Con el comienzo de un nuevo
curso y justo el día en que este blog cumple 6 años, retoma su andadura tras
la pausa casi total del verano para recoger algunas efemérides destacadas del
cielo en 2021-22. Para que no quede muy largo lo dividiré en varios capítulos,
empezando por éste sobre los eclipses, que sin duda son los fenómenos
astronómicos más llamativos.
Como corresponde al inicio de curso, intentaré recoger aspectos didácticos: Detallar los mapas que se
utilizan habitualmente para indicar las zonas de visibilidad de cada eclipse,
las condiciones para que un eclipse sea de un determinado tipo, y algunos otros
aspectos que habitualmente no se mencionan, como siempre por si quieres saber
más.
Durante este curso habrá 4
eclipses. Es el número más frecuente, y el mínimo, que pueden producirse
durante un periodo de un año (lo empecemos a contar en enero como año natural o
en septiembre como curso escolar), y los 4 son diferentes. Desde la península
Ibérica prácticamente solo el último será visible (en Galicia también el primero), y desde América la situación
será mucho mejor.
Concretamente, se producirán en las
siguientes fechas:
- El 19 de noviembre, eclipse
parcial de Luna que llegará a ser casi total con un 98% de la superficie
lunar oscurecida, hacia las 9 T.U. Se ve el fenómeno completo tanto las fases
penumbrales como la fase parcial en casi la totalidad de Norteamérica, y gran
parte de su desarrollo en la mayoría de los países sudamericanos, además de
zonas de Asia y Oceanía.
En latitudes altas cercanas al
polo norte se ve también el fenómeno completo, ya que allí al ser noche
perpetua la luna llena es visible de manera continua porque al haber eclipse
está justo opuesta al Sol.
En lo que respecta a España, solo
desde Canarias y el extremo noroccidental de la península podría verse el
comienzo de la fase parcial con la Luna poniéndose en el horizonte, mientras
que la fase penumbral, casi imperceptible, se podría intuir en toda la península y
Baleares.
Mapa que recoge el desarrollo completo
del eclipse:
Éste y los siguientes mapas se
han realizado tomando como base los de eclipse.gsfc.nasa.gov, a los que se han
añadido indicaciones sobre las circunstancias de visibilidad de los eclipses en
cada una de las zonas, lo que además de permitir comprobar las condiciones en que
podremos verlo dese nuestra ubicación, proporciona unos datos que pueden ser
interesantes para entender mejor el desarrollo del fenómeno.
- Como es habitual 15 días más tarde, el 4 de diciembre, eclipse total de Sol en zonas antárticas, que será parcial en gran parte del océano índico y en el extremo sur de Africa. En los lugares más meridionales de Australia y la Patagonia podrá verse muy ligeramente coincidiendo con la salida y la puesta de Sol respectivamente.
Como también es habitual, casi 6 meses más tarde se produce otra pareja de eclipses, también uno de cada tipo.
- El 30 de abril un eclipse parcial
de sol, al igual que el anterior en zonas meridionales, pero solo será
parcial. Podrá verse levemente en una zona cercana a la península del Labrador,
y en condiciones ligeramente mejores en todo Chile, gran parte de Argentina,
Sur de Perú y parte de Bolivia.
En cualquier caso en todas estas
regiones no será fácilmente apreciable sin un horizonte Este muy bajo, y desde
donde mejor se apreciaría sería en zonas del Pacífico Sur.
- El último de los cuatro, el del
16 de mayo, un eclipse total de Luna que podrá verse completo desde toda
Sudamérica y la zona Este y Sur de Norteamérica, mientras que una parte del mismo
se verá en el resto de Norteamérica, África y gran parte de Europa.
Desde la Antártida se verá el
fenómeno completo por ser noche perpetua, y lo contrario ocurre en latitudes
cercanas al polo norte, donde la Luna estará por debajo del horizonte durante
todo el eclipse.
Desde el extremo nordeste de la
península Ibérica de madrugada la Luna se ocultará totalmente eclipsada, en el
resto de la península podrá verse también el comienzo de la segunda fase
parcial, y en Canarias se verá prácticamente el proceso completo porque la Luna
se pondrá cuando ya esté en la fase penumbral final.
Estos 4 eclipses nos pueden
ayudar a entender la mecánica y periodicidad con que se producen estos
fenómenos.
Lo primero y más básico es comprobar que los eclipses de Luna ocurren siempre en la fase llena cuando la Sombra de la Tierra incide en el satélite y los de Sol siempre en fase nueva cuando la sombra lunar toca la superficie de la Tierra en unas zonas desde las que debido a ello el Sol se vería ocultado, como se deduce de este gráfico:
Está claro que no en todas las
lunas llenas o nuevas hay eclipse, porque en ese caso ocurrirían mucho más, y
eso es porque el plano orbital de la Luna está inclinado respecto al de la
Tierra (la eclíptica un ángulo de 5º aproximadamente, y solo cuando nuestro
satélite está en las cercanías de los puntos de corte de ambos planos (en los
nodos) se encuentra a la misma altura que la Tierra y el Sol, y su sombra puede
incidir en nuestro planeta o la sombra de la Tierra en la Luna.
En las 4 posiciones del gráfico hay luna nueva, pero solo en 1 y en 3 se produce el eclipse de Sol. En 2 la sombra lunar pasa por encima de la Tierra (por el norte) y en 4 por debajo. |
Pero hay más cuestiones que
pueden resultar interesantes si se quiere profundizar en el tema:
¿Por qué lo más habitual es que cada año haya
4 eclipses? ¿Por qué el curso pasado hubo 5? ¿O el año 2020 fueron 6? ¿Podrían
ser aún más? ¿Por qué ambos eclipses de Sol de este curso solo se ven desde las
cercanías del polo Sur? ¿Por qué van por parejas? ¿Por qué en la primera pareja
de este curso el primer eclipse es de Luna y en la segunda de Sol?
Todo esto se puede entender considerando
los tamaños, las distancias y la mecánica de los movimientos de los astros
implicados y fijándose en algunos detalles que aparecen en el anexo. Para no
hacerlo demasiado árido no he incluido los cálculos matemáticos para la
obtención de los diferentes periodos, pero si a alguien le interesan podría
suministrárselos
La duración media de una lunación
es de 29.5 días, la traslación de la Luna alrededor de la Tierra 27.3, pero la
línea de los nodos no permanece siempre con la misma orientación, sino que va
retrogradando levemente, siendo 27.2 días el tiempo entre dos pasos
consecutivos de la Luna por el mismo nodo. Por eso en distintos años los eclipses no se
producen en fechas análogas.
Esto último hace que de un año a
otro los eclipses se van adelantando de un año a otro.
Como se ha dicho, cuando se produce el eclipse la Luna está cerca de uno de los nodos, casi a la misma altura que el Sol para que podamos verlo ante él en fase nueva, o para que la sombra de nuestro planeta incida en ella en luna llena.
Se puede calcular aproximadamente
a qué distancia máxima del nodo debe encontrarse la Luna para que se produzca
algún eclipse.
- En los eclipses lunares,
a partir de un gráfico donde se representan los tamaños de los conos de sombra
y de penumbra de la Tierra a la distancia de la Luna, y las posiciones de ésta
en los lugares extremos para que se produzca un eclipse de alguno de los 3
tipos, puede calcularse:
A partir de la distancia de la Luna al centro de la sombra de la Tierra (T, Pr y Pn) se calcula en cada caso la posición del nodo y los datos numéricos de cada tipo de eclipse:
Es suficiente con que la Luna
esté a menos de 15º del nodo (poco más de 27 horas antes o después de pasar
por él) para que se produzca un eclipse lunar. Si está a más de 11º
(unas 20 horas antes o después de pasar por el nodo) es solo penumbral, entre 5º
y 11º (unas 9 o 20 horas
respectivamente) será parcial, y si está a menos de 5º del nodo será total.
En el caso de que la Luna pasara
justo por el nodo el eclipse será total y lo más largo posible (casi 1h 45m la
totalidad).
Todos estos números y los que
aparecen luego solo son aproximados, se han calculado tomando valores medios, ya que varían y
dependen de la cercanía de la Tierra al perihelio y de la Luna al perigeo porque según eso los conos de sombra y penumbra de la
Luna y la Tierra tienen un tamaño variable. Pero pueden ser suficientes para
hacernos una idea de la situación.
- En los eclipses de Sol:
A partir de los valores de T y P
se calcula y se obtienen los siguientes resultados:
Si la Luna está en el nodo se
verá un eclipse total o anular desde zonas próximas al ecuador, y cuanto más
separado del esté del nodo, hasta 10º
(unas 18 horas) la línea de visibilidad se alejará del ecuador pero
seguirá siendo total o anular.
Si la separación de la Luna con
el nodo está entre los 10º y los 15º (aproximadamente 27 horas)
se verá un eclipse parcial desde zonas cercanas a los polos porque el
vértice del cono de sombra de la Luna no toca la superficie terrestre.
Por lo tanto, tomando valores medios,
tanto en los eclipses de Luna como en los de Sol nuestro satélite debe estar en
un intervalo aproximado de 30º entorno al nodo (15º por delante o por detrás), para
que el fenómeno se produzca. Esta coincidencia en ambos tipos de eclipses es una casualidad.
Circunstancias de los 4 eclipses de este curso.
- En el eclipse del 19 de noviembre el paso por el nodo se produce a las 17:59 y el máximo del eclipse es a las 9:04, casi 9 horas antes del paso por el nodo ascendente y por eso está casi en el límite entre un eclipse total y parcial (la Tierra está ligeramente más cerca del perihelio y el cono de sombra es más estrecho, y es parcial)
- El 4 de diciembre el momento
central del eclipse de Sol es a las 7:35, algo menos de 17h. después de pasar
por el nodo descendente el día 3 a las 14:58. Por eso es total por muy poco y la
zona de totalidad ocurre cerca del polo Sur.
Proyección con el plano de la eclíptica de perfil, y donde se ha exagerado la inclinación de la órbita lunar. |
- El 30 de abril el eclipse de Sol es a las 20:43 y casi 23 horas antes del paso por el nodo ascendente (al día siguiente a las 20 h.) Por eso será parcial y solo se verá desde lugares cercanos al polo sur.
- El 16 de mayo el momento
central del eclipse de Luna es a las 4:13, solo 4 horas después del paso por el
nodo descendente, por lo que será un eclipse total.
Representando simultáneamente los 4 eclipses y las posiciones de plenilunios y novilunios entre ellos en un gráfico desplegado:
Pares de eclipses
Al igual que en estas ocasiones,
siempre 15 días (más exactamente 14.75 días) después de un primer eclipse se
produce otro.
Como la duración de la lunación
es mayor que el periodo de paso de la Luna por uno de los nodos, a medida que
avanzan las lunaciones la luna llena se va acercando a un nodo y la luna nueva
al opuesto (como se puede apreciar en el gráfico anterior). En un momento una
de ellas se encontrará a menos de 27h (1.12 días) de pasar por el nodo y
entonces se produce el eclipse.
La órbita de la Luna es casi circular, pero se ha recortado para reducir el tamaño del gráfico |
En el peor de los casos, en que
una luna llena o nueva se quede al borde del intervalo de 30º alrededor del
nodo (ocurra poco más de 29 horas antes) en que se produce el eclipse tal como se
representa en el gráfico anterior en la posición 1, al cabo de 14.75 días
(nueva o llena siguiente) habrá recorrido 194.5º (en 27.3 días recorre 370º) y
como mucho estará un poco antes del otro nodo (posición 2), por lo que la
siguiente (15.75 días después) pasará a menos de 15º del primer nodo (aunque éste haya retrogradado un poco) y se
producirá un segundo eclipse en la posición 3.
Una pareja de eclipses, el primero de Sol y el segundo de Luna |
Lo más habitual es que después de una pareja de eclipses a otra haya al cabo de 6 lunaciones (5 lunaciones sin eclipse), y a diferencia de lo que ocurre este curso, que el tipo de eclipse del primero de la pareja (de Luna o de Sol) se repita en la segunda pareja pero en el otro nodo:
En este ejemplo, en ambas parejas primero ocurre el de Sol y luego el de Luna |
Esto es porque al cabo de 6 lunaciones han pasado 177 días (29.5x6), y 6 pasos y medio por el mismo nodo son 27.2 x 6.5 (o 13.6 x13)= 176.8 días
Casi coinciden, y por eso en la
mayoría de los casos las parejas son iguales (Sol-luna o Luna Sol), y se
producen al cabo de 6 lunaciones y 12 nodos, pero como 177 es un
poco más que 176.8 esas 2 décimas se van acumulando y en ocasiones llega el
eclipse en el nodo anterior (al cabo de 11 nodos y 5 lunaciones y media), con la misma fase que acabó la anterior
pareja y se cambia el orden, como ocurre en el caso de este curso que el primer
par de eclipses es Luna-Sol y el segundo Sol-Luna.
El que el eclipse del 4-12 ocurra
tan alejado del nodo, y también el que en el intervalo la Tierra pase por el
perihelio produciendo lunaciones más largas hacen que el 30 de abril la Luna
nueva alcance las proximidades del nodo y haya eclipse de Sol, rompiendo la
tendencia habitual.
Cuando se produce esta circunstancia, de que se invierte el orden de la pareja porque el segundo par ha ocurrido un nodo antes de lo habitual como en este curso, el segundo de la primera pareja y el primero de la segunda ocurren lejos del respectivo nodo y no son buenos. Si son de Luna serán penumbrales o parciales muy leves, y si son de Sol ambos ocurrirán cerca del mismo polo. En el caso de este curso, el polo sur.
Tríos de eclipses
En ocasiones se producen tres eclipses seguidos en vez de los dos habituales. Si un eclipse ocurre justo al principio de la zona de 15º (casi 29 horas antes que el nodo), el segundo ocurrirá muy cerca del otro nodo y hay tiempo para un tercero, nuevamente en las proximidades del nodo, aunque ya muy pasado, poco menos de las 29 horas. En estos casos solo el eclipse central es bueno y los otros dos serán parciales de Sol o penumbrales de Luna.
Esto ocurrió en junio y julio del año 2020, con dos eclipses de Luna penumbrales y un eclipse solar intercalado entre ellos.
También sucederá en 2027 y 2038 con
dos parejas de eclipses lunares intercalados por uno solar como en el gráfico
anterior, y en 2029 un trío formado por dos de Sol y uno de Luna.
Máximo de eclipses en un año:
En un mismo año (u otro periodo de 365
días) puede haber hasta 7 eclipses. Siempre habrá al menos dos parejas (o una
pareja y un trío) separados por 6 lunaciones o 5 y media.
Esto es por el hecho de la retrogradación de los nodos. Si no fuera así los periodos medios serían de 6 meses.
Si empiezan a principio de año, a
mediados habrá otra pareja y da tiempo para otra al final.
En el caso de que haya un trío, si el primer eclipse ocurre los primeros días del año, da tiempo para otras dos ocasiones, con lo que dos parejas y un trío, 2+2+3=7. Pero de los 7 solo 3 serán buenoos
En el siguiente gráfico se recogen los eclipses de los últimos 5 años:
Por ejemplo, fueron 7 desde el 26-12-19 hasta el 30-11-20 Sol-Luna, Luna-Sol-Luna y Sol-Luna, pero los 4 de Luna solo fueron penumbrales, como se aprecia en el gráfico anterior.
Según una representación desplegada como en otros gráficos anteriores, la situación de 7 eclipses en un año natural, sería de la siguiente manera: