24 de abril de 2024 24 / 04 / 2024

Tapar el Sol con una Luna

Alberto Flandes

Imagen de Tapar el Sol con una Luna

Shutterstock

Si vives en Sinaloa, Durango o Coahuila estás de suerte: el 8 de abril ocurrirá un eclipse total de Sol que será visible en algunas partes de esos estados. ¡Es el primer eclipse total en México desde 1991!

Los eclipses son eventos únicos que generan una gran expectativa. Para los científicos son una oportunidad de estudiar el Sol y sus efectos en la Tierra, y para todos, especialistas y no especialistas, son un buen momento para conocer una faceta del Sol que en condiciones normales no podríamos ver. Pero por más extraordinarios que nos parezcan, la verdad es que cada año suceden varios eclipses, sólo que en distintos lugares del planeta.

Existen tres tipos: los más comunes son los eclipses parciales, que ocurren cuando la Luna bloquea sólo una parte de la superficie del Sol, y pueden verse unas tres veces al año. El segundo tipo son los eclipses anulares, que ocurren cuando la Luna pasa directamente frente al Sol, pero como está en el punto más lejano de su órbita no tapa por completo al astro, y puede verse parte de él como un anillo de luz; estos eclipses suceden al menos una vez cada dos años. El tercer tipo son los eclipses totales, cuando la Luna tapa completamente el disco solar y el cielo se oscurece por unos minutos. Estos eclipses sólo ocurren cada año y medio, en promedio.

Ni tanto que queme al santo

No es extraordinario que desde un mismo punto en la superficie del planeta se vean eclipses parciales separados por intervalos de pocos años o incluso de meses. Por ejemplo, el eclipse anular del 14 de octubre de 2023 se vio como un eclipse parcial en la Ciudad de México y sucederá lo mismo con el del 8 de abril de 2024, sólo seis meses después. Lo más inusual, aunque posible, es poder ver más de un eclipse total o anular en un lapso de pocas décadas desde el mismo lugar. Por ejemplo, en el norte del estado de Zacatecas se vieron tres eclipses totales en un periodo de 66 años: en 1857, 1900 y 1923. En la Ciudad de México el eclipse total más reciente sucedió el 11 de julio de 1991 y el próximo ocurrirá hasta el 22 de diciembre de 2261, poco más de 270 años después. Un caso más extremo es el de la ciudad de Los Ángeles, California, donde el eclipse total más reciente ocurrió el 22 de mayo de 1724 y el próximo se verá el 1 de abril de 3290, ¡dentro de 1566 años!

Tapar el Sol con una LunaFotos: Abraham Rubí / Abraham Rubí / Jeremy Thies/Shutterstock

Cuestión de geometría

La frecuencia de los eclipses depende de muchos factores. Uno de los más importantes es que la órbita de la Luna no está en el mismo plano que la de la Tierra, sino inclinada 5 grados. Si no fuera así, nuestro satélite se interpondría entre nosotros y el Sol en cada Luna nueva y habría un eclipse cada mes. Pero la inclinación provoca que la mayoría de las veces la Luna nueva pase por un lado del Sol y no haya eclipse.

Otros factores importantes son los tamaños aparentes del Sol y de la Luna (que llamamos tamaños angulares y que por una coincidencia cósmica son muy parecidos cuando los vemos desde la Tierra). El Sol tiene un diámetro unas 400 veces más grande que el de la Luna y está unas 400 veces más lejos, pero además estos tamaños angulares varían ligeramente, porque las órbitas de la Tierra y de la Luna no son círculos perfectos, sino elipses. Eso quiere decir que las distancias entre la Tierra y el Sol y entre la Tierra y la Luna cambian a lo largo del año. Así, si la Tierra está en el perihelio (a la distancia mínima del Sol) y la Luna está en su apogeo (a la distancia máxima de la Tierra), la Luna se verá un poco más pequeña que el Sol en el cielo. Si en estas condiciones hubiera un eclipse, sería un eclipse anular. En la situación contraria, es decir, con la Tierra en el afelio (distancia máxima al Sol) y la Luna en perigeo (distancia mínima a la Tierra), la Luna se verá un poco más grande que el Sol y puede taparlo completamente para dar lugar a un eclipse total.

Ni tanto que no lo alumbre

Debido a que el Sol es una esfera brillante de 700 mil kilómetros de radio y no sólo un punto de luz, ilumina los cuerpos que lo orbitan desde distintos ángulos (desde arriba, desde abajo y desde los lados) y, por lo tanto, esos cuerpos proyectan una sombra complicada, compuesta de regiones de mayor o menor grado de oscuridad. Como la Tierra y la Luna están muy cerca entre ellas, la sombra de la Luna puede ocasionalmente proyectarse sobre la Tierra para dar lugar a un eclipse solar, pero también la sombra de la Tierra podría proyectarse sobre la Luna para dar lugar a un eclipse lunar.

En el caso de un eclipse solar, la parte más tenue de la sombra es la penumbra y corresponde a la región donde el observador vería un eclipse parcial. La umbra y la antumbra son las partes más oscuras y corresponden a las regiones donde se observaría un eclipse total o un eclipse anular, respectivamente.

la Luna en medio), la sombra de la Luna se proyecta sobre la Tierra como una gran mancha circular u ovalada, que en su mayoría corresponde a la penumbra. Sólo la pequeña parte central corresponde a la umbra. Si el alineamiento no es perfecto, sólo una parte de la penumbra se proyectará sobre la Tierra y veremos un eclipse parcial. En contraste, si el alineamiento es bueno, la sombra completa se proyecta sobre la Tierra y en el centro de la sombra, es decir, dentro de la penumbra, podrá verse un eclipse total.

En cualquier eclipse, la penumbra, al proyectarse sobre la Tierra, abarca grandes extensiones: puede extenderse sobre buena parte de un continente o hasta dos. En cambio, la umbra proyecta sombras de sólo unos cientos de kilómetros, lo que reduce mucho el área en la que se ven los eclipses totales o anulares. Por eso es mucho más probable ver un eclipse parcial.

Eclipse histórico

El 29 de mayo de 1919 el físico británico Arthur Eddington aprovechó un eclipse total de Sol para comprobar el efecto de la gravedad sobre la luz predicho por la teoría general de la relatividad, que Albert Einstein había publicado a fines de 1915 (véase “El eclipse de Arthur Eddington”, ¿Cómo ves?, núm. 246, mayo de 2019).

En la relatividad general la gravedad desvía los rayos de luz. Einstein sugirió hacer esta comprobación de la siguiente manera: calcular exactamente en qué punto del espacio estará el Sol en el momento de totalidad del eclipse; luego tomar una fotografía de las estrellas que se encuentran en esa región, especialmente las que estarán más cerca del disco solar oscurecido el día del eclipse, y repetir la fotografía cuando la oscuridad del eclipse permita ver esas estrellas con el Sol plantado en medio.

La luz que llegue de esas estrellas durante el eclipse pasará muy cerca del Sol. Si la gravedad la desvía, como predijo Einstein, entonces las estrellas se verán un poco desplazadas respecto de sus posiciones cuando el Sol no esté ahí.

Eddington planeó su expedición durante dos años. El día del eclipse no pudo tomar muchas fotos útiles porque amaneció lloviendo. Pero con las que sí tomó pudo determinar que el efecto de la desviación de la luz era real. Se dice que el resultado de Eddington volvió a Einstein mundialmente famoso

Tapar el Sol con una LunaEsta fotografía la tomó Carleton Watkins el 11 de junio de 1880 a las 14:34 h, aproximadamente. Es una toma del eclipse total que se vio en el Monte Santa Lucía, al norte de California, Estados Unidos.

Cuánto dura un eclipse

Un eclipse puede durar varias horas si lo contamos desde el instante en que la Luna empieza a cubrir al Sol hasta que deja de cubrirlo por completo, pero si sólo consideramos la totalidad, cuando los centros de la Luna y el Sol coinciden, apenas dura minutos o segundos. La duración máxima de un eclipse anular es de 12 minutos y de uno total es de 7 minutos y 32 segundos. En todo el siglo xx sólo hubo cinco eclipses con duraciones cercanas a los 7 minutos. Uno de ellos fue el de 1991 en México, que duró 6 minutos y 53 segundos.

El eclipse total más largo del siglo xxi ocurrió el 22 de julio de 2009 en el sureste de Japón y duró 6 minutos y 29 segundos. El siguiente eclipse con la totalidad más larga posible podrá verse hasta el 16 de julio del 2186, a unos mil kilómetros de las costas de la Guayana Francesa.

La duración de la totalidad de un eclipse depende de la velocidad con la que se mueve la umbra proyectada sobre la superficie de la Tierra, que es en promedio de 1.5 kilómetros por segundo o alrededor de 5 300 kilómetros por hora, y está relacionada tanto con la velocidad de la Luna en su órbita alrededor de la Tierra como con la velocidad de rotación del planeta. En el eclipse del 8 de abril de 2024 esta sombra será casi circular y de unos 200 kilómetros de diámetro. Entrará a nuestro país por la costa oeste, a la altura de Mazatlán, a las 11:07 am (hora local), a una velocidad de cerca de 2 500 kilómetros por hora, y tardará alrededor de 20 minutos en recorrer los casi mil kilómetros de su paso por México antes de salir por Piedras Negras y entrar a Estados Unidos. La sombra seguirá su camino por el este de Estados Unidos a través de los estados de Texas, Oklahoma, Arkansas, Misuri, Kentucky, Illinois, Indiana, Ohio y Pensilvania, y atravesará Canadá por Ontario, Quebec, Nueva Brunswick, la península del Labrador y Terranova, en un recorrido total de unos cinco mil kilómetros en poco más de dos horas y media. La duración máxima ocurrirá cerca de Nazas, Durango, y será de 4 minutos y 28 segundos.

Tapar el Sol con una Luna

La ciencia de los eclipses

Además de sorprendentes, los eclipses también son útiles para estudiar el Sol. La razón es que durante un eclipse total la Luna bloquea la fotosfera (o esfera de luz), la capa visible del Sol, cuyo brillo es tan intenso que no nos permite ver las capas externas del Sol. Así pues, tenemos la oportunidad única de estudiar directamente la atmósfera tenue y externa que llamamos corona, o al menos su parte periférica o limbo solar.

En esta capa se pueden observar fenómenos, como las ráfagas solares, que son intensos destellos de radiación, y las eyecciones de masa coronal, que son enormes burbujas de materia solar (o plasma) que salen expulsadas del Sol a cientos o miles de kilómetros por segundo. Las eyecciones de masa coronal son una de las principales causas de  las llamadas tormentas solares, que ocurren cuando éstas chocan con el campo magnético de la Tierra. Estos fenómenos pueden afectar el funcionamiento de satélites artificiales y alterar las comunicaciones, e incluso provocar sobrecargas en estaciones eléctricas y apagones en grandes extensiones, como sucedió en toda la provincia de Quebec, Canadá, el 10 de marzo de 1989. Las eyecciones de masa coronal son aleatorias, por lo que no siempre podrán verse durante un eclipse, pero hay que estar preparados por si tenemos la suerte de que ocurra una justo en ese momento.

Además de la totalidad, el proceso de ocultamiento gradual del Sol durante un eclipse es útil para estudiar las diferentes regiones del Sol, por ejemplo, las llamadas regiones activas, que son zonas donde el campo magnético del Sol es muy intenso y está distorsionado. En las regiones activas es donde se producen las ráfagas y las eyecciones de masa coronal, así como las manchas solares.

Tapar el Sol con una LunaLas eyecciones de masa coronal se pueden estudiar durante los eclipses solares totales. Si se quisieran estudiar en otro momento, habría que utilizar un coronógrafo.
Fotografía: NASA/GSFC/SOHO

¿Cómo observar el eclipse sin dañar tus ojos?

Tapar el Sol con una Luna

¿Qué no hacer?

  • Nunca mirar directamente al Sol (con o sin eclipse).
  • No observar con cámaras, binoculares o telescopios sin los filtros adecuados.
  • No usar radiografías, lentes oscuros, vidrios oscuros o ahumados, negativos fotográficos, discos compactos o papel de aluminio.
  • Tampoco observar el eclipse en el reflejo del agua.
  • Utiliza un sombrero y bloqueador solar.

Fuente: Eclipse 2024, Instituto de Geofísica, unam, en: https://eclipse2024.geofisica.unam.mx/index.php/cuidados-durante-el-eclipse/.

Ahora sí, el 8 de abril

Con excepción de los estados de Sinaloa, Durango y Coahuila el eclipse del 8 de abril de 2024 se podrá ver en México como un eclipse parcial de diferentes magnitudes, es decir, diferentes grados de cobertura del Sol. Por ejemplo, en la Ciudad de México será de 79 % o magnitud 0.79.

Independientemente de la parte científica y técnica, un eclipse es un evento especial. Para observarlo directamente es muy importante no olvidar utilizar lentes con filtros especiales y sólo hacerlo por periodos de algunos segundos para evitar daños a los ojos, particularmente a la retina. Si tienes la oportunidad de ver el eclipse aprovéchala y disfrútalo.

Tapar el Sol con una LunaTres mujeres observan el eclipse solar del 8 de abril de 1921 en París, Francia.
Eclipse en París, mujeres mirando al cielo, 1921. Fotografía: Agence Rol.

Alberto Flandes

Alberto Flandes es investigador del Instituto de Geofísica de la unam en el área de Ciencias Espaciales. Se dedica al estudio de temas relacionados con el sistema solar.

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