21 de agosto de 2017: ¿Otro eclipse para la historia?

p-14aFinalmente estamos en agosto, muy cerca de otro gran eclipse de Sol que sucederá el 21 de este mes, y que en todo el territorio mexicano será visible de manera parcial; el diámetro del disco solar será cubierto entre 30 y 65 por ciento, dependiendo de la latitud. Compartimos aquí unos datos para su mejor apreciación.

 

¿Cómo se produce un eclipse?

 

A pesar de que el Sol y la Luna tienen físicamente tamaños muy distintos (el diámetro del Sol es 400 veces el de la Luna), el tamaño angular del Sol y de la Luna en el cielo es casi igual: medio grado o 30 minutos de arco. Esto se debe a que el Sol está 400 veces más lejos que la Luna. Con tamaños aparentes similares es que se pueden producir los eclipses.

Un eclipse solar se produce cuando la Luna, en su fase nueva, pasa entre el Sol y la Tierra. La sombra de nuestro satélite natural barre una parte de la superficie de nuestro planeta, la llamada trayectoria de totalidad, desde donde observamos, en pleno día, como la Luna oculta a nuestra estrella. Para diferentes circunstancias se generan diferentes tipos de eclipses solares: total, anular, parcial y, un eclipse poco común, llamado eclipse híbrido, en el que en partes de la trayectoria es anular y en otras es total.

La sombra de la Luna tiene dos componentes: umbra y penumbra. Cuando se observa el eclipse solar dentro de la umbra, tenemos un eclipse total, mientras que observaremos un eclipse parcial si estamos en el interior de la penumbra (ver diagrama). El término totalidad se refiere al período durante el cual el Sol está completamente oculto detrás de la Luna.

Ya hemos mencionado en varios artículos que la Luna gira alrededor de la Tierra en una órbita elíptica, por lo cual no está siempre a la misma distancia de nuestro planeta. Cuando está más alejada se dice que está en apogeo y cuando está en el punto más cercano, se llama perigeo. Esto hace que el tamaño angular varíe. Si durante un eclipse solar la Luna está en el apogeo, su diámetro angular no es lo suficientemente grande como para cubrir toda la fotosfera, y sólo se ve un eclipse anular. Otro efecto que debemos tener en cuenta es que la Tierra gira alrededor del Sol también en una órbita elíptica, de tal manera que el tamaño aparente del Sol también varía. En la gráfica podemos apreciar los tamaños aparentes máximo y mínimo del Sol y de la Luna.

Durante un eclipse total, la brillante fotosfera del Sol es cubierta por la Luna, de tal manera que la corona, la cromosfera y las prominencias más débiles se hacen visibles. A veces, al principio o al final de la fase total del eclipse, una pequeña parte de la fotosfera se asoma en el borde de la Luna y produce el efecto llamado anillo de diamante.

Desde épocas remotas, sabemos que cuando el Sol o la Luna desparecían o cambiaban de aspecto de manera evidente, sorprendían a todos, son los dos objetos que dominan el cielo. Esta desaparición da origen al término Eclipse, que en griego significa eso, faltar o desaparecer.

 

¿Cómo podemos predecir los eclipses?

 

Horizontalmente se muestra el porcentaje del disco que será cubierto, mientras que verticalmente se muestra el tiempo Universal. Por ejemplo, la hora local en Puebla tiene una diferencia de cinco horas con respecto al UT, así que deben restarse cinco horas al UT marcado.

Horizontalmente se muestra el porcentaje del disco que será cubierto, mientras que verticalmente se muestra el tiempo Universal. Por ejemplo, la hora local en Puebla tiene una diferencia de cinco horas con respecto al UT, así que deben restarse cinco horas al UT marcado.

Sabemos que los eclipses de Sol deben ocurrir cuando la Luna está en su fase nueva, y los eclipses de Luna deben ocurrir en la fase llena. Sin embargo, aunque cada mes la Luna debería estar entre el Sol y la Tierra, no se produce un eclipse mensual ya que el plano de la órbita de la Luna está inclinado unos 5 grados, con respecto al plano de la órbita de la Tierra alrededor del Sol, por lo que en muchas ocasiones la sombra de la Luna estará al norte o al sur de la Tierra. Es decir, no nos hace sombra.

La órbita de la Luna se cruza con la eclíptica en dos lugares llamados nodos, de tal manera que los eclipses sólo pueden ocurrir cuando el Sol esté cerca de la dirección de un nodo, si la Luna está cruzando el mismo nodo, tenemos un eclipse solar, y si está cruzando el otro nodo, tenemos un eclipse lunar. De otra manera, un eclipse solar sólo puede ocurrir durante una Luna nueva y un eclipse lunar durante una Luna llena.

Podemos ver entonces que la configuración es bastante sencilla, aunque la mayoría de la gente cree que los eclipses ocurren de manera aleatoria o que siguen algún patrón complejo, difícil de descifrar para hacer predicciones.  Podemos entender ahora cómo los predecían los antiguos, sin necesidad de grandes computadoras.

Un eclipse puede ocurrir solamente durante ciertos periodos, llamados temporadas de eclipses (eclipse season), que es el intervalo de tiempo en que el Sol está cercano a un nodo. Para los eclipses solares, la temporada dura unos 32 días. Cualquier Luna nueva durante este período producirá un eclipse solar. Para los eclipses lunares, la temporada dura menos, unos 22 días. Cualquier Luna llena en este período pasará por la sombra de la Tierra y será eclipsada. Entonces, para predecir el eclipse sólo necesitamos saber dónde están los nodos de la órbita de la Luna.

Los eclipses siguen un patrón llamado ciclo Saros, un término griego que significa “repetición”. Después de un Saros de 18 años, 11 días y 1/3, el patrón de eclipses se repite. Se sabe que algunos astrónomos en la antigüedad conocían el ciclo Saros y lo usaban para predecir los eclipses.

 

Las condiciones del eclipse del 21 de agosto

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Diagrama del Eclipse solar. Se aprecia la umbra y la penumbra: https://www.exploratorium.edu/sites/default/files/SolarEclipse.jpg

La franja de totalidad del eclipse atraviesa todos los Estados Unidos, de costa a costa; la mayor duración de la totalidad será de 2 minutos y 41.6 segundos.

Ya mencionamos algunas características del eclipse total, pero es difícil describirlo de manera completa: el cielo se oscurece, las aves buscan sitio para dormir, se produce el efecto llamado anillo de diamantes, aparece la corona y vemos los planetas y las estrellas más brillantes en pleno día. Aquellos que vivieron el eclipse de 1991 pudieron apreciar todo esto.

Infortunadamente, en nuestro México solo lo observaremos como un eclipse parcial. La fracción del disco solar que será cubierto depende de la región. La parte más al sur solo verá cubierto un 30 por ciento del disco, pero en la parte más al norte (Tijuana y Mexicali), se podrá observar la superficie del Sol cubierta hasta un 65 por ciento. Algunas organizaciones y grupos astronómicos ya están colocando filtros en sus telescopios y preparando otros instrumentos para observarlo. Desde Nuevo León ya nos enviaron visores con los filtros adecuados, para observar la parcialidad, que en el centro del país alcanzará hasta un 40 por ciento. Iniciará a las 12:01, finalizará a las 14:37 y el máximo ocurrirá a las 13:20.

La fecha y horario son un poco complicados: es lunes y al parecer es el primer día de clases, lo que puede hacer difícil que estudiantes interesados vayan a sedes grandes, como cuando tenemos Noche de las Estrellas, ya que el eclipse sucede dentro del horario de clases. Por esta razón desde el INAOE estamos convocando a los astrónomos aficionados a distribuirnos, con pocos telescopios, en muchos sitios públicos como parques, plazas, explanadas y demás espacios donde la gente, y estudiantes al salir de clases, pasan frecuentemente. Queremos, como siempre, compartir que tanta gente como sea posible la observación de este fenómeno, que aunque parcial, sigue siendo espectacular y que ha impresionado a todas las culturas.

Eclipses en la historia

 

Cómo observar el Sol a través de un agujero de alfiler en una cartulina: https://mgtvwate.files.wordpress.com/2017/05/who-what- información where_image2.png?w=650&h=355

Cómo observar el Sol a través de un agujero de alfiler en una cartulina: https://mgtvwate.files.wordpress.com/2017/05/who-what-
información
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Hsi y Ho, dos astrónomos chinos, estaban muy borrachos para predecir el eclipse del 22 de octubre del año 2137 A.C.; desde luego que no realizaron las ceremonias apropiadas para asustar al dragón que, según la tradición china, estaba comiéndose al disco solar. Pasado el susto del eclipse, el emperador hizo que los dos astrónomos fueran decapitados. ¡Gulp!

Tales, el filósofo griego, es mejor conocido por sus aportaciones matemáticas. Se dice, por ejemplo, que fue el primero en demostrar que el círculo es dividido por el diámetro en dos partes iguales. Tenía gran interés por la astronomía, también se dice (mucho de lo que sabemos de Tales es a través de referencias de terceros, y no siempre exactas), que Tales, mientras observaba los astros, se cayó en un pozo, y que una criada tracia se burló de que deseara descifrar las cosas celestes y no se diera cuenta lo que tenía delante de sus pies.

Supuestamente (más suposiciones) aprendió del ciclo Saros de los caldeos y con esto pudo predecir un eclipse, nadie sabe cuál, pero los estudiosos sospechan que se trató del eclipse del 28 de mayo de 585 AC. El eclipse ocurrió en el punto más candente de una batalla entre los lidios y los medos, cuando la oscuridad misteriosa en pleno día los asombró al punto que las dos facciones decidieron establecer una tregua.

Hay otros eclipses famosos, algunos dicen que incluso en La Odisea se hace mención a uno. Más recientemente tenemos el del 29 de mayo de 1919, que sirvió para probar la Teoría de la Relatividad de Einstein al medir la diferencia en la posición de las estrellas, con eclipse y sin eclipse, y comprobar que el espacio se deforma debido a la fuerza de la gravedad.

Y todavía más recientemente, el 11 de julio de 1991 en una buena parte del país tuvimos la oportunidad de presenciar el, hasta entonces, eclipse más largo del siglo, duró casi 7 minutos y, como ya lo comentamos, es algo inolvidable.

 

Recomendaciones para observar el eclipse

 

Queremos repetir una vez más algunas recomendaciones. Quizá las más importante es que nunca se debe ver directamente al Sol sin la protección apropiada. Observar el Sol directamente es peligroso, ya que puede quemar la retina de los ojos. Mientras una parte del Sol siga siendo visible (como en los parciales, o en las fases de parcialidad) su radiación ultravioleta produce daños irreversibles a la vista.

Siempre es mejor observarlo indirectamente, por ejemplo, mediante proyecciones, a través del agujero hecho con un alfiler en un cartón, se puede ver también mediante proyección a través del telescopio o los binoculares sobre una pantalla blanca de cualquier tipo. Otra manera es observar las sombras de las hojas, en el piso, bajo un árbol.

No se debe observar el Sol a través de las nubes, tampoco reflejado en el agua. Ni los cristales ahumados, ni las películas veladas, ni los cristales para soldar, protegen de forma segura contra la radiación solar. Tampoco utilice gafas o lentes para el Sol (aunque sean UV protected). No utilice filtros de densidad neutra, ni polarizados. Busque los autorizados y probados por astrónomos.

Es posible observar con telescopios que tienen filtros adecuados y bajo la supervisión de un astrónomo. De esta manera es que, desde el INAOE, estamos preparándonos para cubrir tantos puntos como sea posible, dentro y fuera de la ciudad de Puebla. Para mayor información sobre los sitios donde habrá telescopios disponibles, pueden consultar la página www.inaoep.mx, en la sección de eventos.

 

rmujica@inaoep.mx

 

Más información

https://www.timeanddate.com/eclipse/solar/2017-august-21

 

http://eclipse.gsfc.nasa.gov/SEmono/TSE2017/TSE2017.html

 

http://www.inaoep.mx