Un eclipse total de Luna ¿tiene y/o tuvo algún interés científico?

Este impresionante panorama en los cielos del sur se registró en la colorida noche del 27/28 de Septiembre desde el Observatorio Carnegie Las Campanas. Un resplandor difuso y oscuras divisiones de la Vía Láctea central cuelgan sobre las cúpulas de los telescopios gemelos de 6,5 metros  Magallanes . Pero lo más llamativo es el intenso resplandor rojo de la Luna. Inmersa en la sombra de la Tierra durante el muy esperado eclipse de perigeo-lunar total, la superficie de la Luna refleja la luz dispersada y refractada como la de los amaneceres y atardeceres  en la umbra en forma de cono del planeta . Junto con el tono dramático de la Luna eclipsada, otros colores de esa noche capturados por la sensible cámara digital incluyen los tonos rojo y verde del brillo atmosférico. Los espectadores también pueden ver la Galaxia de Andrómeda debajo de la Luna, vista como una pequeña mancha a través del brillo rojizo del aire y las luces a lo largo del horizonte. Las Nubes de Magallanes, galaxias satélite de la Vía Láctea, se unen en el extremo izquierdo del marco del panorama completo . Crédito: NASA/APOD/Yuri Beletsky. Oct. 1, 2015.

Los eclipses de Luna son espectáculos de la naturaleza que desde siempre han impresionado al hombre y que también éste ha utilizado para obtener información científica.

 

La cámara de imágenes polirromáticas de la Tierra (EPIC) de la NASA en el Observatorio Climático del Espacio Profundo de la NOAA (DSCOVR) orbita la Tierra desde una distancia de aproximadamente 1.5 millones de kilómetros (1 millón de millas). Desde esta distancia, ofrece una nueva vista de las nubes, superficies, aerosoles y más. La ubicación y el campo de visión únicos de EPIC también han arrojado algunas impresionantes vistas de la Luna. En Julio de 2015, EPIC capturó una vista totalmente iluminada del “lado oscuro” de la Luna que no es visible desde la Tierra. Luego, el 27 de Septiembre de 2015, captó una mirada temprana a un eclipse lunar. La animación de arriba muestra la Tierra mientras se movía frente a la Luna unas cuatro horas antes de que el eclipse fuera visible desde la Tierra. El motivo de la compensación de tiempo se debe a que EPIC está ligeramente alejado de la línea Tierra-Sol.  Imagen cortesía del equipo DSCOVR EPIC, Adquirida el 27 de Septiembre de 2015.

Los eclipses de Luna son espectáculos de la naturaleza que desde siempre han impresionado al hombre y que también éste ha utilizado para obtener información científica.

1. Por ejemplo  Aristóteles observó cuidadosamente la curva dibujada sobre la Luna por la sombra de la Tierra, llevándolo a la conclusión de que es un cuerpo esférico. 

2. Hiparco, analizando registros históricos de eclipses descubre la precesión de los equinoccios, hecho que en el siglo XVII utilizaría Newton para deducir que la Tierra es una    esfera ligeramente achatada. (Ver fuente).

3. Galileo luego de haber descubierto los satélites de Júpiter aplicó el concepto de eclipse a éstos. Se dió cuenta de la regularidad de sus movimientos, en particular los de Io y de los miles de eclipses que se registraban en dicho sistema ; elaboró  tablas con los momentos precisos de estos eclipses con la finalidad del cálculo de la longitud de una posición en la Tierra, (leer más), (otro link). En las postrimerías del siglo XVII Cassini recalcularía estas tablas alcanzando un mayor nivel de precisión.

4. El astrónomo danés Olef Roemer también en el siglo XVII utilizó el eclipsamiento de Io por Júpiter para el cálculo de la velocidad de la luz, (leer más).

5. Desde finales del siglo XIX y durante el siglo XX se ha detectado el enlentecimiento de la rotación terrestre, siendo el estudio de los registros históricos de eclipses una fuente de información. Más información.

6. También el estudio de los movimientos en el sistema Tierra – Luna es monitoreado con el seguimiento de las oculatciones de estrellas por la Luna, siendo los eclipses de Luna oportunidades especiales para ello.

7. La  NASA hizo un registro de la dramática caida de temperatura en la superficie eclipsada de la Luna con los instrumentos del LRO (Lunar Reconnaissance Orbiter), lo que le permite inferir las propiedades físicas del polvo de la superficie lunar,(leer más), (ver reportaje).

8. El  IAA aprovechó las excepcionales condiciones del eclipse total en su proyecto en curso para el registro de impactos  de fragmentos de asteroides y restos de cometas, con observaciones simultáneas desde 5 observatorios que luego analizará con el software  MIDAS. (Leer más); (link relacionado).

9. La cantidad y color de la luz que llega a la Luna en la fase de totalidad del eclipse es especialmente sensible a la cantidad de partículos en la atmósfera terrestre El IAA llevó a cabo estas medidas para la determinación de la cantidad de partículas en la atmósfera, lo cual tiene relación directa con el balance energético de la atmósfera.(Leer más); (link relacionado).

Material relacionado:

• Guía Del Eclipse de Luna del Domingo 27 de Septiembre de 2015. Jorge Iván Zuluaga, J. Alejandro Osorio Sabas. . Sociedad Antioqueña de Astronomía.

Siguiendo el mismo orden de numeración, pondremos los artículos relacionados correspondientes a cada tema:

1. Sobre los argumentos  de Aristóteles:

• Greek evidence for the Earth’s shape and spin. Institute of Physics (IOP).

• June, ca. 240 B.C. Eratosthenes Measures the Earth. Ernie Tretkoff. This Month in Physics History. American Physical Society, June 2006 (Volume 15, Number 6).

• What Shape is Earth? Ohio State University,  acompañado del artículo:  Measuring the Earth, Todd  Thompson, Ohio state University.

2. Hiparco y el descubrimiento de la precesión de los equinoccios:

• What can you learn from watching a lunar eclipse?.  Noelle Swan. October 7, 2014.

• Precesión.  Dr. David P. Stern. Capítulo de la obra: “De observadores del Cielo a Navegantes Espaciales”.

• Hypparchus and the Precession of the Equinoxes. Josée Sert “EAAE Summerschools” Working Group. CLEA, France. 2003.

3. Galileo y el cálculo de la longitud de una posición en la Tierra:

• From Heaven to Earth. Brian Koberlein. One Universe at a Time. 19 April 2015.

• The Quest for Longitude and the Rise of Greenwich – a Brief History. The Greenwich Meridian.

• Longitude at Sea. Albert Van Helden, Elizabeth Burr. The Galileo Project. Rice University

4. Olef Roemer y la velocidad de la luz deducida de los eclipses de Io por Júpiter:

• The first successful experiment to determine the speed of light. History of Science 101.

• Cassini, Roemer and the velocity of light. Laurence Bobis, James Lequeux. Journal of Astronomical History and Heritage, 11 (2), 97 – 105, (2008).

• Ole Rømer, the speed of light, the apparent period of Io, the Doppler effect, and the dynamics of Earth and Jupiter. James H. Shea. Am. J. Phys. 66 ~7!, July 1998.

5. Los eclipses y la determinación del enlentecimiento de la rotación terrestre:

• Eclipse predicitons and Earth’s rotation. Fred Espenak. Eclipse Web Site. NASA/Goddard Space Flight Center.

• Ancient eclipses show Earth’s rotation is slowing.  Sid Perkins. Science. Dec. 6, 2016.

• Historical eclipses and Earth’s rotation. F Richard Stephenson. Astronomy & Geophysics, Volume 44, Issue 2, 1 April 2003, Pages 2.22–2.27,   https://doi.org/10.1046/j.1468-4004.2003.44222.x.

6. Determinación  del Movimientos del sistema Tierra Luna mediante ocultaciones de estrellas durante  eclipses lunares:

• Grazing Occultations of Stars by the Moon. Dr. Eberhard Riedel  IOTA.ES .

7. Caída de temperatura de la superficie eclipsada de la Luna:

• NASA’s Lunar Reconnaissance Orbiter’s Dance with Eclipses. Ashley Morrow. NASA Goddard Space Flight Center. Sept. 22, 2015.

• Observations of the 28 September 2015 Lunar Eclipse with the DL0SHF Radio Telescopes. Joachim Köppen, DF3GJ, team of DL0SHF, Inst.Theoret.Physik u.Astrophysik, Univ. Kiel. September 2015. También ver:

• Why we cannot observe a Lunar Eclipse with our Radio Telescopes. Joachim Köppen, DF3GJ, team of DL0SHF, Inst.Theoret.Physik u.Astrophysik, Univ. Kiel. October 2015.

8. Observación del ritmo de impactos de cuerpos en la Luna durante un eclipse:

• ¿Para qué sirve un eclipse de Luna?.  Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC). Sept. 22, 2015.

• El impacto más brillante observado en la Luna. Felipe Campos.  Cosmo Noticias. 25 Febrero, 2014. 

• El nuevo proyecto NELIOTA detecta destellos de impactos lunares. ESA. 25 de Mayo, 2017.

9. El grado de iluminación de la Luna durante el eclipse total permite determinar el contenido de aerosoles en la atmósfera terrestre:

• ¿Afecta el tamaño de las partículas al color del cielo? culturacientificaubeda2017. 6 de Noviembre, 2017.

• Red, Red Moon and Other Lunar Eclipse Phenomena. Dr. David Diner. Blogs, NASA/JPL-Calthec. December 20, 2010.

• Why a totally eclipsed moon looks red. Deborah Byrd. EarthSky. Sept. 25, 2015.

• Danjon scale of Lunar Eclipse Brightness. Fred Espenak. NASA Goddard Space Flight Center Eclipse Web Site.

• Laboratorio de polvo cósmico. Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC). 

• Aerosols: Tiny Particles, Big Impact. NASA / Earth Observatory.

Curiosidades_

a)-El eclipse de Luna visto desde otra perpesctiva:

• KAGUYA (SELENE) Successfully Captures Moving Images of the Earth at the Time of a Penumbral Lunar Eclipse using HDTV. JAXA/NHK: February 18, 2009.

• April 15 Lunar Eclipse from a Different Perspective: What Would an Astronaut See from the Moon?. Lunar and Planetary Institute (LPI). April 10, 2014.

• Lunar Eclipse Seen from the Moon. Science Visualization Studio (SVS), NASA Goddard Space Flight Center. Ver también:

• A NASA video shows what a total lunar eclipse looks like from the moon, and it’s mind-blowing. Jessica Orwig. Business Insider. Sep. 14, 2015.

• The Five Best Things to See During a Lunar Eclipse, if You Were on the Moon. Deborah Byrd . EarthSky . June 10, 2012.

b)_ Viviendo un eclipse Lunar:

• A Total Lunar Eclipse Over Tajikistan . (2011). NASA/APOD, January 28, 2018.