Curso Astronomía 09. Observación Lunar (I)

La Unión Astronómica Internacional (IAU) adoptó en 1961, el sistema de coordenadas lunares, idéntico al usado en la Tierra (coordenadas geográficas). Un observador, situado en la superficie selenita, observa el orto del Sol (salida) por el Este y lo ve ponerse (ocaso) por el Oeste.

Cuando ojeamos la Luna a simple vista, tenemos el Norte en la parte superior del disco lunar, es decir, por encima del cráter Platum, el Sur por debajo del cráter Clavius, el este hacia el extremo derecho del Mare Fecunditatis y el Oeste, al extremo exterior del Océano Procellarum. Estas estructuras indicadas en la superficie lunar deben orientarnos en todo momento. El abajo, arriba izquierda y derecha debemos desterrarlos en la observación de los cuerpos celestes, porque no existen como tales en el espacio sideral, aunque se utilicen vulgarmente. Ver Figura.

luna prueba

La longitud y la latitud de un punto o estructura lunar, viene determinado por el ecuador y el meridiano central lunar. El ecuador es un plano que corta a la Luna perpendicularmente a su eje de rotación, dividiéndola en dos hemisferios, el hemisferio Norte y el hemisferio Sur. La línea NS que corta el plano del ecuador pasando por el centro de la Luna, se le llama meridiano central y donde corta al ecuador, este punto es 0º de longitud y latitud, siempre que la libración en longitud y latitud sea 0. (La libración lunar es movimiento peculiar de nuestro satélite y que explicaré en siguientes entregas).

Lo mismo que en los mapas terrestres, en los lunares también se dibujan los paralelos, tanto al norte como al sur del ecuador que sirven como notación angular y referencia de los accidentes selenitas. Dado que una gran mayoría de observaciones se realizan con telescopios reflectores (Newton) que dan imágenes invertidas, existen mapas editados con esta inversión, donde el Norte y el Sur están invertidos, el Este (E) a la derecha y el Oeste (W) a la izquierda.

La longitud y la latitud de la Luna vienen representadas por las letras del alfabeto griego l (lamda) y ß (beta). La longitud l se mide en grados a lo largo del ecuador partiendo desde el meridiano central (0º) hasta la vertical del punto o accidente lunar, con valores de 0º a 180º, siendo la longitud de 180º correspondiente al meridiano central de la Cara oculta de la Luna. También es permisible referirnos como longitud + a todas las posiciones comprendidas desde el meridiano central hasta el Este y longitudes - a las comprendidas desde el meridiano central hasta el Oeste.

La longitud y la latitud de un punto o estructura lunar, viene determinado por el ecuador y el meridiano central lunar. El ecuador es un plano que corta a la Luna perpendicularmente a su eje de rotación, dividiéndola en dos hemisferios, el hemisferio Norte y el hemisferio Sur.

La línea NS que corta el plano del ecuador pasando por el centro de la Luna, se le llama meridiano central y donde corta al ecuador, este punto es 0º de longitud y latitud, siempre que la libración en longitud y latitud sea 0. (La libración lunar es movimiento peculiar de nuestro satélite y que explicaré en siguientes entregas).

Lo mismo que en los mapas terrestres, en los lunares también se dibujan los paralelos, tanto al norte como al sur del ecuador que sirven como notación angular y referencia de los accidentes selenitas. Dado que una gran mayoría de observaciones se realizan con telescopios reflectores (Newton) que dan imágenes invertidas, existen mapas editados con esta inversión, donde el Norte y el Sur están invertidos, el Este (E) a la derecha y el Oeste (W) a la izquierda.

La longitud y la latitud de la Luna vienen representadas por las letras del alfabeto griego l (lamda) y ß (beta). La longitud l se mide en grados a lo largo del ecuador partiendo desde el meridiano central (0º) hasta la vertical del punto o accidente lunar, con valores de 0º a 180º, siendo la longitud de 180º correspondiente al meridiano central de la Cara oculta de la Luna. También es permisible referirnos como longitud + a todas las posiciones comprendidas desde el meridiano central hasta el Este y longitudes - a las comprendidas desde el meridiano central hasta el Oeste.

Habitualmente en los mapas lunares incluyen los llamados paralelos lunares, que al igual que los meridianos permiten localizar rápidamente la posición que se quiera observar. Tanto unos como otros se dan espaciados de 10º en 10º normalmente, dividiendo la Luna en cuadrantes menores para su estudio más preciso. Sobre los mismos se pueden dibujar nuevas divisiones que permitan aproximaciones rápidas de búsqueda de aquellas estructuras que se deseen observar.

La latitud ß se mide en grados desde el ecuador hasta el punto dado o estructura lunar, con valore de 0º a 90º. Se pueden sustituir las latitudes Norte y Sur por los signos + y - partiendo del ecuador.

Un ejemplo ayuda a comprender mejor estas coordenadas: tomemos un mapa lunar de algunas de las obras comentadas en el artículo de la revista anterior (3³ trimestre de Galileo) y anotamos como ejemplo cuatro cráteres de impacto; Aristóteles, Copérnico, Gassendi y Petavius. Sus coordenadas son las siguientes.

Aristóteles.- 18º longitud E y 50º latitud N.

Y se puede representar como λ= + 18º y ß = +50º

Copérnico.- 20º longitud W y 10º latitud N.

Se puede presentar como λ= - 20º y ß = + 10º.

Gassendi.- 40º longitud W y 18º latitud S.

Se puede anotar como λ= - 40º y ß = - 18º.

Petavius.- 61º longitud E y 25º latitud S.

Se puede representar como λ = + 61º y ß = -25º.

En la figura que acompaña al texto vienen representados estos cuatro accidentes, fáciles de localizar en los mapas antes mencionados. En el dibujo no están representados a escala.

Las mediciones selenitas están realizadas con alta precisión, sobre la base de otros accidentes lunares. A partir de estos resultados se datan el resto de otras posiciones, consiguiendo elevada exactitud en el trazado y dibujo de los mapas. Existen mapas lunares de difícil adquisición y que son elevadamente precisos, los cuales sirvieron de base y preparación de los lugares para el alunizaje de las expediciones estadounidenses. Estos mapas especiales carecen de distorsión de las estructuras lunares, muy característico en la proyección ortográfica, que es la usada en los mapas lunares corrientemente utilizados por los astrónomos aficionados.

La observaciones lunares hay que realizarlas en los cuartos crecientes y menguantes, en los días antes y después de los mismos. Si disponemos de mapas, lo más recomendable es dividirlos en cuatro cuadrantes (N-E, N-W, S-E y S-W). De esta forma, ordenaremos nuestras observaciones en función de las fases lunares y lo que cada una de ellas nos ofrece a la vista. Así llegaremos a familiarizarnos con las estructuras y sus formas, con los nombres establecidos e iremos anotando en cada día lunar, las variaciones y los cambios que suceden por la incidencia de la luz solar sobre la superficie de la Luna.

Cada día lunar es distinto en los matices de luces y sombras que los accidentes proyectan. La fotografía lunar registra una escala de valores muy amplia, tanto en las zonas iluminadas como en la línea del terminador (donde acaba la luz y comienza la sombra). En mi experiencia fotográfica he registrado distintas tonalidades y matices, con tan solo 10 minutos de intervalo entre fotogramas. Me ha permitido observar detalles precisos entre exposiciones. La cusa no es otra que, la luz solar incidiendo más o menos perpendicularmente sobre las tierras selenitas.

Y eso es lo que os propongo en vuestras primeras observaciones. Observar los cambios de luz, que además de afianzaros en la observación sistemática recogiendo detalles, disfrutéis de la belleza singular de nuestro satélite natural.

La nominación que contienen los mapas lunares, la gran mayoría son designados con el nombre latino, a ellos haremos referencia. Algunos mapas aparecidos por nuestros mercados vienen designados los nombres en lengua del país de sus autores y que son legibles, ya que la raíz de los idiomas indo-europeos parten de ella, salvo excepciones.

Bien, por su notoriedad en la Luna paso a enumerar los nombres genéricos y su traducción al español.

  • Oceanus: Océano
  • Mare: Mar
  • Crateare: Cráteres
  • Catena: Cadena de cráteres
  • Circi: Circos
  • Rimae:Grietas
  • Mountains: Cordillera montañosa
  • Sinus: Golfo o bahía
  • Vallis: Valle
  • Rima-rille: Grieta, surco
  • Polus: Pantano
  • Promontorium: Cabo
  • Rupes: Zonas altas escarpadas
  • Dorsum: Crestas
  • Lacus-paludis: Lago, lagunas

Existe nomenclatura de otros tipos de estructuras lunares que pertenecen al estudio y composición selenográfica de nuestro satélite, que al no ser un tema propio de la iniciación, no incluyo en el estudio.

Paso ha desarrollar un análisis breve de las estructuras en general, para no recargar el tratado de este artículo. Si deciros, que existen textos en formato libro y artículos en revistas especializadas que profundizan en los estudios selenográficos.

Dos procesos bien diferenciados fueron los que actuaron sobre el paisaje lunar actual. De un lado la formación de cráteres producidos por la lluvia de meteoritos impactando sobre la superficie de la Luna y por otro lado, la actividad ígnea del vulcanismo desde el interior de nuestro satélite, entendiendo que estos procesos no se dieron sólo aislados, sino también de forma conjunta en distintas etapas temporales de forma irregular por toda la superficie de la corteza lunar.

La Luna en su nacimiento estuvo sometida a un intenso bombardeo de meteoritos y de cuerpos asteroidales, excavando en su superficie unas cubas extensas, siendo estas rellenadas por la lava volcánica surgiendo del interior de la Luna, formando esas bastas extensiones que observadas a simple vista las distinguimos del resto de las tierras lunares por su tonalidad oscura llamados maria (mares).

Todos ellos no se formaron al mismo tiempo, basta una mirada al telescopio para darnos cuenta que las estructuras que bordean los mares, unas han perdido los contornos originales producidos por los impactos y otros los mantienen (elevaciones circulares y cadenas montañosas que los circundan). Acabado este período de fracturación y expulsión de la lava interior aparecen los períodos de erosión, produciendo el derrumbe de las estructuras a causa del enfriamiento de la corteza lunar.

 

No todos los cráteres de impacto tienen la misma antigüedad, pertenecientes a períodos distintos del tiempo en la formación de la Luna. Unos mantienen sus diámetros bien definidos con altas torres y otros han sucumbido con el paso del tiempo derrumbándose sus bordes en forma de terrazas y presentando sus fondos rugosidades bien definidas. Algo que nos maravillará de algunos cráteres, serán sus picos centrales, formaciones que nos hablan de la gigantesca intensidad de los impactos. Vistos al telescopio incluso con pequeños instrumentos son de una belleza exultante.

Hay que destacar que algunos de los impactos producidos por cuerpos de gigantesco tamaño y con una entrada de impacto de ángulo bajo, produjo en la superficie lunar cráteres con expulsiones de material radiales, que vistos al telescopio parecen rayos luminosos debido al material altamente reflectante, que partiendo de los bordes del cráter se alejan varios cientos de kilómetros. El ejemplar más representativo de estas formaciones es el cráter llamado Tycho.

Hay cadenas de cráteres que siguen una misma formación y otras en línea muy próximos unos a otros. Estas formaciones han sido generadas en un mismo proceso debido a impactos secundarios producidos por el material expulsado y otros originados por el impacto de un tren de cuerpos desgajados de uno mayor y roto por la gigantesca fuerza gravitatoria de la Luna, siguiendo la trayectoria orbital del impacto.

El posterior enfriamiento de las lavas de los maria produjo fracturas por tensión en la corteza lunar dando lugar a los llamados rimae, rimas, grietas y fisuras en forma de canales sinuosos con paredes irregulares, algunas de varios cientos de kilómetros de longitud y anchuras que no sobrepasan los 8 kilómetros.

Las cadenas montañosas (Los Alpes lunares, montes Cáucaso lunares, Apeninos lunares, Cárpatos lunares, etc.) son las altas barreras que circundan los mares lunares con distintos niveles de alturas por las que circulan diversos valles formando algunos frontera entre los mares. Basta echar una mirada exhaustiva al Mare Imbrium (mar de las lluvias) para encontrar estas cadenas montañosas bordeando la gran cuba rellenada por la lava. Prolongaciones de estas formaciones hacia el interior de estas gigantes fosas, dan lugar a los promontorios o cabos (tierrasadentro).

La apariencia de las estructuras lunares observadas al telescopio, fueron datadas en función de sus rasgos morfológicos y geométricos, dando lugar a nombres físico-geográficos como los de la Tierra (mares, lagos, bahías, valles, cordilleras, etc.) seguidos del nombre propio ( mare Tranquilitatis, lago Mortis, valle Rheita, montes Cárpatos, bahía Aestum, etc.).

La observación y la fotografía lunar admite elevados aumentos. Con oculares superiores a los 20 mm. de focal, podremos observarla y fotografiarla enteramente. Con oculares menores de 20 mm. de focal podremos resolver finos detalles y cráteres de hasta 3 kilómetros de diámetro, sólo debemos esperar a que la luz incidente defina el contraste suficiente entre la luz y la sombra de la formación.

Las películas normalmente utilizadas tanto para papel como diapositivas, son las de baja sensibilidad comprendidas entre 25 y 125 Asa que nos darán un mayor contraste por su fino grano permitiéndonos utilizar exposiciones cortas, casi nunca superando el segundo de tiempo.

Los tiempos de exposición son el elemento variable, dependiendo de la fase lunar, de la estabilidad atmosférica y de la capacidad del instrumento para captar la luz. Una película de media a alta sensibilidad, permitiría exposiciones de tiempo más cortas que las de baja sensibilidad, pero el tamaño del grano reduciría sensiblemente el contraste.

El cambio de las condiciones, tanto instrumentales (diámetros, focales y calidad del instrumento utilizado) como la variedad de las películas (diversas marcas y distintas sensibilidades) obligan al astrofotógrafo que se inicia en la fotografía lunar, a elaborar desde la propia experiencia sus propias tablas de tiempos de exposición. En anteriores números de nuestra revista Galileo hay referencia de ellas que sirven como orientación. En numerosas publicaciones de astronomía y en muchas obras publicadas, encontrareis las mismas tablas orientativas.

En los primeros pasos que se dan, desecharemos muchas exposiciones realizadas, pero sin calidad, seleccionando unas pocas, luego la práctica y el buen hacer de la experiencia acumularemos mayores resultados.

Así que os animo a que comencéis a cargar la cámara con un rollo de película, si es de 24 exposiciones mejor que de 36 y de una sensibilidad de 50 a 125 Asa o Iso, incorporemos el cuerpo de la cámara al porta ocular del telescopio fijándolo bien, instalemos el disparador de cable y tomemos el bloc de campopara anotar los tiempos, número de toma, sistema de montaje (foco primario, proyección por ocular, barlow,etc), día y hora (U.T), tipo de telescopio, diámetro, focal y estabilidad de la atmósfera y otras anotaciones que le son propias a la observación como el lugar, la altura sobre el nivel del mar, temperatura si se desea, etc.

De las tablas orientativas que poseemos realizar disparos por debajo y por encima de lo estipulado para asegurarnos de que algunas de las tomas sean las correctas en tiempos de exposición. No nos olvidemos de asegurar un buen enfoque de las tomas con los métodos que en nuestras páginas de Galileo, hemos comentado infinidad de veces.

Ganar confianza en el trabajo que se realiza cada noche de observación tanto visual como fotográfica, nos permitirá alcanzar dos objetivos: uno, adquirir experiencia y calidad y otro, la satisfacción del trabajo bien hecho, además de disfrutar de la observación lunar.

Cuando os llegue este artículo a vuestras manos, las fiestas navideñas del 1º año del Siglo XXI serán historia, muchos de vosotros y eso espero, dispondréis de telescopios y cámaras de nuevas tecnologías, a vosotros os recomiendo paciencia en la experimentación de los nuevos instrumentos, y los que seguimos con nuestros preciosos y viejos cacharros, explotaremos el capicúa 2002 con mejores trabajos.

Las noches de invierno en nuestro hemisferio Norte son para mi las mejores, las más limpias en Cielo, sus constelaciones de las más brillantes con el agravante a nuestro favor de la danza planetaria sobre todo de Júpiter y Saturno durante toda la noche. Nuestro satélite natural, la Luna, parece que brilla con luz propia en esos cuartos menguantes que se nos presentan en los amaneceres limpios. En fin, la dulzura de la Bóveda Celeste con su enjambre de puntos luminosos, está al alcance de nuestros ojos para nuestro deleite, no la hagamos esperar.

Bueno amigos, hasta dentro de tres lunas y feliz observación.