Eclipse solar -Solar eclipse

Eclipse solar total
Un eclipse solar total ocurre cuando la Luna cubre completamente el disco del Sol, como se ve en este eclipse solar de 1999 . Se pueden ver prominencias solares a lo largo de la extremidad (en rojo) así como extensos filamentos coronales .
Eclipse solar anulareclipse solar parcial
Un eclipse solar anular (izquierda) ocurre cuando la Luna está demasiado lejos para cubrir completamente el disco del Sol ( 20 de mayo de 2012 ). Durante un eclipse solar parcial (derecha), la Luna bloquea solo una parte del disco solar ( 23 de octubre de 2014 ).

Un eclipse solar ocurre cuando la Luna pasa entre la Tierra y el Sol , oscureciendo así la vista de la Tierra del Sol, total o parcialmente. Tal alineación coincide con una luna nueva , lo que indica que la Luna está más cerca del plano de la órbita de la Tierra . En un eclipse total , el disco del Sol queda completamente oscurecido por la Luna. En los eclipses parciales y anulares , solo se oscurece una parte del Sol.

Si la Luna estuviera en una órbita perfectamente circular y en el mismo plano orbital que la Tierra, habría eclipses solares totales cada luna nueva. En cambio, debido a que la órbita de la Luna está inclinada unos 5 grados con respecto a la órbita de la Tierra, su sombra generalmente pasa por alto la Tierra. Por lo tanto, los eclipses solares (y lunares) ocurren solo durante las temporadas de eclipses , lo que resulta en al menos dos y hasta cinco eclipses solares cada año, de los cuales no más de dos pueden ser totales. Los eclipses totales son más raros porque requieren una alineación más precisa entre los centros del Sol y la Luna , y porque el tamaño aparente de la Luna en el cielo a veces es demasiado pequeño para cubrir completamente al Sol. Los eclipses solares totales ocurren raramente en un lugar determinado de la Tierra, en promedio cada 360 a 410 años.

Un eclipse es un fenómeno natural . En algunas culturas antiguas y modernas, los eclipses solares se atribuían a causas sobrenaturales o se consideraban malos augurios . Las predicciones de los astrónomos sobre los eclipses comenzaron en China ya en el siglo IV a. C.; Los eclipses de cientos de años en el futuro ahora se pueden predecir con gran precisión.

Mirar directamente al Sol puede provocar daños oculares permanentes, por lo que se utilizan técnicas especiales de protección ocular o de visualización indirecta cuando se observa un eclipse solar. Solo la fase total de un eclipse solar total es segura para ver sin protección. Los entusiastas conocidos como cazadores de eclipses o umbráfilos viajan a lugares remotos para ver eclipses solares.

Tipos

Fases parcial y anular del eclipse solar del 20 de mayo de 2012

Hay cuatro tipos de eclipses solares:

  • Un eclipse total ocurre cuando la silueta oscura de la Luna oscurece por completo la luz intensamente brillante del Sol, lo que permite que la corona solar mucho más tenue sea visible. Durante cualquier eclipse, la totalidad ocurre en el mejor de los casos solo en una pista estrecha en la superficie de la Tierra. Este camino angosto se llama el camino de la totalidad.
  • Un eclipse anular ocurre cuando el Sol y la Luna están exactamente en línea con la Tierra, pero el tamaño aparente de la Luna es más pequeño que el del Sol. Por lo tanto, el Sol aparece como un anillo muy brillante, o anillo , que rodea el disco oscuro de la Luna.
  • Un eclipse híbrido (también llamado eclipse anular/total ) cambia entre un eclipse total y anular. En ciertos puntos de la superficie de la Tierra, aparece como un eclipse total, mientras que en otros puntos aparece como anular. Los eclipses híbridos son comparativamente raros.
  • Un eclipse parcial ocurre cuando el Sol y la Luna no están exactamente alineados con la Tierra y la Luna solo oscurece parcialmente al Sol. Este fenómeno suele verse desde gran parte de la Tierra fuera de la trayectoria de un eclipse anular o total. Sin embargo, algunos eclipses se pueden ver solo como un eclipse parcial, porque la umbra pasa por encima de las regiones polares de la Tierra y nunca se cruza con la superficie de la Tierra. Los eclipses parciales son prácticamente imperceptibles en términos del brillo del Sol, ya que se necesita más del 90% de cobertura para notar cualquier oscurecimiento. Incluso al 99%, no sería más oscuro que el crepúsculo civil .
Comparación de los tamaños aparentes mínimo y máximo del Sol y la Luna (y los planetas). Un eclipse anular puede ocurrir cuando el Sol tiene un tamaño aparente mayor que la Luna, mientras que un eclipse total puede ocurrir cuando la Luna tiene un tamaño aparente mayor.

La distancia del Sol a la Tierra es unas 400 veces la distancia de la Luna, y el diámetro del Sol es unas 400 veces el diámetro de la Luna. Debido a que estas proporciones son aproximadamente las mismas, el Sol y la Luna, vistos desde la Tierra, parecen tener aproximadamente el mismo tamaño: alrededor de 0,5 grados de arco en medida angular.

La órbita de la Luna alrededor de la Tierra es ligeramente elíptica , al igual que la órbita de la Tierra alrededor del Sol. Por lo tanto, los tamaños aparentes del Sol y la Luna varían. La magnitud de un eclipse es la relación entre el tamaño aparente de la Luna y el tamaño aparente del Sol durante un eclipse. Un eclipse que ocurre cuando la Luna está cerca de su distancia más cercana a la Tierra ( es decir, cerca de su perigeo ) puede ser un eclipse total porque la Luna parecerá lo suficientemente grande como para cubrir completamente el disco brillante o fotosfera del Sol ; un eclipse total tiene una magnitud mayor o igual a 1.000. Por el contrario, un eclipse que ocurre cuando la Luna está cerca de su distancia más lejana de la Tierra ( es decir, cerca de su apogeo ) puede ser solo un eclipse anular porque la Luna parecerá ser un poco más pequeña que el Sol; la magnitud de un eclipse anular es menor que 1.

Un eclipse híbrido ocurre cuando la magnitud de un eclipse cambia durante el evento de menor a mayor que uno, por lo que el eclipse parece ser total en lugares más cercanos al punto medio y anular en otros lugares más cercanos al principio y al final, ya que los lados del La Tierra está un poco más lejos de la Luna. Estos eclipses son extremadamente estrechos en el ancho de su camino y relativamente cortos en su duración en cualquier punto en comparación con los eclipses totalmente totales; La totalidad del eclipse híbrido del 20 de abril de 2023 tiene una duración de más de un minuto en varios puntos a lo largo del camino de la totalidad. Como un punto focal , el ancho y la duración de la totalidad y la anularidad son casi cero en los puntos donde ocurren los cambios entre los dos.

Debido a que la órbita de la Tierra alrededor del Sol también es elíptica, la distancia de la Tierra al Sol varía de manera similar a lo largo del año. Esto afecta el tamaño aparente del Sol de la misma manera, pero no tanto como la distancia variable de la Luna a la Tierra. Cuando la Tierra se acerca a su distancia más lejana del Sol a principios de julio, es algo más probable que se produzca un eclipse total, mientras que las condiciones favorecen un eclipse anular cuando la Tierra se acerca a su distancia más cercana al Sol a principios de enero.

Terminología para el eclipse central

Cada icono muestra la vista desde el centro de su punto negro, que representa la Luna (no a escala)
Efecto de anillo de diamantes en el tercer contacto, el final de la totalidad, con prominencias visibles

El eclipse central se usa a menudo como un término genérico para un eclipse total, anular o híbrido. Sin embargo, esto no es del todo correcto: la definición de un eclipse central es un eclipse durante el cual la línea central de la umbra toca la superficie de la Tierra. Es posible, aunque extremadamente raro, que parte de la umbra se cruce con la Tierra (creando así un eclipse anular o total), pero no su línea central. Esto entonces se llama eclipse total o anular no central. Gamma es una medida de cuán centralmente golpea la sombra. El último eclipse solar no central (umbral todavía) fue el 29 de abril de 2014 . Este fue un eclipse anular. El próximo eclipse solar total no central será el 9 de abril de 2043 .

Las fases visuales que se observan durante un eclipse total se denominan:

  • Primer contacto: cuando el limbo (borde) de la Luna es exactamente tangencial al limbo del Sol.
  • Segundo contacto: comenzando con las perlas de Baily (causadas por la luz que brilla a través de los valles en la superficie de la Luna) y el efecto del anillo de diamantes . Casi todo el disco está cubierto.
  • Totalidad: la Luna oscurece todo el disco del Sol y solo se ve la corona solar.
  • Tercer contacto: cuando la primera luz brillante se vuelve visible y la sombra de la Luna se aleja del observador. Nuevamente se puede observar un anillo de diamantes.
  • Cuarto contacto: cuando el borde posterior de la Luna deja de superponerse con el disco solar y termina el eclipse.

predicciones

Geometría

Geometría de un eclipse solar total (no a escala)

Los diagramas de la derecha muestran la alineación del Sol, la Luna y la Tierra durante un eclipse solar. La región gris oscuro entre la Luna y la Tierra es la umbra , donde el Sol está completamente oscurecido por la Luna. La pequeña área donde la umbra toca la superficie de la Tierra es donde se puede ver un eclipse total. El área gris claro más grande es la penumbra , en la que se puede ver un eclipse parcial. Un observador en la antumbra , el área de sombra más allá de la umbra, verá un eclipse anular.

La órbita de la Luna alrededor de la Tierra está inclinada en un ángulo de poco más de 5 grados con respecto al plano de la órbita de la Tierra alrededor del Sol (la eclíptica ). Debido a esto, en el momento de la luna nueva, la Luna generalmente pasará al norte o al sur del Sol. Un eclipse solar puede ocurrir solo cuando una luna nueva ocurre cerca de uno de los puntos (conocidos como nodos ) donde la órbita de la Luna cruza la eclíptica.

Como se señaló anteriormente, la órbita de la Luna también es elíptica . La distancia de la Luna a la Tierra puede variar en aproximadamente un 6% de su valor promedio. Por lo tanto, el tamaño aparente de la Luna varía con su distancia a la Tierra, y es este efecto el que conduce a la diferencia entre eclipses totales y anulares. La distancia de la Tierra al Sol también varía durante el año, pero este es un efecto menor. En promedio, la Luna parece ser un poco más pequeña que el Sol vista desde la Tierra, por lo que la mayoría (alrededor del 60 %) de los eclipses centrales son anulares. Solo cuando la Luna está más cerca de la Tierra que el promedio (cerca de su perigeo ) se produce un eclipse total.

  Luna Sol
En el perigeo
(más cercano)
En el apogeo
(más lejano)
En el perihelio
(más cercano)
En el afelio
(más lejano)
Radio medio 1.737,10 km
(1.079,38 millas)
696 000 km
(432 000 millas)
Distancia 363.104 km
(225.622 millas)
405.696 kilómetros
(252.088 millas)
147 098 070 km
(91 402 500 millas)
152 097 700 km
(94 509 100 millas)

diámetro angular
33' 30"
(0,5583°)
29' 26"
(0,4905°)
32' 42"
(0,5450°)
31' 36"
(0,5267°)
Tamaño aparente
a escala
-Fase de la luna NO.16.jpg -Fase de la luna NO.16.jpg El Sol por la Asamblea de Imágenes Atmosféricas del Observatorio de Dinámica Solar de la NASA - 20100801.jpg El Sol por la Asamblea de Imágenes Atmosféricas del Observatorio de Dinámica Solar de la NASA - 20100801.jpg
Ordenar por tamaño aparente
decreciente
4to 2do 3ro

La Luna orbita la Tierra en aproximadamente 27,3 días, en relación con un marco de referencia fijo . Esto se conoce como el mes sideral . Sin embargo, durante un mes sideral, la Tierra ha girado parcialmente alrededor del Sol, lo que hace que el tiempo promedio entre una luna nueva y la siguiente sea más largo que el mes sideral: es de aproximadamente 29,5 días. Esto se conoce como el mes sinódico y corresponde a lo que comúnmente se llama el mes lunar .

La Luna cruza de sur a norte la eclíptica en su nodo ascendente , y viceversa en su nodo descendente. Sin embargo, los nodos de la órbita de la Luna se están moviendo gradualmente en un movimiento retrógrado , debido a la acción de la gravedad del Sol sobre el movimiento de la Luna, y hacen un circuito completo cada 18,6 años. Esta regresión significa que el tiempo entre cada paso de la Luna por el nodo ascendente es ligeramente más corto que el mes sideral. Este período se llama el mes nodical o draconiano .

Finalmente, el perigeo de la Luna avanza o precede en su órbita y completa un circuito en 8,85 años. El tiempo entre un perigeo y el siguiente es ligeramente más largo que el mes sideral y se conoce como mes anómalo .

La órbita de la Luna se cruza con la eclíptica en los dos nodos que están separados por 180 grados. Por lo tanto, la luna nueva ocurre cerca de los nodos en dos períodos del año separados por aproximadamente seis meses (173,3 días), conocidos como estaciones de eclipses , y siempre habrá al menos un eclipse solar durante estos períodos. A veces, la luna nueva ocurre lo suficientemente cerca de un nodo durante dos meses consecutivos como para eclipsar al Sol en ambas ocasiones en dos eclipses parciales. Esto significa que, en un año determinado, siempre habrá al menos dos eclipses solares y puede haber hasta cinco.

Los eclipses pueden ocurrir solo cuando el Sol está dentro de unos 15 a 18 grados de un nodo (10 a 12 grados para eclipses centrales). Esto se conoce como límite de eclipse y se da en rangos porque los tamaños aparentes y las velocidades del Sol y la Luna varían a lo largo del año. En el tiempo que tarda la Luna en volver a un nodo (mes dracónico), la posición aparente del Sol se ha movido unos 29 grados, con respecto a los nodos. Dado que el límite del eclipse crea una ventana de oportunidad de hasta 36 grados (24 grados para los eclipses centrales), es posible que ocurran eclipses parciales (o rara vez un eclipse parcial y uno central) en meses consecutivos.

Fracción del disco solar cubierta, f , cuando los discos del mismo tamaño están desplazados una fracción t de su diámetro.

Sendero

Durante un eclipse central, la umbra de la Luna (o antumbra, en el caso de un eclipse anular) se mueve rápidamente de oeste a este a través de la Tierra. La Tierra también gira de oeste a este, a unos 28 km/min en el ecuador, pero como la Luna se mueve en la misma dirección que la rotación de la Tierra a unos 61 km/min, la umbra casi siempre parece moverse en un aproximadamente de oeste a este a través de un mapa de la Tierra a la velocidad de la velocidad orbital de la Luna menos la velocidad de rotación de la Tierra.

El ancho de la trayectoria de un eclipse central varía según los diámetros aparentes relativos del Sol y la Luna. En las circunstancias más favorables, cuando se produce un eclipse total muy cerca del perigeo, la pista puede tener hasta 267 km (166 millas) de ancho y la duración de la totalidad puede ser de más de 7 minutos. Fuera de la pista central, se ve un eclipse parcial en un área mucho más grande de la Tierra. Por lo general, la umbra tiene entre 100 y 160 km de ancho, mientras que el diámetro de la penumbra supera los 6400 km.

Los elementos besselianos se utilizan para predecir si un eclipse será parcial, anular o total (o anular/total), y cuáles serán las circunstancias del eclipse en un lugar determinado.

Los cálculos con elementos besselianos pueden determinar la forma exacta de la sombra de la umbra en la superficie de la Tierra. Pero a qué longitudes en la superficie de la Tierra caerá la sombra, es una función de la rotación de la Tierra y de cuánto se ha ralentizado esa rotación con el tiempo. Un número llamado ΔT se usa en la predicción de eclipses para tener en cuenta esta desaceleración. A medida que la Tierra se desacelera, ΔT aumenta. ΔT para fechas en el futuro solo se puede estimar aproximadamente porque la rotación de la Tierra se está desacelerando de manera irregular. Esto significa que, aunque es posible predecir que habrá un eclipse total en una fecha determinada en un futuro lejano, no es posible predecir en un futuro lejano exactamente en qué longitudes será total ese eclipse. Los registros históricos de eclipses permiten estimaciones de valores pasados ​​de ΔT y, por lo tanto, de la rotación de la Tierra.

Duración

Los siguientes factores determinan la duración de un eclipse solar total (en orden de importancia decreciente):

  1. La Luna está casi exactamente en el perigeo (haciendo que su diámetro angular sea lo más grande posible).
  2. La Tierra está muy cerca del afelio (lo más lejos del Sol en su órbita elíptica, lo que hace que su diámetro angular sea lo más pequeño posible).
  3. El punto medio del eclipse está muy cerca del ecuador de la Tierra, donde la velocidad de rotación es mayor.
  4. El vector de la trayectoria del eclipse en el punto medio del eclipse alineado con el vector de la rotación de la Tierra (es decir, no en diagonal sino hacia el este).
  5. El punto medio del eclipse está cerca del punto subsolar (la parte de la Tierra más cercana al Sol).

El eclipse más largo que se ha calculado hasta el momento es el eclipse del 16 de julio de 2186 (con una duración máxima de 7 minutos 29 segundos sobre el norte de Guayana).

Ocurrencia y ciclos

Trayectorias de eclipses solares totales: 1001–2000, que muestran que los eclipses solares totales ocurren en casi todas partes de la Tierra. Esta imagen se fusionó a partir de 50 imágenes separadas de la NASA .

Los eclipses solares totales son eventos raros. Aunque ocurren en algún lugar de la Tierra cada 18 meses en promedio, se estima que se repiten en un lugar determinado solo una vez cada 360 a 410 años, en promedio. El eclipse total dura solo un máximo de unos pocos minutos en cualquier lugar, porque la umbra de la Luna se mueve hacia el este a más de 1700 km/h. La totalidad actualmente nunca puede durar más de 7 min 32 s. Este valor cambia a lo largo de los milenios y actualmente está disminuyendo. Para el octavo milenio, el eclipse total teóricamente más largo posible será de menos de 7 min 2 s. La última vez que ocurrió un eclipse de más de 7 minutos fue el 30 de junio de 1973 (7 min 3 seg). Los observadores a bordo de un avión supersónico Concorde pudieron extender la totalidad de este eclipse a unos 74 minutos volando a lo largo del camino de la umbra de la Luna. El próximo eclipse total que exceda los siete minutos de duración no ocurrirá hasta el 25 de junio de 2150 . El eclipse solar total más largo durante el período de 11 000 años desde el 3000 a. C. hasta al menos el 8000 d. C. ocurrirá el 16 de julio de 2186 , cuando la totalidad durará 7 min 29 s. A modo de comparación, el eclipse total más largo del siglo XX con 7 min 8 s ocurrió el 20 de junio de 1955 , y no hay eclipses solares totales de más de 7 min de duración en el siglo XXI.

Es posible predecir otros eclipses usando ciclos de eclipse . El saros es probablemente el más conocido y uno de los más precisos. Un saros dura 6.585,3 días (algo más de 18 años), lo que significa que, transcurrido este periodo, se producirá un eclipse prácticamente idéntico. La diferencia más notable será un desplazamiento hacia el oeste de unos 120° de longitud (debido a los 0,3 días) y un poco de latitud (norte-sur para ciclos impares, al revés para ciclos pares). Una serie de saros siempre comienza con un eclipse parcial cerca de una de las regiones polares de la Tierra, luego se desplaza por el globo a través de una serie de eclipses anulares o totales y termina con un eclipse parcial en la región polar opuesta. Una serie de saros dura de 1226 a 1550 años y de 69 a 87 eclipses, de los cuales 40 a 60 son centrales.

Frecuencia por año

Cada año se producen entre dos y cinco eclipses solares, con al menos uno por temporada de eclipses . Desde que se instituyó el calendario gregoriano en 1582, los años que han tenido cinco eclipses solares fueron 1693, 1758, 1805, 1823, 1870 y 1935. La próxima ocurrencia será 2206. En promedio, hay alrededor de 240 eclipses solares cada siglo.

Los 5 eclipses solares de 1935
5 de enero 3 de febrero 30 de Junio 30 de julio 25 de diciembre
Parcial
(sur)
Parcial
(norte)
Parcial
(norte)
Parcial
(sur)
Anular
(sur)
SE1935Jan05P.png
Saras 111
SE1935Feb03P.png
Saras 149
SE1935Jun30P.png
Saras 116
SE1935Jul30P.png
Saras 154
SE1935Dic25A.png
Saras 121

totalidad final

Los eclipses solares totales se ven en la Tierra debido a una combinación fortuita de circunstancias. Incluso en la Tierra, la diversidad de eclipses familiares para la gente de hoy es un fenómeno temporal (en una escala de tiempo geológico). Hace cientos de millones de años, la Luna estaba más cerca de la Tierra y, por lo tanto, aparentemente era más grande, por lo que cada eclipse solar era total o parcial y no había eclipses anulares. Debido a la aceleración de las mareas , la órbita de la Luna alrededor de la Tierra se vuelve aproximadamente 3,8 cm más distante cada año. Millones de años en el futuro, la Luna estará demasiado lejos para ocluir completamente el Sol, y no ocurrirán eclipses totales. En el mismo período de tiempo, el Sol puede volverse más brillante, haciéndolo parecer más grande en tamaño. Las estimaciones del tiempo en que la Luna no podrá ocluir todo el Sol cuando se ve desde la Tierra oscilan entre 650 millones y 1.400 millones de años en el futuro.

Eclipses históricos

Astrónomos estudiando un eclipse pintado por Antoine Caron en 1571

Los eclipses históricos son un recurso muy valioso para los historiadores, ya que permiten datar con precisión algunos hechos históricos, de los que se pueden deducir otras fechas y calendarios antiguos. Un eclipse solar del 15 de junio de 763 a. C. mencionado en un texto asirio es importante para la cronología del antiguo Cercano Oriente . Ha habido otras afirmaciones hasta la fecha de eclipses anteriores. El Libro de Josué 10:13 describe al sol permaneciendo inmóvil durante un día entero en el cielo; un grupo de académicos de la Universidad de Cambridge concluyó que se trataba del eclipse solar anular que ocurrió el 30 de octubre de 1207 a. El rey chino Zhong Kang supuestamente decapitó a dos astrónomos, Hsi y Ho, que no pudieron predecir un eclipse hace 4.000 años. Quizás la afirmación más antigua aún no comprobada es la del arqueólogo Bruce Masse, quien supuestamente vincula un eclipse que ocurrió el 10 de mayo de 2807 a . eclipse.

Registros de los eclipses solares de 993 y 1004, así como los eclipses lunares de 1001 y 1002 por Ibn Yunus de El Cairo (c. 1005).

Los eclipses se han interpretado como presagios o presagios. El antiguo historiador griego Heródoto escribió que Tales de Mileto predijo un eclipse que ocurrió durante una batalla entre los medos y los lidios . Ambos bandos depusieron las armas y declararon la paz como consecuencia del eclipse. El eclipse exacto involucrado sigue siendo incierto, aunque el tema ha sido estudiado por cientos de autoridades antiguas y modernas. Un candidato probable tuvo lugar el 28 de mayo de 585 a. C., probablemente cerca del río Halys en Asia Menor . Un eclipse registrado por Herodoto antes de que Xerxes partiera para su expedición contra Grecia , que tradicionalmente se fecha en el 480 a. C., fue comparado por John Russell Hind con un eclipse anular de Sol en Sardis el 17 de febrero de 478 a. Alternativamente, un eclipse parcial fue visible desde Persia el 2 de octubre de 480 a. Heródoto también informa de un eclipse solar en Esparta durante la Segunda invasión persa de Grecia . La fecha del eclipse (1 de agosto de 477 a. C.) no coincide exactamente con las fechas convencionales de la invasión aceptadas por los historiadores.

Los registros chinos de eclipses comienzan alrededor del 720 a. El astrónomo Shi Shen del siglo IV a. C. describió la predicción de eclipses utilizando las posiciones relativas de la Luna y el Sol.

Se han hecho intentos para establecer la fecha exacta del Viernes Santo asumiendo que la oscuridad descrita en la crucifixión de Jesús fue un eclipse solar. Esta investigación no ha arrojado resultados concluyentes, y el Viernes Santo se registra como una Pascua , que se celebra en el momento de la luna llena. Además, la oscuridad duró desde la hora sexta hasta la novena, o tres horas, que es mucho, mucho más que el límite superior de ocho minutos para la totalidad de cualquier eclipse solar. Crónicas contemporáneas escribieron sobre un eclipse a principios de Mayo del 664 que coincidió con el inicio de la peste del 664 en las islas británicas. En el hemisferio occidental, hay pocos registros confiables de eclipses anteriores al 800 d. C., hasta el advenimiento de las observaciones árabes y monásticas en el período medieval temprano. El astrónomo cairota Ibn Yunus escribió que el cálculo de los eclipses era una de las muchas cosas que conectan la astronomía con la ley islámica , porque permitía saber cuándo se podía hacer una oración especial . La primera observación registrada de la corona se realizó en Constantinopla en el año 968 d.C.

La primera observación telescópica conocida de un eclipse solar total se realizó en Francia en 1706. Nueve años después, el astrónomo inglés Edmund Halley predijo y observó con precisión el eclipse solar del 3 de mayo de 1715 . A mediados del siglo XIX, la comprensión científica del Sol mejoraba a través de las observaciones de la corona del Sol durante los eclipses solares. La corona fue identificada como parte de la atmósfera del Sol en 1842 , y la primera fotografía (o daguerrotipo ) de un eclipse total fue tomada del eclipse solar del 28 de julio de 1851 . Se realizaron observaciones espectroscópicas del eclipse solar del 18 de agosto de 1868 , que ayudaron a determinar la composición química del Sol.

Erhard Weigel , curso previsto de la sombra de la luna el 12 de agosto de 1654 ( OS 2 de agosto)
Ilustración de De magna eclipsi solari, quae continget anno 1764 publicada en Acta Eruditorum , 1762

John Fiske resumió los mitos sobre el eclipse solar de esta manera en su libro de 1872 Myth and Myth-Makers ,

el mito de hércules y caco, la idea fundamental es la victoria del dios solar sobre el ladrón que roba la luz. Ahora bien, si el ladrón se lleva la luz al anochecer cuando Indra se ha ido a dormir, o levanta audazmente su forma negra contra el cielo durante el día, causando que la oscuridad se extienda sobre la tierra, sería de poca importancia para los artífices del mito. Para un pollo, un eclipse solar es lo mismo que el anochecer, y va a dormir en consecuencia. ¿Por qué, entonces, el pensador primitivo habría de hacer una distinción entre el oscurecimiento del cielo causado por las nubes negras y el causado por la rotación de la tierra? No tenía más concepción de la explicación científica de estos fenómenos que la que tiene el pollo de la explicación científica de un eclipse. A él le bastaba saber que el resplandor solar era robado, tanto en un caso como en otro, y sospechar que el mismo demonio era el culpable de ambos robos.

Visita

Mirar directamente a la fotosfera del Sol (el disco brillante del propio Sol), incluso durante unos pocos segundos, puede causar daños permanentes en la retina del ojo, debido a la intensa radiación visible e invisible que emite la fotosfera. Este daño puede resultar en el deterioro de la visión, hasta e incluyendo la ceguera . La retina no tiene sensibilidad al dolor y los efectos del daño en la retina pueden no aparecer durante horas, por lo que no hay advertencia de que se está produciendo una lesión.

En condiciones normales, el Sol es tan brillante que es difícil mirarlo directamente. Sin embargo, durante un eclipse, con tanto Sol cubierto, es más fácil y más tentador mirarlo fijamente. Mirar al Sol durante un eclipse es tan peligroso como mirarlo fuera de un eclipse, excepto durante el breve período de totalidad, cuando el disco del Sol está completamente cubierto (la totalidad ocurre solo durante un eclipse total y solo muy brevemente; no ocurre durante un eclipse parcial o anular). Ver el disco del Sol a través de cualquier tipo de ayuda óptica (prismáticos, un telescopio o incluso el visor de una cámara óptica) es extremadamente peligroso y puede causar daños oculares irreversibles en una fracción de segundo.

Eclipses parciales y anulares

Los anteojos para eclipses filtran la radiación dañina para los ojos, lo que permite la visualización directa del Sol durante todas las fases de eclipses parciales; no se utilizan durante la totalidad, cuando el Sol está completamente eclipsado
Método de proyección estenopeica para observar un eclipse solar parcial. Inserto (arriba a la izquierda): Sol parcialmente eclipsado fotografiado con un filtro solar blanco. Imagen principal: proyecciones del Sol parcialmente eclipsado (abajo a la derecha)

Ver el Sol durante los eclipses parciales y anulares (y durante los eclipses totales fuera del breve período de totalidad) requiere protección ocular especial o métodos de visualización indirecta si se quiere evitar el daño ocular. El disco del Sol se puede ver utilizando la filtración adecuada para bloquear la parte dañina de la radiación solar. Las gafas de sol no hacen que ver el sol sea seguro. Solo deben usarse filtros solares debidamente diseñados y certificados para la visualización directa del disco solar. En especial, se deben evitar los filtros de fabricación propia que utilizan objetos comunes, como un disquete extraído de su estuche, un disco compacto , una película de diapositivas de color negro, vidrio ahumado, etc.

La forma más segura de ver el disco solar es por proyección indirecta. Esto se puede hacer proyectando una imagen del disco en una hoja blanca de papel o cartulina usando un par de binoculares (con una de las lentes tapadas), un telescopio u otra pieza de cartón con un pequeño agujero (alrededor de 1 mm de diámetro), a menudo llamada cámara estenopeica . La imagen proyectada del Sol se puede ver entonces con seguridad; esta técnica se puede utilizar para observar manchas solares , así como eclipses. Sin embargo, se debe tener cuidado para asegurarse de que nadie mire directamente a través del proyector (telescopio, estenopeico, etc.). Ver el disco del Sol en una pantalla de visualización de video (proporcionada por una cámara de video o una cámara digital ) es seguro, aunque la cámara misma puede dañarse por la exposición directa al Sol. Los visores ópticos provistos con algunas cámaras de video y digitales no son seguros. El montaje seguro del vidrio de soldador n.° 14 frente a la lente y el visor protege el equipo y hace posible la visualización. La mano de obra profesional es esencial debido a las terribles consecuencias que tendrán los huecos o los montajes que se desprendan. En la trayectoria del eclipse parcial, uno no podrá ver la corona o el oscurecimiento casi completo del cielo. Sin embargo, dependiendo de qué parte del disco solar esté oscurecida, se puede notar algo de oscurecimiento. Si las tres cuartas partes o más del Sol están oscurecidas, entonces se puede observar un efecto por el cual la luz del día parece ser tenue, como si el cielo estuviera nublado, pero los objetos aún proyectan sombras nítidas.

Totalidad

Cuentas de Baily , la luz del sol visible a través de los valles lunares
Imagen compuesta con corona , prominencias y efecto anillo de diamantes

Cuando la parte visible que se encoge de la fotosfera se vuelve muy pequeña, se producirán las perlas de Baily . Estos son causados ​​por la luz del sol que aún puede llegar a la Tierra a través de los valles lunares. La totalidad comienza entonces con el efecto del anillo de diamantes , el último destello brillante de la luz del sol.

Es seguro observar la fase total de un eclipse solar directamente solo cuando la fotosfera del Sol está completamente cubierta por la Luna, y no antes o después de la totalidad. Durante este período, el Sol es demasiado tenue para ser visto a través de filtros. La tenue corona del Sol será visible, y la cromosfera , las prominencias solares y posiblemente incluso una erupción solar podrán verse. Al final de la totalidad, los mismos efectos ocurrirán en orden inverso y en el lado opuesto de la Luna.

Eclipse persiguiendo

Un grupo dedicado de cazadores de eclipses se ha dedicado a la observación de los eclipses solares cuando ocurren alrededor de la Tierra . Una persona que persigue eclipses se conoce como umbráfila, que significa amante de las sombras. Los umbráfilos viajan para los eclipses y usan varias herramientas para ayudar a ver el sol, incluidos los anteojos de observación solar , también conocidos como anteojos de eclipse, así como los telescopios.

Fotografía

La progresión de un eclipse solar el 1 de agosto de 2008 en Novosibirsk , Rusia . Todas las horas UTC (la hora local era UTC+7). El lapso de tiempo entre disparos es de tres minutos.

Es posible fotografiar un eclipse con un equipo de cámara bastante común. Para que el disco del Sol/Luna sea fácilmente visible, se necesita una lente de enfoque largo de aumento bastante alto (al menos 200 mm para una cámara de 35 mm), y para que el disco ocupe la mayor parte del encuadre, una lente más larga. se necesita (más de 500 mm). Al igual que con la observación directa del Sol, mirarlo a través del visor óptico de una cámara puede producir daños en la retina, por lo que se recomienda tener cuidado. Los filtros solares son necesarios para la fotografía digital incluso si no se utiliza un visor óptico. El uso de la función de visualización en vivo de una cámara o un visor electrónico es seguro para el ojo humano, pero los rayos del sol podrían dañar irreparablemente los sensores de imágenes digitales a menos que la lente esté cubierta por un filtro solar diseñado adecuadamente.

Otras observaciones

Un eclipse solar total brinda una rara oportunidad de observar la corona (la capa exterior de la atmósfera del Sol). Normalmente esto no es visible porque la fotosfera es mucho más brillante que la corona. Según el punto alcanzado en el ciclo solar , la corona puede parecer pequeña y simétrica, o grande y difusa. Es muy difícil predecir esto de antemano.

A medida que la luz se filtra a través de las hojas de los árboles durante un eclipse parcial, las hojas superpuestas crean pequeños agujeros naturales que muestran mini eclipses en el suelo.

Los fenómenos asociados con los eclipses incluyen bandas de sombras (también conocidas como sombras voladoras ), que son similares a las sombras en el fondo de una piscina. Ocurren justo antes y después de la totalidad, cuando una media luna solar estrecha actúa como una fuente de luz anisotrópica .

1919 observaciones

Fotografía original de Eddington del eclipse de 1919, que proporcionó evidencia para la teoría de la relatividad general de Einstein .

La observación de un eclipse solar total del 29 de mayo de 1919 ayudó a confirmar la teoría de la relatividad general de Einstein . Al comparar la distancia aparente entre las estrellas de la constelación de Tauro , con y sin el Sol entre ellas, Arthur Eddington afirmó que se confirmaban las predicciones teóricas sobre las lentes gravitatorias . La observación con el Sol entre las estrellas sólo fue posible durante la totalidad ya que las estrellas son entonces visibles. Aunque las observaciones de Eddington estaban cerca de los límites experimentales de precisión en ese momento, el trabajo realizado en la segunda mitad del siglo XX confirmó sus resultados.

Anomalías de gravedad

Existe una larga historia de observaciones de fenómenos relacionados con la gravedad durante los eclipses solares, especialmente durante el período de totalidad. En 1954, y nuevamente en 1959, Maurice Allais reportó observaciones de movimientos extraños e inexplicables durante los eclipses solares. La realidad de este fenómeno, denominado efecto Allais , sigue siendo controvertida. De manera similar, en 1970, Saxl y Allen observaron el cambio repentino en el movimiento de un péndulo de torsión; este fenómeno se denomina efecto Saxl.

Observación durante el eclipse solar de 1997 por Wang et al. sugirió un posible efecto de protección gravitacional , lo que generó debate. En 2002, Wang y un colaborador publicaron un análisis de datos detallado, que sugería que el fenómeno aún no se ha explicado.

Eclipses y tránsitos

En principio, es posible la ocurrencia simultánea de un eclipse solar y el tránsito de un planeta. Pero estos eventos son extremadamente raros debido a su corta duración. La próxima ocurrencia simultánea anticipada de un eclipse solar y un tránsito de Mercurio será el 5 de julio de 6757, y se espera un eclipse solar y un tránsito de Venus el 5 de abril de 15232.

Más común, pero aún infrecuente, es la conjunción de un planeta (especialmente, pero no únicamente, Mercurio o Venus) en el momento de un eclipse total de sol, en cuyo caso el planeta será visible muy cerca del Sol eclipsado, cuando sin el eclipse se habría perdido en el resplandor del sol. En un momento, algunos científicos plantearon la hipótesis de que podría haber un planeta (a menudo llamado Vulcano ) incluso más cerca del Sol que Mercurio; la única forma de confirmar su existencia habría sido observarlo en tránsito o durante un eclipse solar total. Nunca se encontró tal planeta, y desde entonces la relatividad general ha explicado las observaciones que llevaron a los astrónomos a sugerir que Vulcano podría existir.

Satélites artificiales

La sombra de la Luna sobre Turquía y Chipre , vista desde la ISS durante un eclipse solar total de 2006 .
Una imagen compuesta que muestra el tránsito del Sol por la ISS mientras se desarrollaba el eclipse solar de 2017.

Los satélites artificiales también pueden pasar frente al Sol visto desde la Tierra, pero ninguno es lo suficientemente grande como para causar un eclipse. A la altitud de la Estación Espacial Internacional , por ejemplo, un objeto tendría que tener unos 3,35 km (2,08 millas) de ancho para tapar el Sol por completo. Estos tránsitos son difíciles de observar porque la zona de visibilidad es muy pequeña. El satélite pasa sobre la cara del Sol en aproximadamente un segundo, típicamente. Al igual que con el tránsito de un planeta, no oscurecerá.

Las observaciones de eclipses desde naves espaciales o satélites artificiales que orbitan sobre la atmósfera terrestre no están sujetas a las condiciones meteorológicas. La tripulación del Gemini 12 observó un eclipse solar total desde el espacio en 1966. La fase parcial del eclipse total de 1999 fue visible desde la Mir .

Impacto

El eclipse solar del 20 de marzo de 2015 fue la primera ocurrencia de un eclipse que se estima podría tener un impacto significativo en el sistema eléctrico, y el sector eléctrico tomó medidas para mitigar cualquier impacto. Se estimó que las áreas síncronas de Europa continental y Gran Bretaña tenían alrededor de 90 gigavatios de energía solar y se estimó que la producción disminuiría temporalmente hasta 34 GW en comparación con un día de cielo despejado.

Los eclipses pueden hacer que la temperatura disminuya en 3 °C, y la energía eólica podría disminuir a medida que los vientos se reducen en 0,7 m/s.

Además de la caída del nivel de luz y la temperatura del aire, los animales cambian su comportamiento durante la totalidad. Por ejemplo, los pájaros y las ardillas regresan a sus nidos y los grillos cantan.

Eclipses solares recientes y próximos

Trayectoria del eclipse para eclipses totales e híbridos de 2021 a 2040.

Los eclipses ocurren sólo en la temporada de eclipses , cuando el Sol está cerca del nodo ascendente o descendente de la Luna . Cada eclipse está separado por una, cinco o seis lunaciones ( meses sinódicos ), y el punto medio de cada estación está separado por 173,3 días, que es el tiempo medio que tarda el Sol en viajar de un nodo al siguiente. El período es un poco menos de medio año calendario porque los nodos lunares retroceden lentamente. Debido a que 223 meses sinódicos equivalen aproximadamente a 239 meses anómalos y 242 meses dracónicos , los eclipses con una geometría similar se repiten con 223 meses sinódicos (alrededor de 6585,3 días) de diferencia. Este período (18 años 11,3 días) es un saros . Debido a que 223 meses sinódicos no son idénticos a 239 meses anómalos o 242 meses dracónicos, los ciclos de saros no se repiten sin cesar. Cada ciclo comienza con la sombra de la Luna cruzando la Tierra cerca del polo norte o sur, y los eventos subsiguientes avanzan hacia el otro polo hasta que la sombra de la Luna pasa por alto la Tierra y la serie termina. Los ciclos de Saros están numerados; actualmente, los ciclos 117 a 156 están activos.

Eclipses solares
1997-2000 2000-2003 2004-2007 2008-2011 2011-2014 2015-2018 2018-2021 2022-2025 2026-2029

Ver también

notas

Referencias

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