Eclipses: sizigia entre la Ciencia y la Belleza

La curiosidad me invade cada vez que pienso en la relación entre el tamaño de la Luna y el Sol, y las distancias relativas de estos cuerpos celestes a la Tierra. La Tierra con un diámetro aproximadamente 109 veces menor que el del Sol, produce un cono de sombra tal que la Luna cabe allí un poco más de dos veces en extensión, coincidencia ideal para que desde la Tierra se vea un espectáculo que muy pocos habitantes del Universo pueden presenciar: Un eclipse Lunar.

Por Alejandro Cárdenas-Avendaño*

Ahora bien, si de coincidencias quiero hablar, es aún más curioso el fenómeno que ocurre por lo menos una vez cada dos años, cuando la Luna se encuentra en su punto más cercano a la Tierra y justo entre el Sol y nuestro planeta. ¿Dónde está la coincidencia? Otra vez, radica en una relación, pero ahora entre el tamaño de la Luna y la distancia del Sol a la Tierra. El Sol tiene aproximadamente 400 veces el diámetro de la Luna, pero está aproximadamente 400 veces más lejos, lo cual significa que el Sol y la Luna, durante esa ocasión, tienen el mismo tamaño aparente en nuestro cielo, lo que permite que se vea un perfecto eclipse solar.

Representación esquemática de un eclipse solar

Representación esquemática de un eclipse solar.

¿Cómo llamamos a esos eventos? Ya lo dije: Eclipses, del griego Έκλειψις, Ekleipsis, (‘desaparición’ o ‘abandono’) que son un caso específico de fenómenos naturales conocidos como sizigias, es decir situaciones en las que tres cuerpos celestes (en este caso Sol, Tierra y Luna) se alinean (ver mis precarios dibujos explicando esquemáticamente las situaciones) y presenciamos algo asombroso desde la Tierra. El origen etimológico de la palabra nos cuenta, de manera parcial, una historia cuyos personajes son las antiguas civilizaciones. Desaparición o abandono son palabras que nos hacen estremecer cuando se trata de algo que adoramos y necesitamos, en este caso el Sol.

¿Por qué abandono? Este fenómeno natural, que conocemos como eclipse, hace que, por ejemplo en el eclipse Solar, en pleno día caiga la “oscuridad” por algunos minutos. Lo cual, no lo dudo, pudo desesperar a más de un creyente que por definición es pecador. Sin un modelo mecánico que explicara el movimiento del sistema solar, lo que en otros tiempo se llamó la música de las esferas, la única alternativa consistió en atribuirlo al azar de nuestras vidas. La solución plausible surgió en el siglo XVII cuando Sir Isaac Newton, apoyado sobre hombros de gigantes (Galileo, Kepler, Descartes, entre otros), unificó el cielo y la tierra en su teoría de la gravedad, al darse cuenta que la misma “fuerza” que hace caer las cosas aquí en la Tierra es la responsable del movimiento de la Luna.

La mecánica Newtoniana, como la conocemos hoy, causante de tantos dolores de cabeza y odiada por muchos escolares, fue un hito sin precedentes en nuestra historia. Fue tan exitosa que permitió descubrir la existencia de Neptuno, viajar a la Luna, estudiar las colisiones moleculares, la propagación de las ondas sísmicas, la estabilidad y equilibrio de nuestras estructuras, el caos, la luz, el tiempo, etc. Sin pérdida esencial de generalidad, las leyes de Newton son la base de la física actual y demostraron la posibilidad de describir el Universo con matemática y no por azar. Gracias a los trabajos de Newton, los eclipses dejaron de ser fenómenos sin explicación que regían nuestras vidas y a muchos astrólogos sin trabajo.

Los eclipses son eventos “comunes” para nosotros, porque la Luna tiene un modesto tamaño respecto a nuestro planeta y su órbita una pequeña inclinación con respecto al plano donde está trasladándose la Tierra. Sin embargo, es debido a esa inclinación que no en toda luna llena, o nueva, ocurre un eclipse. Piénselo unos minutos.

Representación esquemática de un eclipse lunar

Representación esquemática de un eclipse lunar.

¿Por qué son asombrosos? Dos razones fundamentalmente. La primera, la cual expresaré en los siguientes párrafos, radica en que es un evento raro (trataré de convencerlo/a de que no ocurren fácilmente). La segunda razón la soporto desde argumentos estéticos, me explico. Durante un eclipse Lunar la Luna está en la fase que denominamos llena y, mientras ocurre, se va tornando, poco a poco, anaranjada y luego rojiza, porque la luz que la ilumina ha pasado por nuestra atmósfera y se ha refractado. No entraré en detalles, pero la razón es la misma por la que el cielo durante los atardeceres y amaneceres se torna rojizo, así que vemos la Luna “roja” (para mí es o es asombroso). Ahora bien, durante un eclipse Solar la Luna está en la fase que denominamos nueva y, mientras ocurre, el disco solar es tapado, así que aparentemente nuestro Sol desaparece (esto también para mí es asombroso).

Aclaración de importancia astronómica: para ver un eclipse Solar se necesita protección, ya que al mirarlo directamente podemos afectar nuestros ojos por la radiación que no vemos, pero que está presente. Al fin y al cabo, bajo esa situación estamos mirando al Sol y eso nunca es saludable si no usamos los equipos adecuados.

Quizá mientras lea estas palabras piense que soy un Geek de la Astronomía y que me dejo impresionar fácilmente. Tal vez sí. Sin embargo, déjeme explicarle, apreciado/a lector/a, que los eclipses, en particular un eclipse solar total, como se ve en la tierra, es un evento raro en este Universo.

¿Por qué? ¿Qué se necesita? Una estrella, un planeta, un satélite natural, es decir una luna, que las órbitas estén, más o menos, sobre el mismo plano y se cumpla la relación tamaño distancia. Estos ingredientes principales, usuales para nosotros, no son fáciles de conseguir en el Cosmos. Dejaré por fuera de esta descripción la necesidad de un observador y las consideraciones filosóficas sobre el eclipse que ocurre y nadie lo ve.

Comencemos en nuestro “vecindario”. Ni Venus ni Mercurio tienen satélites naturales, por lo tanto no hay eclipses. Las dos lunas de Marte son muy pequeñas y producen solamente eclipses parciales. Los planetas exteriores tienen bastantes lunas (67 Júpiter, 62 Saturno, 27 Urano, 14 Neptuno) y de tamaños variados, pero no todas sobre el mismo plano orbital que contiene al planeta y al Sol, además ninguna cumple la relación entre los tamaños y las distancias necesaria para que dicho fenómeno ocurra. Por ejemplo, las cuatro lunas Galileanas se ven mucho más grandes que el Sol desde Júpiter.

Ahora hablemos de Plutón, que para mí es un planeta. Con 5 lunas y una particularmente grande para el tamaño del planeta, llamada Caronte, experimenta un eclipse cada 6.4 días aproximadamente (lo que dura un día en Plutón) durante un par de años. Pero debido a la gran inclinación de la órbita y el largo año de Plutón ese evento deja de ocurrir durante más de un siglo y luego se repite. ¿Raro?

Sigamos fuera de nuestra vecindario en donde se han confirmado a la fecha (Febrero de 2014 y según el Exoplanet Team, Observatorio de París) 1081 planetas en otros sistemas solares y contando. De hecho, mientras escribí este texto tuve que actualizar esa cifra cinco veces. Ahora bien, ¿tendrán lunas y ocurrirán eclipses? ¿cumplirán los criterios orbitales? Lo más probable es que sí tengan lunas muchos de los planetas extrasolares, ¿por qué no? Sin embargo, la ciencia nos lo contará después, pero por ahora es una pregunta abierta. Es decir, hasta la fecha no conocemos otro lugar donde este bello fenómeno ocurra, pero este Universo es inmenso. Por ahora, considerémonos afortunados.

Podría seguir escribiendo sobre este fenómeno, pero necesitaría ser más específico y usar algunas ecuaciones, para entender las órbitas y movimiento de los cuerpos celestes. Detendré mi exposición explicando por qué escribí estas líneas.

En la madrugada del próximo martes 15 de abril habrá eclipse total Lunar (de los que se pueden observar tranquilamente sin protección) completamente visible desde Colombia. El último eclipse total ocurrió el 10 de Diciembre de 2011, pero no fue visible desde Colombia. Yo vi, acostado sobre la orilla del Magdalena (en el Tolima), el 21 de Diciembre de 2010 una parte del último eclipse Lunar que nuestro territorio Nacional ha experimentado. No tengo palabras para describir mi experiencia, es mi evento astronómico favorito.

El evento empezará, más o menos, a las 00:45 am del martes, cuando la Luna empieza a entrar en la sombra producida por la Tierra. A las 02:40 am estará completamente dentro de ese cono, bien rojiza. El evento concluirá más o menos a las 4:45 am, cuando la Luna salga del cono de sombra y nosotros estemos ya con mucho sueño.

¿Hacia dónde mirar? Bueno, es la Luna, así que es fácil de encontrar y no necesita coordenadas. La contaminación lumínica no afecta este evento, es decir que desde las grandes ciudades se puede ver sin problema, siempre y cuando el cielo esté despejado. No se necesita saber más.

Pero... un momento: esa fecha ocurre justo en Semana Santa. ¿Casualidad? No del todo. La fecha de la Semana Santa se calcula de la siguiente manera (siempre): el domingo de la Pascua de Resurrección será el siguiente a la primera Luna llena que sigue al equinoccio de la primavera boreal (es decir, del hemisferio norte). Así que siempre en Semana Santa hay Luna llena, de tal manera que de vez en cuando cae un eclipse.

Querido/a lector/a, lo invito a que este evento esté en sus planes y deje que la Luna, inspiración de tantos, le proporcione un acercamiento a nuestra identidad como terrícolas maravillados por nuestro Universo.

¡Cielos despejados!

Nota: Este texto es de divulgación y mucho de lo que escribí son aproximaciones, ninguna muy descarada, para hacer el tema los más sencillo posible. Invito a reflexionar e investigar más sobre el tema.

* Matemático de la Fundación Universitaria Konrad Lorenz. Director del Grupo Astro-K y docente de la Facultad de Matemáticas e Ingenierías.
Imagen superior: Shutterstock.
Ilustraciones: Alejandro Cárdenas-Avendaño.

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