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El eclipse solar



Un eclipse solar consiste en el oscurecimiento total o parcial del Sol que se origina cuando desde la Tierra se observa que la posición de la Luna se interpone entre el Sol y ella, proyectando su sombra en una parte de la superficie terrestre. De este modo, un determinado punto de la Tierra puede estar inmerso en el cono de sombra o en el cono de penumbra.

INTRODUCCIÓN

Antes de hablar de un eclipse, se deberían mencionar a los protagonistas que estarán en escena durante uno de estos fenómenos: la luz, la Tierra, la Luna y sus movimientos relativos.

La luz es el elemento fundamental de estos fenómenos: es una onda electromagnética que transporta una gran cantidad de energía. La luz visible se comprende entre las longitudes de onda de los 4000 a los 7000 Angstrom (1 angstrom=1x10-10 metros). Cuando la luz ilumina un objeto opaco, es decir, un cuerpo que no es atravesado por los rayos de luz, el objeto produce una sombra con su misma forma. Esto es fácil de ver, ya que a menudo observamos nuestra propia sombra proyectada en paredes al pasar frente a alguna fuente luminosa. De este modo, una esfera -o la Luna misma- proyectará una sombra circular sin importar de qué lado se la ilumine.


Eclipse de sol en donde se aprecia la corona solar. A esta formación se la denomina "anillo de diamantes".

Si la fuente de luz es puntual, es decir, muy pequeña en relación al objeto opaco, o está lo suficientemente alejada como para ser tomada como puntual, la sombra que proyecta el objeto será bien definida y en esas regiones no llegará luz alguna; sin embargo, si la fuente de luz es extensa, es decir que la luz proviene de un cuerpo que no se lo puede tomar como puntual, aparecerá una semi-sombra, llamada penumbra, la cual es alcanzada por una parte del foco luminoso. Como el Sol es una fuente extensa de luz, en los eclipses se producen momentos de penumbra y umbra.


Esquema de fuentes de luz puntual y extensa.

Hechas estas aclaraciones, estamos en condiciones de saber qué es y cómo se producen los eclipses de Sol.

¿QUÉ ES UN ECLIPSE SOLAR?

Un eclipse de Sol ocurre cuando la Luna se interpone entre el Sol y la Tierra y proyecta su sombra sobre esta última. En algún momento, cuando la Luna pasa entre la Tierra y el Sol, si la cercanía aparente de los cuerpos es suficiente, el disco lunar logra ocultar en parte o por completo al disco solar.


Secuencia completa de un eclipse total de Sol.

De este modo, existen distintos tipos de eclipse: parcial, semi-parcial, total y anular. El eclipse parcial se produce cuando la Luna no cubre por completo el disco solar que, a su vez, aparece como un creciente, y cuya duración se puede extender desde los 12 minutos hasta 4 horas. En tanto, un eclipse semi-parcial se produce cuando la Luna cubre casi por completo el Sol, pero no lo consigue. Un eclipse total, en cambio, existirá cuando desde una franja (llamada "banda de totalidad") ubicada en la superficie de la Tierra, se observa que la Luna cubre totalmente al Sol. Fuera de esta banda de totalidad, el eclipse será parcial. Así, podrán observar un eclipse total aquellas personas situadas en la Tierra que se encuentren dentro del cono de sombra lunar, cuyo diámetro máximo sobre la superficie de nuestro planeta es de aproximadamente 270 km, moviéndose a unos 3.200 km/h hacia el este. La duración de un eclipse total puede durar varios minutos, llegando muchas veces a superar las 2 horas. Por último, un eclipse anular se debe a que, en ocasiones, la Luna se sitúa en su órbita más lejana de la Tierra y su cono de sombra no alcanza la superficie de nuestro planeta, produciéndose el eclipse en el anti-cono (llamado muchas veces "antumbra"). En las zonas cubiertas por el cono de penumbra se producen siempre eclipses parciales.

Los tamaños del Sol y la Luna vistos desde la Tierra coinciden: aunque el disco lunar es 400 veces más pequeño que el disco solar, la Luna está 400 veces más cerca de la superficie terrestre que el Sol, razón por la cual se pueden producir los eclipses totales de Sol.


Un observador ubicado en A verá un eclipse total de sol, mientras que un observador ubicado en C verá un eclipse parcial y el observador B, por estar ubicado en el anti-cono o antumbra, verá un eclipse donde se puede observar la corona solar.

Pero ocurre también que la órbita de la Luna es elíptica, con lo que su tamaño visto desde la Tierra varía un poco: unas veces la vemos más grande (cuando está más cerca de la Tierra) y otras más pequeña (cuando está más alejada de nosotros). Aunque la variación en tamaño es pequeña (de un 10% aproximadamente, no apreciable a simple vista), es suficiente como para que en alguno de los casos anteriores no logre ocultar por completo el disco solar, quedando visible un fino anillo luminoso. En este caso es cuando decimos que se produce un eclipse anular de Sol.


Esquema de cómo se proyectan las sombras sobre la Tierra en un eclipse solar.

PERÍODO SAROS

Existe una regla aproximada que puede servir para predecir los eclipses, y de ello se encargaron los antiguos griegos: el "Período Saros". Es éste un período de la antigua Caldea que equivale a 6.585,32 días (algo más de 18 años y 11 días), tras el cual la Luna y la Tierra regresan aproximadamente a la misma posición en sus órbitas, y se pueden repetir los eclipses. Por definición, un período saros corresponde a 223 meses sinódicos, es decir, al período que transcurre entre dos mismas fases consecutivas de la Luna.

Estas condiciones son motivo de que los eclipses sean fenómenos raros e interesantes de ver, ya que se reproducen al cabo de 223 lunaciones, o sea 18 años y 11 días, múltiplo común de dos de las distintas revoluciones lunares.

Al cabo de un año hay dos estaciones de eclipses cuando el Sol pasa cerca de los nodos; es decir que a lo largo de un año no pueden ocurrir menos de dos eclipses (que serán obligatoriamente solares), ni más de 7. Hay 8 eclipses cada 6 lunaciones, que se denominan "series cortas". Tras un Período Saros hay un eclipse similar al anterior, pero que va evolucionando a lo largo de los distintos saros, formando así una "serie larga" que puede durar aproximadamente 1.280 años.


Un observador situado en la antumbra observaría de esta manera el proceso de un eclipse.

IMPORTANCIA HISTÓRICA DE LOS ECLIPSES

Existen numerosas referencias históricas de este tipo de fenómenos en distintas épocas y culturas. Con todo, el primer registro histórico que se tiene de un eclipse de Sol ocurrió hacia octubre del año 2137 a. C. y se encuentra registrado en un manuscrito chino visualizado por el astrónomo Tchoung-Kang. Por otra parte, también se han documentado eclipses en el año 709 a. C. en China y en el 332 a. C. en Babilonia.


Los eclipses solares han sido observados a través de siglos, pero sólo en años recientes hemos llegado a entender lo que realmente ocurre. En épocas antiguas, las personas atribuían a los eclipses un carácter mágico, así como malos presagios o mensajes de sus dioses.

Los eclipses de Sol y Luna significaron mucho para el desarrollo científico. Tal como se mencionó anteriormente, fueron los griegos los que descubrieron el "Período Saros", y ello les permitió predecir eclipses. Asimismo, Aristarco de Samos (310 a.C.-230 a. C.) determinó por primera vez la distancia de la Tierra a la Luna mediante un eclipse total de Luna, mientras que Hiparco (194 a. C.-120 a. C.) descubrió la precesión de los equinoccios (es decir, el cambio lento y gradual en la orientación del eje de rotación terrestre) basándose en eclipses lunares totales.

Con todo, fue el astrónomo y matemático alemán Johannes Kepler, fundamentalmente conocido por sus leyes sobre el movimiento de los planetas en su órbita alrededor del Sol, quien propuso usar los eclipses de Luna como señal absoluta para medir la longitud geográfica de un lugar sobre la Tierra.


Fase de totalidad del eclipse solar del 29 de marzo de 2006, vista desde Antalya, Turquía. Esta es la única fase en que se puede observar y fotografiar el sol directamente.

Hacia 1695, el astrónomo inglés Edmond Halley, comparando observaciones contemporáneas con registros históricos de antiguos eclipses, sugirió que la Luna se estaba acelerando gradualmente en su órbita. Unos años más tarde, el también astrónomo inglés Richard Dunthorne cuantificó el efecto en términos de la diferencia de longitud lunar. Hoy es sabido que lo que realmente está sucediendo es una ligerísima disminución en la velocidad de rotación de la Tierra. Durante siglos, el fenómeno de fricción de marea ha ido ralentizando la velocidad de rotación de la Tierra de tal forma que la duración del día ha ido aumentando a un ritmo de 2,3 milisegundos cada siglo.

Por último, durante el siglo XIX, el gran avance en el campo de la espectroscopia permitiría descubrir, a través de las ondas electromagnéticas emitidas por ciertos astros, la existencia de helio en el Sol. Ello hizo que el reconocido físico alemán Albert Einstein resolviera el enigma del excesivo avance del perihelio de Mercurio y la curvatura de la luz cerca del Sol. De este modo, los eclipses del Sol serían una brillante confirmación de la Teoría de la Relatividad.


Fotografía con protección de filtro y de las nubes de la fase final de un del eclipse solar total.

RECOMENDACIONES PARA VER UN ECLIPSE SOLAR

Indudablemente los eclipses son de gran interés para el público en general y para astrónomos solares en particular. De hecho, los eclipses nos brindan una oportunidad de observar la atmósfera exterior del Sol, la llamada "corona solar". Sin embargo, apreciar este fenómeno natural sin tomar los recaudos necesarios puede poner en riesgo la vista del observador, ya que ver por tiempo prolongado directamente el Sol puede provocar quemaduras en la retina y ceguera permanente.

Para ello, es necesario no mirar directamente al Sol durante un eclipse para así poder evitar daños oculares, no solamente porque la luz del sol nos dañaría las retinas, sino porque al estar en las sombras producidas por la Luna, nuestras pupilas estarán dilatadas y al transcurrir el eclipse el sol "saldrá" y el efecto de encandilamiento podría causar trastornos oculares severos. En la antigüedad los científicos y curiosos de los astros utilizaban habitaciones preparadas para poder observar los eclipses sin daño alguno. En la actualidad se usan filtros solares de distintos tipos.



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