¿Qué es la apertura/ampliación mínima para reconocer las fases de las lunas galileanas?

Desde la Tierra la resolución de está limitada por la atmósfera. Las turbulencias en la atmósfera hacen que sea imposible resolver las lunas de Júpiter a más de unos pocos píxeles de ancho .

Los telescopios refractores de aficionados tienden a ser pequeños y menos potentes que los telescopios reflectores. No conozco ningún telescopio de refactor aficionado que pueda resolver una luna de Júpiter en más de un punto de luz. El ojo no puede resolver un objeto que tiene menos de 60 segundos de arco y tendría que estar más cerca de los 1000 segundos de arco antes de que muchos detalles de la superficie se hicieran visibles. La Luna, en comparación, tiene 1800 segundos de arco.

Los equipos profesionales pueden superar parcialmente la atmósfera mediante el uso de óptica adaptativa, pero esta no es una característica que generalmente esté disponible para los aficionados.

Júpiter y sus lunas orbitan fuera de la órbita de la Tierra, por lo que, desde nuestro punto de vista, Júpiter nunca está parcialmente iluminado a menos del 99 % . Las lunas a veces son eclipsadas por Júpiter, pero tampoco están parcialmente iluminadas a menos del 99%. Con equipo de aficionado, Júpiter y sus lunas nunca son otra cosa que "llenas".

Incluso con el telescopio Hubble, la resolución no es suficiente para identificar las fases de las lunas.

Lo que Galileo vio fue a Júpiter, resuelto como un disco y 4 lunas girando alrededor de él, que se le aparecieron como "estrellas" (las llamó las estrellas Mediceas). Las cuatro lunas no siempre eran visibles, a veces una luna estaba oculta en la sombra de Júpiter, o detrás de Júpiter desde nuestro punto de vista. En otras ocasiones, una luna estaría demasiado cerca de Júpiter para ser visible, o fuera del campo de visión de su telescopio.

De lo que se dio cuenta fue de que se trataba de cuerpos en órbita alrededor de Júpiter, y que obedecían la misma regla para las órbitas que Kepler había propuesto para los planetas.

Galileo vio a Júpiter y sus lunas, ahora llamadas lunas galileanas en su honor. Incluyen Io, Europa, Ganímedes y Calisto.

Cuando tomó esas "imágenes", ese período de tiempo fue alrededor de principios de enero de 1610. Durante ese tiempo, Galileo estaba probando su telescopio de aumento 30x ( Fuente ).

Sin embargo, en términos de las fases de las lunas galileanas, definitivamente requeriría un telescopio más potente.

¿Qué tal un poco de matemáticas...

Aquí hay una fórmula realmente complicada para esto: sitio web .

Para ver las lunas en sí, puedes poner el diámetro de una de las lunas como R para una estimación aproximada. Voy a usar Io.

El diámetro de Io es 3642.58921 km. Su distancia es de 628287897,6 km.

Insertamos eso en el sitio web/calculadora... Obteniendo 0.0003321805004 grados o 1.19585 segundos de arco.

Sin embargo, dado que se refiere a un telescopio refractor, definitivamente hay un límite en la resolución que puede obtener debido a la borrosidad a medida que el telescopio se hace más grande y las lentes más grandes se rompen fácilmente.

Los telescopios refractores más grandes tienen menos de un metro de largo. Podemos usar el límite de difracción para ver el límite de su tamaño y visualización antes de que comiencen a difractar: ​​límite de difracción .

Podemos usar la longitud de onda del verde, o aproximadamente 530 nm o 5,3e-5 cm como una estimación aproximada. Los telescopios más grandes son de 1 mo 100 cm. Luego obtenemos 0.000000647 o 6.466e-7 rad. Convertimos esto a segundos de arco y obtenemos 0.13337082 segundos de arco.

Eso significa que Io es claramente visible, pero definitivamente se necesita un gran telescopio. De alguna manera recomendaría no hacerlo, ya que un telescopio de tamaño decente singular probablemente no sería lo suficientemente fuerte...

Editar - 19/8/18 - cometió un error en el cálculo, en realidad es posible ver las fases de Io, pero sería bastante difícil. Crédito a Mike G por señalarlo.