Desde la Azotea

El pasado viernes 16 celebramos en el Planetario de Pamplona una mesa redonda sobre colaboración ProAm en astronomía dentro del marco del XXII Congreso Estatal de Astronomía. Este congreso es la reunión más grande de astrónomos amateur que se celebra en España y reúne desde 1976 a más de 200 astrónomos que presentan un programa variado en el que muestran las principales actividades en las que se encuentran inmersos: desde observaciones de todo tipo, divulgación, tecnología hasta ciencia, en muchos casos puntera, que se realiza en colaboración con los profesionales del ramo. Y este fue precisamente el tema que fuimos a tratar en esta mesa redonda.

Foto de los componentes de la mesa redonda, cortesía del Planetario de Pamplona, vía Twitter. De izquierda a derecha: Blanca Troughton, Angel López Sánchez. Santiago Pérez-Hoyos, Montse Campás Torrent, David Galadí.

Presidió la reunión Blanca Troughton, presidenta de la Federación de Asociaciones Astronómicas de España, que además de moderar el debate nos presentó el magnífico estudio de los recursos disponibles dentro de la Federación. Un estudio que muestra claramente las enormes capacidades de los astrónomos aficionados españoles. A continuación, Ángel Rafael López-Sánchez nos resumió los planes de la Comisión ProAm de la Sociedad Española de Astronomía, en particular los cursos que estamos planeando desarrollar para los próximos meses. Yo mismo abordé a continuación la colaboración ProAm dentro de las Ciencias Planetarias, como abordaré un poco más adelante en esta entrada. Siguió Montse Campás Torrent, del Observatorio de Montcabrer exponiendo el espectacular trabajo que vienen desarrollando en temas relacionados con cometas y otros cuerpos menores del Sistema Solar. Finalmente, David Galadí del Observatorio de Calar Alto nos mostró lo que él mismo definió como “un caso de éxito”, los cursos de fotometría que se desarrollaron en el observatorio en los últimos años. Siguió a estas presentaciones una discusión con el público acerca de cómo mejorar y ampliar este tipo de colaboraciones.

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Imagen procesada por Sebastian Voltmer basadao en las observaciones de Gerrit Kernbauer y John McKeon. Los satélites a la vista son, de izquierda a derecha, Ganímedes, Europa e Ío. Dado que el planeta gira de izquierda a derecha, la zona del impacto desapareció rápidamente de la vista.

La semana pasada volvió a saltar la noticia: por cuarta vez en los últimos años, los astrónomos aficionados Gerrit Kernbauer y John McKeon confirmaban la observación de un impacto sobre el planeta Júpiter. Nuestro compañero Ricardo Hueso, que ha liderado y participado en varios trabajos sobre los impactos de objetos de ese calibre en el planeta gigante, lo cuenta fenomenalmente en la entrada que ha escrito para el blog de Asteroid Day.

La forma en la que los astrónomos aficionados observan Júpiter se basa en la adquisición de secuencias de imágenes a alta velocidad. Lo que comúnmente se llama “una película”, para entendernos. El quid de la cuestión se centra en la selección de los frames óptimos, que, una vez superpuestos, pueden llegar a superar el límite de difracción del telescopio y proporcionarnos una imagen extraordinariamente detallada. Es lo que llamamos la técnica de Lucky Imaging, de la que ya hemos hablado en este blog.

Estos vídeos, normalmente descartados o almacenados tras el procesado, esconden a veces impactos de este calibre que pueden pasar desapercibidos con gran facilidad. Esta información, analizada a largo plazo, puede ser fundamental para determinar la tasa de impactos sobre el planeta Júpiter, que en última instancia está relacionada con la tasa de impactos sobre nuestro planeta. Esto, qué duda cabe, es muy importante para nosotros como especie. Para desvelar estos posibles impactos en los datos, el astrónomo aficionado Marc Delcroix ha desarrollado un software para detectarlos en los vídeos de los observadores. También Ricardo Hueso facilita otra opción con el mismo objetivo, a través de la base de datos PVOL.

Estos impactos están provocados en general por cuerpos con tamaños entre 10-20m, del mismo orden de magnitud que el bólido de Cheliabinsk, y deberían poder detectarse con mayor frecuencia de lo que venimos haciendo. Sin duda, cada uno de estos eventos nos hace estar más atentos a la posibilidad de que se nos pasen por alto. El equipo y las habilidades cada vez más desarrolladas con las que cuentan muchos astrónomos aficionados hoy en día hacen que en la próxima década podamos confiar en contar con una buena estadística sobre los impactos en Júpiter y, ¿por qué no?, quizá también en Saturno.

Vídeo de G. Kernbauer:

[youtube]https://youtu.be/4LiL7RYG7ac[/youtube]

Vídeo de J. McKeon:

[youtube]https://youtu.be/qAJI4gqX3Zg[/youtube]

Referencias

• The impact of a large object on Jupiter in 2009 July
  A. Sánchez-Lavega, A. Wesley, G. Orton, R. Hueso, S. Perez-Hoyos, L. N. Fletcher, P. Yanamandra-Fisher, J. Legarreta, I. de Pater, H. Hammel, A. Simon-Miller, J. M. Gomez-Forrellad, J. L. Ortiz, E. García-Melendo, R. C. Puetter and P. Chodas
  The Astrophysical Journal Letters, 715, 2, L150 (2010).

• Jupiter after the 2009 impact: Hubble Space Telescope imaging of the impact-generated debris and its temportal evolution
  H.B. Hammel, M.H. Wong, J. T. Clarke, I. de Pater, L. N. Fletcher, R. Hueso, K. Noll, G. S. Orton, S. Pérez-Hoyos, A. Sánchez-Lavega, A. A. Simon-Miller and P. A. Yanamandra-Fisher
  The Astrophysical Journal Letters, 715, 2, L155 (2010).

• The International Outer Planet Watch atmospheres node database of giant-planet images
  R. Hueso, J. Legarreta, S. Pérez-Hoyos, J.F. Rojas, A. Sánchez-Lavega and A. Morgado
  Planetary and Space Science, 58, 1152-1159 (2010).

• Impact flux on Jupiter: From superbolides to large-scale collisions.
  R. Hueso, S. Pérez-Hoyos, A. Sánchez-Lavega, A. Wesley, G. Hall, C. Go, M. Tachikawa, K. Aoki, M. Ichimaru, J. W. T. Pond, D. G. Korycansky, C. Palotai, G. Chappell, N. Rebeli, J. Harrington, M. Delcroix, M. Wong, I. de Pater, L. N. Fletcher, H. Hammel, G. S. Orton, I. Tabe, J. Watanabe, and J. C. Moreno.
  Astronomy and Astrophysics, 560, A55 (2013).

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La dura pelea contra la turbulencia atmosférica se vence en un instrumento como PlanetCam a base de seleccionar las mejores imágenes entre las miles que el instrumento es capaz de tomar en unos pocos segundos. Crédito: Ricardo Hueso, Grupo de Ciencias Planetarias UPV/EHU

Si sigues este blog, seguro que no es la primera vez que lees una entrada hablando de nuestra querida PlanetCam-UPV/EHU. Hoy celebramos con esta entrada que el diseño definitivo se encuentra ya completamente terminado y que la revista Publications of the Astronomical Society of the Pacific ha publicado nuestro informe sobre las originales características y primeros resultados de nuestra criatura. El artículo está liderado por Iñigo Mendikoa, cuya tesis doctoral en curso girará en torno al instrumento y a su capacidad para proporcionarnos información sobre las atmósferas de los planetas gigantes.

La andadura de este proyecto comenzó en 2011, con lo que ahora llamamos PlanetCam-1, desarrollado por la ingeniería ADA-Idom. Con esta cámara pudimos operar en los telescopios de 1,23m y 2,2m del Centro Astronómico Hispano Alemán de Calar Alto, el T1m del Observatorio de Pic du Midi (Francia) y el Telescopio Carlos Sánchez del Observatorio del Teide (Islas Canarias). Este instrumento nos permitía operar en el rango visible del espectro, utilizando tanto métodos de “lucky imaging“, como observando en las estrechas bandas de absorción de las atmósferas planetarias.

Así luce el instrumento montado en el telescopio de 2.2m de Calar Alto, seguramente la ubicación favorita de los miembros del equipo de observación. Crédito: Ricardo Hueso, Grupo de Ciencias Planetarias UPV/EHU

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Por si no os habéis dado cuenta, el color de Júpiter es un tema recurrente en este blog, del cual ya he hablado aquí y aquí. Y hoy nos toca abordar el tema una vez más, gracias a un artículo recientemente publicado en la revista Icarus y del cual soy coautor. El trabajo fue principalmente desarrollado durante su trabajo fin de Máster por Iñaki Ordóñez, ahora investigador en formación dentro de nuestro grupo de investigación.

¿Y qué tiene de novedoso este artículo? Lo cierto es que varios aspectos. En primer lugar, los datos que maneja: las imágenes adquiridas por la sonda Cassini con su cámara ISS durante el sobrevuelo que hizo del planeta en diciembre de 2000, durante el llamado “Millenium Flyby”. En segundo lugar, también es novedosa la forma en la que se han manejado los datos ya que Iñaki es un aguerrido usuario de datos hiperespectrales y ha sabido trasplantar, con la sabia guía de Ricardo Hueso,  algunas de sus técnicas a los datos multiespectrales (a través de unos pocos filtros) de la cámara de Cassini.

¿Dónde está cada elemento de la atmósfera de Júpiter? En la parte inferior podemos ver un mapa con algunos de sus elementos más característicos. En la superior, representamos cada punto en un diagrama de índice de altura (AOI) frente a índice de color (CI). Crédito: Ordonez-Etxeberria et al. (2016)

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La exploración planetaria requiere normalmente de años, en algunos casos décadas, de planificación y estudio y no está por tanto expuesta al capricho momentáneo de los buenos propósitos de cambio de año. Sin embargo, vivimos tiempos emocionantes para la exploración de nuestro Sistema Solar y ésta es una gran ocasión de revisar nuestra agenda de eventos para este año que ahora comienza, repleta de grandes citas, aunque alguna de ellas ya se ha visto cancelada, como enseguida veremos.

Visión artística de la misión Juno en su acercamiento a Júpiter este próximo verano. Crédito: NASA

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Vista del 3.5m de CAHA con la cámara infrarroja Omega2000 montada en su foco primario. Foto tomada por Arrate Antuñano.

Esta semana he tenido la suerte de estar observando en el telescopio de 2.2m de Calar Alto con nuestro instrumento PlanetCam-UPV/EHU, bien acompañado por Fran Sanz-Requena (UEMC) y Arrate Antuñano (UPV/EHU). Nuestros objetivos en el cielo eran casi todos los planetas del Sistema Solar: Urano y Neptuno por la tarde; Venus, Marte y Júpiter por la mañana. Sin embargo, ya he hablado mucho de estos cuerpos y nuestra cámara planetaria; hoy quiero centrarme en un instrumento nuevo que seguro que nos va a dar muchas alegrías en los próximos años. Como algunos habréis adivinado ya por el título del post, me refiero a CARMENES.

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En los últimos tiempos he colaborado en varios trabajos que pretenden arrojar luz sobre uno de los grandes misterios del planeta Júpiter: ¿de dónde viene su aspecto rojizo? Cualquier persona, al hablar de Júpiter y el color rojo, pensará inmediatamente en la estructura más grande y peculiar del planeta: la Gran Mancha Roja (o GRS de sus siglas en inglés). Sin embargo, ¿es realmente la GRS lo más rojo que podemos encontrar en el planeta? Lo cierto es que no, y esto nos puede proporcionar algunas ideas interesantes sobre el origen de la coloración en este planeta,  tal y como planteamos en un artículo liderado por Amy Simon (NASA Goddard Space Flight Center) y recientemente publicado en el Journal of Geophysical Research (Planets).

Imagen en color verdadero obtenida con el Telescopio Espacial Hubble en 1995. Las regiones indicadas han sido analizadas espectralmente para el trabajo de Simon et al. (2015). Tal y como se explica en el texto y es evidente en esta imagen, la GRS no suele ser la región más roja del planeta.

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El telescopio de 3.5m del Observatorio de Calar Alto al caer al atardecer del día 11, primera de nuestras noches en nuestra campaña usando PlanetCam-UPV/EHU

Últimamente parece estar convirtiéndose en una costumbre venir al Observatorio de Calar Alto en las semanas anteriores a la navidad. La razón es doble, por un lado seguimos trabajando en nuestro instrumento PlanetCam-UPV/EHU y por otro Júpiter lleva unos años teniendo su oposición alrededor de estas fechas. La oposición es el momento óptimo para la observación planetaria, ya que el planeta se sitúa en el punto opuesto al Sol y por lo tanto culmina más alto en el cielo y es posible verlo con un mayor tamaño. Respecto al instrumento puedo decir que está prácticamente listo, con sus dos canales trabajando bien y simultáneamente gracias al trabajo de la gente de iTec Astronómica apartir de los diseños originales de IDOM.

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El color de Júpiter está dominado por tonos pardos o rojizos. Cuando se observa a través de un pequeño telescopio, lo primero que destacan son dos bandas de color marrón paralelas al ecuador. Si observamos las imágenes que nos proporcionan las misiones espaciales como la sonda Galileo, Cassini o el Telescopio Espacial Hubble, la paleta de color se vuelve mucho más rica pero siempre con un elemento común: el rojo. Roja es la Gran Mancha Roja, por supuesto. Pardos o marrones son las llamadas bandas, en contraste con las blancas zonas, todas ellas siguiendo círculos de latitud. Todo esto no pasaría de ser una simple anécdota si no fuera por un pequeño detalle: no tenemos ni idea del porqué de esos colores.

Las nubes de Júpiter deberían ser blancas. En condiciones de equilibrio, las nubes de amoníaco que componen sus nubes superiores deberían reflejar por igual todos los colores. No es así. Decimos que en el planeta gigante existen uno o dos “agentes cromóforos”, o colorantes que tiñen todo lo que tocan. Este agente absorbe la luz azul y confiere a muchas regiones de Júpiter su característica tonalidad. Sin embargo, el color no está homogéneamente distribuido, sino que parece concentrarse en algunos lugares que, en ocasiones, presentan una dinámica peculiar.

Nuestro equipo de investigación ha publicado recientemente un artículo en la revista Journal of Geophysical Research que aborda este tema. Es un trabajo liderado por el profesor Agustín Sánchez-Lavega y resultado de una numerosa y enriquecedora colaboración con múltiples investigadores de todo el mundo. En él abordamos la vida de un detalle de color rojo intenso que fue destruido tras un paso cercano a la descomunal Gran Mancha Roja en el año 2008. Esto sirve de excusa para tratar de comprender un poco mejor por qué zonas aparentemente similares del planeta muestran colores tan distintos.

No es la primera vez que abordamos este tipo de problemas: en el año 2009 publicamos una serie de tres artículos en la revista Icarus donde estudiábamos el súbito cambio de otra estructura de Júpiter desde un color blanco bien marcado a un intenso color rojo en el año 2005.  Lo cierto es que aún no comprendemos lo que está ocurriendo pero, poco a poco, vamos poniendo cerco a las circunstancias que condicionan los colores en el planeta Júpiter.

Sobre la imagen: esta composición nos muestra los llamados South Tropical Ovals (STrOs) a lo largo de múltiples misiones: (A) Voyager 2 en 1979, (B) Telescopio Espacial Hubble en 1994, (C) la sonda Cassini en el año 2000; (D) de nuevo Hubble en 2008. Es un detalle de este estilo el que describe nuestro reciente trabajo en Journal of Geophysical Research.

Referencias

• Colors of Jupiter’s large anticyclones and the interaction of a Tropical Red Oval with the Great Red Spot in 2008. A. Sánchez-Lavega, J. Legarreta, E. García-Melendo, R. Hueso,S. Pérez-Hoyos, J. M. Gómez-Forrellad, L.N. Fletcher, G. S. Orton, A. S. Miller, N. Chanover, P. Irwin, P. Tanga, M. Cecconi, and the IOPW and ALPO Japan contributors
  Journal of Geophysical Research: Planets, 118, 1-21, doi:10.1002/2013JE004371 (2013).

• The Jovian anticyclone BA: I. Motions and interaction with the GRS from observations and non-linear simulations. E. García-Melendo, J. Legarreta, A. Sánchez-Lavega, R. Hueso, S. Pérez-Hoyos, J. González, J. M. Gomez-Forrellad, and the IOPW Team,
  Icarus, 203, 486-498 (2009).

• The Jovian anticyclone BA: II. Circulation and interaction with the zonal jets. R. Hueso, J. Legarreta, E. García-Melendo, A. Sánchez-Lavega and S. Pérez-Hoyos,
  Icarus, 203, 499-515 (2009).

• The Jovian anticyclone BA: III. Aerosol properties and color change. S. Pérez-Hoyos, A. Sánchez-Lavega, R. Hueso, E. García-Melendo and J. Legarreta
  Icarus, 203, 516-530 (2009).

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Esta semana he tenido la suerte de estar observando el Centro Astronómico Hispano Alemán de Calar Alto, situado a 2168m de altura en la Sierra de los Filabres (Almería). He estado muy bien acompañado primero por Iñigo Mendikoa, ingeniero de Tecnalia y estudiante de doctorado, y después por Agustín Sánchez-Lavega, director del Grupo de Ciencias Planetarias UPV/EHU. Ambos por cierto grandes seguidores del Athletic de Bilbao.

Teníamos concedidas cuatro noches de observación en el telescopio 1,23m y otras cuatro en el 2,2m y en todas ellas estaba programado usar la cámara PlanetCam UPV/EHU desarrollada por nuestro equipo y licitada por la ingeniería IDOM. El objetivo era aprovechar la cercana oposición de Júpiter, el momento del año en el que mejor puede observarse el planeta. Finalmente, el resultado ha sido agridulce. Por un lado, hemos tenido muy mal tiempo con mucha nieve y ventiscas, lo que prácticamente nos ha impedido observar en el 2,2m. Por otro lado, en el 1,23m gozamos de una de esas noches mágicas en las que cielo es prácticamente perfecto para la observación. Y en el 2,2m, las escasas horas que pudimos observar, disfrutamos también de un cielo asombrosamente estable, aunque algo nuboso. En resumen, hemos podido cubrir gran parte de nuestros objetivos científicos, incluyendo el tránsito de un planeta extrasolar (WASP-43b).

En todo caso, siempre es un placer venir a este observatorio que tiene unas instalaciones increíbles con grandes cúpulas y telescopios mecánica y ópticamente asombrosos. Pero sobre todo es el factor humano de la gente que trabaja en estas condiciones tan duras: astrónomos, mecánicos, informáticos, servicio de limpieza, cocineros… Se aprende mucho escuchando las historias que cuentan las noches de invierno en las que no es posible observar. Por desgracia, en estos tiempos tan difíciles, la amenaza de los recortes y el cierre se cierne sobre Calar Alto mientras seguimos alejándonos de la media europea de inversión en investigación. Ahora mismo, la situación parece algo mejor que en los últimos meses, confiemos en que triunfe la sensatez y no dejemos morir un tesoro como Calar Alto.

Sobre la fotografía: Vista del Telescopio del Observatorio Astronómico Nacional de 1,5m. Aunque la campaña no se ha desarrollado en este telescopio de CAHA, lo cierto es que la imagen resumen muy bien la estancia: la cúpula, las nubes y la nieve.

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