Aficionado italiano captura una foto increíble.

Cometa o …? 
El 27 de mayo de 2020, Andrea Alessandrini usó un pequeño telescopio refractor de 2.6 pulgadas equipado con un filtro especial para tomar esta notable foto del planeta Mercurio y su brillante cola de sodio. Su exposición duró 7½ minutos a un ISO de 1000. Este es uno de los tres intentos exitosos de fotografiar la cola. 
Crédito:
Andrea Alessandrini
.

Si no lo supieras mejor, adivinarías que se trata de una foto de un cometa tomada en el crepúsculo. Eso es un coma y cola, ¿verdad?

 No ¡Lo que realmente estás viendo es el planeta Mercurio arrastrando una cola de átomos de sodio! El astrónomo aficionado italiano Andrea Alessandrini estaba buscando un nuevo desafío. Quería intentar fotografiar algo nuevo, no en el radar de la mayoría de los astrofotógrafos. Alessandrini recordó un artículo sobre la cola de sodio de Mercurio, y lo hizo pensar.

«Estudié un poco más y me pregunté: ¿es posible (fotografiar)», dijo en una comunicación por correo electrónico.

¡Mercurio siente el calor! 
Orbita una vez cada 88 días a una distancia promedio de 36 millones de millas (58 millones de kilómetros) del Sol. 

Crédito: ESO.

Ningún planeta conoce la ferocidad del Sol como Mercurio, el planeta más cercano. Nuestra estrella aparece aproximadamente tres veces más grande allí y casi siete veces más brillante. Mercurio no solo siente la intensidad total de la radiación del Sol, sino también la incesante tormenta de partículas que fluyen de ella llamada viento solar. Sin atmósfera para endulzar el clima, las temperaturas diurnas alcanzan alrededor de 840 ° F (450 ° C) y caen en picado a –275 ° F (–170 ° C) por la noche.

No quiero decir que Mercurio tenga  cero atmósfera, pero está bastante cerca. El viento solar no solo aporta hidrógeno y helio, sino que también elimina los átomos más pesados ​​de la roca desnuda como el sodio, el potasio, el oxígeno y el calcio. Los micrometeoritos se estrellan sin obstáculos en la superficie y se hinchan en una bruma de vapor de roca, lo que agrega más a la mezcla.

Compare la cola de sodio de Mercurio en octubre de 2008 y septiembre de 2009. Las diferencias en la presión de la luz solar dependiendo de dónde esté Mercurio en su órbita resultan en cambios en el tamaño de la cola. 
Crédito:
Imágenes de la nave espacial MESSENGER. / NASA.

El sodio dispersa bien la luz del Sol y brilla con un hermoso tono  amarillo anaranjado . Pero, ¿qué lo hace formar una cola? La luz del Sol ejerce presión . Cuando admiras un cometa, estás viendo trabajar la presión de la luz del Sol en el trabajo empujando las partículas de polvo de la cabeza del cometa en una hermosa cola. De manera similar, la luz solar empuja a los átomos lejos de Mercurio hacia una delicada cola que se extiende por al menos 15 millones de millas (24 millones de kilómetros) detrás del planeta. ¡La característica sería visible para alguien parado en el lado nocturno de Mercurio en la época correcta del año como un débil resplandor naranja similar al cielo de una ciudad iluminado por lámparas de sodio!

Usted o yo no podemos simplemente tomar un telescopio y apuntarlo a Mercurio y ver su cola. Es demasiado débil. Para intentar una foto, Alessandrini necesitaba un filtro especial de «banda estrecha» que bloqueara casi toda la otra luz que fluye desde Mercurio y el cielo crepuscular, excepto la «astilla» de resplandor mantecoso dispersado por los átomos de sodio. Rastreó el cristal en Edmund Optics , lo adaptó a la configuración de su cámara telescópica y luego esperó el buen tiempo y una «aparición» favorable, cuando Mercurio se encontraba en lo alto del cielo nocturno.

El 27 de Mayo llegó ese momento, y Andrea capturó una imagen usando nada más que un telescopio de 2.6 pulgadas (66 mm), una cámara digital estándar y una exposición de tiempo guiado de 7½ minutos.

Nunca pensaría en intentar algo como esto, suponiendo que requiriera un telescopio profesional o una nave espacial en órbita. Alessandrini pensó lo contrario. Se arriesgó, hizo el intento y abrió nuevos caminos.  Así. ¡Admiramos tanto su contribución a la Astronomía como su coraje!

Fuente: Astro Bob.

Artículo original: Italian Amateur Captures Amazing Photo Of Mercury’s Tail. Bob King. June 21, 2020.

Material relacionado:

El aficionado Andrea Alessandrini con su equipo en el balcón, en Veroli.
Crédito imagen:
Alessandra Diana.

Sobre Mercurio:

Esta imagen está unida a partir de miles de observaciones realizadas en los últimos 4 años por el instrumento MASCS / UVVS, que mide la luz solar dispersada de la tenue atmósfera de Mercurio. La luz solar dispersa le da al sodio un resplandor anaranjado brillante. 
Este proceso de dispersión también impulsa a los átomos de sodio: esta «presión de radiación» es lo suficientemente fuerte, durante partes del año de Mercurio, como para despojar a la atmósfera y darle a Mercurio una larga cola brillante. 
¡Alguien parado en el lado nocturno de Mercurio en la época correcta del año vería un naranja tenue similar al cielo de una ciudad iluminado por lámparas de sodio!

Créditos: NASA / Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins / Carnegie Institución de Washington / Laboratorio de Física Atmosférica y Espacial, Universidad de Colorado.

Mercurio no tiene una atmósfera espesa y gaseosa para protegerlo del Sol. En cambio, tiene una exosfera : una delgada capa de átomos escapados que se forma continuamente a medida que varios procesos (por ejemplo, la irradiación solar, el influjo del plasma del viento solar y las variaciones de temperatura) extraen elementos volátiles de la superficie del planeta. La composición relativa de la exosfera varía según la ubicación de Mercurio en su órbita altamente elíptica y la fuerza con la que el campo magnético del planeta se acopla con el viento solar.

PRIMERA MEDICIÓN SIMULTÁNEA DE SODIO Y CALCIO EN LA EXOSFERA DE MERCURIO
En la parte superior de esta figura, dos histogramas representan observaciones típicas en la región de la cola de la exosfera de Mercurio a partir de los átomos de calcio (izquierda) y sodio (derecha). Conocidas como «líneas espectrales», estas emisiones se han ampliado a aproximadamente el mismo nivel máximo para facilitar la comparación; sin embargo, la emisión de sodio es mucho más brillante que la del calcio. Cada emisión ocurre en una longitud de onda única, con la de sodio en la parte amarilla del espectro visible y la de calcio en la parte azul. La emisión de sodio es en realidad dos emisiones muy próximas que generalmente se denominan líneas D de sodio. Los picos de las dos emisiones están separados (indicados por las etiquetas D2 y D1) en la figura. Estas son las mismas emisiones que producen el resplandor amarillo en las lámparas de vapor de sodio que se usan a menudo en el alumbrado público. Más información.
Crédito: NASA / JHUAPL / CIW.

La sonda MESSENGER capturó emisiones de magnesio, calcio y sodio en la cola radiante del planeta, el rastro en forma de coma que hace mientras orbita alrededor del Sol. Estas emisiones son difíciles de medir desde la Tierra porque son muy débiles y Mercurio está muy cerca del Sol.

El siguiente artículo presenta cómo se observa desde la Tierra y aclara el origen de los iones que componen la cola de Mercurio:

También la cola fue observada por los satélites que estudian el Sol:

Crédito: NASA / STEREO.

Los satélites de la NASA diseñados para ver la atmósfera que escapa del Sol también han registrado evidencia de escape de gas del planeta Mercurio. 

La misión STEREO tiene dos satélites colocados en la misma órbita alrededor del Sol que tiene la Tierra, pero en ubicaciones por delante y por detrás. Esta configuración ofrece vistas multidireccionales de los electrones e iones que forman el viento solar que se escapa. 

En ocasiones, el planeta Mercurio aparece en el campo de visión de uno o ambos satélites. Además de su apariencia como un disco brillante de luz solar reflejada, se puede ver una «cola» de emisión en algunas de las imágenes. El siguiente artículo lo presenta:

Un vistazo a Mercurio:

Toda la información sobre Mercurio y la Misión MESSENGER para estudiarlo, incluyendo recursos multimedia, conferencias, papers, etc. se encuentra en:

La nave espacial MESSENGER entró en órbita alrededor de Mercurio en Marzo de 2011, pero sus tres sobrevuelos previos han ofrecido una nueva perspectiva sobre la historia, la composición y el campo magnético del planeta. En particular de su exosfera y cola de iones:

Es natural preguntarse qué sucederá en los otros planetas:

El caso de Venus:

La primera detección:

Utilizando datos satelitales, un equipo internacional de investigadores descubrió que Venus luce una cola gigante llena de iones que se estira casi lo suficiente como para hacerle cosquillas a laTierra cuando los dos planetas están en línea con el Sol.

El Pioneer Venus Orbiter de la NASA encontró la cola por primera vez a fines de la década de 1970. A unos 70 000 kilómetros del planeta, la nave espacial detectó explosiones de iones energéticos o plasma calientes . La cola existe porque los iones en la atmósfera superior de Venus son bombardeados por el viento solar, una corriente de plasma que sale
del Sol.

Pero luego el Observatorio Solar y Heliosférico de Europa (SOHO), un proyecto patrocinado en parte por la NASA, ha demostrado que la cola se extiende unos 45 millones de kilómetros en el espacio, más de 600 veces más de lo esperado. El siguiente artículo lo presenta:

El último estudio por la Venus Express:

Una comparación de la ionosfera de Venus bajo diferentes condiciones de viento solar. 
Crédito:
ESA / Wei et al.  (2012).

Las mediciones obtenidas con la nave espacial Venus Express de la ESA han arrojado nueva luz sobre la interacción entre el viento solar y el segundo planeta desde el Sol. Durante un período raro de flujo solar de muy baja densidad, se observó que la ionosfera de Venus se alargaba corriente abajo, como un cometa de cola larga:

Curiosidades:

La Luna de la Tierra es otro cuerpo que como Mercurio, no tiene un atmósfera gruesa sino una exosfera y también está expuesta a la radiación y al viento solar así como a los impactos de meteoros y micrometeoros sugiriendo esto que podría tener también una cola de iones.

Después de que Drew Potter y Tom Morgan usaran telescopios terrestres para observar la exosfera de Mercurio en la década de 1980, volvieron su atención hacia la Luna y mostraron que la Luna también tiene sodio en su delgada exosfera. Le siguieron los estudios de coronagrafía y spectografía, pero luego sucedió algo inesperado. 

En 1998, durante una campaña de observación en el Observatorio McDonald para estudiar los efectos de la lluvia de meteoritos leonidas en la capa de sodio terrestre (mesosférica), se hizo un descubrimiento fortuito de un punto débil de emisión de sodio cerca de la dirección anti-Sol / Luna. 

Se determinó que la característica era la atmósfera lunar que escapaba, pero a una gran distancia, mayor de 400,000 km. La presión de radiación empuja la atmósfera de escape de la Luna hacia una cola similar a un cometa. 

Durante una alineación de Luna Nueva, a medida que esta nube de gas pasa por la Tierra, nuestra gravedad altera las trayectorias de los átomos y enfoca la nube difusa en una columna densa, de forma análoga a lo que hace una lente. La dispersión posterior desde el punto focal es el «Punto de Luna» y Aquí hay una descripción más completa de este fenómeno genial.

Durante una alineación de Luna Nueva, a medida que la la nube de gas pasa por la Tierra, nuestra gravedad altera las trayectorias de los átomos y enfoca la nube difusa en una columna densa, de forma análoga a lo que hace una lente. 
Crédito:
Jody Wilson 
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