Un eclipse solar ocurre cuando la Luna pasa entre la Tierra y el Sol , oscureciendo así la visión del Sol desde una pequeña parte de la Tierra, total o parcialmente. Tal alineación ocurre aproximadamente cada seis meses, durante la temporada de eclipses en su fase de luna nueva , cuando el plano orbital de la Luna está más cercano al plano de la órbita de la Tierra . [1] En un eclipse total , el disco del Sol está completamente oscurecido por la Luna. En los eclipses parciales y anulares, solo una parte del Sol está oscurecida. A diferencia de un eclipse lunar , que puede verse desde cualquier lugar del lado nocturno de la Tierra, un eclipse solar solo puede verse desde un área relativamente pequeña del mundo. Como tal, aunque los eclipses solares totales ocurren en algún lugar de la Tierra cada 18 meses en promedio, se repiten en un lugar determinado solo una vez cada 360 a 410 años.
Si la Luna estuviera en una órbita perfectamente circular y en el mismo plano orbital que la Tierra, habría eclipses solares totales una vez al mes, en cada luna nueva. En cambio, debido a que la órbita de la Luna está inclinada unos 5 grados con respecto a la órbita de la Tierra, su sombra generalmente no alcanza a la Tierra. Por lo tanto, los eclipses solares (y lunares) ocurren solo durante las temporadas de eclipses , lo que resulta en al menos dos y hasta cinco eclipses solares cada año, no más de dos de los cuales pueden ser totales. [2] [3] Los eclipses totales son más raros porque requieren una alineación más precisa entre los centros del Sol y la Luna , y porque el tamaño aparente de la Luna en el cielo a veces es demasiado pequeño para cubrir completamente al Sol.
Un eclipse es un fenómeno natural . En algunas culturas antiguas y modernas, los eclipses solares se atribuían a causas sobrenaturales o se consideraban malos augurios . Las predicciones de eclipses por parte de los astrónomos comenzaron en China ya en el siglo IV a. C.; ahora se pueden predecir eclipses con gran precisión cientos de años después.
Mirar directamente al Sol puede provocar daños permanentes en los ojos, por lo que se utilizan protección ocular especial o técnicas de observación indirecta para ver un eclipse solar. Solo la fase total de un eclipse solar total es segura para ver sin protección. Los entusiastas conocidos como cazadores de eclipses o umbrafilos viajan a lugares remotos para ver eclipses solares. [4] [5]
La distancia entre el Sol y la Tierra es aproximadamente 400 veces la distancia entre la Luna y el Sol, y el diámetro del Sol es aproximadamente 400 veces el diámetro de la Luna. Como estas proporciones son aproximadamente las mismas, el Sol y la Luna vistos desde la Tierra parecen tener aproximadamente el mismo tamaño: aproximadamente 0,5 grados de arco en medida angular. [6]
La órbita de la Luna alrededor de la Tierra es ligeramente elíptica , al igual que la órbita de la Tierra alrededor del Sol. Por lo tanto, los tamaños aparentes del Sol y la Luna varían. [7] La magnitud de un eclipse es la relación entre el tamaño aparente de la Luna y el tamaño aparente del Sol durante un eclipse. Un eclipse que ocurre cuando la Luna está cerca de su distancia más cercana a la Tierra ( es decir, cerca de su perigeo ) puede ser un eclipse total porque la Luna parecerá lo suficientemente grande como para cubrir por completo el disco brillante del Sol o fotosfera ; un eclipse total tiene una magnitud mayor o igual a 1.000. Por el contrario, un eclipse que ocurre cuando la Luna está cerca de su distancia más lejana de la Tierra ( es decir, cerca de su apogeo ) puede ser solo un eclipse anular porque la Luna parecerá ser ligeramente más pequeña que el Sol; la magnitud de un eclipse anular es menor que 1. [8]
Como la órbita de la Tierra alrededor del Sol también es elíptica, la distancia de la Tierra al Sol varía de manera similar a lo largo del año. Esto afecta el tamaño aparente del Sol de la misma manera, pero no tanto como la distancia variable de la Luna a la Tierra. [6] Cuando la Tierra se acerca a su distancia más lejana del Sol a principios de julio, es algo más probable que se produzca un eclipse total, mientras que las condiciones favorecen un eclipse anular cuando la Tierra se acerca a su distancia más cercana al Sol a principios de enero. [9]
Hay tres tipos principales de eclipses solares: [10]
Un eclipse total ocurre en promedio cada 18 meses [11] , cuando la silueta oscura de la Luna oscurece por completo la luz brillante del Sol, permitiendo que la corona solar, mucho más débil , sea visible. Durante un eclipse, la totalidad ocurre solo a lo largo de una estrecha trayectoria en la superficie de la Tierra. [12] Esta estrecha trayectoria se denomina trayectoria de totalidad. [13]
Un eclipse anular, al igual que un eclipse total, ocurre cuando el Sol y la Luna están exactamente alineados con la Tierra. Sin embargo, durante un eclipse anular, el tamaño aparente de la Luna no es lo suficientemente grande como para bloquear por completo al Sol. [6] Por lo tanto, no se produce la totalidad; el Sol aparece en cambio como un anillo muy brillante, o annulus , que rodea el disco oscuro de la Luna. [6] Los eclipses anulares ocurren una vez cada uno o dos años, no anualmente. [11] [14] El término deriva de la raíz latina anulus , que significa "anillo", en lugar de annus , que significa "año". [14]
Un eclipse parcial ocurre aproximadamente dos veces al año, [11] cuando el Sol y la Luna no están exactamente alineados con la Tierra y la Luna solo oscurece parcialmente al Sol. Este fenómeno generalmente se puede ver desde una gran parte de la Tierra fuera de la trayectoria de un eclipse anular o total. Sin embargo, algunos eclipses solo se pueden ver como un eclipse parcial, porque la umbra pasa por encima de las regiones polares de la Tierra y nunca intersecta la superficie de la Tierra. [6] Los eclipses parciales son prácticamente imperceptibles en términos del brillo del Sol, ya que se necesita una cobertura de más del 90% para notar cualquier oscurecimiento. Incluso con el 99%, no sería más oscuro que el crepúsculo civil . [15]
Un eclipse híbrido (también llamado eclipse anular/total) es una alternancia entre un eclipse total y un eclipse anular. En ciertos puntos de la superficie de la Tierra, aparece como un eclipse total, mientras que en otros puntos aparece como un eclipse anular. Los eclipses híbridos son relativamente raros. [6]
Un eclipse híbrido ocurre cuando la magnitud de un eclipse cambia durante el evento de menor a mayor que uno, por lo que el eclipse parece total en lugares más cercanos al punto medio y anular en otros lugares más cercanos al principio y al final, ya que los lados de la Tierra están un poco más alejados de la Luna. Estos eclipses son extremadamente estrechos en su ancho de trayectoria y relativamente cortos en su duración en cualquier punto en comparación con los eclipses totalmente totales; la totalidad del eclipse híbrido del 20 de abril de 2023 tiene una duración de más de un minuto en varios puntos a lo largo de la trayectoria de la totalidad. Al igual que un punto focal , el ancho y la duración de la totalidad y la anularidad son cercanos a cero en los puntos donde ocurren los cambios entre los dos. [16]
El término eclipse central se utiliza a menudo como término genérico para un eclipse total, anular o híbrido. [17] Sin embargo, esto no es del todo correcto: la definición de eclipse central es un eclipse durante el cual la línea central de la umbra toca la superficie de la Tierra. Es posible, aunque extremadamente raro, que parte de la umbra se cruce con la Tierra (creando así un eclipse anular o total), pero no su línea central. Esto se denomina entonces eclipse total o anular no central. [17] Gamma es una medida de cuán centralmente incide la sombra. El último eclipse solar no central (umbral pero) fue el 29 de abril de 2014. Este fue un eclipse anular. El próximo eclipse solar total no central será el 9 de abril de 2043. [ 18]
Las fases visuales observadas durante un eclipse total se denominan: [19]
Los diagramas de la derecha muestran la alineación del Sol, la Luna y la Tierra durante un eclipse solar. La región gris oscura entre la Luna y la Tierra es la umbra , donde el Sol está completamente oscurecido por la Luna. La pequeña área donde la umbra toca la superficie de la Tierra es donde se puede ver un eclipse total. El área gris claro más grande es la penumbra , en la que se puede ver un eclipse parcial. Un observador en la antumbra , el área de sombra más allá de la umbra, verá un eclipse anular. [20]
La órbita de la Luna alrededor de la Tierra está inclinada en un ángulo de poco más de 5 grados con respecto al plano de la órbita de la Tierra alrededor del Sol (la eclíptica ). Debido a esto, en el momento de una luna nueva, la Luna generalmente pasará al norte o al sur del Sol. Un eclipse solar puede ocurrir solo cuando una luna nueva ocurre cerca de uno de los puntos (conocidos como nodos ) donde la órbita de la Luna cruza la eclíptica. [21]
Como se ha señalado anteriormente, la órbita de la Luna también es elíptica . La distancia de la Luna a la Tierra varía hasta un 5,9% aproximadamente de su valor medio. Por tanto, el tamaño aparente de la Luna varía con su distancia a la Tierra, y es este efecto el que provoca la diferencia entre eclipses totales y anulares. La distancia de la Tierra al Sol también varía durante el año, pero se trata de un efecto menor (hasta un 0,85% aproximadamente de su valor medio). En promedio, la Luna parece ser ligeramente (2,1%) más pequeña que el Sol vista desde la Tierra, por lo que la mayoría (alrededor del 60%) de los eclipses centrales son anulares. Sólo cuando la Luna está más cerca de la Tierra que el promedio (cerca de su perigeo ) se produce un eclipse total. [22] [23]
La Luna orbita la Tierra en aproximadamente 27,3 días, en relación con un marco de referencia fijo . Esto se conoce como el mes sideral . Sin embargo, durante un mes sideral, la Tierra ha girado parte del camino alrededor del Sol, lo que hace que el tiempo promedio entre una luna nueva y la siguiente sea más largo que el mes sideral: es de aproximadamente 29,5 días. Esto se conoce como el mes sinódico y corresponde a lo que comúnmente se llama el mes lunar . [21]
La Luna cruza de sur a norte la eclíptica en su nodo ascendente , y viceversa en su nodo descendente. [21] Sin embargo, los nodos de la órbita de la Luna se mueven gradualmente en un movimiento retrógrado , debido a la acción de la gravedad del Sol sobre el movimiento de la Luna, y realizan un circuito completo cada 18,6 años. Esta regresión significa que el tiempo entre cada paso de la Luna por el nodo ascendente es ligeramente más corto que el mes sideral. Este período se llama mes nodical o dracónico . [25]
Por último, el perigeo de la Luna se mueve hacia adelante o precesando en su órbita y realiza un circuito completo en 8,85 años. El tiempo entre un perigeo y el siguiente es ligeramente más largo que el mes sideral y se conoce como mes anomalístico . [26]
La órbita de la Luna se cruza con la eclíptica en los dos nodos que están separados por 180 grados. Por lo tanto, la luna nueva ocurre cerca de los nodos en dos períodos del año con una diferencia de aproximadamente seis meses (173,3 días), conocidos como temporadas de eclipses , y siempre habrá al menos un eclipse solar durante estos períodos. A veces, la luna nueva ocurre lo suficientemente cerca de un nodo durante dos meses consecutivos como para eclipsar al Sol en ambas ocasiones en dos eclipses parciales. Esto significa que, en un año determinado, siempre habrá al menos dos eclipses solares, y puede haber hasta cinco. [27]
Los eclipses pueden ocurrir solamente cuando el Sol se encuentra a unos 15 a 18 grados de un nodo (10 a 12 grados para los eclipses centrales). Esto se conoce como límite de eclipse y se da en rangos porque los tamaños y velocidades aparentes del Sol y la Luna varían a lo largo del año. En el tiempo que tarda la Luna en regresar a un nodo (mes dracónico), la posición aparente del Sol se ha movido unos 29 grados, en relación con los nodos. [2] Dado que el límite de eclipse crea una ventana de oportunidad de hasta 36 grados (24 grados para los eclipses centrales), es posible que se produzcan eclipses parciales (o, en raras ocasiones, un eclipse parcial y uno central) en meses consecutivos. [28] [29]
Durante un eclipse central, la umbra de la Luna (o antumbra, en el caso de un eclipse anular) se mueve rápidamente de oeste a este a través de la Tierra. La Tierra también rota de oeste a este, a unos 28 km/min en el Ecuador, pero como la Luna se mueve en la misma dirección que la rotación de la Tierra , a unos 61 km/min, la umbra casi siempre parece moverse en una dirección aproximadamente oeste-este a través de un mapa de la Tierra a la velocidad de la velocidad orbital de la Luna menos la velocidad de rotación de la Tierra. [31]
El ancho de la trayectoria de un eclipse central varía según los diámetros aparentes relativos del Sol y la Luna. En las circunstancias más favorables, cuando un eclipse total ocurre muy cerca del perigeo, la trayectoria puede tener hasta 267 km (166 mi) de ancho y la duración de la totalidad puede ser de más de 7 minutos. [32] Fuera de la trayectoria central, un eclipse parcial se ve sobre un área mucho más grande de la Tierra. Normalmente, la umbra tiene entre 100 y 160 km de ancho, mientras que el diámetro de la penumbra supera los 6400 km. [33]
Los elementos besselianos se utilizan para predecir si un eclipse será parcial, anular o total (o anular/total), y cuáles serán las circunstancias del eclipse en un lugar determinado. [34] : Capítulo 11
Los cálculos con elementos besselianos pueden determinar la forma exacta de la sombra de la umbra sobre la superficie de la Tierra. Pero la longitud en la que caerá la sombra sobre la superficie de la Tierra es una función de la rotación de la Tierra y de cuánto se ha ralentizado esa rotación con el tiempo. En la predicción de eclipses se utiliza un número llamado ΔT para tener en cuenta esta ralentización. A medida que la Tierra se ralentiza, ΔT aumenta. ΔT para fechas futuras solo se puede estimar de forma aproximada porque la rotación de la Tierra se ralentiza de forma irregular. Esto significa que, aunque es posible predecir que habrá un eclipse total en una fecha determinada en el futuro lejano, no es posible predecir en el futuro lejano exactamente en qué longitudes será total ese eclipse. Los registros históricos de eclipses permiten realizar estimaciones de valores pasados de ΔT y, por tanto, de la rotación de la Tierra. [34] : Ecuación 11.132
Los siguientes factores determinan la duración de un eclipse solar total (en orden decreciente de importancia): [35] [36]
El eclipse más largo que se ha calculado hasta ahora es el del 16 de julio de 2186 (con una duración máxima de 7 minutos y 29 segundos sobre el norte de Guyana). [35]
Un eclipse solar total es un evento poco común, que se repite en algún lugar de la Tierra cada 18 meses en promedio, [38] aunque se estima que se repite en cualquier lugar dado solo cada 360–410 años en promedio. [39] El eclipse total dura solo un máximo de unos pocos minutos en cualquier lugar porque la umbra de la Luna se mueve hacia el este a más de 1700 km/h (1100 mph; 470 m/s; 1500 ft/s). [40] Actualmente, la totalidad nunca puede durar más de 7 min 32 s. Este valor cambia a lo largo de los milenios y actualmente está disminuyendo. Para el octavo milenio, el eclipse total teóricamente más largo posible será de menos de 7 min 2 s. [35] La última vez que ocurrió un eclipse de más de 7 minutos fue el 30 de junio de 1973 (7 min 3 s). Los observadores a bordo de un avión supersónico Concorde pudieron extender la totalidad de este eclipse a unos 74 minutos volando a lo largo del camino de la umbra de la Luna. [41] El próximo eclipse total que supere los siete minutos de duración no ocurrirá hasta el 25 de junio de 2150. El eclipse solar total más largo durante el período de 11 000 años desde el 3000 a. C. hasta al menos el 8000 d. C. ocurrirá el 16 de julio de 2186 , cuando la totalidad durará 7 min 29 s. [35] [42] A modo de comparación, el eclipse total más largo del siglo XX, de 7 min 8 s, ocurrió el 20 de junio de 1955 , y no habrá eclipses solares totales de más de 7 min de duración en el siglo XXI. [43]
Es posible predecir otros eclipses utilizando ciclos de eclipses . El saros es probablemente el más conocido y uno de los más precisos. Un saros dura 6585,3 días (un poco más de 18 años), lo que significa que, después de este período, ocurrirá un eclipse prácticamente idéntico. La diferencia más notable será un desplazamiento hacia el oeste de unos 120° en longitud (debido a los 0,3 días) y un poco en latitud (norte-sur para los ciclos impares, lo inverso para los pares). Una serie de saros siempre comienza con un eclipse parcial cerca de una de las regiones polares de la Tierra, luego se desplaza sobre el globo a través de una serie de eclipses anulares o totales, y termina con un eclipse parcial en la región polar opuesta. Una serie de saros dura de 1226 a 1550 años y de 69 a 87 eclipses, con alrededor de 40 a 60 de ellos centrales. [44]
Entre dos y cinco eclipses solares ocurren cada año, con al menos uno por temporada de eclipses . Desde que se instituyó el calendario gregoriano en 1582, los años que han tenido cinco eclipses solares fueron 1693, 1758, 1805, 1823, 1870 y 1935. El próximo será en 2206. [45] En promedio, hay alrededor de 240 eclipses solares cada siglo. [46]
Los eclipses solares totales se ven en la Tierra debido a una combinación fortuita de circunstancias. Incluso en la Tierra, la diversidad de eclipses que la gente conoce hoy en día es un fenómeno temporal (en una escala de tiempo geológica). Hace cientos de millones de años, la Luna estaba más cerca de la Tierra y, por lo tanto, parecía más grande, por lo que cada eclipse solar era total o parcial, y no había eclipses anulares. Debido a la aceleración de las mareas , la órbita de la Luna alrededor de la Tierra se vuelve aproximadamente 3,8 cm más distante cada año. Millones de años en el futuro, la Luna estará demasiado lejos para ocluir completamente al Sol, y no ocurrirán eclipses totales. En el mismo período de tiempo, el Sol puede volverse más brillante, lo que lo hace parecer más grande. [47] Las estimaciones del momento en que la Luna no podrá ocluir todo el Sol cuando se ve desde la Tierra varían entre 650 millones [48] y 1.4 mil millones de años en el futuro. [47]
Mirar directamente a la fotosfera del Sol (el disco brillante del propio Sol), incluso durante unos pocos segundos, puede causar daños permanentes a la retina del ojo, debido a la intensa radiación visible e invisible que emite la fotosfera. Este daño puede provocar un deterioro de la visión, incluso la ceguera . La retina no tiene sensibilidad al dolor y los efectos del daño retiniano pueden no aparecer durante horas, por lo que no hay ninguna advertencia de que se está produciendo una lesión. [49] [50]
En condiciones normales, el Sol es tan brillante que es difícil mirarlo directamente. Sin embargo, durante un eclipse, con gran parte del Sol cubierto, es más fácil y tentador mirarlo. Mirar al Sol durante un eclipse es tan peligroso como mirarlo fuera de él, excepto durante el breve período de totalidad, cuando el disco solar está completamente cubierto (la totalidad ocurre solo durante un eclipse total y solo muy brevemente; no ocurre durante un eclipse parcial o anular). Mirar el disco solar a través de cualquier tipo de ayuda óptica (binoculares, un telescopio o incluso el visor de una cámara óptica) es extremadamente peligroso y puede causar daños irreversibles en los ojos en una fracción de segundo. [51] [52]
La observación del Sol durante los eclipses parciales y anulares (y durante los eclipses totales fuera del breve período de totalidad) requiere una protección especial para los ojos o métodos de observación indirecta si se quiere evitar dañar los ojos. El disco solar se puede observar utilizando un filtro adecuado para bloquear la parte dañina de la radiación solar. Las gafas de sol no hacen que la observación del Sol sea segura. Sólo se deben utilizar filtros solares diseñados y certificados adecuadamente para la observación directa del disco solar. [53] En especial, se deben evitar los filtros caseros que utilizan objetos comunes como un disquete sacado de su estuche, un CD , una película de diapositivas de color negro, vidrio ahumado, etc. [54] [55]
La forma más segura de ver el disco solar es mediante proyección indirecta. [56] Esto se puede hacer proyectando una imagen del disco sobre un trozo de papel o cartón blanco utilizando un par de binoculares (con una de las lentes cubierta), un telescopio u otro trozo de cartón con un pequeño agujero (de aproximadamente 1 mm de diámetro), a menudo llamado cámara estenopeica . La imagen proyectada del Sol se puede ver de forma segura; esta técnica se puede utilizar para observar manchas solares , así como eclipses. Sin embargo, se debe tener cuidado para asegurarse de que nadie mire directamente a través del proyector (telescopio, estenopo, etc.). [57] También se puede utilizar un colador de cocina con pequeños agujeros para proyectar múltiples imágenes del Sol parcialmente eclipsado sobre el suelo o una pantalla de visualización. Ver el disco solar en una pantalla de visualización de vídeo (proporcionada por una cámara de vídeo o una cámara digital ) es seguro, aunque la propia cámara puede dañarse por la exposición directa al Sol. Los visores ópticos proporcionados con algunas cámaras de vídeo y digitales no son seguros. El montaje seguro de un cristal de soldador n.° 14 delante de la lente y el visor protege el equipo y permite la visualización. [55] La mano de obra profesional es esencial debido a las terribles consecuencias que tendrían los huecos o el desprendimiento de los soportes. En la trayectoria del eclipse parcial, no se podrá ver la corona ni el oscurecimiento casi completo del cielo. Sin embargo, dependiendo de la cantidad de disco solar que esté oscurecido, puede notarse algún oscurecimiento. Si tres cuartas partes o más del Sol están oscurecidas, se puede observar un efecto por el cual la luz del día parece tenue, como si el cielo estuviera nublado, pero los objetos aún proyectan sombras nítidas. [58]
Cuando la parte visible de la fotosfera se vuelve muy pequeña, se forman las perlas de Baily , causadas por la capacidad de la luz solar para llegar a la Tierra a través de los valles lunares. La totalidad comienza entonces con el efecto del anillo de diamantes , el último destello brillante de la luz solar. [59]
Es seguro observar la fase total de un eclipse solar directamente solo cuando la fotosfera del Sol está completamente cubierta por la Luna, y no antes o después de la totalidad. [56] Durante este período, el Sol está demasiado oscuro para ser visto a través de filtros. La débil corona del Sol será visible, y la cromosfera , las prominencias solares , las corrientes coronales y posiblemente incluso una llamarada solar podrán verse. Al final de la totalidad, los mismos efectos ocurrirán en orden inverso, y en el lado opuesto de la Luna. [59]
Un grupo dedicado de cazadores de eclipses ha buscado la observación de eclipses solares cuando ocurren alrededor de la Tierra. [60] Una persona que persigue eclipses se conoce como umbráfilo, lo que significa amante de las sombras. [61] Los umbráfilos viajan en busca de eclipses y utilizan varias herramientas para ayudar a ver el sol, incluyendo anteojos de observación solar , también conocidos como anteojos de eclipse, así como telescopios. [62] [63]
La primera fotografía conocida de un eclipse solar fue tomada el 28 de julio de 1851 por Johann Julius Friedrich Berkowski , utilizando el proceso del daguerrotipo . [64] [65]
Fotografiar un eclipse es posible con un equipo fotográfico bastante común. Para que el disco del Sol/Luna sea fácilmente visible, se necesita una lente de enfoque largo de gran aumento (al menos 200 mm para una cámara de 35 mm), y para que el disco llene la mayor parte del marco, se necesita una lente más larga (más de 500 mm). Al igual que al mirar el Sol directamente, mirarlo a través del visor óptico de una cámara puede producir daños en la retina, por lo que se recomienda tener cuidado. [66] Se requieren filtros solares para la fotografía digital incluso si no se utiliza un visor óptico. El uso de la función de vista en vivo de una cámara o un visor electrónico es seguro para el ojo humano, pero los rayos del Sol podrían dañar irreparablemente los sensores de imagen digital a menos que la lente esté cubierta por un filtro solar diseñado adecuadamente. [67]
Los eclipses históricos son un recurso muy valioso para los historiadores, ya que permiten fechar con precisión algunos eventos históricos, de los cuales se pueden deducir otras fechas y calendarios antiguos. [68] El eclipse solar más antiguo registrado fue registrado en una tablilla de arcilla encontrada en Ugarit , en la Siria moderna , con dos fechas plausibles generalmente citadas: 3 de mayo de 1375 a. C. o 5 de marzo de 1223 a. C., siendo esta última la favorecida por la mayoría de los autores recientes sobre el tema. [69] [70] Un eclipse solar del 15 de junio de 763 a. C. mencionado en un texto asirio es importante para la cronología del antiguo Cercano Oriente . [71] Ha habido otras afirmaciones para fechar eclipses anteriores. El legendario rey chino Zhong Kang supuestamente decapitó a dos astrónomos, Hsi y Ho, que no pudieron predecir un eclipse hace 4000 años. [72] Tal vez la afirmación más antigua aún no probada es la del arqueólogo Bruce Masse, quien supuestamente vincula un eclipse ocurrido el 10 de mayo de 2807 a. C. con un posible impacto de un meteorito en el Océano Índico basándose en varios antiguos mitos sobre inundaciones que mencionan un eclipse solar total. [73]
Los eclipses se han interpretado como presagios o portentos. [74] El historiador griego antiguo Heródoto escribió que Tales de Mileto predijo un eclipse que ocurrió durante una batalla entre los medos y los lidios . Ambos bandos depusieron sus armas y declararon la paz como resultado del eclipse. [75] El eclipse exacto involucrado sigue siendo incierto, aunque el tema ha sido estudiado por cientos de autoridades antiguas y modernas. Un candidato probable tuvo lugar el 28 de mayo de 585 a. C., probablemente cerca del río Halys en Asia Menor . [76] Un eclipse registrado por Heródoto antes de que Jerjes partiera para su expedición contra Grecia , [77] que tradicionalmente se data en 480 a. C., fue emparejado por John Russell Hind con un eclipse anular de Sol en Sardis el 17 de febrero de 478 a. C. [78] Alternativamente, un eclipse parcial fue visible desde Persia el 2 de octubre de 480 a. C. [79] Heródoto también informa de un eclipse solar en Esparta durante la segunda invasión persa de Grecia . [80] La fecha del eclipse (1 de agosto de 477 a. C.) no coincide exactamente con las fechas convencionales para la invasión aceptadas por los historiadores. [81]
En la antigua China, donde los eclipses solares eran conocidos como un "devorar al Sol" ( rìshí 日食), los primeros registros de eclipses datan de alrededor del año 720 a. C. [82] El astrónomo del siglo IV a. C. Shi Shen describió la predicción de los eclipses utilizando las posiciones relativas de la Luna y el Sol. [83]
Se ha intentado establecer la fecha exacta del Viernes Santo asumiendo que la oscuridad descrita en la crucifixión de Jesús fue un eclipse solar. Esta investigación no ha arrojado resultados concluyentes, [84] [85] y el Viernes Santo se registra como la Pascua , que se celebra en el momento de la luna llena. Además, la oscuridad duró desde la sexta hora hasta la novena, o tres horas, que es mucho, mucho más que el límite superior de ocho minutos para la totalidad de cualquier eclipse solar. Las crónicas contemporáneas escribieron sobre un eclipse a principios de mayo de 664 que coincidió con el comienzo de la plaga de 664 en las islas británicas. [86] En el hemisferio occidental, hay pocos registros confiables de eclipses anteriores al año 800 d. C., hasta el advenimiento de las observaciones árabes y monásticas en el período medieval temprano. [82]
El 27 de enero de 632 se produjo un eclipse solar sobre Arabia durante la vida de Mahoma . Mahoma negó que el eclipse tuviera algo que ver con la muerte de su hijo ese mismo día, diciendo que "el sol y la luna no se eclipsan por la muerte de alguien del pueblo, sino que son dos signos entre los signos de Dios". [87] El astrónomo de El Cairo Ibn Yunus escribió que el cálculo de los eclipses era una de las muchas cosas que conectaban la astronomía con la ley islámica , porque permitía saber cuándo se podía hacer una oración especial . [88] La primera observación registrada de la corona se realizó en Constantinopla en el año 968 d. C. [79] [82]
La primera observación telescópica conocida de un eclipse solar total se realizó en Francia en 1706. [82] Nueve años después, el astrónomo inglés Edmund Halley predijo y observó con precisión el eclipse solar del 3 de mayo de 1715. [ 79] [82] A mediados del siglo XIX, la comprensión científica del Sol estaba mejorando a través de las observaciones de la corona solar durante los eclipses solares. La corona se identificó como parte de la atmósfera solar en 1842 , y la primera fotografía (o daguerrotipo ) de un eclipse total se tomó del eclipse solar del 28 de julio de 1851. [ 79] Se realizaron observaciones espectroscópicas del eclipse solar del 18 de agosto de 1868 , que ayudaron a determinar la composición química del Sol. [79]
John Fiske resumió los mitos sobre el eclipse solar de esta manera en su libro de 1872 Myth and Myth-Makers :
En el mito de Hércules y Caco, la idea fundamental es la victoria del dios solar sobre el ladrón que roba la luz. Ahora bien, para los autores del mito, poco importa que el ladrón se lleve la luz por la noche, cuando Indra se ha ido a dormir, o que se levante atrevidamente contra el cielo durante el día, haciendo que la oscuridad se extienda por la tierra. Para un pollo, el eclipse solar es lo mismo que el anochecer, y se va a dormir en consecuencia. ¿Por qué, entonces, el pensador primitivo habría hecho una distinción entre el oscurecimiento del cielo causado por las nubes negras y el causado por la rotación de la Tierra? No tenía más idea de la explicación científica de estos fenómenos que la que tiene el pollo de la explicación científica de un eclipse. Para él era suficiente saber que el resplandor solar había sido robado, tanto en un caso como en el otro, y sospechar que el mismo demonio era el culpable de ambos robos. [89]
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Un eclipse solar total ofrece una oportunidad única de observar la corona (la capa exterior de la atmósfera del Sol). Normalmente, no es visible porque la fotosfera es mucho más brillante que la corona. Según el punto alcanzado en el ciclo solar , la corona puede aparecer pequeña y simétrica, o grande y borrosa. Es muy difícil predecir esto con antelación. [90]
Los fenómenos asociados con los eclipses incluyen bandas de sombras (también conocidas como sombras volantes ), que son similares a las sombras en el fondo de una piscina. Se producen solo justo antes y después de la totalidad, cuando una estrecha medialuna solar actúa como una fuente de luz anisotrópica . [91] A medida que la luz se filtra a través de las hojas de los árboles durante un eclipse parcial, las hojas superpuestas crean agujeros naturales, mostrando mini eclipses en el suelo. [92]
La observación de un eclipse solar total el 29 de mayo de 1919 ayudó a confirmar la teoría de la relatividad general de Einstein . Al comparar la distancia aparente entre las estrellas de la constelación de Tauro , con y sin el Sol entre ellas, Arthur Eddington afirmó que se confirmaban las predicciones teóricas sobre las lentes gravitacionales . [93] La observación con el Sol entre las estrellas solo fue posible durante la totalidad, ya que las estrellas son visibles en ese momento. Aunque las observaciones de Eddington estaban cerca de los límites experimentales de precisión en ese momento, el trabajo en la segunda mitad del siglo XX confirmó sus resultados. [94] [95]
Existe una larga historia de observaciones de fenómenos relacionados con la gravedad durante los eclipses solares, especialmente durante el período de totalidad. Maurice Allais informó haber observado movimientos inusuales e inexplicables durante los eclipses solares de 1954 y 1959. [96] La realidad de este fenómeno, llamado efecto Allais , ha sido controvertida. De manera similar, en 1970, Saxl y Allen observaron el cambio repentino en el movimiento de un péndulo de torsión; este fenómeno se llama efecto Saxl. [97]
La observación del eclipse solar de 1997 por Wang et al. sugirió un posible efecto de protección gravitacional , [98] lo que generó debate. En 2002, Wang y un colaborador publicaron un análisis detallado de los datos que sugería que el fenómeno aún sigue sin explicación. [99]
En principio, es posible que se produzcan simultáneamente un eclipse solar y un tránsito planetario, pero estos fenómenos son extremadamente raros debido a su corta duración. La próxima ocurrencia simultánea prevista de un eclipse solar y un tránsito de Mercurio será el 5 de julio de 6757, y se espera que se produzca un eclipse solar y un tránsito de Venus el 5 de abril de 15232. [ 100]
Más común, pero aún poco frecuente, es la conjunción de un planeta (especialmente, pero no solo, Mercurio o Venus) en el momento de un eclipse solar total, en cuyo caso el planeta será visible muy cerca del Sol eclipsado, cuando sin el eclipse se habría perdido en el resplandor del Sol. En algún momento, algunos científicos plantearon la hipótesis de que podría haber un planeta (a menudo dado el nombre de Vulcano ) incluso más cerca del Sol que Mercurio; la única forma de confirmar su existencia habría sido observarlo en tránsito o durante un eclipse solar total. Nunca se encontró un planeta así, y desde entonces la relatividad general ha explicado las observaciones que llevaron a los astrónomos a sugerir que Vulcano podría existir. [101]
Los satélites artificiales también pueden pasar por delante del Sol visto desde la Tierra, pero ninguno es lo suficientemente grande como para causar un eclipse. A la altitud de la Estación Espacial Internacional , por ejemplo, un objeto tendría que tener unos 3,35 km (2,08 mi) de ancho para tapar por completo al Sol. Estos tránsitos son difíciles de observar porque la zona de visibilidad es muy pequeña. El satélite pasa sobre la cara del Sol en aproximadamente un segundo, por lo general. Al igual que con el tránsito de un planeta, no se oscurecerá. [102]
Las observaciones de eclipses desde naves espaciales o satélites artificiales que orbitan sobre la atmósfera terrestre no están sujetas a las condiciones meteorológicas. La tripulación de la Gemini 12 observó un eclipse solar total desde el espacio en 1966. [103] La fase parcial del eclipse total de 1999 fue visible desde la Mir . [104]
El eclipse solar del 20 de marzo de 2015 fue el primer eclipse solar que se estimó que podría tener un impacto significativo en el sistema eléctrico, y el sector eléctrico tomó medidas para mitigar cualquier impacto. Se estimó que las áreas sincrónicas de Europa continental y Gran Bretaña tenían alrededor de 90 gigavatios de energía solar y se estimó que la producción disminuiría temporalmente hasta en 34 GW en comparación con un día de cielo despejado. [105] [106]
Los eclipses pueden provocar que la temperatura disminuya en 3 °C (5 °F), y que la potencia eólica disminuya potencialmente, ya que los vientos se reducen en 0,7 metros (2,3 pies) por segundo. [107]
Además de la disminución del nivel de luz y de la temperatura del aire, los animales cambian su comportamiento durante la totalidad. Por ejemplo, los pájaros y las ardillas regresan a sus nidos y los grillos cantan. [108]
Los eclipses ocurren solo en la temporada de eclipses , cuando el Sol está cerca del nodo ascendente o descendente de la Luna . Cada eclipse está separado por una, cinco o seis lunaciones ( meses sinódicos ), y el punto medio de cada estación está separado por 173,3 días, que es el tiempo medio que tarda el Sol en viajar de un nodo al siguiente. El período es un poco menos de medio año calendario porque los nodos lunares retroceden lentamente. Debido a que 223 meses sinódicos son aproximadamente iguales a 239 meses anomalísticos y 242 meses dracónicos , los eclipses con geometría similar se repiten con 223 meses sinódicos (aproximadamente 6.585,3 días) de diferencia. Este período (18 años y 11,3 días) es un saros . Debido a que 223 meses sinódicos no son idénticos a 239 meses anomalísticos o 242 meses dracónicos, los ciclos de saros no se repiten infinitamente. Cada ciclo comienza con la sombra de la Luna cruzando la Tierra cerca del polo norte o sur, y los eventos subsiguientes progresan hacia el otro polo hasta que la sombra de la Luna no toca la Tierra y la serie termina. [28] Los ciclos de Saros están numerados; actualmente, los ciclos 117 a 156 están activos. [ cita requerida ]
Este eclipse es parte de una serie semestral . Un eclipse en una serie semestral de eclipses solares se repite aproximadamente cada 177 días y 4 horas (un semestre) en nodos alternos de la órbita de la Luna. [109]
Los eclipses solares parciales del 1 de julio de 2000 y del 25 de diciembre de 2000 ocurrirán en el siguiente conjunto de eclipses del año lunar.
Este eclipse es parte de una serie semestral . Un eclipse en una serie semestral de eclipses solares se repite aproximadamente cada 177 días y 4 horas (un semestre) en nodos alternos de la órbita de la Luna. [110]
Los eclipses solares parciales del 5 de febrero de 2000 y del 31 de julio de 2000 ocurren en el conjunto de eclipses del año lunar anterior.
Este eclipse es parte de una serie semestral . Un eclipse en una serie semestral de eclipses solares se repite aproximadamente cada 177 días y 4 horas (un semestre) en nodos alternos de la órbita de la Luna. [111]
Este eclipse es parte de una serie semestral . Un eclipse en una serie semestral de eclipses solares se repite aproximadamente cada 177 días y 4 horas (un semestre) en nodos alternos de la órbita de la Luna. [112]
Los eclipses solares parciales del 1 de junio de 2011 y del 25 de noviembre de 2011 ocurrirán en el siguiente conjunto de eclipses del año lunar.
Este eclipse es parte de una serie semestral . Un eclipse en una serie semestral de eclipses solares se repite aproximadamente cada 177 días y 4 horas (un semestre) en nodos alternos de la órbita de la Luna. [113]
Los eclipses solares parciales del 4 de enero de 2011 y del 1 de julio de 2011 ocurren en el conjunto de eclipses del año lunar anterior.
Este eclipse es parte de una serie semestral . Un eclipse en una serie semestral de eclipses solares se repite aproximadamente cada 177 días y 4 horas (un semestre) en nodos alternos de la órbita de la Luna. [114]
El eclipse solar parcial del 13 de julio de 2018 ocurrirá en el próximo conjunto de eclipses del año lunar.
Este eclipse es parte de una serie semestral . Un eclipse en una serie semestral de eclipses solares se repite aproximadamente cada 177 días y 4 horas (un semestre) en nodos alternos de la órbita de la Luna. [115]
Los eclipses solares parciales del 15 de febrero de 2018 y del 11 de agosto de 2018 ocurren en el conjunto de eclipses del año lunar anterior.
Este eclipse es parte de una serie semestral . Un eclipse en una serie semestral de eclipses solares se repite aproximadamente cada 177 días y 4 horas (un semestre) en nodos alternos de la órbita de la Luna. [116]
Este eclipse es parte de una serie semestral . Un eclipse en una serie semestral de eclipses solares se repite aproximadamente cada 177 días y 4 horas (un semestre) en nodos alternos de la órbita de la Luna. [117]
Los eclipses solares parciales del 12 de junio de 2029 y del 5 de diciembre de 2029 ocurrirán en el próximo conjunto de eclipses del año lunar.
Existen tres tipos principales de eclipses solares: Eclipse solar total, Eclipse solar parcial, Eclipse solar anular
Anular significa de, relacionado con o que forma un anillo [...] tiene sus raíces en la palabra latina para anillo, 'anulus'. [...] Anual, por otro lado, significa que ocurre todos los años o una vez al año. La palabra también tiene un ancestro latino: 'annus', que significa año.
Wikiversidad tiene un laboratorio de eclipse solar que los estudiantes pueden realizar en cualquier día soleado.
