miércoles, 1 de abril de 2015

Los eclipses de Luna


Un eclipse de Luna ocurre cuando el planeta Tierra se interpone entre el Sol y la Luna, de decir, cuando la Luna entra en la zona de sombra de la Tierra, lo cual puede suceder en la fase de Luna llena.


A diferencia de los eclipses solares, que pueden ser vistos solo desde una, relativamente, pequeña parte de la Tierra, un eclipse lunar puede ser visto desde cualquier parte de la Tierra en la que sea de noche. Además, los eclipses lunares duran varias horas, mientras que los solares solo se prolongan por unos minutos.

El plano de la órbita lunar tiene una inclinación de unos 5 grados con respecto a la eclíptica (plano de la órbita terrestre), y el eje de intersección de los dos planos se llama línea de nodos. Por ello, se dice que los eclipses lunares suceden cuando la Luna se encuentra en la línea de nodos en el momento de la fase llena. Hasta siete veces en un año, la Luna se encuentra en la línea de los nodos durante la Luna Llena o la Luna Nueva. Cuando esto ocurre tenemos un eclipse lunar o un eclipse solar respectivamente.

Durante un eclipse lunar total, la Luna se halla totalmente dentro de la sombra de la Tierra y por lo tanto la luz del Sol no llega hasta ella en forma directa. En consecuencia el eclipse es visible desde cualquier parte del planeta donde la Luna se encuentre arriba del horizonte. La sombra proyectada de la Tierra tiene dos partes:
  • La umbra o sombra: es donde la luz del Sol es totalmente ocultada por la Tierra.
  • La penumbra: es donde la luz del Sol es parcialmente ocultada por la Tierra.
En la umbra, no existe radiación solar directa. Sin embargo, debido al mayor tamaño angular del Sol, la radiación solar es bloqueada solo parcialmente en la porción exterior de la sombra terrestre, que recibe el nombre de penumbra. De este modo, debido a las distintas sombras, los eclipses se clasifican en:

Eclipse penumbral: ocurre cuando la Luna pasa a través de la penumbra terrestre. La penumbra ocasiona un oscurecimiento sutil en la superficie lunar. Si solo una pequeña parte de la Luna entra en la región penumbral, el eclipse resultante es de muy difícil observación a simple vista y se denomina penumbral-parcial. Un tipo especial de eclipse penumbral es el penumbral-total en el cual la Luna entra totalmente en la penumbra, sin pasar por la umbra. Este último caso de eclipse penumbral es muy infrecuente (unos 3 por siglo) debido a que el ancho de la zona penumbral (la diferencia entre el diámetro interno y el límite externo) es solo ligeramente más grande que el diámetro de la Luna. En los eclipses penumbrales-totales, la porción de la Luna que se encuentra más cerca de la umbra aparece un poco más oscura que el resto.


Eclipse parcial: ocurre cuando solo una parte de la Luna entra en la umbra.

Eclipse total: sucede cuando la Luna entra completamente en la zona umbral. Un caso especial de eclipse total es el total-central, en el cual la Luna, además de pasar por la umbra terrestre, lo hace por el centro de esta.


En cuanto a la apariencia de la Luna durante un eclipse, la atmósfera juega un importante papel. La refracción que ésta produce sobre la luz del Sol provoca que algunos rayos se desvíen, penetrando en el cono de sombra de la Tierra y produciendo una tenue iluminación sobre la Luna. Si no fuera por ello, la Luna se oscurecería casi completamente.


La duración de un eclipse lunar es determinada por sus contactos, que son las etapas clave del fenómeno. En un eclipse total, los contactos medidos son:
P1 (Primer contacto): Comienzo del eclipse penumbral. La Luna toca el límite exterior de la penumbra terrestre.
U1 (Segundo contacto): Comienzo del eclipse parcial. La Luna toca el límite exterior de la umbra terrestre.
U2 (Tercer contacto): Comienzo del eclipse total. La superficie lunar entra completamente dentro de la umbra terrestre.
Máximo del eclipse: Etapa de mayor ocultación del eclipse. La Luna está en su punto más cercano al centro de la umbra terrestre.
U3 (Cuarto contacto): Fin del eclipse total. El punto más externo de la Luna sale de la umbra terrestre.
U4 (Quinto contacto): Fin del eclipse parcial. La umbra terrestre abandona la superficie lunar.
P2 ó P4 (Sexto contacto): Fin del eclipse penumbral. La Luna escapa completamente de la sombra terrestre.
Los 7 valores solo aparecen en los eclipses totales; en un eclipse parcial, U2 y U3 no se presentaran; en un eclipse penumbral, U1, U2, U3 y U4 no serán medidos.

Imagen: Wikipedia

¿Por qué no hay un eclipse una vez al mes?

 

Para que halla un eclipse de Luna, debe haber luna llena. Para que halla un eclipse de Sol, la luna debe ser nueva. Y tenemos una luna llena y nueva por mes. Entonces, ¿por qué no sucede un eclipse lunar y uno solar cada mes?

Durante un eclipse lunar, la Luna se encuentra directamente detrás de la Tierra. La Luna tiene rotación sincrónica: tarda 28 días aproximadamente en dar una vuelta sobre si misma y ese mismo tiempo es el que emplea en dar una vuelta alrededor de la Tierra. Por lo tanto, 14 días después de un eclipse lunar, la Luna estará directamente entre el Sol y la Tierra produciéndose un eclipse solar. Pero esto no ocurre todo el tiempo. ¿Por qué?
 
 

Hay otro componente de las órbitas, se ilustra en el gráfico. La órbita de la Luna alrededor de la Tierra está inclinada en 5.14 ° con respecto al plano de la órbita de la Tierra alrededor del sol, el cual se llama eclíptica. Como consecuencia de ello, por lo general la Luna se mueve por encima o por debajo de la trayectoria que podría causar un eclipse, y los eclipses sólo se producen durante el tiempo único cuando la órbita de la Luna cruza el plano de la eclíptica en el momento justo.

Si la Luna tuviese una inclinación de 0º con respecto a la eclíptica, habría un eclipse una vez al mes. En cambio, sólo se producen cuando los 2 planos orbitales se cruzan en el momento oportuno, una circunstancia mucho más rara.

¿Por qué la órbita lunar es inclinada?


En marzo, el Dr. Kaveh Pahlevan del Observatorio de la Costa Azul argumentó que la inclinación de la luna nos está dando un registro de algo que ocurrió muy temprano en la historia del sistema solar.

Un modelo dice que la Tierra se formó originalmente con 2 lunas. Si había una segunda luna más pequeña en el sistema Tierra-Luna, después del impacto gigante habría dado origen a la Luna, podría haber sido expulsado del sistema, y en el proceso, llevado a nuestra Luna actual a una órbita inclinada.

Puede haber otras maneras de crear inclinación orbital de la Luna, pero esta opción es una teoría interesante y elegante. 

No hay comentarios:

Publicar un comentario en la entrada