La gamma (denotada como γ ) de un eclipse describe la posición central de la sombra de la Luna o la Tierra sobre el otro cuerpo. Esta distancia, medida en el momento en que el eje del cono de sombra pasa más cerca del centro de la Tierra o la Luna, se expresa como una fracción del radio ecuatorial de la Tierra (6378,137 km). [1]
El signo de gamma define, en el caso de un eclipse solar , si el eje de la sombra pasa al norte o al sur del centro de la Tierra; un valor positivo significa norte. La Tierra se define como la mitad que está expuesta al Sol (esto cambia con las estaciones y no está relacionado directamente con los polos o el ecuador de la Tierra; por lo tanto, el centro de la Tierra está donde el Sol está directamente sobre ella ).
En el caso de un eclipse lunar , define si el eje de la sombra de la Tierra pasa al norte o al sur de la Luna; un valor positivo significa al sur.
La gamma cambia de forma monótona a lo largo de cualquier serie de Saros. El cambio en gamma es mayor cuando la Tierra está cerca de su afelio (de junio a julio) que cuando está cerca del perihelio (de diciembre a enero). En las series impares (nodo ascendente para los eclipses solares y nodo descendente para los eclipses lunares), la gamma disminuye para los eclipses solares y aumenta para los eclipses lunares, mientras que en las series pares (nodo descendente para los eclipses solares y nodo ascendente para los eclipses lunares), la gamma aumenta para los eclipses solares y disminuye para los eclipses lunares. Esta sencilla regla describe el comportamiento actual de la gamma, pero no siempre ha sido así. La excentricidad de la órbita de la Tierra es actualmente de 0,0167 y está disminuyendo lentamente. Era de 0,0181 en el año −2000 y será de 0,0163 en +3000. En el pasado, cuando la excentricidad era mayor, había series de saros en las que la tendencia en gamma se revertía durante uno o más ciclos de saros antes de retomar su dirección original, más notoria en la serie 0, donde la inversión temporal causó que se produjera una serie de 3 eclipses parciales después de que ya se habían producido 6 eclipses umbrales, antes de reanudarse con una serie de 45 eclipses anulares, debido a que gamma disminuyó de −0,9882 en el miembro 14 a −1,0050 en el miembro 19 antes de reanudar la tendencia positiva. [2] Estos casos ocurren cerca del perihelio cuando el movimiento aparente del Sol es más alto y, de hecho, pueden superar el desplazamiento hacia el este del nodo. El efecto resultante es un desplazamiento relativo al oeste del nodo después de un ciclo de saros en lugar del desplazamiento hacia el este habitual. En consecuencia, gamma invierte su dirección.
El valor gamma en un eclipse solar está relacionado con el valor mínimo de la elongación de la Luna (su distancia angular al Sol) tal como aparecería ante un observador hipotético en el centro de la Tierra, y con la distancia de la Luna a la Tierra. El valor gamma es el seno del valor de la elongación multiplicado por la distancia lunar dividido por el radio ecuatorial de la Tierra. Dado que el radio ecuatorial de la Tierra es de 6378 km y la distancia a la Luna en luna nueva varía entre aproximadamente 356 353 y 406 720 km (ver distancia lunar ), el valor gamma para una elongación de 1° está entre 0,975 y 1,113.
El valor absoluto de gamma (denotado como | γ | ) distingue entre los diferentes tipos de eclipses solares que se observan en la Tierra. [3]
Si la Tierra fuera una esfera perfecta, el valor máximo de | γ | que podría tener un eclipse central [α] sería 1,0. Sin embargo, debido a la achatación de la Tierra (que hace que la longitud del radio polar de la Tierra sea unos 20 km más corta que el radio ecuatorial ), el valor máximo de | γ | que podría tener un eclipse central es 0,9972. [4]
El valor límite superior exacto de |γ| para un eclipse parcial depende de la distancia exacta que separa la Tierra de la Luna . Está compuesto de tres partes:
Esto da un rango para |γ| de 1,525, cuando el sol está cerca y la luna lejos, a 1,571 en la situación opuesta. [5] Nótese que para un valor de |γ| de 1,55, una luna más pequeña (más lejos) da un eclipse parcial mientras que una luna más grande (más cerca de la Tierra) no produce un eclipse. Los eclipses no pueden ocurrir si el alargamiento (para un observador hipotético en el centro de la tierra o en la superficie en la ubicación donde la luna está en el cenit ) es mayor que 1,573° (que corresponde a |γ|≈1,534, con el sol y la luna en sus distancias mínimas), mientras que un eclipse definitivamente ocurrirá si el alargamiento es menor de 1,40° (que corresponde a |γ|≈1,561, con el sol y la luna en sus distancias máximas).
El eclipse solar del 29 de abril de 2014 , con una gamma de -0,99996, es un ejemplo de un caso especial de eclipse anular no central. El eje del cono de sombra apenas rozó el polo sur de la Tierra, por lo que no se pudo especificar una línea central para la zona de visibilidad anular. [6]
El próximo eclipse no central del siglo XXI será el eclipse solar total del 9 de abril de 2043 .
Hay tres tipos de eclipses lunares:
Tenemos los siguientes casos:
