Eclipses: geometría y ciencia de los eclipses solares y lunares, y cómo se verán desde Türkiye

De un vistazo

Un eclipse se produce cuando tres cuerpos se alinean casi exactamente. Cuando la Luna pasa entre el Sol y la Tierra vemos un eclipse solar; cuando la Tierra pasa entre el Sol y la Luna y proyecta su sombra sobre la Luna vemos un eclipse lunar. Un eclipse solar solo puede ocurrir en luna nueva, y uno lunar solo en luna llena.

Fuentes y fechas: datos de la Luna y el Sol de las fichas de la NSSDCA de la NASA (Luna: actualizada por última vez el 11 de enero de 2024; Sol: 9 de mayo de 2024). El mes dracónico y las temporadas de eclipses proceden de la página EclipseWise de F. Espenak; el periodo de saros, del sitio de eclipses del NASA GSFC.

Fuentes: [1] [2] [3] [5]

La geometría de la sombra: umbra y penumbra

El Sol no es un punto, sino un amplio disco de luz, por lo que detrás de la Luna (o de la Tierra) se forman dos tipos de sombra. La umbra es el cono que se estrecha y en el que todo el disco solar queda oculto. A su alrededor se extiende la penumbra, que se ensancha y donde solo queda cubierta una parte del Sol. Más allá del vértice del cono de umbra está la antumbra; un observador allí ve la Luna como un disco oscuro dentro del Sol, que deja un anillo brillante a su alrededor.

Durante un eclipse solar, la estrecha franja donde la umbra toca la superficie terrestre es la «franja de totalidad», normalmente de unos pocos cientos de kilómetros de ancho. La penumbra cubre una zona de miles de kilómetros, y todos los que están dentro ven un eclipse parcial. En un eclipse lunar la sombra de la Tierra es mucho mayor que la Luna, de modo que todos los que tienen la Luna sobre el horizonte lo ven al mismo tiempo.

Fuentes: [2] [4]

¿Por qué no cada mes? Nodos y temporadas de eclipses

La Luna pasa por las fases nueva y llena cada 29,5 días, pero los eclipses solo ocurren unas pocas veces al año. La razón es que la órbita lunar está inclinada unos 5,1° respecto al plano de la órbita terrestre alrededor del Sol (la eclíptica). En la mayoría de las lunas nuevas, la Luna pasa ligeramente «por encima» o «por debajo» del Sol y su sombra no toca la Tierra. Los dos puntos donde se cortan los planos orbitales se llaman nodos; para que haya eclipse hace falta una luna nueva o llena cerca de un nodo.

Según los cálculos de Espenak, si la luna nueva cae a menos de unos 17° de un nodo (el límite oscila entre 15,39° y 18,59° según la excentricidad orbital), se ve un eclipse solar desde algún lugar de la Tierra. Esta ventana, que se abre cuando el Sol pasa por un nodo y dura unos 34,5 días, es una temporada de eclipses. Cada temporada trae uno o dos eclipses solares, y los puntos medios de temporadas sucesivas están separados unos 173,3 días. Como resultado, cada año hay al menos dos y como máximo cinco eclipses solares. Como la línea de los nodos retrocede lentamente, las temporadas de eclipses llegan cada año un poco antes en el calendario.

Fuentes: [1] [3] [5]

Tipos de eclipse

Eclipses solares

• Total: la Luna cubre todo el disco solar; el cielo se oscurece y se hace visible la corona, la atmósfera exterior del Sol. Solo se ve desde la franja que recorre la umbra.
• Anular: la Luna está cerca del apogeo y parece más pequeña que el Sol, dejando un anillo brillante alrededor del disco. El observador está dentro de la antumbra.
• Híbrido: como la superficie terrestre es curva, el eclipse es total en algunas partes de la franja de sombra y anular en otras.
• Parcial: solo la penumbra toca la Tierra y el Sol aparece como una media luna. Amplias regiones fuera de las franjas de los eclipses totales y anulares también ven una fase parcial.

Eclipses lunares

• Penumbral: la Luna solo atraviesa la tenue penumbra terrestre; el oscurecimiento suele ser difícil de notar a simple vista.
• Eclipse lunar parcial: parte de la Luna entra en la umbra; se ve con facilidad un «mordisco» oscuro.
• Eclipse lunar total: toda la Luna está dentro de la umbra. No desaparece: la luz solar refractada por la atmósfera terrestre, de la que se dispersa el componente azul, ilumina la sombra, y la Luna se vuelve cobriza o rojiza.

Fuentes: [4] [13]

Laboratorio: ¿total o anular?

En la calculadora de abajo, cambia las distancias de la Luna y el Sol y compara los tamaños aparentes de los dos discos. Elige el ajuste «Luna en el apogeo, Tierra en el afelio» y verás que la Luna no puede cubrir el Sol, así que el eclipse sería anular; la nota bajo el laboratorio explica las hipótesis del cálculo.

Si el diámetro aparente de la Luna supera al del Sol, un eclipse central es total; si es menor, anular. Que ambos sean tan parecidos es una coincidencia, y no permanente: las mareas alejan muy lentamente la Luna de la Tierra.

Fuentes: [1] [2]

El ciclo de saros: el ritmo de los eclipses

El saros, conocido desde la Antigüedad, equivale a 223 meses sinódicos (6.585,3223 días). Esto coincide con 242 meses dracónicos (6.585,3575 días) y 239 meses anomalísticos (6.585,5375 días) con una diferencia de pocas horas. Tras un saros, la Luna vuelve al mismo nodo y a casi la misma distancia de la Tierra, por lo que el eclipse se repite con una geometría casi idéntica.

Sin embargo, el sobrante de unas 8 horas hace que la Tierra gire un tercio de vuelta más y que la nueva franja del eclipse se desplace unos 120° hacia el oeste. Una serie de saros dura entre 1.226 y 1.550 años y contiene de 69 a 87 eclipses. Un buen ejemplo para Türkiye: el eclipse total del 29 de marzo de 2006, que recorrió el país de Antalya al mar Negro, pertenecía al saros 139; un saros después, el siguiente miembro de esa serie cruzó Norteamérica el 8 de abril de 2024. El sucesor del eclipse del 11 de agosto de 1999 (saros 145) cruzó todo Estados Unidos el 21 de agosto de 2017.

Fuentes: [5] [17]

La ciencia de la totalidad: de las perlas de Baily a Einstein

Justo antes y justo después de la totalidad, la luz solar se cuela por los valles del borde irregular de la Luna; esta sarta de puntos brillantes se conoce como perlas de Baily. El último o el primer destello, sobre el fondo de la brillante corona interna, da la impresión de un «anillo de diamante». Después, durante unos minutos, se hacen visibles la corona, la cromosfera y las protuberancias del limbo, normalmente ocultas por la brillante superficie del Sol.

Estos breves momentos han acogido grandes descubrimientos. En el eclipse de 1868, Jules Janssen, observando con un espectroscopio en la India, vio en la luz del borde del Sol una línea amarilla ligeramente por debajo de 588 nm, cercana a la del sodio pero distinta. Norman Lockyer detectó de forma independiente la misma línea ese año y la atribuyó a un nuevo elemento. Bautizado en honor del Sol, el helio sigue siendo el único elemento observado por primera vez en otro cuerpo celeste.

El eclipse del 29 de mayo de 1919 fue la primera gran prueba de la relatividad general. La teoría de Einstein predecía que la luz de las estrellas que roza el limbo solar debía desviarse 1,75″; un cálculo newtoniano da la mitad. Dos expediciones organizadas por Arthur Eddington y Frank Dyson fotografiaron estrellas cercanas al Sol durante el eclipse, en la isla de Príncipe y en Sobral (Brasil). Los datos de Sobral dieron una desviación de unos 1,98″ y los de Príncipe de unos 1,61″, ambos coherentes con el valor de Einstein. Aunque más tarde se discutió la selección de placas, ambas mediciones están a menos de dos desviaciones típicas del valor de Einstein y claramente lejos del newtoniano.

La temperatura de millones de grados de la corona y el origen del viento solar siguen siendo preguntas abiertas. Como la dispersión atmosférica enmascara la corona interna en los coronógrafos terrestres, los eclipses naturales siguen siendo una de las mejores formas de ver la corona cerca de la superficie solar.

Fuentes: [6] [7] [8] [9] [10]

Observación segura

Nunca es seguro mirar al Sol sin protección especializada. La única excepción es la breve fase total de un eclipse total, cuando la brillante cara del Sol está completamente cubierta; hay que volver a protegerse en cuanto reaparece cualquier fragmento del Sol. Las fases parciales y anulares deben observarse con gafas de eclipse o visores solares de mano que cumplan la norma internacional ISO 12312-2 . Las gafas de sol corrientes, por oscuras que sean, no son seguras.

• Revisa los visores antes de usarlos; desecha los que estén rayados, rotos o dañados, y vigila a los niños.
• Nunca mires a través de prismáticos, un telescopio o una cámara llevando gafas de eclipse: la luz concentrada por la óptica puede atravesar el filtro y llegar al ojo. Estos instrumentos necesitan filtros solares específicos colocados delante.
• Sin gafas, la proyección por un agujero es una opción segura: con el Sol a tu espalda, proyecta la imagen a través del agujero sobre una superficie, y nunca mires al Sol a través del agujero.

Fuentes: [11]

Eclipses visibles desde Türkiye (2026–2030)

La tabla siguiente resume los fenómenos relevantes para Türkiye a partir de las listas de eclipses 2021–2030 de la NASA. La hora de Türkiye (TRT) es UTC+3. En los eclipses lunares, la visibilidad se ha evaluado según si la Luna está sobre el horizonte turco en los momentos correspondientes.

Fechas, tipos y magnitudes de las listas por décadas del NASA GSFC (F. Espenak); horas de contacto de los eclipses lunares de las páginas de EclipseWise; datos de la franja de 2030 de la tabla de EclipseWise. Los valores de ocultación por ciudades del 2 de agosto de 2027 son cifras aproximadas calculadas por SpaceTRC a partir de los elementos besselianos publicados por la NASA (Esmirna y Antalya ≈ 71 %, Estambul ≈ 59 %, Ankara ≈ 57 %, Van y Trebisonda ≈ 42 %) y pueden diferir en unos pocos puntos. La altura de la Luna se evaluó con un cálculo aproximado.

El eclipse del 2 de agosto de 2027 es uno de los eclipses totales más largos del siglo: el máximo se produce a las 10:06 UT en 25°30′N, 33°11′E, cerca de Luxor (Egipto), donde la totalidad dura 6 minutos y 22 segundos y la franja mide unos 258 km de ancho.

Fuentes: [12] [13] [14] [15] [16] [19] [20]

Eclipses históricos en Anatolia

El eclipse de Tales (585 a. C., tradición). Según el libro primero de las Historias de Heródoto, durante una guerra entre lidios y medos el día se convirtió de repente en noche; ambos bandos dejaron de luchar e hicieron la paz. Heródoto escribe que Tales de Mileto había anunciado a los jonios esta «pérdida de la luz del día». La lista de eclipses históricos de la NASA relaciona el suceso con el eclipse total del 28 de mayo de 585 a. C. Sin embargo, cómo pudo Tales hacer tal predicción y los detalles de la historia son objeto de debate entre los historiadores; conviene tratar el episodio como una tradición sólida más que como una predicción científica firme.

11 de agosto de 1999. El último eclipse solar total del segundo milenio cruzó Türkiye en diagonal. La umbra llegó a la costa del mar Negro a las 11:21 UT, atravesó el interior y alcanzó la frontera sudoriental a las 11:45 UT. Turhal tuvo 2 minutos y 15 segundos de totalidad; Ankara, justo fuera de la franja, vio un eclipse parcial de magnitud 0,969.

29 de marzo de 2006. Tras cruzar África, la umbra entró en Asia por la costa mediterránea de Türkiye. La franja, de unos 171 km de ancho, pasó por Antalya, Konya, Aksaray, Nevşehir, Kayseri, Sivas, Tokat, Amasya, Ordu y Giresun. La totalidad duró 3 minutos y 48 segundos en la línea central y alcanzó 3 minutos y 36 segundos en Konya.

Fuentes: [8] [18] [17]

Investigación actual (2024–2026)

8 de abril de 2024: un eclipse total cruzó México, Estados Unidos y Canadá; la umbra tocó tierra en la costa pacífica de México y salió por Terranova. La NASA invitó al público a participar en proyectos de ciencia ciudadana durante el eclipse.

Eclipses artificiales con Proba-3 (2024–2025): Proba-3, de la ESA, lanzado el 5 de diciembre de 2024, consta de dos satélites que vuelan a unos 150 metros uno del otro; uno lleva un disco que tapa el Sol y el otro fotografía la corona. Manteniendo su posición relativa al milímetro, la pareja puede sostener el eclipse hasta seis horas en cada órbita de 19,6 horas. Las primeras imágenes se publicaron el 16 de junio de 2025. Frente a los pocos minutos de un eclipse natural, estos «eclipses a demanda» de varias horas permiten vigilar con regularidad la corona interna.

12 de agosto de 2026: el eclipse total de este año se observó desde Groenlandia, Islandia y España. La próxima gran oportunidad es el eclipse total del 2 de agosto de 2027, con más de seis minutos de totalidad.

Fuentes: [10] [12] [14] [21]

Datos para investigadores

• Sitio de eclipses del NASA GSFC: listas por décadas, tablas de saros y elementos besselianos de cada eclipse, basados en el Five Millennium Canon of Solar Eclipses (lista 2021–2030).
• EclipseWise: versión actualizada de los mismos cálculos, con tablas de franjas, mapas interactivos y calculadoras de circunstancias locales (eclipsewise.com).
• Tu propio cálculo con elementos besselianos: las horas de contacto locales y la ocultación pueden calcularse a partir de los coeficientes polinómicos publicados (x, y, d, l₁, l₂, μ) con unas pocas líneas de código; los valores por ciudades de 2027 de esta página se obtuvieron así.

Fuentes: [12] [14] [15]

Lo que se sabe y lo que sigue abierto

Establecido

• Las horas y franjas de los eclipses pueden calcularse con siglos de antelación; la principal incertidumbre es la rotación irregular de la Tierra (ΔT).
• Los eclipses solo ocurren unas pocas veces al año por la inclinación de 5,1° de la órbita lunar.
• Las mediciones de 1919 y experimentos posteriores mucho más precisos confirman que la gravedad desvía la luz en la cantidad que predice la relatividad general.

Preguntas abiertas

• ¿Por qué la corona está millones de grados más caliente que la superficie y dónde se acelera exactamente el viento solar?
• ¿Qué registros antiguos de eclipses (como la historia de Tales) pueden asociarse con seguridad a un suceso concreto?
• ¿Hasta qué punto pueden los eclipses artificiales en el espacio sustituir las vistas de la corona interna que ofrecen los eclipses naturales?

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