Trinoceronte

Porque 140 caracteres a veces no son suficientes

Cura para el Tedio de Eclipse

¿Habrá un fenómeno Astronómico que sea más aburrido que un Eclipse Total de Luna? Duran una eternidad (un par de horas) y la verdad sea dicha, no hay mucho para ver.  Si no se tienen buenos amigos para conversar, buena comida y bebida, este no es justamente un plan para iniciar a la familia en la observación astronómica.  Muy a pesar de eso, los eclipses de Luna ofrecen oportunidades únicas para el entusiasta para aprender y hacer cosas en Astronomía, que casi ningún otro fenómeno ofrece.  Les doy aquí algunas ideas para aquellos que se están preparando para el “emocionante” eclipse del 15 de abril de 2014.  Les aseguro que si no llevan el cerebro, una cámara y muchas ganas de aprender, la salida de observación para ver un eclipse de Luna (especialmente en la madrugada) puede ser una trasnochada sin mucha justificación.

“Los eclipses totales d’Luna son aburridos pero al mismo tiempo dan oportunidades geniales para medir cosas increíbles
Abril 9 de 2014
http://bit.ly/trino-eclipses-luna

Eclipse total de Luna de Octubre de 2004, Foto por Doug Murray (Palm Beach Gardens, Florida).  Fuente: NASA (http://science1.nasa.gov/science-news/science-at-nasa/2007/12feb_lunareclipse/)

Eclipse total de Luna de Octubre de 2004, Foto por Doug Murray (Palm Beach Gardens, Florida). Fuente: NASA (http://science1.nasa.gov/science-news/science-at-nasa/2007/12feb_lunareclipse/)

Recuerdo la mayoría de los eclipses de Luna que he visto en mi vida.  Son fenómenos realmente muy comunes y sobre todo, extremadamente fáciles de ver.

A diferencia de los “exclusivos” eclipses de Sol, que solo pueden ser vistos desde una estrecha (aunque larga franja) del planeta, que dicho sea de paso, vaya usted a saber cuando le toca a la ciudad en la que vive o si le toca a la hora correcta, para ver un eclipse de Luna basta que este de noche en algún momento de las 4 o 5 horas que toma el fenómeno en desarrollarse.

De los recuerdos que tengo de mis experiencias con Eclipses de Luna, hay 4 específicamente que me marcaron.  El primero fue en los 80s cuando un eclipse de Luna altamente publicitado en los medio, fue esperado por la gente de mi barrio afuera en las calles, como si esperaran ver el paso de la caravana del Papá o de la Selección Colombia.

Como aficionado a la Astronomía que era me emocionaba saber que mis vecinos gozaban de un fenómeno astronómico tanto como yo lo hacía.  La hora del eclipse (parcial) llegó.  La sombra de la Tierra comenzó a morder la Luna y esta a pesar de estar completamente llena al principio de la noche, empezó a lentamente a perder parte de su área iluminada.  Al principio todo fue muy emocionante para la mayoría que nunca había visto el fenómeno (y lo será también el próximo 15 de abril de 2014 cuando se repita).  Sin embargo, el prolongado tiempo que tomo para que la Luna pasará de un disco regordete a un cuarto creciente inesperado y finalmente a un reducido cachito de Luna, terminó por erosionar completamente el interés de mis vecinos que decidieron acostarse mucho antes de ver lo más emocionante del fenómeno.  Ese día entendí que los Eclipses de Luna no son para todo el mundo.

La segunda experiencia que recuerdo fue cuando ya en la Universidad decidí que debía hacer lo que la gente que sabe hace durante los eclipses: tomar fotos para luego estudiarlas.  Tuve tan mala suerte en esa ocasión que la cámara (ajena) que estaba usando se cayó de frente y la lente objetivo se partió.  Paso casi un año para que el trauma (emocional y económico) sanara.  Desde entonces no volví a usar una cámara profesional ajena (y la verdad tampoco una propia).

La tercera experiencia fue en un avión.  La mejor de todas.  A pesar de estar plenamente informado del fenómeno no me interese mucho por saber a qué horas era o si coincidía con la hora de mi viaje.  La sorpresa fue mayor cuando en medio del camino, al mirar por la ventanilla del avión pude ver esa hermosa luna roja que caracteriza la etapa más emocionante del fenómeno.  Unos minutos después había cerrado la ventanilla y estaba viendo algún enlatado gringo en las pantallas del avión.  Como sucede frecuentemente en Astronomía, si lo hubiera planeado seguro me habría tocado una tormenta tropical que me habría impedido ver el eclipse.

La cuarta experiencia (y la final) fue hace un par de años cuando la Luna hizo algo emocionante e inesperado (al menos para mí que no lo había visto): salió por el horizonte completamente eclipsada ¡Vaya experiencia! A pesar de la novedad, 20 fotos con mi cámara digital después y una vez finalizada la totalidad (que para nuestra suerte se acabo unos minutos después de que la luna saliera completamente) estaba disfrutando de la conversación con mis amigos arropado dentro de una casa en un lugar que para esa hora era insoportablemente frío.

Y eso que me considero un verdadero Nerd de la Astronomía.  No sé si mis amigos compartan esta opinión conmigo.  Creo que algunos estarán odiándome en estos momentos porque tienen organizadas sus propias salidas de campo y excursiones, aunque creo que no tienen de que preocuparse porque dudo que esta entrada la esten leyendo las personas que asisten con ansiedad para ver su primer eclipse de Luna en buena compañía.

No estoy diciendo que todo sea malo en los eclipses de Luna sino que a diferencia de otros fenómenos astronómicos como los Eclipses de Sol, las lluvias de estrellas, los cometas e incluso el avistamiento de la estación espacial o el telescopio Hubble, los Eclipses de Luna están un poco sobrevalorados y sobre todo, casi nunca se advierte que en realidad la verdadera experiencia es más corta de lo que creen (no justifica mucho más que la sacada de una silla en el patio de la casa por un par de minutos y en la noche)

Pero hay algo en los eclipses de Luna que es poco común en Astronomía: la oportunidad de hacer medidas y registros científicos de forma sencilla y barata como no se puede con casi ninguno de los fenómenos astronómicos arriba mencionados.  Su duración permite que podamos prepararnos y experimentar hasta obtener el resultado que queremos.  La facilidad de observación hace que podamos hacerlo desde muchos lugares del Planeta.  El fenómeno involucra los dos cuerpos astronómicos más cercanos, la Tierra y la Luna, y con ello las medidas se hacen mucho más sencillas.  Y bueno, como casi nadie sabe lo aburridos que son, tu familia (cónyuge, hijos o padres), si no es que comparten contigo la afición, siempre te dan su bendición para que te pierdas un par de horas con tus amigos para hacer astronomía de la buena.

Yo sé que muchos de ustedes no nacieron para “medir” nada.  A lo sumo se ven como sibaritas que quieren es someter a los sentidos a estímulos que puedan recordar el resto de su vida.  Pero es que no todo el mundo puede contar que midió el tamaño de la Tierra o la distancia a la Luna o que vio el atardecer en Rusia sin moverse de su casa.  Si estas historias le interesan siga leyendo.

He aquí entonces algunas cosas interesantes que puedes hacer con unos pocos implementos y algo de pasión durante el que de otra manera sería un aburrido Eclipse de Luna:

El tamaño de la Tierra

EclipseLuna-RadioTierraLa primera medida que podemos hacer es increíblemente trivial.  Les confieso que en realidad no se necesita de un eclipse de Luna.  Basta hacerlo un día cualquiera de Luna llena como lo es, por regla, el día de los eclipses de Luna.  La diferencia aquí es que no hay otra Luna llena a la que le prestes tanta atención.

Necesitas: una cámara de piñata (que hoy en día ya tienen 24 megapixeles, estabilizador de imagen, tiempo de exposición voluntario entre otras bobaditas que en mi tiempo costaba mucho dinero conseguir) y unas 6 horas libres.

La idea es tomar dos fotos de la Luna, una al salir por el horizonte (cruza los dedos para que este despejado a esa hora) y otra a la media noche, cuando la Luna este muy alta en el cielo.   No sé si lo habrán pensado pero resulta que como vivimos en la superficie de la Tierra y no en su centro, la Luna no está siempre a la misma distancia de nosotros.  Como se puede ver en la imagen que acompaña esta explicación, al atardecer la Luna esta a la distancia que los astrónomos dicen que esta (el radio de su órbita), pero a la media noche esta más cerca.   Como consecuencia la Luna debería verse un poquitín más grande a la media noche que al salir por el horizonte.

¿Pero no era al revés? Para eso necesitas la cámara.  Tu cerebro es demasiado terrenal como para no darse cuenta que el exagerado tamaño que le asignas a la Luna al salir por el horizonte es tan solo un engaño de la percepción y no un efecto real.

Los mas ñoños preguntarán: ¿y la refracción atmosférica? Si tomas la foto de la Luna a una altura decente y no justo en el horizonte no hay mucho de que preocuparse.  Les dejo de tarea como usando estos datos pueden calcular el Radio de la Tierra (si no logran adivinarlo escríbanme y con gusto les daré una mano)

¿Dónde estoy en el planeta?

Tiempos y condiciones precisas del Eclipse de Luna del 15 de abril de 2014

Tiempos y condiciones precisas del Eclipse de Luna del 15 de abril de 2014

No sé si lo sabían pero por mucho tiempo los exploradores del planeta tuvieron serias dificultades para saber en que parte del mundo se encontraban cuando salían a recorrerlo de forma atrevida.  Si bien los mapas ayudan cuando estas en el mar y tienes alguna manera de calcular la distancia que avanzas, saber exactamente la latitud y la longitud geográfica no es ninguna trivialidad.  Bueno la latitud se puede obtener viendo la estrella polar.  Pero la longitud es otro cuento.  A los menos informados les recuerdo que la longitud geográfica es el ángulo entre el meridiano de la Tierra en el que estamos y el meridiano de Greenwich.

Pero estamos en pleno siglo XXI.  Saber la longitud geográfica ya no es un problema. Para eso esta Google Earth.  Es cierto, pero ¿que tal medirla con precisión desde la comodidad de tu casa?  Lo único que necesitas es un reloj (con la hora tan precisa como puedas)

Basta que registres con precisión el tiempo en el que ocurren algunas etapas claramente identificables del eclipse: el momento en el que la primera esquina de la sombra de la Tierra se asoma sobre el disco lunar (primer contacto de la Umbra o U1 en el diagrama) o el instante en el que el último recodo de Luna iluminada desaparece y da paso a esa hermosa luna roja (segundo contacto o U2 en el diagrama).

Si comparas la hora exacta (ojalá al segundo) en el que ocurren estos contactos con la hora en Greenwich (hora UT, como aparece arriba) podrás determinar con precisión tu longitud geográfica.  Lo más increíble (y al mismo tiempo más obvio): el tiempo en el que se producen los contactos en principio será diferente para tí y para tu abuelita que viva al otro lado de la ciudad hacia el oriente o el occidente.  La razón es que los dos tienen longitudes geográficas diferentes.  La diferencia será posiblemente de unos segundos, pero es posible medirla.

¿Cuál es el tamaño la Luna?

EclipseLuna-RadioLunaUno de las medidas más populares que pueden hacerse usando los eclipses de Luna es aquella que permite determinar el tamaño de nuestro satélite.  En pocas palabras medir la Luna de un vistazo.  Para hacerlo lo único que necesitas es tomar una foto de la Luna durante la fase de eclipse parcial (cuando la sombra de la Tierra muerde una fracción del disco lunar).

Lo primero que se nota cuando se toma este tipo de imagenes es que la circunferencia de la sombra de la Tierra es mucho mayor que nuestro satélite.  No era para más, todos sabemos que la Tierra es más grande que la Luna.  Pero no hay que dejarse engañar.  Debido a que el Sol es enorme el tamaño de la sombra de la Tierra a la distancia de la Luna no es exactamente igual al tamaño de la Tierra.  La sombra de la Tierra es cónica y cuando llega a la Luna se ha reducido en una cierta fracción.

El secreto de la medida del tamaño de la Luna es saber exactamente en cuánto se ha reducido.  La figura que acompaña esta explicación muestra que la sombra de la Tierra tiene un tamaño que es aproximadamente igual al diametro de la Tierra menos el diámetro de la Luna.  Una aritmética sencilla les permitirá encontrar el radio de la Luna.

La distancia de la Luna

Una conjunción entre la Luna Eclipsada, Saturno y Regulus.  Este tipo de conjunciones son más comunes de lo que creemos.

Una conjunción entre la Luna Eclipsada, Saturno y Regulus. Este tipo de conjunciones son más comunes de lo que creemos.

No sé si se habrán percatado pero durante el eclipse de Luna del próximo 15 de abril de 2014 la estrella Spica y el planeta Marte estarán “anormalmente” cerca de la Luna.  Esto hará que ambos posiblemente aparezcan en muchas de las fotos que se tomarán del eclipse, especialmente en la fase de totalidad durante la cual el brillo de la Luna es el menor.

Pues hay una sorpresa incluída en esta casualidad.  Debido a la distancia MUCHO menor de la Luna respecto a la de Marte y Spica, cuando se comparen fotos tomadas por personas en lugares diferentes incluso dentro de una ciudad, la distancia en la foto a la que que aparezcan Spica y Marte serán diferentes.  Los astrónomos llamamos a este fenómeno paralaje.  Cierre el ojo izquierdo y mire con el derecho en que parte del fondo de su oficina o habitación aparece proyectado el borde de la pantalla en la que lee esta entrada.  Ahora cierre el ojo derecho y mire con el izquierdo.  ¿Nota algún cambio?  Es lo mismo pero a una escala muchísimo menor.

La medida del paralaje de la Luna es una manera bastante simple de determinar de forma muy precisa su distancia a la Tierra.  Pero para hacerlo necesita a un amigo igual de encarretado que usted, con un reloj sincronizado con el suyo pero más important tomando la misma foto en un lugar muy lejos del que usted se encuentra.  Medellín y Copacabana podrían ser dos sitios posibles para hacer la medida.  Pero no lo olvide, sus relojes deben estar sincronizados.  Tal vez en esto pueda ayudar si en el momento en el que van a tomar la foto se llaman por celular.

 Miles de Atardeceres Juntos

Una última medida que se puede hacer durante el que ahora ya no parece un aburrido fenómeno astronómico, tiene que ver con el bellísimo color carmesí con el que se tiñe la Luna durante la totalidad.

Como deben saber este color es debido al hecho de que algo de luz del Sol logra filtrarse entre la atmósfera de la Tierra para caer finalmente en la superficie de la Lun,  aún cuando ni un solo rayo de Sol debería llegar allí.  El efecto es mejor entendido al ver la imagen simulada de la Tierra tal y como se vería desde la Luna durante el eclipse.

Eclipse Total de Sol como es visto desde la Luna.  Desde la Tierra vemos a la Luna iluminada por todos los atardeceres de la Tierra.  Crédito: APOD / Hanna Gartstein

Eclipse Total de Sol como es visto desde la Luna. Desde la Tierra vemos a la Luna iluminada por todos los atardeceres de la Tierra. Crédito: APOD / Hanna Gartstein

Como vemos allí la luz que llega a la Luna es debida a todos los atardeceres vistos en los sitios del planeta que están justo en el borde de la Tierra.  La Luna se tiñe de rojo por los arreboles de la Tierra.  Este hecho crea una oportunidad única y muy interesante de medir las propiedades de la atmósfera a través de la que pasa la luz del Sol antes de llegar a la Luna.  De hecho el color de los eclipses de Luna ha sido considerado por mucho tiempo una biena medida de cuánto polvo hay en un momento dado en la atmósfera de la Tierra.

La medida que les propongo hacer es sencilla.  Basta tomar una foto de la Luna antes de que empiece el eclipse, cuando la Luna esta completamente iluminada y justo cuando esta completamente eclipsada.  Si se restan digitalmente ambas imagenes el resultado es increíble: un mapa de la luz producida por la atmósfera de la Tierra justo a la distancia de la Luna.  Con ingenio y juicio tal vez buena ciencia pueda salir de una comparación como esas.


En síntesis y aún después de describir estas sencillas medidas astronómicas, me sostengo en que los eclipses de Luna son los fenómenos astronómicos más aburridos y largo que se conocen.  Aún así, con algo de paciencia, ingenio y no sin tener buenos amigos, comida y bebida, se puede hacer de estos eventos una oportunidad para convertirnos temporalmente en verdaderos astrónomos.

Epílogo

A pesar de la “mala publicidad” que esta entrada aparentemente crea acerca de las salidas de campo y los eventos alrededor de los eclipses de Luna, no quiero perder la oportunidad de invitarlos a participar de los eventos que se están organizando en la ciudad para apreciar el evento especialmente con muy buena compañía.  Entre ellos resaltan la actividad realizada por el Grupo FENIX y el Grupo Orión en el Municipio de Copacabana.  Las que realizará el ITM en la sede Fraternidad en el Barrio Bostón de Medellín o las del Grupo Galileanos en el Museo de Arte Moderno de la ciudad.   Información completa sobre estas actividades puede encontrarse en las páginas de Facebook de los grupos e instituciones mencionadas.

¡Allá nos vemos!

Actualización

Me llegan otras ideas de amigos.  Esta es de Andrés Torres del Observatorio Astronómico del MIT en Bostón*:

Existe una actividad divertida y algo “nerds” para realizar durante el eclipse de Luna, esta es el calculo del diámetro de los cráteres lunares durante el eclipse. Para los que tienen un cronometro y un telescopio pequeño (o unos binoculares) y ademas quieren pasar un rato tomando unas fotos les recomiendo este ejercicio.

1. Escojan el cráter que deseen medir (pueden consultar en un software como virtualmoon atlas que cráter desean medir)
2. Busquen el cráter antes de que la umbra pase sobre el e identifiquen-lo (memoricen su posición en la cabeza) para que después no se pierdan
3. Cuando este ocurriendo el eclipse cronometren el tiempo que se demora la umbra en cubrir el cráter escogido (puede ser también el tiempo que demora en salir la umbra del cráter cuando ya haya pasado la totalidad)
4.  Resulta que la velocidad de desplazamiento de la umbra es de aproximadamente 1km/s, por lo que si la umbra tarda 3 segundos en atravesar un cráter, entonces este medirá 3 kilómetros.  
Para los que quieran saber como se llega a esta velocidad de desplazamiento pueden realizar el cálculo, es fácil, tengan en cuenta el mes sidéreo, el diámetro de la luna y el diámetro aparente de la Luna desde la tierra.
Se sorprenderán midiendo el tamaño de algunos cráteres lunares. Algunos son grandísimos
Pd: aplica también para los mares, aunque puede causar aislamiento social y aburrimiento para algunos
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