Eclipse parcial de Sol, 8 de abril de 2024

Por: Dr. Mario Rodríguez Martínez

La palabra eclipse significa ocultamiento o desaparición parcial o total de un objeto. En el contexto astronómico cuando la Luna, en su fase de Luna Nueva, se interpone entre el Sol y nuestro planeta, ocurre lo que se conoce como eclipse total del Sol (ver Figura 1) pero, ¿cómo es posible que ocurra un eclipse si tanto la Luna como el Sol tienen tamaños diferentes? Esto sucede por la proporción que guardan sus distancias a las que se encuentran de nosotros y sus tamaños aparentes cuando están alineados (en fila) en el momento del eclipse.

Geometría del eclipse total de Sol y su proyección en la superficie terrestre
Figura 1. Geometría del eclipse total de Sol y su proyección en la superficie terrestre. (Tomado de INEGI).

Para explicar mejor esto, supongamos que tenemos dos monedas mexicanas, una de diez pesos y otra de un peso. Sabemos que ambas tienen distintos tamaños (como el Sol y la Tierra). Ahora, consideremos que la moneda de diez pesos representa al Sol, la moneda de un peso a la Luna, y nosotros como observadores, a la Tierra. Si quisiéramos representar un eclipse con esas monedas, podríamos poner a la moneda un peso a una distancia de 30 cm de nosotros, sosteniéndola con una mano, y con la otra la moneda de diez pesos, de tal forma que estén en la misma línea a la altura de nuestros ojos. Si se coloca a la moneda de diez pesos a unos 40 cm, es decir, 10 cm más allá que la de un peso, observaremos que ésta por completo queda "eclipsada" por la moneda más pequeña.

Curiosamente este mismo efecto ocurre entre la Luna y el Sol. La ciencia nos ha mostrado que la proporción que guardan las distancias que hay de la Tierra al Sol respecto a la que hay de la Tierra y la Luna, es de aproximadamente unas 400 veces (la misma proporción que guardan sus diámetros), que es suficiente para que los tamaños aparentes de la Luna y el Sol sean similares o coincidan y por lo tanto, cuando las condiciones de alineamiento son óptimas, puedan ocurrir los eclipses totales de Sol.

Durante los eclipses totales, la Luna proyecta su sombra sobre la superficie terrestre, misma que poco a poco se mueve conforme avanza el tiempo. Esta sombra consta de dos partes o zonas: una zona más oscura, donde el eclipse puede verse como total y que se le conoce como umbra, mientras que la zona más tenue, es aquella donde los eclipses pueden verse parcialmente conocida como penumbra. Las dimensiones de la umbra lunar sobre la superficie terrestre, dependen de varios factores como: a) la distancia de la Tierra a la Luna, b) el tamaño aparente o angular de la Luna en el cielo, c) el tamaño del disco solar, entre otros. Sin embargo, típicamente el diámetro de la umbra sobre la superficie terrestre oscila entre los 100 km y los 200 km en promedio.

El próximo 8 de abril de 2024 seremos testigos de un eclipse total de Sol al norte de la República Mexicana. Presenciar un eclipse total como éste, dejará en los observadores un conmovedor sentimiento y una experiencia única, ya que hay varias generaciones de personas que no han podido presenciar un evento como este en nuestro territorio desde el eclipse de julio de 1991 en México. La trayectoria de la umbra pasará por importantes sitios como: 1) Mazatlán, 2) el Walamo, 3) Torreón, 4) Piedras Negras, 5) Nazas, entre otras, mientras que en el resto del país será observado como un eclipse parcial, (ver Figura 2).

Trayectoria del eclipse total de Sol del 8 de abril de 2024 sobre México
Figura 2. Trayectoria del eclipse total de Sol del 8 de abril de 2024. La trayectoria de la umbra pasará por diversos estados como: Sinaloa, Durango, Coahuila, y una mínima porción de Nayarit y Chihuahua. (Tomado de INEGI).

Para el caso particular de la ciudad de Morelia, el eclipse iniciará aproximadamente las 10:52 hrs, alcanzando su máximo alrededor de las 12:11 hrs con una ocultación de máxima del 81%, y concluyendo aproximadamente las 13:35 hrs. Es importante recordar que recientemente, el 14 de abril de 2023, México también fue partícipe de un eclipse anular de sol que se observó al sur de la República Mexicana. En Morelia, como en gran parte del país, este eclipse fue observado de forma parcial (ver Figura 3).

Eclipse parcial - fase inicial a las 09:36 LT a)
Eclipse parcial - fase máxima a las 11:04 LT b)
Eclipse parcial - fase terminal a las 12:32 LT c)
Figura 3. Eclipse de Sol del 14 de octubre de 2023 visto desde el LACIGE en la ENES Morelia, Michoacán. En a) se observa el inicio del eclipse parcial a las 09:36 LT, en b) la fase máxima a las 11:04 LT y en c) la fase casi terminal del eclipse a las 12:32 horas. (Fotos en H-Alpha, 6562.8 Ångstroms, adquiridas en el LACIGE).

En México hay pocos sitios dedicados a la observación diaria de nuestra estrella. Particularmente en Morelia, Michoacán, existe un observatorio que es parte del Laboratorio de Ciencias GeoEspaciales (LACIGE), de la ENES Morelia, UNAM, dedicado al registro y comportamiento de la cromosfera solar con filtros especiales H-Alpha (6562.8 Ångstroms), que permiten estudiar su dinámica diaria y su actividad. Este laboratorio fue creado en 2015 con la finalidad de hacer investigación en Michoacán relativa a las Ciencias Espaciales y a la Física Solar, (ver Figura 4).

Domo del observatorio solar del LACIGE en la ENES Morelia
Figura 4. Domo del observatorio solar que pertenece al LACIGE en la ENES unidad Morelia, UNAM. (Fotografía de UNAMGlobalTV).

El próximo 8 de abril, desde el LACIGE será posible observar además del eclipse, el comportamiento de la cromosfera solar, la cual forma parte de la atmósfera baja del Sol cuyo espesor es de aproximadamente unos 2,000 km por encima de la superficie solar (fotosfera), además de regiones activas, manchas solares, filamentos de material entre otras estructuras, (ver Figura 5).

Cromosfera solar en H-Alpha mostrando regiones activas y filamentos
Figura 5. Cromosfera solar en H-Alpha (6562.8 Ångstroms). Se observan regiones activas (manchas solares), filamentos e incluso protuberancias en el limbo solar. (Fotografía del LACIGE, ENES Morelia, UNAM).

Importancia del Monitoreo Solar

A partir de las fotografías solares en H-Alpha (6562.8 Ångstroms) ha sido posible estudiar y entender muchos de los procesos que ocurren en la superficie solar y su atmósfera, que junto con otros instrumentos que se encuentran en operación en el Laboratorio Nacional del Clima Espacial (LANCE) de la UNAM, se puede brindar un soporte integral al gobierno mexicano para la toma de decisiones sobre satélites, telecomunicaciones, subestaciones eléctricas entre otras, que son de suma importancia para la seguridad nacional.

Es importante mencionar que se tienen registros precisos en el pasado de cómo eventos solares intensos de nuestra estrella, han tenido un impacto en la infraestructura tecnológica mundial. Un ejemplo es el evento Carrington, que ocurrió en 1859 y afectó en gran medida la red de telégrafos de ese momento, además de observarse auroras boreales en latitudes incluso de nuestro país. Un ejemplo más reciente es el ocurrido en 1989 en Quebec, Canadá, en el que la tormenta solar dejó sin electricidad a seis millones de personas aproximadamente durante 9 horas.

Si bien nuestro avance tecnológico ha sido significativo en los últimos años, éste debe estar muy correlacionado al monitoreo de nuestra estrella por grupos de investigación como los que se tienen en nuestro país. Al estudiar el Sol, los científicos pueden proporcionar advertencias tempranas sobre estas tormentas solares, permitiendo que las autoridades tomen medidas para proteger y mitigar los posibles daños a nuestras infraestructuras vitales. Sin duda los avances en la investigación solar y los descubrimientos sobre la vida y el ciclo del Sol pueden inspirar a las generaciones más jóvenes a interesarse por la ciencia y a hacer de nuestro país un mejor sitio de convivencia.


Créditos

Autor y Responsable del LACIGE:
Dr. Mario Rodríguez Martínez

Adquisición de imágenes H-Alpha:
Dr. Raúl Gutiérrez Zalapa, M. en C. Ariana Varela Méndez, Jaquelin Mejía Orozco, Mateo Peralta Mondragón, Ing. Grace Diane Jiménez

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