Ahora toca el eclipse de Sol.

 

Tal como he citado en más de una ocasión, los eclipses no van solos, sino que siempre ocurren por parejas (uno de Sol y otro de Luna) y a veces por tríos, separados siempre por 14 o 15 días.

Como el día 25 de marzo tuvimos uno de Luna, el primero de este año, ahora, este próximo 8 de abril, corresponde uno de Sol. Casualmente ambos se verán sobre todo en América, y aunque la mayoría de los lectores de este blog no residen en el nuevo continente, voy a intentar utilizar ambos para aprender algo nuevo sobre los fenómenos celestes más importantes al menos para el gran público.

Desde hace varias semanas, incluso antes que ocurriera el de Luna, estamos viendo noticias o anuncios sobre el gran eclipse total de sol de este próximo 8 de abril del 2004. Yo creo que más que nunca.

Desde la búsqueda de voluntarios para observaciones multisensoriales, para analizar el comportamiento de las mascotas o nada menos que el reclutamiento de un millón de fotógrafos,…

Como suele ocurrir en el anuncio de la mayoría de los fenómenos astronómicos,  aquí también se cita a la NASA como fuente o referencia. Hay que decir que eso no les da mayor credibilidad al contenido de estas noticias porque la NASA es solo una agencia espacial. Aunque es cierto que poseen informaciones valiosas que yo mismo he utilizado en varias ocasiones y en este mismo post, pero muchas veces investigadores de otros lugares o incluso asociaciones de astrónomos amateurs pueden dar datos más fiables o valiosos. Por otra parte, siendo americanos, parece lógico que resalten en tan gran medida este eclipse.

Algunas cosas se explican bien, otras no tanto, pero también han aparecido algunas noticias que tratan el evento casi como si de una emergencia se tratara:

Como me imagino que te habrá picado la curiosidad, pongo linkado el enlace donde puedes leer completo el artículo.

Todos estos anuncios aunque se hayan difundido por otros muchos lugares, proceden de fuentes norteamericanas porque allí si, será su eclipse. Pero para quienes viven en otros lugares del mundo no lo será en absoluto y concretamente para quienes estamos en la península ibérica, aparte de una pequeña franja donde podrá verse el comienzo (algunos dirán que el final) del eclipse, quizás lo principal sea que este será el último eclipse total que se verá desde el tercer planeta, antes de los "nuestros" de 2026 y 2027. Los esperados y excepcionales eclipses "de nuestra vida"

Todos los años se producen al menos dos eclipses de Sol, pero en estos poco más de 2 años desde abril de 2024 hasta agosto de 2026 habrá dos anulares, 2 parciales y ninguno total que son, con diferencia, los más llamativos. De manera que éste será el prólogo de los nuestros de los que, al menos por aquí, se hablará mucho más.

Volviendo a la actualidad, este es el mapa con los lugares en que será visible el eclipse de este lunes, tomado de https://eclipse.gsfc.nasa.gov/ .

La fase total será solo visible desde la estrecha franja (con indicaciones azules en el mapa) que solo toca tierra en zonas de México, USA y Canadá. 

Bueno, no hay que olvidar que en su fase parcial, desde Canarias, Galicia y toda la costa portuguesa al norte de Lisboa podrá verse como el Sol, ligeramente eclipsado, se oculta por el Oeste, y sobre todo para quienes tengan un horizonte marino en esa dirección será una preciosa imagen de puesta de sol, de lo que allí será el inicio del eclipse:

Será algo muy parecido a lo que yo pude ver el 21-8-2017, aunque fuera casi desde el centro de la península, pero con un horizonte muy bajo. Y precisamente aquel también fue calificado como “el eclipse del siglo” en USA porque solo pudo verse desde allí como total, aunque con un coeficiente de 1.030 (proporción de los radios aparentes de la Luna y el Sol)  fue menor que éste (1.057) e incluso que el de 2026 (1.039)

Montaje con algunas imágenes del eclipse de agosto de 2017

Volviendo otra vez a la influencia norteamericana en los medios, el de 2017 no fue para tanto pero atravesaba todo el país de oeste a este, solo desde USA pudo verse la fase total y es cierto que el de ahora para Norteamérica será todo un espectáculo, siendo también en cierta forma será similar a aquel de 2017.

En cualquier caso tengo varios lectores de este blog desde México, incluso alguno que pudo observar eclipses desde Sestao en su juventud, y a todos les deseo un éxito en sus observaciones ahora desde América o, por qué no, desde Galicia o Canarias aunque no sean tan espectaculares.

Algunos aspectos en la geometría de los eclipses:

Aparte de las imágenes totalmente distintas que nos pueden ofrecer, el momento del día en que pueden ocurrir o la necesidad o no de proteger la vista, los eclipses de Sol y los de Luna presentan dos diferencias claras: La zona del astro eclipsado por la que empieza dicho eclipse y cómo va cambiando la zona geográfica desde la que el eclipse es visible.

¿Por dónde empieza el eclipse?

El eclipse de Luna empieza por el este del satélite (izquierda desde el hemisferio norte o derecha desde el Sur) y en el Sol por el oeste (por la derecha).

En ambos casos es debido al movimiento de traslación de la Luna, en sentido hacia el este, que al meterse en la sombra de la Tierra será esa zona la primera que deja de recibir los rayos solares, o bien será la zona oeste del Sol donde comenzará a ocultarlo.

Puede variar algo (en el de Luna empezar por la izquierda pero algo por el norte o el sur) porque la trayectoria no siempre será de pleno (la trayectoria no pasa exactamente por el centro de la sombra), o si no es cerca de medianoche la trayectoria estará inclinada hacia arriba o abajo y además habrá que añadir o restar los 5º de la inclinación de la órbita lunar.

Algunos ejemplos en que el comienzo y final de un eclipse de Luna no es exactamente por su izquierda o su derecha 

¿Desde qué zona de la Tierra se empiezan a ver los eclipses y cómo va cambiando esa zona?

- Los eclipses de Luna son simultáneos porque es un hecho objetivo el que la Luna entre en la sombra de la Tierra, y por ejemplo el comienzo del eclipse será apreciable desde todos los lugares en que nuestro satélite esté por encima del horizonte, que será prácticamente el 50% de la superficie terrestre.

A medida que pase el tiempo después del comienzo, empezará a verse la Luna eclipsada cada vez desde más lugares hacia el oeste porque con la rotación terrestre la Luna va saliendo en esos lugares. Podría decirse que la zona de visibilidad se mueve hacia el oeste. Porque además, en los lugares opuestos la Luna, aún eclipsada, se irá ocultando por el horizonte.

A diferencia de los eclipses de Luna, los de Sol no son simultáneos, y eso complica el cálculo de los momentos y lugares en que serán visibles.

- En los eclipses de Sol hay que considerar el paralaje, ya que la Luna se ve proyectada sobre el cielo en diferente lugar según el punto de la Tierra desde donde se observe, y en su duración total hay que tener en cuenta desde donde empieza en el primer lugar hasta donde acaba en el último. La fase total de un eclipse como éste, (visto desde un lugar u otro), el fenómeno durará unas 3 horas en  total. Pero en cada lugar solo unos pocos minutos, menos de 8, éste 4.30.

Tal como ocurre en este eclipse del 8 de abril, la sombra de la Luna se desplaza siempre hacia un lugar situado hacia el este: Comienza en el Pacífico, México, luego en USA, luego al Este de Canadá , luego por el Atlántico, tal como se aprecia en esta animación de NASA:

El punto negro indica el lugar en que se verá el eclipse total en cada momento.

Por ello puede decirse que la zona de visibilidad de un eclipse de Sol se desplaza hacia el este. Podria extrañar que eso no concuerda con el sentido de rotación de la Tierra, que por ser hacia el este, la sombra de la Luna debiera moverse a lugares situados más hacia el oeste, como sugiere el siguiente gráfico:

Visto desde el norte, y sin tener en cuenta la traslación de la Luna, primero se vería el eclipse desde el punto A y luego desde B, más hacia el oeste. 

Pero el efecto de la traslación de la Luna alrededor de la Tierra es mayor, y hace que la zona de visibilidad del eclipse se vaya desplazando hacia el este.

¿El principio o el final del eclipse?

Desde zonas de Galicia. Portugal y Canarias (tal como se ha dicho ) podrá verse una bonita imagen, similar a ésta, solo un poco girada:

El Sol, ligeramente eclipsado, se pondrá por el horizonte oeste, más claramente si en esa zona está el mar, y en este caso la geografía acompaña.

Esta imagen ya la he utilizado antes para obtener la secuencia completa, y tuve la oportunidad de disfrutarla en 2017. 

Un grupo de entusiastas me acompañó a una loma desde donde las condiciones eran mejores, y pudimos ver cómo al Sol, ya próximo a ponerse,  le empezó a faltar un trozo, que se fue ampliando aunque no mucho, porque enseguida se marchó, como se aprecia en la imagen ya junto al horizonte (oeste)

Entre las explicaciones, creo recordar que dije algo así como: "bueno, hemos visto el comienzo del eclipse" (evidentemente era cierto porque lo vimos empezar). 

"Ahora en América es de día: por la esfericidad y el giro de la Tierra todavía el Sol está visible desde allí unas cuantas horas, y por eso  podrán seguir viendo el eclipse completo" (falso)

En América ya había acabado el eclipse unas horas antes (los de Sol no son simultáneos), y nosotros lo que habíamos visto fue el final del eclipse, aunque paradógicamente lo vimos empezar.

Porque no es lo mismo el fenómeno global, con su principio y su final (final que vimos nosotros y se verá esta vez desde Galicia y Canarias), que su visión de una pequeña parte del mismo, desde un lugar concreto

A veces uno se equivoca

De nuevo eclipse lunar en Semana Santa

 

Este próximo lunes día 25 (en la noche del domingo 24 al lunes) se produce un eclipse penumbral de Luna.

Aunque este tipo de eclipse es poco apreciable y podría decirse que se verá fundamentalmente en el continente americano, lo cierto es que en el oeste de Europa cuando la Luna esté próxima a ponerse por el Oeste, el eclipse estará ya avanzado, y por tanto puede intentar observarse y obtener unas bonitas imágenes sobre los objetos (árboles o edificaciones) del horizonte, con el cielo ya algo brillante por el comienzo del día.

Desde el centro de la península Ibérica podría verse hasta poco después de las 7 de la mañana, cuando la Luna se pone en un horizonte teórico. 

Imagen de un eclipse en la fase penumbral, que pude observar el 7-8-2017, en ese caso poco después de la salida de la Luna. La zona inferior derecha de la Luna está ligeramente oscurecida como corresponde a este tipo de eclipse.

He dicho que la Luna se pondrá por el Oeste, y será casi casi exacto, solo ligerísimamente hacia el SO, y esto es debido a que prácticamente es el equinoccio, cuando el Sol sale por el Este, y al haber eclipse el Sol y la Luna ocupan lugares contrapuestos.

En estos eclipses penumbrales la Luna no entra en el cono de sombra de la Tierra sino solo en el de penumbra, de manera que en todo momento recibirá luz del Sol en toda la cara visible, tal como expliqué en este post, en los lugares de la Luna que veremos ligeramente oscurecidos recibirán un poco menos y desde allí se vería un eclipse parcial de Sol al colocarse la Tierra ocultando una parte del astro rey.

Como puede apreciarse en estos gráficos de NASA, a los que he añadido alguna indicación, este eclipse será muy similar al del 10-1-2020 :

Casi la misma magnitud (cercanía de la Luna con la sombra terrestre), siendo también la zona sur de la Luna la que se acerca a dicha sombra, y con la diferencia de que aquel pude verlo casi completo desde Bilbao y en este caso serán los habitantes del continente americano quienes tendrán ese privilegio. Por ello casi exactamente se repetirán estas imágenes que obtuve entonces, ya adecuada la hora en T.U. de ahora, y desde otros lugares:

Desde Europa solo se verán imágenes anteriores a éstas, o análogas a las 4 últimas pero en orden inverso. 

Zonas desde las que se verá

Si analizamos un mapa del eclipse, pueden sacarse varias conclusiones:

Mapa tomado de https://eclipse.gsfc.nasa.gov/

- Como los eclipses de Luna, a diferencia de los de Sol son un hecho objetivo, el mapa debe recoger los lugares en que la Luna está sobre el horizonte durante el desarrollo del eclipse: de las 5:53 a las 9:32 TU. En horario central europeo serán 2 horas más porque la víspera del eclipse se cambia la hora.

En realidad en muchos lugares de América el eclipse comenzará el día 24 porque aún siendo simultáneo, la hora local y con ello la fecha serán diferentes.

- Como se puede apreciar, se verá prácticamente completo desde todo el continente americano excepto en la zona más oriental de Brasil, y será imposible de apreciar en la mayor parte de Asia.

Comparemos el mapa de este eclipse con el citado de 2020:

Aunque la geometría del eclipse es similar, el momento del año no lo es, y por ello en este caso de 2024 las líneas de separación de las diferentes zonas coinciden casi con los meridianos: líneas rectas Norte-Sur frente a las curvas sinusoidales del de 2020.

Esto es por la estación. La proximidad al equinoccio hace que el Sol (y por tanto también la Luna Llena) salgan a la misma hora en puntos de igual longitud geográfica. En el invierno boreal los días duran mucho menos y el recorrido sobre el horizonte de la luna Llena, situada en la zona opuesta, mucho más. Por eso aquel eclipse de 2020 se vio en zonas más amplias del hemisferio norte:

Eclipses de Luna durante la Semana Santa:

Recuerdo que en 1997, preparando con mi alumnado la observación de un eclipse de Luna, alguien comentó ¡Pero si es en vacaciones de Semana Santa! Y yo recordé que el año anterior también. Vaya casualidad. Todo ello suponía que algunos estarían fuera, pero por otra parte el horario intempestivo no sería un mayor obstáculo porque luego no habría clase y se podría dormir.

Aparentemente es muy curiosa la frecuencia en que los eclipses de Luna ocurren en la Semana Santa: Concretamente desde 1975 hasta 2025 serán 10: y hasta pueden ocurrir en series de 3 años seguidos. (95, 96, 97 o 14, 15, 16)

Estos 10 corresponden a estas fechas:   4-4-77, 24-3-78, 14-4-1987,  15-4-95, 4-4-96, 24-3-97,   15-4-2014, 4-4-2015, 23-3-2016  y  25-3-24 

Que un eclipse ocurra en una semana concreta cualquiera la probabilidad sería algo menor de 3/52=0.058. He puesto 3 porque 2 hay todos los años, pero puede haber más.

Y en la Semana Santa, según los datos anteriores 10/50=0.2. Mucho mayor

Los eclipses se van adelantando cada año, y las fechas de semana Santa parecen un tanto anárquicas. Pero ¿acaso se mueven buscando los eclipses? No exactamente, pero sí buscan la fase lunar adecuada: En Semana Santa siempre hay luna llena, y en un eclipse de luna también.

El tema es que el domingo de pascua es el domingo siguiente a la primera luna llena de primavera, por lo que siempre habrá luna llena en esa semana, y esta fase es imprescindible para que se produzca un eclipse de Luna, y por ello la probabilidad hay que multiplicarla por 4.

A lo largo del año hay dos “estaciones de eclipse” que se van adelantando y completan un ciclo cada 9 años. En ese movimiento hacia adelante entran en la primavera y puede producirse el eclipse en Semana Santa. Si la Luna llena ha entrado tardía en primavera pero sin exceder un mes, el año siguiente será 11 días antes y también en Semana Santa, y al siguiente puede que también.

Pero si ha entrado enseguida de comenzar la primavera (como este año 2024) en el siguiente (2025) ocurrirá 11 días antes que no vale porque es invierno. 

Añado un cuadro con la situación de las lunas llenas y los eclipses lunares desde 1975 a 2025, con el que además de comprobar las fechas indicadas puede servir para analizar diferentes situaciones que se dan en las series de eclipses. Algo que ya señalé hace unos años, pero que quizás sea más interesante deducirlo a partir de los datos intentando sacar conclusiones:

El rectángulo verde evidentemente no indica la Semana Santa, sino que las lunas llenas incluidas en ese tramo estarán dentro de la Semana Santa, debido a la curiosa manera de definir esa semana. Por ello si hay eclipse lunar dentro del rectángulo (siempre son en luna llena) el eclipse ocurrirá en la Semana Santa.

Por supuesto, en Semana Santa nunca habrá ningún eclipse de Sol porque para ello tiene que ser luna nueva, y eso sí que es imposible.

Pero sí hay eclipse de Sol dos semanas después de éste (siempre van por pares). Un magnífico fenómeno, que también favorecerá al continente americano, y del que seguramente aparecerá información en este blog.

Y Betelgeuse se oscureció

 

Aunque no fuera total, y a la espera de hacer estudios de su curva de luz en las observaciones realizadas y la situación geográfica de cada una, la anunciada ocultación de la estrella Betelgeuse por el asteroide Leona ocurrió la madrugada del día 12 como estaba previsto.

            Momento preciso de la ocultación, obtenido por Oscar Martín Mesonero (startrails.es)

Hay que resaltar que, tal como se dijo, es la primera vez que se tiene constancia de un fenómeno de este tipo: una ocultación parcial y progresiva de una estrella por un asteroide, que aunque las ocultaciones ocurren a menudo, siempre son instantáneas y totales. Por tanto hay que valorar y justificar la emoción que se aprecia en algunos audios, ya que puede decirse que ha sido algo histórico.

Es por ello que he decidido recoger, aunque me salga del esquema habitual de usar mis materiales, varias observaciones con el permiso de sus autores, a quienes se lo agradezco.

Desgraciadamente la transmisión en directo que anuncié en el anterior post fue suspendida a causa de las nubes en el lugar de observación:

Pero pero voy a poner a continuación algunas imágenes y vídeos del fenómeno, que pudieron verse desde otros lugares en que hubo más suerte.

- A pesar de las nubes altas que hubo durante toda la observación, mis colegas de ApEA y amigos Sensi Pastor y José Antonio de los Reyes desde su observatorio de Cehegín, a 14 km de la teórica línea central de la ocultación obtuvieron este vídeo, donde Betelgeuse aparece a la derecha de la imagen:

En esta curva de luz que elaboraron, se aprecia la caída de la magnitud de la estrella entre las 1:15:15 y 1:15:25 (TU)

- Desde Cieza (Murcia), justo en la teórica línea central, a donde se desplazó Oscar Martín Mesonero (startrails.es): 

Y obtuvo este magnífico vídeo, con varias secuencias de la ocultación al final tomadas con diferentes ampliaciones:

Que se puede ver en Youtube https://www.youtube.com/watch?v=SWHkEqFgtmA&t=51s y realmente merece  la pena.

- Un vídeo donde también se ve claramente la bajada de brillo de Betelgeuse es el que obtuvo José Franco de Astroingeo (Alicante):

- Un estético montaje realizado por Leonor Ana Hernández, con imágenes de Orión y Betelgeuse eclipsada y sin eclipsar, enmarcadas en otra con mayor campo desde La Sagra (Granada)

Leonor publicó esta imagen en Twitter, como siempre acompañada de comentarios jugosos y emotivos, que te aconsejo lo veas:  https://twitter.com/LeoAstronomada/status/1735002158884425781/photo/1

- Aquí otro vídeo de la ocultación (hay imagen a partir del segundo 10), en este caso obtenido desde La Romana (Alicante) por Josep Masalles, que tuvo como colaboradores a Toni Selva, Rafael Quiles, Carles Schnabel, Carles Perelló y Jordi Juan: 

Que además recogen en https://astronomia.josepmasalles.cat/transits-i-ocultacions/ocultacio-de-betelgeuse-per-lasteroide-leona-2023-12-12/ los detalles de la observación y resultados obtenidos.

Analizando los diferentes datos y emplazamientos de las observaciones se obtendrán sin duda mejoras en la órbita de Leona, la posición de Betelgeuse, los tamaños de ambas,... Tal como se indicaba en el post anterior.

Es posible que vaya añadiendo algún dato más, pero quería dejar constancia cuanto antes de este fenómeno que ocurrió ayer 12-12 y quedará en los anales de la astronomía.

Un fenómeno quizás nunca visto antes

Imaginemos que el próximo 11 de diciembre estamos en Córdoba o en Alicante, o en un lugar cercano a la línea que une estas dos capitales. Trasnochamos y algo después de las 2, ya del día 12, estamos mirando al cielo. Sería muy probable que dirigiésemos nuestra vista hacia la zona de Orión por ser la constelación más llamativa, que aparece en una extraña posición vertical, y quizás nos detendríamos en Betelgeuse, su estrella más destacada que a esa hora estará en la esquina superior izquierda de la constelación.

Justamente a las 2:15 veríamos algo extraño: Durante unos 10 o 12 segundos, que quizás nos parecieran mucho más, el brillo de esta estrella rojiza empezaría a debilitarse, quizás se apagase del todo, para volver a encenderse y alcanzar su brillo habitual.

Simulación de lo que podría ser la ocultación

No sería un efecto de nuestro subconsciente, sino algo que realmente había ocurrido y que no se tienen referencias de que haya sido observado antes: La ocultación parcial de una estrella por un asteroide.

Zona de la península Ibérica desde donde podría observarse la ocultación. El mayor oscurecimiento de la estrella se vería previsiblemente desde la línea roja y hay probabilidad de ver algo dentro de la franja, aunque disminuye según nos alejamos de la línea central. Imagen de cloud.occultwatcher.net

En general, este fenómeno de ocultaciones de estrellas por asteroides es frecuente porque hay un gran número tanto de unas como de los otros, y suele ocurrir que un asteroide, que evidentemente no tiene luz propia y por su pequeño tamaño prácticamente no nos llega la luz que refleja, pasa por delante de la estrella y bloquea la luz que nos llegaría de ella. Vemos cómo la estrella se apaga. Pero otros observadores que estuvieran en otros lugares no lo verían:

Desde el punto A de la superficie de la Tierra se apreciaría en ese momento la ocultación, pero desde el punto B no. La distancia a la estrella es infinitamente mayor que la reflejada en este esquema.

Pero esto suele ocurrir con estrellas débiles porque su número es muchísimo mayor, aunque en este caso se trata de una de las estrellas más brillantes del cielo, y no solo eso sino que es la de mayor tamaño angular vista desde la Tierra. 

Esa es la clave para que su ocultación sea "diferente" y no se tenga referencia de la observación de algo igual.

Exceptuando el Sol, las estrellas están tan lejos que se ven como puntos, pero Betelgeuse fue la primera que pudo detectarse como un disco. Por ello en cualquier otra ocultación el punto de luz de la estrella desaparece repentinamente pero en este caso la luz de Betelgeuse irá debilitándose y hasta es posible que desaparezca, aunque las previsiones indican que probablemente será un eclipse anular y si el cielo está limpio no llegará a apagarse del todo.

La mejor imagen de Betelgeuse de que se dispone, obtenida por el gran telescopio VLT

El asteroide que provocará este fenómeno se llama (319) Leona, y se conoce su forma y tamaño aproximado precisamente porque se han analizado dos ocultaciones que produjo en dos débiles estrellas hace pocos meses.

¿Cómo se hace para conocer tamaño y forma, además de su rotación?

Una red de observadores situados en diferentes lugares cronometran el tiempo que dura la ocultación y la hora en que se produce, y como la lejanía de la estrella hace que es como si proyectara su forma sobre la superficie de manera directa, la diferencia de latitud de los dos lugares más alejados desde los que hubo observación y la diferente duración de la misma en distintos puntos intermedios darán las dimensiones del asteroide según su orientación en ese momento.  A partir de su sombra se obtiene la forma del asteroide.

Digo “sombra” en sentido figurado porque no es que oscurezca, evidentemente, porque la estrella no nos alumbra, sino que dejamos de verla cuando estamos bajo la “sombra” del asteroide.

En el punto A se vería una ocultación mucho más breve que en B y que en C. Empezaría a la vez que en B y terminaría a la vez que en C

Como la trayectoria de los lugares desde los que se ve la ocultación de la estrella es larga, (en este caso se podrá observar de China a México) tardará unos cuantos minutos de un punto a otro  y el asteroide va girando, con lo que los diferentes resultados de las observaciones permiten estimar su rotación. 

En este caso no solo podrán determinarse de manera más exacta las características de Leona, que ya se sabe que tiene un tamaño entre 50 y 80 km siendo irregular y ligeramente elíptico, sino también el tamaño real de Betelgeuse o su posición real en el cielo, ya que al ser de gran tamaño es más difícil que con otras estrellas. Además su superficie tiene zonas más claras y más oscuras, y su disco no es uniforme, y esto quizás también podría estimarse con los datos de la ocultación.

Da también la casualidad de que el tamaño aparente de Betelgeuse y de Leona (vistos desde la Tierra) son muy similares, del orden de 50 milésimas de segundo de arco, pero el asteroide no es circular sino de bordes irregulares, por lo que según la orientación de Leona podría producirse una ocultación total o anular.

Curiosamente en 2019 se apreció un paulatino debilitamiento de Betelgeuse e incluso se pensó que eso indicaba una próxima explosión como supernova, aunque finalmente se comprobó que se debía a una gran eyección de masa en su superficie que luego formó una nube de polvo que bloqueó la luz de la estrella, en un fenómeno que nunca se había observado anteriormente y que duró varios meses. 

Imagen de Betelgeuse obtenida por el VLT en diciembre de 2019 donde se aprecia el polvo que oscurece parte de la luz de la estrella. Créditos / ESO/M. Montargès

Lo de ahora no tiene nada que ver con aquello, será muchísimo más breve pero más evidente para quienes tengan la suerte de verlo, y también será un fenómeno único.

En cualquier caso, se trata de un fenómeno excepcional por su rareza y, aunque no podamos verlo directamente, habrá transmisiones vía internet, por ejemplo en este enlace. 

También hay proyectos de ciencia ciudadana relacionados con la ocultación, como el organizado por Starblink.org . En su web (que incluye un interesante simulador) y en otras páginas técnicas se describen los materiales y los procedimientos a utilizar para obtener datos que se puedan luego compartir; pero si lo que quieres es disfrutar del excepcional evento solo necesitas desplazarte a la franja de observación, que no haya nubes por la zona, y abrir los ojos.

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12-12-23

Próximamente incluiré imágenes y vídeos de la ocultación, obtenidas esta madrugada por astrónomos aficionados, en un nuevo y breve post.

Eclipses: Parejas y tríos

Atendiendo a una petición, y aunque sea con algo de retraso, voy a tratar algunos aspectos relativos a los eclipses

Sin duda los eclipses son los fenómenos astronómicos más relevantes sobre todo de cara al gran público.

Hace un par de meses ocurrieron dos eclipses, el 14 de octubre de sol y el 28 de Luna

Alguien me dijo que parecía una casualidad, dos tan seguidos, aunque lo cierto es que siempre ocurre algo parecido. Precisamente los próximos serán el 25 de marzo, penumbral de luna, y el 8 de abril, total de sol.  Pero podrían haber sido tres.

Como en la mayoría de las relaciones humanas, los eclipses normalmente van por parejas pero de vez en cuando también aparecen los tríos. Dos de luna escoltando a uno de sol o al revés, todos ellos separados por 14 o 15 días.

Veamos las razones, empezando por el principio:

Si la órbita en que la Tierra gira alrededor del Sol (la eclíptica) y la de la Luna alrededor de la Tierra estuvieran en el mismo plano, en todas las lunas llenas y nuevas habría eclipse:

Pero entre ambos planos orbitales hay una inclinación de poco más de 5º, y los puntos en que se cortan (en los que la Luna se ve en la eclíptica) se llaman nodos. La Luna estará en el nodo ascendente (que se representa por la letra omega) cuando pasa del sur al norte de la Eclíptica, y el descendente (una omega invertida) el contrario.

Para que se produzca un eclipse la Luna debe estar cerca de uno de los nodos y así se interponga en la dirección del Sol (eclipse de Sol) o entre en la sombra de la Tierra (eclipse de Luna). Además, tal como se ha dicho, deberá ser luna llena o nueva para que los 3 astros estén alineados

Tanto en A como en B se han representado las dos posiciones de la luna en llena y nueva. En A no hay eclipse porque aunque están alineados los tres astros, la Luna no está en la eclíptica y las sombras pasan por debajo del otro astro. En B hay eclipses.

Después de un eclipse en que la sombra pase exactamente por el nodo, debido a la traslación de la Tierra, en cada lunación la línea Sol-Tierra-Luna (o Sol-Luna-Tierra) va apuntando a lugares diferentes y se va alejando del nodo (cada media lunación va retrasando el paso por el nodo) de manera que no se producirá un nuevo eclipse, aunque el nodo también se desplaza pero mucho menos:

En 1 hay eclipse de luna al coincidir la luna llena con el paso por el nodo (en este caso el ascendente). En la siguiente lunación en 2 no hay eclipse porque la Luna no está en el nodo y la sombra de la Tierra pasará por encima de ella.

Si la Luna nueva está exactamente en el nodo se producirá un eclipse total o anular de sol, y si la luna llena está en el nodo (o muy cerca de él) se producirá un eclipse total de Luna. Pero no es necesario que esté exactamente en el nodo para que ocurra un eclipse, y considerando también los parciales y penumbrales, es suficiente que la Luna (nueva o llena) esté a una distancia al nodo menor de 16.4º  en los de sol y 15.7º en los de luna, tal como se calcula en el anexo. Estos números pueden variar ligeramente según las distancias entre los 3 astros ese día, de manera que estos números son los valores medios.

Por ejemplo, el siguiente gráfico representa la situación del último eclipse de Luna, del 28 de octubre de 2023, donde la distancia de la Luna (en el momento del máximo del eclipse) al nodo es de 14.52º después de pasar por él. Al ser menor que 15.7º se produjo el eclipse, pero al no estar muy cerca del nodo fue bastante pobre.

Si la distancia de la Luna al nodo durante el eclipse hubiera sido menor, como en el siguiente caso, la parte eclipsada de la Luna lógicamente habría sido mayor.

Estas imágenes planas son la representación de una porción de la esfera celeste, por lo que la distancia del nodo al centro de la sombra de la Tierra es un ángulo y se expresa en grados, siendo prácticamente igual a la distancia del nodo a la posición de la Luna.

Como se ha dicho, la clave está en que los eclipses ocurren necesariamente en luna nueva o llena, y cerca de los nodos de la órbita lunar, con los márgenes indicados antes. Tal como se representa en el siguiente gráfico, si ocurre un eclipse antes del nodo (por ejemplo de Sol y luna nueva en la posición 1) al cabo de media lunación ocurrirá otro (en luna llena -2-) después de pasar la Luna por el otro nodo.

Debido a que la Tierra se ha desplazado en esas 2 semanas en su movimiento de traslación, la posición relativa respecto al nodo de la luna llena o nueva no será la misma y en la mayoría de los casos en la siguiente ocasión ya se habrá alejado y no habrá eclipse. Como se verá luego, también influye en menor medida el ligero desplazamiento de los nodos.

Pero en ocasiones hay margen para que ocurran 3 eclipses también separados por 2 semanas del primero al segundo y del segundo al tercero: de Luna-Sol-Luna como en el siguiente gráfico, o de Sol-Luna-Sol.

En este caso el primero (1) ocurrirá con la Luna relativamente alejada del nodo, aunque dentro del margen indicado, el segundo (2) muy cerca del nodo con lo que será un eclipse muy bueno, y el tercero (3) con la Luna alejada también del nodo.

Esta situación, vista desde la Tierra, se representa en el siguiente gráfico, donde se ha desplegado toda la línea de la eclíptica en una recta:

Se ha situado el primer eclipse (a la derecha) justo en el borde del margen para ver la situación más favorable para que ocurran más eclipses. Aún así, y aunque se producen 3 eclipses, el tercero está casi en el otro borde, por lo que es extremadamente difícil que en las situaciones medias, ocurran 3 seguidos: A poco que el 1 se acerque al nodo, el 3 se saldría del margen.

Para mayor detalle repito el mismo gráfico con más parámetros que, aunque puedan hacerlo más engorroso, justifican mejor el resultado. 

Al igual que en el gráfico anterior y el siguiente, todo está a escala

Por tanto, cabe justo justo un trío comenzando y acabando con eclipses penumbrales mínimos (en el borde de los márgenes), pero sería mucha casualidad.

Una pareja siempre entrará, porque el primer eclipse (1) siempre estará en el margen previo al nodo (antes de él, porque si estuviera después del nodo habría ocurrido otro eclipse antes), con lo que media lunación después (en 2) también habrá eclipse porque estará también en la zona dentro del margen del siguiente nodo, pero si el primer eclipse no ocurre al principio del margen como antes, en 3 ya se saldrá y no habrá más, como se aprecia en este otro gráfico:

En este caso se producen solo dos eclipses seguidos, que es lo más habitual.

Todo esto se obtiene redondeando y utilizando valores medios de los parámetros, pero que varían ligeramente según las posiciones de la Tierra y la Luna en sus órbitas. En el anexo se calculan los diferentes parámetros y se recogen en los gráficos.

 

¿Hay muchos tríos?

Tal como puede deducirse de la anterior explicación y los gráficos, no son muchos.

Concretamente entre 1950 y 2050 ocurren 22 tríos frente a 184 parejas. Los tríos son 10 de Sol-Luna-Sol y 12 de Luna-Sol-Luna. 

El último fue en 2020 y el próximo será en 2029, ambos en junio y julio. De todas formas no hay que decir la frase de "¡Todavía faltan más de 5 años!" porque una pareja es más interesante que un trío, ya que los de los extremos de éste son eclipses muy pequeños (los de sol solo parciales y visibles desde latitudes muy altas, y los de luna solo penumbrales) 

Por ejemplo, desde la mayor parte de la península Ibérica se verá un extraordinario eclipse de sol total y un eclipse de luna casi total en agosto de 2026. ¡Ya queda menos!

Es muy curioso constatar que todos los tríos de este periodo ocurren en la misma época del año:

De los 22 citados, 9 fueron en junio-julio, 7 en julio-agosto, 3 en agosto-septiembre y 2 en mayo-junio y 1 en abril-mayo

Claramente prevalece las cercanías a julio y en esos 100 años no ocurre nunca en invierno ni en otoño.

Esto es porque en el afelio (principios de julio) la Tierra se mueve más despacio y por ello la lunación es más corta (como se explica en el anexo de este artículo). Con ello se acortarían los intervalos entre las lunas nuevas y llenas, y como se deduce de los gráficos anteriores entrarían más fácilmente dentro de los márgenes. En los meses próximos a enero ocurre lo contrario: al pasar la Tierra por el perihelio las lunaciones son más largas, la distancia entre la posición 1 y 3 de los gráficos anteriores será más grande y será difícil (aunque no imposible) que ambas queden incluidas en los márgenes con lo que normalmente no habrá tríos.

En este anexo aparece mucha geometría y trigonometría, para deducir el tamaño de los márgenes de los eclipses. Si no te gustan esas cosas, te aconsejo que no lo mires.

Vamos a obtener los diferentes parámetros numéricos que se han utilizado en la explicación, concretamente los márgenes en torno al nodo, dentro de los cuales se producen los eclipses. 

- En los eclipses penumbrales de Luna: (su margen será el máximo incluyendo todos los tipos de eclipses lunares)

a) Cálculo previo. Gráfico en alzado, con la eclíptica de perfil.

Como el cono de penumbra está determinado por las rectas que tocan el Sol y la Tierra cruzándose entre los dos astros, se calcula primero la distancia del borde del cono, a la Tierra (Y). Se utilizan como datos la distancia media del Sol a la Tierra y el radio de los dos astros, utilizando triángulos semejantes.

  

b) Se calcula la distancia máxima de la Luna al eje del cono de la sombra para que se produzca un eclipse penumbral (Z), y luego el ángulo desde la Tierra del eje del cono al centro de la Luna. Se traza desde el centro de la Tierra porque el gráfico no está a escala y el tamaño a escala de nuestro planeta sería mínimo. (z)

c) El siguiente gráfico está en un plano perpendicular al anterior, delante de él. Está en alzado, con la eclíptica horizontal. Se calcula la separación máxima u de la Luna respecto al nodo, se le llama n al valor obtenido de alfa, y está a escala.

 

- En los eclipses de Sol

Tal como se representa en el siguiente gráfico, en principio para que haya eclipse la distancia angular entre el centro del Sol y el de la Luna debería ser menor de 0.5º porque cada uno de ellos tiene un radio aparente de 0.25º. Pero desde cada lugar de la Tierra se ve la Luna en diferente posición por el paralaje, y los eclipses de Sol no se ven igual desde diferentes lugares. Desde una posición media la Luna puede verse a 0.95º desde un extremo, tal como se calcula.

Así al sumar 0.95º + 0.5º queda 1.45º a los que estaría la Luna separada del Sol como máximo para que se produzca el eclipse.

Si buscas estos datos en internet, es probable que encuentres valores diferentes. Eso es porque aquí se han tomado valores medios y en el caso de los eclipses de luna en ocasiones se no se consideran los penumbrales.

Eclipse parcial.

a) Si queremos obtener el margen para un eclipse parcial, habrá que empezar calculando la longitud del cono de sombra de la Tierra (Z), que en promedio, será:

b) Distancia máxima de la Luna al eje del cono de la sombra para que se produzca un eclipse parcial (La Luna tocará el cono de sombra, o mejor dicho lo intersectará muy levemente)

c) Ángulo desde la Tierra del eje del cono al centro de la Luna. Se traza desde el centro de la Tierra porque el gráfico no está a escala y el tamaño a escala de nuestro planeta sería mínimo. Se toma el centro de la Luna porque es la referencia que se utiliza para determinar su situación:

d) Finalmente en un triángulo esférico situado en un plano perpendicular a los anteriores se calcula el margen N:

10.5º es el margen medio para un eclipse parcial. Si queremos calcular el margen máximo, que es lo que suele aparecer, el cálculo será igual pero con la Tierra en el afelio  (distancia al Sol 152100000 km) y la Luna en el perigeo (a una distancia de 356600 k)

 

Margen máximo de un eclipse parcial

Se obtiene exactamente igual que en el cálculo anterior pero tomando la posición de la Tierra en el afelio (Distancia Tierra-Sol= 152000000 km) y la Luna en el perigeo (Distancia Tierra-Luna = 356595):

Este es el valor que se suele encontrar: "Un eclipse lunar parcial solo puede ocurrir cuando la luna está  a menos de 11.4º de uno de los nodos" 

Pero cuidado, que esta condición es necesaria pero no suficiente.

Eclipse total de Luna

 Los cálculos serían igual que los anteriores, pero en el apartado c) en vez de sumar el radio lunar (0.25º) habría que restarlo porque toda la Luna debe quedar dentro del cono de sombra.