Fases Lunares y Eclipses
La Luna, único satélite natural de la Tierra, se encuentra a una distancia promedio de 384 mil km. Su órbita alrededor de la Tierra, tiene una excentricidad de 0,055, su apogeo (mayor distancia) es un 12% mayor que se perigeo (menor distancia). Orbita la Tierra en un tiempo de 27 días y 8 hs.
Como la mayoría de los satélites cercanos, la Luna, esta gravitacionalmente bloqueada en marea. Esto significa que su período de rotación es idéntico a su período de traslación. Por esta razón la Luna siempre muestra la misma cara a la Tierra. La cara que nunca vemos solemos llamarla incorrectamente “lado oscuro” de la Luna. Sin embargo, esto es incorrecto. En la Luna, al igual que en la Tierra, toda su superficie experimenta alternativamente periodos diurnos (con luz solar) y periodos nocturnos (sin luz solar), solo que, en la luna, cada uno de estos periodos dura 14 días terrestres en vez de 12 horas. El día lunar dura 28 días terrestres.
Durante su trayecto alrededor de la Tierra de casi 28 días, la Luna se acerca y se aleja del Sol. Esto hace que, desde la Tierra, la veamos iluminada desde distintos ángulos. A estas diferentes iluminaciones las llamamos fases de la Luna.
El siguiente diagrama muestra las fases de la Luna vistas desde el hemisferio norte y desde el hemisferio sur.
La fase actual de la Luna es la misma vista desde cualquier parte del planeta. Sin embargo, lucen distintas a la vista. La Luna se ve invertida desde cada hemisferio pues observadores en diferentes hemisferios están parados de cabeza uno con respecto al otro. Esto es una consecuencia natural de que la Tierra es esférica.
Analicemos un poco las fases. Cuando la Luna se ubica entre el Sol y la Tierra, la luz solar ilumina la cara posterior de la Luna (la cara que nunca vemos) y la cara frontal, la que vemos desde la Tierra, se encuentra a oscuras. Es por eso que no podemos verla en esta fase que llamamos Luna Nueva.
Cuando la Luna se ubica en su punto más alejado del Sol, la luz solar ilumina de lleno la cara frontal. A esta fase la llamamos Luna Llena. En las posiciones intermedias vemos la cara frontal de la Luna parcialmente iluminada y dependiendo del lado que esté, la llamamos Luna Creciente o Luna Menguante.
Es importante entender que la sombra que aparece en la Luna, ya sea parcial en las fases creciente y menguante o total en la Luna Nueva, no es producida por la Tierra. La sombra es producida por la misma Luna.
Contrariamente a la creencia popular, la Luna no “sale exclusivamente de noche”. En todo caso, se ve mejor de noche. Para cualquier observador ubicado en cualquier parte de la Tierra, a lo largo de todo el mes, la Luna es visible la mitad del tiempo de día y la mitad de noche. Cuanta más superficie iluminada tenga la Luna, más tiempo se la vera de noche y menos de día. Y a la inversa, cuanta menos superficie iluminada tenga, más tiempo se la verá de día y menos de noche. En los extremos, la Luna Nueva solo “se ve” (en realidad no se ve) de día y la Luna Llena solo se ve de noche. El siguiente vídeo muestra claramente este proceso visto desde el hemisferio norte.
Eclipses
El eclipse lunar ocurre cuando la Luna entra en el cono de sombra generado por la Tierra. Visto desde la Luna, sería un eclipse solar, pues la Tierra ocultaria al Sol.
El Sol es 109 veces más grande que la Tierra. En un eclipse lunar, el Sol se encuentra unas 390 veces más lejos que la Tierra. Por lo tanto, visto desde la Luna, el tamaño aparente de la Tierra es 3,6 veces más grande que el Sol. Por esta razon, la sombra que proyecta la Tierra es mucho más grande que la Luna, como se ve en la imagen anterior y entonces los eclipses lunares se ve desde toda la parte nocturna de la Tierra simultáneamente.
El eclipse solar ocurre cuando la Tierra entra en el cono de sombra generado por la Luna. Visto desde la Luna sería un eclipse de Tierra, en donde se veria la sombra circular de la Luna proyectada en la Tierra.
El Sol es 403 veces más grande que la Luna. En un eclipse solar, el Sol se encuentra entre 370 y 410 veces más lejos que la Luna (dependiendo de si la Luna está en su apogeo o su perigeo). Por lo tanto, el tamaño aparente del Sol y la Luna vistos desde la Tierra son muy similares, siendo a veces apenas más grande la Luna y a veces apenas mas grande el Sol.
Por lo tanto los eclipses solares no se ven en toda la Tierra simultáneamente, solo pueden verse desde algunas regiones de manera parcial y soloo en áreas muy pequeñas (unos pocos cientos de km) de manera total, como puede verse en la imagen anterior.
Ahora bien, si todos los meses (en la Luna Nueva), la Luna se ubica justo entre el Sol y la Tierra, por que no hay un eclipse solar todos los meses? Del mismo modo, si todos los meses (en la Luna Llena), la Luna se ubica en una posición donde la Tierra queda justo entre ella y Sol, por que no hay un eclipse lunar todos los meses?
La respuesta a ambas preguntas es la misma. El plano orbital de la Luna alrededor del la Tierra es distinto al plano orbital de la Tierra alrededor del Sol (llamado ecliptica). Ambos planos forman un ángulo de 5º, como puede verse en el siguiente diagrama.
Por lo tanto los eclipses son solo posibles en algunas posiciones de la trayectoria de la Tierra alrededor del Sol.
Entonces todos los eclipses solares ocurren en Luna Nueva (de día) pero no en todas las Lunas Nuevas, solo en algunas. De la misma manera, todos los eclipses lunares ocurren en Luna Llena (de noche), pero no en todas las Lunas Llenas, solo en algunas.
Por lo general existen 2 eclipses lunares y 2 eclipses solares por año, pero a veces hay más, siendo el promedio de cada uno de 2,4 por año. Sin embargo, como los eclipses lunares se ven mundialmente y los solares localmente, los eclipses solares son más raros de ver, ocurriendo en un mismo lugar cada 350 años aproximadamente.