Un eclipse solar se produce cuando la luna se interpone entre la Tierra y el sol, y la luna proyecta una sombra sobre la Tierra. Un eclipse solar sólo puede tener lugar en la fase de luna nueva, cuando la luna pasa directamente entre el sol y la Tierra y sus sombras caen sobre la superficie terrestre. Pero que la alineación produzca un eclipse solar total, un eclipse solar parcial o un eclipse solar anular depende de varios factores, todos ellos explicados a continuación.
El único eclipse solar total de 2020 maravilló a los observadores del cielo en Sudamérica a pesar de los cielos nublados. Lea nuestra historia completa y vea las fotos aquí.
El hecho de que un eclipse pueda ocurrir es una casualidad de la mecánica celeste y del tiempo. Desde que la Luna se formó hace unos 4.500 millones de años, se ha ido alejando gradualmente de la Tierra (unos 4 centímetros por año). Ahora mismo la luna está a la distancia perfecta para aparecer en nuestro cielo exactamente del mismo tamaño que el sol, y por tanto bloquearlo. Pero esto no siempre es así.
El próximo eclipse solar será un eclipse solar anular el 10 de junio de 2021. Una parte del norte de Groenlandia, partes de la cercana Bahía de Baffin, el este de la Bahía de Hudson y el noreste de Rusia se situarán en la trayectoria del «anillo de fuego». Este eclipse alcanzará su punto máximo a las 6:41 a.m. EDT (1041 GMT).
Tipos de eclipses solares
Hay cuatro tipos de eclipses solares: total, anular, parcial e híbrido. Esto es lo que causa cada tipo:
Eclipses solares totales
Son un feliz accidente de la naturaleza. El diámetro del Sol, de 864.000 millas, es 400 veces mayor que el de nuestra insignificante Luna, que sólo mide unas 2.160 millas. Pero la luna también se encuentra unas 400 veces más cerca de la Tierra que el sol (la proporción varía ya que ambas órbitas son elípticas), y como resultado, cuando los planos orbitales se cruzan y las distancias se alinean favorablemente, la luna nueva puede parecer que borra completamente el disco del sol. Por término medio, cada 18 meses se produce un eclipse total en algún lugar de la Tierra.
En realidad hay dos tipos de sombras: la umbra es la parte de la sombra en la que se bloquea toda la luz solar. La umbra tiene la forma de un cono oscuro y delgado. Está rodeada por la penumbra, una sombra más clara, en forma de embudo, de la que la luz solar queda parcialmente oculta.
Durante un eclipse solar total, la Luna proyecta su umbra sobre la superficie de la Tierra; esa sombra puede dar un tercio de la vuelta al planeta en sólo unas horas. Aquellos que tengan la suerte de estar situados en la trayectoria directa de la umbra verán cómo el disco solar disminuye hasta convertirse en una media luna mientras la oscura sombra de la luna se precipita hacia ellos a través del paisaje.
Durante el breve periodo de la totalidad, cuando el sol queda completamente cubierto, se revela la hermosa corona, la tenue atmósfera exterior del sol. La totalidad puede durar hasta 7 minutos y 31 segundos, aunque la mayoría de los eclipses totales suelen ser mucho más cortos.
Eclipses solares parciales
Un eclipse solar parcial se produce cuando solo pasa la penumbra (la sombra parcial). En estos casos, una parte del sol siempre permanece a la vista durante el eclipse. La cantidad de sol que queda a la vista depende de las circunstancias específicas.
Por lo general, la penumbra sólo da un golpe de vista a nuestro planeta sobre las regiones polares; en estos casos, los lugares alejados de los polos pero que siguen estando dentro de la zona de la penumbra podrían no ver mucho más que una pequeña voluta del sol oculta por la luna. En un escenario diferente, quienes se sitúen a un par de miles de kilómetros de la trayectoria de un eclipse total verán un eclipse parcial.
Cuanto más cerca se esté de la trayectoria de la totalidad, mayor será el oscurecimiento solar. Si, por ejemplo, se sitúa justo fuera de la trayectoria del eclipse total, verá cómo el sol disminuye hasta convertirse en una estrecha media luna, y luego vuelve a engrosar al pasar la sombra.
Eclipses solares anulares
Un eclipse anular, aunque es un espectáculo raro y sorprendente, es muy diferente de uno total. El cielo se oscurecerá… un poco; una especie de extraño «crepúsculo falsificado», ya que gran parte del sol sigue apareciendo. El eclipse anular es una subespecie de eclipse parcial, no total. La duración máxima de un eclipse anular es de 12 minutos y 30 segundos.
Sin embargo, un eclipse solar anular es similar a un eclipse total en el sentido de que la luna parece pasar centralmente a través del sol. La diferencia es que la luna es demasiado pequeña para cubrir completamente el disco del sol. Dado que la luna gira alrededor de la Tierra en una órbita elíptica, su distancia a la Tierra puede variar entre 221.457 millas y 252.712 millas. Pero el cono de sombra oscura de la umbra de la luna no puede extenderse más allá de 235.700 millas; eso es menos que la distancia media de la luna a la Tierra.
Así que si la luna está a una distancia mayor, la punta de la umbra no llega a la Tierra. Durante un eclipse de este tipo, la antumbra, una continuación teórica de la umbra, llega a la tierra, y cualquier persona situada dentro de ella puede mirar hacia arriba más allá de cualquier lado de la umbra y ver un anillo, o «anillo de fuego», alrededor de la luna. Una buena analogía es poner un centavo sobre una moneda de cinco centavos, siendo el centavo la luna y la moneda de cinco centavos el sol.
Eclipses solares híbridos
También se llaman eclipses anulares-totales («A-T»). Este tipo especial de eclipse se produce cuando la distancia de la Luna está cerca de su límite para que la umbra alcance la Tierra. En la mayoría de los casos, un eclipse A-T comienza como un eclipse anular porque la punta de la umbra se queda a poco de hacer contacto con la Tierra; luego se convierte en total, porque la redondez del planeta llega hasta interceptar la punta de la sombra cerca de la mitad de la trayectoria, y finalmente vuelve a ser anular hacia el final de la trayectoria.
Debido a que la luna parece pasar directamente por delante del sol, los eclipses totales, anulares e híbridos se denominan también eclipses «centrales» para distinguirlos de los eclipses que son meramente parciales.
De todos los eclipses solares, aproximadamente el 28% son totales; el 35% son parciales; el 32% anulares; y sólo el 5% son híbridos.
Predicciones de eclipses solares
Los eclipses no se producen en cada luna nueva, por supuesto. Esto se debe a que la órbita de la luna está inclinada poco más de 5 grados con respecto a la órbita de la Tierra alrededor del sol. Por esta razón, la sombra de la luna suele pasar por encima o por debajo de la Tierra, por lo que no se produce un eclipse solar.
Pero por regla general, al menos dos veces al año (y a veces hasta cinco veces en un año), una luna nueva se alineará de tal manera que eclipse al sol. Ese punto de alineación se llama nodo. Dependiendo de lo cerca que se acerque la luna nueva a un nodo, se determinará si un determinado eclipse es central o parcial. Y, por supuesto, la distancia de la luna a la Tierra -y, en menor medida, la distancia de la Tierra al sol- determinará en última instancia si un eclipse central es total, anular o un híbrido.
Y estas alineaciones no se producen al azar, ya que después de un intervalo de tiempo específico, un eclipse se repetirá o regresará. Este intervalo se conoce como el ciclo Saros y se conocía ya en los días de los primeros astrónomos caldeos, hace unos 28 siglos. La palabra Saros significa «repetición» y equivale a 18 años, 11⅓ días (o un día menos o más según el número de años bisiestos que hayan intervenido). Después de este intervalo, las posiciones relativas del sol y la luna con respecto a un nodo son casi las mismas que antes. Ese tercio de día en el intervalo hace que la trayectoria de cada eclipse de una serie se desplace en longitud un tercio de la vuelta a la Tierra hacia el oeste con respecto a su predecesor.
Por ejemplo, el 29 de marzo de 2006, un eclipse total barrió partes del oeste y el norte de África y luego el sur de Asia. Un Saros más tarde, el 8 de abril de 2024, este eclipse se repetirá, excepto que en lugar de África y Asia, pasará por el norte de México, el centro y el este de Estados Unidos y las provincias marítimas de Canadá.
Seguridad en los eclipses solares
Cuando se acerca un eclipse solar, los principales medios de comunicación suelen ofrecer una serie de advertencias y consejos para que no se mire al sol con los ojos desnudos, ya que podría producirse ceguera. ¡Esto ha dado a la mayoría de la gente la idea de que los eclipses son peligrosos.
¡No es así!
Es el sol el que es peligroso – todo el tiempo! El sol emite constantemente rayos infrarrojos invisibles que pueden dañar los ojos. Normalmente, no tenemos ninguna razón para mirar al sol. Un eclipse nos da una razón, pero no debemos hacerlo.
Sin embargo, hay formas seguras…
Con mucho, la forma más segura de ver un eclipse solar es construir una «cámara estenopeica». Se utiliza un agujero de alfiler o una pequeña abertura para formar una imagen del sol en una pantalla colocada a unos 3 pies (o aproximadamente 1 metro) detrás de la abertura. También se pueden utilizar unos prismáticos o un pequeño telescopio montado en un trípode para proyectar una imagen ampliada del sol en una tarjeta blanca. Cuanto más lejos esté la tarjeta, mayor será el enfoque de la imagen. Busca las manchas solares. Observe que el sol aparece algo más oscuro alrededor de su limbo o borde. Este método de observación solar es seguro siempre que recuerde no mirar a través de los prismáticos o el telescopio cuando estén apuntando hacia el sol; dicho de otro modo, nunca mire directamente al sol cuando sea visible cualquier parte de su cegadora superficie brillante.
Una variación del tema del estenopeico es el «espejo estenopeico». Cubra un espejo de bolsillo con un trozo de papel que tenga un agujero de ¼ de pulgada perforado. Abra una ventana orientada al sol y coloque el espejo cubierto en el alféizar iluminado por el sol para que refleje un disco de luz en la pared interior. El disco de luz es una imagen de la cara del sol. Cuanto más lejos de la pared esté, mejor; la imagen será de sólo 1 pulgada por cada 9 pies (o 3 centímetros por cada 3 metros) del espejo. La plastilina funciona bien para mantener el espejo en su sitio. Experimenta con agujeros de distintos tamaños en el papel. De nuevo, un agujero grande hace que la imagen sea brillante, pero borrosa, y uno pequeño la hace tenue pero nítida. Oscurece la habitación tanto como sea posible. Asegúrate de probar esto de antemano para comprobar que la calidad óptica del espejo es lo suficientemente buena como para proyectar una imagen limpia y redonda. Por supuesto, no dejes que nadie mire al sol en el espejo.
Si estás cerca de árboles frondosos, mira la sombra que proyectan durante las fases parciales. ¿Qué ves? ¿Vale la pena fotografiarlo? Verás decenas de soles parcialmente eclipsados proyectados a través de huecos estenopeicos entre las hojas. Esto se debe a la difracción, una propiedad de la luz. Según Vince Huegele, físico óptico del Centro de Vuelo Espacial Marshall de la NASA, los rayos de luz no salen rectos por el borde de los huecos, o sea, por un agujero de alfiler, sino que se curvan alrededor del borde. Este efecto de onda crea un patrón de anillos que se asemeja a un ojo de buey.
Los filtros aceptables para las observaciones solares visuales sin ayuda incluyen el Mylar aluminizado. Algunos distribuidores de astronomía tienen material de filtro Mylar especialmente diseñado para la observación solar. También es aceptable el cristal de soldador de arco de sombra 14, disponible por unos pocos dólares en las tiendas de suministros de soldadura. Por supuesto, siempre es una buena idea probar sus filtros y/o técnicas de observación antes del día del eclipse.
Los filtros inaceptables son las gafas de sol, los viejos negativos de películas en color, las películas en blanco y negro que no contienen plata, los filtros fotográficos de densidad neutra y los filtros polarizadores. Aunque estos materiales tienen niveles de transmisión de luz visible muy bajos, transmiten un nivel inaceptablemente alto de radiación infrarroja cercana que puede causar una quemadura térmica en la retina. El hecho de que el sol aparezca atenuado, o de que no sienta ninguna molestia al mirar al sol a través de estos tipos de filtros, no es garantía de que sus ojos estén a salvo.
Hay un momento en el que puede mirar directamente al sol sin peligro: durante un eclipse total, cuando el disco solar está totalmente cubierto. Durante esos preciosos segundos o minutos, la magnífica corona brilla en todo su esplendor rodeando al sol oscurecido; una maravillosa franja de luz blanca y nacarada. De un eclipse a otro, difiere en tamaño, tintes y patrones. Siempre es tenue y delicada, con un brillo como el de una pálida aurora. Su aspecto es variable. A veces tiene un aspecto suave y continuo; otras veces, salen largos rayos en tres o cuatro direcciones. Puede sobresalir del disco en forma de pétalos y serpentinas. Pero cuando el sol comienza a emerger de nuevo a la vista, la corona desaparece rápidamente y tendrá que protegerse los ojos una vez más.
Los eclipses en la historia antigua
Por lo que podemos determinar, el registro más antiguo de un eclipse solar ocurrió hace más de cuatro milenios. En China, se creía que la desaparición gradual del sol era causada por un dragón que intentaba devorar el sol, y era el deber de los astrónomos de la corte disparar flechas, tocar tambores y levantar cualquier cacofonía que pudieran para espantar al dragón.
En el antiguo clásico chino Shujing (o Libro de los Documentos) se relata la historia de Hsi y Ho, dos astrónomos de la corte que fueron sorprendidos completamente por un eclipse solar, al haberse emborrachado justo antes de que comenzara el evento. Como consecuencia, Zhong Kang, el cuarto emperador de la dinastía Xia, ordenó que se castigara a Hsi y Ho cortándoles la cabeza. El eclipse en cuestión fue el del 22 de octubre del año 2134 a.C.
En la Biblia, en el libro de Amós 8:9, están las palabras: «Haré que el sol se ponga al mediodía, y oscureceré la Tierra en el día claro». Los eruditos bíblicos creen que se trata de una referencia a un célebre eclipse observado en Nínive, en la antigua Asiria, el 15 de junio de 763 a.C. Una tablilla asiria también atestigua el acontecimiento.
Un eclipse solar llegó a detener una guerra.
Según el historiador Heródoto, hubo una guerra de cinco años que se libró entre los lidios y los medos. Cuando la guerra estaba a punto de entrar en su sexto año, un sabio griego, Tales de Mileto, predijo a los jonios que pronto llegaría el momento en que el día se convertiría en noche. El 17 de mayo del 603 a.C. el sol se desvaneció tal y como Tales había aludido que lo haría. Así que creyendo que era una señal de lo alto, los combatientes pidieron una tregua, que se cimentó con un doble matrimonio, pues, como escribió Heródoto: «Sin algún vínculo fuerte, poco hay de seguro en los pactos de los hombres.»
Y dando un nuevo significado al término, «Muerto de miedo», está el tímido emperador Luis de Baviera, hijo de Carlomagno, que presenció un eclipse total de sol inusualmente largo el 5 de mayo de 840 d. C., que duró más de cinco minutos. Pero en cuanto el sol empezó a salir de nuevo a la vista, Luis se sintió tan abrumado por lo que acababa de ver que murió de miedo.
Estudio moderno de los eclipses
Los astrónomos han aprendido mucho estudiando los eclipses y, en el siglo XVIII, se reconoció que las observaciones de los eclipses solares proporcionaban verdaderos tesoros de información astronómica, aunque a veces conseguir esa información no era fácil.
Samuel Williams, profesor de Harvard, dirigió una expedición a la bahía de Penobscot, Maine, para observar el eclipse solar total del 27 de octubre de 1780. Resultó que este eclipse tuvo lugar durante la Guerra de la Independencia, y la bahía de Penobscot se encontraba tras las líneas enemigas. Afortunadamente, los británicos concedieron el paso seguro a la expedición, citando el interés de la ciencia por encima de las diferencias políticas.
Y sin embargo, al final, todo fue en vano.
Parece que Williams cometió un error crucial en sus cálculos y situó inadvertidamente a sus hombres en Islesboro, justo fuera de la trayectoria de la totalidad, lo que probablemente descubrió con gran pesar cuando la creciente luz del sol se deslizó completamente alrededor del borde oscuro de la luna y luego comenzó a espesarse.
Durante un eclipse total de sol, puede parecer que unas pocas manchas de color rojo rubí revolotean alrededor del disco negro de la luna. Se trata de prominencias solares, lenguas de gas de hidrógeno incandescente que se elevan sobre la superficie del sol. Durante el eclipse total del 18 de agosto de 1868, el astrónomo francés Pierre Janssen enfocó su espectroscopio en las prominencias y descubrió un nuevo elemento químico. Dos astrónomos ingleses, J. Norman Lockyer y Edward Frankland, lo bautizaron posteriormente como «helio», del griego helios (el sol). El gas no se identificó en la Tierra hasta 1895.
Y como la luz solar queda bloqueada durante un eclipse total, algunas de las estrellas y planetas más brillantes pueden observarse en el cielo oscurecido. En estas condiciones, los astrónomos pudieron poner a prueba parte de la ahora célebre teoría general de la relatividad de Einstein. Esa teoría predecía que la luz de las estrellas más allá del sol se desviaría de una trayectoria recta de una manera determinada al pasar por el sol. Las posiciones de las estrellas fotografiadas cerca del borde del sol durante un eclipse total el 29 de mayo de 1919 se compararon con fotografías de la misma región del cielo tomadas por la noche; los resultados apoyaron firmemente la teoría de Einstein.
Nuestra tecnología moderna permite ahora a los astrónomos realizar la mayoría de las observaciones que antes tenían que esperar a un eclipse. Pero un eclipse total de sol seguirá siendo uno de los espectáculos naturales más impresionantes y es una visión que siempre se recordará. Asegúrate de ponerlo en tu lista de deseos; no te decepcionará.
Recursos adicionales
- Sr. Eclipse.com ofrece recursos para la fotografía de eclipses.
- Puede encontrar mucha información en Eclipse Chasers.
- El sitio web de la NASA sobre eclipses tiene calendarios, mapas e información sobre eclipses solares y lunares pasados y futuros.
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