7/31/2019 72189072 Eclipses FECYT

1/57

UNIDAD DIDCTICA

ECLIPSESSemana de la Ciencia y la Tecnologa 2003

FUNDACIN ESPAOLA PARA LA CIENCIA Y LA TECNOLOGA

7/31/2019 72189072 Eclipses FECYT

2/57

7/31/2019 72189072 Eclipses FECYT

3/57

UNIDAD DIDC

ECLIPSESemana de la Ciencia y la Tecnologa 2

7/31/2019 72189072 Eclipses FECYT

4/57

Edita: FECYT (Fundacin Espaola para la Ciencia y la Tecnologa)Adaptacin de diseo y maquetacin: Global DiseaDiseo original: Gotzon CaadaImpresin: Global Print

7/31/2019 72189072 Eclipses FECYT

5/57

INTRODUCCINLa luzSombras

Movimientos terrestres: rotacin y traslacinRotacinTraslacin

La rbita lunarEl Sol

ECLIPSESQu son?

Condiciones para que se produzcan eclipsesCantidad de eclipses al aoCiclos de eclipsesCanon de eclipsesEclipses de Sol

TiposCmo se ven?M apas de eclipses

Qu estudiar?Eclipses de Luna

TiposCmo se ven?M apas de eclipsesQu estudiar?

Bibliografa e informacin en internet

ACTIVIDAD: ECLIPSE TOTAL DE LUNAIntroduccinDatos generalesObservacin del paso de la sombra terrestre por detallessuperficiales lunares

IntroduccinObjetivos

Instrumental y material necesarioM etodologa de observacinLista de crteres con tiempos previstosEnvo y anlisis de las observacionesSoftw are y recursos en Internet

7/31/2019 72189072 Eclipses FECYT

6/57

Para hablar sobre eclipses hay que hablar necesariamente de los gonistas que se ponen en escena, esto es, la luz, las sombras y lospos implicados: el Sol, la Luna, la Tierra y sus movimientos relativ

En esta seccin inicial presentaremos sumariamente estos cuerdiversos conceptos introduciendo nociones y trminos que sern sarios para una adecuada comprensin de los posteriores captulo

La luz

La luz es el elemento base de estos fenmenos,y aunque aqu slo remos una pequea aproximacin, es importante su comprensin partemplar globalmente el mecanismo de los eclipses y sus consecuenci

La luz es una forma de energa electromagntica, representada pespectro electromagntico. La luz visible se distingue porque su

tud de onda o color est comprendida entre los 4.000 y 7.000 Angs() (figura1).

INTRODUCCIN

FIG

Todas estas formas de energa electromagntica presentan unas carsticas comunes:

Son emitidas a partir de una fuente energtica o emisor: lmpafilamento, antena, el Sol (figura 2).

7/31/2019 72189072 Eclipses FECYT

7/57

Se desplazan a la misma velocidad en el vaco: cerca de 300.000 km/s. Enotras materias transparentes (agua, vidrio), la velocidad disminuye.

Son irradiadas en lneas o rayos rectos en el vaco.

Sombras

Cuando la luz ilumina un cuerpo opaco, el objeto produce una sombracon su misma forma, en virtud de su trayectoria rectilnea en medios debaja densidad. Esto lo podemos ver en escenas tan cotidianas como con-

templar nuestra propia sombra (figura 3).

Una esfera, como un baln o la Luna, proyectarn un crculo o una elip-se de sombra sea cual fuere la direccin en que reciban la luz.

Si la fuente de luz o foco es pequeo o puntual (y esto depende de loFIGUR

Fuente de radiacin electromagn

FIGURA/02

FIGUR

7/31/2019 72189072 Eclipses FECYT

8/57

Un ejemplo de este t ipo de foco son las estrellas.

Pero si el manant ial luminoso es suficientemente amplio, entre el co

no oscuridad-luz, aparece una franja de transicin en semisompenumbra, que es alcanzada solamente por una par te del foco luso. El Sol constituye un ejemplo de fuente luminosa relat ivamente amal presentar un tamao apreciable visto desde la tierra (figura 4).

INTRODUCCIN

FIG

Movimientos terrestres:rotacin y traslacin

Los dos movimientos bsicos de la Tierra, la rotacin y la traslacinsentan importantes efectos en el mecanismo de los eclipses.

Rotacin

Es el movimiento causante de la sucesin de das y noches. La Tgira en sentido oeste-este alrededor de un eje imaginario que detnan los polos norte y sur geogrficos. Este movimiento produimpresin de que el cielo gira, de manera que para ap reciarlo slocomprobar el desplazamiento del Sol y la Luna por el firmamento

Traslacin

Es el movimiento de la Tierra alrededor del Sol impulsada por la gravit

7/31/2019 72189072 Eclipses FECYT

9/57

La rb ita de la Tierra alrededor del Sol es elptica, por lo que la distan-cia ent re la Tierra y el Sol vara durante el transcurso del ao. El paso porel punto ms cercano a nuestra estrella o perihelio se produce a comien-

zos de enero, siendo a principios de julio cuando at raviesa el afelio omxima distancia.

La rbita que describe la Tierra en torno a l Sol determina un plano, lla-mado eclptica, que es fundamental en los eclipses. Precisamente eclp-tica es la raz de la palabra eclipse, el cual proviene del trmino grie-go clsico ekleipsis, que significa fracaso.

La rbita lunar

Al igual que la Tierra gira alrededor del Sol, la luna lo hace en torno ala Tierra en 29,53 das o un mes lunar. Durante este periodo de tiempo,nuestro satlite nos muestra diferentes ngulos de iluminacin en susuperficie o fases que corresponden a la posicin relativa orbital que

FIGURA/05

7/31/2019 72189072 Eclipses FECYT

10/57FIGURA/06E l ti bit l L ti

La rbita lunar tambin es elptica. Este hecho es de suma imporpara los eclipses, pues como veremos, produce diferentes tipos de ses solares. Al punto ms cercano a la Tierra se le denomina pe

mientras que el apogeo es la posicin ms alejada. La distancia mnuestro satlite es de 384.392 km, mientras que en el perigeo 356.410 km y en el apogeo alcanza 406.679 km.

Otro aspecto de suma importancia para los eclipses es que el planorbita lunar est inclinado con respecto al plano de la eclptica aprodamente unos 5. Si la rbita lunar fuera coplanaria con la de la ecl

cada mes lunar tendran lugar dos eclipses, uno de Sol y otro de Lu

La rbita lunar y la eclptica interseccionan en dos puntos llamnodos, que tienen la particularidad de no ser fijos. El nodo ascenes aqul en el cual la Luna pasa por la eclptica del sur al norte ycaso opuesto se tiene el nodo descendente. La lnea que une anodos se denomina lnea de los nodos (figura 6).

INTRODUCCIN

FIG

El Sol

Nuestra estrella diurna es una ms entre los 200.000 millones de esde la Va Lctea, pero para nosotros es diferente porque es la ms na, ya que slo se halla a una distancia media de 150 millones de kitros de la Tierra, como hemos mencionado anteriormente. La proxidel Sol le convierte en el astro ms brillante del firmamento, con unanitud visual de -26 8; la Luna Llena tiene magnitud -12 5 es decir m

7/31/2019 72189072 Eclipses FECYT

11/57

Su dimetro es de 1.392.000 km el de la Tierra, de 12.756 km en e l ecua-dor-, conteniendo el 99,8% de toda la masa del Sistema Solar. La tem-peratura en la esfera visible, denominada fotosfera, es de alrededor de

5.000 C, pero en el ncleo alcanza 15 millones de grados. Su edad seestima entr e unos 4.500 y 5.000 millones de aos. Atraviesa la etapaintermedia de su vida en la llamada Secuencia Principal, una situacinestable gracias al equilibrio entre las reacciones termonucleares queocurren en e l inter ior de las estrellas, que sirven para transformar hidr-geno en helio, y la gravedad, que tiende a aplastarlas. Se espera que elSol contine as otros 5.000 millones de aos ms.

Si miramos al Sol a simple vista (a baja altura sobre el horizonte omediante un filtro adecuado), veremos un disco luminoso y definido,pero nada ms que llame nuestra atencin.

Sin embargo, un estudio ms profundo del Sol revela multitud de fen-menos y de aspectos que lo convierten en un astro merecedor de todadedicacin. No en vano hay en el mundo observatorios altamente espe-

cializados en el estudio de la heliofsica o fsica solar, rama de la astro-fsica que tra ta nicamente de l Sol.

El Sol, como todas las estrellas, es un astro en continua actividad. Nohay dos das iguales. En consecuencia, su observacin y estudio presen-ta el aliciente de la constante mutabilidad y de las frecuentes sorpresas.

En el centro del Sol o ncleo en cada segundo, 564 millones de tone-ladas de hidrgeno se fusionan, termonuclearmente, en 560 millonesde tone ladas de helio. Los ncleos de hidrgeno (protones) se con-vierten en ncleos de helio a razn de cuatro a uno; sin embargo, hayuna diferencia de masas que se libera en forma de energa, dado quelos cuatro protones son ligeramente ms pesados que el ncleo dehelio formado. E sta diferencia se debe a los cuatro m illones de tone-ladas por segundo que resultan sobrantes al transformarse el hidrge-no en helio.

A partir de ah se produce un transporte de energa del ncleo solar ala superficie, en primer lugar, mediante radiacin y en capas mssuperficiales a tra vs de corrientes convectivas. E l resultado de estas FIGURA

M h l bt id

7/31/2019 72189072 Eclipses FECYT

12/57

Estas clulas son la parte superior de cada una de las columncorrientes ascendentes -calientes- y descendentes -ms fras- del porte energtico. Las dimensiones de esta granulacin son cons

bles: cada grano mide unos 800 km de dimetro.

En torno a la fotosfera hay una atmsfera rojiza de unos 10.00de grosor, denominada cromosfera, en la que se proyectan gases aaltas temperaturas y de la que sobresalen las protuberancias, espellamaradas que son lanzadas al espacio a enormes velocidades pueden alcanzar varios cientos de miles de kilmetros de altitud.

Tanto la cromosfera como las protuberancias pueden verse directate en los momentos de la totalidad de un eclipse de Sol. En condicnormales es necesario el uso de dispositivos o filtrajes especiales pobservacin.

INTRODUCCIN

7/31/2019 72189072 Eclipses FECYT

13/57

Por encima de la cromosfera est la corona (figura 7), una especie deaureola de forma irregular y plateada. Est compuesta por gases a unatemperatura de ms de un milln de grados pero de densidad muy baja,

de modo que generan poca luz y calor. Sus lmites son imprecisos, hastael punto de que puede considerarse que la Tierra se halla inmersa en susregiones ms externas donde, adems de los gases, figuran abundantespart culas de polvo. La corona solar resulta visible a simple vista duran-te la fase total de un eclipse solar total.

7/31/2019 72189072 Eclipses FECYT

14/57

Qu son?

El trmino eclipse se aplica indistintamente a dos fenmenos, en

dad muy diversos, provocados por las posiciones relativas del Solsor luminoso, de la Tierra y de la Luna, cuerpos opacos que intercla luz solar.

Un eclipse de Sol se produce cuando el astro rey es ocultado pglobo de la Luna, que se interpone entre la Tierra y el Sol. Por lo un eclipse de Sol tiene lugar siempre en fase de Luna Nueva, siend

una condicin necesaria pero no suficiente para que se produzfenmeno.

El eclipse de Luna es determinado por el paso de nuestro satlitla sombra de la Tierra. Como la Luna se halla en una posicin opa la del Sol, los eclipses lunares siempre suceden en fase de Luna Lsiendo al igual que en los eclipses solares, condicin necesaria pesuficiente.

Condiciones para que se produzcan eclipses

El hecho de que los eclipses slo ocurran en las sicigias (Luna NuLuna Llena) impone una condicin. Ya sabemos que las rbitasTierra y de la Luna no son coplanarias, de manera que en la mayo

las ocasiones nuestro satlite se encuentra por encima o por debaplano de la eclptica. Para que se produzca un eclipse, la Luna tienhallarse en el plano de la eclptica (o muy cerca), en fase de Luna N(eclipse de Sol) o de Luna Llena (eclipse de Luna). Dicho de otro men las sicigias la lnea de los nodos del sistema Tierra-Luna debe tar (casi) a l Sol.

Realmente para que un eclipse se origine no es imprescindible que lase site exactamente en el nodo,sino que basta con que se encuentre proximidades del mismo (vase la figura 6); vamos a ver estos lmite

En los eclipses de Sol, al menos la penumbra lunar debe alcanTierra produciendo un eclipse parcial de Sol visible desde algn

ECLIPSES

7/31/2019 72189072 Eclipses FECYT

15/57

eclptica de 1 35, por encima o por debajo. Para que la umbra lunar seproyecte contra la Tierra, el valor extremo es 1 03. Evidentemente, laamplitud de estos lmites para un eclipse dado vara con las distancias

de la Tierra a la Luna y al Sol.

Puesto que la Luna se mueve en una rbita, estos lmites en latitudimponen que la Luna se site como mximo a una longitud o distanciaal nodo medida a lo largo de la eclptica de 18 31 para un eclipse par-cial y de 11 50 para que la sombra lunar a lcance la Tierra .

En el caso de los eclipses de Luna, para que la Luna pueda ser alcanza-da por la sombra de la Tierra es necesario que la latitud no supere 1 25.Si es inferior a 24, se producir un eclipse tota l de Luna. La longitud alnodo, como mximo, ser 12o 15 para eclipses penumbrales y para tota-les 9 30.

Por lo tanto, en estas circunstancias de cercana al nodo, se abre unaventana durante 35,66 das en los que se darn condiciones de eclip-

se. Estas configuraciones tienen lugar dos o tres veces al ao -cada173,31 das- en las llamadas estaciones de eclipses. El ao de eclipses(346,62 das) es el tiempo empleado para que se repita una alineacindel Sol con la Luna en e l mismo nodo y la Tierra, es decir,contiene exac-tamente dos estaciones de eclipses. El ao de eclipses es unos 19 das mscorto que e l ao civil.

Como hemos visto, la lnea de los nodos no tiene una orientacin esta-cionaria, sino que posee un giro de unos 20 por ao, completando unavuelta en 18,61 aos en sentido retrgrado . Esto hace que las fechas enlas que suceden los eclipses vayan cambiando. As, por ejemplo, loseclipses de 2001 figuran en los meses de enero-febrero, junio-julio ydiciembre; los eclipses de 2003, en mayo y noviembre, y los de 2006 enmarzo y septiembre.

El movimiento de los nodos hace que los eclipses sucedan a lo largo de todala eclptica, sirviendo de escenario todas las constelaciones zodiacales.

7/31/2019 72189072 Eclipses FECYT

16/57FIGURA/08

Cantidad de eclipses al ao

La cantidad mnima es cuatro (incluidos los eclipses de Luna p

penumbra), dos eclipses de Sol y dos eclipses de Luna. Por ejemp1999, 2003, 2005, etc. (figura 8).

ECLIPSES

7/31/2019 72189072 Eclipses FECYT

17/57

Esta cantidad puede bajar a dos en los calendarios corrientes, que nosuelen contemplar los eclipses lunares penumbrales. En este caso, losdos eclipses seran importantes eclipses de Sol, tota les o anulares, uno

en cada estacin de eclipses.

A menudo sucede que, cuando una estacin de eclipses comienza por unimportante eclipse solar, le sucede un eclipse lunar db il.

Un ao civil puede incluir un mnimo de tre s estaciones de eclipses, aun-que generalmente slo una ser completa. Cada cierto nmero de aos,

en un ao civil pueden tener lugar dos estaciones de eclipses completas.Los 19 das restantes podran estar repartidos en dos estaciones deeclipses diferentes aunque no completas. En este caso, se daran cuatroestaciones de eclipses en un mismo ao.

Puede ocurrir que las dos estaciones de eclipses en un ao contengancada una t res eclipses. Pero tambin, al ser ms corto e l ao de eclipsesque el ao civil,puede tener lugar una te rcera estacin de eclipses, como

ocurri en 2000 y 2001, y suceder en 2009, 2010 y 2011, aunque las esta-ciones de eclipses no son completas y como mximo encontramos enestos casos seis eclipses. Tambin es muy comn que cuando en uno delos nodos ocurre un eclipse (de Sol o de Luna), en el siguiente nodotenga lugar el eclipse opuesto (de Luna o de Sol). Este es el intervalomnimo entre dos eclipses sucesivos y corresponde a medio mes draco-ntico o de 13,6 das.

La cantidad mxima de eclipses en un ao civil puede llegar a siete.sta ya es una circunstancia muy rara. Y slo puede ocurrir en estascombinaciones:

5 eclipses de Sol y 2 eclipses de Luna 5 eclipses de Luna y 2 eclipses de Sol 4 eclipses de Sol y 3 eclipses de Luna 4 eclipses de Luna y 3 eclipses de Sol

En cualquier caso, los eclipses solares sern pa rciales, poco importantes.El ao ms cercano con 7 eclipses fue 1982, an ms remarcable por elhecho de que los tres eclipses lunares fueron tota les. Esta situacin no

7/31/2019 72189072 Eclipses FECYT

18/57

Ciclos de eclipses

Las estaciones de eclipses se repiten ao tr as ao, pero la poca de

eclipse en sucesivas estaciones no sigue una pauta regular. Hay definiciones de mes lunar teniendo en cuenta diferentes puntos dede la Luna. Aqu nos interesan el denominado sindico, desde Nueva a Luna Nueva que contiene 29,53 das, y el dracontico, quetiempo transcurrido entre dos pasos sucesivos por el nodo ascende la rbita lunar y dura 27,21 das. Un ao de eclipses (346,62 dacontiene un nmero entero de meses sindicos (entre once y do

draconticos (entre doce y trece). Si se busca un periodo ms largsea aproximadamente mltiplo exacto de los tres ciclos, es decir, len matemticas se conoce por mnimo comn mltiplo, dispondrde un nuevo ciclo capaz de p roporcionarnos predicciones de eclip

ste es el llamado ciclo de Saros, al parecer conocido por los astmos caldeos en la antigedad . El ciclo de Saros comprende exactate 223 meses sindicos. Este per iodo es de 18 aos y 11 das (18 a

10 das si se incluye el 29 de febrero) y prcticamente coincide caos de eclipses y con 242 meses draconticos. Es decir, que:

223 meses sindicos (29,5306 das c/u) = 6.585,32 das19 aos de eclipses (346,6200 das c/u) = 6.585,78 das242 meses draconticos (27,2122 c/u) = 6.585,35 das

Esta resonancia entre los tres ciclos produce una repeticin de ecen poco t iempo, hablando en trminos astronmicos.

El ciclo de Saros presenta una fraccin de d a (de casi un tercio) ida en su per iodo (6.585,32 das). Cuando el ciclo se rep ite, la Tierotado hasta una posicin correspondiente a esta porcin del dtanto, el eclipse se ver en una zona de la Tierra al oeste del precte, distante un ter cio del permetro del globo terrestre. Despus d

ciclos Saros, se acumula casi un da completo, y un eclipse solar acce en una zona prxima en longitud te rrestre a la que tuvo lugar 54antes. Sin embargo, el eclipse hab r experimentado una ligera derlatitud hacia uno de los polos.

ECLIPSES

7/31/2019 72189072 Eclipses FECYT

19/57

1925, 1943, 1961,1997, 2015 y 2033, todos miembros de la misma serie deSaros 120. La serie comenz con un eclipse parcial en el polo sur en elao 915 de nuestra era, para ir trasladndose gradualmente en cada

evento hacia al norte, como se puede ver en la misma figura, ocupandolos ms antiguos latitudes menores. Este desplazamiento en latitud ocu-rre porque la Luna Nueva en cada Saros sucesivo se mueve un poco res-pecto del nodo. El medio da de diferencia entre 19 aos de eclipses y elSaros (6.585,78-6.585,32 = 0,46 das) ocasiona este cambio. En el ejem-plo de la figura 9, la serie de Saros finalizar con un eclipse parcial en elpolo norte en e l ao 2195.

FIGURB d d t t lid d d li d

FIGURA/09

El ciclo de Saros opera anlogamente para los eclipses lunares. En cada

7/31/2019 72189072 Eclipses FECYT

20/57

El ciclo de Saros acta an logamente para los eclipses lunares. Eneclipse lunar la posicin de nuestro satlite se desplaza con respeanterior hacia el norte o el sur en relacin con el centro de la so

terrestre.

Una serie de Saros se desarro lla durante ms de 1.200 aos, produdo unos 80 eclipses de Sol y otros tantos de Luna de todos los tip

En el interior de un Saros se pueden observar series cortas de eclipSol y de Luna. Comprenden ocho o nueve eclipses consecutivos, re

dos en ocho estaciones de eclipses. El tipo de estos eclipses aumenimportancia hasta el cuarto o quinto de la serie, para luego disminu

Asimismo se pueden constatar series largas de eclipses estudiandoevolucin de los eclipses en un mismo Saros, sino la evolucin deses homlogos de uno a otro Saros, es decir, los que tienen lugar emisma lunacin (numerada de 1 a n en Saros sucesivos). Se observen un pe riodo de 72 Saros (alrededor de 1.300 aos), un eclipse d

evoluciona de la manera siguiente : una docena de eclipses parciaimportancia creciente, despus 48 eclipses tota les o anulares, segde 12 eclipses parciales de importancia decreciente.

La numeracin de las series largas o series de Saros, fue establecidel astrnomo holands G.Van den Bergh en 1955 a part ir de 8.000ses del canon de O ppolzer.

La figura 8, ya mencionada anteriormente, representa eclipses du23 aos, de 1990 a 2012. Se puede observar, por ejemplo, un Sarova desde junio de 1993 a junio de 2011. Este Saros contiene 81 ec40 de Sol y 41 de Luna. De los 40 eclipses de Sol, 15 son parcialecentrales (12 anulares, 12 tota les y uno mixto).

Esta figura muestra numerosas propiedades vistas sobre los eclip

El nmero mnimo de eclipses al ao.

Cuando hay tres eclipses, el eclipse central es mximo (muy itante) y los eclipses del extremo son dbiles.

ECLIPSES

7/31/2019 72189072 Eclipses FECYT

21/57

Canon de eclipses

Las listas de eclipses de Luna y de Sol se publican en obras llamadas

canon de eclipses.

El ms conocido es el de Theodor Ritter von Oppolzer. Su primera edicin,el Canon der Finsternisse (Canon de eclipses, en alemn) fue publica-do en 1887 en el volumen 52 de las Memorias de Matemticas y CienciasNaturales de la Academia Imperial de Viena.Esta obra monumental, corre-gida, fue reeditada por la editorial americana Dover, aunque actualmente

est totalmente agotada. En el canon se encuentran 8.000 eclipses de Solentre -1207 y 2161 y 5.200 eclipses de Luna entre -1206 y 2132. El canon

FIGURUn mapa del Canon de Oppolzer

muestra la lnea central de los eclsolares entre el 19 de mayo de 19

el 7 de febrero de 2008. Los ecltotales aparecen como lneas conty los anulares, como lneas de trNtese que algunas lneas de ce

dad pueden mostrar discrepanciamapas modernos. Esto es debido a

el trazado de dichas lneas se rcalculando solo tres puntos qi i l P

7/31/2019 72189072 Eclipses FECYT

22/57

contiene las cantidades geomtricas y trigonomtricas necesarias, losminados elementos del eclipse, para calcular todas las circunstanccada eclipse en cada lugar de la Tierra. Adems tambin figuran map

eclipses solares (figura 10). Este canon, sin embargo,no contempla losses penumbrales de Luna -poco importantes- y adolece de ciertos een eclipses de la antigedad, debido a que en la poca en que fue redo no era bien conocida la dinmica del sistema Tierra-Luna.

Ms recientemente Jean Meeus y Hermann Mucke (1979 y Astronomisches Bro, Viena), han publicado un canon de eclipSol utilizando ordenadores, que cont iene todos los eclipses entre y +2526 y otro canon de eclipses lunares entre -2002 y +2526.

Los ltimos cnones aparecidos se deben al astrofsico de la NFred Espenak, y tratan todos los eclipses solares y lunares desde e1901 al 2100, concediendo especial relevancia, con mapas y datosllados, a los eclipses comprend idos entr e 1986 y 2035. Estos cestn disponibles en su sitio web (vase bibliografa e informaci

como varios catlogos de eclipses, destacando los de eclipses sola-1999 a +4000 y de eclipses lunares de -1999 a +3000.

Eclipses de Sol

Como hemos visto, durante el eclipse solar la Luna proyecta una so

sobre la superficie terrestre.Esta sombra est compuesta de dos zonarenciadas: la penumbra o sombra exterior y la umbra o sombra inDesde la penumbra slo se oculta una fraccin del disco solar: el eveparcial.La umbra, en cambio, es una sombra absoluta,puesto que desdse tapa plenamente el Sol, es decir, el eclipse es total.Adems la somestar producida por la iluminacin de una fuente luminosa de ciertas dsiones (el Sol) sobre una esfera (la Luna), presenta la geometra de un

Tipos

Parciales: En este tipo de eclipse la umbra no llega a tocar ningn

ECLIPSES

7/31/2019 72189072 Eclipses FECYT

23/57

No centrales: La umbra alcanza la Tierra , dando lugar a un eclipse solar

que puede ser, como veremos, anular, total o mixto, pero el eje del conoumbral no toca la Tierra, perdindose en el espacio. Este tipo de eclip-ses afecta siempre a regiones polares. Obviamente un eclipse parcial es,asimismo, no centra l, pero la expresin se reserva para los eclipses tota-les y anulares.

Centrales:El eje del cono de umbra lunar intersecciona con la Tierra. En

ocasiones excepcionales puede ocurrir que el eclipse sea centra l, peroque no t enga lmite norte o sur,debido a que la umbra se proyecta sobrezonas polares, junto al limbo terrestre.

Las condiciones de los eclipses centrales se complican por el hecho deque la eclptica, como hemos visto, es una elipse. Como resultado, el di-metro aparente solar vara desde 31 28 en el afelio a 32 32 en el per i-helio. Esta variacin del 3% es inobservable a simple vista, pero tiene

consecuencias para los eclipses. Ms influyente an es el hecho de quela rbita lunar en torno a la Tierra tambin sea elptica. La variacin delapogeo al perigeo alcanza el 12% , causando una oscilacin en el dime-tro lunar aparente desde 29 24 a 33 32. Como se desprende de estasconsideraciones, las alteraciones en los dimetros aparentes del Sol y laLuna son los causantes del tipo de los eclipses centrales: anulares, tota-les o mixtos.

Cuando la Luna se halla en el perigeo y la Tierra en e l afelio, la umbrase extiende 23.500 km ms all del centro de la Tierra. En este caso, eldimetro aparente lunar es un 7% 2 mayor que el solar. Por el con-trario, si la Luna se sita en el apogeo y la Tierra en el perihelio, laumbra se queda a 39 400 km del geocentro siendo el dimetro aparen- FIGUR

FIGURA/11

7/31/2019 72189072 Eclipses FECYT

24/57

FIGURA/12Posiciones extremas de la umbra lunaren relacin a la Tierra. (F. Espenak,NASA RP 1178, adaptado porJ.C. Casado).

FIGURA/13

En el primer caso que acabamos de ver anteriormente, es decir, laest en e l perigeo y la Tierra en el afelio, la umbra intersecciona cTierra , originando un eclipse total de Sol. Los conos de sombra prtados por la Luna (umbra y penumbra) producen, a causa de los mientos de traslacin lunar y la rotacin de nuestra planeta, un basobre la superficie de la Tierra, que de termina las regiones desde lase ver el fenmeno (figura 14). Si nos ceimos a la umbra, se pror un largo y estrecho pasillo, denominado banda de totalidad, decual el fenmeno se contemplar como total. La longitud t pica dsenda de oscuridad es de unos 14.000 km, con una anchura mxim273 km, lo que representa menos del 0,5% de la superficie terres

ambos lados de la trayectoria de totalidad, se encuentra una aextensin penumbral, de miles de kilmetros de amplitud, desde lse percibe el evento como parcial, ms leve cuanto ms alejaencuentre el observador de la senda umbra l.

ECLIPSES

FIGURA/12

7/31/2019 72189072 Eclipses FECYT

25/57

Cuando la situacin es inversa a la expuesta anteriormente, la prolonga-cin de la umbra genera una umbra negativa o anti-umbra (figura 13).Desde ella, la imagen de nuestro satlite aparece menor que la del Sol,mostrndose silueteada sobre la brillante fotosfera solar. Este tipo deeclipse, denominado anular, toma el nombre del anillo de luz solar querodea a la Luna en la fase central del fenmeno. En este caso tambin, aligual que en los eclipses tota les, se crea una banda de anularidad en la queel eclipse se ver como anular, mientras que a ambos lados de la trayec-

toria de anularidad, se encuentra la zona penumbral o de parcialidad.

Un tercer t ipo de eclipse central puede darse al producirse en un mismofenmeno una transicin entre el anular y total. Este eclipse se denominamixto, hbrido o anular-total. Tiene lugar cuando la punta de la umbracoincide con algn lugar de la Tierra. En este caso, debido a la curvaturadel globo terrestre, la umbra alcanza parte de la superficie de nuestro pla-

neta y, en otro intervalo de su trayectoria, la umbra cae corta, originn-dose una ant i-umbra y su consecuente eclipse anular. La banda de anula-ridad-totalidad usualmente (aunque no siempre) comienza y terminacomo eclipse anular, cambiando a total en el trayecto central del recorri-do. Estos eclipses constituyen tan slo el 4% de los solares.

Cmo se ven?

Eclipse parcial: En todo eclipse parcial su desarrollo presenta dos contac-tos (figura 15).El primer contacto es el instante de tangencia entre los dis-cos solar y lunar, que marca el inicio del fenmeno. Tras el avance paula-tino de la Luna se llega al medio o mximo del evento momento en el FIGUR

FIGURA/14

7/31/2019 72189072 Eclipses FECYT

26/57

La magnitud puede expresarse tanto en porcentaje como en fradecimal (60% 0,60). A partir de este momento, la Luna comieretirarse hasta llegar al ltimo contacto y fin del eclipse (figura 17

FIGURA/15Fases de un eclipse parcial de Sol (o deun eclipse total o anular visto como par-cial) (grfico basado en el libroEclipse, de B. Brewer).

FIGURA/17Desarrollo completo del eclipse parciald S l d l 12 d t b d 1996 f t

ocultado por la Luna. Se trata de un valor que representa la propoentre ambos dimetros, por lo que no debe confundirse con el oscmiento, que mide la superficie solar tapada por la Luna (figura 16)

ECLIPSES

FIG

MUY IMPORTANTE: En un eclipse parcial el Sol sigue muy br ipor lo que es necesario el uso de medios adecuados para su observ

segura, que sern los mismos que los de una observacin solar hab

Eclipse anular:Aun cuando la magnitud de este eclipse es alta y efectamente perceptible, un decrecimiento de la iluminacin ambila luz residual del disco solar es suficiente para seguir impidien

FIG

7/31/2019 72189072 Eclipses FECYT

27/57

FIGURM agnitud y oscurecimiento de un

se solar. La magnitud expresa lacin del dimetro ocultado en tantoel grado de oscuridad u oscurecim

representa el rea eclipsada. (GB.d.L. adaptado por J.C. Cas

FIGUR

FIGURUn observador situado en la zona de anularidad experimenta cuatrocontactos o instantes de tangencia entre los discos solar y lunar. E levento tendr una primera parte o fase precedente en la que se produ-

cir en primer trmino el primer contacto, o instante en que se tocanpor primera vez ambos discos. Poco a poco, en un proceso que duraaproximadamente una hora y media, el disco solar se va ocultandohasta producirse el segundo contacto, cuando el disco lunar entracompletamen te en el disco solar. Entonces, se inicia la fase central o deanularidad, culminando con el medio del fenmeno. Esta fase, comomximo, puede alcanzar unos 12 minutos y medio de duracin.Transcurrida sta viene la fase siguiente, los eventos suceden de formaanloga, pero en orden inverso, con un tercer contacto o fin de la anu-laridad y el cuarto co ntacto o finalizacin del eclipse (figura 18). Fuerade la zona de anularidad el observador situado en la penumbra, ve elfenmeno como parcial.

FIGURA/18

Eclipse total: De manera anloga a los eclipses anulares, los tota les cons-tan de cuatro contactos. El primer contacto y la fase precedente son pare-cidos al de un eclipse anular. Pero an tes de llegar al segundo contacto, lailuminacin ambiental comienza a precipitarse espectacularmente. Losparmetros atmosfricos, tales como la temperatura o la humedad relati-va se ven alterados (tal como se constata, por ejemplo, en estudios lleva-dos a cabo por Marcos Pealoza, de la Universidad de Essex, y el Dr.Edward Hanna, del Instituto de Estudios Marinos de Plymouth).

Si el observador se encuentra situado en un lugar elevado, con una

buena visibilidad del paisaje lejano, puede divisar perfectamente a lapropia umbra lunar aproximndose por el horizonte oeste a velocidadsupersnica (figura 19). En el instante del segundo contacto se produceel anillo de diamantes (figura 20), un fulgor que, por efecto de la irradi-cin, tiene lugar en el punto donde se oculta la fotosfera. Pero antes de

7/31/2019 72189072 Eclipses FECYT

28/57

FIGURA/19Vista panormica que recoge la aproxi-macin de la umbra lunar a ms de

4.500 km/h, desde el horizonte oestepoco antes del segundo contacto. Laelevada posicin del observador (msde 4.000 m de altitud en el altiplanoboliviano) permiti captar la umbra pro-yectndose contra la atmsfera de laTierra. Eclipse solar del 3 de noviembrede 1994 (Foto J.C. Casado).

FIGURA/20Anillo de diamantes en el eclipse totalde Sol del 11 de julio de 1991, fotogra-fiado en las cercanas de La Paz (BajaCalifornia Sur, Mjico). La ptica deltelescopio produjo los reflejos que seobservan en torno al disco eclipsado.(Foto J.C. Casado).

FIGURA/21P l d B il f t fi d l

aparece sbitamente la corona solar, deslumbrada hasta entonces brillo fotosfrico, un milln de veces superior (figura 22). En los pros segundos se muestra parte de la cromosfera como un fino ar

ECLIPSES

FIG

FIG

7/31/2019 72189072 Eclipses FECYT

29/57

La corona, de intenso color blanco perlado, muestra unas estructuras

que siguen la disposicin del campo magnt ico del Sol. En el centroresalta el disco lunar, convertido en un agujero negro en el cielo. Laforma y brillo de la corona depende esencialmente del instante en quese encuentr e nuestra estrella en su ciclo de actividad de 11 aos.

Los planetas visibles a simple vista y las estrellas ms brillantes apare-cen en el firmamento, crendose una noche artificial, aunque la ilumi-nacin es ms bien como la de un crepsculo avanzado (figura 24).Sobre el crculo completo del horizonte se muestran colores semejantesa los de una puesta de Sol, porque all a lo lejos, el eclipse no es tota l.

FIGURImagen de la corona durante la

dad del eclipse solar del 21 de jun2001. Debido al gradiente de brillo

corona, se combinaron digitalm

fotografas con diferentes exposicpara mostrar detalles en toda su e

sin. En la izquierda de la imagpuede ver el punto de luz corre

diente a la estrella SAO77915, de nitud 4,2. (Fotos y proce

J.C. Cas

FIGURCromosfera y protuberancias vis

en la totalidad del eclipse solar d

de agosto de 1999, desde HuCombinacin de fotografas tomad

comienzo y final de la tota(Imagen J.C. Cas

FIGURAspecto del paisaje totalmente ec

d d t l li l d l 2

FIGURA/21

FIGUR

FIGUR

7/31/2019 72189072 Eclipses FECYT

30/57

ECLIPSES

7/31/2019 72189072 Eclipses FECYT

31/57

7/31/2019 72189072 Eclipses FECYT

32/57

La totalidad t ermina pronto, tal es el efecto psicolgico que proseguramente al estar incluida entre dos largas fases parciales.mejor de los casos, esto es, en el ecuador, la duracin alcanza

mximo 7 minutos y medio. Para latitudes medias la tota lidad pdurar 6 minutos en el mejor de los casos y tan slo 3 minutos eregiones polares. Estadsticamente, se comprueba que la durmedia de la totalidad es de unos 3 minutos. Con el tercer con(segundo anillo de diamantes), los acontecimientos suceden de manloga, pero en orden inverso a la fase precedente.

Los eclipses totales (y casi lo mismo podra decirse de los anulareson fenmenos infrecuentes como pudiera parecer, ya que, en pdio, acontecen una vez cada 18 meses. Sin embargo para un puntosuperficie terrestre -por ejemplo una ciudad- el fenmeno sucepromedio una vez cada 375 aos. Por ello es necesario realizar viajes para situarse en la banda de totalidad.

Mapas de eclipses

Para representar y visualizar las zonas de la Tierra por las que ser vun eclipse solar se utilizan mapas terrestres que llevan superpuestacurvas que delimitan las reas desde las cuales ser visible el fenm

La interpretacin de tales mapas es ms sencilla de lo que parece

porcionando adems una informacin bastante completa sobre lacunstancias generales y locales del evento.

El principal problema en la cartografa es la imposibilidad de repreintuitivamente una superficie esfrica (la Tierra) en un mapa, que plano.Segn la aplicacin a que se destine se emplea un determinadde proyeccin cartogrfica. La mayora de los mapas de eclipses socomo los que aparecen en las Efemrides publicadas anualmente Observatorio Astronmico Nacional o el Real Instituto y Observade la Armada en San Fernando, utilizan la proyeccin estereogrfcual permite una buena representacin de las zonas eclipsadas, aucon deformaciones hacia las zonas marginales del mapa.

ECLIPSES

7/31/2019 72189072 Eclipses FECYT

33/57

Las zonas en las que el eclipse resultar visible -en mayor o menormedida- son las que quedan dentro del rea central coloreada. Desde elexterior, aunque se vea el Sol, el eclipse no tendr lugar, por hallarse

fuera de la zona de sombra lunar. La estrecha y larga franja centra l es labanda de anularidad. Desde su interior, el eclipse ser anular, aunque adistintas horas.E l asterisco de color negro, situado aproximadamente enel centro de la banda de anularidad, representa el punto de MximoEclipse o lugar en el que el eje de la sombra lunar pasa ms cerca delcentro de la Tierra.

Fuera de la banda de anularidad el eclipse se ver parcial, con magnituddecreciente a medida que la posicin del observador se aleje ms, per-pendicularmente, de esta banda. En esta zona, situado en el continenteafricano, se puede notar una s de color rojo, que indica el punto sub-solar o lugar de la Tierra donde e l Sol se encuentra en el cenit a la horadel Mximo Eclipse.

Los tiempos de comienzo y final del eclipse se indican mediante lneas

punteadas, a intervalos de una hora, con el horario en TiempoUniversal. Asimismo se indican, en color rojo, el Primer Contacto yltimo Contacto, que sealan los lugares de la Tierra donde, respectiva-mente, tienen lugar el primer y ltimo contacto con la sombra lunar.

7/31/2019 72189072 Eclipses FECYT

34/57

En el mapa se pueden ver las regiones espaolas afectadas por e l se. El eclipse ser anular en una banda que cruzar la Pennsula doeste a sudeste, abarcando la Comunidad G allega, Castilla-Le

Castilla-La Mancha, la Comunidad de Madrid y Valencia.Desde elde regiones el eclipse se ver como parcial, aunque muy intenso, eto en Canarias, donde alcanzar como mximo un 50% de ocultPara la pennsula, el eclipse comenzar hacia las 7:30 TU y finahacia las 10:30 TU El mximo, o momen to de mayor ocultacin, shora intermedia entre ambos instantes, esto es, hacia las 9:00 TCanarias, al ser parcial, el eclipse tendr menor duracin. Comehacia las 7:45 TU y acabar poco despus de las 10:00 TU.

Qu estudiar?

Los eclipses solares, particularmente los totales, ofrecen una oportunica para realizar una gran variedad de observaciones y experimenpesar de la brevedad de la fase central.Algunos de estos estn enfoal estudio del mismo Sol y del espacio circundante y otros, en su sems amplio, tienen que ver con la interrelacin con nuestro planeta

Adems, satlites artificiales como el SOH O, que vigilan al Sol en sas longitudes de onda, ofrecen una referencia de comparacin entobservaciones de estaciones terrestres y las del espacio.

Estos son, de una manera general, los estudios que pueden llevcabo sobre los eclipses solares:

El Sol como cuerpo astronmico:

Estudios en la corona solar (los ms abundantes), que comovisto en la introduccin, tiene una temperatura media de 1.00C, no siendo an bien conocido el mecanismo de su calentato. En tre estas investigaciones pueden citarse: densidad y estras de la corona, ondas de choque, interrelacin corona-prorancias, materia fra coronal ( a 800.000 C!), campos magnmateria neutra en la corona interna, polarizacin.

ECLIPSES

7/31/2019 72189072 Eclipses FECYT

35/57

esta medida. Estos estudios pueden permitir responder a la cues-tin de si el tamao del Sol vara con el tiempo.

Estudio del espacio y la materia que rodea al Sol (posible anillode polvo).

Comprobaciones de la teora de la relatividad general.

Interrelacin con la Tierra:

Perturbaciones gravitator ias en el sistema Tierra-Luna: su estudiopermite un mejora de la precisin en las Efemrides Astronmicas. Alteraciones meteorolgicas: presin, temperatura, humedad rela-

tiva, conductividad del aire. Este e s un campo donde el aficionadopuede colaborar con e l cientfico.

Alteraciones medioambientales: efectos pticos (cambios en elcolor y brillo del cielo), apar icin de las bandas de sombra, estudiosde la radiacin solar y su relacin con capas atmosfricas. Efectosqumicos en la atmsfera te rrestre,ya que una parte de la radiacinsolar es absorbida por par tculas (molculas y tomos), que cam-bian sus caractersticas segn sea d a o noche.

Reacciones y alteraciones en el comportamiento de la fauna y flora.

Aspectos histricos: los eclipses han sido ut ilizados como e lemen-tos de da tacin para fechar hechos histricos.

Aspectos etnogrficos: leyendas, mitos y creencias en la culturapopular y local.

Eclipses de LunaHemos visto anteriormente que la visibilidad de los eclipses de Soldepende de la situacin geogrfica del observador. Por el contrario, enlos eclipses de Luna e l fenmeno se observa desde cualquier lugar de

7/31/2019 72189072 Eclipses FECYT

36/57

FIGURA/26Imagen de la Luna sin eclipsar (a lai i d ) li d l b

observador, en los eclipses lunares stos sern los mismos indepentemente del lugar de observacin.

Tipos

Penumbrales: La Luna slo es tapada, parcial o totalmente, por la pebra terrestre. En cualquier caso, el oscurecimiento de la imagen lumuy leve y solo perceptible si hay un gran porcentaje de ocultacinra 26). Por esta misma razn es muy difcil apreciar los contactos del

se. Este t ipo de eclipse es poco importante y como se ha mencionadarriba a menudo no se cita en los calendarios populares.

ECLIPSES

Parciales: Nuestro satlite natural resulta oculto en parte por la uterrestre. El borde de la umbra es oscuro, y perfectamente discerlos instantes de los contactos, aunque presenta una borrosidad debque la Tierra posee una atmsfera que difumina la definicin detorno de su sombra ( figura 28).

Totales: La Luna penetra completamente en la umbra de la TDebido a que e l dimetro de nuestro planeta es cuatro veces mayoel lunar, su sombra tambin es mucho ms ancha, por lo que la totade un eclipse lunar puede prolongarse hasta 104 minutos (figura 2

FIG

7/31/2019 72189072 Eclipses FECYT

37/57

Cmo se ven?

Eclipse penumbral: Como se ha mencionado ms arriba, no resultan dis-

FIGUR

Composicin fotogrfica del eclunar del 16 de mayo de

Imgenes tomadas al comienzoderecha), medio y fin al (a la izqu

de la tota(Imagen J.C. Casado-She

FIGURDiferentes tipos de eclipses lunarenombran con letras los diversos co

tos de cada eclipse y la posicin

medio del fenmeno excepto eclipse t otal (IV). Trayectoria I (epenumbral parcial) A: comienz

eclipse, B: medio del eclipse pebral, C: final del eclipse. Trayecto

(eclipse penumbral total), en este se no se indica el comienzo y final

fase penumbral total, por coincidicon el medio. A: comienzo del ec

B: medio; C: final del ecTrayectoria III (eclipse parc

comienzo del eclipse penumbr

comienzo del eclipse umbral eclipse parcial; C: medio del ec

parcial; D: final del eclipse parcial eclipse umbral; E: final del ec

penumbral. Trayectoria IV (etotal) A: comienzo del eclipse pe

bral; B: comienzo del eclipse umbri d l t t lid d D fi l

FIGURA/27

FIGURA/28

7/31/2019 72189072 Eclipses FECYT

38/57

FIGURA/29Desarrollo del eclipse total de Luna del4 d b il d 1996 d t i t

Eclipse parcial: Despus de la fase penumbral, que dura aproximmente una hora, la umbra se muestra oscura y su borde curvadovisible, aunque ste presenta una falta de definicin. Con el t eles

es posible apreciar el avance de la umbra tapando la superficie lusus detalles orogrficos, como crteres y montaas.

Eclipse total: El eclipse se inicia como un eclipse penumbral, contido con una fase de eclipse umbral. Una vez que la umbra cubrcompleto el disco de la Luna, ste no desaparece sino que tomcoloracin rojiza, aunque los tonos y el brillo en esta fase de totavaran de un eclipse a otro. Por trmino medio la iluminacin de la

desciende unas 10.000 veces en la to talidad, hacindose visibles todestrellas del firmamento como si no hubiera Luna. La causa de qdisco lunar an presente una iluminacin se debe a la atmsfera ttre, que acta como una lente re fractando rayos solares y desvinhacia la Luna. La coloracin rojiza se produce por una absorcinatmsfera de nuestro planeta, ms acusada en el azul que en el rocapa de ozono, la presencia de polvo de origen volcnico y el esta

la atmsfera por la zona donde pasan los rayos solares durante el se, as como la actividad solar, son los principales responsables cambios observados de un eclipse a ot ro en cuanto a la luminosidacoloracin del disco lunar totalmen te eclipsado. Tras la totalidumbra se retira como en un eclipse parcial y termina con unapenumbral (figura 29).

ECLIPSES

7/31/2019 72189072 Eclipses FECYT

39/57

Mapas de eclipses

Al igual que en los eclipses solares, para r epresentar las zonas de la

Tierra donde ser visible el eclipse de Luna se emplean unos mapas delmundo donde se trazan unas curvas que muestran las regiones afectadaspor el eclipse.

La proyeccin cartogrfica que se emplea es la cilndrica de Mercator,la ms comn para representar el mundo globalmente. En ella se mues-tran fielmente las zonas ecuatoriales, pero deforma y aumenta las dis-tancias paulatinamente hacia las regiones polares.

Como ejemplo se ha elegido el eclipse total de Luna del 8-9 de noviembrede 2003, el propuesto para realizar la prctica de observacin (figura 30).

FIGURA/30

La regin donde ser visible por completo todo el desarrollo del fen-meno (zona central ms sombreada) aparece sealada con la letra V

C S S

7/31/2019 72189072 Eclipses FECYT

40/57

El grupo de regiones situadas a la derecha del mapa, entre la zone I aparecen ba jo el rtulo Eclipse a la puesta de la Luna. Sigque una determinada fase del eclipse ocurre cuando la Luna se

poniendo por el horizonte del lugar. Anlogamente, a la izquierdmapa, hay otras zonas delimitadas por curvas bajo el rtu lo Eclla salida de la Luna, que indica las regiones de la Tierra donde ouna fase del eclipse a la salida de la Luna por e l horizonte local.

Las curvas tienen el siguiente significado:

P1 : Lmite de la regin donde se observa la entrada en la penumO1 : Lmite de la regin donde se observa la entrada en la umbraT1 : Lmite de la regin donde se observa el comienzo de la totalT2 : Lmite de la regin donde se observa el final de la totalidad.O2 : Lmite de la regin donde se observa la salida de la umbra.P2 : Lmite de la regin donde se observa la salida de la penumbr

El asterisco, situado ap roximadamente en el centro de la regin

indica el lugar de la Tierra donde ser visible la Luna en el cenitmedio de la totalidad.

Como se puede ver, desde todo el territor io espaol ser visible else por completo en muy buenas condiciones, sobre todo en Canpor hallarse la Luna a gran altura sobre el horizonte en la totalida

Cmo ver el eclipse, por ejemplo,un observador situado en Los

les (EEUU)? Mirando al mapa vemos que Los ngeles se encuentre las curvas O 1 y T1, muy cerca del lmite de esta ltima y en lade Eclipse a la salida de la Luna. El observador no ver la primerpenumbral ni prcticamente toda la primera fase umbral. La Luna por el horizonte muy poco antes del comienzo de la totalidad, puda partir de ese momento ver el resto del desarrollo del eclipse.

Qu estudiar?

Mediante la observacin de la Luna en la totalidad es posible esel estado de la atmsfera de la Tierra ya que como hemos visto

ECLIPSES

7/31/2019 72189072 Eclipses FECYT

41/57

franceses Chalonge y Barbier mostraron que el ozono de nuestra atms-fera abunda especialmente entre los 20 y 30 km de altura.

Otro aspecto pa ra estudiar proviene de que las estrellas ocultadas por laLuna permiten refinar el estudio del movimiento de nuestro satlite ensu rbita alrededor de la Tierra. Durante un eclipse lunar son visiblesmuchas ms estrellas que en condiciones normales, por lo que se puedenobservar un buen nmero de ocultaciones.

Segn observaciones que datan del siglo XVIII, parece producirse unavariacin en el tamao de la sombra de la Tierra. Este apasionante estu-

dio puede realizarse cronometrando el mayor nmero posible de inmer-siones y emersiones en la umbra de accidentes lunares, como crteres.Esta observacin es sencilla de realizar, siendo la que proponemos comoactividad para e l eclipse total de Luna del 8-9 de noviembre de 2003.

Bibliografa e informacinen Internet

BIBLIOGRAFA

A cont inuacin citamos algunos textos especializados de inters. Sonmuy escasas las obras en espaol sobre eclipses, aunque normalmenteen cada libro de astronoma se dedica un captulo a este respecto, conmayor o menor rigurosidad.

SERRA-RICART, M. et al. Eclipses. Tras la som bra de la L una.Shelios, 2000. Ameno y vistoso libro sin perder rigurosidad, dedicadoespecialmente a expediciones para observar eclipses totales de Sol.

GIL CHICA, F.J. Teora de eclipses, ocultaciones y trnsitos.

Universidad de A licante, Murcia, 1996. Tratado sobre la teora de

eclipses y cuerpos ocultantes en genera l. Se trata de un libro que des-arro lla con detalle el aspecto matemtico de estos fenmenos, por loque exige un conocimiento avanzado de las matemticas.

La bibliografa ms amplia sobre el tema se encuent ra en ingls:

ECLIPSES

7/31/2019 72189072 Eclipses FECYT

42/57

(USA), 1987. Canon o catlogo de referencia realizado por uno mejores especialistas, Fred E spenak. Contiene datos y mapas de los eclipses solares entre 1986 y 2035 con detalle e informacin

ral del pe riodo 1901-2100.

ESPENAK, F. Fifty Year Canon of L unar Eclipses:1986-2035. NReference Publication 1216. Sky Publishing Corporation, Camb(USA), 1987. Canon que contiene datos y mapas de todos los eclunares ent re 1986 a 2035 con detalle e informacin genera l del do 1901-2100.

MEEUS, J.Elements of solar eclipses 1951-2200. Willmann-BelRichmond (U SA). Contiene los elementos besselianos de loeclipses solares en tre 1951 y 2200, que permiten calcular las cirtancias generales y locales de los mismos. Las frmulas, de alta dcisin, han sido desarrolladas por el Bureau des Longitudes de Tambin existe una versin en disquete con los elementos grabaunque sin rutina para su empleo, que debe ser programada.

GU ILLERMIER, P. y KOUTCHMY, S. Total Eclipses. SpringerCiencia, observaciones, mitos y leyendas sobre los eclipses, espmente los totales de Sol. Un magnfico libro para quien quiera ader ms sobre los eclipses y su observacin.

REYNOLDS, M.D. y SWEETSIR, R.A. Observe eclipses. ObAstronomical League Publications, Washington (U SA),

Excelente obra de divulgacin y manual de observacin, cubrtodos los aspectos que puede abarcar el aficionado. Se puede ada travs de la editorial que publica la revista americana SkyTelescope, Sky Publishing Corporation.

Por ltimo destacan las Publicaciones Tcnicas de la NASA, qpublican unos dieciocho meses antes de cada eclipse anular o

Recogen mapas, tablas,predicciones e informacin general y locallas circunstancias del eclipse en cuestin. Para mayor informacingirse a Fred Espenak, NASA/GSFC, Code 693, Greenbelt, MD (U SA) va e-mail : espenak@gsfc.nasa.gov

ECLIPSES

DIRECCIONES DE INTERNET

7/31/2019 72189072 Eclipses FECYT

43/57

DIRECCIONES DE INTERNET

En espaol:

http://www.shelios.com Expediciones de carcter cientfico-divulgati-vo, con una componente de aventura, alrededor de toda la Tierra paraobservar y registrar espectculos naturales como eclipses, tormentasde meteoros, auroras polares y otros fenmenos astronmicos.

http://www.skylook.net Informacin y expediciones sobre eclipses yotros fenmenos con un lbum temtico de imgenes.

http://www.saros.org Expediciones cientficas para observar eclipsesy otros eventos astronmicos.

http://www.astronomia-e.com Sitio de la revista Tribuna deAstronoma y Universo. Informacin general y efemrides sobrefenmenos celestes como eclipses.

En ingls:

http://sunearth.gsfc.nasa.gov/eclipse/eclipse.html Probablemente elms completo sitio que existe sobre eclipses. Aqu se encuentra enlnea los catlogos solares y lunares de miles de aos. Mucha infor-macin y vnculos de inters.

http://eclipse.span.ch/eclipse.htm Expediciones e imgenes en directopor el cazador suizo de eclipses Olivier Staiger.

http://www2c.biglobe.ne.jp/~takesako/cal/emapwin_eng.htm Programapara Windows sobre eclipses solares que muestra con datos y grficostodos los eclipses ent re e l 3.000 A.C. y el 3.000 D.C.

http://skyandtelescope.com/observing/objects/eclipses/ Instruccionespara la observacin de eclipses de la revista americana Sky & Telescope.

http://www.williams.edu/Astronomy/IAU_eclipses/Pgina sobre eclip-ses de la U nin Astronmica Internacional (IAU ), con referencias y

Paso de la sombra terrestre por detallesACTIVIDAD:

7/31/2019 72189072 Eclipses FECYT

44/57

Paso de la sombra terrestre por detallesde la superficie lunar

8-9 NOVIEMBRE 2003

Introduccin

Un eclipse total de Luna es un fenmeno llamativo para aquellopueden verlo con un buen cielo despejado.

Durante la totalidad o fase total, nuestro satlite se encuentra duvarias decenas de minutos sumergido en el cono de umbra de la TPese a ello, como se ha explicado anteriormente, la Luna no suele a desaparecer, sino que su brillo se atena espectacularmente -hapunto de hacerse visibles todas las estrellas del firmamento comoestuviera la Luna- , tomando una coloracin rojiza.

La visibilidad de la Luna depende de las condiciones atmosfricas

Tierra . Y particularmente del estado de transparencia de las capasriores de la atmsfera, las cuales, en ocasiones, estn contaminadapolvo terrestre o nubes.

Por ejemplo, los observadores que presenciaron el eclipse total de Lu16 de junio de 1816 declararon que la imagen lunar desapareci por coto.Este hecho se explica por qu en la primavera de 1815,el volcn Tam

de la Isla de Sumbawa,en Indonesia, haba explotado en una de las msdes erupciones de la historia, lanzando a la atmsfera gran cantidad dezas que ocultaron la visibilidad del disco lunar durante la totalidad.

Datos generales

La fase total del segundo eclipse lunar del ao 2003 (el primero tuvoel 16 de mayo) suceder con la Luna muy cerca del borde sur de la uterrestre, por lo que tendr lugar una totalidad corta (25 minutos) y pblemente una imagen lunar mucho ms brillante que la del eclipse de

ACTIVIDAD:ECLIPSE TOTALDE LUNA

L f b l l 22 15 T U ( i h C i

7/31/2019 72189072 Eclipses FECYT

45/57

La fase penumbral comenzar a las 22:15 T.U. (misma hora en Canar ias,23:15 en el resto de E spaa) del 8 de noviembre, pero seguramente noser perceptible una disminucin del br illo del disco lunar hasta las 23

T.U. La fase pa rcial comenzar a las 23:33 T.U, comenzando a ocultarselos detalles superficiales lunares, como crteres, al paso de la umbraterrestre. La to talidad comenzar a la 1:06 TU y durar hasta la 1:31 TU,ya del da 9 de noviembre. La fase parcial y penumbral finalizarn , res-pectivamente, a las 3:05 TU y 4:22 TU (figura 31).

FIGURP i i d l L t d l

FIGURA/31

El eclipse completo ser visible desde Europa, gran parte de frica y lazona oriental del continente americano. La Luna se pondr por el hori-zonte en diferentes fases del eclipse para los observadores asiticos.Para las zonas del oeste de E stados y Unidos y Canad, en cambio, laLuna estar saliendo por el horizonte en diversas fases parciales del

Observacin del paso de la sombra terrestreACTIVIDAD:

7/31/2019 72189072 Eclipses FECYT

46/57

Observacin del paso de la sombra terrestrepor detalles superficiales lunares

Introduccin

Pierre de La H ire seal en 1702, mediante observaciones de eclunares, que la sombra de la Tierra era, en promedio, un 2,5% mde lo que debera ser. Muchos observadores posteriores confirmeste resultado as como la variacin del tama o de la sombra t erde un eclipse lunar a otro. Aunque el fenmeno pare ce estar re

nado con la atm sfera ter restre, no se conocen an con exactitumecanismos de esta variacin. Incluso existen algunas ideas altevas acerca del agrandamiento de la sombra ter restre basadas en rimentos de laboratorio que muestran que podra ser una ilusinca. Pero todava no hay conclusiones definitivas, por lo que haseguir observando.

El estudio del tamao de la sombra terrestre puede ser realizadnomet rando los tiempos en que la umbra t errestre entra y sale poteres y otros de talles super ficiales lunares dur ante las fases parde un eclipse tota l de Luna. Este tipo de observacin es muy sede llevar a cabo, estando al alcance de cualquier persona que diga de un pequeo te lescopio.Tan solo conviene atender cierta s noque se tratan a continuacin. Se anima a realizar esta observacmayor nmero posible de observadores, ya que con gran cantid

resultados es posible efectuar anlisis estadsticos para su posestudio.

Por supuesto, esta interesante observacin puede realizarse duotros eclipses totales de Luna.

Objetivos

Generales

1 Aprender a utilizar el telescopio astronmico tanto desde el

ACTIVIDAD:ECLIPSE TOTALDE LUNA

2 Aprender a estimar las condiciones atmosfricas en observacin

7/31/2019 72189072 Eclipses FECYT

47/57

2. Aprender a estimar las condiciones atmosfricas en observacintelescpica: transparencia atmosfrica y turbulencia.

3. Organizar la preparacin del material y el instrumental, as como delos procedimientos necesarios para realizar una observacin te lesc-pica de carcter cientfico.

4. Realizar un trabajo observacional en equipo siguiendo una metodologa.

Especficos

1. Reconocer con un telescopio detalles superficiales lunares.

2. Efectuar cronometrajes del paso de la sombra terrestre sobre crte-res lunares siguiendo una metodologa propuesta.

3. Trasladar los datos de observaciones a un Informe de Observacinestandarizado.

Instrumental y material necesario

Se necesita un telescopio astronmico de cualquier tipo, preferiblemen-te con seguimiento automatizado. El aumento debe ser el mximo quepermita una visin del disco lunar al completo. Si el telescopio fuera de

abertura grande, proporcionando una imagen muy luminosa, puede uti-lizarse un filtro lunar o un filtro de densidad neutr a para a tenuar el bri-llo de la imagen lunar.

Asimismo es necesario algn reloj digital con visualizacin de segundosy sincronizado con seales horarias o un patrn de tiempo (vase msabajo software y recursos en Internet). Para que tenga validez cient-fica la precisin del cronometraje de cada crter debe ser de 0,1 minu-

tos o 6 segundos.

Puede resultar muy til una grabadora de sonidos para realizar el registro delos contactos vocalmente, sobre todo cuando se trate de un observador solo.

necesaria su identificacin previa con toda seguridad varios dasACTIVIDAD:

7/31/2019 72189072 Eclipses FECYT

48/57

necesaria su identificacin previa con toda seguridad varios dasde la fecha del eclipse (en el apartado Lista de crteres con tieprevistos incluimos una imagen de la Luna Llena con los crterestificados). De todas maneras debe tenerse en cuenta que en faLuna llena resultar ms difcil la identificacin de los crAsimismo hay que advertir que habitualmente los mapas lunaresran con el sur hacia arriba, de la misma manera en que se muestrcuerpos celestes en los telescopios astronmicos.

Por ltimo no debe o lvidarse el equipo necesario habitual para obciones astronmicas nocturnas: elementos de escritura, linterna, ro

abrigo, etc.

Metodologa de observacin

Como se ha indicado anteriormente, el observador debe reconocer a feccin los crteres que vaya a cronometrar. Es ms conveniente ate

a unos pocos bien identificados que intentar abarcar una lista ms ex

Uno de los crteres ms fciles de identificar es Platn (aproximadaen el medio de la figura 32). Este crter de 101 km de dimetro se entra cerca del centro del disco lunar pero situado hacia el borde o norte de ste. Muy cerca de l se hallan los montes Tenerife, una cmontaosa que alcanza 1.450 m de altitud, extendindose ms de 10

Para cada crter hay que cronometrar el paso de la umbra por sus dodes opuestos,esto es,dos cronometrajes de contacto a la entrada en la u(inmersin) y otros dos a la salida de sta (emersin), aunque en este sdo caso resultar ms difcil el cronometraje por estar oculto el crter umbra terrestre. Si el crter es de dimensiones pequeas, solo ser pcronometrar un contacto en la inmersin y otro en la emersin del crque no presentar dimensiones suficientes para apreciar los bordes.

Debe tenerse en cuenta que el borde de la umbra es difuso y segurate provocar una ligera indeterminacin en la apreciacin del conta

Como hemos mencionado se deber disponer de un reloj sincron

ACTIVIDAD:ECLIPSE TOTALDE LUNA

7/31/2019 72189072 Eclipses FECYT

49/57

1) Con grabadora. Es el ms adecuado para un solo observador. Setrata de dejar en marcha una grabadora de sonidos (recurdeseponer una cinta de suficiente duracin, por ejemplo, una cara de lacinta para la inmersin y la otra para la emersin, as como pilas nue-vas).A l comienzo de la grabacin se har una lectura de la hora (consegundos) y seguidamente, sin dejar de grabar (por lo tanto debedesconectarse el modo activacin de la grabacin po r voz de cier-

tas grabadoras) se ir nombrando el crter y sealando sus contac-tos. Lo ideal sera disponer de un receptor de radio de onda corta ysintonizar una emisora que transmita seales horarias continuas.Posteriormente se escuchar la grabacin, y basndose en la horainicial registrada solo restar cronometra r los tiempos de contacto

FIGURP i i t d l t Pl

FIGURA/32

2) A vista y odo. La observacin puede realizarse en equipos dACTIVIDAD:

7/31/2019 72189072 Eclipses FECYT

50/57

) y p q ppersonas. Una ser el observador, quien estar al ocular del tepio, identificando el crter dir el instante en que se produce etacto. La otra persona actuar de anotador, apuntando la hoque e l observador indica cada contacto.

Lista de crteres con tiempos previstos

A continuacin se muestra una lista de los tiempos de inmersemersin previstos para 15 crteres lunares en el eclipse del 8noviembre de 2003:

ECLIPSE TOTALDE LUNA

23:40 Aristarco 01:51 Grimal23:46 Grimaldi 01:59 Tycho23:48 Kpler 02:08 Kpler23:50 Platn 02:10 Aristar

23:51 Pytheas 02:18 Coprn23:53 Timocharis 02:21 Pythea23:55 Coprnico 02:26 Timoch23:59 Aristteles 02:33 Platn00:01 Eudoxo 02:36 M anilio00:07 M anilio 02:40 M enel00:10 M enelao 02:42 Eudox00:14 Plinio 02:43 Aristt00:24 Proclo 02:44 Plinio00:28 Taruntio 00:34 Tycho00:34 Tycho 02:55 Proclo

T.U. de la inmersin Crter T.U. de la inmersin Crter

Debemos recalcar que esta lista es slo orienta tiva y que en ningndebe suponer una influencia para el observador. Asimismo, si se rla observacin en un grupo, cada observador debe situarse a sufidistancia del otro para consignar sus observaciones independiente

te de los dems.

En la imagen lunar de la figura 33 se ident ifican estos crter es mete una numeracin que se corresponde a esta lista:

(brillante) - 8: Platn (grande, oscuro) - 9:Aristteles - 10: Eudoxo - 11:

7/31/2019 72189072 Eclipses FECYT

51/57

( ) (g )Manilio - 12: Menelao (brillante) - 13: Plinio - 14: Taruntio (brillante ) -15: Proclo (brillante).

FIGURSituacin de los crteres propu

para realizar el cronome traje deld l b t t d t l

FIGURA/33

Envo y anlisis de las observaciones

Los partes o informes de las observaciones realizadas pueden enviarse

a la atencin del Sr. Miquel Serra R icart a las siguientes direcciones:

1. E-mail:

mserra@ot.iac.es

Todos los datos recibidos sern analizados estadsticamente y los ACTIVIDAD:

7/31/2019 72189072 Eclipses FECYT

52/57

tados incluidos en el portal web de l Instituto de A strofsica de Can

Software y recursos en Internet

Software

Estos programas para ordenador pueden descargarse de Internet las direcciones que se indican y son de uso libre ( freeware):

Virtual Moon Atlas (http:/www.geocities.com/jpvcVMA /ES_index.html). Para sistema operat ivo Windows 95 y sures, en espaol. Excelente atlas digital lunar para observacin y ede nuestro satlite. Posee funciones interesantes como zoom, ditipos de mapas,fases,base de datos de formaciones lunares,libracetc.Tambin est disponible un tutorial para su aprendizaje.

Wineclipse (http://home.ccc.atheinzscs/eclipse.zip). Para sistemarativo Windows, en ingls. Calcula eclipses solares y lunares, prcionando datos numricos de cada uno de ellos. Rea liza un trsobre un mapa de la Tierra que muestra las zonas de visibilidafenmeno.

Programas de eclipses. (http:/www.britastro.org/lunareclipses.exe). Para sistema operativo MS-DO S, en ingls. Paquetres programas. SOLE CL es un programa grfico para eclipsesres que muestra diversos datos y el aspecto del Sol para unadeterminada. LUNE CL muestra eclipses penumbrales, parcitotales de Luna. Representa grficamente la penumbra y uterr estres en relacin al disco lunar a la hora escogida. Asimrepresenta la posicin de hasta 26 detalles lunares. MOONECLza una prediccin de los tiempos de paso de la umbra terrestr

diversos detalles super ficiales lunares (se pueden emplear hastaen eclipses de Luna. Genera una lista con los nombres de los dey los horarios en forma de archivo de texto tabulado.

ECLIPSE TOTALDE LUNA

Recursos en Internet

7/31/2019 72189072 Eclipses FECYT

53/57

Hora de precisin (http://www.time.gov/timezone.cgi?UTC/s/0/java).Aparte de las seales horarias que se transmiten mediante diversasemisoras de radio se puede recurrir a esta direccin de Internet queda la hora directamente en Tiempo U niversal (T.U.) con una precisinde 0,6 segundos.

Observatorio Lunar Theodore, en Australia (http://netspeed.com.au/minnah/LEOx.html). Uno de los estudios que se realizan es la varia-cin del tamao de la sombra t errestre, observable durante eclipses de

Luna. Mucha informacin sobre estudios lunares.

Consolidated Lunar Atlas (http:/www.lpi.usra.edu/research/cla/index.shtml). Atlas lunar fotogrfico disponible por zonas y paradiferentes ngulos de iluminacin solar.

INFORME DE OBSERVACIN ECLIPSE TOTAL DE LUN A 8-9 NOV IEMBRE 2

CRONOMETRAJE PASO DE LA UMBRA TERRESTRE POR CRTERES LUNAAPNDICE I

7/31/2019 72189072 Eclipses FECYT

54/57

CRONOMETRAJE PASO DE LA UMBRA TERRESTRE POR CRTERES LUNA

Observador Anotador

Lugar de observacin

Datos de Contacto

Direccin

Tel. E-mail

Grupo o Asociacin Astronmica

Direccin

Tel. E-mail

Telescopio

Tipo Abertura Aumentos

Filtros

Porcentaje de cielo cubierto (%)

Notas generales

Crter Inmersin (I)Emersin (E)Contacto(P, M , S)

Hora T.U.(hh:mm:ss) Notas

EXPLICACIONES PARA CUMPLIMENTAR EL INFORME DE

OBSERVACIONE S ECLIPSE TOTAL D E LU NA 8-9 NOVIEMBRE 2003APNDIC

7/31/2019 72189072 Eclipses FECYT

55/57

CRONOMETRAJE DE PASO DE LA UMBRA TERRESTRE POR

CRTERE S LUNARESObservador: Nombre completo del observador

Anotador: Nombre completo de l anotador (si lo hubiera).

Datos de contacto:Consignarlos si no se pertenece a un grupo de obser-vacin o asociacin astronmica.

Grupo o asociacin astronmica: Nombre del Grupo o asociacin astro-nmica a la que se pertenece, con sus datos de contacto.

Telescopio: Tipo: Clase de telescopio: refractor, reflector, catadiptrico.

Abertura: dimetro del objetivo en milmetros.

Aumentos:Aumentos con que se rea liza la observacin.Filtros: Tipo de filtro, si se ut ilizara.

Porcentaje de cielo cubierto: Calidad de l cielo visible a simple vista, por-centaje del cielo cubierto por nubes (cielo despejado 0%).

Notas generales: cualquier resea de inte rs relativa a la observacin engeneral, si la hubiera.

Crter: Nombre del crter.

Inmersin (I), Emersin (E): indicar si se trata de la inmersin, escri-biendo una I, o de la emersin, con una E.

Contacto: Indicar si se tra ta del contacto para borde p rimero o prece-dente (P), en el sentido de avance o retirada de la umbra, contacto paraun crter pequeo (M) o borde final o siguiente (S).

Hora T.U.: Hora en Tiempo Universal con la precisin de 0,1 minutos (6segundos): la Hora Universal se obtiene, para la fecha del eclipse,en la penn-sula Ibrica restando 1 hora del Tiempo Civil En Canarias ambas coinciden

EJEMPLO DE CUMPLIMENTACIN DEL INFORMEOBSERVACIN

APNDICE II

7/31/2019 72189072 Eclipses FECYT

56/57

OBSERVACIN

En este ejemplo nicamente se resea lo referente a los contactos crteres observados.

Supongamos que se han observado los crteres Platn y Mene laoPlatn se han cronometrado los contactos de sus dos bordes inmersin y en la emersin. En Menelao solo se ha cronometracontacto en la inmersin y otro en la emersin, al ser de peqdimensiones y no poder distinguirse sus bordes.

Crter Inmersin (I)Emersin (E)Contacto(P, M , S)

Hora T.U.(hh:mm:ss) Notas

Platn I P

I

I

E

E

E

S

M

P

S

M

23:50:03

23:50:14

00:10:21

02:33:08

02:33:18

02:40:32

Platn

Platn

Platn

Menelao

Menelao

7/31/2019 72189072 Eclipses FECYT

57/57

www.fecyt.es