Los eclipses

Eclipses de Luna

Los eclipses de Luna son producidos por la interposición de la Tierra entre el Sol y la Luna, es decir, cuando la sombra de la Tierra cae sobre la Luna, y ocurre necesariamente en el momento de una Luna Llena (Sol y Luna en oposición, es decir, diametralmente opuestos en el cielo con respecto a la Tierra), es decir en un eclipse de Luna se requiere la alineación Sol, Tierra y Luna. En un eclipse de Luna se observa un gradual oscurecimiento de la luna llena a lo largo de varias horas, inciándose por un extremo y pudiendo afectar al disco completo o sólo a una parte. Los eclipses de luna, a diferencia de los de sol, son fácilmente observables.

Si un cuerpo opaco de forma esférica se sitúa ante un foco luminoso también esférico, el límite de la sombra será la superficie cónica tangente a los dos cuerpos y aparecerán zonas de sombra y zonas de penumbra. La Tierra hace que los rayos solares no pasen en un cono llamando umbra o sombra y en otra región del espacio deja pasar parte de los rayos solares, llamada penumbra. El anillo de la penumbra tiene sensiblemente el mismo ancho que la Luna y el diámetro de la sombra es casi el triple.

Si el plano de la órbita lunar coincidiese con la Eclíptica, en cada oposición o plenilunio, habría un eclipse de Luna. Pero hay que recordar que el plano de la órbita lunar está inclinado 5º 8' respecto de la Eclíptica y, por tanto el cono de sombra pasará unas veces por debajo y otras por encima de la Luna, luego no habrá eclipse de Luna. Cuando haya una oposición y la Luna se encuentre en el nodo (momento en que la latitud de la Luna vale cero) o próximo al mismo, entonces habrá un eclipse de Luna.

Parámetros geométricos de un eclipse de luna

El eclipse lunar lo pueden ver todos los observadores que vean a este objeto sobre su horizonte. Los tintes cobrizos que se observan en un eclipse total de Luna se deben a la refracción de los rayos solares en la atmósfera terrestre, proyectando sobre la Luna matices comparables a los de una puesta de Sol. La iluminación de la Luna durante un eclipse depende de nuestra atmósfera: el polvo, las cenizas volcánicas en suspensión en el aire oscurecen el eclipse.

El borde de la Luna se oscurece, primero de manera poco apreciable, posteriormente es más perceptible. Después de una hora la Luna ha entrado totalmente en la penumbra de la Tierra y ha perdido brillo. Aparece una escotadura negra que muerde el borde este, es la entrada en la sombra terrestre. La escotadura aumenta progresivamente y en una hora ya ha envuelto a la totalidad del disco lunar.

Al principio, la sombra es de color gris azulado y a medida que envuelve al disco lunar se torna rojiza. A partir del eclipse total domina el rojo, pero la tonalidad varía en el curso del fenómeno.

La escala de Danjon

Durante el eclipse la Luna presenta un grado de visibilidad según la denominada Escala de Danjon:

La Luna puede permanecer eclipsada durante 1 hora y 45 minutos como máximo, después la Luna sale de la sombra con un pequeño creciente luminoso, va ensanchándose a la izquierda del limbo, hasta que la sombra abandona el disco y la penumbra es enseguida sobrepasada. El eclipse ha terminado y puede durar unas 6 horas (desde A a F).

En la figura de abajo la órbita I muestra un caso límite en el que no hay eclipse; la Luna es tangente a la penumbra.

Tenemos una línea que indica el medio del eclipse: la Luna Llena se produce en el momento en que la Luna está en la línea del "instante de Luna Llena".

La órbita III ofrece un eclipse parcial de Luna (por la sombra). A es el principio del eclipse y D es el fin del eclipse. B es el comienzo del eclipse por la sombra (es el primer contacto por la sombra) y C es el fin del eclipse por la sombra (es el último contacto por la sombra). Aquí el instante de Luna Llena precede al medio del eclipse.

La órbita IV reproduce un eclipse total de Luna (total por la sombra, pero precedido y seguido por un eclipse, también total, por la penumbra). Las posiciones ABCDEF caracterizan las fases del eclipse. La totalidad tiene lugar entre las posiciones C y D. El medio del eclipse y el instante de la Luna Llena están muy próximos.

La órbita II representa un eclipse parcial por la penumbra, fenómeno que llama poco la atención y pueden aún pasar inadvertidos si su magnitud es débil.

Observación de eclipses lunares

A diferencia de los eclipses solares, los eclipses lunares son completamente seguros de ver. No es necesario ningún tipo de filtros de protección. Ni siquiera es necesario utilizar un telescopio. Se puede observar con nada más que tus propios ojos. Si tiene un par de prismáticos, le ayudará a ampliar la visión y hará que el color rojo sea más brillante y más fácil de ver. Unos binoculares estándar de 7x35 o 7x50 funcionan bien.

Los astrónomos aficionados pueden hacer algunas observaciones útiles durante los eclipses totales. Es imposible predecir con exactitud el grado de oscuridad de la Luna durante la totalidad. El color puede variar de color gris oscuro o marrón, a través de una gama de tonos y de color naranja brillante de color rojo. El color y el brillo depende de la cantidad de polvo en la atmósfera de la Tierra durante el eclipse. Con el uso de la Escala de Danjon de los eclipses lunares, los aficionados pueden categorizar el eclipse de Luna por el color y el brillo durante la totalidad.

Otra de las actividades útiles de aficionados requiere de un telescopio. Con el uso de una lista de cráteres lunares, se puede medir cuidadosamente el tiempo exacto en que cada cráter entra y sale de la sombra umbral. Estos "tiempos" se pueden utilizar para estimar la ampliación de la atmósfera de la Tierra debido al polvo en el aire y cenizas volcánicas.

Eclipses de Sol

Hay eclipse solar en un lugar de la Tierra, cuando la Luna oculta al Sol, desde ese punto de la Tierra. Esto sólo puede pasar durante la luna nueva (Sol y Luna en conjunción). Un eclipse de sol puede describirse como la ocultación gradual del disco solar por la oscura silueta de la Luna cuando ésta, en su movimiento mensual a lo largo del Zodiaco, da alcance al Sol cubriéndolo total o parcialmente. En el caso de un eclipse parcial el efecto en la Tierra es casi imperceptible a lo largos de las varias horas de duración, y sólo el uso de filtros especiales que nos permitan mirar al Sol sin riesgo para la vista puede mostrarnos lo que está sucediendo. Únicamente en el caso excepcional de tratarse de un eclipse total el panorama cambia drásticamente en los escasos minutos en que la Luna mantiene completamente tapado al Sol, pues la claridad del día deja paso a un breve breve crepúsculo en el que incluso aparecen las estrellas más brillantes y los planetas observables a simple vista.

Existen tres tipos de eclipse solar:

Si la Luna está a una distancia angular menor de 15º 21' del nodo habrá un eclipse parcial de Sol. En este tipo de eclipse la Luna no llega a tocar ningún lugar de la superficie terrestre y se producen en latitudes altas (norte o sur) y corresponden a los primeros o últimos eventos de un ciclo de saros.

Todo eclipse parcial se desarrolla en dos contactos.

El primer contacto es el instante de tangencia entre los discos solar y lunar, marcando el inicio del fenómeno. Tras el avance paulatino de la Luna, se llega al medio del eclipse, movimiento en el que se cubre una mayor fracción del disco solar.

A partir de este momento la Luna comienza a retirarse hasta llegar al último contacto, fin del eclipse parcial.

Si la Luna Nueva se encuentra entre 11º 50' y 9º 55' del nodo, la umbra alcanzará la Tierra, dando lugar a un eclipse solar anular, aquí la Luna se halla en el apogeo y la Tierra en el perihelio, luego la umbra se queda a 39.400 km del centro de la Tierra y genera una umbra negativa o anti-umbra. La imagen de la Luna aparece menor que la del Sol mostrándose siluetas sobre la brillante fotosfera solar. Este tipo de eclipse tiene cuatro contactos. Hay una primera fase parcial en la que se producirá el primer contacto, o instante en el que se tocan por primera vez ambos discos. Poco a poco, durante una hora y media, el disco solar se va ocultando hasta que se produce el segundo contacto: es cuando el disco lunar entra completamente en la superficie solar. Se inicia la fase central o anularidad, culminando con el medio del evento. Posteriormente se invierten los procesos con un tercer contacto o fin de la anularidad y el cuarto contacto o finalización del eclipse. Fuera de la zona de anularidad el observador situado en la penumbra, ve el fenómeno como parcial.

Cuando la Luna Nueva está a menos de 9º 55' del nodo y en el perigeo, mientras que la Tierra en el afelio, la umbra intersecciona con la Tierra produciendo un eclipse total de Sol. Los conos de sombra producen un barrido sobre la superficie de la Tierra denominado trayectoria de totalidad, desde el cual el fenómeno se contempla como total, fuera de la umbra el evento se contempla como parcial. Los eclipses totales también constan de cuatro contactos. En el primer contacto ambos discos se tocan pero antes de llegar al segundo contacto, la iluminación del ambiente cambia drásticamente y los parámetros atmosféricos cambian. En el instante del segundo contacto se produce el anillo de diamante, un fulgor que, por efecto de irradiación, tiene lugar en el punto donde desaparece la fotosfera.

De repente aparece la corona solar, es decir, aparecen en el firmamento los planetas y las estrellas más brillantes. La totalidad dura poco y con el tercer contacto sucede de manera análoga pero en orden inverso.

Otro tipo de eclipse total es el híbrido, mixto o anular-total. Tiene lugar cuando la punta de la umbra cae corta sobre la superficie de la Tierra y el evento es anular, pero en su proyecto va cambiando a total, para terminar en anular.