Un eclipse lunar (del latín, eclipsis) es un evento astronómico
que sucede cuando la Tierra se interpone entre el Sol y la Luna, provocando que
esta última entre en el cono de sombra de la Tierra y en consecuencia se
oscurezca. Para que el eclipse ocurra los tres cuerpos celestes, la Tierra, el
Sol y la Luna, deben estar exactamente alineados o muy cerca de estarlo, de tal
modo que la Tierra bloquee los rayos solares que llegan al satélite. Es por
esto que los eclipses lunares sólo pueden ocurrir en la fase de luna llena.
Los eclipses lunares se clasifican en parciales (solo una parte de la
Luna es ocultada), totales (toda la superficie lunar entra en el cono de sombra
terrestre) y penumbrales (la Luna entra en el cono de penumbra de la Tierra).
La duración y el tipo de eclipse dependen de la localización de la Luna
respecto de sus nodos orbitales.
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 esde 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.
Cono de sombra y penumbra en los eclipses de
Luna
Diagrama de un eclipse lunar.
El Sol posee un diámetro ecuatorial 109 veces mayor al de la Tierra, por
lo cual ésta proyecta un cono de sombra convergente y un cono de penumbra
divergente. Los eclipses se producen porque la Luna, que se encuentra a unos
384 000 km de la Tierra, entra en el cono de sombra terrestre, de
largo mucho mayor —1 384 584 km—. A la distancia que se
encuentra la Luna de la Tierra, el cono de sombra tiene un diámetro de
9200 km, mientras que el diámetro la Luna es de 3476 km. Esta gran
diferencia provoca que dentro del cono de sombra entre 2,65 veces la Luna, y en
consecuencia, los eclipses permanezcan en su fase total durante un tiempo
prolongado.
Para un observador que estuviera situado sobre la superficie de la Luna,
un eclipse penumbral sería un eclipse parcial de Sol. Análogamente, si el
observador se encontrara dentro del cono de sombra de la Tierra, no podría ver
a la estrella, de modo que para él se estaría produciendo un eclipse total de
Sol.
La atmósfera terrestre tiene una influencia vital en los eclipses. Si la
atmósfera no existiese, en cada eclipse total de Luna ésta desaparecería
completamente (cosa que sabemos que no ocurre). La Luna totalmente eclipsada
adquiere un color rojizo característico debido a la luz refractada por la
atmósfera de la Tierra. Para medir el grado de oscurecimiento de los eclipses
lunares se emplea la escala de Danjon.
Clasificación de los eclipses lunares.
La sombra de la Tierra se proyecta en dos partes: la umbra y la
penumbra. 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 sutil oscurecimiento
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. El último de estos eclipses ocurrió el 15 de junio
de 2011.
Duración y contactos
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.
Diagrama de contactos en un eclipse total.
Lógicamente, 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.
La mayor duración posible de un eclipse, es decir, la mayor diferencia
entre P1 y P2, es de aproximadamente 6 horas. En este eclipse, el centro de la
Luna coincidiria exactamente con el centro de la umbra terrestre (eclipse
total-central). A su vez, este eclipse podría permanecer en su fase total durante
casi 107 minutos.
La distancia entre la Luna y la Tierra varía constantemente debido a la
ligera excentricidad de la órbita lunar. La distancia máxima que puede separar
ambos cuerpos celestes se denomina apogeo, y es de 406,700 km. La distancia
mínima posible es de 356 400 km, denominada perigeo. La distancia que
separa la luna y la Tierra existente durante el eclipse afecta la duración del
mismo. Cuando la Luna se encuentra cerca de su apogeo, su velocidad orbital es
la menor posible. El diámetro de la umbra no decrece apreciablemente entre en
perigeo y apogeo, ya que los límites de la umbra son casi paralelos entre si (esto
se debe a la enorme distancia que separa a la Tierra del Sol). Por lo tanto el
eclipse más duradero posible será aquel que ocurra durante el apogeo.
Escala de Danjon.
Es una escala subjetiva diseñada por André-Louis Danjon entre los años
1925 y 1950 para medir el oscurecimiento de la superficie lunar en los
eclipses.
La Tierra bloquea toda la radiación solar directa que llega a la Luna,
oscureciéndola. Sin embargo, las partículas en suspensión presentes en la
atmósfera refractan parte de la luz solar, en el espectro del rojo. Es el mismo
fenómeno que ocurre el alba y el ocaso, en los cuales el cielo toma un tono
anaranjado-rojizo debido a la incidencia casi horizontal de los rayos solares.
La Luna recibe esta radiación, lo que provoca que tome un color desde amarillo
claro hasta rojo parduzco, que depende de factores medioambientales terrestres
(nubes, polvo en suspensión, erupciones volcánicas) y físicos (distancia entre
la Luna y el centro de la umbra).
El grado de oscurecimiento en la escala de Danjon es representado con la
letra "L", que adquiere cinco valores, del 0 al 4. Cada valor es
definido de la siguiente manera:
L=0: Muy oscuros, Luna casi
invisible en el momento máximo del eclipse.
L=1: Grises oscuros o parduscos,
pocos detalles visibles.
L=2: Rojizos o rojos parduscos con
área central más oscura, regiones externas muy brillantes.
L=3: Rojo ladrillo, frecuentemente
con un margen amarillento.
L=4: Anaranjado o cobrizo, muy
brillante, a veces con un margen azulado.
La determinación del valor de L se debe realizar en el máximo del
eclipse, siendo la escala completamente subjetiva. Diferentes observadores
obtendrán diferentes valores, e incluso cada parte de la Luna obtendrá
diferentes valores de L, dependiendo de su distancia con respecto al centro de
la umbra.