Un juego de sombras: Eclipses(I).
"Cuando el sol se eclipsa para desaparecer, se ve mejor su grandeza. "
Lucio Anneo Seneca
En 1961 se filmó en Italia la película Barrabás basada en el personaje del Nuevo Testamento de nombre homónimo(o sea del mismo nombre). Según narra el Nuevo Testamento Barrabás estaba condenado a ser crucificado(debido al cargo de asesinato), junto con Jesús de Nazaret. El prefecto de la provincia romana de Judea, Poncio Pilatos, hizo uso de una tradición de ese momento: le dio a la multitud presente la oportunidad de liberar a uno de los dos condenados: la multitud librero a Barrabás.
Durante la realización del film se produjo un eclipse total de Sol el 15 de febrero de 1961, y la producción tomó la difícil tarea de grabar la escena de la crucifixión de Jesús de Nazaret durante ese eclipse y sin efectos especiales(el director solo tenía una oportunidad de grabar el eclipse, el cual solo duraba 2:45 minutos). El resultado lo pueden ver en la figura 1.
Figura 1: Un eclipse real en una película. Considerando la duración del mismo(2:45 minutos), esta escena resulta un notable esfuerzo para grabar un fenómeno singular.
¿Pero qué hace tan peculiar a los eclipses solares? ¿por qué tomaron tal riesgo y esfuerzo? El siguiente vídeo puede darte una idea del suceso.
Vídeo 1: Grabación del eclipse total de Sol del 2 de julio de 2019 en el observatorio de la Silla en la Serena(Chile).
Volveremos al vídeo 1, y lo que se observa allí, en unos momentos, primero responderemos a la pregunta: ¿Cómo se produce un eclipse de Sol?
Es necesario que se cumplan dos condiciones:
- En la figura 2 se observa la primera condición: el ángulo entre el Sol, la Luna y la Tierra es de 180°, en otras palabras la Luna se encuentra en Fase Nueva(en este post se describen las fases lunares).
- La segunda condición se debe a que la órbita de la Luna posee una inclinación de 5.2° con respecto a la eclíptica, por lo que la Luna necesitará encontrarse en un nodo(punto de intersección de la trayectoria lunar con la eclíptica), para producirse un eclipse(ver figura 3).
Figura 2: En este diagrama(no a escala ni en tamaños ni distancias), se observa que la Luna debe estar en fase Nueva para que se produzca un eclipse solar(primera condición). Además, es posible observar que la sombra proyectada consta de dos partes: una zona de oscuridad total denominada umbra, y otra zona de oscuridad parcial llamada penumbra.
Figura 3: La segunda condición para que se produzca un eclipse es que la Luna este en uno de los nodos de su órbita.
En la figura 4 se muestra el recorrido del eclipse mostrado en el vídeo 1: la línea roja muestra la zona de totalidad(la zona de umbra),y el resto del área marcada es la zona de penumbra, donde el eclipse se verá parcial.
Un detalle adicional, pero muy importante, es que se vuelve a producir un eclipse solar en un mismo lugar y con las mismas características cada 375 años aproximadamente. En Uruguay el último eclipse total se observó( "se observó" es un decir, el día estuvo nublado), el 30 de junio de 1992. En la figura 5 se observa el recorrido del mismo.
Figura 5: Recorrido del eclipse total de Sol de 30 de junio de 1992, el último observado desde Uruguay.
Lamentablemente no tendremos ningún eclipse total de Sol durante el presente siglo, hay que esperar hasta el 2103 para ver el próximo eclipse total en nuestro país.
Figura 6: Los tres próximos eclipses totales de Sol se producirán en Uruguay en 2103, 2111 y 2019. Fuente(https://eclipse.gsfc.nasa.gov/)
Pero los eclipses no solo son "raros" de observar, también son todo un espectáculo a los sentidos.
Tipos de eclipses
Existen tres tipos de eclipses de Sol: totales, anulares y parciales.
Empecemos por analizar los eclipses totales de Sol, los cuales son un verdadero espectáculo para los sentidos. En el vídeo 1 se puede observar la secuencia de un eclipse total, aquí analizaremos el mismo:
En la figura 7 se observa la forma en que la Luna va "cubriendo" el disco solar. Momentos antes de que se produzca la totalidad del eclipse se observa un oscurecimiento del cielo, el cual trae consigo el "viento del eclipse" y la observación de la sombra de Luna desplazándose muy rápidamente desde el horizonte.
Cuando del disco solar solo queda un punto de luz, se produce un fenómeno muy llamativo: el "anillo de diamantes". Al momento de reaparecer el disco solar, volverá a producirse.
Figura 8: Secuencia de la totalidad de un eclipse total de Sol. En ambos extremos vemos la formación del "anillo de diamantes", y en la imagen central la corona solar.
Durante la totalidad del eclipse se notará una disminución de la temperatura(correspondiente a la diferencia de temperatura entre el día y la noche en el lugar), la oscuridad será casi total, pudiéndose observar estrellas y planetas no visibles durante el día.
Figura 9: Durante un eclipse total el día se transforma en noche. Es interesante la coloración del cielo en el horizonte.
Figura 10: En la fotografía se detallan las estrellas y planetas visibles durante el eclipse del 2 de julio de 2019 en la Serena, Chile.
Los animales reaccionan de diferente forma al fenómeno, pero en su mayoría se desorientan ante el cambio brusco del día a la noche. En este artículo encontraran varias historias.
Pero lo más interesante de todo, es que durante un eclipse total se Sol es posible observar una parte del Sol que es invisible de otra forma: la corona solar(la parte exterior de la atmósfera solar). El aspecto de la corona solar cambia de un eclipse a otro ya, que está fuertemente influenciado por el comportamiento del campo magnético del Sol. La observación de la corona solar llevó en 1868 al descubrimiento del segundo elemento más abundante del universo: el Helio.
Figura 11: La ocultación del disco solar por la Luna permite observar el curioso aspecto de la atmósfera solar.
Eclipse anular de Sol.
En la figura 3 se observa la forma de la órbita lunar: es una elipse. Esto hace que la distancia Tierra-Luna no sea constante, existiendo una distancia mínima(perigeo), y una distancia máxima(apogeo), entre ambos cuerpos. La diferencia entre estas dos distancias puede llegar a ser superior a 50000 km, lo cual produce un cambio en el tamaño aparente de la Luna.
La Tierra es el único planeta que cuenta con eclipses totales de Sol, y esto es debido a que los tamaños apartes de la Luna y del Sol son iguales. La explicación es sencilla: el tamaño del disco solar es 400 veces superior al lunar, pero el Sol se encuentra 400 veces más lejos que la Luna, llegándose a observar ambos discos con un tamaño aparente igual. Pero, si la Luna se encuentra en su apogeo, y ocurre un eclipse solar, no podrá cubrir la totalidad del disco(ver el tamaño aparente de la Luna en la figura 12 estando en el apogeo), y se observará un eclipse anular de Sol(ver figura 14).
El vídeo 2 muestra un eclipse solar capturado por el robot "Perseverance" de la NASA, desde Marte.
Vídeo 2: Vídeo del 2 de abril de 2022. El robot Perseverance captura el tránsito de Fobos(uno de los satélites de Marte), por el disco solar.
Eclipses parciales.
Los eclipses totales o anulares solo pueden observarse si el observador se encuentra dentro de la franja de totalidad del eclipse(la umbra de la sombra), lo cual se puede apreciar en las figuras 2 y 4. Si el observador se encuentra en la zona de penumbra, observará un eclipse parcial de Sol notando una disminución en la intensidad de la radiación solar.
Figura 15: Eclipse parcial desde Egipto, una foto fascinante.
En post un segundo post analizaremos varios sucesos históricos y científicos marcados por este fenómeno tan peculiar.
La mejor fotografía de un eclipse fué tomada durante el año 2023 desde la Luna.
El 20 de abril de 2023 la sonda japonesa Hakuto R captó el eclipse total que se puede observar en la figura 16, una imagen única.
Figura 16: Eclipse total de Sol visto desde la Luna por la sonda Hakuto-R.
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