ECLIPSES

Medellín Marzo 2011

ECLIPSES

La Luna, nuestro satélite, tiene un movimiento de translación alrededor de la Tierra, en sentido antihorario. Un mes sideral es el tiempo que la Luna tarda en recorrer la órbita completamente. Un mes sinódico es el tiempo que tarda la Luna desde que comienza la fase de Luna nueva, hasta que, pasando por todas sus fases, reinicia la Luna nueva. El mes sideral es de 27.32días mientras que el sinódico es de 29.53 días.

La órbita de la Luna es elíptica. Su semieje mayor es de 384000km, pero como la Luna está en uno de los focos de la elipse, su distancia mínima es de 356000km, mientras que su distancia máxima es de 406700 km. La excentricidad de la órbita es 0.055.

El diámetro aparente de la Luna depende de su diámetro real y de la distancia desde la Tierra y corresponde al ángulo que subtiende un diámetro. Esté diámetro aparente o angular varía entre 29.4y 33.5 minutos.

Hay una coincidencia, que es la que nos permite ver los eclipses totales de Sol, el diámetro angular o aparente del Sol es 32’ 35” en su perihelio y de 31’ 31” en su afelio, o sea que en las condiciones apropiadas, si la Luna se pone en frente del Sol, desde nuestra visual en la Tierra, se producirá un ocultamiento del Sol por la Luna. La figura 1 nos muestra

Figura 1

Eclipse de Sol y Luna. Astrociencia.com

Posición relativa Sol – Luna – Tierra

Además de la coincidencia del diámetro angular, se requieren otras condiciones para que se de un eclipse, bien sea de Sol o de Luna.

Las figuras (2), (3) y (4) nos muestran la posición relativa de los tres astros y los requerimientos para que se de un eclipse.

Figura 2

Figura 3

Figura 4

Desde el punto de vista práctico y del lenguaje común, no hay diferencia entre eclipse y ocultamiento, no así desde el punto de vista científico.

Un eclipse es un evento en el cual un cuerpo se mete en la sombra de otro cuerpo, mientras que una ocultación implica que el cuerpo ocultante, se ponga delante del cuerpo ocultado. Los eclipses de Luna son verdaderos eclipses, mientras que los de Sol son más bien ocultaciones. Hay ocultaciones reales cuando la Luna tapa las estrellas.

Las ocultaciones sólo se pueden observar en una pequeña franja de terreno, ya que los observadores que están lejos de esa franja pueden observar de lado, total o parcialmente los cuerpos ocultados. Los eclipses de Luna son observados por todo el hemisferio que está de noche, cuando ocurre el evento.

Los eclipses solares y lunares son los más bonitos y espectaculares.

Para hablar en lenguaje común vamos a olvidarnos de la palabra ocultación y de ahora en adelante sólo nos referiremos a eclipses, siendo los de Sol y Luna los más espectaculares.

La órbita de la Tierra alrededor del Sol forma un plano, que llamamos eclíptica. La órbita de la Luna también es plana, pero no coincide con el plano de la eclíptica, por el contrario las dos órbitas se intersecan a lo largo de una línea recta. Los puntos donde la Luna cruza la eclíptica se llaman nodos y estos son: el ascendente cuando la Luna atraviesa la eclíptica en sentido sur norte y el descendente cuando la Luna atraviesa la eclíptica en sentido norte sur.

Para que se dé un eclipse se requieren varias coincidencias: el Sol, La Tierra y la Luna tienen que estar alineados y esto sólo es posible cuando la Luna esté en uno de sus nodos. Pero lo normal es que el Sol no esté en la línea de los nodos, ni que la Luna esté sobre los nodos, sino en otra parte y por eso no hay eclipses a toda hora. De vez en cuando, se da la coincidencia de que la Luna pasa por un nodo y que el Sol se encuentra en la línea de los nodos.

Los eclipses de Luna, aunque son más escasos que los de Sol, se observan sin embargo mucho más a menudo.

Eclipse de Sol. Como ya se mencionó, el eclipse de Sol sólo puede ser observado en nuestro planeta en una zona limitada, en la cual el Sol queda ocultado por la Luna. En los límites de esta estrecha zona, el eclipse es para algunos puntos total y para otros parcial (es decir, el Sol se oculta sólo parcialmente). La estrecha franja oscura, que es la proyección de la sombra de la Luna, se mueve a lo largo de todo el recorrido del eclipse. Este recorrido es irregular y es único para cada caso especial. El eclipse total de Sol sólo puede verse por un tiempo que no es superior a los 4 horas 30 minutos, no obstante que el eclipse pueda durar hasta cuatro horas o un poco más. Ver figura 5

Figura 5

Eclipse total de Sol - Fuente Nasa

El eclipse de Luna ocurre en una forma diferente. Se observa al mismo tiempo en toda la mitad del globo terrestre en que la Luna es visible en ese momento, es decir, en que está sobre el horizonte. Las fases consecutivas del eclipse lunar se producen para todos los puntos de la superficie de la Tierra en el mismo momento. Por tanto, los astrónomos pueden observar los eclipses de Luna desde la casa, o desde un sitio cercano a esta donde haya mejores condiciones atmosféricas. En el caso de los eclipses de Sol los astrónomos deben desplazarse muchos kilómetros, aun salir de sus países para poder estar en la franja donde se produce el ocultamiento, con el riesgo, de que las condiciones atmosféricas no permitan su observación e forma cabal y completa.

Anualmente ocurren entre dos y siete eclipses, aunque la proporción es casi de 2 solares por uno lunar.

Durante un eclipse solar la sombra de la Luna sobre la Tierra tiene aproximadamente 270 km de ancho. La sombra se mueve a 34 km/min y la duración de la fase total del eclipse es de 7 1/2 minutos. La duración máxima de un eclipse solar es de 4 ½ horas.

En cuanto a los eclipses de Luna, el tiempo medio en el que la Luna está completamente imbuida en el cono de sombra es de 1 h 50 minutos, mientras que la duración total puede estar cercana a las 4h.

A veces Mercurio y Venus se colocan al frente del Sol y en éste, se ve un punto negro, que es la proyección de la sombra de estos planetas. Un tránsito es un evento en cual Mercurio o Venus se mueven a través del disco solar, cuando son observados desde la Tierra. El tránsito de Mercurio ocurre 13 veces por siglo, mientras Venus lo hace sólo dos veces por siglo. Los próximos tránsitos de Mercurio ocurrirán el 9 de Mayo de 2016, en noviembre 11 de 2019, Noviembre 13 de 2032. Los próximos tránsitos de Venus serán en Junio 6 de 2012 y el 11 de diciembre de 2117.

Para qué observan los astrónomos los eclipses?

Gracias a la casualidad, la longitud del cono de sombra que permanentemente lleva consigo nuestro satélite, alcanza a veces la superficie de la Tierra y se forman los eclipses de Sol.

En la medida en que el extremo de la sombra de la Luna se refleja en la Tierra, se dibuja en esta la "zona de visibilidad del eclipse solar". Como se mencionó, si un astrónomo se ubica en el punto de la franja en la cual se va a observar el eclipse total con mayor intensidad, sólo tiene 7 ½ minutos para realizar todas las observaciones que tenga planeado.

Por esta razón, los hombres andan en busca de eclipses de Sol y organizan expediciones a sitios muy retirados, donde el fenómeno pueda ser observado bien.

¿Qué se puede observar durante la fase de oscuridad total en un eclipse de Sol?

Lo primero es la investigación de la corona solar. La corona es uno de los más importantes fenómenos de la superficie del Sol: Alrededor de la Luna, completamente negra, se observan lenguas de fuego, a veces de gran extensión y brillo, que ayudan a determinar propiedades físico químicas de la parte más externa del Sol.

La naturaleza de la corona, no obstante los adelantos en telescopios y espectroscopios, no ha sido bien aclarada hasta la fecha. Durante los eclipses, los astrónomos fotografían la corona, miden su brillo, estudian su espectro. Todo esto ayuda a la investigación de su estructura física.

Figura 6

Corona Solar

Observatorio.info

El segundo problema, planteado desde principios del siglo XX, es la comprobación de una parte de la teoría de la relatividad. De acuerdo con esta, los rayos de las estrellas que pasan cerca del Sol experimentan la influencia de su gigantesca atracción y sufren una desviación, que debe manifestarse en un desplazamiento aparente de las estrellas cercanas al disco solar. La prueba de esta consecuencia es posible solamente durante un eclipse total de Sol. Figura6

“Las medidas efectuadas en los eclipses de 1919, 1922, 1926 y 1936 no dieron, en rigor, resultados decisivos, y el problema de la confirmación experimental de la consecuencia indicada de la teoría de la relatividad sigue todavía planteado”. Se dice en el libro Astronomía Recreativa Yakov Perelman

Figura 7

Comprobación Teoría de la Relatividad – Astrocosmo.cl

En cuanto a lo observación de los eclipses de Luna, estos nos proveen información acerca de la naturaleza de las capas superiores de la atmósfera terrestre, por el brillo y el color de la Luna.

Es importante anotar que Los Griegos, (algunos de ellos) llegaron a la conclusión de que la Tierra era redonda y no plana, gracias a la observación de los eclipses de Luna. La idea era que por la forma de la sombra de la Tierra en el disco de la Luna se puede juzgar la forma de nuestro planeta. Si el cono de sombra era circular, entonces nuestro planeta debía ser esférico y no plano.

La Luna no desaparece totalmente en la sombra de la Tierra y continúa siendo visible por los rayos del Sol refractados dentro del cono de sombra. La poca o mucha iluminación de la Luna, cuando está completamente sumergida en el cono de sombra, provee información importante para los astrónomos y astrofísicos, principalmente en relación con las manchas solares.

Qué generalidades debemos saber acerca de los eclipses?

1. La mayor duración de la fase total de un eclipse de Sol es de 7½ minutos. Todas las fases del eclipse pueden abarcar hasta 4½ horas.

La duración de todas las fases del eclipse de Luna alcanza hasta 4 horas; el tiempo en cual la Luna está inmersa en el cono de sombra de la Tierra, no dura más de 1 hora y 50 minutos.

2. El número total de eclipses de Sol y de Luna a lo largo de un año está entre 2 y 7.

3. No hay ningún año sin eclipses de Sol; anualmente se producen por lo menos 2 eclipses solares. Los años sin eclipses de Luna son bastante frecuentes; aproximadamente, uno cada 5 años.

Precauciones para observar un eclipse de Sol

Tanto los rayos ultravioleta, como los infrarojos, que no son del espectro de luz visible, dañan los ojos. Aunque el disco solar se oculte, como hemos visto anteriormente, salen numerosas lenguas de fuego de gran intensidad, que además de la luz visible, emiten peligrosos rayos ultravioleta e infrarojos, los cuales pueden dañar la retina.

Intuitivamente, nuestros antepasados se protegían con vidrios ahumados, y vidrios oscuros. Realmente, esta protección no es suficiente y una observación, más o menos continua de un eclipse, podría producir daños graves en los ojos y aún la ceguera.

Se recomienda:

No usar procedimientos caseros.

El uso de gafas oscuras es insuficiente, especialmente las que se compran en sitios no seguros, pudieran no tener el mínimo filtro protector de rayos ultravioleta e infrarojos y ser altamente peligrosas.

No se deben comprar vidrios oscuros ni ahumados en la calle y aunque se pague un poco más, se deben comprar en ópticas o sitios comercialmente reconocidos.

Utilice gafas especialmente homologadas o un filtro especial.

No utilizar binoculares ni telescopios.

Incluso, con la protección adecuada, mire sólo un par de segundos.

Preste especial atención a los niños durante el eclipse. Sus ojos son más sensibles y los niños son más irresponsables y desobedientes.

Si se le nubla la vista tras observar el eclipse acuda a urgencias oftalmológicas.

Juan Fernando Sanin

juanfernando.sanin@gmail.com