Eclipses de Luna

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Los eclipses son los fenómenos astronómicos más extraordinarios que se pueden observar a simple vista o con pequeños telescopios. En algún tiempo estuvieron rodeados de no pocos misterios; seguramente, en la antigüedad, las pocas personas que tuviesen conocimientos sobre su origen y secuencia de desarrollo utilizaron ese conocimiento en su provecho. También fueron una fuente de conocimiento, Aristarco de Samos obtuvo de la secuencia del eclipse de Luna una buena aproximación de los tamaños y distancias relativas de la Tierra y Luna. En la actualidad el conocimiento científico que se deriva de la observación de un eclipse de Luna es nulo. Si que es interesante observar la tonalidad de la Luna cuando está inmersa en el eclipse, en función de esta se puede deducir de forma generalizada la cantidad de polvo en suspensión existente en la alta atmósfera.

Movimiento de la Luna

La Luna es el satélite natural de la Tierra, es un cuerpo oscuro, que refleja la luz que recibe del Sol. Su movimiento orbital alrededor de la Tierra la lleva a completar una revolución en 27,32 días solares, este período se denomina mes sidéreo. Según su posición respecto al Sol cambia también la parte de su superficie que está iluminada. A la vez, según la posición que ocupa la luna respecto a la Tierra veremos toda la cara iluminada, parte o nada. La porción de la cara iluminada que vemos desde la Tierra se denomina fase, cuando esta muestra su cara oscura hacia la Tierra está nueva, y sucesivamente: creciente, llena, menguante y nueva. Durante el tiempo que la luna gira entorno a la Tierra esta también lo hace alrededor del sol, como consecuencia el tiempo transcurrido entre dos fases iguales consecutivas, por ejemplo dos lunas nuevas es de 29,53 días. Este periodo se conoce como mes sinódico o lunación.

órbita de la luna sin eclipse

Condiciones para que se produzca el eclipse

Puesto que la Luna no tiene luz propia, cuando la Tierra se interpone entre el Sol y la Luna, esta queda dentro de la sombra proyectada por la Tierra, no recibe la luz solar y su cara iluminada se torna oscura, se produce el eclipse. Cuando la Luna está opuesta al Sol está en fase llena. Puesto que es indispensable que los tres astros estén alineados para que se produzca el eclipse, este siempre tendrá lugar en la fase de luna llena. Si la órbita de la Luna estuviese en el mismo plano que la de la Tierra alrededor del Sol en cada fase llena habría un eclipse. En la mayoría de las fases de luna llena no se produce un eclipse, esto se debe a que la órbita de la Luna está inclinada ~5°09' respecto a la de la Tierra. Durante un año puede no producirse ningún eclipse de luna, pueden haber dos e incluso tres si el primero se produce en la primera quincena de enero.

órbita con eclipse

Los tipos de eclipses

En función de la trayectoria seguida por la luna al atravesar el cono de sombra de la Tierra se pueden dar tres tipos de eclipses.

tipos de eclipses

Penumbral: se producen cuando la luna discurre por la penumbra, sin llegar a tocar la zona de sombra. La iluminación de la luna se reduce. Son eclipses difíciles de observar, debido a que la diferencia de iluminación entre la zona de penumbra y el exterior es pequeña.

Parcial: cuando alguna parte de la Luna entra en la sombra terrestre esta queda mucho más oscurecida. En algún momento se verá una parte de la Luna oscura.

Total: Toda la Luna cruza por la sombra terrestre, oscureciéndose considerablemente su superficie.

Fases del eclipse

El eclipse es un fenómeno gradual, la Luna va ingresando en la sombra de la Tierra y va pasando por diferentes fases, que se identifican con ciertos instantes que se relacionan a continuación:

fases eclipse

  • - Primer contacto con la penumbra, se produce cuando la luna comienza a ingresar en la penumbra terrestre. Este instante señala el comienzo de eclipse.
  • - Primer contacto con la sombra, sucede cuando la Luna empieza a pasar por la sombra terrestre.
  • - Segundo contacto con la sombra, toda la luna está dentro de la zona de sombra, comienza la fase de totalidad.
  • - Máximo del eclipse o totalidad, se produce cuando el centro de la luna está en el punto más próximo al centro de la sombra. La luna está en su momento más oscuro.
  • - Tercer contacto con la sombra, la Luna comienza a salir de la sombra terrestre. Termina la fase de totalidad.
  • - Cuarto contacto con la sombra, toda la Luna ha salido de la sombra de la Tierra, se encuentra en la penumbra.
  • - Último contacto con la penumbra, toda la Luna sale de la penumbra, señala el fin del eclipse.

La totalidad es la fase más vistosa del eclipse en la que la iluminación de la Luna cambia de forma drástica, la luna está en su momento más oscuro, es la que más invita a su observación. Se produce entre el segundo y tercer contacto.

Cono de sombra

Por el lado opuesto al Sol, la Tierra proyecta un cono de sombra. La parte central del cono, a la que no llega ningún rayo de luz directo del Sol se conoce como sombra, es la parte más oscura. A su alrededor hay una zona a la que llega algo de la luz solar se denomina penumbra. La zona central, la sombra, está débilmente iluminada por la luz reflejada por la atmósfera terrestre, que se curva dirigiéndose hacia el interior de dicho cono.

cono de sombra

El fenómeno no es igual para todos los rayos solares, afecta más a los tonos rojos que a los azules, curvándose aquellos más que estos. En consecuencia el cono de sombra queda iluminado por una débil luz rojiza. Cuando la Luna está totalmente inmersa en la sombra terrestre muestra una iluminación rojiza. La intensidad de esta iluminación depende de la transparencia de la atmósfera, cuando está limpia la luz reflejada es mayor y los eclipses son más claros, cuando hay más polvo en suspensión la luz reflejada es menor y los eclipses más oscuros. La erupción del volcán Pinatubo en 1992 originó eclipses oscuros durante los años siguientes. Para calificar el brillo de la Luna durante los eclipses se utiliza la escala de Danjon, esta muestra algunos tonos para compararlos con el que muestra la Luna y su descripción.

escala de Danjon

Duración

El aspecto más influye en la duración de un eclipse es la trayectoria de la Luna por la sombra de la Tierra, puesto que esta se muestra como un círculo, cambia mucho de atravesarla por el centro del mismo, que por el borde interior. La diferencia es considerable. Por otro lado están los diámetros de la sombra de la tierra y de la luna, así como la velocidad de esta. Teniendo en cuenta que la sombra terrestre es un cono su diámetro puede variar entre 2,8 y 2,5 veces el diámetro de la Luna, depende de la distancia a la que la luna se encuentra de la tierra. A su vez dado que la distancia tierra-luna también es variable, el diámetro aparente de la Luna también cambia entre 29' y 32'. Cuando la luna está más próxima su diámetro aparente en mayor y también lo es el diámetro de la sombra; cuando la Luna está más alejada su diámetro aparente es menor pero también lo es el diámetro de la sombra. Podemos concluir que a un diámetro aparente de la luna mayor también corresponde una diámetro de sombra mayor, por lo que de cara a la duración del eclipse ambas cuestiones se cancelan. Ahora bien, la velocidad de la luna también es variable, más lenta cuando está más alejada y más rápida cuando está más próxima. En general los eclipses que coinciden con la luna más alejada tienen mayor duración.

El caso concreto del que tendrá lugar el 27 de julio de 2018 se da la circunstancia de que sucede cuando la Luna se encuentra a 406509.8 kilómetros de la Tierra. De facto pasa por el apogeo (punto más alejado de la Tierra) ese mismo día a las 6 horas, coinciden en el tiempo eclipse muy próximo al centro de la sombra terrestre y paso por el apogeo. Ambas circunstancias dan lugar al eclipse más largo del siglo, con una duración de la fase parcial de 236 minutos y 104 minutos la fase de totalidad.

Saros

Las posiciones del sistema Sol, Tierra, Luna se repiten cada 18 años y 11,3 días, este periodo se conoce como saros, palabra griega que significa repetición. Efectivamente tomando como origen cualquier eclipse, pasado el periodo del saros el orden de los eclipses se repite. Durante un saros se producen 40 eclipses de sol y 29 de luna. Pese a ser más abundantes los eclipses de sol es más probable para cualquier observador terrestre ver un eclipse de luna que de sol, esto es debido a que el eclipse de luna es visible desde todo el hemisferio nocturno de la Tierra, en tanto el de sol sólo se ve desde la estrecha franja que recorre la sombra de la Luna sobre la superficie de la Tierra.

Observación

La observación de un eclipse de luna no implica ningún riesgo. Su observación mediante instrumentos ópticos como telescopios o prismáticos es más que recomendable. En las fases previas al eclipse, con la Luna llena y brillante, es posible que su luz resulte molesta si se observa con un telescopio o prismático muy luminoso. Si se percibe que molesta demasiado se puede intercalar un filtro o tapar parte del objetivo del instrumento, que retiraremos durante la fase de totalidad. A través del telescopio se percibe perfectamente como la sombra primero, y la luz rojiza después, van cubriendo su superficie, aún durante el eclipse es posible ver muchos de los accidentes orográficos como mares o cráteres. Pasado el máximo el fenómeno se invierte.

Diferencias entre la fase y el eclipse

Se podría pensar que es fácil confundir una imagen de la luna en eclipse parcial con una fase lunar, pero hay algunas diferencias sencillas de apreciar.

  • - El límite entre la zona oscura y la brillante en un eclipse es un arco de circunferencia, con un radio mayor que el doble del radio lunar. Este límite no es una línea definida, debido a la atmósfera terrestre la transición claro-oscuro se produce de forma gradual, en las fases lunares la línea de transición conocida como terminador es nítida, dejando a ambos lados zonas brillantes o negras.
  • - Se puede observar que la curva que divide las zonas clara y oscura en el eclipse cuando la luna reaparece es inversa a la que observamos cuando entra en la sombra, lo cual es una muestra de que la luna ha atravesado la sombra terrestre y que esta es circular.
  • - La curva que separa la zona oscura de la brillante por la fase de la Luna es una semielipse, cuyo centro está en el centro de la Luna y su eje mayor corresponde al diámetro lunar, sus extremos coinciden con el limbo lunar. La zona central del eclipse puede tener una tonalidad rojiza, en los primeros días después de la luna llena se puede observar la luz cenicienta que ilumina débilmente la zona oscura, pero esta luz es blanco azulada.

Artículo sobre curiosidades de la Luna en esta misma página.

Muchos nombres para la misma luna en esta página.

Efemérides obtenidas con:

Occult 4.3.4

Cartes du ciel

Dibujos elaborados por el autor

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