Download II-411 EFEMERIDES COMET O ASTER 160519

---------------------------------------------------------------------------------------------EJERCICIO 411: CALCULO DE LA EFEMERIDES DE
UN COMETA O DE UN ASTEROIDE,
EL CASO DEL ASTEROIDE 99942 APOPHIS
---------------------------------------------------------------------------------------------Objetivos
- Aprender a manejar herramientas de internet
- Aprender a hacer una efemérides de un cometa o un asteroide
- Aprender a interpretar estos resultados
1. INTRODUCCION
Ahora queremos calcular una efeméride para nuestro objeto de
estudio. Una efeméride es una tabla de coordenadas del objeto vs
tiempo. Si el objeto está fijo en el cielo, no se mueve, como en el caso
de una estrella o de una galaxia, no es necesario calcular una efeméride.
El caso de un asteroide o de un cometa es más complicado pues el
objeto no preserva sus coordenadas en el tiempo.
En ambos casos la visibilidad del objeto dependerá de su Altura
sobre el horizonte.
El Centro de Planetas Menores, es el centro de recopilación de
datos de objetos del sistema solar y de sus efemérides, autorizado por la
Unión Astronómica Internacional, IAU. Esta es su página:
Figura 1. La página de entrada del Minor Planet Center. Clickeando en
cada una de las opciones se pueden conocer los servicios prestados por
este centro.
http://www.minorplanetcenter.org/iau/MPEph/MPEph.html
Para poder calcular una efeméride se necesitan los elementos
orbitales del objeto. Si se utiliza el programa suministrado por el Centro
de Planetas Menores, esto no es necesario, porque el Centro tiene los
elementos orbitales en sus bases de datos. Solo basta introducir el
código del objeto. Así es como se puede sacar una efeméride corregida
por la influencia de los planetas. La información debe ser introducida en
las casillas como se muestra en la Figura 2.
Figura 2.
Apophis.
La página del MPC con la entrada del asteroide 99942
Hay que introducir el código del observatorio. 303 corresponde a
Mérida. 808 corresponde a CASLEO. I11 corresponde al telescopio
Gemini de 8 m en Cerro Pachón, Chile, etc. Pero usted puede introducir
sus coordenadas locales.
Introduzca el número del objeto. Para un cometa no periódico, por
ejemplo el famoso cometa Hyakutake su designación científica es
C/1996 B2. Para un cometa periódico, su número. Por ejemplo 2P
corresponde al cometa Encke, 1P al cometa Halley. Para un asteroide
introduzca su número. Por ejemplo 596 corresponde al asteroide
Scheila.
Clickee en “Get Ephemeris” y en segundos tendrá una efeméride
muy completa.
2. EL CASO DEL COMETA C/1996 B2 HYAKUTAKE
Para saber cuál es la mejor hora de observación del objeto, vamos
a calcular una efeméride cada día para todo el año de este objeto.
Como hora vamos a tomar las 12 de la noche locales, o sea, media
noche en Tiempo Universal. Para cada país el Tiempo Universal será
diferente. Para Colombia a las 7 de la noche (= 19h) son las 0:00 horas
de Greenwich ó 00 UT. A las 12 de la noche locales, son las 05 UT.
Pongamos en la casilla las 5 UT, y vamos a calcular 365 días de todo el
año.
Ahora en el listado veamos cuando la Elongación (ángulo SolTierra-Objeto) es máximo, o cuando la altura del objeto sobre el
horizonte es máxima para el lugar escogido.
Figura 3. Ejemplo de cálculo de una efeméride. La elongación máxima
respecto al Sol, El, (137.4°), ocurre el 21 de Marzo. La altura máxima
del objeto sobre el horizonte ocurre el 22 de Marzo. Durante este tiempo
el Sol está unos 80 grados bajo el horizonte. La Tabla además informa
del azimut del objeto y de su altura sobre el horizonte.
Las columnas dan la fecha; la hora en UT; la AR (2000); la
Declinación (2000); Delta = distancia a la Tierra; r = distancia al Sol; El =
elongación = ángulo Sol-Tierra-Objeto; Ph = fase = ángulo Sol-objetoTierra; la magnitud m2 (en blanco en este caso); Sky motion =
movimiento en el cielo, “/minuto y PA= ángulo de posición; Sun Alt=
altura del sol sobre el horizonte (si es de noche debe ser negativo);
Moon Phase = fase de la Luna, 1.0 = llena; Distancia = distancia de la
Luna al objeto en grados; Alt = altura de la Luna en grados.
Note que en la columna de latitud del objeto algunos valores son
negativos lo cual corresponde a un objeto por debajo del horizonte. Para
evitar este problema, selecciones en la página del MPC dos opciones
debajo de las fechas, tituladas:
a- Suprimir la salida si el Sol está por encima del horizonte
b- Suprimir la salida si el objeto está por debajo del horizonte
Una vez hecho este cálculo se repite para la fecha óptima desde
0h UT hasta 24h UT y se determina la mejor hora de observación para la
mejor fecha encontrada.
Tarea 1. Para obtener los elementos orbitales del objeto, continúe
bajando en la página hasta que llegue a una Tabla grande con el título
“Format for elements output”.
Allí marque con un punto la ventana
“MPC 8-line”. Cuando solicite la efeméride esta regresará con un listado
de los elementos orbitales al principio. Obtenga los elementos orbitales
de nuestro objeto.
Tarea 2. Utilizando el programa del CBAT, calcule una efeméride para
el cometa Hyakutake, comenzando el 1° de Enero de 1996 y terminando
el 31 de Diciembre de 1996. Grafique la elongación vs la fecha. La
elongación no puede ser menor que unos 80º porque entonces el objeto
está muy cerca del Sol. Basándose en la elongación y en la altura sobre
el horizonte graficados en su gráfico, decida cuál es la “ventana de
observación”, cuando la observación del objeto es favorable. Los
criterios para definir la ventana de observación son: 1) altura sobre el
horizonte > 30º. 2) Elongación del Sol > 80º.
Escriba sus resultados en una Tabla así:
Inicio de Ventana=
Fin de Ventana=
Mejor fecha de
Elongación=
Encontrar ventanas de observación es una tarea frecuente de
un astrónomo observacional.
Tarea 3. Con la mejor fecha de observación vuelva a correr el programa
con un intervalo de 1 hora, y determine la mejor hora para observarlo.
Haga un gráfico de Altura vs hora y otro de azimut vs hora.
3. EL CASO DEL ASTEROIDE 99942 APOPHIS
Hay otro lugar que también da efemérides de objetos del sistema
solar, y ese es la aplicación del Laboratorio de Propulsión Jet, JPLHorizons. Esta página se muestra en la Figura 3.
http://ssd.jpl.nasa.gov/horizons.cgi#top
Si bien uno podría pensar que los resultados del MPC y el del JPL
deberían ser los mismos, este no es el caso. Cada centro determina una
órbita usando sus propias observaciones y metodología, así que puede
haber ligeras diferencias en el resultado. Vamos
a
calcular
una
efeméride para 99942 usando ambos centros de cálculo.
Figura 4. La página de entrada de JPL-Horizons.
Apophis es un asteroide que pasará muy cercano a la Tierra en el
año 2029. De hecho en la actualidad se calcula que pasará a la altura
de los satélites geo-estacionarios lo cual significa que podría chocar con
la Tierra si hubiese un pequeño cambio en su órbita. Nos interesa pues
predecir cuando, como y a que distancia va a ocurrir este evento, y
desde donde será visible.
En las casillas de Target Body coloque el número del objeto.
Tarea 1
1- Primero solicite la efemérides desde el 2019 01 01 por 365 días con
un intervalo de 1 día y de ese modo identifique la fecha aproximada.
Coloque sus coordenadas geográficas.
2- Ahora afine la búsqueda y solicite la fecha de acercamiento mínimo,
desde un día antes hasta otro día despué. Ahora solicite la efemérides
cada hora.
3- Ahora haga una solicitud cada 10 minutos alrededor de la fecha de
mínimo acercamiento. El momento del mínimo acercamiento se puede
determinar por un mínimo de la distancia a la Tierra, , o por un máximo
de la velocidad de encuentro en segundos de arco por día o por minuto,
”/dia o ”/min.
4- En el caso de JPL, hay que seleccionar las columnas que se desean
imprimir y estas vienen con muchas cifras significativas, asi que no hay
espacio para imprimir todas en pantalla.
Usted debe clickear en
[change] y ver que opciones le ofrece.
5- El calculo se realiza después de apretar “generate ephemeris”. Al
principio de ese listado aparecen los elementos orbitales para la fecha
solicitada.
Al final del listado hay una explicación de las columnas
impresas.
6- Ahora queremos saber desde que lugar de la Tierra la observación es
óptima. Para ello el requisito es que la AR del objeto en el mínimo
acercamiento (= tiempo sideral) ocurra a las 12 de la noche. ¿Cuál
capital del planeta es favorecida?
7- Ahorra corra la efemérides con esa capital y determine 3 momentos:
el de salida por el horizonte, el de máxima altura sobre el horizonte, y el
de puesta sobre el horizonte. Para cada uno de esos tres instantes,
determine: a) la magnitud el objeto, el azimut, la altura sobre el
horizonte. Con esa información, determine el tiempo de tránsito por el
horizonte del lugar, desde que se levanta hasta que se pone.
Tarea 1 Haga una tabla así y responda las preguntas:
Operación
Fecha mínimo acerca-miento en formato
YYYYMMDDHHMM
Distancia de mínimo
acercamiento
Velocidad máxima en
el cielo
Ascensión Recta
Declinación
MPC
JPL