Gran conjunción

Una gran conjunción es una conjunción de los planetas Júpiter y Saturno , cuando los dos planetas aparecen más próximos entre sí en el cielo. Las grandes conjunciones ocurren aproximadamente cada 20 años cuando Júpiter "supera" a Saturno en su órbita . Se las denomina "grandes" por ser, con diferencia, las conjunciones más raras entre planetas visibles a simple vista ^[1] (es decir, excluyendo a Urano y Neptuno ).

La separación entre los planetas varía de una conjunción a otra, y la mayoría de los eventos son de entre 0,5 y 1,3 grados (30 a 78 minutos de arco , o de 1 a 2,5 veces el ancho de una luna llena ). Las conjunciones muy cercanas ocurren con mucha menos frecuencia (aunque el máximo de 1,3° sigue estando cerca según los estándares de los planetas interiores ): las separaciones de menos de 10 minutos de arco solo han ocurrido cuatro veces desde 1200, la más reciente en 2020. ^[2]

Las grandes conjunciones atrajeron una considerable atención en el pasado como presagios. Durante la Baja Edad Media y el Renacimiento fueron un tema abordado por los astrónomos-astrólogos precientíficos y de transición del período hasta la época de Tycho Brahe y Johannes Kepler , por pensadores escolásticos como Roger Bacon ^[3] y Pierre d'Ailly , ^[4] y se mencionan en obras populares y literarias de autores como Dante ^[5] Lope de Vega ^[6] y Shakespeare . ^[7] Este interés se remonta en Europa a las traducciones de textos árabes, especialmente el libro de Albumasar sobre conjunciones. ^[8]

Las agrupaciones de varios planetas se consideraron aún más significativas. Los chinos aparentemente recordaron la agrupación de los cinco planetas en 1953 a. C., y notaron la agrupación de todos menos Venus en 1576 a. C. y de los cinco en 1059 a. C. Estos estaban conectados en el pensamiento chino con la fundación de las primeras tres dinastías históricas, la dinastía Xia , la dinastía Shang y la dinastía Zhou . Los intervalos involucrados, de 377,8 años (19 grandes intervalos de conjunción) y 516,4 años (26 grandes intervalos de conjunción) traen a Marte de nuevo aproximadamente a la misma posición. Repeticiones posteriores del período de 516 años conducen a la agrupación en 1524 d. C., considerada ominosa en Europa en el momento de la Reforma Radical , y la próxima agrupación de septiembre de 2040, que involucrará a los cinco planetas nuevamente, en un lapso de longitud de menos de 7°. ^{[9] [10]}

En promedio, las grandes temporadas de conjunción ocurren una vez cada 19,859 años julianos (cada uno de los cuales tiene 365,25 días). Este número se puede calcular mediante la fórmula del período sinódico .

${\displaystyle {\frac {1}{\left({\frac {1}{J}}-{\frac {1}{S}}\right)}}\aproximadamente 7253,46\;\mathrm {días} \displaystyle ,}$

donde J y S son los períodos orbitales de Júpiter (4332,59 días) y Saturno (10759,22 días), respectivamente. ^[2] Esto es aproximadamente 52 días menos que 20 años, pero en la práctica, el tamaño de la órbita de la Tierra puede hacer que las grandes conjunciones se repitan en cualquier momento entre 18 años y 10 meses y 20 años y 8 meses después de la anterior. (Véase la tabla siguiente.) Dado que los períodos equivalentes de otros pares de planetas a simple vista son todos inferiores a 900 días, esto hace que las grandes conjunciones sean las más raras.

Ocasionalmente, hay más de una gran conjunción en una estación, lo que sucede cuando están lo suficientemente cerca de la oposición : esto se llama una triple conjunción (que no es exclusiva de las grandes conjunciones). En este escenario, Júpiter y Saturno ocuparán la misma ascensión recta en tres ocasiones o la misma longitud eclíptica en tres ocasiones, dependiendo de la definición de "conjunción" que se use (esto se debe al aparente movimiento retrógrado y sucede en cuestión de meses). La triple conjunción más reciente ocurrió en 1980-81 ^[11] y la próxima será en 2238-39.

La gran conjunción más reciente ocurrió el 21 de diciembre de 2020, y la próxima ocurrirá el 4 de noviembre de 2040. Durante la gran conjunción de 2020, los dos planetas estaban separados en el cielo por 6 minutos de arco en su punto más cercano, que fue la distancia más cercana entre los dos planetas desde 1623. ^[12] La cercanía es el resultado de que la conjunción ocurre en la proximidad de una de las dos longitudes donde las dos órbitas parecen intersectarse cuando se ven desde el Sol (que tiene un punto de vista similar a la Tierra).

Las grandes conjunciones de Júpiter y Saturno se repiten cada ~120°, la trayectoria de Saturno relativa a Júpiter en azul.

El trígono de Kepler, un diagrama de grandes conjunciones del libro De Stella Nova de Johannes Kepler de 1606

Como 19,859 años equivalen a 1,674 órbitas de Júpiter y 0,674 órbitas de Saturno, tres de estos períodos se aproximan a un número entero de revoluciones. Como las grandes conjunciones sucesivas ocurren con una separación de casi 120°, sus apariciones forman un patrón triangular. En una serie, cada tercera conjunción regresa después de unos 60 años a las proximidades de la primera. Se observa que estos retornos están desplazados unos 8° con respecto a las estrellas fijas, por lo que no más de cuatro de ellos ocurren en la misma constelación zodiacal . Por lo general, las conjunciones ocurren en una de las siguientes triplicidades o trígonos de constelaciones zodiacales:

1. Aries, Sagitario y Leo
2. Tauro, Capricornio y Virgo
3. Géminis, Acuario y Libra
4. Cáncer, Piscis y Escorpio

Después de unos 220 años, el patrón cambia al siguiente trígono y en unos 800 o 900 años vuelve al primer trígono. ^[13]

Los tres puntos del triángulo giran en la misma dirección que los planetas a un ritmo de aproximadamente un sexto de revolución cada cuatro siglos, lo que crea conjunciones especialmente cercanas en un ciclo de aproximadamente cuatro siglos. Actualmente, las longitudes de las grandes conjunciones cercanas son de unos 307,4 y 127,4 grados, en Capricornio y Cáncer respectivamente.

En astrología, a cada patrón triangular se le atribuía uno de los cuatro elementos . Se daba especial importancia a la ocurrencia de una gran conjunción en un nuevo trígono, que se produce después de unos 240 años como máximo. ^[14] Se atribuía una importancia aún mayor al comienzo de un nuevo ciclo después de que se hubieran visitado los cuatro trígonos. Los astrólogos medievales solían dar 960 años como duración del ciclo completo, tal vez porque en algunos casos se necesitaban 240 años para pasar de un trígono al siguiente. ^[14] Si un ciclo se define por el momento en que las conjunciones vuelven a la misma ascensión recta en lugar de a la misma constelación, entonces, debido a la precesión axial , el ciclo es inferior a 800 años. ^[15] El uso de las tablas alfonsinas aparentemente condujo al uso de signos de precesión, y Kepler dio un valor de 794 años (40 conjunciones). ^{[14] [5]}

A pesar de los errores matemáticos y de algunos desacuerdos entre los astrólogos sobre cuándo comenzaron los trígonos , la creencia en la importancia de tales eventos generó una corriente de publicaciones que creció de manera constante hasta fines del siglo XVI. Como la gran conjunción de 1583 fue la última en el trígono de agua, se suponía que anunciaba cambios apocalípticos; en 1586 se emitió una bula papal contra la adivinación, pero como no sucedió nada significativo para el temido evento de 1603, el interés público murió rápidamente. Para cuando comenzó el siguiente trígono, el consenso científico moderno había condenado la astrología como pseudociencia y los astrónomos ya no percibían las alineaciones planetarias como presagios. ^[16] Sin embargo, en el año 1962, cuando los cinco planetas formaron un cúmulo de 17° de ancho, hubo una preocupación considerable. ^[17]

El plano orbital de Saturno está inclinado 2,485 grados con respecto al de la Tierra, y el de Júpiter está inclinado 1,303 grados. Los nodos ascendentes de ambos planetas son similares (100,6 grados para Júpiter y 113,7 grados para Saturno), lo que significa que si Saturno está por encima o por debajo del plano orbital de la Tierra, Júpiter normalmente también lo está. Debido a que estos nodos se alinean tan bien, sería de esperar que ningún acercamiento más cercano fuera mucho peor que la diferencia entre las dos inclinaciones. De hecho, entre el año 1 y el 3000, las distancias máximas de conjunción fueron de 1,3 grados en 1306 y 1940. Las conjunciones en ambos años ocurrieron cuando los planetas estaban más inclinados hacia fuera del plano: longitud 206 grados (por lo tanto por encima del plano) en 1306, y longitud 39 grados (por lo tanto por debajo del plano) en 1940. ^[2]

La siguiente tabla ^[2] detalla las grandes conjunciones entre 1200 y 2400. Las fechas se dan para las conjunciones en ascensión recta (las fechas para las conjunciones en longitud eclíptica pueden diferir en varios días). Las fechas anteriores a 1582 corresponden al calendario juliano, mientras que las posteriores a 1582 corresponden al calendario gregoriano .

La longitud se mide en sentido antihorario desde la ubicación del Primer Punto de Aries (la ubicación del equinoccio de marzo) en la época J2000 . Este sistema de coordenadas no rotatorio no se mueve con la precesión de los ejes de la Tierra , por lo que es adecuado para los cálculos de las ubicaciones de las estrellas. (En astrometría, la latitud y la longitud se basan en la eclíptica, que es la órbita de la Tierra extendida hacia el Sol y en contra del Sol indefinidamente). El otro sistema de coordenadas de conjunción común se mide en sentido antihorario en ascensión recta desde el Primer Punto de Aries y se basa en el ecuador de la Tierra y el meridiano del punto del equinoccio, ambos extendidos hacia arriba indefinidamente; las separaciones eclípticas suelen ser menores.

La distancia es la separación angular entre los planetas en sesentavos de grado ( minutos de arco ) y la elongación es la distancia angular desde el Sol en grados. Una elongación entre alrededor de −20 y +20 grados indica que el Sol está lo suficientemente cerca de la conjunción como para que sea difícil o imposible de ver, a veces más difícil en algunas latitudes geográficas y menos difícil en otros lugares. Tenga en cuenta que el momento exacto de la conjunción no se puede ver en todas partes, ya que está debajo del horizonte o es de día en algunos lugares, pero un lugar en la Tierra afecta la separación mínima menos de lo que lo haría si estuviera involucrado un planeta interior . Las elongaciones negativas indican que el planeta está al oeste del Sol (visible en el cielo de la mañana), mientras que las elongaciones positivas indican que el planeta está al este del Sol (visible en el cielo de la tarde).

La gran serie de conjunciones es aproximadamente análoga a la serie de Saros para los eclipses solares (que son conjunciones Sol-Luna). Las conjunciones en una serie particular ocurren con una diferencia de aproximadamente 119,16 años. La razón por la que ocurre cada seis conjunciones en lugar de cada tres es que 119,16 años está más cerca de un número entero de años que ⁠119,16/2⁠ = 59,58 es, por lo que la Tierra estará más cerca de la misma posición en su órbita y las conjunciones parecerán más similares. Todas las series tendrán progresiones en las que las conjunciones cambiarán gradualmente de solo visibles antes del amanecer a visibles durante la noche, a solo visibles después del atardecer y finalmente regresarán al cielo de la mañana nuevamente. La ubicación en el cielo de cada conjunción en una serie debería aumentar en longitud en 16,3 grados en promedio, lo que hace un ciclo completo en relación con las estrellas en promedio una vez cada 2634 años. Si, en cambio, usamos la convención de medir la longitud hacia el este desde el Primer Punto de Aries, debemos tener en cuenta que el equinoccio circula una vez cada c. 25 772 años , por lo que las longitudes medidas de esa manera aumentan ligeramente más rápido y esos números se convierten en 17,95 grados y 2390 años.

Una conjunción puede ser miembro de una conjunción triple . En una conjunción triple, la serie no avanza de a uno en cada evento, ya que la constelación y el año son iguales o cercanos, esta es la única ocasión en la que las grandes conjunciones pueden estar separadas por menos de 20 años. ^[2]

Al estudiar la gran conjunción de 1603, Johannes Kepler pensó que la Estrella de Belén podría haber sido el origen de una gran conjunción. Calculó que una triple conjunción de Júpiter y Saturno ocurrió en el año 7 a. C. (−6 usando la numeración astronómica de los años ); ^{[18] [19]}

Los astrónomos de la Academia de Cracovia ( Jan Muscenius , Stanisław Jakobejusz, Nicolaus Schadeck, Petrus Probosczowicze y otros) observaron la gran conjunción de 1563 para comparar las Tablas Alfonsinas (basadas en un modelo geocéntrico ) con las Tablas Pruténicas (basadas en el heliocentrismo copernicano ). En las Tablas Pruténicas los astrónomos encontraron que Júpiter y Saturno estaban tan cerca uno del otro que Júpiter cubría a Saturno ^[20] (la separación angular real fue de 6,8 minutos el 25 de agosto de 1563 ^[2] ). Las Tablas Alfonsinas sugirieron que la conjunción debería observarse en otro día, pero el día indicado por las Tablas Alfonsinas la separación angular fue de 141 minutos. Los profesores de Cracovia sugirieron seguir las predicciones copernicanas más precisas y entre 1578 y 1580 el heliocentrismo copernicano fue disertado tres veces por Valentin Fontani. ^[20]

Esta conjunción también fue observada por Tycho Brahe , quien se dio cuenta de que las tablas de Copérnico y Ptolomeo utilizadas para predecir la conjunción eran inexactas. Esto lo llevó a darse cuenta de que el progreso en astronomía requería una observación sistemática y rigurosa, noche tras noche, utilizando los instrumentos más precisos disponibles. ^[21]

La gran conjunción de 2020 fue la más cercana desde 1623 ^{[12] [2]} y la octava más cercana de los primeros tres milenios d.C., con una separación mínima entre los dos planetas de 6,1 minutos de arco . ^[2] Esta gran conjunción también fue la conjunción cercana más fácilmente visible desde 1226 (ya que las conjunciones cercanas anteriores en 1563 y 1623 estaban más cerca del Sol y, por lo tanto, eran más difíciles de ver). ^[22] Ocurrió siete semanas después de la conjunción heliocéntrica, cuando Júpiter y Saturno compartían la misma longitud heliocéntrica. ^[23]

La separación más cercana ocurrió el 21 de diciembre a las 18:20 UTC, ^[11] cuando Júpiter estaba 0,1° al sur de Saturno y 30° al este del Sol. Esto significó que ambos planetas aparecieron juntos en el campo de visión de la mayoría de los telescopios pequeños y medianos (aunque eran distinguibles entre sí sin ayuda óptica). ^[24] Durante la aproximación más cercana, ambos planetas parecían ser un objeto binario a simple vista. ^[22] Desde latitudes medias del norte, los planetas fueron visibles una hora después de la puesta del sol a menos de 15° de altitud sobre el horizonte suroeste en la constelación de Capricornio . ^{[25] [26]}

La conjunción atrajo considerable atención de los medios, y las fuentes de noticias la llamaron la "Estrella de Navidad" debido a la proximidad de la fecha de la conjunción a la Navidad , y por ser una gran conjunción una de las explicaciones hipotéticas para la Estrella de Belén bíblica . ^[27]

• 
  Fotografía tomada dos días antes del acercamiento más cercano con una separación de aproximadamente 15 minutos de arco.
• 
  Gran conjunción fotografiada el 19 de diciembre de 2020, con un telescopio SCT de 360 ​​mm (14 pulgadas) y CCD color.
• 
  Simulación del mejor escenario posible a través de un telescopio.
• 
  Fotografía de la gran conjunción de 2020 tomada dos días antes del máximo acercamiento con las cuatro lunas galileanas visibles alrededor de Júpiter. ( Titán también se puede ver a la derecha de Saturno).
• 
  21 de diciembre de 2020, Júpiter y Saturno, Bresser Messier de 130 mm
• 
  Fotografía que representa la gran conjunción, tomada desde Siracusa, Italia.
• 
  Fotografía de Júpiter y Saturno con la Luna el 16 de diciembre de 2020

Además de ser una triple conjunción, se espera que la gran conjunción de 7541 presente dos ocultaciones : una parcial el 16 de febrero y otra total el 17 de junio. ^[11] La superposición requiere una separación de menos de aproximadamente 0,4 minutos de arco. Esta será la primera ocultación entre los dos planetas desde 6857 a. C., y el único caso de dos ocultaciones dentro del mismo año en quizás un millón de años. ^{[28] [2]}

• Astronomía posicional

Wikimedia Commons tiene medios relacionados con Conjunciones de Júpiter - Saturno y Júpiter Conjunción Saturno en diciembre de 2020 .

• Simulación del movimiento orbital de Júpiter y Saturno en GeoGebra
• La conjunción de Júpiter y Saturno del 21 de diciembre de 2020
• ¡La conjunción excepcional de Júpiter y Saturno el 21 de diciembre de 2020! (en francés e inglés)
• Grandes conjunciones Archivado el 6 de diciembre de 2020 en Wayback Machine.