La luz cenicienta de la Luna

Todos lo hemos visto alguna vez: Miramos a la Luna que se encuentra en fase muy fina y observamos que en el resto del disco lunar, que teóricamente debería estar oscuro, invisible, se aprecia con una tenue luz casi fantasmagórica. Esa es la Luz cenicienta.

Si  nunca te has fijado mucho en ello, esta semana (excepto el jueves día 7 y con mucha dificultad los días contiguos) podrías verlo si tienes el cielo limpio.

Luz cenicienta, muy tenue, antes de amanecer el 15-8-2012, solo 36 horas antes de la Luna Nueva

Pero sabemos que la Luna no tiene luz propia, que la vemos porque refleja la luz del Sol, y esa zona no está iluminada ahora por el Sol; ahí es de noche.

Efectivamente, pero en realidad esa luz proviene de la Tierra.

Para entenderlo mejor, imaginemos una situación análoga pero diferente: Supongamos que estamos en el campo una noche de Luna llena y cielo sin nubes. Casi todos hemos tenido esa experiencia. Si has participado en una marcha nocturna que casi siempre se organizan en esta fase lunar o simplemente has dado un paseo alejado de las luces, enseguida te habrás dado cuenta de que puedes apagar la linterna. Unos breves instantes son suficientes para acostumbrarse, y …¡Pero si veo todo, como si fuese de día! Más de una vez he escuchado esa expresión de sorpresa. El camino, los árboles, los montes, la gente, …quizás los colores no, pero todo el campo está iluminado por la luz de la Luna.

La Luna llena nos proporciona una gran cantidad de luz que ilumina la Tierra.

Esta foto está tomada cerca de la media noche con Luna llena (el 28-7-16 en Araúzo de Torre). Se aprecian en el cielo algunas estrellas, parte de las constelaciones de Perseo y Andrómeda, y la sombra que los árboles proyectan sobre la carretera (a la izquierda) , producida por la Luna. La CCD de la cámara ha acumulado luz durante unos cuantos segundos y da la impresión de ser pleno día. Pero una noche sin luna, la misma foto habría salido todo negro excepto la zona junto a la casa crcana que está iluminada por luz artificial.
Incluso la cámara es capaz de captar los colores, lo que el ojo humano no puede hacer con poca luz.

Ahora, echándole mucha más imaginación, supongamos que estamos en la Luna una noche de Tierra llena (porque vista desde la Luna es la Tierra la que va cambiando de fase). La Tierra brillaría y nos proporcionaría bastante luz. ¡60 veces más que la que llega a la Tierra procedente de la Luna llena! Cualquier objeto que allí hubiera, aparecería iluminado por esa luz. El paisaje lunar, aún teniendo en cuenta que refleja menos luz que la superficie terrestre se vería iluminado.

La Tierra tiene un diámetro casi 4 veces el de la Luna (más exactamente, 3.67). Elevando al cuadrado nos sale que su superficie es más de 13 veces mayor. Pero además su albedo, o proporción de luz que refleja respecto de la que recibe es 4.6 veces mayor (0.37 frente a  0.08), y los dos factores nos dan ese resultado.

Si la superficie de la Luna es iluminada por la Tierra llena 60 veces más que lo que la Luna llena ilumina nuestros paisajes, su superficie debe quedar relativamente brillante a pesar de que sea de noche y a pesar de que la mayor parte de esa luz sea absorbida. Esa superficie nocturna iluminada es la que vemos desde aquí.y llamamos luz cenicienta.

En realidad la luz cenicienta procede del Sol, después de realizar un doble reflejo o rebote, primero en la superficie de la Tierra y luego en la de la Luna.

Por supuesto, la luz que la Luna recibe directamente del Sol es muchísimo más intensa que la que le llega desde la Tierra, y lo mismo que en nuestra experiencia real una noche de Luna llena, aunque parezca que se vea “casi como de día” en realidad no es ni siquiera comparable. Lo que ocurre es que los ojos se adaptan a la luz que hay.

La luz cenicienta puede verse cuando la fase de la luna es muy fina. Justamente estos próximos días, si la meteorología acompaña. Los días 4 y 5 de abril la Luna estará menguando y se verá de madrugada hacia el Este antes de salir el Sol, y los días 9, 10  y 11 después de la puesta de Sol.

Si vives en el hemisferio Sur podrías intentar verla muy muy fina también el día 6 durante el crepúsculo matutino y desde el hemisferio Norte incluso el día 8, un solo día después de la fase de Luna Nueva, después de ponerse el Sol sin esperar a que se haga de noche. Pero en estos dos casos hay un factor en contra porque además de ser difícil localizar esa luna tan fina a un solo día de Luna nueva, solo es visible en un cielo ya con cierto brillo por la proximidad de la salida o puesta del Sol, y ese brillo hará más difícil el poder apreciar la luz cenicienta.

Las diferencias de un hemisferio a otro se deben a la distinta inclinación de la eclíptica respecto al horizonte en momentos cercanos a la salida y puesta del Sol. De ello escribiré con más detalle en el próximo post que pienso dedicar a la observación de Mercurio, donde esta circunstancia es clave.

De todas formas este próximo día 6 se produce un fenómeno que podría ayudar a ver la Luna un solo día antes de Luna Nueva también desde una zona del hemisferio Norte, concretamente desde las islas Canarias: La ocultación de Venus por la Luna.

No será una observación nada fácil, porque en casi todos los lugares ocurrirá de día o antes de que estos astros aparezcan por el horizonte. Desde Canarias ocurrirá a las 7:30 hora local (6:30 TU) solo 15 minutos antes del amanecer y paradójicamente, la localización de Venus antes de ser ocultado podría ayudar a encontrar a su lado a la finísima Luna, que después, de día, será casi imposible sin utilizar un telescopio computerizado o dirigido por medio de coordenadas.

Hay dos motivos por los que la luz cenicienta solo se puede ver en fases muy finas. Por un lado las fases de la Luna, y la de la Tierra vistas desde la Luna, son contrarias. Para que la Tierra proyecte la mayor cantidad de luz hacia la Luna debe ser Tierra llena, o próxima a ella. Por lo tanto, la Luna deberá ser nueva o casi. La Luna nueva no podemos verla (a pesar de uno de los títulos recientes de este blog), por lo que intentaremos observarla unos pocos días antes (en fino menguante) o después (en fino creciente), cuando la Tierra se verá casi llena desde allí.

El otro factor que abunda en esa condición es que si la fase de la Luna no es muy fina, emite demasiada luz hacia aquí, que por contraste impediría ver la tenue luz de la zona no brillante.

Al ser algo muy tenue, no se pueden dar norma fijas sobre su visibilidad. El factor fundamental es la fase, pero depende también de otros elementos que pueden ser críticos. Sobre todo la limpieza del cielo, la iluminación artificial próxima, la altura sobre el horizonte…. Yo recuerdo (porque me sorprendió) en una ocasión haber visto perfectamente la luz cenicienta 4 días después de la luna nueva. Pero no he hecho observaciones sistemáticas en este aspecto y posiblemente algún lector tenga mejores datos.

Si la observación directa de la luz cenicienta nos permite ver esa zona de a Luna tenuemente iluminada y difusa como en la primera imagen de este post, la fotografía nos puede permitir obtener imágenes con ese aspecto más remarcado si le damos un tiempo de exposición suficiente, como se puede apreciar en las siguientes fotos, que obtuve en diferentes momentos. No son imágenes especialmente destacables porque el fotógrafo tampoco lo es, pero pueden ser ilustrativas.

Sobre la ciudad. Bilbao, 13-12-15

Escondiéndose tras la antena. Bilbao, 20-4-15

Junto a Venus. Orozko 6-2-16
Ese día la Luna adelantó a Venus por arriba y no la ocultó como este miércoles 6 de abril

Bilbao, 13-12-15
Esta foto debería haberla hecho con seguimiento, por la focal y el tiempo de exposición requerido. 
Al no hacerlo así ha quedado ligeramente movida, pero se aprecian matices y se intuye la forma de los “mares”.

Aprovechando que he editado esta entrada (8-4-16) para recoger la impresionante foto que me acaba de llegar desde el continente americano (a continuación), incluyo también ésta, recién tomada, con la imagen de la anunciada luna de hoy de un solo día de edad, con su débil luz cenicienta que apenas se intuye, obtenida desde Bilbao.

Pero la foto más sorprendente que yo he visto de la luz cenicienta me la envió desde Uruguay, hace más 20 de años, Gonzalo Vicino profesor-inspector de astronomía en ese país, que en aquella época estaba ya próximo a  jubilarse.

Como no la he encontrado entre mi archivo, y a pesar de no tener noticias de él en los últimos años, le envié un correo a Gonzalo con la esperanza de que le llegara, y sí. Me acaba de enviar la diapositiva escaneada, y aquí está:

La imagen fue obtenida por el profesor Carlos Bertoni,  desde las Cataratas del Iguazú, en la frontera entre Brasil y Argentina, muy cerca de Paraguay, durante la fase total del eclipse de Sol ocurrido el 3 de noviembre de 1994 que observó junto al profesor Vicino.

En aquella época en que no existía la fotografía digital, se usó película ektachome, a 100 ISO y una focal de 400 mm. También hay que agradecer el buen trabajo que ha realizado ahora en la limpieza y escaneado de la diapositiva del Sr. Pablo Bonomi. Sin ningún tratamiento informático, tiene el valor añadido de la añoranza de la técnica fotográfica de aquellos tiempos.

Se aprovechó la única oportunidad que la mecánica celeste nos brinda de poder fotografiar la luz cenicienta procedente de una Tierra totalmente "llena", en la Luna Nueva ocultando el Sol y evitando que su brillo haga totalmente imposible la visión de esta luz viajera.

En este anexo recojo hoy algo que posiblemente no tiene ningún interés observacional, pero no deja de ser curioso. Porque de las curiosidades frecuentemente también se aprende.

Cuando estamos viendo la Luna con su luz cenicienta nos están llegando fotones procedentes originariamente del Sol, pero podemos pensar que llegan en un viaje que ha durado unos 2.5 segundos más que los que vemos en la zona brillante de la fina fase lunar, siendo esa diferencia un poco mayor con fase muy pequeña (luna de un día después o antes de la nueva) que más grande (por ejemplo en la luna de 4 días).

Los fotones que proceden del Sol llegan a la Tierra algo más de 8 minutos después de salir de nuestra estrella y, como se ha dicho, un 37% de ellos se reflejan en su superficie. Poco más de un segundo después alcanzan la  Luna, donde solo un 8% se vuelve a reflejar, y otro segundo y pico más tarde entran en nuestro ojo y decimos que estamos viendo la sutil luz cenicienta. 

Esos fotones fueron reflejados por dos astros diferentes sin ser absorbidos (menos de un 3% del total) y llegan casi 2.5 segundos más tarde que los que habitualmente nos llegan del Sol.

Según la edad de la Luna cambia el valor de b). Por ejemplo en cuarto creciente o menguante (aunque en estos casos no se aprecia la luz cenicienta), sería casi igual que a)

Si el Sol se apagase de repente (es solo una suposición imposible, pero imaginar no cuesta nada), primero veríamos apagarse la zona brillante de la Luna y seguiría viéndose la luz cenicienta durante unos dos segundos y medio
El que el brillo de la luz cenicienta sea mucho más débil que el resto de la Luna no se debe a que los fotones tardaron más en llegar, sino a que la mayor parte de ellos se quedaron en la superficie de uno de los dos astros. Estos son solo los supervivientes de dos momentos difíciles en que la mayoría de esas partículas viajeras fueron absorbidas y no pudieron seguir viajando. Mirémoslos con admiración.