¿Qué son y cómo se dan los eclipses solares?

Durante milenios, los seres humanos han registrado eclipses solares, y las referencias a ellos pueden encontrarse en algunos de los textos más antiguos de la humanidad, como los arcaicos documentos académicos chinos. El debate ha alcanzado la literatura y gira en torno a una línea de la Odisea de Homero ("El Sol ha sido aniquilado del cielo"), y si esa frase puede asociarse a un eclipse histórico.

A lo largo del tiempo, el repentino oscurecimiento del Sol se ha visto como una señal de disgusto de los dioses o como augurio de malas situaciones. Pero una vez que los astrónomos descubrieron cómo funcionaban los eclipses solares, estos fenómenos se convirtieron en eventos dignos de estudiar y celebrar.

Los eclipses solares ocurren solo durante la luna nueva, cuando la órbita lunar se mueve entre la Tierra y el Sol. Sin embargo, dado que la Luna orbita la Tierra con una ligera inclinación, los tres cuerpos solo se alinearán en el mismo plano para crear un eclipse solar de vez en cuando.

Durante un eclipse solar total, la Luna se encuentra en la posición justa para proyectar su sombra en nuestro planeta por un breve lapso. A medida que la Luna se mueve y la Tierra gira, esta sombra recorre la superficie del planeta a una velocidad de 2253 kilómetros por hora, creando una línea relativamente estrecha denominada camino de la totalidad. Solo aquellos observadores que se encuentren dentro de esta línea (en general de 16.000 kilómetros de largo y solo de 160 kilómetros de ancho) experimentarán un eclipse solar total. Los que se encuentren cerca solo verán un eclipse solar parcial, dentro del cual el Sol se ocultará, y aquellos que estén lejos no observarán ningún tipo de cambio.

Ver un eclipse solar puede volverse una experiencia inolvidable, pero los expertos piden precaución. Mirar directamente al Sol, o hacerlo con telescopio o binoculares sin protección, puede ocasionar daños en los ojos y hasta ceguera permanente.  Existen gafas de eclipse especiales que filtran los rayos del sol más nocivos y pueden permitirte disfrutar del fenómeno de manera segura. Asimismo, hay  instrumentos provistos de filtros solares, o dispositivos simples conocidos como cámaras estenopeicas con las que puedes ver un eclipse solar indirectamente.

Siguiendo el camino de la totalidad

Un eclipse solar total comienza con una casi imperceptible disminución de una pequeña porción del Sol. Más o menos en una hora, la oscuridad se propaga y, finalmente, consume el disco solar cambiando el día por la noche. Este estado, denominado totalidad, puede durar hasta siete minutos y medio, aunque usualmente es menos que eso. Durante la totalidad, algunas estrellas y planetas se vuelven visibles, la temperatura del aire disminuye y los animales, desde los insectos hasta las vacas, pueden sufrir cambios en sus comportamientos. Esta breve fase es el único momento en el que es seguro mirar el eclipse sin protección.

Durante la totalidad, la única parte visible del Sol es su corona, la borrosa y normalmente invisible atmósfera externa que brilla en la oscuridad como un aro llameante. Los astrónomos pueden usar los eclipses solares para estudiar la corona desde la Tierra, recabando pruebas de su comportamiento, el cual puede, algún día, ayudar a resolver el misterio del porqué la atmósfera superior del Sol es más calurosa que su superficie.

En 1919, la expedición de Sir Arthur Eddington, cuyo fin era observar un eclipse solar total desde la isla de Príncipe, cerca de la costa occidental de África, ayudó a confirmar la teoría general de la relatividad de Einstein. Según el trabajo de Einstein, la gravedad de los objetos más grandes debería combar el tejido espacio-tiempo y, así, torcer la luz.

Eddington se dio cuenta de que un eclipse solar total se convertiría en el banco de pruebas perfecto para su predicción, dado que la luz que proviene de las estrellas más distantes debería torcerse, incluso ligeramente, cuando pasa por el Sol, y el eclipse les permitiría a los científicos ver las estrellas lo suficientemente cerca del límite solar como para detectar cualquier minúsculo cambio. El experimento fue un éxito, y los resultados nuevos ayudaron a lanzar a Einstein al estrellato

Un evento extraño

Los eclipses solares totales son visibles únicamente desde la Tierra por una afortunada coincidencia: el diámetro de la Luna y su distancia de la Tierra hacen que el tamaño del satélite se vuelva lo suficientemente grande como para cubrir el disco solar. Si la Luna fuera un poco más pequeña o se encontrara más lejos, solo veríamos eclipses parciales. De hecho, las medidas de la distancia entre la Tierra y la Luna muestran que nuestra compañera cósmica se está alejando de nosotros lentamente, y, en mil millones de años aproximadamente, la Luna se habrá alejado tanto de la Tierra que los eclipses solares totales ya no ocurrirán.

Asimismo, la órbita de la Luna alrededor de la Tierra no es un círculo perfecto, y su precisa distancia cambia con cada ciclo orbital. Incluso hoy, el aparente tamaño de la Luna es demasiado pequeño para cubrir completamente al Sol durante un eclipse. Cuando esto sucede, vemos un eclipse anular, también denominado anillo de fuego. En este caso, la Luna se ve como un círculo ennegrecido rodeado de luz solar. Incluso en su fase total, no es seguro mirar este tipo de eclipse sin la protección ocular correspondiente. 

Los eclipses solares totales se dan, en promedio, cada uno o dos años, mientras que los eclipses parciales y anulares son un poco menos frecuentes. Dado que los eclipses solares se pueden ver solo desde un área pequeña de la Tierra, la posibilidad de observarlos siempre desde un mismo lugar se da menos de una vez en la vida.

FUENTES: 
NASA: Solar Eclipse Page 
NASA: “A Statistical Survey of Solar Eclipses in Chinese History” 
PNAS: “Is an eclipse described in the Odyssey?” 
New York Times: “The Eclipse That Revealed the Universe”