Fases de la Luna y eclipses
Una noche de verano, en la Rambla de Montevideo, Valentina ve una Luna con forma de semicírculo. Dos semanas después, la misma Luna aparece como un disco completo. ¿La Luna cambia de forma? ¿Se la «come» la sombra de la Tierra? Y si la Luna da una vuelta por mes, ¿por qué no hay un eclipse todos los meses? Lo vamos a resolver en esta página.
Por qué hay fases
La Luna no tiene luz propia: refleja la luz del Sol. Siempre está iluminada la mitad que mira al Sol, igual que una pelota bajo una linterna.
Lo que cambia es cuánto de esa mitad iluminada vemos desde la Tierra. A medida que la Luna orbita la Tierra, cambia el ángulo entre el Sol, la Tierra y la Luna, y vemos más o menos la cara iluminada.
En la luna nueva la Luna está entre la Tierra y el Sol: nos da la cara no iluminada y no la vemos. En la luna llena la Tierra está en medio y vemos toda la cara iluminada. En los cuartos vemos la mitad del disco iluminado (un semicírculo).
Completá la frase y justificá en una o dos líneas: «La Luna llena ocurre cuando, en el esquema Sol-Tierra-Luna, la está ubicada entre el Sol y la ». Luego indicá cuál es…
Completá la frase y justificá en una o dos líneas: «La Luna llena ocurre cuando, en el esquema Sol-Tierra-Luna, la __ está ubicada entre el Sol y la ____».
Luego indicá cuál es la fase lunar cuando la Luna está entre la Tierra y el Sol.
Florencia afirma que las fases de la Luna se producen porque la sombra de la Tierra tapa una parte de la Luna. Explicá por qué esa afirmación es incorrecta, indicá cuál…
Florencia afirma que las fases de la Luna se producen porque la sombra de la Tierra tapa una parte de la Luna. Explicá por qué esa afirmación es incorrecta, indicá cuál es la verdadera causa de las fases y señalá en qué fase lunar sí puede la sombra de la Tierra cubrir a la Luna.
El ciclo lunar
Las cuatro fases principales se suceden en este orden: luna nueva → cuarto creciente → luna llena → cuarto menguante → luna nueva. El ciclo completo dura unos 29,5 días (mes lunar o sinódico), así que cada fase principal llega aproximadamente una semana después de la anterior.
| Fase | Días desde la luna nueva (aprox.) |
|---|---|
| Luna nueva | 0 |
| Cuarto creciente | 7 |
| Luna llena | 15 |
| Cuarto menguante | 22 |
| Luna nueva | 29,5 |
Entre ellas hay fases intermedias: creciente y menguante (la «uña» de Luna) entre la nueva y los cuartos, y gibosa (más de la mitad iluminada) entre el cuarto y la llena.
Nombrá las cuatro fases principales de la Luna (las que se repiten en cada ciclo) y ordenalas tal como se suceden a lo largo de un mes, empezando por la luna nueva.…
Nombrá las cuatro fases principales de la Luna (las que se repiten en cada ciclo) y ordenalas tal como se suceden a lo largo de un mes, empezando por la luna nueva. Indicá además cuántos días dura aproximadamente el ciclo completo.
Bruno anota que hubo luna llena el 1 de un mes y quiere predecir la próxima luna nueva y el próximo eclipse posible. Usá un ciclo de unos 29,5 días entre fases iguales.…
Bruno anota que hubo luna llena el 1 de un mes y quiere predecir la próxima luna nueva y el próximo eclipse posible. Usá un ciclo de unos 29,5 días entre fases iguales.
- a) Estimá en qué fecha, aproximadamente, será la próxima luna nueva y la siguiente luna llena.
- b) Explicá por qué, aunque haya luna llena cada unos 29,5 días, no hay un eclipse lunar cada mes.
- c) Si ese día de luna llena ocurre un eclipse lunar total, razoná qué tipo de eclipse podría ocurrir en la luna nueva siguiente y bajo qué condición.
Cuándo se ve cada fase
La Luna sale por el este y se pone por el oeste, como el Sol. Pero cada día sale unos 50 minutos más tarde, porque avanza en su órbita. De eso depende la hora a la que se ve cada fase:
| Fase | Sale | Está en lo alto | Se pone |
|---|---|---|---|
| Luna nueva | con el Sol (~6 h) | mediodía | con el Sol (~18 h) |
| Cuarto creciente | mediodía | atardecer | medianoche |
| Luna llena | al atardecer | medianoche | al amanecer |
| Cuarto menguante | medianoche | amanecer | mediodía |
(Horas aproximadas, orden de magnitud.) La razón: la luna llena está opuesta al Sol, así que sale cuando el Sol se pone. El cuarto creciente está 90° al este del Sol, así que está en lo alto cuando el Sol acaba de ponerse.
En Uruguay (hemisferio Sur) el Sol y la Luna culminan hacia el norte. Mirando al norte, el este queda a tu derecha: el cuarto creciente se ve iluminado del lado izquierdo, y el menguante del lado derecho. Es al revés que en el hemisferio Norte.
Joaquín mira la Luna desde Canelones al atardecer y la ve como un semicírculo iluminado, en lo alto del cielo hacia el norte, con el Sol recién puesto. a) Indicá cuál es…
Joaquín mira la Luna desde Canelones al atardecer y la ve como un semicírculo iluminado, en lo alto del cielo hacia el norte, con el Sol recién puesto.
- a) Indicá cuál es la fase lunar y justificá con la posición relativa Sol-Tierra-Luna.
- b) Explicá por qué esa fase se ve a esa hora y no a medianoche.
- c) Estimá cuántos días pasaron desde la luna nueva, sabiendo que el ciclo completo dura unos 29,5 días.
Eclipses de Sol y de Luna
Un eclipse solar ocurre cuando la Luna se interpone entre el Sol y la Tierra: la Luna tapa al Sol. Por eso solo puede pasar en luna nueva.
Un eclipse lunar ocurre cuando la Tierra se interpone entre el Sol y la Luna: la Luna entra en la sombra de la Tierra. Solo puede pasar en luna llena.
Diferenciá un eclipse solar de un eclipse lunar. Para cada uno indicá qué astro se interpone entre los otros dos y qué astro queda en la sombra o tapado.
Diferenciá un eclipse solar de un eclipse lunar. Para cada uno indicá qué astro se interpone entre los otros dos y qué astro queda en la sombra o tapado.
Por qué no hay eclipses todos los meses
La órbita de la Luna está inclinada unos $5^\circ$ respecto del plano de la órbita terrestre. Casi siempre, en luna nueva la Luna pasa un poco por encima o por debajo del Sol (visto desde la Tierra), y en luna llena la sombra de la Tierra pasa por debajo o por encima de la Luna. Entonces no hay eclipse.
Los nodos son los dos puntos donde la órbita lunar cruza el plano de la órbita terrestre. Solo hay eclipse si la luna nueva o la llena ocurre cerca de un nodo: ahí el Sol, la Tierra y la Luna quedan casi en línea.
Como el Sol, la Tierra y los nodos cambian de posición relativa a lo largo del año, los eclipses se agrupan en dos «temporadas de eclipses» por año. Como mínimo hay dos eclipses solares por año, y en total no más de siete eclipses entre solares y lunares.
Resumen de fases: eclipse solar → luna nueva, cerca de un nodo. Eclipse lunar → luna llena, cerca de un nodo. Si hay un eclipse lunar en la llena y el nodo sigue cerca, dos semanas después, en la luna nueva siguiente, puede haber un eclipse solar (a medio ciclo la Luna está cerca del nodo opuesto).
La Luna orbita la Tierra en un plano inclinado unos $5^\circ$ respecto del plano de la órbita terrestre alrededor del Sol. En cada luna nueva y en cada luna llena, ¿hay…
La Luna orbita la Tierra en un plano inclinado unos $5^\circ$ respecto del plano de la órbita terrestre alrededor del Sol. En cada luna nueva y en cada luna llena, ¿hay eclipse?
- a) Respondé y justificá usando la inclinación de la órbita lunar.
- b) Explicá qué son los nodos de la órbita lunar y por qué los eclipses ocurren solo cerca de ellos.
- c) Indicá en qué fase lunar puede ocurrir cada tipo de eclipse.
Umbra, penumbra y dónde se ven
Una sombra tiene dos partes. La umbra es la zona donde el Sol queda completamente tapado. La penumbra es la zona donde queda tapado solo en parte.
Eclipse solar. La Luna es pequeña, y su sombra sobre la Tierra es un punto chico. Quien está dentro de la umbra ve un eclipse total: una franja angosta de unos cientos de kilómetros. Quien está en la penumbra ve uno parcial. Fuera de ahí no se ve nada. Por eso el eclipse del 02/07/2019 fue total en Chile y Argentina y solo parcial en Uruguay.
Eclipse lunar. La sombra de la Tierra es mucho más grande que la Luna. Cuando la Luna entra en ella, está realmente a oscuras, y ese hecho no depende de dónde estés. Lo ve cualquier persona de todo el hemisferio de la Tierra donde es de noche (con la Luna sobre el horizonte). En el eclipse total la Luna no desaparece: se ve rojiza porque la atmósfera terrestre desvía algo de luz hacia ella.
La diferencia clave: en el eclipse lunar la Luna realmente se oscurece; en el solar la Luna proyecta una sombra pequeña sobre la Tierra.
Tipos de eclipses. Eclipse solar: total (desde la umbra, el Sol queda tapado por completo), parcial (desde la penumbra, solo una parte) y anular (la Luna está más lejos y su disco no alcanza a cubrir al Sol: queda un anillo de luz). Eclipse lunar: total (la Luna entra entera en la umbra de la Tierra), parcial (solo una parte entra en la umbra) y penumbral (solo pasa por la penumbra y se oscurece muy poco).
Las agencias y observatorios publican mapas de eclipses que muestran la franja de totalidad y las zonas de eclipse parcial. Con un mapa así se ve por qué el del 02/07/2019 fue total en Chile y Argentina y parcial en Uruguay.
Los eclipses también fueron muy importantes en la astronomía cultural: muchos pueblos originarios y culturas de distintas regiones los explicaban con mitos, por ejemplo un animal que devora al Sol o a la Luna, y los registraron para anticipar su regreso.
Aunque la Luna es unas 400 veces más chica que el Sol, también está unas 400 veces más cerca, y por eso ambos tienen casi el mismo tamaño aparente en el cielo. Así la Luna puede tapar justo al Sol.
En un eclipse total de Luna, un observador de Colonia del Sol Sacramento ve la Luna entrar en la sombra de la Tierra, y otro observador en Salto Grande lo ve al mismo…
En un eclipse total de Luna, un observador de Colonia del Sol Sacramento ve la Luna entrar en la sombra de la Tierra, y otro observador en Salto Grande lo ve al mismo tiempo. En cambio, un eclipse total de Sol solo se ve como total desde una franja angosta de la Tierra.
- a) Explicá por qué un eclipse lunar es visible desde toda la mitad de la Tierra donde es de noche, mientras que un eclipse solar total se ve solo desde una franja estrecha.
- b) Describí las regiones de umbra y penumbra de la sombra lunar y qué ve un observador en cada una.
- c) Argumentá por qué, aun cuando la Luna es mucho más chica que el Sol, puede tapar su disco completo durante un eclipse total.
Resumen
Volvé al principio: la Luna no cambia de forma ni la tapa la sombra terrestre; lo que vemos de ella depende del ángulo con el Sol. Y hay eclipses solo cuando las nuevas y las llenas caen cerca de un nodo.