El 2 de agosto de 1153, Jerusalén, una de las ciudades más antiguas del mundo, experimentó un eclipse solar total por última vez hasta el 6 de agosto de 2241, según el libro Totality del fallecido Fred Espenak, extraordinario calculador de eclipses de la NASA. Esa es una brecha de 1.108 años. Mientras tanto, las personas que viven en un cuadrante que cubre aproximadamente 32.400 millas cuadradas (52.200 kilómetros cuadrados) en Illinois, Missouri y Kentucky experimentaron la totalidad dos veces en sólo 6 años, 7 meses y 18 días.
¿Por qué generación tras generación de habitantes de Jerusalén tienen tanta mala suerte, mientras que los de Perryville, Cape Girardeau, Paducah, Carbondale, Makanda, Harrisburg y Metropolis están demasiado familiarizados con la totalidad desde sus patios traseros? ¿Por qué algunos lugares de la Tierra nunca ven un eclipse solar total durante varias vidas humanas, mientras que otros tienen un camino de totalidad (generalmente de unas 100 millas de ancho) que cruza su hogar con regularidad?
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¿Con qué frecuencia ocurren los eclipses solares totales?
La frecuencia de los eclipses solares totales es difícil de precisar porque los intervalos entre ellos que ocurren en un mismo lugar son muy irregulares. La obra de referencia es un artículo de 1982 del astrónomo belga Jean Meeus, una leyenda de la astronomía matemática. Utilizando una computadora personal HP-85, una de las primeras disponibles, Meeus calculó caminos de totalidad durante los siguientes 600 años para llegar a una respuesta. La opinión generalizada era que un eclipse solar total ocurre en un lugar determinado de la Tierra una vez cada 360 años, en promedio, pero esa cifra se remonta a un libro de texto de astronomía de 1926 que no ofrecía ningún cálculo que lo respaldara. Los cálculos de Meeus refinaron la cifra a un promedio de 375 años. Este número ha sido el estándar desde entonces, pero dados los avances en informática, los esfuerzos recientes han buscado refinarlo procesando más datos de diferentes maneras.
El mapa de calor de 5.000 años de la NASA
En marzo de 2024, justo antes del segundo “Gran Eclipse Americano” en siete años, Ernie Wright, del Estudio de Visualización Científica de la NASA, publicó un mapa de calor de las trayectorias de la totalidad a través de la Tierra. Contiene las trayectorias de 3.742 eclipses solares totales a lo largo de los 5.000 años comprendidos entre el 2.000 a.C. y el 3.000 d.C. Fue creado utilizando el Canon de eclipses solares de los cinco milenios, una lista de eclipses calculada por Jean Meeus y el fallecido Fred Espenak, publicada en 2006. “Es evidente a partir del mapa de calor que un eclipse solar total puede ocurrir absolutamente en cualquier lugar de la Tierra”, escribió Wright. “De hecho, no hay un solo píxel en el mapa que no sea visitado por al menos un eclipse; ni un solo huevo de gallina en ninguno de los 14,6 millones de puntos muestreados en el mapa”. Cada píxel del mapa de Wright experimenta entre uno y 35 eclipses solares totales en un período de 5.000 años.
Estudio de 14.999 años de Time and Date
Un artículo presentado a arXiv en febrero y aceptado para su publicación en el Journal of the British Astronomical Association a finales de este año es el intento más completo, que cubre 35.538 eclipses solares a lo largo de 14.999 años, un trabajo informático que utilizó 662.000 gigabytes-hora de memoria y 147.000 horas centrales durante 102 días de cálculos continuos. Descubrió una cifra nueva y refinada: 373 años. “El número de Meeus se cita ampliamente, y pensamos que sería interesante ver qué pasaría si dejaras que una computadora moderna se dedicara al mismo problema”, dijo a Space.com el autor principal Graham Jones, astrofísico y comunicador científico de Time and Date. Sin embargo, además de perfeccionar el trabajo de Meeus, esta investigación descubrió patrones más profundos sobre dónde y cuándo ocurren los eclipses solares totales, vinculados a la mecánica orbital de la Tierra.
El ‘efecto latitud’
Ambos artículos recientes revelan patrones de dónde y cuándo ocurren los eclipses solares totales que antes sólo se sospechaban. Un hallazgo sorprendente del artículo de Time and Date es un “efecto de latitud”, por el cual la frecuencia de eclipses solares de cualquier tipo alcanza su punto máximo alrededor de los círculos ártico y antártico y es más baja cerca del ecuador. La razón es simple: cerca de los círculos polares, la trayectoria del sol roza el horizonte durante ciertas épocas del año, aumentando la ventana durante la cual puede ocurrir un eclipse.
La investigación de Wright para la NASA encontró que ocurren más eclipses totales en el hemisferio norte que en el hemisferio sur, principalmente debido a la órbita ligeramente elíptica de la Tierra alrededor del sol. También son más frecuentes en verano porque el sol permanece durante más tiempo. “El verano en el hemisferio norte ocurre cuando la Tierra está cerca del afelio, su mayor distancia del sol durante el año, y esto hace que el sol sea un poco más pequeño en el cielo, dándole a la luna una mejor oportunidad de cubrirlo por completo”, escribe Wright. Sin embargo, las fechas de afelio y perihelio (cuando la Tierra está más cerca del Sol durante el año) varían a lo largo de los siglos. “Hay un ciclo de 21.000 años en el que las fechas de afelio y perihelio varían a lo largo del calendario, por lo que dentro de unos 4.500 años, el afelio y el perihelio coincidirán con los equinoccios, y en esa etapa, ninguno de los hemisferios tiene esta ventaja en términos de acercar o alejar el sol durante los meses de verano”. En unos 9.500 años, esta alineación se revertirá, trasladando la ventaja al hemisferio sur. Es este ciclo de 21.000 años el que explica por qué el intervalo real entre eclipses solares totales en cualquier lugar sigue siendo muy irregular en comparación con el promedio.
¿Qué pasa con los eclipses solares anulares en forma de “anillo de fuego”?
La frecuencia de los eclipses solares anulares, cuando una luna nueva que está más alejada de la Tierra bloquea solo el centro del disco solar para provocar un eclipse anular (anillo), también fue cubierta por Meeus y Time and Date. La investigación revela que un eclipse solar anular ocurre en un lugar determinado de la Tierra una vez cada 224 años (Meeus) o 226 años, en promedio, respectivamente. ¿Por qué son más frecuentes que los eclipses solares totales? “Hay más eclipses anulares porque si se toma el tamaño promedio del Sol y la Luna en todos los eclipses, entonces, en general, el Sol suele ser un poco más grande que la Luna”, dice Jones.
Esa es una tendencia que sólo va a aumentar. Los eclipses solares totales ocurren porque la luna y el sol pueden tener el mismo tamaño aparente en el cielo de la Tierra: el sol es aproximadamente 400 veces más ancho que la luna, pero la luna está aproximadamente 400 veces más cerca. Sin embargo, la Luna se aleja lentamente de la Tierra a razón de 3,8 centímetros (1,5 pulgadas) por año, lo que tiene consecuencias devastadoras para los cazadores de eclipses. “Si nos fijamos en escalas de tiempo realmente largas, a medida que la Luna se aleja lentamente, los eclipses totales acaban por detenerse por completo”. ¿La buena noticia? Eso no sucederá hasta dentro de unos 600 millones de años.