescopio con el que estamos observando.

Recoger estos instantes maravillosos que contemplamos en fotografía astronómica, necesitamos de tiempos de exposición entre dos y cinco minutos con sensibilidades (400 Asa) y seguimiento automático del telescopio y altos aumentos, para que la imagen sea elevada.

Con la introducción de la fotografía digital, la utilización de las cámaras llamadas WebCam (fig. 4) están dando unos resultados excepcionales en la fotografía planetaria. Con estas cámaras se realizan videos cortos en formato AVI en los que se recogen cientos de fotogramas. Posteriormente con diversos programas de software gratuitos se apilan, se suman y se tratan las mejores imágenes recogidas , dando como resultado unas fotografías extraordinarias, incluso detalles que la visión telescópica no nos revela, pero que son reales. La incorporación al telescopio de estas cámaras es como acoplar un ocular al telescopio, sólo es necesario disponer de un ordenador cercano al instrumento de observación o bien un ordenador portátil que recoja la información que recibimos de la cámara a través del puerto USB. Para estos temas de la fotografía digital, como usarla y sacar el mayor provecho, poneros en contacto en la sede la Agrupación, donde se os informará a fondo de cómo aplicar esta técnica a la fotografía planetaria.

Esperando que este corto espacio os inicie en el interés por el conocimiento del Sistema de Saturno, os deseo a todos, noches claras y tiempo de observación. Nos vemos dentro de tres Lunas como siempre. Saludos astronómicos.

 

Fig 4. Saturno fotografiado mediante una webcam acoplada a un telescopio SCMeade de 8”. Jesús Escobar