Elongación (astronomía)

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

La mayor elongación es la separación angular máxima. Las tablas astronómicas y los sitios web, como Heavens-Above , pronostican cuándo y dónde los planetas alcanzarán su próxima elongación máxima.

A veces, el término elongación puede referirse a la distancia angular de la Luna respecto de la Tierra o del satélite natural de otro planeta respecto de su planeta central, por ejemplo, la distancia angular de Ío respecto de Júpiter .

Una cuadratura ocurre 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 inferior se produce cuando la posición de este planeta, en su trayectoria orbital alrededor del Sol, es tangente al observador en la Tierra. Dado que un planeta inferior se encuentra dentro del área de la órbita de la Tierra alrededor del Sol, la observación de su elongación no debería representar un gran desafío (en comparación con los objetos del cielo profundo , por ejemplo). Cuando un planeta está en su mayor elongación, aparece más alejado del Sol visto desde la Tierra, por lo que su apariencia también es mejor 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 la 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 eclíptico e invariable .

Las mayores elongaciones de un planeta ocurren periódicamente, con una mayor elongación oriental seguida de una mayor 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 es el período sinódico del planeta.

Sea T el período (por ejemplo, el tiempo entre dos elongaciones orientales máximas), ω la velocidad angular relativa, ω _e la velocidad angular de la Tierra y ω _p 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, los períodos de revolución alrededor del Sol, llamados períodos siderales ).

Por ejemplo, el año de Venus ( período sideral ) es de 225 días y el de la Tierra es de 365 días. Por lo tanto, el período sinódico de Venus , que indica el tiempo entre cada dos máximas elongaciones 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 mayor elongación requiere un análisis mucho más complicado de la mecánica orbital.

Los planetas superiores , los planetas enanos y los asteroides experimentan un ciclo diferente. Después de la conjunción , la elongación de un objeto de este tipo continúa aumentando hasta que se acerca a un valor máximo mayor de 90° (imposible con planetas inferiores), que se conoce como oposición y también puede examinarse como una conjunción heliocéntrica con la Tierra. Esto es arquetípicamente muy cercano a 180°. Tal como lo ve un observador en el planeta superior en oposición, la Tierra parece estar 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 cualquier objeto de este tipo con respecto al Sol (visto desde la Tierra) difiere en (es) 180°; por lo tanto, ignora cuánto difiere el objeto del plano de la órbita de la Tierra. Por ejemplo, Plutón , cuya órbita está muy inclinada con respecto al plano esencialmente coincidente de los planetas, tiene una elongación máxima mucho menor que 180° en oposición. El término de seis palabras "elongación aparente máxima del 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 están sobre el horizonte toda la noche. La variación en magnitud causada por cambios en la elongación es mayor cuanto más cerca está la órbita del planeta de la 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 es 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 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.

Como los asteroides viajan en una órbita no mucho mayor que la de la Tierra, su magnitud puede variar mucho dependiendo de su elongación. Se pueden ver más de una docena de objetos en el cinturón de asteroides con binoculares 10x50 en una oposición promedio, pero de ellos, solo Ceres y Vesta están siempre por encima del límite binocular de +9,5 cuando los objetos están en sus peores puntos de su oposición orbital (elongaciones más pequeñas).

En ocasiones, el término elongación puede referirse a la distancia angular de una luna de otro planeta respecto de su planeta central, por ejemplo, la distancia angular de Ío respecto de 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 referirse a máxima elongación septentrional y máxima elongación meridional , debido a la muy elevada inclinación del eje de rotación de Urano.

• Aspectos de Venus para las mayores elongaciones de Venus
• Conjunción (astronomía)

• Calculadora del buscador de mercurio (máximas elongaciones del mercurio)