Tras la sombra de la Luna.

En la primera entrada de este BLOG os he contado nuestra visita al Observatorio de Ondas Gravitacionales, LIGO-Hanford.

Esa visita solo era una etapa del viaje que habíamos planificado para observar el Eclipse Total de Sol que tuvo lugar el 21 de Agosto de 2017 a lo largo de una estrecha franja que cruzaba todo Estados Unidos.

Éste ha sido mi tercer eclipse total de Sol y puedo decir con «orgullo y satisfacción» que ya llevo 8 minutos 5.2 segundos en la sombra (umbra) que ocasionalmente la Luna proyecta sobre la Tierra.

Puede parecer poco tiempo. Pero os aseguro que vivir cada uno de estos raros fenómenos astronómicos es una experiencia maravillosa que no deberíais dejar pasar si tenéis la oportunidad.

Geometría de los Eclipses Totales de Sol.

Todo el mundo (espero) sabe qué es un eclipse solar. Si preguntas a cualquier persona te dirá que un eclipse se produce cuando la Luna se interpone entre el Sol y la Tierra (obviamente el eclipse de Luna es cuando la Tierra se interpone entre el Sol y la Luna)

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By Sagredo – Own work, Public Domain, Link

La Luna proyecta dos (tres en caso de los eclipses anulares) zonas de sombra en la superficie de la Tierra:

  • Umbra: zona más oscura donde el sol es completamente ocultado por la Luna. La forma de la umbra es la de un cono convergente cuyo vértice puede estar por encima de la superficie de la Tierra (Eclipse Anular) o por debajo (Eclipse Total).
  • Penumbra: zona de oscuridad parcial pues el Sol es parcialmente ocultado por la Luna. La forma de la penumbra es la de un cono divergente.
  • Antumbra: Solo en el caso de eclipses anulares, se produce esta umbra especial. Originada por la inversión del cono de sombra. Mira el dibujo de Wiki abajo.

Dado que la órbita de la Luna es elíptica, su distancia a la Tierra varía.

Si el eclipse se produce cuando la Luna se encuentra cerca del apogeo (punto más lejano de la órbita a la superficie de la Tierra) el cono de luz converge antes de llegar a la superficie de la Tierra y se producirá un eclipse anular. La zona de sombra total es la antumbra.

Cuanto más cerca se encuentre la Luna del perigeo (punto más cercano de la órbita a la superficie de la Tierra, la duración del eclipse total es mayor. En este caso, el cono de luz converge en el interior de la Tierra y la umbra intersecta la superficie terrestre en forma de elipse

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Fuente: Wikipedia Creative Commons.

A la vista de este esquema de Wikipedia un@ se puede preguntar por qué no hay un eclipse cada vez que la Luna da una órbita. Cada vez que la Luna da una órbita alrededor de la Tierra parece obvio que debería interponerse entre el Sol y la Tierra.

La experiencia observacional nos dice que no hay un eclipse cada órbita. La explicación pasa por pensar en 3 Dimensiones.

De todos es conocido que la Tierra gira alrededor del Sol en una elipse (una elipse que es casi un círculo, aunque esto no es necesario para explicar en primera aproximación el fenómeno de los eclipses).

La órbita de la Tierra define un plano. Ese plano se denomina eclíptica.

La Luna a su vez, órbita alrededor de la Tierra en otra elipse. Si el plano de la órbita de la Luna alrededor de la Tierra fuera el mismo que el plano de la Tierra alrededor del Sol, entonces cada vez que la Luna estuviera entre el Sol y la Tierra se produciría un eclipse.

Pero no. El plano de la órbita Lunar se cruza con el plano de la eclíptica. Ese angulo es de unos 5º.

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Plano de la órbita de la Luna respecto del plano orbital de la Tierra alrededor del Sol.

Esos 5º pueden no parecer un ángulo muy grande. Para hacerte una idea estira tu brazo derecho, sujeta tu meñique con el pulgar de modo que se queden estirados tres dedos (índice, corazón y anular). Si cierras un ojo, el ángulo con el que ves esos tres dedos son esos 5º.

Ese ángulo de 5º es suficiente para que la sombra de la Luna no intercepte la Tierra cuando se interpone en la dirección del Sol.

La sombra puede quedar por encima o por debajo de la Tierra como puedes ver en el carrusel de fotos siguiente:

El pase de diapositivas requiere JavaScript.

Para que puedas desplazarte por el Sistema Tierra-Luna he preparado este diagrama en 3D de modo que puedas ver cómo en algunas posiciones de la órbita de la Tierra se producen eclipses y otras no.

Sk-1
Enlace a modelo 3D del Sistema Tierra-Luna. Objeto creado con Google SketchUp.

En el esquema, los tamaños de la Luna y la Tierra y a distancia entre ellas están a escala. No así la órbita de la Tierra ni el Sol. Necesitarías un monitor descomunal para ver todo a escala.

En el siguiente esquema he coloreado los planos de las órbitas para que se pueda visualizar de mejor modo los planos y el ángulo que forman

Sk-2
Enlace a modelo 3D del Sistema Tierra-Luna. Objeto creado con Google SketchUp.

En este segundo esquema puedes ver que la intersección del plano de la eclíptica y la órbita lunar forman una línea imaginaria. Esa línea se llama línea de Nodos.

Si tu visión espacial es buena ya habrás visualizado que solo se puede producir un eclipse cuando la línea de los nodos apunta hacia el sol y la luna se encuentra cerca de alguno de los nodos.

Por ejemplo, en la imagen de abajo:

  • A la izquierda la linea de nodos es tangente a la órbita de la Tierra y aunque la Luna se encuentra alineada con el sol, no se produce eclipse
  • A la derecha, la línea de nodos apunta directamente al sol y la Luna se encuentra también en uno de los nodos, por lo que hay eclipse de Sol.
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Visualización de los ángulos entre planos orbitales

Juega con los modelos 3D si no te ha quedado claro. Para ello con el ratón pulsando la rueda central y desplazándolo sobre la mesa puedes girar el objeto. A la derecha tendrás un menú donde poder seleccionar distintas acciones.

Si esto fuera así de simple el Sol cruzaría los nodos de la órbita lunar un par de veces al año y si en ese momento la Luna estuviera cruzándolos se produciría el eclipse siempre en la misma zona del cielo. Pero los nodos lunares no están fijos sino que se mueven (se dice que preceden, igual que una peonza). Además hay que tener en cuenta varios factores que no vamos a detallar aquí (pero que detallaré en una entrada técnica en breve).

Quédate con la idea de que para que se repita la geometría de un eclipse tienen que pasar un poco más de 18 años y 11 días para que la posición relativa de los tres objetos implicados (Sol-Tierra-Luna). Es lo que se llama un ciclo SAROS.

Y aún así, este periodo no es un número exacto de días por lo que la zona de sombra no coincidirá en la superficie de la Tierra se habrá desplazado una fracción de día.

Con esta explicación sencilla sin entrar en muchos detalles quiero hacerte ver que la probabilidad de ver un eclipse es baja en la vida de una persona. Sobre todo si no va a buscarlos…

De hecho, el gran astrónomo matemático Jean Meeus ha calculado el tiempo medio que tienes que esperar para que sobre cualquier punto de la Tierra se vea un eclipse:

  • Un eclipse total de sol cada 375 años
  • Un eclipse anular de sol cada 224 años.

Vamos, que como esperes sentado que se vea un eclipse por donde tu vives te vas a quedar como el de la foto.

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De ahí la importancia de conocer cuándo y dónde se producirá un eclipse para ir a su encuentro.

Y precisamente os voy a contar cómo ha sido mi última experiencia de este tipo porque no pienso quedarme esperando a que la sombra pase sobre Madrid. Ya lo hizo el 3 de Octubre de 2005 por lo que…

Great American Eclipse: D-Day.

El viaje para ver un eclipse siempre se produce bajo stress. No solo por las posibles condiciones meteorológicas que ocurrirán en el momento clave. Sino por las posibles condiciones de tráfico en la zona que afectarán a los desplazamientos «cortos» que a veces es necesario realizar en el último momento.

Este eclipse supuso para mi un stress adicional al tener que gestionar un grupo grande de personas (18). Diseñar el viaje, coordinar los vuelos, contratar el alojamiento, esperar que no hubiera tiranteces, etc. supuso una carga adicional a las condiciones físicas del eclipse.

Este eclipse se planteaba complicado porque iba a ser en Estados Unidos. Los americanos están acostumbrados a realizar grandes trayectos en coche por lo que era de esperar una gran afluencia de personas.

Si a esto sumas que las zonas de mejores previsiones meteorológicas había pocas carreteras, se ponía cuesta arriba la organización.

Más de un año antes del eclipse reservé el Motel en la zona de Wyoming confiado que era tiempo suficiente.

Pero mi sorpresa fue mayúscula cuando al cabo de un par de semanas me dice el responsable del Motel que me aula la reserva porque va a subir los precios.

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Ni hablando con el responsable, ni con Booking logro resolver el tema. Además los moteles de la zona empiezan a bloquear las reservas y los precios se empiezan a disparar. Un año antes no había moteles libres en la zona de la Totalidad.

La zona de Wyoming era interesante pues a lo largo de la zona de totalidad había una Autopista InterStatal que en caso de malas previsiones meteorológicas nos permitía desplazarnos hacia el Este para, de este modo, buscar el ansiado «hueco entre nubes» (la experiencia es un grado y ya en anteriores eclipses es lo que nos tocó hacer).

Así que cambio de planes: A Oregon.

descarga.pngDisponíamos de los datos históricos de probabilidad de nubes/lluvia, horas de sol, etc. Eso nos inclinó la balanza para que fuera Madras el punto donde veríamos el eclipse.

Madras se encuentra al Este de una cadena de montañas (Cascade Mountains) que impiden que los vientos del Pacífico arrastren las brumas matutinas hacia el interior de Oregon. Eso favorecía un tiempo despejado en la zona. Estamos hablando de datos históricos, claro.

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Probabilidad (basada en datos históricos) de nubes a lo largo de la Totalidad Madras y Mitchell en Oregon eran los mejores sitios, a priori.

El punto más cercano para dormir era Bend que se puede ver justo debajo de la línea de totalidad. Hubiera preferido un sitio dentro de la sombra pero era lo mejor que íbamos a conseguir…

Nuestro viaje incluía visitas a varios parques nacionales por la zona Oeste (desde Utah hasta Oregon pasando por Arizona, Nevada y California.

Una semana antes del eclipse teníamos prevista la visita del parque Nacional de Yosemite en California. Llegamos de noche a Lee Vining y según nos acercábamos un olor a barbacoa nos rodeó. Barbacoa pero sin costillas. Más bien era madera quemada.

A la mañana siguiente nos enteramos que había un par de focos de incendio dentro del parque pero que estaban lejos de nuestro recorrido. Pero al ver el cielo al salir del Motel nos empezamos a dar cuenta de que no debíamos temer las nubes que pudiera haber durante el eclipse, sino el humo.

El cielo era blanco. A partir de ese momento los cielos blancos por el humo de los incendios iba a ser nuestro mayor temor.

Incendios Parques Naturales
Imagen de satélite dos días antes del eclipse donde se pueden observar varios focos de incendios.

A partir de ese momento todos los días fuimos interesándonos por la evolución de los fuegos. Pues no era ni uno ni dos los focos activos. Prácticamente en todos los bosques había incendios que escupían su mortaja blanca a los inmaculados azules del cielo.

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Distribución a nivel nacional del humo generado en los distintos focos.

Para que os hagáis una idea. El día anterior al eclipse (20 de Agosto) éste era el aspecto del Parque Nacional de Crater Lake:photo5994505152771500714

Apenas se podían distinguir detalles en la orilla opuesta. No era niebla. Era humo.

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Pero la cosa se iba a complicar.

El fin de semana previo al eclipse se celebraba en Madras un Festival de música al que iba a acudir bastante gentephoto5994505152771500715Bastante gente es poca…

Los coches aparcaron en la carretera en una zona superior a 20 kilómetros. Las gasolineras de Madras se quedaron sin combustible. Se agotaron los supermercados (comida, agua).200.gifEn ese momento tras una Asamblea de urgencia decidimos comprar bidones para llevar gasolina adicional en el maletero, comida y bebida para aguantar un día, mantas por si acabábamos durmiendo en el coche y, por qué no decirlo, un váter químico porque también somos humanos.

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Momento histérico en Wallmart buscando bidones de gasolina

La noche del 20 de Agosto llegamos a Bend y la puesta de sol no presagiaba nada bueno para el día siguiente:

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Puesta de sol en Cascade Lodge, Bend. El humo de los incendios es evidente.

Tras ver las últimas noticias de los incendios, la evolución del humo, las previsiones de tráfico, el Grupo Asambleario del Eclipse 2017 (ese era nuestro grupo de Telegram) decidió levantarse a las 3 de la mañana y en lugar de ir hacia Madras (flecha azul) decidimos desplazarnos hacia el Este (Mitchell) para alejarnos del humo que venía del Sur de Bend. El punto de observación lo decidiríamos sobre la marcha.

Captura

Así que a las 3 de la mañana comenzamos la peregrinaciónaitor-hd-07302.jpghasta un punto que nos pareció lo suficientemente tranquilo de gente y con un horizonte limpio para empezar a montar la parafernalia electrónica.

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Punto de Observación del Eclipse

Great American Eclipse: H-Hour.

Poco después de dejar atrás el Centro Paleontológico Thomas Condon donde nos regalaron unas gafas conmemorativas del eclipse, encontramos una zona de gravilla en el lateral de la carretera,

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Habían situado los coches en círculo. Me recordó los círculos que hacían las caravanas para defenderse del ataque de los indios 🙂

Así que tras otear el lugar y ver que un poco más arriba teníamos una zona con vegetación baja, acordamos quedarnos allí mismo.

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El sitio era magnífico. Íbamos a estar solos en una pradera rodeados de montes bajos en el horizonte. Así que nos pusimos manos a la obra para montar las cámaras.

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Montando el equipo fotográfico.

La verdad es que el equipo que llevábamos era exiguo. Mi equipo constaba de:

  • Una Canon EOS6D con un objetivo 70-200 con un duplicador 2x de focal .
  • Una cámara de vídeo digital con un zoom de 50x.
  • Una cámara panorámico GoPro para realizar un timelapse de toda la plantada.

La cámara de vídeo iba a grabar toda la secuencia y reservaba la cámara para realizar fotografías con parámetros de exposición variables de modo que pudiera capturar el inicio y fin del eclipse así como la corona.

Para ello disponía de un tablet Samsung TABs con el software DSLR Controller que me permitía controlar la cámara con un cable USB. También era posible hacerlo por wifi pero ya había tenido algún problema en otras ocasiones con la wifi de Canon y no quería dejar nada al azar.

Estuve comprobando la cámara, el tablet varias veces durante la parcialidad y funcionaba todo correctamente,

Así que  tras las pertinentes pruebas de certificación disfrute de parte de la parcialidad.

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El sol eclipsado parcialmente se forma en el suelo al atravesar las huecos que dejo al cruzar las manos.

Cuando quedaban unos 15 minutos para la totalidad volví a probar la cámara y el software.

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Reacción al comprobar que el software del Tablet no hablaba con la cámara de fotos.

¡Keep Calm!

¡Usa la Fuerza, Rafa!

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Reset de cámara. Reset de Tablet. Desconectar y reconectar cable.

Nada.

Fracaso.

Pero un Sith no confía todo en «La Fuerza» sino que siempre tiene un plan de contingencia. En una tarjeta SD llevo un firmware específico para la Canon. Magic Lantern es un complemento de software gratuito que se ejecuta desde la tarjeta SD  y agrega una serie de nuevas funciones a las cámaras Canon EOS que Canon no incluyó (a sabiendas o no) de fábrica.

No quería utilizarlo porque no tengo mucha práctica con él. Pero llegados a este punto no había otra opción. Así que configuré una secuencia de tomas con una frecuencia de 1 por segundo con un bracketing amplio (varias tomas consecutivas con distintos parámetros pero en lugar de tiempos de exposición variable jugué con distintas sensibilidades ISO) . De este modo luego tendría un rango dinámico amplio en las fotos para poder procesar las tomas con el software de edición de imágenes.

Así que a poco menos de un par de minutos de la totalidad di al start y me dije:

Alea iacta est.

Que salga lo que salga. A disfrutar el eclipse visualmente.

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Comprobando los detalles.

Como si fuera un mensajero persa fiel a su cita, a las 10:21:43 la Luna ocultó completamente el Sol.

Luego me di cuenta que no pulse el botón de grabar en la cámara de vídeo. Pero al menos la cámara de fotos hizo su trabajo.

Pudimos ver los últimos rayos desaparecer en el limbo lunar

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Anillo de diamantes en el Segundo Contacto.

La sensación fue magnífica.

Sobre todo para aquellos que no habían visto ninguno.

Teníamos por delante 2 minutos de totalidad

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El día se hizo noche por un momento y fuimos transportados a un paisaje extraterrestre donde la corono solar con un agujero interior (la Luna) iluminaba fantasmagóricamente el ambiente.
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Llamaradas solares en el Limbo durante la fase de Totalidad.
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Nos dio tiempo para hacernos alguna foto haciendo el gamba…
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Si algo me resultó sorprendente fue el tamaño y la forma de la corona solar.
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Anillo de diamantes en el Tercer Contacto.

el vídeo siguiente es un montaje con las fotos que fue realizando la Gopro que tenía justo detrás de mi.

Y éste otro vídeo es un video de 360º con una cámara situada delante del grupo. Si ves el vídeo en un PC puedes mover con el ratón la orientación de la cámara. Si lo haces con un móvil o tablet compatible ve girando el móvil o gira tú para tener la visión de todo la pradera donde vimos el eclipse y de vez en cuando sube el móvil hacia arriba para ver el sol. Lo mejor sin duda yo creo que son los comentarios de los observadores.

El procesado de la corona ha permitido ver claramente las eyecciones de masa en los polos y los tres grandes emisiones.

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Y para que quede constancia de todo el grupo que disfrutó en Kimberley, estado de Oregon, el eclipse del 21 de Agosto de 2017.

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Círculo Asambleario Eclipse Total Solar 2017

«Primero para algun@s, último para ningun@».

Si no ha quedado claro qué sensaciones se viven durante esos 2 minutos de oscuridad en los cuales se eriza el vello de la piel (quizás sea la bajada de la temperatura; o quizás no), se acumula el líquido lacrimal en los ojos (quizás sean los rayos del anillo de diamantes que nos cegaron; o quizás no) y se siente una corriente eléctrica recorrer tu espalda por la columna vertebral (quizás sean los protones de las eyecciones coronarias solares; o quizás no), te dejo aquí un fragmento de la película Farinelli en la que el Rey pide al cantante que haga volver el Sol.

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