Articulo de referencia

Tránsito astronómico

Fobos transita frente al Sol , tal como lo observó el rover Perseverance el 2 de abril de 2022. En astronomía , un tránsito (o tránsito astronómico ) es el paso de un cuerpo cel...

Fobos transita frente al Sol , tal como lo observó el rover Perseverance el 2 de abril de 2022.

En astronomía , un tránsito (o tránsito astronómico ) es el paso de un cuerpo celeste directamente entre un cuerpo mayor y el observador. Visto desde un punto de vista particular, el cuerpo en tránsito parece moverse a través de la superficie del cuerpo mayor, cubriendo una pequeña porción del mismo. [ 1 ]

El término "tránsito" se refiere a los casos en que el objeto más cercano parece más pequeño que el objeto más distante. Los casos en que el objeto más cercano parece más grande y oculta por completo el objeto más distante se conocen como ocultaciones .

Sin embargo, la probabilidad de ver un planeta en tránsito es baja porque depende de que los tres objetos se alineen en una línea casi perfectamente recta. [ 2 ] Muchos parámetros de un planeta y su estrella madre pueden determinarse a partir del tránsito.

En el Sistema Solar

Simulación del tránsito de Io por Júpiter, visto desde la Tierra en febrero de 2009. Se observa la sombra de Io sobre la superficie de Júpiter, que la precede ligeramente debido a que el Sol y la Tierra no se encuentran alineados.

Un tipo de tránsito implica el movimiento de un planeta entre un observador terrestre y el Sol . Esto solo puede ocurrir con planetas inferiores , concretamente Mercurio y Venus (véase tránsito de Mercurio y tránsito de Venus ).

En lo que respecta al sol y la luna vistos desde la Tierra, existe una situación especial y única: el disco de la luna puede parecer más pequeño que el del sol, pero también puede parecer más grande. En el primer caso, se produce un tránsito de la luna frente al sol, un eclipse solar anular, mientras que en el segundo caso la luna oculta al sol, lo que constituye un eclipse solar total .

Sin embargo, dado que un tránsito depende del punto de observación, la Tierra misma transita el Sol si se observa desde Marte. En el tránsito solar de la Luna capturado durante la calibración de la imagen ultravioleta de la nave espacial STEREO B, la Luna aparece mucho más pequeña que cuando se ve desde la Tierra , porque la separación entre la nave espacial y la Luna era varias veces mayor que la distancia Tierra-Luna .

El término también puede utilizarse para describir el movimiento de un satélite a través de su planeta de origen, por ejemplo, uno de los satélites galileanos ( Io , Europa , Ganímedes , Calisto ) a través de Júpiter , visto desde la Tierra .

Aunque son raros, se dan casos en los que cuatro cuerpos celestes se alinean. Uno de estos eventos ocurrió el 27 de junio de 1586, cuando Mercurio transitó el Sol visto desde Venus al mismo tiempo que un tránsito de Mercurio desde Saturno y un tránsito de Venus desde Saturno.

Observaciones destacadas

No se planificaron misiones que coincidieran con el tránsito de la Tierra visible desde Marte el 11 de mayo de 1984, y las misiones Viking habían finalizado un año antes. Por consiguiente, la próxima oportunidad para observar dicha alineación será en 2084.

El 21 de diciembre de 2012, la sonda Cassini-Huygens , en órbita alrededor de Saturno , observó el planeta Venus transitando frente al Sol. [ 3 ]

El 3 de junio de 2014, el rover Curiosity de Marte observó el tránsito del planeta Mercurio frente al Sol, lo que marcó la primera vez que se observó un tránsito planetario desde un cuerpo celeste distinto de la Tierra. [ 4 ]

Tránsitos planetarios mutuos

En raras ocasiones, un planeta puede pasar por delante de otro. Si el planeta más cercano parece más pequeño que el más distante, el fenómeno se denomina tránsito planetario mutuo .

Fuera del sistema solar

Visualización del método de tránsito para planetas de diferentes tamaños, que muestra diferentes curvas de luz.
La curva de luz muestra el cambio en la luminosidad de la estrella como resultado de su tránsito. Los datos fueron recopilados por la misión Kepler.

El método de tránsito se puede utilizar para descubrir exoplanetas . Cuando un planeta eclipsa/tránsita su estrella anfitriona, bloqueará una porción de la luz de la estrella. Si el planeta transita entre la estrella y el observador, el cambio en la luz se puede medir para construir una curva de luz . Las curvas de luz se miden con un dispositivo de carga acoplada . La curva de luz de una estrella puede revelar varias características físicas del planeta y la estrella, como la densidad. Se deben medir múltiples eventos de tránsito para determinar las características que tienden a ocurrir a intervalos regulares. Múltiples planetas orbitando la misma estrella anfitriona pueden causar variaciones en el tiempo de tránsito (TTV). El TTV es causado por las fuerzas gravitacionales de todos los cuerpos en órbita que actúan entre sí. Sin embargo, la probabilidad de ver un tránsito desde la Tierra es baja. La probabilidad viene dada por la siguiente ecuación.

PAGtránsito=(Restrella+Rplaneta)/a,{\displaystyle P_{\text{tránsito}}=(R_{\text{estrella}}+R_{\text{planeta}})/a,}[ 5 ]

donde R estrella y R planeta son el radio de la estrella y el planeta, respectivamente, y a es el semieje mayor. Debido a la baja probabilidad de un tránsito en cualquier sistema específico, es necesario observar regularmente grandes secciones del cielo para poder presenciar uno. Los Júpiter calientes son más fáciles de observar debido a su mayor radio y su semieje mayor corto. Para encontrar planetas del tamaño de la Tierra, se observan estrellas enanas rojas debido a su pequeño radio. Aunque la probabilidad de un tránsito es baja, ha demostrado ser una buena técnica para descubrir exoplanetas.

En los últimos años, el descubrimiento de planetas extrasolares ha despertado interés en la posibilidad de detectar sus tránsitos frente a sus estrellas primarias. HD 209458b fue el primer planeta en tránsito detectado.

El tránsito de objetos celestes es uno de los pocos fenómenos clave que se utilizan hoy en día para el estudio de sistemas exoplanetarios . Actualmente, la fotometría de tránsito es la principal forma de descubrimiento de exoplanetas . [ 5 ] Cuando un exoplaneta se mueve frente a su estrella anfitriona, se produce una disminución en la luminosidad de esta última que puede medirse. [ 6 ] Los planetas más grandes hacen que la disminución de la luminosidad sea más notoria y fácil de detectar. A menudo se realizan observaciones de seguimiento utilizando otros métodos para confirmar que se trata de un planeta.

Actualmente (julio de 2025) hay 2782 planetas confirmados con curvas de luz de Kepler para la estrella anfitriona. [ 7 ]

Exoplanetas descubiertos cada año hasta 2018 mediante diferentes métodos de búsqueda; el método de tránsito se muestra en color púrpura.

Contactos

Durante un tránsito se producen cuatro "contactos", cuando la circunferencia del círculo pequeño (disco del cuerpo pequeño) toca la circunferencia del círculo grande (disco del cuerpo grande) en un único punto . Históricamente, medir el momento preciso de cada punto de contacto era uno de los métodos más exactos para determinar la posición de los cuerpos astronómicos. Los contactos se producen en el siguiente orden:

  • Primer contacto : el cuerpo más pequeño está completamente fuera del cuerpo más grande, moviéndose hacia adentro ("ingreso exterior").
  • Segundo contacto : el cuerpo más pequeño está completamente dentro del cuerpo más grande, moviéndose aún más hacia adentro ("ingreso interior").
  • Tercer contacto : el cuerpo más pequeño está completamente dentro del cuerpo más grande, moviéndose hacia afuera ("salida interior").
  • Cuarto contacto : el cuerpo más pequeño está completamente fuera del cuerpo más grande, moviéndose hacia afuera ("salida exterior") [ 8 ]

Un quinto punto denominado es el de mayor tránsito, cuando los centros aparentes de los dos cuerpos están más cerca entre sí, a la mitad del tránsito. [ 8 ]

Misiones

Dado que la fotometría de tránsito permite escanear grandes áreas celestes con un procedimiento sencillo, se ha convertido en la forma más popular y exitosa de encontrar exoplanetas en la última década e incluye numerosos proyectos, algunos de los cuales ya han sido retirados, otros siguen en funcionamiento y otros se encuentran en fase de planificación y desarrollo. Entre los proyectos más exitosos se encuentran HATNet, KELT, Kepler y WASP, así como algunas misiones nuevas y en fase de desarrollo, como TESS , HATPI y otras que se pueden consultar en la Lista de Proyectos de Búsqueda de Exoplanetas .

Red de soporte

El proyecto HATNet es un conjunto de telescopios boreales en el Observatorio Fred Lawrence Whipple , Arizona, y los Observatorios Mauna Kea , Hawái, y telescopios australes alrededor del mundo, en África, Australia y Sudamérica, bajo la rama HATSouth del proyecto. [ 9 ] Estos son telescopios de pequeña apertura, al igual que KELT, y observan un campo amplio que les permite escanear una gran área del cielo en busca de posibles planetas en tránsito. Además, su gran cantidad y distribución alrededor del mundo permite la observación del cielo las 24 horas del día, los 7 días de la semana, para que se puedan detectar más tránsitos de período corto. [ 10 ]

Un tercer subproyecto, HATPI, se encuentra actualmente en construcción y realizará un estudio de la mayor parte del cielo nocturno visto desde su ubicación en Chile. [ 11 ]

CELTA

KELT es una misión de telescopio terrestre diseñada para buscar sistemas de planetas en tránsito de magnitud 8<M<10. Comenzó a operar en octubre de 2004 en el Observatorio Winer y se le añadió un telescopio compañero en el hemisferio sur en 2009. [ 12 ] KELT Norte observa una franja de cielo de 26 grados de ancho que se encuentra sobre Norteamérica durante el año, mientras que KELT Sur observa áreas objetivo únicas de 26 por 26 grados. Ambos telescopios pueden detectar e identificar eventos de tránsito tan pequeños como una caída de flujo del 1%, lo que permite la detección de sistemas planetarios similares a los de nuestro sistema planetario. [ 13 ] [ 14 ]

Kepler / K2

El telescopio espacial Kepler prestó servicio a la misión Kepler entre el 7 de marzo de 2009 y el 11 de mayo de 2013, donde observó una parte del cielo en busca de planetas en tránsito dentro de un área de 115 grados cuadrados alrededor de las constelaciones de Cygnus , Lyra y Draco . [ 15 ] Posteriormente, el satélite continuó operando hasta el 15 de noviembre de 2018, esta vez cambiando su campo a lo largo de la eclíptica a una nueva área aproximadamente cada 75 días debido a una falla en la rueda de reacción . [ 16 ]

TESS

El satélite TESS fue lanzado el 18 de abril de 2018 y tiene previsto cartografiar la mayor parte del cielo observando franjas definidas a lo largo de las líneas de ascensión recta durante 27 días cada una. Cada área cartografiada mide 27 por 90 grados. Gracias a la disposición de las secciones, la zona cercana al eje de rotación de TESS se cartografiará durante un máximo de un año, lo que permitirá identificar sistemas planetarios con periodos orbitales más largos.

Trivialidades

En los siglos XVIII y XIX, se intentó determinar la distancia media al sol con alta precisión midiendo los tiempos de contacto de Venus durante sus tránsitos solares observados en diferentes lugares, pero esto no funcionó como se esperaba debido al efecto de la gota negra .

Lomonossow descubrió su atmósfera durante un tránsito solar de Venus.

La observación de Bonilla , la primera supuesta fotografía de un OVNI, muestra un evento de tránsito, que se explica bien por un grupo de gansos o bien por los restos de un cometa.

Véase también

Referencias

  1. "Definición de TRÁNSITO" . www.merriam-webster.com . Consultado el 16 de diciembre de 2018 .
  2. "Método de tránsito | Observatorio Las Cumbres" . lco.global . Consultado el 27 de noviembre de 2018 .
  3. La sonda Cassini rastrea el tránsito de Venus desde Saturno , Space Coast Daily. Consultado el 8 de febrero de 2016.
  4. Webster, Guy (10 de junio de 2014). "Mercurio pasa frente al Sol, visto desde Marte" . NASA .
  5. 1 2 Asher, Johnson, John (29 de diciembre de 2015). ¿Cómo se encuentra un exoplaneta? Princeton, Nueva Jersey. ISBN 9780691156811OCLC 908083548 .​ {{cite book}}: CS1 maint: falta el editor de la ubicación ( enlace ) CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace )
  6. "¡Abajo al frente!: El método de fotometría de tránsito" . The Planetary Society . Febrero de 2020.
  7. "Archivo de exoplanetas: recuento de planetas" . exoplanetarchive.ipac.caltech.edu . Consultado el 17 de diciembre de 2018 .
  8. 1 2 "Tránsito de Venus : seguridad" . Universidad de Central Lancashire. Archivado del original el 25 de septiembre de 2006. Recuperado el 21 de septiembre de 2006 . 
  9. "The HATNet Exoplanet Survey" . hatnet.org . Universidad de Princeton. 2018.
  10. "The HAT Exoplanet Surveys" . hatsurveys.org . Archivado del original el 25 de septiembre de 2021. Consultado el 16 de diciembre de 2018 .
  11. "El Proyecto HATPI" . hatpi.org . Consultado el 16 de diciembre de 2018 .
  12. Pepper, J.; Pogge, R.; Depoy, DL; Marshall, JL; Stanek, K.; Stutz, A.; Trueblood, M.; Trueblood, P. (1 de julio de 2007). "Primeros resultados del estudio de tránsito KELT". Taller sobre planetas extrapolares en tránsito . 366 : 27. arXiv : astro-ph/0611947 . Bibcode : 2007ASPC..366...27P .
  13. "KELT-North: Método" . www.astronomy.ohio-state.edu . Archivado del original el 24 de enero de 2019. Consultado el 16 de diciembre de 2018 .
  14. Stassun, Keivan; James, David; Siverd, Robert; Kuhn, Rudolf B.; Pepper, Joshua (7 de marzo de 2012). "El telescopio KELT-South". Publicaciones de la Sociedad Astronómica del Pacífico . 124 (913): 230. arXiv : 1202.1826 . Bibcode : 2012PASP..124..230P . doi : 10.1086/665044 . ISSN 1538-3873 . S2CID 119207060 .  
  15. Johnson, Michele (13 de abril de 2015). "Descripción general de la misión" . NASA . Consultado el 16 de diciembre de 2018 .
  16. Fortney, Jonathan J.; Twicken, JD; Smith, Marcie; Najita, Joan R.; Miglio, Andrea; Marcy, Geoffrey W.; Huber, Daniel; Cochran, William D.; Chaplin, William J. (1 de abril de 2014). "La misión K2: caracterización y primeros resultados". Publicaciones de la Sociedad Astronómica del Pacífico . 126 (938): 398. arXiv : 1402.5163 . Bibcode : 2014PASP..126..398H . doi : 10.1086/676406 . ISSN 1538-3873 . S2CID 119206652 .  
  • Tras la pista de Venus: Observando los tránsitos de Venus. Bibliotecas de la Institución Smithsoniana.
  • Jean Meeus : Tránsitos. Richmond, Virginia: Willmann-Bell, Inc., 1989, ISBN 0-943396-25-5
  • Jean Meeus: Tablas astronómicas del Sol, la Luna y los planetas. Richmond, Virginia: Willmann-Bell, Inc., 1995, ISBN 0-943396-45-X
  • Karl Ramsayer : Geodätische Astronomie , Vol.2a del Handbuch der Vermessungskunde , 900 p., JBMetzler, Stuttgart 1969.