LOS ECLIPSES DE LUNA        

 

 

Un eclipse de Luna se produce cuando la Luna pasa por el cono de sombra de la Tierra, estando los dos astros alineados con el Sol.

Necesariamente esta configuración se produce en el momento de la Luna llena y, en razón de la inclinación de la órbita lunar sobre la eclíptica, en el momento en el que la Luna se sitúa cerca de uno de sus nodos. En principio debería de haber un eclipse en cada plenilunio (todos los meses), pero no es así debido a que la órbita lunar está inclinada respecto al plano de la eclíptica, por lo que normalmente, en cada luna llena nuestro satélite se encuentra un poco por encima o por debajo del plano de la órbita terrestre, por lo que sólo se producen de uno a dos eclipses cada año, de acuerdo con el ciclo de los saros.

Gracias a la forma curvada de la sombra terrestre proyectada sobre la Luna durante los eclipses, Aristóteles, en el siglo IV antes de Cristo,   llegó a la conclusión de que la Tierra era esférica, pues sólo una esfera iluminada en ángulos diferentes puede proyectar siempre una sombra de forma circular. Más tarde, Hiparcos (siglo III antes de Cristo) propuso determinar las dimensiones relativas del sistema Luna-Tierra-Sol con la ayuda de los eclipses, lo cual fue llevado a cabo por Ptolomeo (siglo II antes de Cristo).

Algunos eclipses de Luna tuvieron importantes consecuencias históricas. Estos son tan sólo unos ejemplos:

Al igual como en los eclipses de sol, los eclipses lunares pueden ser parciales o totales. Pero existe una notable diferencia y es que el cono de sombra de la Tierra es cuatro veces mayor que el disco lunar, por lo que la totalidad dura mucho más que en el caso de un eclipse de sol.

Un eclipse lunar puede durar varias horas. La Luna tarda cerca de una hora en cruzar la penumbra, que por otra parte no es nada espectacular, ya que se nota como un leve oscurecimiento. Luego emplea otra hora cruzando la sombra antes de empezar la totalidad. La sombra posee unos bordes difusos, pero el oscurecimiento es muy aparente. La fase total en un eclipse bien centrado dura aproximadamente una hora y media. Durante la totalidad la Luna toma un color rojo oscuro o cobrizo debido a luz solar refractada por la atmósfera de la Tierra y el descenso de brillo es muy notable: si la Luna llena posee una magnitud de -12,7, durante la totalidad llega a ser de tan sólo -2,5 magnitud, por termino medio, esto es, brilla unas 10.000 veces menos.

Las condiciones geométricas de un eclipse vienen dadas por los dos conos formados por las tangentes interna y externa del Sol y la Tierra. La intersección de los conos con un plano P situado en la posición de la Luna nos da dos círculos, el uno es el de la sombra y el otro el de la penumbra.  

Parámetros geométricos de un eclipse de Luna. s y s' son respectivamente los radios de la sombra y de la penumbra en el nivel del plano P situado a la distancia de la Luna.

 

TIPOS DE ECLIPSES DE LUNA

1.- Eclipse total por la sombra.

2.- Eclipse total por la penumbra.

3.- Eclipse parcial por la sombra.

4.- Eclipse parcial por la penumbra.

En cuanto al aspecto de la Luna durante un eclipse, la atmósfera terrestre juega un importante papel. Si consideramos los rayos solares como paralelos (Rs), serán más refractados y penetrarán en el cono de la sombra geométrica dependiendo de la altura del punto en el que incidan sobre la atmósfera terrestre. Los rayos que pasen cerca de la superficie terrestre incidirán en el punto C' en lugar del C. Como la Luna no puede encontrarse entre T y C', luego no quedará nunca totalmente eclipsada.

Representación esquemática de la desviación de los rayos solares Rs en función de la altura h en la atmósfera terrestre.

La absorción de los rayos solares refractados en el cono de sombra es más importante en el azul que en el rojo, de ahí que la Luna muestre en el momento de la totalidad una coloración roja característica, más o menos intensa dependiendo de las condiciones atmosféricas existentes en el momento del eclipse.

La desviación de los rayos solares es considerada como despreciable para una altura h del orden de 75km, variable, que depende de las condiciones de la atmósfera existentes en el terminador terrestre durante el eclipse. La capa de ozono, la presencia de polvo de origen volcánico y meteorología a nivel del terminador, así como la actividad solar, son los principales responsables de los cambios observados de un eclipse a otro en cuanto a la luminosidad y coloración del disco lunar eclipsado y la forma del cono de sombra terrestre.

El interés de la observación de los eclipses de Luna subsiste, ya que determinados valores pueden ayudar a discernir algunos parámetros responsables del estado de la atmósfera terrestre.

 

ASPECTOS DEL DISCO LUNAR DURANTE LOS ECLIPSES

Fases de un eclipse. Contactos

I. La Luna entra en la penumbra. Los contactos se producen en los instantes t1 y t2. Estos contactos son un tanto difíciles de determinar por el leve oscurecimiento que provoca la penumbra. Las diversas mediciones deberán considerarse en promedio.

II. La Luna entra en la sombra. Esta fase está comprendida entre el primer contacto exterior t2 y el interior t3. A pesar de no ser la sombra un disco bien definido, por su contraste con el limbo lunar es más fácil de determinar con precisión.

III. Eclipse total por la sombra. De t3 a t5 (el punto medio de la totalidad es t4).

IV. Salida de la sombra, entre los contactos t5 (interior) y t6 (exterior).

V. Salida de la penumbra, entre t6 y t7.

 

Los contactos que pueden registrarse son:

- Contacto con la penumbra (entrada):

t1: contacto del borde oeste de la penumbra con el limbo este (oeste desde la superficie lunar) de la Luna.

- Contactos con la sombra:

t2: Primer contacto de la sombra con el disco lunar.
t3: Principio de la totalidad.
t4: Medio de la totalidad.
t5: Fin de la totalidad.
t6: Ultimo contacto de la sombra con el disco lunar.

- Contacto con la penumbra (salida):

t7: contacto del borde este de la penumbra con el limbo oeste de la Luna.  

El gráfico muestra los diferentes tipos de eclipses que pueden producirse. Trayectoria 1, eclipse total por la sombra. Trayectoria 2, eclipse total por la penumbra. Trayectoria 3 eclipse parcial por la sombra. Trayectoria 4, eclipse parcial por la penumbra. Los instantes t1 a t7 son los del contacto del borde de la Luna con la sombra (también llamada umbra) y la penumbra. d es la distancia mínima al centro o de la sombra.

 

FORMA DE LA SOMBRA

El borde de la sombra teóricamente debe ser circular, pero existen irregularidades y no todas atribuibles al achatamiento polar del globo terrestre. Estos fenómenos se pueden estudiar cronometrando el mayor número posible de inmersiones y emersiones en la sombra de accidentes lunares. El tiempo de contacto con un cráter dado debe darse con su centro y no con sus bordes. Los contactos t2, t3, t5, t6 y el instante de entrada y salida de la sombra en una serie de cráteres permiten determinar el radio medio de la sombra, siempre que el número de medidas sea suficiente.

eclipsi2000.jpg (8188 bytes) Los eclipses lunares suelen presentar una gran riqueza de colorido. La imagen corresponde al eclipse del 21 de enero de 2000 (FOED).

 

LUMINOSIDAD DE UN ECLIPSE

Durante los eclipses el disco lunar presenta gran variedad de tonalidades y coloraciones y la densidad de la sombra no es homogénea sobre el disco lunar eclipsado. Ciertas variaciones son debidas a la manera como los rayos solares son refractados, otras a las diferentes condiciones atmosféricas en las que se encuentra el terminador terrestre. Pueden producirse asimetrías respecto al aspecto de la sombra entre la primera y segunda mitad de la totalidad y también zonas de sombra anormal. Además, no todos los eclipses totales tienen la misma intensidad y color,  existiendo una correlación entre la luminosidad de los eclipses y la actividad solar, siguiendo el ciclo de once años. El cero está a partir del mínimo solar y la luminosidad de los eclipses crece progresivamente para, después del máximo, volver al cero. El hecho parece ir ligado con fenómenos de difusión de la atmósfera terrestre, así como al medio interplanetario existente entre la Tierra y la Luna, pero en realidad es más complejo de lo expuesto.

Estas diferencias de intensidad y color son relativamente fáciles de apreciar con medios modestos. Danjon propuso una escala descriptiva para clasificar los distintos aspectos que pueden presentar los eclipses. A su vez Vandekerkhove elaboró una escala mucho más descriptiva y detallada. Sin embargo, estos métodos visuales suelen ser bastante subjetivos. 

GRADO

ESCALA DE DANJON - ASPECTO DE LA LUNA

0

Eclipse muy oscuro. Luna difícilmente visible, particularmente en el momento de la totalidad.

1

Eclipse oscuro, de color gris a marrón. Detalles sobre el disco lunar difíciles de distinguir.

2

Eclipse rojo oscuro o rojizo con una zona oscura en el centro de la sombra. Bordes de la sombra relativamente claros.

3

Eclipse rojo ladrillo. La sombra está rodeada por una zona amarillenta bastante clara.

4

Eclipse muy claro, de color anaranjado o rojo cobrizo con los bordes de la sombra brillantes, de tonalidad azulada.

Las   crónicas cuentan que en 1642, 1761 y 1816 tuvieron lugar unos eclipses tan oscuros, que el disco lunar desapareció completamente, no sólo a simple vista, sino también a través del telescopio. Por el contrario, en 1703 y 1848 hubo unos eclipses tan claros, que la gente no creía que se hubiera eclipsado la Luna.