Para poder comenzar a trabajar con planetas he de dar por sentado que todos los lectores conocen el funcionamiento teórico del telescopio; es por ello que no me entretendré en explicar detenidamente cómo forma el objetivo la imagen del objeto a estudiar ni de qué manera el ocular amplía esta imagen, ofreciendo vistas de los objetos que son de nuestro interés. Del mismo modo no puedo explicar el manejo de la montura ecuatorial, la puesta en estación del telescopio ni otros trucos que sirven para mejorar la capacidad de nuestro telescopio, datos todos ellos que se pueden encontrar en otras obras. El lector interesado en todo ello podrá encontrarlo en mi obra "Guía del observador planetario" o en libros similares que abundan en el mercado nacional. Repasaré, no obstante, el aspecto que ofrecen los planetas en la visión por medio de pequeños o medianos telescopios, haciendo hincapié en aquellos puntos que, con posterioridad, van a sernos de utilidad en el estudio con CCD de los mismos.
Cuando estudiamos los planetas con un telescopio, sea del tipo que sea, lo que hacemos es recolectar una pequeña parte de su luz y calor con nuestro telescopio: de ello se encarga el objetivo; así con mi modesto catadióptrico de 203 mm de abertura cuando apunto a la brillante estrella Sirio (en Can Mayor) llevo a mi ojo una energía próxima a 1,3x10-9 Julios/segundo que equivale a más de 3.290 millones de fotones de luz verde. Sabemos que a mayor abertura mayor cantidad de luz recolectamos, pero también tenemos una mayor capacidad para distinguir detalles finos en la imagen que estudiemos. Es por ello que un refractor de 60 mm y un reflector de 120 mm, ambos empleando 100 aumentos, no proporcionan imágenes igual de detalladas: en realidad el reflector proporciona imágenes con detalles más finos, salvo que la noche esté muy turbulenta o que su óptica no esté bien centrada. Todas las historias que corren sobre las ventajas de los refractores son, en general, de poca fiabilidad: es innegable que un instrumento de mayor abertura proporcionará, por fuerza, mayor resolución salvo que posea defectos en su naturaleza o se emplee en condiciones atmosféricas adversas.
Nadie en su sano juicio podrá decir (sin correr el riesgo de ser tachado de fantasioso) que ha visto el disco aparente del satélite joviano Ganimedes con un refractor de 60 mm, dado que su poder resolutivo teórico es de 2" y este astro nunca alcanza ese diámeto; por el contrario empleando un telescopio de 100 mm si sería posible, en teoría, llegar a vislumbrarle en las mejores oposiciones con buena estabilidad atmosférica. Con un instrumento de 150 mm se podría, sin mucho problema, ver en casi todas las oposiciones en tanto que el reflector de 200 mm lo muestra siempre que la atmósfera no esté excesivamente turbulenta y se trabaje con el aumento adecuado, desde un lugar con turbulencia reducida. Obsérvese que en estos dos párrafos he mencionado varias veces las palabras "turbulencia" y "atmósfera": ellas son nuestras mayores enemigas en la observación detallada de los planetas. La primera define el estado tembloroso de la imagen, ocasionado por efecto de la desigualdad en las masas y capas de aire de la atmósfera de origen térmico (deshomogeneidades en la densidad y la presión); la segunda define la capa de gases, siempre en movimiento, que rodea nuestro planeta y que en muchas ocasiones afecta bastante la observación.
Hay personas que creen que un telescopio de calidad (por ejemplo un reflector de 200 mm de diámetro) proporciona una perfecta imagen aumentada digamos 150 veces: ello nos ofrecería un aspecto de Marte tal y como lo veríamos a, supongamos, 400.000 km en una oposición favorable; en esta imagen, como es de imaginar, los detalles y matices serán tan ricos que no habrá dificultad alguna en ver con absoluta claridad la superficie del planeta. Sin embargo cuando este observador mira por un telescopio de calidad lo que encuentra es otra cosa. En primer lugar nota que el planeta, incluso con 150 aumentos, es muy pequeño; además de ello la imagen no es nítida, sino que parece borrosa y como temblona. Si se fija unos instantes podrá comprobar que el disco planetario oscila, se mueve y cambia de posición con el paso de los segundos, de manera aleatoria; todo ello en conjunto proporciona una imagen carente de estabilidad y detalles, en la que apenas si se divisan áreas claras y oscuras sin mucha defición. Si continúa la observación comprobará que durante unos fugaces instantes la imagen se estabiliza y entonces el planeta aparece maravillosamente en todo su detalle, pero que de inmediato vuelve el "baile" y la imagen se emborrona de nuevo. Cambia de planeta; enfoca a Júpiter y aprecia un disco achatado, perlino, cruzado por dos bandas nubosas paralelas a su disco y tres o cuatro estrellitas a su alrededor, pero apenas algunos detalles nubosos desvaídos en sus sistemas nubosos. Si todavía tiene paciencia quizá enfoque a Saturno y aprecie los anillos, pero la división de Cassini no la ve por ningún lado y todo el planeta carece de los detalles de interés que aparecen en los libros de astronomía.
Conclusión: el telescopio que compró por bueno es un trasto que sólo ofrece imágenes de-senfocadas, borrosas y temblorosas sin interés alguno; estudiar en estas condiciones los planetas le parecerá imposible y decide que estos estudios le están vedados. Si unos años más tarde, después de haber estudiado nebulosas, galaxias o dobles, cambia de instrumento y compra un gran reflector de 300 mm quizá vuelva a los planetas: con él observará que Marte aparece ahora mayor, aunque a gran aumento la imagen es más borrosa e inestable; que Júpiter es grandioso en tamaño pero que tampoco gana gran cosa, salvo ver algunas bandas más y unos detalles borrosos en sus bandas. Saturno es muy bello pero sólo distingue tres anillos y ningún detalle en los mismos; Urano y Neptuno son discos borrosos carentes de interés y Plutón sólo lo buscó, trabajosamente, una vez para decir a sus amigos que lo ha visto.
El observador que piense que el telescopio es un instrumento que proporciona imágenes grandes y detalladas está equivocado: a lo más que se puede aspirar, en los lugares cotidianos de observación, es a emplear 200-250 aumentos en reflectores de 200-400 mm de abertura; rara vez se podrá pasar de 250 aumentos salvo en noches de muy buena estabilidad. Observaciones de estrellas dobles o múltiples con diferentes instrumentos me han mostrado (nunca está de más dedicarse a otros campos de la Astronomía...) que desde las inmediaciones de Cáceres (altitud: 478 m) el poder resolutivo de los telescopios medianos rara vez pasa de 1"; por el contrario observaciones realizadas desde el pueblecito cacereño de alta montaña de Piornal (altura: 1.270 m) han ofrecido imágenes de 0,8" en bastantes ocasiones. Está bien claro que los observadores que trabajen a orillas del mar dispondrán de menos ocasiones de efectuar dibujos o diseños de alta calidad, en tanto que aquellos que trabajen desde lugares más altos podrán observar con mayor facilidad detalles menores, a condición de tener buenos cielos. Trabajar desde el centro de una ciudad en un piso, balcón o terraza, no es igual de fructífero que hacerlo desde el campo lejos de humos, luces y calefacciones domésticas. La diferencia es tan notable que rara vez desde una ciudad se ven los delicados detalles en las atmósferas de Júpiter o en la superficie de Marte; por descontado que la búsqueda de Plutón es imposible desde una ciudad si ésta es un poco grande y tiene muchas luces parásitas. En la observación planetaria de mediana calidad es imprescindible el empleo de buenos instrumentos, con sus sistemas ópticos perfectamente cuidados y centrados, con monturas de calidad (aunque sean sin motor) y en condiciones ambientales favorables; en este sentido lo más aconsejable es la instalación del telescopio en lugares llanos, alejados de edificios, luces o humos, en sitios en donde el suelo no favorezca la aparición de turbulencia térmica nocturna (piedras o tierra) y cuanto más elevado sobre el nivel del mar mejor. Es recomendable alejarse de las laderas de las montañas en las cuales la brisa produzca turbulencia, situarse sobre los lugares en los cuales la niebla tiende a formarse de noche y, en general, en ubicaciones que estén muy afectadas por la humedad nocturna o las corrientes de aire.
Trabajando en lugares medianamente buenos con un telescopio también medianamente grande de 100-150 mm es visible la estructura nubosa de Júpiter con facilidad, aunque los detalles más finos sólo se divisan en unos instantes de calma total de la imagen; empleando 250 aumentos podemos aspirar a ver el disco aparente del satélite III Ganimedes o, con buenas imágenes, los de los otros tres satélites, a la vez que dibujar todos los detalles del planeta con sus matices será costoso. Saturno presenta menos detalles sobre el planeta pero más en los anillos: buenas imágenes de los mismos ofrecen la visión de los denominados A, B y C con las divisiones de Cassini (A-B) y la de Encke (en el A), algunos sub-anillos en el B e incluso la presencia de débiles detalles sobre los mismos. Con noches favorables durante las mejores oposiciones y empleando más de 250 aumentos se puede aspirar a divisar el diminuto disco del satélite VI Titán, aunque no siempre se consigue por la inestabilidad del aire.
Urano y Neptuno apenas son borrosos discos verdes o azulados, de bordes indefinidos que apenas si ofrecen algo de interés; con instrumentos de buena calidad y en noches muy favorables algunos aficionados han divisado vagos detalles nubosos en Urano; esto se debe más a la valía del observador que a la potencia del instrumento empleado. Plutón, finalmente, es un astro de aspecto estelar que sólo posee el interés anecdótico de llegar a divisarlo con el telescopio y seguirle durante algunos días en cada oposición; las últimas experiencias realizadas por un grupo de observadores de este club en el verano de 1994, a 1.400 m de altura en el Puerto de Honduras (Cáceres) nos ha mostrado con un catadióptico de 114 mm de abertura astros de la 14ª magnitud: ¡lo suficiente como para buscar y divisar Plutón! En lugares a menor altura un reflector de 120 mm puede ofrecerle también sobre cielos oscuros (en Luna Nueva) empleando oculares de medio aumento y buenas cartas celestes; cada vez resulta más difícil encontrar lugares oscuros cercanos a las grandes ciudades, salvo que se viva en regiones muy afortunadas: Extremadura, Andalucía o La Mancha.
Los observadores más experimentados, dotados de grandes reflectores de 300-500 mm de abertura, en ocasiones han estudiado el movimiento de los más débiles satélites de Saturno, Urano o Neptuno, pequeños astros de la 13ª magnitud en adelante de difícil visión. Cuando ello no es posible estudian detenidamente los detalles superficiales de los sistemas nubosos de Júpiter y Saturno o los cambiantes detalles de la superficie de Marte y Venus. En general el estudio de los planetas no se puede realizar si no es a partir de telescopios de 75-80 mm de diámetro: los poseedores de instrumentos de 50-60 mm han intentado la observación de los planetas pero con muy limitados resultados a causa de la resolución y el aumento máximo. Un instrumento de 60 mm no proporciona más allá de 100-150 aumentos con un poder resolutivo de 2" en teoría, quizá algo menos si se tiene suerte: con estas condiciones está claro que no se podrán observar finos detalles sobre los planetas por el tamaño diminuto del mismo y por la escasa resolución del instrumento. Es verdad que Venus o Mercurio ofrecen sus fases y el disco aparente, pero no se aprecia detalle alguno sobre estos planetas; Marte ofrece sus continentes claros y sus mares oscuros, pero divisar algún canal es trabajoso y estudiar sus polos helados no es muy fructífero. Júpiter ofrece 4 bandas nubosas y cuatro satélites, pero los detalles sobre el planeta están muy limitados por el aumento y la resolución; Saturno ofrece la visión de dos anillos y, en buenas noches, hasta tres, con algunas pequeñas lunitas, pero no se aprecian detalles de interés sobre el disco planetario. Finalmente Urano y Neptuno son discos desenfocados sin detalle alguno; Plutón está vedado para esta abertura.
Instrumentos de 75 a 100 mm sí permiten hacer observaciones medianamente detalladas: con un poder resolutivo de 1,5 a 1,2" teóricamente pueden ofrecer de 150 a 200 aumentos con buenos cielos; en estas condiciones los detalles son más numerosos y se aprecian algo mejor. Júpiter sigue mostrando 4 lunitas, 4 sistemas nubosos y algunos detalles en los mismos; Saturno ofrece un número parecido de satélites pero ahora se distinguen mejor los anillos con sus divisiones, aunque el disco del planeta sólo muestra una banda más oscura. Urano y Neptuno se aprecian algo mejor y mayores pero todavía siguen sin ofrecer detalles en su desenfocado disco. Plutón sigue sin estar a nuestro alcance en tanto que Marte aparece ahora mayor y más definido, incluso podemos apreciar algunos detalles superficiales más finos y reparar en la presencia de algunos canales, sin olvidarnos de los cambios estacionales de los polos. Sólo cuando se superan los 120 mm de abertura las observaciones mejoran en calidad; los medios técnicos permiten fabricar con facilidad espejos objetivos de 120 a 400 ó más milímetros de abertura sin excesivo problema: es por ello que muchos aficionados disponen de telescopios medianos con los cuales se inician en la observación y la continúan con buen provecho. Lentes con un diámetro superior a 100 mm son bastante caras y sólo asquibles a pocos bolsillos: no es de extrañar que la inmensa mayoría de los telescopios sean reflectores o catadióptricos; estos últimos alcanzan diámetros de 100-406 mm con focales de 1.500 a 4.000 mm que permiten realizar observaciones de alto aumento y fotografías de focales largas. Esta abertura (120 mm) nos pone al alcance &emdash;pese a lo que se diga habitualmente: yo lo he comprobado&emdash; el lejano planeta Plutón a condición de trabajar en cielos negros y transparentes, sin Luna ni luces, con una buena carta estelar y mucha paciencia para consultarla, además de total adaptación a la oscuridad empleando un telescopio motorizado.
Con instrumentos de diámetro superior a 200 mm estamos en disposición de estudiar en detalle la superficie del planeta Marte: se divisan los canales como finas prolongaciones de los detalles continentales o marinos, se aprecian tonalidades diferentes dentro de una misma zona o se ven con claridad los sistemas nubosos en el limbo. Júpiter muestra entre 4 y 6 (a veces más) sistemas nubosos casi paralelos, castaños u ocres, de los cuales parten detalles oscuros que se adentran en las vecinas zonas claras; hay algunos detalles ovales flotando entre las zonas oscuras y la imagen, en general, es bastante detallada cuando lo permite nuestra atmósfera. Los cuatro satélites de este planeta ofrecen, a gran aumento, diminutos disquitos coloreados en cuyo interior es muy difícil percibir detalles: no obstante el astrónomo José Comas Solá llegó a ver las manchas superficiales de Ganimedes e Io con el gran refractor del Observatorio Fabra, en Barcelona, a inicios de siglo. Saturno es un globo ovalado, amarillento, cruzado por dos o tres bandas más claras u oscuras alternas; sólo en algunas ocasiones se aprecian detalles ovalados más claros y otros en el seno de estos sistemas nubosos. Los satélites son puntuales salvo Titán, que llega a ofrecer en noches ideales un diminuto disco borroso naranja o rosado sin detalles; la joya del planeta es el conjunto de anillos, sobre los cuales podemos apreciar muchos detalles que apenas llegamos a plasmar en un dibujo. En ocasiones se han avistado sobre los mismos detalles oscuros radiales, confirmados más tarde por las sondas espaciales, así como sub-divisiones en el seno de los anillos. Se pueden apreciar algunos satélites más bastante pequeños, aunque ya más próximos al planeta y a su resplandor.
Urano, visto a gran aumento, es un brumoso disco de bordes indefinidos y color amarillo-verdoso sobre el cual, en ocasiones, se han apreciado manchas más claras o bandas oscuras; sólo la insistencia, noche tras noche, podrá vencer la turbulencia del aire y ofrecer algunos vagos detalles. Desde lugares oscuros se pueden apreciar los dos pequeños satélites más alejados Titania y Oberón, minúsculas estrellitas de magnitud cercana a la 14ª que se sitúan alrededor del planeta, ora sobre el mismo ora bajo el mismo, a izquierda o derecha: sus órbitas giran tumbadas como el planeta. Los dos satélites siguientes son difíciles de avistar salvo que se disponga de telescopios medianos. Neptuno, más lejano, es más brumoso y sólo contadas veces se han llegado a apreciar detalles vagos sobre el mismo; desde lugares apropiados se aprecia su mayor satélite Tritón como un astro estelar muy débil de 13,5ª magnitud que se aleja del planeta casi una veintena de segundos de arco en una órbita elíptica. Plutón, por fin, es una débil estrellita tan apagada como Tritón, que sólo puede ser buscado a partir de reflectores de 120-150 mm en lugares oscuros y con la provechosa ayuda de muy buenos, detallados, mapas celestes. Al final veremos una estrellita amarilla que no se diferencia gran cosa de sus vecinas; sólo el movimiento semanal nos indicará que se trata del distante, reducido planeta gélido.
La observación simple de los planetas puede ser fácil: incluso un refractor de 50 mm nos ofrece el disco de Júpiter, sus lunas y los anillos de Saturno. Ahora bien: mientras que la observación de los planetas, realizada por placer, es más o menos sencilla el estudio serio y científico de los mismos requiere ya algunos conocimientos más profundos.
En primer lugar hay que conocer la orientación de la imagen visual que estamos observando; por lo general todos los telescopios astronómicos de calidad ofrecen la imagen invertida: de este modo tenemos el sur arriba y el norte abajo, el este a la derecha y el oeste a la izquierda. Los telescopios terrestres (para estudiar la fauna o ver acontecimientos deportivos) ofrecen imágenes derechas, con el norte arriba y el sur abajo, el oeste a la derecha y el este a la izquierda (como los prismáticos). Esto es fácil de comprobar visualizando durante el día cualquier paisaje lejano: si la imagen está invertida el telescopio es astronómico, si está derecha es anteojo terrestre. Incluso los telescopios astronómicos emplean a veces un prisma erectos para convertirlos en telescopios terrestres o facilitar la visión de astros situados en el cenit; el prisma erector ofrece una imagen diferente: el norte arriba, el sur abajo, el este a la derecha y el oeste a la izquierda. Mucha atención pues al tipo de telescopio que se emplea.
Además de la correcta orientación es interesante saber qué campo visual aparente captamos con cada ocular: de este modo se pueden hacer estimaciones sencillas de tamaños o separaciones angulares. El método más correcto para saber cuánto mide el campo abarcado es enfocar el telescopio a cualquier estrella medianamente brillante situada en el ecuador celeste (declinación 0º) y cronometrar el tiempo que emplea en atravesar el campo del ocular; multiplicando el resultado por 15 tenemos el valor buscado medido en segundos de arco. Para un astro situado en cualquier otra declinación la fórmula a aplicar será
en donde d es la declinación de la estrella y t el tiempo medido en segundos.
Una vez conocido el campo que proporciona cada ocular estaremos en disposición de emplear esta información para determinar, de un modo fiable aunque sin mucha precisión, separaciones angulares o diámetros aparentes. Para la medición exacta de diámetros aparentes o separaciones entre astros el método más correcto es el empleo de un micrómetro: se trata de un ocular con dos hilos verticales, uno de los cuales es fijo y el otro susceptible de desplazarse alejándose o acercándose al anterior mediante el giro de un tornillo micrométrico. Girando el tornillo y consultando en una escala sabemos cuál es la separación entre los hilos; naturalmente este modelo sólo se puede emplear en telescopios grandes por ser caro y de difícil manejo en pequeños instrumentos. El modelo más empleado es una pequeña pieza circular de vidrio, que se instala en el foco del ocular, sobre el cual se han grabado diminutas marcas paralelas: en el dibujo se aprecia el campo visual a través de este ocular micrométrico; conociendo la focal del telescopio y el aumento del ocular no es difícil saber qué separación tienen estar marcas, efectuando con ellas las mediciones. Este método es bastante preciso pero tampoco está exento de errores si se trabaja sin motor y el campo visual se desplaza constantemente.
Un último método consiste en emplear un ocular con un único hilo, bien sea construido por nosotros o cualquier ocular reticulado diseñado para el seguimiento fotográfico; en el diagrama se ve el empleo del mismo para la medición del diámetro aparente de Júpiter. En este caso el método para determinar separaciones o diámetros consiste en medir el tiempo transcurrido entre el instante en el cual el limbo Oeste del planeta toca el hilo y el limbo Este sale tras el hilo segundos después; esto se realiza con el motor parado: de este modo la Tierra, al girar, hace que los objetos se desplacen por el campo del ocular a una velocidad V que depende íntimamente de la declinación del objeto. Con el tiempo T cronometrado aplicando la fórmula anterior, estamos en disposición de conocer esta separación aparente medida en segundos de arco; lógicamente cuantas más mediciones se efectúen mayor es la precisión obtenida y menores serán los errores introducidos por el instrumental, la turbulencia o el retraso nervioso humano. La precisión conseguida puede aproximarse al poder resolutivo del instrumento si se trabaja a gran aumento con pucritud y limpieza. Con este método es fácil determinar la separación aparente entre estrella dobles no muy cerradas, la existente entre los satélites de Júpiter o Saturno al limbo planetario en sus mayores elongaciones orientales u occidentales, el diámetro aparente de un planeta o cualquier medida similar que nos interese.
El aspecto aparente de un planeta también requiere una serie de consideraciones antes de iniciar un estudio serio. Se define como disco aparente el aspecto no puntual (esto es, extendido o discoidal) que presenta la imagen de un planeta cuando se observa con un telescopio; dado que el telescopio aumenta el diámetro (y la superficie de cualquier cuerpo no puntual) a mayor número de aumentos mayor será el disco aparente del astro. Las estrellas, con diámetros aparentes inferiores a 0,05", no pueden verse como discos aunque empleemos los mayores telescopios terrestres con los mayores aumentos permisibles por la atmósfera; sólo con el empleo de interferómetros con una abertura adecuada puede determinarse con precisión este diámetro: los mayores medidos alcanzan los 0,045" en las estrellas gigantes más próximas.
El diámetro aparente planetario depende de dos factores fundamentales:
- el tamaño real que posee el cuerpo y
- a distancia a la Tierra a que se encuentre.
Cuanto mayor sea un cuerpo y más próximo se sitúe mayor diámetro aparente presentará; a la inversa: cuanto más pequeño y más distante más diminuto será su disco. Los telescopios magnifican el diámetro aparente, pero con unas limitaciones impuestas por la turbulencia atmosférica y la abertura del instrumento: máximo aumento efectivo y resolución límite.
Con un refractor de 60 mm el aspecto de Marte, incluso con 150 aumentos, será el de una diminuta bolita anaranjada hasta en las mejores oposiciones; por el contrario un gran reflector de 300 mm, con 400 aumentos, ofrecerá un disco marciano bastante mayor en el cual será, lógicamente, más fácil percibir detalles y contrastes con los filtros adecuados si lo permite la turbulencia. Para poder calcular el diámetro aparente de cualquier astro -medido en segundos de arco- conociendo el tamaño verdadero y su distancia real a la Tierra, se puede aplicar la fórmula
en donde d es el diámetro real (en km) y D es la distancia a la Tierra, medida también en km. De esta manera podemos saber que el tamaño aparente de un satélite de Júpiter que mida 3.500 km, cuando se sitúa a 750 millones de km de la Tierra mide hasta 0,96"; de la misma manera se calculará que cuando el asteroide Ceres (de poco menos de 1.000 km de diámetro) se halla a 1,5832 UA de nuestro planeta (unos 236,8 millones de km) sólo subtiende un disco de 0,87": teóricamente visible con mi catadióptrico en noches de muy buena estabilidad, aunque yo nunca lo he conseguido visualizar como disco.
Como sabemos que el poder resolutivo del ojo normal es de 60" para poder ver cualquiera de estos dos cuerpos como un disco necesitaríamos que la ecuación
se cumpla, con lo cual en el primer caso necesitaríamos un aumento de 63 veces y 69 en el segundo. Sólo personas de vista aguda verían, con estos aumentos, un diminuto disco aparente; por lo general sólo cuando los diámetros alcanzan los 4 minutos de arco (240") se percibe un disco como no puntual trabajando la vista con mayor comodidad: es por ello que la ecuación anterior ha de modificarse de este modo
En este caso para ver los astros de los ejemplos como discos necesitaríamos ahora 250 y 276 aumentos respectivamente; en estos ejemplos he supuesto que el poder resolutivo que consigue el telescopio está siempre por debajo de 1", lo cual se logra sólo empleando instrumentos con una abertura superior a 120 mm de diámetro y condiciones atmosféricas ideales: ello explica que sea tan difícil para un instrumento de aficionado mostrar habitualmente el disco aparente de los satélites de Júpiter o la luna mayor de Saturno. Por lo general la turbulencia del aire se suele mantener en torno a 1-2" durante largo rato y emborrona estos minúsculos discos aparentes salvo en raros instantes; los grandes telescopios profesionales, situados en lugares de alta montaña, tienen en ocasiones serias dificultades para bajar de 0,5": así se explica que las mejores mediciones de Plutón arrojasen errores apreciables o que el diámetro de Ceres se conociese con bastante error hasta hace pocos años.
Como norma general se calcula que el máximo aumento teórico de un telescopio es el diámetro de su objetivo (en mm) multiplicado por un número que oscila entre 2,5 en los instrumentos de hasta 100 mm y 1,5 en los de diámetro mayor: sólo con una buena óptica se podrá aplicar el factor de ampliación 2,5 en pequeños instrumentos, poco afectados por la turbulencia de hasta 2"; por el contrario los instrumentos con un diámetro superior a 150-200 mm ya se ven afectado por la turbulencia de 2" con lo cual el aumento máximo tiende a ser, como mucho, 2 veces su abertura. La explicación es sencilla: si tenemos una turbulencia de 1" un refractor de 75 mm (poder resolutivo: 1,6") se verá poco afectado dado que no puede apreciar detalles tan minúsculos, pero un reflector de 200 mm (poder resolutivo: 0,6") notará muchísimo la turbulencia al poder apreciar detalles menores. Así mientras el refractor podrá emplear hasta 190 aumentos (75 x 2,5) sin notar mucho el efecto de la turbulencia (que prácticamente cae fuera de la resolución de su ojo), el reflector si emplea ya 260 aumentos (200 x 1,3) nota perfectamente la molestia de la turbulencia, porque ésta cae dentro de la resolución de su ojo a ese aumento. A mayores aberturas el efecto se nota más, paliándose al aumentar la altura sobre el suelo como en las observaciones de alta montaña. La diferencia es notoria; es por ello que habitualmente se trabaje con 300 a 400 aumentos como mucho con telescopios de aficionado desde lugares cotidianos. En lugares de alta montaña y con instrumentos de calidad se pueden alcanzar 500, 800 e incluso 1.200 aumentos (como en el observatorio Pic de Midi con el telescopio de 1 m de abertura), pero son casos excepcionales; trabajar con 400 aumentos es ya difícil en condiciones habituales y muchas veces no se puede aplicar tanta ampliación sin conseguir degradar apreciablemente la imagen.
Con estos aumentos es fácil calcular qué diámetro aparente, visto a través del ocular, presentará cualquier planeta: bastará multiplicar el diámetro aparente del astro (en segundos de arco) por el aumento. De este modo cuando Mercurio subtiende un diámetro de 7" y lo observamos con 100 aumentos su tamaño aparente es
o lo que es lo mismo, unos 11,66 minutos de arco; de la misma manera cuando estudio el planeta Marte (de 25") con 200 aumentos el tamaño aparente será de 500" (83') equivalentes a casi 2,6 veces el diámetro aparente de la Luna Llena. Se comprende que para ver grande un cuerpo de poco diámetro se necesiten aumentos elevados, en tanto que cuerpos tan extensos como los anillos de Saturno o el disco de Júpiter pueden estudiarse bastante bien con 100-150 aumentos. Urano y Neptuno se aprecian ya como disco de contornos indefinidos con más de 100 aumentos. Pero si bien: con grandes aumentos se ve apreciablemente el disco aparente de los cuerpos que posean un diminuto disco, no es posible sobrepasar el límite físico que nos viene impuesto por la resolución del instrumento ni por la turbulencia local. En el primer caso nunca podremos ver el disco aparente de Ganimedes con un refractor de 60 mm por muchos aumentos que empleemos, en tanto que en el segundo si la noche es de alta turbulencia incluso con el mejor telescopio de 400 mm apenas veríamos en Marte más que un manchón oscilante y tembloroso. Ambos son barreras infranqueables en la observación visual.
En los últimos años, después de que ha dejado de ser un secreto militar, se está poniendo de moda entre los aficionados más profesionales o serios el empleo de oculares dotados de óptica adaptativa: se trata de un instrumento electrónico equipado con una lente capaz de acomodarse o adaptarse a las irregularidades ópticas causadas por la turbulencia del aire; en este caso si se observa Marte en una noche turbulenta la imagen parece congelada o, al menos, no oscila de una manera tan apreciable. Está especialmente recomendada para la fotografía de planetas a gran aumento aunque apenas supone ventaja, de momento, en la observación visual de estrellas o astros de magnitud superior a la 2ª (como Urano o un asteroide débil), aunque las siempre esperadas mejoras tecnológicas sin duda nos reservan sorpresas en este campo. La calidad de imagen mejora notablemente sobre todo en la captura de los detalles más difíciles (satélites débiles de Saturno) o delicados (estructura fina de Júpiter).
Ya he comentado en profundidad qué instrumentos podemos emplear en la observación planetaria, qué resolución teórica se logra con los telescopios, cuál puede ser el máximo aumento útil empleado y qué tamaño aparente pueden llegar a presentar los planetas en el ocular de gran aumento. Queda ahora describir las primeras observaciones.
Por lo general un aficionado a los estudios planetarios inicia su andadura con unos pequeños prismáticos de 7 x 50 ó 10 x 50, con los cuales puede seguir el movimiento diario de los planetas rápidos (Mercurio, Venus o Marte), el movimiento lento de los planetas más lejanos (Júpiter y Saturno) y el pequeño desplazamiento sorbe el fondo estrellado de los planetas Urano y Neptuno, bien visible al cabo de unas semanas de modo similar al de los asteroides. En estos casos los aumentos del instrumento no son suficientes para mostrar el tamaño aparente de ninguno de estos planetas (salvo Júpiter en sus mayores oposiciones, los anillos de Saturno y las fases de Venus en raras ocasiones) por lo cual es imprescindible que sepamos diferenciarlos de estrellas de similar brillo o magnitud. Por lo general consultando un mapa celeste se nota, de inmediato, qué "estrella" sobra en el cielo o falta en el mapa; un cuidadoso examen el cielo y de la carta nos indica dónde se sitúan Urano, Neptuno o los asteroides brillantes: el seguimiento en dos o tres días nos confirma si en realidad son ellos. Pero los prismáticos, aunque permiten vistas amplias a bajo aumento del cielo, no son instrumentos muy indicados para un estudio serio de los planetas; es cierto que permiten distinguir el color de los mismos, al compararlos con estrellas conocidas, o captar el movimiento cambiante día a día, pero no hacer estudios delicados. Sólo cuando empleemos prismáticos de 15-20 aumentos, a veces más (sobre todo los que poseen ocular con zoom) estamos en disposición de contemplar y seguir las evoluciones de los cuatro mayores satélites de Júpiter: incluso con unos gemelos de 7 aumentos podemos llegar a percibir los dos más exteriores en sus mayores elongaciones, aunque un estudio cómodo sólo se puede efectuar con un instrumento de 50-60 mm de diámetro y con más de 10 aumentos. En el mercado han aparecido ya unos prismáticos gigantes (llamados también de guardacostas o vigilantes de playa) de 150 mm de diámetro, aunque los aumentos rara vez pasan de 20: incluso con ellos es poco lo que se puede observar en las cercanías de los planetas salvo los satélites de Júpiter y los más brillantes de Saturno. Los prismáticos son instrumentos que permiten un inicio cómodo a la observación del cielo, pero con ello no podemos pasar a los trabajos de mayor calidad: se impone cambiar a un instrumento óptico de mayor tamaño. Es hora de comprar un telescopio.
El consejo de un amigo experimentado o el de cualquier entidad astronómica nos evitará errores y engaños: comprar sólo aquel telescopio, de diámetro mediano, que esté equipado con una montura ecuatorial estable, que disponga de una óptica conocida y que, en general, tenga las características apropidas para trabajar seriamente con el mismo. Es recomendable no bajar de 75 mm en el diámetro del objetivo, aunque un reflector de 100 mm es ya suficiente para efectuar los primeros trabajos serios; los aventureros prefieren comenzar con reflectores de 150 a 200 mm de abertura aunque, si no tienen experiencia previa, podrán encontrarse con algunos problemas de fácil solución en el empleo de los tambores graduados de la montura, la búsqueda con oculares de alto aumento o el seguimiento de objetos débiles por coordenadas.
Una montura ecuatorial (alemana o de horquilla) permite el empleo de motor de seguimiento; un telescopio buscador de mediana abertura (de 50 a 75 mm de diámetro) nos asegura encontrar fácilmente objetos débiles y un trípode (o columna) estable es garantía de buenas observaciones durante todo el tiempo; el empleo de oculares malos, baratos o de baja calidad con una óptica buena impide o dificulta hacer observaciones de calidad: óptica buena reclama y necesita oculares buenos: si son de campo amplio podremos observar o fotografiar de un modo más cómodo.
En el estudio de cometas, asteroides o astros de bajo brillo (nebulosas y galaxias sobre todo) es recomendable un instrumento de focal corta (inferior a f: 8) del tipo denominado cazacometas; por el contrario para el estudio planetario o lunar una relación igual o superior a f: 10 asegura imágenes no demasiado luminosas y unos aumentos bastante mayores. En el primer modelo el campo visual abarcado en el campo del ocular de menor aumento será mayor que en el segundo: algo muy deseable en la obtención de fotografías celestes. La cámara fotográfica acoplada al telescopio (de manera rígida: rechacemos, cuando se pueda, el montaje chapucero o mediocre salvo que nuestro sistema sea el único posible) permite y asegura la captura fotográfica de aquellos astros que nos interesen; en general un film de 100 a 200 ASA, con exposiciones de 1 segundo, ya captura estrellas débiles; dependiendo del diámetro y la focal del telescopio incluso exposiciones más cortas capturan todavía estrellas brillantes o satélites planetarios sin error. Cuando se dispone de motor las exposiciones pueden subir de algunos segundos, lo que asegura la búsqueda fotográfica de astros cuyo brillo esté por encima de la 6ª magnitud sin problemas.
Los planetas (salvo siempre el anómalo Plutón) presentan brillos entre altos (Venus, Marte, Mercurio, Júpiter y Saturno) y medianos (Urano y Neptuno) lo que es fácil de captar con exposiciones de 1 segundo en un reflector de 100 mm de diámetro. En este caso sólo se plasma el brillo del planeta, no su diámetro aparente; para obtener diámetros planetarios mínimamente reconocibles necesitamos focales superiores a 2 ó 3 metros según el diámetro aparente del astro y su distancia a la Tierra, ampliación con ocular además de técnicas algo más depuradas: seguimiento perfecto, óptica buena y condiciones de trabajo adecuadas.
- Astronomía Planetaria con CCD, Francisco A. Violat Bordonau. Asesores Astronómicos Cacereños (1999).
- Problemas y ejercicios de Astronomía Planetaria, Francisco A. Violat Bordonau. Asesores Astronómicos Cacereños (2000).
- Sol, lunas y planetas, Erhard Keppler. Biblioteca Científica Salvat. Salvat Editores (1986).
- El nuevo Sistema Solar, varios autores. Libros de "Investigación y Ciencia". Editorial Prensa Científica (1982).
- Cosmos, Carl Sagan. Editorial Planeta (1980). Los
capítulos siguientes:
- Capítulo III: "La armonía de los Mundos".
- Capítulo IV: "Cielo e Infierno".
- Capítulo V: "Blues para un planeta rojo".
- Capítulo VI: "Historias de viajeros".
- El mundo de los planetas, Wulff Heintz. Ediciones Iberoamericanas (1968).
- Guía de las Estrellas y los Planetas, Patrick Moore. Ediciones Folio (1982).
- El cometa Halley, José Luis Comellas y Manuel Cruz. Aula Abierta Salvat, Salvat Editores (1985).
- De Saturno a Plutón, Isaac Asimov. Alianza Editorial (1984).
- Astronomía, José Luis Comellas.
Editorial Rialp (1983). Los capítulos siguientes:
- Capítulo II: "Instrumentos y métodos de observación".
- Capítulo V: "La observación de los planetas".
- Introducción a la Astrofotografía, José García García. Equipo Sirius.
- Planetas del Sistema Solar, Mijail Márov. Editorial MIR (1985).
- Curso de Astronomía general, Bakulin, Kononóvich y Moroz. Editorial MIR (1987).
- Historia del Telescopio, Isaac Asimov. Alianza Editorial (1986).
- La exploración de Marte, José Luis Sérsic. Editorial Labor (1976).
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