Eclipsi solar II: Analogia geométrica de l'eclipsi total

Els discos del Sol i la Lluna, vistos des de la Terra són quasi iguals; l'un i l'altre a penes sobrepassen el mig grau. Estant el Sol 400 vegades més lluny que la Lluna, és 400 vegades més gran.

L'objectiu d’aquesta analogia didàctica és la millor comprensió de les relacions 400/400 esmentades i la seva importancia en els eclipsis totals.

S’ha fet la representació en paper quadriculat per apreciar les longituds.

S’han representat el Sol i La Lluna com línies que representen el seu diàmetre. El Sol con la línia entre els poins grocs i a l’esquerra. Lluna com línia blanca i al mig (pin blau).

La terra es representa com un pin verd, a la dreta, on és l’observador.

Les línies vermelles marquen l’angle del camp visual del Sol.

Enlloc de que el diàmetre del sol sigui 400 vegades el diàmetre de la Lluna i enlloc de que el Sol estigui 400 vegades més lluny de la Terra que  la Lluna, suposarem que el diàmetre del Sol (10 cm) és el doble de la Lluna (5 cm) i que el Sol estigui al doble de la distancia de la Lluna (20 cm). Es a dir: hem dividit per 200 les dues relacions reals (enlloc de 400 vegades son 2 vegades).

 

 1.- Sistema Terra-Lluna-Sol en proporcions 2:2

 En el sistema normal Terra-Lluna-Sol es veu com el diàmetre del Sol és de 10 cm, mentre que el de la Lluna és de 5 cm. La distancia de la Terra al Sol es de 20 cm, mentre que de la lluna al Sol és de 10 cm. Es compleixen les proporcions realtives 2:2. Per a un observador puntual a la Terra, els diàmetres aparents son idèntics.

En aquestes condicions veiem que, per a un observador de la Terra, el cercle de la Lluna oculta exactament el cercle del Sol.

Es demostra, per tant, que la relació 400/400 és una coincidència extraordinària que ens permet gaudir d’un eclipsi total.

 Si el conjunt Terra-Lluna estigués més lluny del Sol, el Sol es trobaria encara més ocult perquè el seu diàmetre aparent seria inferior al de la Lluna.

 

2.- Sistema Terra-lluna-Sol en proporcions 2:3

 Si, pel contrari, el conjunt Terra-Lluna estigués més proper, el Sol no quedaria ocultat completament (no seria geomètricament com un eclipsi anul·lar però l’aspecte seria semblant).

 3.- Sistema Terra-Lluna-Sol en proporcions 3:2

 Es demostra, per tant, que la relació 400/400 és una coincidència extraordinària que ens permet gaudir d’un eclipsi total.

 Si la distancia de la Lluna a la Terra és lleugerament més gran de 10 cm (1 cm en la relació 2:2) tenim una analogia del apogeu, produint un eclipsi anul·lar.

  4.- Eclipsi anul·lar, amb la analogia de la proporció 2:2

 En resum, l’ocurrència d’un eclipsi total de sol es dona per la coincidència de dues circumstancies extrasordinaries inherents únicament al planeta Terra:

-El diàmetre del sol és, aproximadament 400 vegades el de la Lluna, i el Sol està 400 vegades, aproximadament, més lluny de la Terra que la Lluna. 

-El Sol s’ha de trobar alineat amb la Lluna en el nodus en que el pla orbital de la Lluna talla la eclíptica.

 

Eclipsi solar I: Tipus d'eclipsi

Tipus d'eclipsi

Vist des de la Terra, un eclipsi solar succeeix quan la Lluna passa entre el Sol i la Terra, i la Lluna cobreix total o parcialment el Sol en una posició concreta de la Terra. Això només pot passar durant la fase de lluna nova, quan el Sol i la Lluna estan en conjunció vist des de la Terra.

Hi ha tres tipus d'eclipsi:

• Parcial: la Lluna no cobreix per complet el disc solar, que apareix com un creixent.
• Anul·lar: es dona quan la Lluna es troba prop de l'apogeu.  Com el diàmetre aparent és més petit, no oculta completament el sol, de manera que, en la fase màxima, roman visible un anell del disc del Sol. Això ocorre en la banda d'anul·laritat; fora d'ella l'eclipsi és parcial.
• Total: des d'una franja (banda de totalitat) en la superfície de la Terra, la Lluna cobreix totalment el Sol. Fora de la banda de totalitat l'eclipsi és parcial. Es dona quan la Lluna es troba en perigeu.

 Tipus d’eclipsis

Àrees d’eclipsi parcial i total

Condicions perque és doni un eclipsi

Els eclipsis es donen quan hi ha una determinada combinació entre la grandària del satèl·lit i la seva distancia a la estrella. En el cas d’un eclipsi total de Sol existeix per una extraordinària coincidència. Els discos del Sol i la Lluna, vistos des de la Terra són quasi iguals; l'un i l'altre a penes sobrepassen el mig grau. Estant el Sol 400 vegades més lluny que la Lluna, és 400 vegades més gran. 

El semidiàmetre del Sol és 16'1": varia en el transcurs d'un any, per ser el·líptica l'òrbita de la Terra al voltant del Sol des de 15' 45" a 16' 17". Mentre que el semidiàmetre lunar és de 15' 32": varia per idèntica raó entre 14' 43" i 16'26" durant un mes lunar. Només durant una fracció de l'òrbita lunar, quan la Lluna està prop del perigeu, té prou grandària per a causar un eclipsi de Sol total.

Apogeu i perigeu

En un eclipsi, els centres del Sol, la Terra i la Lluna estan alineats, i la Lluna sempre és a prop de la línia que uneix la Terra i el Sol. 

El pla de l’orbita de la Lluna no coincideix amb l’equador terrestre ni amb el pla de la eclíptica (que és el pla de l'robita de la Terra al voltant del Sol). 

Si l’òrbita de la Terra estiguès sobre la ecliptica (pla de la òrbita de la Terra), en cadascuna de les revolucions lunars es donaria un eclipsi de sol en el noviluni (lluna nova) i a un eclipso de Lluna durant el pleniluni (lluna plena), al cap d'uns quinze dies. En realitat, el pla de l'òrbita lunar està inclinat respecte a l'eclíptica un angle de 5°8′13″, cosa que motiva, la majoria de vegades, que la Lluna passi per sobre o per sota del Sol o per dalt o per sota del con d'ombra de la Terra sense que tingui lloc l'eclipsi. Només hi haurà eclipsis a les sizígies (paraula que engloba les conjuncions i oposicions del Sol i la Lluna) quan el Sol estigui a prop dels nodes de la Lluna o punts en què l'òrbita lunar talla a l'el·líptica. 

Òrbita de la Lluna en relació a pla de la eclíptica

Si l'alineació dels dos plans és força perfecta, passa un eclipsi total. Si la coincidència no és completa per no estar la Lluna sobre l'eclíptica, encara que sí a prop seu, es produeix un eclipsi parcial, quedant el Sol parcialment ocult per la Lluna (eclipsi parcial de sol) o està parcialment immersa al con d'ombra de la Terra (eclipsi parcial de lluna).  

El fet de que els diferents plans de rotació del sistema Terra – Lluna - Sol estiguin tots en angles diferents, fa que sigui tant excepcional un eclipsi total de Sol.  .