Wavy alternating light and dark lines seen immediately before and after a total solar eclipse
Bandas de sombras observadas durante el eclipse solar total del 21 de agosto de 2017. El vídeo muestra una lámina blanca (36 x 66 pulgadas, 0,91 x 1,7 metros) extendida sobre el suelo bajo la luz del sol. Las bandas de sombra comienzan siendo débiles, se vuelven dramáticamente intensas a medida que la medialuna restante de luz solar se reduce y desaparecen repentinamente en el momento de oscuridad del segundo contacto del eclipse total. Se puede escuchar en el audio el ambiente de la multitud, reaccionando al espectáculo visual de las bandas de sombra y la oscuridad del eclipse.Bandas de sombra
Las bandas de sombra son líneas delgadas y onduladas de luz y oscuridad alternadas que se pueden ver moviéndose y ondulando en paralelo en superficies de colores lisos inmediatamente antes y después de un eclipse solar total . [1] Son causadas por la refracción por la turbulencia atmosférica de la Tierra [2] de la media luna solar a medida que se adelgaza hasta convertirse en una rendija estrecha, que colima cada vez más la luz que llega a la Tierra en el minuto justo antes y después de la totalidad . [2] [3] [4]
La estructura detallada de las sombras se debe a patrones aleatorios de finas turbulencias de aire que refractan la luz solar colimada que llega desde la estrecha media luna del eclipse.
El rápido movimiento de deslizamiento de las bandas se debe a las corrientes de aire cambiantes combinadas con el movimiento angular del Sol que se proyecta a mayores altitudes. El grado de colimación de la luz aumenta gradualmente a medida que la medialuna se adelgaza, hasta que el disco solar queda completamente cubierto y el eclipse es total.
Las estrellas titilan por la misma razón. Toda la luz que pasa a través de la atmósfera terrestre se encuentra con pequeñas perturbaciones en la temperatura, la presión y la humedad. Estas perturbaciones cambian el índice de refracción del aire, de modo que la luz pasa esencialmente a través de innumerables prismas diminutos. Por lo tanto, todo el cielo básicamente "baila" aleatoriamente a la escala de las perturbaciones. Sin embargo, son tan pequeñas que incluso el disco visible de los planetas (Venus, Júpiter, etc.) es más grande que la escala de "baile", por lo que su brillo parece permanecer estable. Sólo las estrellas se ven visiblemente afectadas, porque están tan lejos que son esencialmente puntos de luz. Es por eso que los astrónomos a veces usan la frase, "las estrellas titilan, los planetas no". De manera similar, las bandas de sombra son esencialmente el "titilar" de la delgada media luna del Sol en los segundos que rodean la totalidad.
Historia
En 1820, Hermann Goldschmidt de Alemania observó bandas de sombra visibles justo antes y después de la totalidad en algunos eclipses. [5] [6] [7]
En 1842, George B. Airy , el astrónomo real inglés, vio su primer eclipse total de Sol . Recordó las bandas de sombra como uno de los momentos más destacados: "A medida que se acercaba la totalidad, se vio una extraña fluctuación de luz sobre las paredes y el suelo, tan llamativa que en algunos lugares los niños corrían tras ella e intentaban atraparla con las manos". [8]
En 1905, Catherine Octavia Stevens observó bandas de sombras al comienzo del eclipse total del 30 de agosto en Cas Català, Mallorca . "En cuanto al carácter de su aparición y modo de progresión, se observó que se desplazaban con un vuelo que era a la vez rápido y ordenado, no había confusión de las líneas onduladas entre sí, sino que todas se desplazaban en una misma dirección en formación paralela, atravesando el suelo como se puede ver que lo hacen los reflejos de las olas del agua en la superficie inferior de un barco, solo que en el caso de las bandas de sombra parecía haber una expresión más clara de un movimiento hacia adelante". Las nubes impidieron las observaciones después de la totalidad. [9]
22 años después de observar el mismo eclipse desde Zaragoza , el astrónomo aficionado británico Percy Mayow Ryves escribió en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society que la experiencia le había convencido de que «las bandas de sombra eran el resultado de la luz procedente de una fuente muy pequeña, un pequeño segmento del disco solar, que revelaba las irregularidades de la densidad de la atmósfera, de un modo similar a como las irregularidades del cristal de una ventana son reveladas por la luz del planeta Venus.» [10] [11]
En 2008, el astrofísico británico Stuart Eves especuló que las bandas de sombra podrían ser un efecto del infrasonido , que implica que la sombra de la Luna viaja a velocidad supersónica e induce una onda de choque atmosférica. Sin embargo, el profesor de astronomía Barrie Jones, un experto en bandas de sombra, [12] afirmó: "La teoría [aceptada] funciona; no hay necesidad de buscar una alternativa". [13]
En 2024, los estudiantes de la Universidad de Pittsburgh idearon una prueba empírica para recopilar evidencia tanto de la teoría de la turbulencia atmosférica como de la teoría de la rendija lunar de Eves. [14] La prueba de la turbulencia atmosférica implicó el uso de un globo de gran altitud con instrumentos meteorológicos para medir las relaciones entre la humedad, la temperatura y la presión barométrica en la atmósfera y las bandas de sombra en el suelo. La prueba de la teoría alternativa implicó el envío de otro globo de gran altitud a 90.000 pies sobre Concan, Texas, para detectar patrones de luz que indicaran bandas de sombra fuera de la atmósfera.
Referencias
^ Efectos durante un eclipse solar total Archivado el 30 de julio de 2012 en archive.today
^ ab JL Codona (1986). "La teoría de centelleo de las bandas de sombra de los eclipses". Astronomía y astrofísica . 164 (2): 415–27. Bibcode :1986A&A...164..415C. ISSN 0004-6361 . Consultado el 18 de julio de 2017 .
^ Jones, Barrie. "Explicación de Barrie Jones, Open University" . Consultado el 24 de julio de 2010 .
^ Strickling, Wolfgang (26 de enero de 2007). "Observaciones del eclipse de Wolfgang Strickling, página 2001" . Consultado el 24 de julio de 2010. La mejor teoría sobre la aparición de las bandas de sombra es la publicada por Codona en 1986 [2]. Mientras tanto, su teoría es aceptada por la mayoría de los científicos. ... el movimiento de las bandas de sombra es causado por los vientos en los diferentes niveles atmosféricos .
^ Guillermier, Pierre; Koutchmy, Serge (1999). Eclipses totales: ciencia, observaciones, mitos y leyendas . Springer Publishing . p. 151. El fenómeno de las bandas de sombra –una sucesión de estrías claras y oscuras– es algo aleatorio. El astrónomo alemán Hermann Goldschmidt fue el primero en observar este complejo fenómeno de refracción, en 1820.
^ Maunder, Michael J. de F.; Moore, Patrick (1998). "Eclipses – General Principles". The Sun in Eclipse . Springer Publishing . p. 55. Bandas de sombra. En 1820, el astrónomo alemán Hermann Goldschmidt fue el primero en notar líneas onduladas que se veían a través de la superficie de la Tierra justo antes de la totalidad. Estas llamadas bandas de sombra [...]
^ M. Littmann, K. Willcox, F. Espenak: Totalidad: eclipses de sol 2.ª edición. Oxford University Press. pág. 119
^ Stevens, Catherine O., El problema de las "bandas de sombra", Revista de la Asociación Astronómica Británica , Volumen 16, N.º 2, 1906, págs. 60-62
^ Mobberley, Martin (2017). «Percy Mayow Ryves (1881-1956): observador, descubridor y director de la sección de la BAA». Revista de la Asociación Astronómica Británica . 127 (2): 84 – vía anuncios.
^ Ryves, Percy (1927). "Nota sobre las bandas de sombra". Monthly Notices of the Royal Astronomical Society . 87 (8): 645–646.
^ Jones, Barrie W. (1999). "Bandas de sombra durante el eclipse solar total del 26 de febrero de 1998". Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics . 61 (13): 965–974. Código Bibliográfico :1999JASTP..61..965J. doi :10.1016/S1364-6826(99)00072-3.
^ "El sonido provoca un espectáculo de sombras". BBC News . 21 de mayo de 2008 . Consultado el 14 de noviembre de 2009 .
^ "Los científicos tienen otra oportunidad de estudiar el misterio del eclipse solar". KUNC . 2024-04-06 . Consultado el 2024-04-08 .
