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Ocultación

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En esta imagen fija de julio de 1997, capturada de un vídeo, la brillante estrella Aldebarán acaba de reaparecer en el borde oscuro de la luna menguante durante esta ocultación al amanecer.

Una ocultación es un fenómeno que ocurre cuando un objeto queda oculto al observador por otro que se interpone entre ellos. El término se usa frecuentemente en astronomía , pero también puede referirse a cualquier situación en la que un objeto en primer plano bloquea la vista (oculta) un objeto en segundo plano. En este sentido general, la ocultación se aplica a la escena visual observada desde aeronaves a baja altura (o imágenes generadas por computadora ) cuando los objetos en primer plano ocultan objetos distantes de forma dinámica, a medida que la escena cambia con el tiempo.

Si el cuerpo celeste más cercano no oculta por completo al más lejano, el fenómeno se denomina tránsito . Tanto el tránsito como la ocultación pueden denominarse, en general, oclusión ; y si se proyecta una sombra sobre el observador, se denomina eclipse .

El símbolo para una ocultación, y especialmente un eclipse solar , es 🝵(U+1F775 🝵).

Ocultaciones de la Luna

Ocultación de Urano durante el eclipse lunar del 8 de noviembre de 2022.
Ocultación de una estrella por la Luna.

El término ocultación se usa con mayor frecuencia para describir las ocultaciones lunares , esos eventos relativamente frecuentes en los que la Luna pasa frente a una estrella durante su órbita alrededor de la Tierra. Dado que la Luna, con una velocidad angular respecto a las estrellas de 0,55 segundos de arco /s o 2,7 μrad/s, tiene una atmósfera muy tenue y las estrellas tienen un diámetro angular de como máximo 0,057 segundos de arco o 0,28 μrad, una estrella ocultada por la Luna desaparecerá o reaparecerá en 0,1 segundos o menos en el borde lunar. Los eventos que tienen lugar en el borde oscuro de la Luna son de particular interés para los observadores, ya que la ausencia de brillo facilita la observación y la medición del tiempo.

La órbita de la Luna está ligeramente inclinada con respecto a la eclíptica , lo que significa que cualquier estrella con una latitud eclíptica entre -6,6 y +6,6 grados puede ser ocultada por ella. [ 1 ] Tres estrellas de primera magnitud aparecen dentro de ese rango: Regulus , Spica y Antares , lo que significa que pueden ser ocultadas por la Luna o por planetas. [ 2 ] Las ocultaciones de Aldebarán son posibles en esta época solo por la Luna, porque los planetas pasan por Aldebarán al norte. Actualmente no son posibles las ocultaciones planetarias ni lunares de Pólux ; sin embargo, hace varios miles de años sí eran posibles las ocultaciones lunares. Algunos objetos de cielo profundo notablemente cercanos , como las Pléyades , pueden ser ocultados por la Luna.

Júpiter (el objeto brillante en la parte superior derecha) pocos minutos antes de ser ocultado por la Luna el 16 de junio de 2005.
Ocultación del planeta Saturno por la Luna el 3 de noviembre de 2001.
Vídeo en cámara rápida de diez minutos del eclipse solar total del 8 de abril de 2024 en Mazatlán , México .

A pocos kilómetros del borde de la trayectoria prevista de una ocultación, conocido como su límite norte o sur, un observador puede ver cómo la estrella desaparece y reaparece intermitentemente a medida que el borde irregular de la Luna pasa junto a ella, creando lo que se conoce como una ocultación lunar rasante . Desde un punto de vista observacional y científico, estas ocultaciones rasantes son las más dinámicas e interesantes de las ocultaciones lunares.

La medición precisa del tiempo de las ocultaciones lunares es realizada regularmente por astrónomos (principalmente aficionados). Las ocultaciones lunares cronometradas con una precisión de unas décimas de segundo tienen diversas aplicaciones científicas, en particular para refinar nuestro conocimiento de la topografía lunar . El análisis fotoeléctrico de las ocultaciones lunares también ha descubierto que algunas estrellas son binarias visuales o espectroscópicas muy cercanas . Se han medido algunos diámetros angulares de estrellas mediante la cronometración de las ocultaciones lunares, lo cual es útil para determinar las temperaturas efectivas de esas estrellas. Los primeros radioastrónomos encontraron valiosas las ocultaciones de fuentes de radio por la Luna para determinar sus posiciones exactas, porque la larga longitud de onda de las ondas de radio limitaba la resolución disponible mediante la observación directa. Esto fue crucial para la identificación inequívoca de la fuente de radio 3C 273 con el cuásar óptico y su chorro, [ 3 ] y un requisito previo fundamental para el descubrimiento de Maarten Schmidt de la naturaleza cosmológica de los cuásares .

Varias veces al año se puede observar la Luna ocultando un planeta. [ 4 ] Dado que los planetas, a diferencia de las estrellas, tienen tamaños angulares significativos, las ocultaciones lunares de planetas crean una zona estrecha en la Tierra desde la cual se produce una ocultación parcial del planeta. Un observador ubicado dentro de esa zona estrecha podría observar el disco del planeta parcialmente bloqueado por la Luna, que se mueve lentamente. El mismo mecanismo se observa con el Sol, que los observadores en la Tierra perciben como un eclipse solar . Por lo tanto, un eclipse solar total es esencialmente la Luna ocultando el Sol.

Ocultación por planetas

Una ocultación rasante de Rea por Dione , dos lunas de Saturno , captada por la sonda Cassini-Huygens .

Las estrellas también pueden ser ocultadas por planetas. Las ocultaciones de estrellas brillantes son raras. En 1959, Venus ocultó a Regulus , y la próxima ocultación de una estrella brillante (también Regulus por Venus) será en 2044. [ 2 ] Los anillos de Urano fueron descubiertos por primera vez cuando ese planeta ocultó una estrella en 1977. El 3 de julio de 1989, Saturno pasó frente a la estrella de quinta magnitud 28 Sagittarii . Plutón ocultó estrellas en 1988, 2002 y 2006, lo que permitió estudiar su tenue atmósfera mediante sondeo atmosférico del limbo .

In rare cases, one planet can pass in front of another.[5] If the nearer planet appears larger than the more distant one, the event is called a mutual planetary occultation. The last occultation or transit occurred on 3 January 1818 and the next will occur on 22 November 2065, in both cases involving the same two planets—Venus and Jupiter.[6]

Jupiter rarely occults Saturn. This is one of the rarest events known,[7] with the next occurrence on 16 February, 7541.[8] This event is visible worldwide since the duo would be positioned almost in opposition to the sun, in the border line between the constellations of Orion and Taurus. In some areas this occultation cannot be seen, but when viewed through even small telescopes, both gas giants appear to be in the same part of view through the eyepiece. The last one occurred in 6857 B.C.E.[9]

Occultations by smaller bodies

A further set of occultations are those when a small Solar System body or dwarf planet passes in front of a star, temporarily blocking its light as seen from Earth.[10] These occultations are useful for measuring the size and position of body much more precisely than can be done by other means. A cross-sectional profile of the shape of a body can even be determined if a number of observers at different, nearby, locations observe the occultation. Occultations have been used to calculate the diameter of trans-Neptunian objects such as 2002 TX300, Ixion and Varuna. Software for coordinating observations is available for download at http://www.occultwatcher.net/

In addition, mutual occultation and eclipsing events can occur between a primary and its satellite. A large number of moons have been discovered analyzing the photometric light curves of small bodies and detecting a second, superimposed brightness variation, from which an orbital period for the satellite (secondary), and a secondary-to-primary diameter-ratio (for the binary system) can often be derived.

Examples

Asteroids

  • El 29 de mayo de 1983, la sonda 2 Pallas ocultó la brillante estrella binaria espectroscópica 1 Vulpeculae, visible a simple vista, a lo largo de una trayectoria que atravesaba el sur de Estados Unidos, el norte de México y el norte del Caribe. Las observaciones realizadas desde 130 ubicaciones diferentes permitieron definir la forma de aproximadamente dos tercios del asteroide y detectar la compañera secundaria de la brillante estrella binaria. Estas observaciones, junto con las de una ocultación separada realizada por Pallas en 1979, proporcionaron una figura completa del asteroide ocho años antes de que cualquier nave espacial visitara un asteroide (el mucho más pequeño Gaspra, visitado por Galileo en octubre de 1991). [ 11 ]
  • El 12 de marzo de 2009, nueve asteroides ( 85 Io , 247 Eukrate , 1585 Union , 201 Penelope , 70 Panopaea , 980 Anacostia , 2448 Sholokhov , 1746 Brouwer y 191 Kolga ) ocultaron estrellas de magnitud notable, vistas desde lugares específicos de la Tierra. [ 12 ]
  • Según los resultados de ocultación de asteroides europeos de 1998 de Euraster, 39 Laetitia fue observado por más de 38 observatorios en una ocultación el 3 de marzo de 1998, lo que dio como resultado la determinación de muchas cuerdas . [ 13 ]
  • La estrella Regulus fue ocultada por el asteroide 163 Erigone en la madrugada del 20 de marzo de 2014. [ 14 ] Esta fue la ocultación de asteroide más brillante jamás pronosticada sobre un área poblada. Cuando el asteroide del cinturón principal pasó frente a la estrella, su sombra de 100 km (60 mi) se extendió por los condados de Nassau y Suffolk, toda la ciudad de Nueva York y el valle del río Hudson , con el centro de la trayectoria de la sombra siguiendo una línea que conectaba aproximadamente la ciudad de Nueva York, White Plains, Newburgh, Oneonta, Rome y Pulaski antes de cruzar a Canadá cerca de Belleville y North Bay, Ontario . [ 14 ] [ 15 ] El mal tiempo dificultó la ocultación. [ 16 ]  
  • La estrella Betelgeuse fue parcialmente ocultada por el asteroide 319 Leona en la madrugada del 12 de diciembre de 2023. El evento solo pudo observarse en una pequeña franja de América, Europa y Asia. [ 17 ] [ 18 ]
This animation shows the path of the shadow of the dwarf planet Makemake during an occultation of a faint star in April 2011. Note: the actual shape of the shadow on Earth will not be exactly round as shown here. This video is to illustrate the phenomenon.

Distant objects

  • Preliminary results of a 6 November 2010 occultation by the dwarf planet Eris of a magnitude 17 star (USNOA2 0825-00375767) in the constellation of Cetus placed an upper limit on Eris's diameter of 2320 km, making it almost the same size as Pluto.[19] Due to their slower movement through the night sky, occultations by TNOs are far less common than by asteroids in the main-belt.
  • The dwarf planet Haumea was observed in a stellar transit on 21 January 2017, identifying a ring.[20]
  • On 3 June 2017, a star was occulted by the Kuiper belt object 486958 Arrokoth, the first such occultation detected.[21] The multi-faceted campaign involved cooperation from the Argentinian government (including local governments – a major highway was closed for two hours, and street lights were turned off, in order to preclude light pollution), three spacecraft, 24 portable ground-based telescopes, and NASA's SOFIA airborne observatory in "the most challenging stellar occultation in the history of astronomy," in an effort spanning six months.[22]

Double occultations

The Moon or another celestial body can occult multiple celestial bodies at the same time.

Because of its relatively large angular diameter the Moon, at any given time, occults an indeterminate number of stars and galaxies. However the Moon occulting (obscuring) two bright objects (e.g. two planets or a bright star and a planet) simultaneously is extremely rare and can be seen only from a small part of the world: the last such event was on 23 April 1998, when it occulted Venus and Jupiter for observers on Ascension Island.

Artificial occultations

The Big Occulting Steerable Satellite (BOSS) was a proposed satellite that would work in conjunction with a telescope to detect planets around distant stars. The satellite consists of a large, very lightweight sheet, and a set of maneuvering thrusters and navigation systems. It would maneuver to a position along the line of sight between the telescope and a nearby star. The satellite would thereby block the radiation from the star, permitting the orbiting planets to be observed.[23]

El satélite propuesto tendría unas dimensiones de 70 por 70 metros (230 pies × 230 pies) , una masa de unos 600 kg y maniobraría mediante un motor de propulsión iónica combinado con el uso de la lámina como vela solar. Situado a una distancia de 100 000 km del telescopio, bloquearía más del 99,998 % de la luz estelar.     

Existen dos posibles configuraciones para este satélite. La primera consistiría en utilizar un telescopio espacial , probablemente ubicado cerca del punto de Lagrange L2 de la Tierra . La segunda colocaría el satélite en una órbita altamente elíptica alrededor de la Tierra y funcionaría en conjunto con un telescopio terrestre. En el apogeo de la órbita, el satélite permanecería relativamente estacionario con respecto a la Tierra, lo que permitiría tiempos de exposición más prolongados.

Una versión actualizada de este diseño se llama Starshade , que utiliza un disco coronógrafo con forma de girasol . También se hizo una propuesta similar para un satélite que ocultara fuentes brillantes de rayos X, llamado Satélite Dirigible de Ocultación de Rayos X o XOSS. [ 24 ]

Véase también

Referencias

  1. ^ Meeus, Jean (1971). "La periodicidad de las ocultaciones". Ciel y Tierra . 87 : 240– 252. Bibcode : 1972LAstr..86..141M .– Traducción al inglés en: Meeus, Jean (1997). "Series of occultations". Mathematical Astronomy Morsels . Richmond: Willmann-Bell. pp. 113–124 . 
  2. 1 2 "Ocultaciones de estrellas brillantes por planetas entre 0 y 4000" . Consultado el 16 de junio de 2005 .
  3. ↑ Hazard, C.; Mackey, MB; Shimmins, AJ (1963). "Investigación de la fuente de radio 3C273 mediante el método de ocultaciones lunares". Nature . 197 (4872): 1037. Bibcode : 1963Natur.197.1037H . doi : 10.1038/1971037a0 . S2CID 4270661 . 
  4. ↑The International Occultation Timing Association (IOTA). "Bright Planet & Asteroid Occultations by the Moon for 2021". Retrieved 10 November 2021.
  5. ↑Albers, Steven, "Mutual Occultations of Planets: 1557–2230", Sky and Telescope, March 1979
  6. ↑Pierpaolo Ricci. "OCCULTATIONS BETWEEN PLANETS FROM THE YEAR 0 TO 4000". p. Cielo Ed I Suoi Fenomeni. Retrieved 21 February 2025.
  7. ↑"Chapter 2: Predictable Non-periodic Events – Part II". Archived from the original on 13 August 2012. Retrieved 9 August 2012.
  8. ↑Hartigan, Patrick (2020). "Jupiter-Saturn Conjunction Series from 0 CE to 3000 CE". Rice University - Patrick M. Hartigan. Retrieved 3 May 2026.{{cite web}}: CS1 maint: url-status (link)
  9. ↑Bob King (20 December 2020). "Jupiter and Saturn Embrace in Solstice Conjunction". Sky & Telescope.
  10. ↑"Stellar Occultations". MIT Planetary Astronomy Lab. 20 December 2007. Retrieved 26 October 2009.
  11. ↑Dunham, D. W.; et al. (1990). "The Size and Shape of (2) Pallas from the 1983 Occultation of 1 Vulpeculae". The Astronomical Journal. 99: 1636. Bibcode:1990AJ.....99.1636D. doi:10.1086/115446.
  12. ↑Preston, Steve. "Asteroid Occultation Updates". Retrieved 25 February 2009.
  13. ↑"1998 European Asteroidal Occultation Results". euraster.net (a website for Asteroidal Occultation Observers in Europe). 21 March 1998. Retrieved 1 December 2008.(Chords)Archived 23 July 2011 at the Wayback Machine
  14. 12Dunham, David (2006). "The International Occultation Timing Association 24th Annual Meeting at Mt. Cuba Observatory, Greenville, Delaware". International Occultation Timing Association. Archived from the original on 18 July 2011. Retrieved 13 February 2011.
  15. ↑ Vitagliano, Aldo (2010). «La página de Solex» . Università degli Studi di Napoli Federico II. Archivado desde el original el 18 de septiembre de 2015 . Consultado el 13 de febrero de 2011 .
  16. ↑ "Se invita a observadores voluntarios a cronometrar la ocultación de Regulus del 20 de marzo de 2014" . Archivado del original el 27 de agosto de 2017. Consultado el 3 de octubre de 2014 .
  17. ↑ "OccultWatcher Cloud" . cloud.occultwatcher.net . Consultado el 13 de marzo de 2025 .
  18. ↑ "Observaciones de la ocultación de Betelgeuse por (319) Leona – IOTA/ES" . Consultado el 13 de marzo de 2025 .
  19. ↑ Brown, Mike (2010). "La mano sombría de Eris" . Planetas de Mike Brown . Consultado el 7 de noviembre de 2010 .
  20. ↑ Ortiz, JL; et al. (2017). "El tamaño, la forma, la densidad y el anillo del planeta enano Haumea a partir de una ocultación estelar". Nature . 550 (7675): 219– 223. arXiv : 2006.03113 . Bibcode : 2017Natur.550..219O . doi : 10.1038/nature24051 . PMID 29022593 .  
  21. ↑ "Nuevos misterios rodean el próximo objetivo de sobrevuelo de New Horizons: la nave espacial New Horizons de la NASA no sobrevolará su próximo objetivo científico hasta el día de Año Nuevo de 2019, pero el objeto del Cinturón de Kuiper, conocido como 2014 MU69, ya está revelando sorpresas" . NASA. 5 de julio de 2017. Archivado del original el 21 de julio de 2017. Consultado el 20 de julio de 2017 .
  22. ↑ "El equipo de New Horizons de la NASA logra un gran éxito en Argentina" . New Horizons: La misión de la NASA a Plutón . 19 de julio de 2017.
  23. ↑ Copi, CJ; Starkman, GD (2000). "El gran satélite orientable de ocultación (BOSS)". The Astrophysical Journal . 532 (1): 581– 592. arXiv : astro-ph/9904413 . Bibcode : 2000ApJ...532..581C . doi : 10.1086/308525 . S2CID 18790887 . 
  24. ↑ "El satélite orientable de ocultación de rayos X (XOSS)" . CASE. Archivado del original el 19 de julio de 2011. Recuperado el 9 de febrero de 2007 .

Further reading

  • Meeus, Jean (1995). Astronomical Tables of the Sun, Moon and Planets. Richmond, Virginia: Willmann-Bell, Inc. ISBN 0-943396-45-X.
  • (in German)Marco Peuschel – Astronomische Tabellen für den Mond von 2007 bis 2016, Mondphasen, Apsiden, Knotendurchgänge, Maximale und minimale Deklinationswerte und Sternbedeckungen sowie ausführliche Ephemeriden für jeden Tag des Jahres, inkl. Mondauf-und Untergänge und physische Daten.
  • Occultation Studies at Williams CollegeArchived 17 January 2021 at the Wayback Machine, www.stellaroccultations.info
  • International Occultation Timing Association (IOTA), with lunar occultations
  • Moon, planets, asteroid occultations, www.occultations.net
  • Mutual occultations (and conjunctions) of planetsArchived 11 July 2011 at the Wayback Machine, TAU astronomy Club
  • Planetary Conjunctions and Mutual Planetary Occultations stevealbers.net
  • Discovery Hints at a Quadrillion Space Rocks Beyond Neptune, www.space.com, August 2006
  • Scientists Use Novel Technique To Watch Occultations By PlanetsArchived 31 October 2018 at the Wayback Machine, The Starry Mirror, 2007
  • Asteroid Occultation Updates, www.asteroidoccultation.com, 2018
  • Occultations by Phoebe, www.occultations.net
  • Combining asteroid models derived by lightcurve inversion with asteroidal occultation silhouettes, arXiv, 2011
  • Occultations of bright stars by planets between 0 and 4000, Il cielo ed i suoi femomeni(in Italian)
  • Lunar Occultation Workbench, (software), Durch Occultation Association
  • Occult, (software), www.lunar-occultations.com