eclipse solar total 2017

¿Qué es un eclipse? Todo lo que debes saber sobre un eclipse solar y un eclipse lunar

Autoría: Patricia Pérez

Fuente: FECYT

Asesoría científica: David Galadí / Asesor científico de El Séptimo Cielo

eclipse lunar , eclipse solar

El término eclipse se aplica indistintamente a dos fenómenos, en realidad muy distintos, provocados por las posiciones relativas del Sol, emisor luminoso, de la Tierra y de la Luna, cuerpos opacos que interceptan la luz solar.

Un eclipse de Sol se produce cuando el astro rey es ocultado por el globo de la Luna, que se interpone entre la Tierra y el Sol. Por lo tanto, este fenómeno tiene lugar siempre en fase de Luna nueva, siendo ésta una condición necesaria pero no suficiente para que se produzca, es decir, no se producen eclipses solares en cada Luna nueva.

El eclipse de Luna, por contra, es determinado por el paso de nuestro satélite por la sombra de la Tierra. Como la Luna se halla en una posición opuesta a la del Sol, los eclipses lunares siempre suceden en fase de plenilunio, siendo esta, al igual que en los eclipses solares, condición necesaria pero no suficiente.

Actualmente los eclipses se pronostican con gran nivel de precisión, y existen sitios web especializados como Time and Date que avanzan datos de estos eventos astronómicos para los próximos 10 años. En español también detallan efemérides astronómicas de este tipo en el portal del Observatorio Astronómico Nacional (OAN).

¿Qué condiciones deben darse para que se produzca un eclipse?

El hecho de que los eclipses solo ocurran en las sicigias (Luna nueva o Luna llena) impone una condición. Ya sabemos que las órbitas de la Tierra y de la Luna no son coplanarias, de manera que en la mayoría de las ocasiones nuestro satélite se encuentra por encima o por debajo del plano de la eclíptica, el plano que contiene la órbita que sigue la Tierra en torno al Sol.

Para que se produzca un eclipse, la Luna tiene que hallarse en el plano de la eclíptica (o muy cerca), en fase de Luna nueva (para un eclipse de Sol) o de Luna llena (para un eclipse de Luna). Dicho de otro modo, en las sicigias la línea de los nodos del sistema Tierra-Luna debe apuntar (casi) al Sol.

planos órbita Tierra Luna

El plano por el que orbita la Luna alrededor de la Tierra (en color azul) está inclinado 5º respecto al de la Tierra (y la Luna) alrededor del Sol (en amarillo). Imagen: IGN

El plano por el que orbita la Luna alrededor de la Tierra está inclinado cinco grados respecto al plano por el que orbita la Tierra alrededor del Sol. Dado que los eclipses requieren del alineamiento casi perfecto de los tres astros, los eclipses se dan muy pocas veces a lo largo del año.

La Luna tarda un mes aproximadamente en completar una vuelta alrededor de la Tierra, por lo que si ambos planos coincidieran tendríamos 12 eclipses de Sol y otros tantos de Luna cada año. En la práctica, el número de eclipses anual es de entre cuatro y siete, incluyendo los de ambos astros. Normalmente estos fenómenos se acompañan, es decir, uno se produce media lunación después del otro, por lo que cada año hay al menos dos eclipses solares y dos lunares. En muchos casos son parciales (o incluso penumbrales solo en los de Luna), y visibles desde una fracción de la superficie terrestre.

El año más cercano con siete eclipses fue 1982, aún más remarcable por el hecho de que los tres eclipses lunares fueron totales. Esta situación no volverá a repetirse hasta el año 2485.

¿Cuáles son los tipos de eclipse solar?

Como hemos visto, durante el eclipse solar la Luna proyecta una sombra sobre la superficie terrestre. Esta sombra  está compuesta de dos zonas diferenciadas: la penumbra o sombra exterior y la umbra o sombra interior. Desde la penumbra solo se oculta una fracción del disco solar: el evento es parcial. La umbra, en cambio, es una sombra absoluta, puesto que desde ella se tapa plenamente el Sol, es decir, el eclipse es total.

Desde el punto de vista del observador, los eclipses de Sol se clasifican en: totales, anulares y parciales.

tipos eclipses solares

Los eclipses de Sol se clasifican en totales, anulares y parciales. Imagen: IGN

  • Eclipse solar total: Ocurre cuando la Luna pasa entre el Sol y la Tierra, bloqueando completamente la cara del astro rey. Los conos de sombra proyectados por la Luna (umbra y penumbra) producen, a causa de los movimientos de traslación lunar y la rotación de nuestro planeta, un barrido sobre la superficie de la Tierra, que determina las regiones desde las que se verá el fenómeno. La longitud típica de esta senda de oscuridad es de unos 14 000 kilómetros, con una anchura máxima de 273, lo que representa menos del 0.5% de la superficie terrestre. Fuera de esa zona el eclipse se ve parcial, porque la Luna solo cubre parte del Sol.

Si el tiempo lo permite, los observadores que se encuentren en la banda de totalidad pueden ver la corona solar, de intenso color blanco perlado, deslumbrada hasta entonces por el brillo fotosférico, un millón de veces superior. En el centro resalta el disco lunar, convertido en un agujero negro en el cielo. La forma y brillo de la corona depende esencialmente del instante en que se encuentre nuestra estrella en su ciclo de actividad de 11 años.
Los planetas visibles a simple vista y las estrellas más brillantes aparecen en el firmamento, creándose una «noche» artificial, aunque la iluminación es más bien como la de un crepúsculo avanzado. La totalidad termina pronto; en el mejor de los casos, la duración alcanza como máximo siete minutos y medio. Para latitudes medias puede durar hasta seis minutos y tan sólo tres en las regiones polares.
Los eclipses totales no son fenómenos infrecuentes como pudiera parecer, ya que, en promedio, acontecen una vez cada 18 meses. Sin embargo para un punto de la superficie terrestre -por ejemplo una ciudad- el fenómeno sucede en promedio una vez cada 375 años. Por ello es necesario realizar largos viajes para situarse en la banda de totalidad.
En el caso de España, el último eclipse total se pudo ver en 1959, y solo desde las islas Canarias; la península ibérica no ha visto un fenómeno de este tipo desde 1912. Esta sequía de eclipses va a terminar próximamente, pues se podrán contemplar el 12 de agosto de 2026 y el 2 de agosto de 2027 desde algún punto de nuestra geografía, según el OAN.
En el primero, la franja de totalidad cruzará España de oeste a este y pasará por numerosas capitales de provincia desde La Coruña hasta Palma de Mallorca, incluyendo León, Bilbao, Zaragoza y Valencia. Nuestro país está situado al final de la franja de totalidad, por lo que esta sucederá cuando el Sol se esté poniendo muy cerca del horizonte. Ello obligará a observar el eclipse desde un lugar con buena visibilidad hacia el oeste. Al suceder en verano, las probabilidades de tener un cielo despejado son altas en una gran parte del país.
Casi un año después cruzará la península otro eclipse total con parada en Andalucía. La franja de totalidad atravesará el estrecho de Gibraltar de oeste a este y cubrirá el extremo sur del país, incluyendo principalmente las provincias de Cádiz y Málaga, además de Ceuta y Melilla. El eclipse tendrá lugar durante la mañana (10:50 am aproximadamente), y la máxima duración de la totalidad en España corresponderá a Ceuta con 4 minutos y 48 segundos.

 

  • Eclipse solar anular: ocurre cuando la Luna pasa entre el Sol y la Tierra, pero cuando está en o cerca de su punto más alejado del planeta. Como consecuencia, el observador ve que el disco de la Luna no llega a cubrir el del Sol, generándose un anillo brillante rodeando el disco lunar que da nombre al fenómeno. Aun cuando en este caso se produce un decrecimiento de la iluminación ambiental, la luz residual del disco solar es suficiente para seguir impidiendo la visión de la corona solar, haciendo necesario utilizar todos los medios de observación seguros como si se tratara de un eclipse parcial. 

Un observador situado en la zona de anularidad experimenta cuatro contactos entre los discos solar y lunar. Una fase precedente, en que se «tocan» por primera vez. Poco a poco, en un proceso que dura aproximadamente una hora y media, el disco solar se va ocultando hasta producirse el segundo contacto, cuando el disco lunar «entra» completamente. Entonces, se inicia la fase central o de anularidad, que puede alcanzar como máximo unos 12 minutos y medio de duración. A partir de ahí los eventos suceden de forma análoga, pero en orden inverso. Fuera de la zona de anularidad, el observador situado en la penumbra ve el fenómeno como parcial.
El próximo eclipse anular en España será el 26 de enero de 2028. De nuevo Andalucía será protagonista, ya que la franja de anularidad cruzará la península de sudoeste a noreste justo antes del ocaso solar. La zona incluirá todas las provincias andaluzas, donde la fase anular se verá completa. En Palma de Mallorca y Barcelona solo se verá el principio, pues el Sol se pondrá antes de que termine. Debido a la baja elevación del astro rey sobre el horizonte, la observación de este eclipse requerirá una excelente visibilidad en la dirección de la puesta de Sol.

  • Eclipse solar parcial: ocurre cuando la Luna pasa entre el Sol y la Tierra sin que estén perfectamente alineados. Sólo una parte de nuestra estrella parece estar cubierta, dándole forma de media luna. Durante un eclipse solar total o anular, los observadores que se encuentran fuera del área cubierta por la sombra interior de la Luna ven un eclipse solar parcial.

Su desarrollo presenta dos contactos. El primero es el instante de tangencia entre los discos solar y lunar. Tras el avance paulatino de la Luna se llega al medio o máximo del evento, momento en el que se cubre una mayor fracción del disco solar, alcanzándose la mayor magnitud. A partir de este momento, la Luna comienza a retirarse hasta  llegar al último contacto y fin del fenómeno.
En un eclipse parcial el Sol sigue muy brillante, por lo que es necesario el uso de medios adecuados para una observación segura, que serán los mismos que los de una observación solar habitual.
Los últimos eclipses parciales que vimos en España fueron el 25 de octubre de 2022, de muy baja magnitud (0.12) desde el noreste de España; el 10 junio de 2021 también en el noroeste peninsular e igual magnitud; el del 21 de agosto de 2017, aunque este fue poco visible porque coincidió con la puesta de sol; y el del 14 de octubre de 2023,  de tipo anular en América, aunque en España fue visible como parcial en las islas Canarias más occidentales, pero con magnitudes muy bajas.

¿Qué se estudia durante los eclipses solares?

Los eclipses solares, particularmente los totales, ofrecen una oportunidad única para realizar una gran variedad de observaciones y experimentos, a pesar de la brevedad de la fase central. Algunos están enfocados al estudio del mismo Sol y del espacio circundante, y otros tienen que ver con la interrelación con nuestro planeta:

Eclipse solar total

Esta composición muestra el progreso de un eclipse solar total captado en Oregon el 21 de agosto de 2017. Imagen: NASA/Aubrey Gemignani

  • Estudios en la corona solar, los más abundantes, no siendo aún bien conocido el mecanismo de su  calentamiento. 
  • Mediciones de alta precisión del diámetro solar. Los contactos de inicio y final de la fase total ofrecen unas referencias para realizar esta medida. Estos estudios pueden permitir responder a la cuestión de si el tamaño del Sol varía con el tiempo.
  • Estudio del espacio y la materia que rodea al Sol (posible anillo de polvo).
  • Comprobaciones de la teoría de la relatividad general.
  • Perturbaciones gravitatorias en el sistema Tierra-Luna: su estudio permite un mejora de la precisión en las efemérides astronómicas.
  • Alteraciones meteorológicas: presión, temperatura, humedad relativa, conductividad del aire. Este es un campo donde el aficionado puede colaborar con el científico.
  • Alteraciones medioambientales: efectos ópticos (cambios en el color y brillo del cielo), aparición de las bandas de sombra, estudios de la radiación solar y su relación con capas atmosféricas.
  • Reacciones y alteraciones en el comportamiento de la fauna y flora.
  • Aspectos históricos: los eclipses han sido utilizados como elementos de datación para fechar hechos históricos.
  • Aspectos etnográficos: leyendas, mitos y creencias en la cultura popular y local.

¿Cuáles son los tipos de eclipse lunar?

A diferencia de los eclipses solares, que pueden ser vistos solo desde una parte relativamente pequeña de la Tierra y duran unos pocos minutos, un eclipse lunar se observa desde cualquier lugar de nuestro planeta donde la Luna se encuentre por encima del horizonte a la hora del fenómeno. Además, mientras en los eclipses de Sol el horario de las distintas fases depende de la posición geográfica del observador, en los lunares serán los mismos independientemente del lugar de observación.

Tipos de eclipse lunar

Los eclipses lunares se clasifican en totales, parciales y penumbrales. Imagen: IGN

Los eclipses lunares se clasifican en penumbrales, parciales y totales.

  • Eclipse penumbral: La Luna solo es tapada, parcial o totalmente, por la penumbra terrestre. Únicamente es perceptible una ligera atenuación en el brillo del disco lunar, sobre todo en la zona más cercana al borde de la umbra, por lo que es difícil de apreciar. El último evento de este tipo ocurrió el 5 de mayo de 2023, aunque apenas fue visible desde España.
  • Eclipse parcial: Nuestro satélite natural resulta oculto en parte por la umbra terrestre. Después de la fase penumbral, que dura aproximadamente una hora, la umbra se muestra oscura y su borde curvado bien visible, aunque presenta una borrosidad debido a que la Tierra posee una atmósfera que difumina la definición del contorno de su sombra. Con el telescopio es posible apreciar el avance de la umbra tapando la superficie lunar y sus detalles orográficos, como cráteres y montañas.

El último eclipse lunar parcial visible desde España ocurrió el 19 de noviembre de 2021, siendo el más largo de todo el siglo. El siguiente sucedió el 28 de octubre de 2023, y se vió en el este de América, Europa, África, Asia y Australia. La fase de parcialidad (visible en España) comenzó a las 21:35 hora oficial peninsular y terminó a las 22:53.

  • Eclipse total: La Luna penetra completamente en la umbra de la Tierra. Debido a que el diámetro de nuestro planeta es cuatro veces mayor que el lunar, su sombra también es mucho más ancha, por lo que la totalidad de un eclipse lunar puede prolongarse hasta 104 minutos.

El fenómeno se inicia como un eclipse penumbral, continuando con una fase umbral. Una vez que la umbra cubre por completo el disco de la Luna, éste no  desaparece, sino que toma una coloración rojiza, aunque los tonos y el brillo en esta fase de totalidad varían de un evento a otro. Por término medio la iluminación de nuestro satélite desciende unas 10 000 veces, haciéndose visibles todas las estrellas del firmamento como si no hubiera Luna.
La causa de que el disco lunar aún presente una iluminación se debe a la atmósfera terrestre, que actúa como una lente que refracta los rayos  solares y los desvía hacia la Luna. La coloración rojiza se produce por una absorción en la atmósfera de nuestro planeta, más acusada en el azul que en el rojo. La capa de ozono, la presencia de polvo de origen volcánico y el estado de la atmósfera por la zona donde pasan los rayos solares durante el eclipse, así como la actividad solar, son los principales responsables de los cambios observados de un eclipse a otro en cuanto a la luminosidad y la coloración del disco lunar totalmente eclipsado. Tras la totalidad la umbra se retira como en un eclipse parcial y termina con una fase penumbral.
Durante la noche del 16 de mayo de 2022 se pudo observar el último eclipse total de Luna desde España, aunque hubo que madrugar, y para el próximo habrá que esperar hasta marzo de 2025.

¿Qué se estudia durante los eclipses lunares?

Mediante la observación de la Luna en la totalidad es posible estudiar el estado de la atmósfera de la Tierra, ya que, como hemos visto, la iluminación proviene de la luz que ha pasado a través de la misma. Precisamente fue así como en 1942 los astrónomos franceses Chalonge y Barbier mostraron que el ozono de la atmósfera terrestre abunda especialmente entre los 20 y 30 kilómetros de altura.

Otro aspecto para estudiar proviene de que las  estrellas ocultadas por la Luna permiten refinar el estudio del movimiento de nuestro satélite en su órbita alrededor de la Tierra. Durante un eclipse lunar son visibles muchas más estrellas que en condiciones normales, por lo que se pueden observar un buen número de ocultaciones. Según observaciones que datan del siglo XVIII, parece  producirse una variación en el tamaño de la sombra de la Tierra. Este apasionante estudio puede realizarse cronometrando el mayor número posible de inmersiones y emersiones en la umbra de accidentes lunares, como cráteres.

gafas eclipse solar

Existen gafas de eclipse solar homologadas que garantizan la visión de forma segura. Imagen: Servicio de Parques Nacionales EEUU

¿Cómo se puede observar un eclipse con seguridad?

En el caso de los eclipses lunares, dado que el observador solo mira la luz del Sol, ya atenuada por la atmósfera de la Tierra, reflejándose en la Luna, no comporta ningún riesgo para los ojos. Lo mismo ocurre durante la totalidad de un eclipse solar, es decir, esos instantes en que la Luna pasa entre el Sol y la Tierra en una alineación tan perfecta que todo el disco solar queda bloqueado.

Por contra, tanto en un eclipse solar anular como parcial, nuestra estrella sigue muy brillante, por lo que se hace necesario el uso de medios adecuados para una observación segura, que serán los mismos que los de una observación solar habitual.

Ante todo hay que tener en cuenta que mirar al Sol conlleva riesgos transitorios o permanentes en la visión en caso de no hacerlo correctamente, tanto por la alta luminosidad visible como por la invisible (radiaciones infrarroja y ultravioleta). Métodos populares como el uso de varias gafas solares superpuestas, láminas de plástico semitransparentes, filtro polarizador, antiguos negativos velados, mantas térmicas o cristales ahumados suponen un peligro muy alto. Algunos de estos sistemas filtran la luz visible pero no la invisible, dañándonos los ojos sin que seamos conscientes del peligro.

¿Eso significa que lo mejor que podemos hacer es no observar el Sol? En absoluto. En una guía editada por el Aula del Cielo y el Observatorio Astronómico del Torcal (Málaga) nos ofrecen métodos de observación solar sencillos y económicos para disfrutar de un eclipse solar con seguridad, como el uso de filtros de soldador de los factores más densos o gafas de eclipse homologadas, el método de la cámara oscura o un espejo cubierto salvo una pequeña apertura. En caso de usar instrumentos como telescopios o prismáticos deben estar preparados para ello, con los filtros solares correspondientes.

*Imagen de portada: NASA/Aubrey Gemignani


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