Eclipses (Megapost)

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Introducción:

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Eclipse lunar del 3 de marzo de 2007. El tono rojizo de la Luna se debe a la refracción de la luz solar en las partículas de polvo presentes en la atmósfera.

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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 varia 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.

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Aspectos geométricos de los Eclipses de Luna:

La Tierra es un cuerpo opaco de radio ecuatorial rt=6378 Km. que al ser iluminado por el Sol, cuyo radio es rs=695.500 Km. es decir rs/rt=109,05 veces, proyecta un cono de sombra convergente y un cono de penumbra divergente, determinados por las tangentes interiores y exteriores, respectivamente, comunes al Sol y a la Tierra.
Ambos astros están separados por término medio por una distancia Rt=149.600.000 Km. denominada Unidad Astronómica.

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La Luna tiene un radio de 1736,6 Km. y gira alrededor de la Tierra a una distancia media Rl=384.400 Km.
Un observador situado en el cono de sombra de la Tierra no ve para nada al Sol. Cuando la Luna L2 se sitúa toda dentro del cono de sombra ocurre un eclipse total de Luna. Cuando la Luna se sitúa en el cono de penumbra algunos rayos de Sol llegan a iluminarla y sólo disminuye su brillo, se trata de un eclipse penumbral. Cuando la Luna L1 penetra solo en parte en el cono de sombra ocurre un eclipse parcial. Un eclipse penumbral es para un astronauta situado en la Luna un eclipse parcial de Sol.

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Cálculo del cono de sombra

Llamando rt al radio de la Tierra, rs al radio solar, Rt a la distancia del Sol a la Tierra, y H a la altura del cono de sombra, se cumple:

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Aplicando los datos numéricos rt=6378 Km. rs=695.000 km. y Rt=149.600.000 Km. resulta que se producen eclipses pues H=1.384.584 Km>Rl=384.403 Km. La Luna gira a 60,27 radios ecuatoriales de la Tierra, mientras la altura del cono de sombra es de 217 radios ecuatoriales.
La atmósfera de la Tierra tiene una influencia vital en los eclipses. Si no existiese, en cada eclipse total de Luna ésta desaparecería completamente, cosa que sabemos que es falsa.

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Tamaño del radio de la Sombra

Llamando Rl a la distancia de la Tierra a la Luna, H a la altura del cono de sombra, y rt al radio de la Tierra, se cumple:

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Aplicando los datos numéricos para los valores medios de H y Rl resulta para la sombra un tamaño S=4607 Km. y como el radio de la Luna r=1736,6 Km. resulta que el radio de la sombra es 2,653 veces el radio de la Luna S=2,653 . r por lo que casi caben 3 Luna dentro de la Sombra:

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Pero el tamaño de la sombra también puede expresarse en función del:

Eclipses (Megapost)Paralaje Lunar o ángulo bajo el que se ve el radio ecuatorial de la Tierra desde el centro de la Luna.

Astronomia Paralaje Solar o ángulo bajo el que se ve el radio ecuatorial de la Tierra desde el centro del Sol.

luna Semidiámetro Solar o ángulo bajo el que se ve desde la Tierra el radio del Sol.

La relación que permite calcular el tamaño de la sombra puede probarse a través de este diagrama y de una propiedad elemental del triángulo TOB:

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Tamaño de la Penumbra

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La zona de penumbra se logra con las tangentes interiores y un parámetro importante es D:

Ahora es fácil calcular P a la distancia Rl:

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Es fácil calcular P en función del:

luna Paralaje Lunar

sol Paralaje Solar y

Eclipses Semidiámetro Solar

La relación que permite calcular el tamaño de la sombra puede probarse a través de este diagrama y de una propiedad elemental del triángulo TOB:

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No directamente involucrado con el tamaño de la sombra y penumbra, pero si con otros aspectos del eclipse lunar tenemos el tamaño del radio lunar.

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Eclipse solar en Francia en 1999.

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Tipos de eclipse solar

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La mayor o menor distancia de la Luna a su perigeo va a determinar que el eclipse sea total o anular, como se explica en la figura 2. Los valores extremos para el perigeo y apogeo lunares en el siglo XXI, tomados del Anuario del Observatorio Astronómico de Madrid, son los siguientes:

Perigeo lunar: entre 356.375 km y 370.350 km
Apogeo lunar: entre 404.050 km y 406.712 km
Considerando los valores extremos de los anteriores resulta que la distancia de la Luna a la Tierra variará en nuestro siglo en 50.337 km como máximo, cantidad importante que supone unos 4 minutos de arco para el diámetro angular lunar, en más o en menos, un 8% del diámetro angular medio de nuestro satélite.

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Geometría de un eclipse total de sol.

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Magnitud y oscurecimiento

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Importancia histórica de los eclipses

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Recomendaciones para ver un eclipse

Un eclipse es un fenómeno natural interesante; sin embargo puede poner en riesgo la vista del observador, si no toma las cuidados necesarios para apreciar el fenómeno, ver por tiempo prolongado directamente el Sol puede puede provocar quemaduras en la retina y ceguera permanente. Hay formas de apreciarlo sin comprometer la vista del observador:

Eclipses Filtro solar o anteojos especiales, garantizados por el fabricante. De acuerdo con el Instituto de Astrofísica de Canarias, el cristal oscuro de soldador número 14, que puede adquirirse en ferreterías, puede proteger adecuadamente la vista durante unos segundos. Los filtros caseros o anteojos comunes no deben utilizarse nunca por el peligro que conllevan para los ojos humanos.

Observación indirecta:

Eclipses (Megapost) Proyección a través de un agujero pequeño: se perfora un agujero diminuto, con la ayuda de un alfiler, en una hoja de cartón. Se hace pasar la luz solar a través del agujero y se proyecta sobre una de papel o una superficie lisa.

Astronomia Proyección con binoculares: se tapa uno de los lentes de los binoculares y se hace pasar la luz a través del lente abierto. Nunca ver el sol directamente a través de binoculares, ya que puede producir quemaduras graves e instantáneas en la retina.

luna Proyección con telescopio: es una de las mejores técnicas para observar un eclipse. Se hace pasar la luz del Sol a través del telescopio y se proyecta sobre una superficie lisa. Se pueden observar algunos detalles de la superficie solar. Es recomendable utilizar los lentes de menor aumento, ya que producen imágenes más grandes y generan menos calor, protegiendo así el instrumento.

sol El horizonte: durante el punto máximo de un eclipse total de sol puede apreciarse cómo todo el horizonte se ve iluminado alrededor del observador.

Eclipses Las reacciones de los animales: los animales son muy sensibles a este fenómeno. En la etapa de oscurecimiento los animales de hábitos diurnos se preparan para dormir, mientras que otros reaccionan con nerviosismo. Durante el punto máximo la mayor parte de los animales hace silencio.

Eclipses (Megapost) Sombras: durante el punto de máxima ocultación se alteran las sombras de forma perceptible.

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