Escalas para evaluar las condiciones de la atmósfera

Existe una serie de factores que pueden afectar, de diverso modo –tanto positiva como negativamente– la observación astronómica. Uno de los más importantes es la atmósfera de la Tierra, la cual, además, está dominada por otra serie de factores que determinan su transparencia, estabilidad y la calidad de la visibilidad que percibirá el observador localizado bajo su manto protector. En diferentes momentos o a distintas elevaciones sobre el horizonte, un mismo objeto astronómico puede presentar apariencias totalmente dispares (e incluso, no verse por completo) dependiendo de las condiciones que caractericen ese medio gaseoso.

Para evaluar las condiciones de la atmósfera al momento de llevar a cabo una actividad de observación, los astrónomos aficionados usualmente emplean ciertas escalas valorativas que han sido diseñadas para dicho propósito.

Pickering

La escala de Pickering utiliza valores del 1 al 10 para evaluar las condiciones atmosféricas, siendo el 1 el valor más bajo, que describe una atmósfera muy inestable, y el 10, el valor de mejor estabilidad. Está basada en la apariencia del disco de Airy que produce un objeto astronómico (generalmente una estrella) cuando se observa a través de un telescopio.

1 La imagen de la estrella es usualmente el doble del diámetro del tercer anillo de difracción, si dicho anillo es visible; el diámetro de la imagen de la estrella es de 13″.
2 La imagen de la estrella es usualmente el doble del diámetro del tercer anillo de difracción (13″).
3 La imagen de la estrella es como del mismo diámetro del tercer anillo de difracción (6.7″), y más brillante hacia el centro.
4 El disco de difracción Airy central es regularmente visible; los arcos de los anillos de difracción son visibles de vez en cuando en estrellas brillantes.
5 El disco de Airy siempre es visible; con frecuencia, son visibles arcos en las estrellas brillantes.
6 El disco de Airy siempre es visible; pequeños arcos constantemente visibles.
7 El disco usualmente está claramente definido; los anillos de difracción se ven como arcos largos o círculos completos.
8 El disco siempre está claramente visible; los arcos se ven como largos arcos o círculos completos, pero siempre en movimiento.
9 El anillo de difracción interno está estacionario. Los anillos externos momentáneamente estacionarios.
10 Todo el patrón de difracción está estable.

Para ver una representación gráfica de los efectos de la atmósfera en el disco de Airy de las estrellas, visite en siguiente enlace: http://www.damianpeach.com/pickering.htm

Antoniadi

La escala de Antoniadi, a diferencia de la de Pickering, evalúa la atmósfera basándose en la apariencia del objeto bajo estudio. Esta otorga valores del 1 al 5 utilizando números romanos. Contrario a la anterior, los números de menor valor denotan mejores condiciones atmosféricas.

I Visibilidad perfecta, con muy pocas ondulaciones.
II Pequeñas ondulaciones, con momentos de calma que se extienden por varios segundos.
III Visibilidad moderada, con mayores ondulaciones.
IV Pobre visibilidad, con ondulaciones constantes y perturbadoras.
V Muy pobre visibilidad, apenas permitiendo observar lo suficiente como para hacer un dibujo.

 

Muchos astrónomos aficionados utilizan una de estas dos escalas para describir las condiciones del cielo al momento de hacer sus observaciones; la selección es generalmente subjetiva. Ambas escalas se pueden asociar con equivalencias:

Pickering Antoniadi
9-10 I
7-8 II
5-6 III
3-4 IV
1-2 V

En otros casos, estas escalas son combinadas con el efecto de extinción de la atmósfera, por el cual la magnitud de las estrellas se afecta dependiendo de la altura que tengan respecto al horizonte. La atmósfera es más transparente en las áreas próximas al cénit y opaca más los objetos según se acercan al horizonte. Este otro valor, que repite la escala de magnitudes de las estrellas, por lo tanto, suele variar dependiendo de la región del cielo en la que se encuentre el objeto en un momento dado.

John Bortle

Otra escala menos conocida y raramente aplicada pretende determinar las condiciones del lugar de observación, más que las condiciones atmosféricas propiamente. Esta otra está dividida en clases valoradas del 1 al 9, siendo los números menores los que indican mejores condiciones.

Clase Descripción
1 Sitio excelentemente oscuro. La luz zodiacal y el gegenschein son detectables. La galaxia M33 es visible a simple vista, incluso con visión directa. Las regiones de la Vía Láctea entre Escorpión y Sagitario proyectan sombras en el suelo. La magnitud límite a simple vista es entre 7.6 y 8.0 (con un poco de trabajo); la presencia de Júpiter o Venus aparenta degradar la adaptación a la oscuridad. El brillo natural de la atmósfera (muy tenue y visible hasta una altura de unos 15° sobre el horizonte) es fácilmente detectable. Con un telesecopio de 12½ pulgadas se puede detectar estrellas de hasta magnitud 17.5 con algo de dificultad, mientras que uno de 20 pulgadas podría llegar a la magnitud 19. Si se observa desde un lugar cubierto por yerba y rodeado de árboles, el telescopio, las personas y los vehículos son prácticamente invisibles.
2 El sitio oscuro típico. El brillo natural de la atmósfera podría detectarse débilmente a lo largo del horizonte. M33 es relativamente fácil de ver a simple vista. La Vía Láctea del verano exhibe mucha estructura y podría tener la apariencia del mármol si se observa con binoculares. La luz zodiacal es suficientemente brillante como para producir sombras débiles antes del amanecer y después de la puesta del Sol, y su color se puede percibir como amarillento cuando se compara con el azul-blancuzco de la Vía Láctea. Cualquier nube en el cielo es visible como un hoyo negro en el cielo estrellado. Puedes ver tu telescopio y los alrededores vagamente, excepto donde se proyectan contra el cielo. Muchos de los globulares en el catálogo de Messier se ven a simple vista. La magnitud a simple vista es de entre 7.1 a 7.5, mientras que un telescopio reflector de 32cm de apertura alcanza la magnitud 16 o 17.
3 Cielo rural. Es evidente algo de contaminación de luz a lo largo del horizonte. Las nubes podrían aparecer ligeramente iluminadas por debajo en las partes más claras del cielo próximo al horizonte, pero son oscuras arriba. La Vía Láctea todavía se ve compleja, y los cúmulos globulares, tales como M4, M5, M15 y M22, se pueden ver a simple vista. M33 es fácil de ver con visión periférica. La luz zodiacal es evidente en la primavera y el otoño (cuando se extiende 60° sobre el horizonte al anochecer y al amanecer) y su color es, al menos, ligeramente identificable. Su telescopio es vagamente visible a una distancia de entre 20 a 30 pies. La magnitud límite a simple vista es de 6.6 a 7.0, y un telescopio reflector de 32cm alcanza la magnitud 16.
4 Transición rural/urbana. Domos obvios de contaminación de luz son visibles sobre centros poblados en diferentes direcciones. La luz zodiacal es evidente, pero no se extiende tan siquiera a la mitad del camino hacia el cénit al comienzo o al final del crepúsculo. La Vía Láctea es todavía impresionante sobre el horizonte, pero solo son visibles sus estructuras más prominentes. M33 es difícil de ver con visión periférica, y únicamente es detectable cuando está a más de 50° de altura. Las nubes en dirección a los centros poblados se ven iluminadas, pero solo un poco, y todavía se ven oscuras en la parte superior. Puedes distinguir tu telescopio claramente a la distancia. La magnitud límite a simple vista es de entre 6.1 a 6.5, y un telescopio reflector de 32cm usado con moderado aumento revela estrellas de magnitud 15.5.
5 Cielo suburbano. Solamente se logra ver un poco de la luz zodiacal en las mejores noches de primavera y otoño. La Vía Láctea es bien débil o invisible cerca del horizonte, y luce tenue a su máxima altura. Fuentes de luz artificial son visibles en casi todas las direcciones. En casi todo o en todo el cielo, las nubes son más claras que el cielo mismo. La magnitud límite a simple vista es entre 5.6 y 6.0, y un telescopio reflector de 32cm alcanzará la magnitud 14.5 o 15.
6 Cielo claro suburbano. No se puede ver nada de la luz zodiacal, incluso en las mejores noches. Partes de la Vía Láctea solo se ven a la altura del cénit. En una franja hasta los 35° de altura, el horizonte tiene un brillo grisáceo. Las nubes, en cualquier dirección del cielo, se ven bastante brillantes. No tienes problemas en ver los oculares y otros accesorios del telescopio en la mesa de observación. M33 es imposible de ver sin binoculares, y M31 es solo modestamente visible a simple vista. La magnitud límite a simple vista es de alrededor de 5.5, y un telescopio reflector de 32cm usado a moderado aumento muestra estrellas de magnitud 14.0 a 14.5.
7 Transición suburbana/urbana. Todo el trasfondo del cielo tiene un tono ligeramente grisáceo. Intensas fuentes de luz son visibles en todas direcciones. La Vía Láctea es totalmente invisible o difícil de observar. M44 y M31 pueden verse a simple vista, pero no claramente. Las nubes están bastante iluminadas. Incluso en telescopios de apertura modesta, los más brillantes objetos del catálogo de Messier son solo reminiscencias de su verdadera imagen. La magnitud límite a simple vista es de 5.0 con algo de trabajo, y un telescopio reflector de 32cm apenas alcanza la magnitud 14.0.
8 Cielo urbano. El cielo brilla con un tinte blanquesino o anaranjado, y se pueden leer los titulares del diario sin dificultad. Un observador experimentado podría ver a M31 y M44 sutilmente en las mejores noches, y solo los más brillantes objetos del catálogo de Messier son detectables con telescopios de apertura modesta. Algunas de las estrellas que delínean las constelaciones son difíciles de ver o simplemente no se pueden ver. A simple vista se pueden ver estrellas hasta la magnitud 4.5 si se sabe dónde mirar, y el límite de magnitud de un telescopio reflector de 32cm es de cerca de 13.
9 Cielo de ciudad. Todo el cielo está iluminado, incluso hacia el cénit. Muchas de las estrellas que delínean las constelaciones son invisibles; constelaciones débiles, como Cancer y Pisces, no se pueden distinguir. Aparte de –tal vez– las Pléyades, ningún objeto del catálogo de Messier es visible a simple vista. Los únicos objetos celestes que se pueden ver con placer son la Luna, los planetas y algunos de los cúmulos abiertos más brillantes (si puedes localizarlos). La magnitud límite a simple vista es de 4.0 o menos.

Imagen: Earth’s atmospheric layers, NASA. [créditos]

 

juan luis

El autor ha estado realizando observaciones astronómicas desde muy temprana edad, actividad que, a pesar de sus altas y bajas, sigue disfrutando cabalmente. Observa mayormente desde su hogar siempre que le es posible, desde donde también se generan estas páginas. Ha sido miembro de la Sociedad de Astronomía de Puerto Rico, la Association of Lunar and Planetary Observers y la desaparecida National Deep-Sky Observers Society.

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