Configuraciones planetarias

A lo largo de la historia, muchas civilizaciones han documentado fenómenos ocurridos en el cielo que llamaron su atención, ya sea por el brillo, las figuras o las configuraciones que podían imaginar en el cielo nocturno, y muy a menudo estas civilizaciones les atribuían un significado astrológico que utilizaban para predecir, por ejemplo, las catástrofes naturales que podrían suceder en la Tierra.

Hoy, luego de muchas investigaciones científicas desarrolladas al respecto, se ha demostrado que en el Universo, y por ende en nuestro Sistema Solar, existen interacciones gravitacionales entre los cuerpos celestes que forman parte de él y también, que las configuraciones en el cielo que puedan formar, por ejemplo, los planetas durante el transcurso de su recorrido sobre su órbita alrededor del Sol o entre las estrellas muchísimo más lejanas a nuestro sistema, no tienen ningún tipo de implicancia ni relación con las catástrofes naturales o la conducta humana. Pero sobre la validez de estas creencias no entraremos en discusión, en cambio haremos una descripción desde el punto de vista astronómico de aquello que observamos como configuraciones de los cuerpos celestes.

Si hablamos de configuraciones en el cielo, una de las más atractivas y conocidas son las llamadas Conjunciones. Este tipo de configuración se puede identificar visualmente en el cielo como una cercanía aparente muy próxima entre las posiciones de dos o más astros, y esto se debe a que, hablando en términos astronómicos, poseen en ese instante el mismo valor de una de las dos coordenadas que se utilizan para localizar los astros sobre la esfera celeste, llamada ascensión recta. 

Si bien este tipo de fenómenos astronómicos suceden con bastante frecuencia, aun así han logrado captar la atención de las personas desde tiempos muy remotos hasta la actualidad. Ver objetos muy brillantes y muy próximos entre sí en el cielo nocturno siempre despierta curiosidad, y saber “qué son esos astros”, o “por qué están así de cerca” a veces se vuelve un desafío.

Antes de continuar, para referirnos a configuraciones planetarias, es necesario hacer una distinción entre los planetas según si estos se encuentran ubicados entre el Sol y la Tierra, o más allá de la órbita terrestre. Los primeros, Mercurio y Venus son los llamados Planetas Inferiores, mientras que Marte, Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno son conocidos como Planetas Superiores por tener su órbita más allá de la órbita terrestre. ¿Por qué es necesario diferenciarlos así? pues porque las configuraciones planetarias que puedan formarse entre el Sol, la Tierra y un planeta tendrán diferentes características según si el planeta en cuestión se encuentra ubicado entre la Tierra y el Sol, o más allá de la órbita de nuestro planeta.

En las conjunciones no sólo se consideran objetos del Sistema Solar sino también otros tipos de astros que generalmente suelen ser estrellas muy brillantes en el cielo. 

Al hablar de conjunciones estamos haciendo referencia a la posición aparente que existe entre los astros proyectados sobre la bóveda celeste. Pero existe también un término que representa la distancia aparente existente entre ellos. Esta distancia, que se mide en ángulos sobre el cielo, se conoce como elongación, y se define como el ángulo bajo el que se ve el planeta en cuestión, desde la Tierra con respecto al Sol. Conocer la elongación de un astro nos permite por ejemplo saber si podremos o no observar dicho astro en el cielo, ya que si este ángulo es muy pequeño, significa que la distancia angular entre el planeta y el Sol es muy pequeña, y por ende el mismo sería invisible a nuestros ojos, pues al encontrarse aparentemente tan cerca del Sol, el brillo de nuestra estrella no nos permitiría verlo en el cielo.

 

 

Existen casos particulares en las configuraciones planetarias según sea la posición que adquiera un planeta sobre su órbita, respecto al Sol. Si consideramos los planetas inferiores, estos se pueden encontrar en conjunción inferior, conjunción superior o como vimos recién, máxima elongación.

Por ejemplo decimos que Mercurio, un planeta inferior, está en conjunción inferior cuando se encuentra alineado entre el Sol y la Tierra, es decir Sol-Mercurio-Tierra. En ese mismo momento el planeta se sitúa en el punto más cercano sobre su órbita a nuestro planeta y su distancia angular respecto al sol resulta ser igual a 0º (cero grados), es decir que el planeta se encuentra en mínima elongación.

 

La situación opuesta a ésta se llama conjunción superior y ocurre cuando el planeta se encuentra sobre su órbita en la posición más alejada de la Tierra, ubicándose por detrás del Sol. La configuración durante la conjunción superior para Mercurio es Mercurio-Sol-Tierra y en esta oportunidad sí lo podremos observar en el cielo, puesto que su cara más brillante, la cara iluminada por el Sol estará orientada hacia la Tierra.

Bajo esta configuración resulta imposible observar a Mercurio en el cielo por dos razones, la primera tiene que ver con que al encontrarse entre el Sol y la Tierra, nos estará mostrando su cara oscura, tal como lo hace la luna nueva, y la segunda se debe a que al encontrarse en esa posición, el brillo del Sol tampoco nos permitiría observar al planeta a simple vista. 

 

Ya conocemos cómo suceden las conjunciones en los planetas inferiores, pero ¿qué podemos decir respecto a la elongación? Recordemos que la elongación de un astro se refiere a la distancia angular que existe entre el mismo y el Sol.

Para los planetas inferiores, los valores de elongación son limitados y adquieren un valor máximo que depende de la distancia que exista entre el planeta considerado y el Sol. Si un planeta inferior se encuentra en su máxima elongación significa que el mismo se encontrará lo más alejado del Sol posible y por ende será el mejor momento para observarlo, pues al estar tan alejado del disco solar, su brillo no nos impide poder ver el planeta sobre el cielo nocturno.

La máxima elongación puede ser Este u Oeste, según se encuentre el planeta considerado al  Este u Oeste del Sol, visto desde la Tierra. Así podremos ver durante algunos pocos días al año a Mercurio o Venus como una «estrella vespertina» cuando el planeta esté en máxima elongación Este, poniéndose sobre el horizonte Oeste después del Sol. Esto también permite ver al planeta con un efecto de fase creciente, tal cual ocurre con la Luna. El planeta será “estrella matutina” cuando tenga máxima elongación Oeste, siendo posible de observar cerca del amanecer.

La máxima elongación de Mercurio llega hasta los 28º como máximo, y para que pueda ser observado en el cielo debe separarse al menos 12º del Sol, mientras que para Venus, al encontrarse sobre una órbita más alejada del Sol, el valor de máxima elongación aumenta poco menos del doble respecto a Mercurio, encontrándose el mismo entre los 45º y 47º grados.

La siguiente imagen muestra las posiciones en que el planeta inferior Mercurio alcanza la máxima elongación Este y Oeste. 

Finalmente, la última de las configuraciones posibles que involucran a los planetas inferiores, se da cuando alguno de estos planetas se encuentran cerca del plano orbital terrestre, y se puede observar el paso de ellos por frente del disco solar. Este fenómeno conocido como tránsito planetario solo es posible para Mercurio y Venus, pues los planetas superiores al tener su órbita más allá de la órbita terrestre, en ningún momento durante de su recorrido se ubicaran entre el Sol y la Tierra, para lograr tal configuración.

Una de las condiciones que deben existir para que se produzca un tránsito es que el planeta debe estar en conjunción inferior, pero a su vez, estar en conjunción inferior no significa condición suficiente ni garantiza que se produzca dicho tránsito, pues los planos orbitales de los planetas inferiores no se encuentran exactamente en el mismo plano de la órbita terrestre. Por ejemplo, la órbita de Mercurio se ubica en un plano inclinado 7° respecto del plano de la eclíptica (plano orbital terrestre), mientras que el plano orbital de Venus tiene una inclinación de 3,4º respecto al mismo. 

En la siguiente imagen podemos observar las diferentes inclinaciones de los planos orbitales correspondientes a los planetas inferiores, respecto al plano orbital terrestre.

 

Desde otra perspectiva, las inclinaciones de las órbitas de los planetas interiores, respecto al plano orbital terrestre se pueden observar de la siguiente manera:

 

A continuación se muestran imágenes reales del tránsito de Mercurio, ocurrido el 11 de noviembre de 2019, el más reciente. Para poder observar nuevamente un tránsito de este planeta, deberemos esperar unos 11 años. 

Se debe aclarar que los tránsitos planetarios son eventos que no pueden ser observados a simple vista dado que el fenómeno involucra al Sol, y observar nuestra estrella sin protección alguna para nuestros ojos, puede generar daños irreparables en nuestra visión. Para evitar cualquier tipo de riesgo, lo apropiado es utilizar instrumentos especialmente diseñados para observar el Sol, pues los mismos poseen filtros que bloquean la radiación solar, protegiendo  nuestros ojos. 

Imagen. Tránsito de Mercurio. La fotografía muestra el paso de Mercurio por delante del Sol, que apenas puede apreciarse como un punto minúsculo frente al gran disco solar. 

Fuente: nasa.gov

La siguiente figura muestra un resumen de las posibles configuraciones que se pueden dar  entre los planetas inferiores, el Sol y la Tierra:

Ahora consideremos los planetas superiores. Para este grupo de planetas el significado de elongación sigue siendo el mismo, con la diferencia que para estos planetas (superiores) la elongación no tiene un valor limitado como sucede con los planetas inferiores, con lo cual las configuraciones posibles son la conjunción cuando la distancia angular o elongación sea igual a 0º, oposición cuando la Tierra se encuentre entre el Sol y el Planeta, es decir cuando la elongación del planeta sea igual 180º, y cuadratura cuando la configuración entre el Sol, la Tierra y el Planeta formen un ángulo de 90º. En este último caso, se dice que la distancia angular o elongación del planeta es igual a 90º. 

¿Qué es la Cuadratura?

La cuadratura es la configuración que se genera entre el planeta considerado, la Tierra y el Sol cuando el ángulo que se forma entre la línea que une el centro de la Tierra y el Sol, y la línea que une el planeta y el Sol es igual a 90°. Esto es lo mismo que decir que la elongación del planeta es de 90º. De igual forma que ocurre con la máxima elongación, las cuadraturas también pueden ser Este u Oeste, según el planeta considerado se ubique al Este u Oeste del Sol, visto desde la Tierra. 

La siguiente imagen muestra qué posiciones toma el planeta para estar en cuadratura.

Algo que debemos tener en cuenta cuando nos referimos a los planetas superiores es que para ellos no es posible la configuración de conjunción inferior pues, como dijimos antes, ninguno de los planetas que forman parte de este grupo nunca podrán ubicarse entre la Tierra y el Sol, por lo tanto, las configuraciones posibles para este grupo se conocen como conjunción, con una elongación mínima de 0° grados y oposición, en el momento de máxima elongación, con un ángulo igual a 180º.

La conjunción (superior) se genera cuando el planeta se sitúa por detrás del Sol. Así, las líneas que unen a la Tierra, con el planeta y a la Tierra con el Sol, forman un ángulo de cero grados. Nuevamente estamos frente a un valor de mínima elongación del planeta, característica de la conjunción superior. 

Este tipo de conjunciones serán visibles en el cielo según sea la posición del planeta superior sobre su órbita. 

¿Por qué hacemos esta aclaración? Recordemos que si bien el planeta podría mostrarnos su cara más brillante, no debemos pasar por alto un detalle, y es que los planos orbitales de algunos de ellos, sobre todo Saturno y Júpiter, se encuentran orientados casi sobre el plano orbital terrestre, pues la inclinación de sus órbitas respecto a la eclíptica son 2,5º y 1,3º respectivamente. Teniendo en cuenta este detalle no menor, la visibilidad del planeta superior en conjunción con el Sol queda muy limitada, resultando casi imposible de observar el planeta en el cielo debido al resplandor generado por el disco solar.

La configuración llamada Conjunción para planetas superiores se genera de la siguiente manera:

Existen conjunciones planetarias que no involucran al Sol, es decir las conjunciones que se dan entre dos o más planetas, suelen ser las más atractivas a la vista de las personas para ser observadas en la noche, pues involucran astros que suelen ser muy brillantes en el cielo, y generalmente se encuentran muy próximos entre sí.

En este caso, para que resulte posible observar este fenómeno, por la misma razón de las conjunciones que involucran al Sol, la misma no debería producirse en cercanía a nuestra estrella en su posición aparente en el cielo, pues de nuevo, su brillo impediría ver el brillo que reflejan los planetas o las estrellas.

A continuación se muestran imágenes de algunas conjunciones entre planetas, en particular entre Júpiter y Saturno. En la primera imagen se muestra una secuencia de las diferentes posiciones entre ambos, haciendo notar cómo, a medida que transcurren los meses, la distancia angular entre ambos va disminuyendo, hasta encontrarse juntos casi en un mismo punto en el cielo.

En la siguiente imagen se muestra la misma configuración, pero con vista desde fuera de nuestro planeta. Allí se puede observar como el centro de la Tierra, se alinea con el centro de Saturno y Júpiter. 

Finalmente, en cuanto a la oposición, podemos decir que esta configuración se da cuando el planeta se encuentra exactamente en dirección opuesta al Sol. Si tuviéramos la posibilidad de observar esta configuración desde afuera de nuestro planeta, podríamos ver que la Tierra está ubicada entre el planeta considerado y el Sol (configuración Sol-Tierra-planeta). Este es el momento en que el planeta se encuentra más cerca de la Tierra, y es cuando lo podemos observar en el cielo más brillante de lo habitual. 

Esta configuración resulta imposible de realizar si se consideran los planetas inferiores. Tal como sucede en la conjunción inferior con los planetas superiores, en la oposición, los planetas inferiores quedan imposibilitados para dicha configuración, pues en este caso sus órbitas elípticas no se extienden más allá de la órbita terrestre.

A continuación y para finalizar, se muestran en resumen todas la configuraciones posibles que involucran al Sol la Tierra y un planeta superior: