[CT}– Eclipses para iluminar la Ciencia

03 marzo 2017

Bibiana García

Los eclipses totales de Sol son una oportunidad única para estudiar la estrella, y también nuestro planeta, bajo unas condiciones muy particulares.

Por eso a lo largo de la historia estos eventos han permitido importantes avances científicos. Repasemos algunos de los descubrimientos que nos han dado los eclipses, y veamos los que nos puede traer el que se verá de costa a costa de Estados Unidos el próximo 21 de agosto de 2017.

El primer eclipse solar documentado

El 05 de marzo de 1223 a.C., en la ciudad portuaria de Ugarit, la actual Ras Shamra de Siria, un eclipse total de Sol oscureció el cielo diurno durante dos minutos y siete segundos. Lo sabemos porque los historiadores de la época recogieron estos datos, y describieron que “el Sol se había escondido avergonzado”, en una tablilla de arcilla descubierta en 1948 durante una excavación arqueológica. Es el primer eclipse solar documentado de la historia.

Los babilonios ya eran entonces capaces de predecir bastante bien las fechas de los eclipses, aunque les atribuían un origen divino. Tanto los babilonios, como más tarde los antiguos griegos, usaron el ciclo de Saros para predecir eclipses. Si la Luna orbitara en el mismo plano en que la Tierra orbita alrededor del Sol, veríamos un eclipse total todos los meses. Sin embargo, la Luna está inclinada respecto a ese plano, por lo que los eclipses son fenómenos raros que se reproducen al cabo de 18 años, 11 días y 8 horas, lo que se llama un ciclo de Saros. Cada ciclo de Saros contiene 84 eclipses: 42 eclipses solares (entre totales, anulares y parciales) y 42 eclipses lunares.

Vídeo: ¿cómo se produce un eclipse solar? / Crédito: TED-Ed

Cálculo de la distancia de la Tierra a la Luna

Los cálculos de Aristarco de Samos primero y los de Hiparco de Nicea después, realizados gracias a las observaciones durante eclipses, permitieron calcular por primera vez la distancia de la Tierra a la Luna en el 150 a.C.

Los antiguos griegos dedujeron que la Luna se encontraba más cerca de la Tierra que el Sol porque pasaba por delante de él cada vez que había un eclipse. Además habían conseguido calcular (hoy sabemos que con bastante exactitud) la forma y dimensiones de la Tierra. A partir de ahí, Hiparco, usando un método ideado por Aristarco unos 120 años antes, calculó que la Luna estaba a 379.000 kilómetros de distancia. Una estimación muy buena, ya que la distancia media real de la Luna a la Tierra según los cálculos actuales es de 384.000 kilómetros.

La ciencia de los eclipses solares

Aunque los antiguos chinos, griegos y bizantinos intentaron describir y explicar los eclipses solares y sus características, no fue hasta principios del siglo XVII cuando el astrónomo alemán Johannes Kepler dio con la forma cuantitativa y geométrica del Sistema Solar. Gracias a las famosas tres leyes de Kepler, que definen los movimientos de los planetas, pudo darse una explicación más detallada de los eclipses.

Composición de las diferentes fases del eclipse anular del 01 de septiembre de 2016, visto desde L’Étang-Salé (isla de Reunión). Crédito: Scoolasse

Cuatrocientas veces más cercana a la Tierra que el Sol, la Luna además es cuatrocientas veces más pequeña que nuestra estrella, una casualidad astronómica que hace que el tamaño aparente de Sol y Luna vistos desde la Tierra sea similar, lo que permite que haya eclipses totales de Sol. Un fenómeno que ocurre cuando los centros del Sol, Luna y Tierra se alinean; entonces la luz ambiente se debilita en pleno día, la temperatura desciende y tiene lugar uno de los más impactantes espectáculos de la naturaleza. Minutos antes de ese momento, el Sol empieza a desaparecer poco a poco tapado por el paso de nuestro satélite.

Más de un siglo después de los hallazgos de Kepler, el astrónomo inglés Edmund Halley (conocido por el cometa que lleva su nombre) predijo con bastante exactitud la hora y la trayectoria del eclipse solar del 3 de mayo de 1715. Sus cálculos sólo se desviaron 4 minutos y 30 kilómetros del eclipse que tuvo lugar en realidad.

El eclipse que demostró la Teoría de la Relatividad de Einstein

Quizás el eclipse más famoso de todos los tiempos es el que tuvo lugar el 29 de mayo de 1919, porque confirmó la Teoría de la Relatividad General del físico alemán Albert Einstein. Según esta teoría, los rayos de luz que pasan cerca del Sol deben desviarse ligeramente, porque el campo gravitatorio del Sol hace curvar la luz. De ser así, este efecto sólo podría observarse experimentalmente durante los eclipses, ya que de lo contrario el brillo del Sol no permite ver las estrellas afectadas.

Eclipse total de Sol en Francia (1999). La Luna deja ver protuberancias solares (en rojo) y filamentos de la corona (en blanco). Crédito: Luc Viatour

Durante el eclipse de 1919, se compararon las posiciones reales y aparentes de unas trece estrellas de la constelación de Tauro. La conclusión fue contundente: el análisis de las medidas obtenidas de los rayos de luz confirmaba la desviación de la luz por la influencia del campo gravitatorio solar, tal y como predecía la teoría de Einstein. Se verificaba una de las predicciones teóricas más importantes que se haya hecho en la historia de la ciencia, y tan sólo cuatro años después de haberse establecido la teoría.

Lo que nos descubrirá el eclipse de 2017

El astrónomo británico Francis Baily describió, durante el eclipse total de Sol de 1836, una cadena de puntos brillantes de luz que aparecían alrededor de la Luna en los momentos anteriores y posteriores al máximo del eclipse. Las llamadas perlas de Baily son resplandores producidos por la luz solar que brilla a través de los espacios entre las montañas lunares. Cronometrar y observar los momentos del contacto de las primeras y últimas perlas permite reconstruir con precisión el perfil de la Luna. El momento en que solo se ve una perla de Baily, se conoce como anillo de diamante, una de las estampas más fascinantes de un eclipse.

Otro eclipse solar también es el responsable del descubrimiento del elemento químico Helio. La primera evidencia del segundo elemento más abundante del universo la descubrió el astrónomo francés Jules Janssen, al observar la corona solar durante el eclipse total del 16 de agosto de 1868.

Investigadores de la NASA han producido el mapa más detallado jamás creado para el camino de la totalidad de un eclipse solar, para ilustrar lo que ocurrirá el 21 de agosto de 2017. Crédito: ASA/Goddard/SVS/Ernie Wright

El próximo eclipse del 21 de agosto de 2017, que podrá observarse de la costa oeste a la este de Estados Unidos, permitirá seguir indagando en la parte más externa del Sol, su corona. Incluso puede que ayude a desentrañar uno de los grandes misterios de la astronomía: por qué la corona solar está más caliente que el resto del Sol.

Un eclipse total es una oportunidad única para estudiar el Sol, y también la Tierra, bajo unas condiciones muy especiales. La repentina bajada de luz y el descenso de temperatura durante un eclipse total de Sol puede afectar al tiempo, la vegetación y el comportamiento animal. Por eso la NASA financia 11 estudios científicos que tomarán datos durante el eclipse del 21 de agosto. Conoceremos los nuevos hallazgos en los próximos meses, a la sombra de la Luna.

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