Archivo de octubre de 2021

Cometa C/2019 L3 (ATLAS), 5-Oct-2021

C/2019 L3 (ATLAS)

Un punto verde esmeralda

C/2020 T2 Palomar

El Cometa Leonard podría verse a simple vista en Diciembre

Actualizado: 20 de octubre de 2021.

Tabla de Contenido:
1. Sobre los Grandes Cometas.
2. Descubrimiento del cometa Leonard.
3. Pronóstico de brillo.
4. Condiciones de observación.
5. Visibilidad desde el hemisferio norte.
6. Visibilidad desde el hemisferio sur.
7. Conclusión.

Sobre los Grandes Cometas

C/2020 F3 NEOWISE

El cometa C/2020 F3 NEOWISE (José J. Chambó).

Una de las pocas cosas positivas del pasado año 2020 marcado por la nefasta pandemia del CoVid-19, al menos a nivel astronómico, fue la aparición del cometa C/2020 F3 NEOWISE que llegó a ser observable a simple vista con sus colas iónica y de polvo (ver informe completo aquí).

Pese a alcanzar un brillo de magnitud 0.5 no resultó ser tan espectacular como los dos Grandes Cometas que aparecieron a finales del siglo XX: el C/1995 O1 Hale-Bopp y C/1996 B2 Hyakutake, fundamentalmente porque el NEOWISE nunca estuvo muy bien posicionado en el cielo nocturno, en su máximo estuvo inmerso en la luz crepuscular y cuando comenzó a ser observable en noche total ya había bajado de brillo hasta la magnitud 2.5.

Cometa HyakutakeCometa Hale-Bopp

Izquierda: el cometa Hyakutake, derecha: el cometa Hale-Bopp, (José J. Chambó).

No nos equivoquemos, estas condiciones son las más comunes para los cometas brillantes ya que cuanto más cerca del Sol más brillan, lo que implica al mismo tiempo ser observables sólo en el cielo del anochecer o amanecer. Hay excepciones como la del Hyakutake, que resultó espectacular debido a que se acercó mucho a la Tierra y además lo hizo por el lado nocturno de nuestro planeta, lo que nos brindó una condiciones inmejorables para su observación.

Pese a todo, tras una larga sequía para los observadores del hemisferio norte, el NEOWISE ha sido el cometa más brillante en los últimos 24 años, el único observado por los aficionados más jóvenes. Una pésima estadística que nos está negando uno de los espectáculos celestes más grandiosos de los que se puedan disfrutar.

Descubrimiento del cometa Leonard

Durante los primeros días de 2021 se ha anunció el descubrimiento de un nuevo cometa que podría llegar a ser observable a finales de este año a simple vista. Pero, ¿hasta qué punto se puede cumplir ese pronóstico? Veamos primero los detalles del descubrimiento:

Greg Leonard junto al telescopio de 1.5 m del Mt. Lemmon, Arizona (University of Arizona).

El día 3 de enero de 2021 el astrónomo Gregory J. Leonard informó del descubrimiento de un cometa en imágenes obtenidas mediante el telescopio reflector de 1.5 m del Sistema de Vigilancia Mt. Lemmon en Arizona (EEUU), cuando estaba en la constelación de Canes Venatici con un brillo de magnitud 19. Leonard estimó una coma condensada con un tamaño angular de 10 segundos de arco y la presencia de una cola de 5 segundos de longitud.

Durante los siguientes días diferentes observadores confirmaron su naturaleza cometaria. Analizando imágenes anteriores se confirmaron además diversas observaciones pre-descubrimiento realizadas por el Observatorio Konkoly (Hungría), los telescopios Pan-STARRS1 y Pan-STARRS2 en Hawaii (EEUU), y hasta por el propio Observatorio Mt. Lemmon nada menos que el 11 de abril de 2020, nueve meses antes de su descubrimiento, el cometa aparecía por aquel entonces con un brillo de magnitud 21.8.

Secuencia original de las cuatro imágenes del descubrimiento (Catalina Sky Survey).

El nuevo cometa recibió la denominación C/2021 A1 (Leonard), el primer cometa descubierto en 2021, y gracias a las observaciones pre-descubrimiento tan separadas en el tiempo se pudo calcular pronto una órbita bastante precisa: una órbita cuasi-parabólica en origen con una aproximación previa al interior del Sistema Solar hace unos 80.000 años en mitad del Paleolítico Medio, no se trata pues de un cometa auténticamente nuevo.

Según sus parámetros orbitales, su próximo perihelio será el 3 de enero de 2022 cuando se acercará hasta una distancia de 0.62 UA del Sol (entre las órbitas de Mercurio y Venus). Antes de ello, su máxima aproximación a la Tierra será unas semanas antes, en concreto el 12 de diciembre de 2021 cuando pasará a 0.23 UA de nuestro planeta, relativamente cerca (91 veces la distancia de la Tierra a la Luna). Aunque más destacable será su acercamiento al planeta Venus días después, el 18 de diciembre a 0.0284 UA (a sólo 4 millones de kilómetros) de este planeta.

Aproximación del cometa C/2021 A1 (Leonard) a la Tierra, el 12 de diciembre de 2021 (NASA, JPL).

Encuentro del cometa C/2021 A1 (Leonard) con Venus, el 18 de diciembre de 2021 (NASA, JPL).



Perihelio del cometa C/2021 A1 (Leonard), el 3 de enero de 2022 (NASA, JPL).

Pronóstico de brillo para el cometa Leonard

Cuando se descubre un nuevo cometa se hace un cálculo preliminar de cuál va a ser su brillo a lo largo de la aparición, esto se hace a partir de dos parámetros: magnitud absoluta mo y tasa de actividad n.

La magnitud absoluta se obtiene a partir de las primeras mediciones de brillo obtenidas, despejando la influencia de su distancia al Sol y a la Tierra: se calcula el brillo que tendría si estuviera tanto a 1 unidad astronómica del Sol como de la Tierra. Este dato nos da una idea del tamaño del núcleo del cometa y ofrece una primera aproximación al potencial de luminosidad en su viaje por el interior del Sistema Solar. Para el cometa Leonard se obtuvo una magnitud absoluta de mo=8.5.

Sin entrar en el detalle de fórmulas y otras consideraciones, la tasa de actividad n describe cómo aumenta su brillo al acercarse al Sol, lo que para un cometa es incierto. Por estadística se asume que será entre n=3 y n=5 para los cometas nuevos o «semi-nuevos», adoptando el valor medio de n=4 como estándar.

Con estos dos parámetros preliminares de mo=8.5 y n=4 se calculó a principios de año una curva de luz que pronosticaba un máximo brillo de magnitud 4 para mediados de diciembre de 2021 coincidiendo con su máxima aproximación a la Tierra. Fue entonces cuando saltó la noticia de que el cometa Leonard podría observarse a simple vista.

Pero el tiempo fue pasando y las observaciones del cometa C/2021 A1 (Leonard) realizadas desde enero y hasta principios de julio de 2021 indicaban que subía de brillo más lento de lo esperado, sólo hasta la magnitud 17. Un incremento tan pobre que al recalcular la curva de luz daba un máximo de sólo magnitud 7 para final de año, con lo que no parecía que fuera a llegar a ser observable a simple vista y se necesitaría el uso de binoculares para poder verlo.

El cometa C/2021 A1 Leonard el 8 de junio de 2021 con magnitud 16.5, coma de 0.3′ y cola de 0.8′. (José J. Chambó).

Durante julio y agosto el cometa dejó de ser temporalmente observable por baja elongación: visto desde la Tierra se encontraba angularmente cerca del Sol y por lo tanto no estaba por encima del horizonte durante la noche. Había que esperar para saber cómo estaba evolucionado el cometa.

Por fin, a partir de septiembre el cometa Leonard comenzó a ser observable de nuevo y las imágenes obtenidas reflejaban un cambio drástico en su aspecto con una coma que había aumentado de tamaño con una condensación central marcada y una cola de varios minutos de longitud en forma de V. Además su brillo se había incrementado notablemente hasta la magnitud 12.

El cometa C/2021 A1 Leonard el 5 de octubre de 2021, cuatro meses después de la imagen anterior con el mismo equipo.
Tiene en esta imagen una magnitud de 12.3, coma de 2.5′ y cola de 3′. (José J. Chambó).

La nueva curva de luz calculada con los últimos datos se ajusta a unos parámetros aproximados de mo=7.5 y n=4.7 y con ella se prevé que el cometa alcanzaría la magnitud 3 en el máximo, llegando a ser observable a simple vista.

Curva de luz del cometa C/2021 A1 Leonard actualizada (COBS, José J. Chambó).

En cualquier caso todavía hay que ser cauto, se debe tener en cuenta que esta tasa de actividad suele ser variable en el tiempo. En la fase final de acercamiento al Sol la temperatura del cometa se eleva rápidamente y entran en juego parámetros con unos valores totalmente desconocidos: la cantidad de depósitos de hielo, su distribución, composición, profundidad, la incidencia de la luz solar sobre ellos, la cantidad de polvo y el tamaño de sus granos, etc.

Con todos estos parámetros actuando es poco menos que imposible pronosticar el comportamiento final de un cometa no periódico, se abre un abanico de posibilidades en las que el brillo máximo del cometa puede variar varias magnitudes por arriba o por abajo. A una o dos semanas vista del máximo todavía podemos tener un pronóstico con un posible error del orden de una magnitud. Cuando estamos hablando de cometas brillantes esto puede marcar la diferencia entre el espectáculo y la decepción.

Otro fenómeno que puede afectar a la visión del cometa Leonard y del que se está hablando en la comunidad de observadores es el efecto de la dispersión frontal (forward-scattering). Este fenómeno sucede cuando el cometa se encuentra entre el Sol y la Tierra en un ángulo de fase superior a 90°, entonces la luz del Sol es reflejada y dispersada hacia adelante (hacia nosotros) por las partículas de polvo y hielo del cometa. Como consecuencia el brillo aparente del cometa puede aumentar de 1 a 2 magnitudes. Esto sucedería entre el 4 y el 29 de diciembre, con el máximo efecto centrado en el día 14. Las condiciones para que se de el fenómeno implican al mismo tiempo una reducida elongación del cometa, o sea, que durante esos días estará tan cerca del Sol que sólo será observable a baja altura antes o después del crepúsculo. En cualquier caso el cometa NEOWISE se pudo observar a simple vista en unas condiciones similares de baja elongación, por lo que debería poderse ver también el Leonard si alcanza el brillo suficiente.

Eclipse de Saturno

Saturno eclipsa el Sol, visto desde la sonda Cassini: el efecto de la dispersión frontal hace brillar los anillos más exteriores de Saturno (NASA).


Forward Scattering

Experimento: una luz láser atraviesa un frasco de agua con un poco de leche. Las moléculas de la leche en suspensión, algo mayores a la longitud de onda del láser, provocan la dispersión de la luz hacia adelante o «forward-scattering» (spacecraftkits.com).

Aparte de estos fenómenos difíciles de ponderar, existen otros eventos rápidos que pueden producirse en cualquier momento, como explosiones repentinas (outbursts), detenciones de actividad, fragmentaciones del núcleo, o su desintegración total. Es fácil comprender porqué los cometas despiertan interés y emociones.

Condiciones de observación del cometa Leonard

En principio vamos a suponer que el cometa C/2021 A1 (Leonard) no nos da ningún sobresalto, que no se desvía significativamente de la curva de luz calculada hasta la fecha y que pronostica un brillo máximo de magnitud 3.

Puede parecer bastante brillante, las estrellas de magnitud 3 se pueden ver a simple vista incluso con un cielo bastante contaminado lumínicamente. Pero los cometas no tienen toda su luminosidad concentrada en un punto como las estrellas, son objetos difusos y su luminosidad está repartida en todo la superficie visible del cometa. Es por ello que no podemos hacer una analogía con el brillo de las estrellas: un cometa de magnitud 6 no será observable a simple vista ni desde un cielo oscuro; yo diría que a partir de magnitud 4 es cuando un cometa será observable a simple vista.

Así pues, parece que en principio el cometa Leonard en su máximo se verá a simple vista, aunque con limitaciones: se necesitará tener un cielo sin contaminación lumínica, cierta experiencia en la observación nocturna, y saber hacia donde mirar para encontrarlo.

Además de su brillo también es muy importante su altura sobre el horizonte. Los cometas aumentan de brillo tal como se acercan al Sol y su máxima luminosidad suele ser cuando están tan cerca del Sol que inevitablemente sólo los podemos observar antes de amanecer o después de anochecer, a veces sólo durante unos minutos en el crepúsculo cuando todavía hay luz del día y por tanto menos contrastados.

El cometa C/2020 F3 NEOWISE el 22 de julio de 2020. Objetivo F2.0/16mm, 60 seg. (José J. Chambó).

La fotografía superior del cometa NEOWISE, obtenida el 22 de julio de 2020 mediante un objetivo gran angular, podría representar muy bien cuál será el aspecto del cometa Leonard en su máximo el próximo 12 de diciembre de 2021 antes de amanecer: ambos con magnitud 3 y a unos 15° de altura sobre el horizonte.

Otro dato importante es saber cuándo estará el cometa sobre el horizonte según la latitud de observación. Como ocurre con el resto del cielo nocturno, hay constelaciones, estrellas y objetos que no son observables según nuestra latitud, y con un cometa no es distinto. Según su posición sobre la esfera celeste puede ser visible para nosotros o no; por suerte los cometas se mueven respecto al fondo celeste y pueden ser observados desde diferentes latitudes según van trazando su trayectoria a lo largo de los días.

La observabilidad de un cometa desde las diferentes latitudes de nuestro planeta está en función de la inclinación de la órbita del cometa respecto a la eclíptica (el plano del Sistema Solar). Excepto los cometas periódicos que tienen muy poca inclinación y por tanto suelen ser observables desde ambos hemisferios, los cometas nuevos pueden tener cualquier inclinación. En caso de fuertes inclinaciones la visibilidad de un cometa se puede ver bastante comprometida para alguno de los hemisferios de nuestro planeta, llegando a ser hasta casi inobservable en toda la aparición.

Brillo y altura máxima sobre el horizonte nocturno del cometa Leonard desde 40°N, hemisferio norte
(Órbitas, Julio Castellano)

Brillo y altura sobre el horizonte nocturno del cometa Leonard desde 30°S, hemisferio sur
(Órbitas, Julio Castellano)

Volviendo al caso que nos trae, el cometa C/2021 A1 (Leonard) tiene una inclinación orbital de 133 grados según la cual los observadores del hemisferio norte se verán favorecidos. Todo el proceso de aproximación sólo será observable desde latitudes boreales. Sólo a partir del máximo acercamiento a la Tierra a mediados de diciembre comenzará a ser observable desde el hemisferio sur.

Visibilidad del cometa Leonard desde el hemisferio norte

Octubre

Observable de madrugada, a lo largo del mes el cometa se moverá todavía lentamente por el sur de la Osa Mayor. Al mismo tiempo irá ganando lentamente altura y subiendo muy rápido de brillo en el cielo previo al amanecer, hasta estar a media altura hacia el este al terminar el mes cuando el cometa podría alcanzar la magnitud 10.5 y ser observable visualmente mediante telescopios de mediana abertura.

Trayectoria del cometa C/2021 A1 (Leonard) de Febrero a Noviembre de 2021.

Noviembre

Será el mes clave para saber como evolucionará finalmente el cometa C/2021 A1 (Leonard). Empezará a desplazarse más rápidamente entre las constelaciones de los Perros de Caza y la Cabellera de Berenice. Estará durante las últimas horas de la noche a media altura hacia el este. Incrementando aun más rápido su brillo, a principios del mes sería observable con pequeños telescopios en magnitud 10, a mediados de noviembre comenzaría a ser observable mediante prismáticos ya en magnitud 8.5, y a finales del mes alcanzaría la magnitud 6 pudiendo verse con una mínima ayuda óptica como unos pequeños binoculares.

Diciembre

En diciembre todo sucederá muy rápido: su movimiento se disparará cruzando la constelación del Boyero, y también se incrementará su brillo alcanzando la magnitud 5 en pocos días. El cometa perderá rápidamente altura bajando hacia el horizonte este en busca del Sol, destacar también que no habrá Luna que moleste la visión del cometa. Alrededor del día 8 de diciembre el cometa estará pasando sobre la Cabeza de la Serpiente, y en magnitud 4 comenzaría a ser observable a simple vista a unos 30° de altura hacia el este antes de amanecer. Finalmente moviéndose a casi medio grado por hora (el tamaño aparente de la Luna) mientras cruza la constelación de Ofiuco, el día 12 será su máxima aproximación a la Tierra y máximo brillo en magnitud 3, cuando estará ya a muy baja altura sobre el horizonte este y observable a simple vista durante el inicio del crepúsculo matutino.

A partir del 13 de diciembre el cometa pasará al cielo vespertino, observándose todavía en magnitud 3 a muy baja altura sobre el horizonte oeste mientras anochece. Seguirá moviéndose muy rápido de oeste a suroeste cruzando las constelaciones de la Cola de la Serpiente, el Escudo, norte de Sagitario y sur de Capricornio, permaneciendo varios días en esas condiciones de extrema baja altura e inmerso en la luz crepuscular del anochecer, mientras pierde algo de brillo hasta la magnitud 4.

A finales de diciembre, habiendo frenado fuertemente su velocidad aparente en el cielo se moverá lentamente entre las constelaciones del Microscopio, el Pez Austral y la Grulla, dejando de ser observable desde latitudes superiores a 30°N.

Enero

Sólo desde latitudes inferiores a 30°N:

Tras el perihelio del día 3 de enero, el Leonard prácticamente se detendrá en el límite entre las constelaciones del Pez Austral y la Grulla, aunque el avance del día hará que cada vez esté a más baja altura en el cielo del anochecer hacia el suroeste, hasta perderse de nuevo en la luz crepuscular a mediados de mes con un brillo de magnitud 6. El cometa no volverá a ser observable desde latitudes boreales hasta abril de 2022, cuando ya será más débil que la magnitud 12.

Trayectoria del cometa C/2021 A1 (Leonard) en Diciembre de 2021 y principios de 2022.

Visibilidad del cometa Leonard desde el hemisferio sur

Diciembre

El cometa Leonard comenzará a ser observable desde el hemisferio sur a partir del 15 de diciembre de 2021, cuando aparecerá muy bajo hacia el suroeste en la luz del anochecer en su máximo brillo de magnitud 3 y observable a simple vista entre las constelaciones de Sagitario y el Escudo. Ganando altura en el cielo muy rápido, sus condiciones de visibilidad mejorarán día a día mientras cruza rapidísimamente Sagitario en dirección a la constelación del Microscopio.

El 20 de diciembre ya será observable después del crepúsculo en noche total, todavía a simple vista en magnitud 3.5 a baja altura sobre el horizonte suroeste.

Durante los últimos días de diciembre seguirá subiendo en altura y frenando su velocidad aparente mientras cruza la constelación del Microscopio, todavía en magnitud 4 al límite de la observación a simple vista al inicio de la noche hacia el suroeste.

Enero

Observable con binoculares en magnitud 4.5 a principios de enero de 2022 coincidiendo con su perihelio que será el día 3 situado entre las constelaciones del Pez Austral y la Grulla, donde se quedará casi parado. Aunque el avance del día hará que el cometa siga bajando su altura sobre el horizonte suroeste en el inicio de la noche oscura, pero todavía visible.

Cada vez más bajo hacia el suroeste dejará de ser observable a finales de enero, cuando habrá perdido brillo hasta la magnitud 7.5 aunque todavía será observable mediante prismáticos.

Febrero

Volverá a ser observable desde el hemisferio sur a finales de febrero de 2022, esta vez antes del amanecer a muy baja altura hacia el sureste y casi inmóvil sobre la constelación del Microscopio. El cometa ya estará entonces en magnitud 9 y sólo será observable visualmente mediante pequeños telescopios.

Conclusión

Después del prometedor descubrimiento del cometa C/2021 A1 (Leonard) a principios de 2021, su estancamiento de brillo nos hizo perder la esperanza de poder ver de nuevo un cometa a simple vista este año. Pero después de agosto el cometa se reactivó, aumentando rápido de brillo y volviendo a hacer posible un final de año con un cometa aun si cabe más brillante de lo previsto.

De todos modos, ahora que el cometa Leonard ya es accesible mediante telescopios modestos, cabe seguir observándolo, fotografiándolo y estudiándolo durante los meses de octubre y noviembre con el fin de poder elaborar un pronóstico más preciso.

En la próxima edición de noviembre de mi informe mensual de Cometas Visibles incluiré el cometa Leonard donde, además de seguir los reportes de evolución, podrás tener acceso al pronóstico y condiciones de visibilidad detalladas, cartas celestes visuales e imprimibles en PDF para poder localizarlo, efemérides y nuevos contenidos exclusivos, todo ello sólo por suscribirte y apoyar mi proyecto de Cometografía:

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