¿Cuáles son los verdaderos colores de los planetas?
- David Rothery*
- Profesor de Geociencia Planetaria de la Open University
27 julio 2016
Fuente de la imagen, Thinkstock
Pie de foto,
¿Son estos los verdaderos colores de los planetas?
Las imágenes que llegan de las sondas espaciales que tenemos allá afuera para estudiar los planetas y lunas no dejan de sorprendernos.
Algunos planetas se muestran con tonalidades más intensas que otros. Pero, ¿estamos viendo los verdaderos colores?
La respuesta corta es «algunas veces», porque los hay que son verdaderamente coloridos.
Otros están cubiertos por roca y son prácticamente grises; así que si te topas con una foto de ellos en la que se ven llenos de color, puedes estar seguro de que esa imagen no es muy verídica.
Usualmente se tienden a exagerar las sutiles diferencias que el ojo humano no podría detectar sin un poco de ayuda.
Cualquiera que haya utilizado un teléfono inteligente para tomar fotos, probablemente se ha tropezado con varias opciones para exagerar o bajar la tonalidad de los colores.
Fuente de la imagen, NASA
Pie de foto,
Saturno suele tener un amarillo pálido.
Técnicas similares se utilizan para procesar las imágenes que llegan de los telescopios espaciales, y casi siempre se exageran los colores.
Lo que ocurre es que una cámara colocada en una nave espacial rara vez detecta los colores de la misma forma que lo hace un ojo humano.
Por ejemplo, los componentes rojo, verde y azul normalmente se graban por separado como tres imágenes distintas en blanco y negro y se combina en colores con el único propósito de mostrar la foto.
La forma en que se mezclan los colores está concebida para que sean como lo verían tus ojos.
Lo que es más, los colores en la imagen no corresponden a los originales, incluso si no se ha hecho ningún intento para exagerarlos.
En principio, una cámara de una nave espacial puede grabar cualquier parte del espectro de luz.
Cuando uno de los canales está más allá del rango visible, como el ultravioleta, todavía tenemos que usar el rojo, verde o el azul para mostrarlo.
Esto significa que la imagen resultante tiene un «color falso», que puede ser exagerado todavía más.
Los planetas gigantes
Fuente de la imagen, NASA
Pie de foto,
La Gran Mancha Roja es roja
Júpiter: este gigante del Sistema Solar tiene «la Gran Mancha Roja», una inmensa tormenta en forma de óvalo.
Mientras que los colores más sutiles que vemos en otros lugares de Júpiter se pueden deber a las nubes de granito que se ven a través de diferentes profundidades de la atmósfera, las nubes en la mancha sí se tiñen de rojo por un contaminante que todavía desconocemos.
Puede ser que se trate de fósforo, algún compuesto de sulfuro o una molécula orgánica compleja.
La propensión de Júpiter por colores fuertes es compartida por su luna más recóndita, Ío.
Fuente de la imagen, NASA
Pie de foto,
Ío tiene un natural color amarillo, mientras que Europa suele retocarse.
Allí, frecuentes erupciones volcánicas bañan la superficie con sulfuro y dióxido de sulfuro, lo que hace que el satélite se vea como una pizza amarilla con aceitunas negras, que en realidad son manchas de lava que están demasiado frescas como para que se les pegue lo amarillo.
En contraposición, la siguiente luna, Europa, tiene una superficie de agua congelada.
Esto la hace muy reflectante, pero sin mucho color.
La mayoría de las imágenes de Europa a color que sueles ver son una reproducción con una cromática exagerada.
Saturno tiene más colores mudos que Júpiter, a pesar de tener una atmósfera parecida.
Su color natural es de un amarillo pálido, así que cualquier foto que veas con tonos intensos se tratará de una que colorearon.
Fuente de la imagen, NASA
Pie de foto,
Este es el color natural de Neptuno
Urano y Neptuno también se esconden en una atmósfera inmensamente densa.
Para nuestros ojos, Urano aparece verde y Neptuno azul, debido a que sus nubes más altas de metano condensado se ven a través de un gas metano de mucha profundidad que filtra el componente rojo de la luz solar.
No hay mucha variación de color, las nubes más altas se ven blancas pero todo lo demás es azul o verde.
Los planetas rocosos
Nos solemos referir a Marte como el «Planeta Rojo».
El hierro que hay en sus rocas y el polvo se vuelven en óxido de hierro. Es por esto que el planeta se ve rojo a simple vista cuando lo vemos en el cielo.
También se ve rojo desde su órbita, y rojo se ve por las sondas que exploran su suelo.
Fuente de la imagen, NASA
Pie de foto,
Tres versiones de la misma vista de Marte tomada por la sonda Rover. A la izquierda: una sin procesar. Medio: una ajustada a cómo la vería el ojo humano. Derecha: cómo se vería bajo las condiciones de luz que hay en la Tierra.
Aquí el debate está en mostrar los colores como «realmente» se ven o si se debería mostrar como si la calidad de la luz en el planeta fuera igual que la de la Tierra.
Venus está envuelta en unas deslumbrantes nubes blancas y la superficie sólo ha sido visitada por un manojo de sondas soviéticas.
Las densas nubes sólo permiten que un brillo rojizo opaco llegue al suelo; por lo que en todas partes se ve ese color naranja.
Pero en realidad, las rocas son de una especie de lava gris opaco.
Fuente de la imagen, NASA
Pie de foto,
Este es el color gris natural de Venus
Mercurio es un mundo sin aire hecho de una monótona roca gris con solo una pizca de rojo.
Solo refleja el 7% de la luz solar que cae sobre ella, que es sólo un poco más de lo que reflejaría un carbón encendido, pero está tres veces más cerca del sol que la Tierra. Y es esa cercanía lo que hace que la luz solar haga que se vea muy brillante, y que no se necesite ajustar el brillo de la imagen.
Sin embargo, para desentrañar las variaciones de color que se esconden en las características del paisaje de Mercurio, es una práctica común usar un color falso para, básicamente, aumentar las muy sutiles diferencias de color natural y hacerlas que salten a la vista.
Fuente de la imagen, NASA
Pie de foto,
La superficie de Venus tomada por la sonda Venera 13. La imagen de arriba es el color natural del planeta, mientras que la de abajo es como se vería si tuviera la misma luz solar que hay en la Tierra.
Pero no pienses que esto es trampa.
Revelan verdades sobre mundos que hubieras podido ver si tus ojos y tu mente se hubiera desarrollado allí, y que al hacerlo se maximiza la información que tenemos disponible de los planetas.
*David Rothery ha escrito varios libros sobre los planetas y las lunas del sistema solar y esta historia la publicó originalmente en el sitio The Conversation.
Saturno es uno de los mayores planetas de nuestro Sistema Solar, popularmente conocido como el “Señor de los anillos”. Ubicado a 1280 millones de kilómetros de nuestro planeta Tierra y formado principalmente por Hidrógeno y Helio, dos gases livianos, este gigante gaseoso es superado en tamaño solo por Júpiter. Si pudiéramos llenar a Saturno con “planetas Tierras”, pueden llegar a caber 764 de ellas, pero pesa sólo 95 veces lo que nuestro mundo rocoso, esto significa que si existiera la posibilidad de poner todos los planetas del Sistema Solar en una piscina, Saturno sería el único que flotaría (su densidad global es cercana a la mitad de la densidad del agua).
Hasta el momento de la invención del telescopio Hans Lippershey en 1608 y las observaciones de Galileo a partir de 1609, se creía que era el planeta más distante del sol. Sus anillos de gran tamaño, y extremadamente brillantes, están formados por infinidad de fragmentos que pueden ser restos de asteroides o cometas que se han desfragmentado en pedazos y quedaron atrapados por la fuerza gravitacional del planeta. Cuando fueron descubiertos estos anillos, recién en el siglo XVII, los dibujos los mostraban como enormes ‘orejas de Ratón Mickey’ a cada lado del planeta. Pero cuando la tecnología avanzó, y mejoraron los telescopios, los astrónomos pudieron descubrir su composición: millones de fragmentos de hielo y roca, rotando en conjunto con forma de disco, alrededor del planeta.
Si observamos a Saturno y a sus anillos a través de un telescopio, veremos a un planeta de color amarillo pálido. Al ser un planeta gaseoso, es decir que no posee una superficie sólida en donde podamos pararnos, lo que en realidad estamos observando son nubes que aparecen como bandas claras y oscuras.
No tardaremos mucho en darnos cuenta que lo que observamos a través del telescopio no es muy parecido en cuanto a los colores que nos muestran de Saturno en imágenes o videos.
Pues bien, sucede, por un lado, que nuestro ojo es sensible solo a determinados colores y por otro, las imágenes que tenemos del planeta gaseoso han sido tomadas en blanco y negro y en escala de grises, por la sonda espacial Cassini-Huygens en abril del 2004, cuando se encontraba a 44,5 millones de kilómetros del planeta. La mayoría de los colores en las fotografías que se publican, si no son todos, han sido agregados por científicos y artistas para poder obtener mayor información sobre las características del planeta, o también para visualizar aquellos detalles que el ojo humano jamás podría ver.
¿Cómo colorean “artificialmente” a Saturno?
En esta oportunidad, es la sonda espacial Cassini-Huygens quien fotografió en 2004, la misma cara de Saturno con diferentes filtros del espectro electromagnético, para poder obtener información variada acerca del planeta y de sus anillos.
Lanzada el 15 de octubre de 1997, esta sonda espacial tenía como objetivo principal el estudio del planeta, sus anillos y sus lunas.
Para ello se la equipó con dos cámaras CCD (iniciales de Charge-Coupled Device, “Dispositivo de Carga Acoplada, en inglés) y detectores de luz visible, infrarroja y ultravioleta, entre otros.
Estos instrumentos le permitieron a la sonda espacial tomar imágenes de Saturno con una definición y calidad nunca antes lograda.
Gracias a esta misión se pudo conocer con mayor precisión la composición y estructura química del planeta y de sus lunas, en particular, de Titan.
Las ultimas imágenes tomadas por la sonda espacial muestran a un Saturno que no acostumbramos a ver: un planeta caracterizado por sus colores y brillos, ahora registrado sólo en blanco y negro.
Pero los colores no tardaron en llegar, científicos y artistas trabajaron para agregarle el color y el brillo característico del planeta, y poder analizar de forma más provechosa la información, pero también para apreciar mejor los detalles.
Un montaje de imágenes obtenidas por la sonda Cassini-Huygens, tomadas en tres regiones diferentes del espectro electromagnético, la zona del ultravioleta en los 298 nanómetros, en el espectro visible en los 440 nanómetros, y en el infrarrojo cercano en 930 nanómetros, muestran que hay más en Saturno de lo que parece.
Imagen: Izquierda: Saturno visto en longitudes de onda corta, (ultravioleta, 298 nanómetros) Centro: Saturno visto en longitudes de onda media (Azul visible, 440 nanómetros). Derecha: Saturno visto en longitudes de onda larga (infrarrojo, 930 nanómetros).
NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute.
Basados en estas imágenes y en los filtros utilizados por la sonda espacial Cassini-Huygens, los científicos componen las imágenes con los colores según se correspondan con las longitudes de ondas en las que fueron tomadas dichas imágenes, asignando el color azul a aquellas imágenes que fueron tomadas en el ultravioleta, consideradas longitudes de ondas corta; el color verde a las imágenes tomadas en el espectro visible, que son consideradas longitudes de onda media; y el color rojo a las imágenes captadas en el infrarrojo, con sus longitudes de onda larga.
De esta forma, al tener el ojo humano una visión tricromática, la combinación de estos tres colores con diferentes intensidades permite visualizar al planeta gaseoso tal cual lo conocemos.
Una vez hecha la asignación de los colores correspondientes con la longitud de onda en que fue tomada cada imagen, se realiza la superposición de estas imágenes monocromáticas, combinando los tres colores como se muestra en la siguiente imagen:
Finalmente, se obtiene la imagen de Saturno con los colores y brillo que conocemos.
Podríamos decir, por lo contrario, que si las imágenes no fuesen intervenidas con esta combinación de tres colores, la vista más representativa de lo que vería el ojo humano de Saturno, sería la tomada en el rango del azul visible, en los 440 nanómetros.
Imagen: Izquierda: Saturno tomada en longitudes de onda del azul visible (longitud de onda: 440 nanómetros). La vista de Saturno más parecida a lo que vería el ojo humano sin la combinación de los filtros Azul, Verde y Rojo. Derecha: Saturno coloreado con la combinación de los filtros: Azul, Verde y Rojo.
NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute
Las imágenes tomadas por la sonda espacial Cassini-Huygens permitió a los científicos descifrar cómo está compuesta la atmósfera del planeta. En particular, la observación en el infrarrojo cercano permitió, por ejemplo, la detección de metano (el componente principal del gas natural) en la atmósfera, mediante el registro de líneas de absorción de este compuesto químico en dicha banda espectral.
Por otra parte, partiendo de la base que todos los gases dispersan la luz solar de manera eficiente en longitudes de onda cortas, este efecto es más pronunciado en la zona del ultravioleta que en la zona del espectro visible, por lo tanto los gases que forman la atmósfera del planeta, principalmente hidrógeno y el helio molecular, que conforman el 98% de su composición química, hacen que las longitudes de onda más cortas sean dispersadas por el gas, y con ello, la atmósfera iluminada por la luz solar brille en estas longitudes de onda, mientras que las longitudes de onda más largas son absorbidas por el metano, mostrando una imagen oscura y opaca del planeta.
De esta forma, la tarea de la sonda espacial Cassini-Huygens durante los últimos 20 años, de los cuales casi 10 años estuvo viajando por el espacio para acercarse a Saturno, permitió un análisis más preciso de los gases que forman el planeta. La misión tuvo su final en Setiembre de 2017, cuando se planificó su destrucción para evitar que eventualmente ocasionara una contaminación biológica (o radiactiva) en Titán o Encelado, dos de las lunas de Saturno con altas posibilidades de albergar vida.
Fuentes:
https://sci.esa.int/web/cassini-huygens/-/34965-four-windows-on-saturn?inheritRedirect=true&redirect=https%3A%2F%2Fsci.esa.int%3A443%2Fweb%2Fservices%2Fsearch-results%3Fp_p_id%3Dcom_liferay_portal_search_web_portlet_SearchPortlet%26p_p_lifecycle%3D0%26p_p_state%3Dnormal%26p_p_mode%3Dview%26_com_liferay_portal_search_web_portlet_SearchPortlet_cur%3D1%26_com_liferay_portal_search_web_portlet_SearchPortlet_mvcPath%3D%252Fsearch.jsp%26_com_liferay_portal_search_web_portlet_SearchPortlet_entryClassName%3D%26_com_liferay_portal_search_web_portlet_SearchPortlet_keywords%3Dsaturn%2Binfrared%26_com_liferay_portal_search_web_portlet_SearchPortlet_searchPrimaryKeys%3D%26_com_liferay_portal_search_web_portlet_SearchPortlet_formDate%3D1611844820895%26_com_liferay_portal_search_web_portlet_SearchPortlet_scope%3Deverything%26_com_liferay_portal_search_web_portlet_SearchPortlet_format%3D
Fascinante video muestra cómo los científicos colorean fotos del espacio tomadas por el Hubble
https://www.nasa.gov/content/explore-light
