Alargamiento (astronomía)

En astronomía , la elongación de un planeta es la separación angular entre el Sol y el planeta, tomando la Tierra como punto de referencia . ^{[ 1 ]}

La mayor elongación corresponde a la máxima separación angular. Tablas astronómicas y sitios web como Heavens-Above pronostican cuándo y dónde los planetas alcanzan su próxima elongación máxima.

En ocasiones, la elongación puede referirse a la distancia angular de la Luna con respecto a la Tierra o al satélite natural de otro planeta con respecto a su planeta central, por ejemplo, la distancia angular de Io con respecto a Júpiter .

Se produce una cuadratura cuando la posición de un cuerpo (luna o planeta) es tal que su elongación es de 90° o 270°; es decir, el ángulo cuerpo-tierra-sol es de 90°.

La mayor elongación de un planeta menor se produce cuando su posición en su órbita alrededor del Sol es tangente a la del observador en la Tierra. Dado que un planeta menor se encuentra dentro del área de la órbita terrestre alrededor del Sol, la observación de su elongación no debería presentar mayores dificultades (en comparación con los objetos de cielo profundo , por ejemplo). Cuando un planeta alcanza su máxima elongación, se ve más alejado del Sol desde la Tierra, por lo que su apariencia también es óptima en ese punto.

Cuando un planeta inferior es visible después del atardecer , está cerca de su máxima elongación oriental . Cuando un planeta inferior es visible antes del amanecer , está cerca de su máxima elongación occidental . El ángulo de máxima elongación (este u oeste) para Mercurio está entre 18° y 28°, mientras que el de Venus está entre 45° y 47°. Estos valores varían porque las órbitas planetarias son elípticas en lugar de perfectamente circulares . Otro factor que contribuye a esta inconsistencia es la inclinación orbital , en la que el plano orbital de cada planeta está ligeramente inclinado con respecto a un plano de referencia , como los planos de la eclíptica y los planos invariables .

Las mayores elongaciones de un planeta ocurren periódicamente: una máxima elongación oriental es seguida por una máxima elongación occidental, y viceversa . El período depende de la velocidad angular relativa de la Tierra y el planeta, vista desde el Sol. El tiempo que tarda en completarse este período se denomina período sinódico del planeta.

Sea T el período (por ejemplo _, el tiempo entre las dos mayores elongaciones orientales), ω la velocidad angular relativa, ωe _la velocidad angular de la Tierra y ωp la velocidad angular del planeta. Entonces

${\displaystyle T={2\pi \over \omega }={2\pi \over \omega _{\mathrm {p} }-\omega _{\mathrm {e} }}={2\pi \over {2\pi \over T_{\mathrm {p} }}-{2\pi \over T_{\mathrm {e} }}}={1 \over {{1 \over T_{\mathrm {p} }}-{1 \over T_{\mathrm {e} }}}}={T_{\mathrm {e} } \over {T_{\mathrm {e} } \over T_{\mathrm {p} }}-1}}$

donde T _e y T _p son los años de la Tierra y del planeta (es decir, períodos de revolución alrededor del Sol, llamados períodos siderales ).

Por ejemplo, el año de Venus ( periodo sideral ) es de 225 días, y el de la Tierra es de 365 días. Por lo tanto, el periodo sinódico de Venus , que indica el tiempo entre cada dos elongaciones máximas orientales, es de 584 días; esto también se aplica a sus contrapartes occidentales.

Estos valores son aproximados, ya que (como se mencionó anteriormente) los planetas no tienen órbitas perfectamente circulares y coplanares . Cuando un planeta está más cerca del Sol, se mueve más rápido que cuando está más lejos, por lo que la determinación exacta de la fecha y hora de máxima elongación requiere un análisis mucho más complejo de la mecánica orbital.

Los planetas superiores , los planetas enanos y los asteroides experimentan un ciclo diferente. Tras la conjunción , la elongación de un objeto de este tipo continúa aumentando hasta alcanzar un valor máximo superior a 90° (imposible con los planetas inferiores), lo que se conoce como oposición y también puede analizarse como una conjunción heliocéntrica con la Tierra . Esto se sitúa típicamente muy cerca de los 180°. Desde la perspectiva de un observador en el planeta superior durante la oposición, la Tierra aparece en conjunción con el Sol. Técnicamente, el punto de oposición puede ser diferente del momento y el punto de máxima elongación. La oposición se define como el momento en que la longitud eclíptica aparente de dicho objeto con respecto al Sol (vista desde la Tierra) difiere en 180°; por lo tanto, no tiene en cuenta la desviación del objeto respecto al plano de la órbita terrestre. Por ejemplo, Plutón , cuya órbita está muy inclinada respecto al plano de los planetas, presenta una elongación máxima mucho menor de 180° en la oposición. El término de seis palabras "elongación aparente máxima debida al sol" proporciona una definición más completa de elongación .

Todos los planetas superiores son más visibles en sus oposiciones porque están cerca, o en su punto más cercano a la Tierra, y también permanecen sobre el horizonte durante toda la noche. La variación en magnitud causada por los cambios en la elongación es mayor cuanto más cerca está la órbita del planeta de la Tierra. La magnitud de Marte , en particular, cambia con la elongación: puede ser tan baja como +1,8 cuando está en conjunción cerca del afelio, pero en una rara oposición favorable puede llegar a ser tan alta como −2,9, lo que se traduce en setenta y cinco veces más brillante que su brillo mínimo. A medida que uno se aleja, la diferencia en magnitud que se correlaciona con la diferencia en la elongación disminuye gradualmente. En oposición, el brillo de Júpiter desde la Tierra varía 3,3 veces; mientras que el de Urano , el cuerpo más distante del Sistema Solar visible a simple vista , varía 1,7 veces.

Dado que los asteroides viajan en una órbita no mucho mayor que la de la Tierra, su magnitud puede variar enormemente dependiendo de su elongación. Más de una docena de objetos en el cinturón de asteroides pueden observarse con binoculares 10×50 en una oposición promedio, pero de estos, solo Ceres y Vesta siempre superan el límite de +9,5 de los binoculares cuando los objetos se encuentran en sus puntos más críticos de oposición orbital (elongaciones mínimas).

En ocasiones, el término elongación puede referirse a la distancia angular de una luna de otro planeta respecto a su planeta central; por ejemplo, la distancia angular de Io respecto a Júpiter . En este caso, también podemos hablar de máxima elongación oriental y máxima elongación occidental . En el caso de las lunas de Urano , los estudios suelen centrarse en la máxima elongación septentrional y la máxima elongación meridional , debido a la elevada inclinación del eje de rotación de Urano.

• Aspectos de Venus para las mayores elongaciones de Venus
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