27 de julio de 2018: eclipse lunar total y la gran confrontación de Marte

En la era moderna, la prevalencia de información falsa sobre los fenómenos astronómicos más simples y comprensibles es literalmente amenazante. Este artículo fue escrito con el objetivo de aumentar la cantidad específica de información veraz en Internet, afortunadamente, hay una razón maravillosa para esto.

En la noche del 27 al 28 de julio de 2018, ocurrirán dos eventos astronómicos bastante raros. El hecho de su coincidencia en el calendario no hace que estos fenómenos sean más valiosos para la ciencia, sino que crea un interés adicional en torno a ellos. Algunas personas consideran la coincidencia de dos fenómenos astronómicos como un fenómeno separado, lo que no es del todo correcto, pero merece una consideración separada desde el punto de vista de comprender con qué frecuencia sucede esto y si uno afecta al otro al menos de alguna manera.

27 de julio de 2018: eclipse total lunar y la gran confrontación de Marte

Que va a pasar


El primer fenómeno


El 27 de julio, aproximadamente a las 7 am, hora de Moscú, se producirá una gran confrontación entre Marte. Fenómenos similares ocurren una vez cada 15 o 17 años. La gran confrontación anterior tuvo lugar el 27 de agosto de 2003 y, a partir de ese momento, la ficción viral que deambula por Internet, que aumenta anualmente en agosto

“El 27 de agosto, mira hacia el cielo nocturno. Esta noche, el planeta Marte pasará a solo 34 mil millas de la Tierra. Se verá como dos lunas ... "

Durante 15 años, la epidemia no ha disminuido. Como puede ver, las grandes confrontaciones de Marte tienen un impacto significativo en las mentes ignorantes.

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El segundo fenómeno


El 27 de julio, aproximadamente a las 8 p.m., comenzarán las fases penumbrales del eclipse lunar, durante el cual la luna se sumergirá por completo en la sombra de la tierra (la inmersión máxima ocurrirá a las 23:22 hora de Moscú). El eclipse terminará a las 2 horas y 29 minutos, ya el 28 de julio. El fenómeno durará más de 6 horas. El momento de la gran confrontación de Marte, como vemos, no cae dentro de la duración del eclipse. Pero la diferencia temporal entre el momento de confrontación y la fase central del eclipse es menos de un día. Que este sea un criterio para la coincidencia. Esto es suficiente para que ambos fenómenos ocurran (o al menos comiencen) en la misma fecha calendario.

Para empezar, trataremos con la esencia de los fenómenos mismos. Qué son, qué imagen visual les corresponde, qué significado físico o astronómico tienen.

La gran confrontación de Marte


Wikipedia ofrece la siguiente definición de "confrontación":

“Una confrontación (oposición) es una posición del cuerpo celeste del sistema solar en la que la diferencia entre sus longitudes eclípticas y el sol es de 180 °. Por lo tanto, este cuerpo está ubicado aproximadamente en la continuación de la línea "Sol - Tierra" y es visible desde la Tierra aproximadamente en la dirección opuesta al Sol. La confrontación es posible solo para los planetas superiores y otros cuerpos ubicados más lejos del Sol que la Tierra ".

Este es exactamente el caso cuando la definición de un concepto puede generar aún más confusión, ya que para esto utilizamos términos que requieren una aclaración adicional.

Longitud eclíptica:

“Una de las coordenadas en el sistema de coordenadas eclípticas; el ángulo medido a lo largo de la eclíptica hacia el este entre el equinoccio vernal y el meridiano que pasa a través del cuerpo celeste y los polos de la eclíptica ".

Surdin V.G., GAISH http://www.astronet.ru/db/msg/1162196

Como vemos, cada definición siguiente requiere nuevas definiciones. Y para una persona que no tiene la base completa de los conceptos básicos de astronomía, incluso el fenómeno astronómico más simple, la confrontación de Marte, puede ser muy vago de entender.

Entonces, quizás intentemos comprender la esencia de lo que está sucediendo de otra manera, ¿de una manera más corta?

En una primera aproximación, las órbitas de los planetas son círculos de diferentes diámetros. Este grado de aproximación no nos conviene mucho, especialmente cuando la conversación concierne al planeta Marte, pero esto es suficiente para su comienzo. Las órbitas están ubicadas una dentro de la otra concéntricamente. En el centro de este "dibujo" está el Sol, y luego en orden creciente de radio de la órbita, el planeta: Mercurio, Venus, Tierra, Marte, Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno. Plutón, si alguien se perdió, desde 2006, el gran planeta del sistema solar ya no se considera.

Dos planetas de esta lista, Mercurio y Venus, son internos. Siempre están más cerca del Sol que la Tierra (sus órbitas se encuentran dentro de la órbita de la Tierra). Los cinco restantes: Marte, Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno, son externos. Siempre están más lejos del Sol que la Tierra. Y para estos cuerpos celestes, las situaciones son posibles cuando la Tierra, moviéndose en órbita, pasa entre el planeta y el Sol. Cuando se observa desde la Tierra, el Sol y el planeta están en direcciones casi opuestas. La primera consecuencia de esto es que para el observador de la Tierra, este planeta y el Sol no son visibles en el cielo al mismo tiempo, y tan pronto como una estrella se eleva por encima del horizonte, la otra se establece inmediatamente.

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Esta disposición del planeta exterior se llama oposición: la dirección hacia ella desde la Tierra es opuesta a la dirección hacia el Sol. El planeta está en el cielo toda la oscuridad. Para sus observaciones, esta posición es conveniente.

La segunda consecuencia es que en el momento de la confrontación (nuevamente, en la primera aproximación), el planeta está más cerca de la Tierra. Debido a esto, se ve más brillante (el brillo, como saben, es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia), tiene grandes dimensiones visibles (con un telescopio, por supuesto, pero esto no se nota a nuestros ojos). Y esto también es una circunstancia positiva para las observaciones astronómicas. Por lo tanto, la confrontación de los planetas es el mejor momento para estudiarlos desde la Tierra. Los astrónomos han estado tratando de usar días y semanas cerca de la confrontación para la exploración planetaria. Las personas que no tienen relación con la astronomía con mayor frecuencia simplemente se preguntan por la aparición de luminarias en forma de estrella de brillo inusual en el cielo, que no habían notado previamente en el cielo.

Nota
En aras del rigor, debe decirse que la aparición en el cielo de objetos inusualmente brillantes no siempre se asocia con planetas que entran en una confrontación con el Sol. Por ejemplo, el planeta Venus alcanza el mayor brillo entre los mayores alargamientos y la conexión más baja, y se convierte en la causa de informes frecuentes de ovnis. Pero nuestro artículo todavía trata sobre otra cosa.

Ahora es el momento de recordar que en realidad las órbitas de los planetas no son círculos. Hace unos cuatro siglos, Johannes Kepler definió las órbitas planetarias con elipses. Las órbitas de algunas órbitas difieren notablemente de las circulares. Esto es especialmente cierto para Marte. La magnitud que caracteriza el alargamiento (distinto del círculo) de una órbita elíptica en astronomía (y matemáticas) se llama excentricidad. Sin entrar en el significado más profundo de este concepto, simplemente compararé las excentricidades de las órbitas de los planetas del sistema solar visibles a simple vista:
Mercurio0,20563593
Venus0.0068
La tierra0.01671123
Marte0,0933941
Júpiter0,048775
Saturno0,055723219

En una órbita absolutamente circular, la excentricidad es cero. No hay ninguno en la mesa. La excentricidad más significativa, entre las órbitas de los grandes planetas del sistema solar, en la órbita de Mercurio es 0.2. Pero Mercurio es un planeta interno, y no hay oposiciones de Mercurio. El segundo alargamiento más grande está ocupado por la órbita de Marte ~ 0.1. Esto es 6 veces mayor que la excentricidad de la órbita de la Tierra, y podemos considerar fácilmente la órbita circular de la Tierra, para simplificar la comprensión de la diferencia en las posiciones relativas de la Tierra y Marte.

Tal alargamiento notable de la órbita marciana lleva al hecho de que en un año marciano (el período de revolución de Marte alrededor del Sol es de aproximadamente dos años terrestres), la distancia de Marte al Sol varía de 207 a 249 millones de km. Como puede ver, la diferencia, incluso en la escala cósmica del sistema solar, es notable: más de 40 millones de kilómetros. Con aproximadamente la misma diferencia, las distancias de la Tierra a Marte cambian durante las oposiciones. Y si la confrontación ocurre cerca del perihelio de la órbita marciana (el perihelio es el punto de la órbita planetaria más cercana al Sol), entonces Marte y la Tierra están separados por una distancia de menos de 60 millones de kilómetros. Si la Tierra y Marte están en la misma línea a un lado del Sol cerca del afelio de la órbita marciana, entonces, a pesar del hecho de que es una confrontación, habrá alrededor de cien millones de kilómetros entre los planetas. De acuerdo en que 60 o 100 millones - para las observaciones astronómicas, la diferencia es enorme.

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De hecho, todos los descubrimientos más importantes en astronomía relacionados con el planeta Marte, realizados con la ayuda de telescopios, ocurrieron durante las confrontaciones "cercanas". Y los astrónomos comenzaron a llamar a la confrontación, durante la cual Marte y la Tierra están a menos de 60 millones de kilómetros el uno del otro, genial.

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Fue durante la gran confrontación de 1877 que el astrónomo estadounidense Asaf Hall descubrió dos satélites de Marte: Phobos y Deimos, que son esencialmente pequeños asteroides irregulares que una vez fueron capturados gravitacionalmente por Marte (según una hipótesis); y también fue el comienzo de la llamada "fiebre marciana", cuando Giovanni Schiaparelli vio, entre otros detalles de la superficie del planeta, delgadas líneas rectas que conectaban espacios oscuros, llamados "mares". Y aunque posteriormente no se confirmó la existencia de "canales marcianos", cada gran confrontación de Marte atrajo a los astrónomos a los oculares de los telescopios, y los escritores de ciencia ficción garabatearon incansablemente miles de páginas, incorporando en ellos sus suposiciones más salvajes sobre la posible vida en un planeta algo similar a la Tierra.

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Veamos las condiciones bajo las cuales se establece la Gran Confrontación. Para hacer esto, necesitamos familiarizarnos con otra cantidad astronómica importante: la longitud heliocéntrica. Si observa el sistema solar desde su polo norte (y también tiene uno, pero no definiremos este concepto ahora, es posible que podamos tratarlo y otros términos astrométricos en el próximo artículo). Volveremos a ver la estructura concéntrica de las órbitas planetarias. Cada planeta está de alguna manera ubicado en su órbita. La órbita misma también está orientada de alguna manera en el espacio. Pero todavía no tenemos un "punto de apoyo" para aferrarnos a algo, y luego contamos en algunas unidades las coordenadas y determinamos las posiciones de los planetas en un dibujo tan simple.

Históricamente, la dirección al equinoccio vernal se eligió como referencia. Mire, un rayo que emerge del centro de la Tierra en la dirección del Sol en ese momento cuando en la Tierra el día es igual a la noche y se establece la primavera (astronómica): este rayo va en algún lugar en la dirección de la constelación de Piscis. De hecho, en la dirección de esa línea, que es la intersección del plano de la eclíptica y el ecuador celeste, pero omita estos detalles. Es importante para nosotros que esta dirección esté definida de alguna manera. Ahora, pero ya confiando en el centro del Sol, es posible dejar de lado los ángulos entre esta y todas las demás direcciones en el plano de nuestro diagrama simplificado del Sistema Solar.

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Por ejemplo, podemos medir cuánto son diferentes las direcciones al equinoccio vernal y el punto de la órbita marciana en la que está más cerca del Sol. - resulta ser 336 grados (en el sentido contrario a las agujas del reloj, en el que todos los planetas se mueven alrededor del Sol). Este valor se llama longitud del perihelio. Es interesante saber en qué día cada año la Tierra pasa este punto (con la misma longitud heliocéntrica) de la órbita sobre la cual se encuentra el perihelio de Marte. Después de todo, si en este día ocurre una confrontación, será un récord cercano.

El feliz "día marciano" cae a fines de agosto, del 28 al 29 de agosto, según el año. Este es el momento de recordar la gran confrontación anterior de Marte en 2003, que ocurrió en los días antes mencionados de agosto (prácticamente), y por su exclusividad, llamada la "mayor" confrontación de Marte. Sí, en nuestro tiempo, simplemente por la gran confrontación de Marte, no sorprenderá a nadie. Pero, de hecho, solo 55.8 millones de kilómetros compartieron la Tierra y Marte.

¿Pero qué pasa con la gran confrontación actual? Por desgracia, no está tan cerca e incluso podría llamarse "demasiado grande", ya que la distancia entre la Tierra y Marte el 27 de julio de 2018 y los días más cercanos a esta fecha será de 58 millones de kilómetros, que está más cerca del umbral más allá del cual las confrontaciones dejan de considerarse grandes, en lugar de las confrontaciones "más grandes".

Ahora es interesante recordar un refinamiento interesante, que se expresa en el hecho de que si durante la mayor confrontación de Marte el día de la confrontación y el día de acercamiento máximo entre la Tierra y Marte realmente coinciden, entonces para la mayoría de las otras confrontaciones esto no es así. Por ejemplo, este año, la confrontación de Marte, cuando se opondrá al Sol en la esfera celeste, ocurrirá en la mañana del 27 de julio, pero debido a la elipticidad de la órbita, Marte estará más cerca de la Tierra en la noche del 31 de julio al 1 de agosto.

La segunda aclaración interesante es que la posición del perihelio de la órbita marciana cambia con el tiempo. Durante mil años, el ángulo entre la dirección del equinoccio vernal y el perihelio de Marte aumenta en más de 4 grados. Y ese período en la cuadrícula del calendario, durante el cual pueden ocurrir grandes confrontaciones, se adelantará 4 mil años por mil años.

Ahora pueden ocurrir grandes enfrentamientos entre el 24 de julio y el 2 de octubre. En el futuro, estas fechas cambiarán ligeramente. En el pasado, también eran ligeramente diferentes. Aunque, esto no es tan importante en este momento.

¿Con qué frecuencia ocurren grandes oposiciones de Marte?


Dado que el criterio por el cual las oposiciones de Marte se definen como "grandes" es muy condicional, es difícil hablar de algún cálculo inequívoco de estos eventos a una distancia considerable desde el momento presente hasta el pasado o el futuro. En pocas palabras, los grandes enfrentamientos de Marte ocurren cada 15 o 17 años con una alternancia bastante compleja de intervalos de tiempo que los separan. Como ejemplo, podemos citar la confrontación de hace un siglo y medio a la era actual:
Fecha de gran confrontaciónIntervalo en años hasta el próximo
19 de septiembre de 183015 años
18 de agosto de 184515 años
17 de julio de 186017 años de edad
5 de septiembre de 187715 años
4 de agosto de 189217 años de edad
24 de septiembre de 190915 años
23 de agosto de 192417 años de edad
23 de julio de 193917 años de edad
10 de septiembre de 195615 años
10 de agosto de 197117 años de edad
22 de septiembre de 198815 años
28 de agosto de 200315 años
27 julio 201817 años de edad
15 de septiembre de 203515 años
13 de agosto de 2050?

Tales tablas son fáciles de encontrar en docenas o cientos de sitios en Internet. Pero entonces comienza la diversión. La confrontación del 13 de julio de 2065 se queda formalmente por debajo de la gran, porque en el mismo momento de la confrontación, Marte y la Tierra estarán separados por una distancia de 60.191 millones de kilómetros, al parecer, nada, y no pasa bajo el criterio. Pero, en la tarde del 18 de julio, después de haber superado la confrontación, Marte se acercará a la Tierra a 59.790 millones de kilómetros. Y aquí ya es difícil para él rechazar la grandeza, ya que todos los días que rodean la confrontación misma se consideran la era de la confrontación. Y dos años más tarde, habrá otra gran confrontación, el 3 de octubre de 2067, cuando Marte estará un poco más cerca, pero también completamente por debajo de la barra, 59,94 millones de km en el momento de la confrontación y 59,34 millones de km en la convergencia máxima. Cinco días antes. Y nadie sabe cómo se relacionará el público astronómico con la clasificación de estos fenómenos casi medio siglo después de hoy. Además, si consideramos cuidadosamente los enfrentamientos, podemos ver que la suma de las distancias que separan la Tierra y Marte (60.19 + 59.94 = 120.13) excede los 120 millones de kilómetros por dos, lo que significa que una situación es teóricamente posible cuando, después de 15 años ni un solo gran enfrentamiento ocurrirá en los próximos dos años, si se juzga estrictamente. Y luego otros 15 años, Marte estará objetivamente lejos para corregir este estado de cosas.

¿Por qué esta situación nunca ocurrió en el pasado?


Puede haber surgido, pero no cayó en la atención de los astrónomos de los siglos pasados, ya que el fenómeno en sí mismo, la "gran oposición de Marte", se introdujo solo cuando fue posible determinar con precisión las distancias a los planetas, es decir, relativamente recientemente.

¿Por qué en algunas confrontaciones, Marte brilla con una luminaria sorprendentemente brillante, y en otras, solo una "estrella" rojiza ordinaria, ni los astrónomos antiguos ni los contemporáneos de Galileo lo sabían. E incluso en la era de la invención del telescopio, entre los astrónomos serios hubo muchos partidarios de las teorías sobre las esferas de cristal y los círculos ideales en lugar de las órbitas elípticas.

¿Y cuánto difieren las características visuales de Marte de una oposición a otra?


En primer lugar, el brillo del planeta varía mucho. Entre las confrontaciones, cuando Marte se pierde al anochecer o al amanecer de la mañana, su brillo es comparable al brillo de una de las estrellas del cubo Big Dipper y nadie le presta atención. Durante enfrentamientos distantes, cuando la Tierra y Marte están separados por cien millones de kilómetros, Marte es notablemente más brillante y ya compite con éxito con las estrellas más brillantes del cielo. Su magnitud característica es -1m. Es decir, es más brillante que la mayoría de las estrellas, pero más débil que Sirius (Alpha Canis Major es la estrella más brillante del cielo). Pero durante la gran confrontación, el brillo de Masa alcanza -2.9m y luego Marte se convierte en la estrella más brillante del cielo de la Tierra después del Sol, la Luna y Venus. Y si considera que ni el Sol ni Venus brillan por la noche, durante la gran confrontación de Marte, solo la Luna puede brillar más que en el cielo. Pero incluso bajo la Luna, Marte atrae la atención absolutamente sin concesiones con su tinte claramente rojo, ya que ninguna de las estrellas brillantes tiene un color rojo tan rico ... A menos que la Luna esté en un eclipse ...

Comparación de los tamaños aparentes de Marte a varias distancias de la Tierra (cuando se observa con un telescopio): imagen izquierda - promedio durante una gran oposición - derecha durante una oposición ordinaria - cerca de la coniunc de la tierra.

Comparación de los tamaños aparentes de Marte a varias distancias de la Tierra
Comparación de los tamaños aparentes de Marte a varias distancias de la Tierra (cuando se observa con un telescopio):

  • imagen izquierda - durante la gran confrontación
  • promedio - durante una confrontación normal
  • derecha: cerca de la conjunción superior con el Sol, a la mayor distancia de la Tierra.

Y aquí recordamos que la gran confrontación de Marte que tendrá lugar el 27 de julio de 2018 ocurrirá en la misma fecha con un eclipse lunar total, no menos sobresaliente que la confrontación de Marte.

Ahora hablemos un poco sobre el eclipse.


Incluso hace 10 años, me pareció que no era necesario explicar la naturaleza de tales fenómenos, y se dan cuenta más o menos claramente de por qué ocurren los eclipses: que los cuerpos celestes proyectan sombras. Y un observador (un caso característico de un eclipse solar) u otro cuerpo celeste (esto es casi un eclipse lunar) puede caer a la sombra de un cuerpo celeste.Entiendo que entre los lectores de este artículo es probable que se conozcan estos conceptos básicos, pero es al menos brevemente necesario identificarlos, porque de estas proposiciones elementales se siguen consecuencias, preguntas y detalles interesantes.

Es fácil adivinar que los eclipses lunares, los fenómenos del tránsito de la luna a través de la sombra de la tierra, ocurren solo cuando la luna en el cielo es opuesta al sol, es decir, la luna llena. Sin embargo, no toda luna llena va acompañada de un eclipse lunar. La órbita lunar se encuentra en un plano diferente del plano de la órbita de la Tierra, y la mayoría de las veces la luna pasa bajo la sombra o por encima de la sombra. Y, en promedio, un par de veces al año cae en las sombras. Y esto no es necesario exactamente cuando está por encima del horizonte. A menudo sucede que una luna eclipse ocurre cuando tenemos un día. O bien, con mal tiempo. Entonces, llegar a este espectáculo celestial es una suerte rara y un gran honor para cualquier persona interesada en la astronomía: ver cuán lentamente se esconde la luna en un velo oscuro y redondo, cómo se calienta y adquiere un color completamente rojo que es completamente inusual para ella,cómo se desvanece su resplandor nocturno, cediendo al resplandor de las estrellas y la Vía Láctea ... cómo todo vuelve, dejando solo sensaciones sorprendentes de participación en algo raro y especial. No es sorprendente que nuestros ancestros antiguos le dieran a los eclipses un significado tan significativo, no siempre correspondiente a su verdadera naturaleza, pero siempre enfatizando la originalidad del evento.

Como puede suponer, solo hay dos puntos en la órbita lunar, junto a los cuales la luna puede "encontrarse" con la sombra de la Tierra: estos son los llamados nodos lunares. Y puede parecer que en un año hay dos fechas calendario cerca de las cuales pueden ocurrir eclipses. Pero, de hecho, los nodos lunares no se detienen y giran lentamente, "atravesando" toda la eclíptica durante 19 años. La oscilación de la luz se agrega a esto: un cambio en el ángulo de inclinación de la órbita lunar con respecto a la tierra. En combinación con los factores descritos y muchos otros se encuentra la naturaleza no trivial del cálculo previo de los momentos y circunstancias de los eclipses lunares, que, al menos en términos de características visuales, son muy diferentes.

Enumeramos las principales diferencias entre los fenómenos incluidos en la clasificación de "eclipse lunar"


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La luna es cuatro veces más pequeña que la Tierra, por lo tanto, debería caber en la sombra de la Tierra. Pero la Tierra es más pequeña que el Sol y, por lo tanto, proyecta un cono de sombra convergente en el espacio. A una distancia de más de un millón de kilómetros de la Tierra, la sombra de la Tierra finalmente desaparece. Pero dado que la Luna se encuentra a una distancia promedio de 384 mil km de la Tierra, es bastante capaz de sumergirse en la sombra, y a esta distancia la sección transversal de la sombra duplica el diámetro de la Luna.

La Tierra proyecta en la dirección opuesta al Sol no solo una sombra cónica decreciente, sino también una penumbra cónica en expansión. Si el observador está en sombra parcial, entonces ve un disco solar, ligeramente oscurecido por el cuerpo de la Tierra, un análogo de un eclipse solar privado que ocurre en la Tierra a través de una "falla" similar de la luna.

Y cualquier eclipse lunar de sombra está precedido por una fase de penumbra: para alcanzar la sombra de la tierra, la luna tendrá que superar la penumbra y desvanecerse un poco en ella. Pero la caída en el brillo del disco lunar, que cruza la penumbra de la Tierra, es casi invisible a la vista.

Si la luna llena se encuentra a cierta distancia del nodo de la órbita lunar, entonces la luna puede pasar por la sombra, pero caer en la penumbra. Tales eclipses se llaman penumbra. Como regla, no reciben la atención de una audiencia lejos de la ciencia. Incluso los amantes de la astronomía no les dan mucha importancia. Pero si la Luna está incluso un poco en la sombra, entonces esto ya es un eclipse de sombra, y es observado por todos los que tienen esa oportunidad. Y de nuevo, es posible que la luna no se hunda en la sombra por completo, y pronto la abandone. Entonces este es un eclipse lunar privado de sombras.

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El próximo eclipse es total. Además, es casi central. El centro de la luna pasará menos de un cuarto de grado hacia el norte (arriba) del centro de la sombra de la tierra, pero la parte continental del sur del disco lunar, que tiene un brillo máximo fuera del eclipse, caerá en el centro de la sombra. Debido a esto, una disminución general en el brillo de la luna será lo máximo posible (ceteris paribus). El próximo eclipse lunar se convertirá en uno de los eclipses más oscuros, lo que sin duda le da singularidad, y para la ciencia, su observación puede aportar muchos datos útiles sobre la atmósfera de la Tierra.

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Durante los eclipses lunares totales, incluso los más oscuros, la luna no desaparece en el cielo en absoluto. Pero su apariencia está cambiando. En lugar de un brillante disco blanco-amarillo que brilla en la noche, solo queda rojo oscuro en el cielo, a veces, apenas perceptible, un oscuro fantasma de la Luna. ¿Cómo llega la luz solar a la luna si está completamente sumergida en la sombra de la tierra?

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Durante un eclipse, el cuerpo de la Tierra protege la Luna solo de la luz solar directa, pero no de la atmósfera refractada y dispersa de la Tierra. De todo el espectro de rayos visibles de la luna, solo alcanzan las sombras de onda más larga, los rayos rojo y naranja. El resto es absorbido por la atmósfera de la tierra. Llevando a cabo observaciones fotométricas y espectrales de la luna eclipsante, los astrónomos pueden obtener mucha información sobre los procesos que ocurren en la atmósfera de la Tierra. Los amantes de la astronomía tienen una oportunidad única de fotografiar la Luna y la Vía Láctea al mismo tiempo, porque en situaciones normales no pueden capturar ambas fotos o simplemente verlas: la brillante Luna llena brilla tanto el cielo que ni siquiera se puede ver la Vía Láctea en él. ni estrellas tenues.

En nuestro caso, durante un eclipse será posible ver simultáneamente (y si lo desea, tomar una foto para recordar) dos cuerpos rojos a la vez: brillando más que todas las estrellas y planetas Marte, y solo seis grados al norte (arriba) la tenue luna eclipsante. Debe agregarse que, al mismo tiempo que la gran confrontación entre Marte y el eclipse lunar total el 27 de julio, ocurrirá otro fenómeno astronómico, la conjunción de la Luna y Marte, ya que los astrónomos llaman a las posiciones relativas de los cuerpos cuando uno de ellos pasa al otro a una distancia mínima entre sí. (Hablando estrictamente, cuando se conectan los planetas, sus longitudes eclípticas, un análogo de las longitudes geográficas, solo en la esfera celeste, resultan ser iguales). En la noche del eclipse, la luna y Marte estarán separados por solo 6 grados del arco en la esfera celeste. Este es un acercamiento ilusoriodado que en el espacio exterior tridimensional entre estos cuerpos celestes habrá 58 millones de kilómetros que ya nos son familiares, y no enfrentarán ninguna conexión física o colisión.

¿Qué tan raros son tales eventos?


Como ya hemos descubierto, los eclipses lunares ocurren en promedio un par de veces al año, pero no siempre son visibles en un lugar específico del mundo. Las confrontaciones de Marte ocurren aproximadamente una vez cada dos años, y las grandes, una vez cada 15-17 años. ¿Pero para que a la vez ambos?

Me temo que en astronomía no hay una fórmula especial para calcular las fechas de tales coincidencias. Y la siguiente combinación similar de circunstancias solo puede calcularse mediante el método de búsqueda secuencialmente exhaustiva: será necesario verificar la confrontación después de la confrontación, ¿no se espera un eclipse además de ella? Puedes recordar la tableta de los grandes enfrentamientos más cercanos y comprobarlos todos. Pero, no, esto no sucederá en ninguna de estas fechas.

Uno puede evaluar aproximadamente con qué frecuencia pueden surgir circunstancias más o menos favorables para el inicio de una gran confrontación y un eclipse lunar simplemente multiplicando los períodos de su ciclicidad, suponiendo que no sean múltiples. Es cierto, con respecto a las grandes confrontaciones de Marte, no está claro qué período usar: 15 o 17 años. Puede usar su cantidad - 32 años. Y en relación con los eclipses, el período de una revolución completa de la línea de nodos lunares es relevante: el llamado "período del dragón" ~ 19 años. Y tendremos 608 años. Esta cifra no garantiza la repetición obligatoria de tal coincidencia, sino que simplemente ilustra el orden del intervalo de tiempo a través del cual dichas coincidencias podrían repetirse. Por supuesto, un análisis más profundo revelaría incluso patrones adicionales,lo que probablemente pospuso la fecha de la próxima posible coincidencia de la gran oposición de Marte y el eclipse lunar total. Pero no haremos esto en este artículo, sino que simplemente concluiremos que algo interesante ha caído en nuestro terreno. Y es probable que valga la pena usarlo si es posible, al menos para mirar por la ventana o salir a la calle, en caso de buen tiempo, hasta la medianoche, hora de Moscú, el 27 de julio de 2018.

Consejos útiles para observadores


En conclusión, quiero dar algunos consejos útiles para observar y fotografiar la luna y Marte utilizando herramientas de aficionados que no son tan caras y en parte probablemente estén a disposición de la mayoría de los lectores.

Sobre elegir un lugar para observar
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Con una cámara amateur de bajo costo de la clase de "ultrasonido" y un trípode, puede tomar buenas fotos de la luna en varias fases del eclipse. De particular interés son las fotografías de la fase completa. Necesita saber qué configuraciones de fotos se utilizan mejor.

A pesar de que disparar de noche requiere exposiciones más largas, es mejor limitarse a un valor ISO bajo desde el principio. especialmente si está usando una cámara económica. Con ISO altos, reducirá la velocidad de obturación y evitará posibles desenfoques del sujeto, pero la imagen será ruidosa, granulada y con colores desvaídos. El valor óptimo es ISO 100. Dependiendo de la calidad de la matriz utilizada en una cámara en particular, puede elevar el ISO a 200, 400, pero 800 ciertamente será un valor sobreestimado y dudoso. Sin embargo, puede experimentar con esta advertencia en mente.

Con un zoom de 10x y superior, ya puede eliminar muchos detalles del relieve lunar: cordilleras, mares lunares, los cráteres más grandes y rayos de luz que se extienden por miles de kilómetros generados por la materia expulsada como resultado de la colisión y explosión del meteoroide que formó el cráter. Pero, si hablamos de la era de la luna llena y específicamente de la noche del eclipse, en este momento en la luna desde la Tierra no hay sombras que enfaticen el alivio. Por lo tanto, muchos de sus detalles no serán visibles, ni para la cámara ni para un observador armado con un telescopio. Debo decir que la luna llena no es la fase más exitosa para observarla y fotografiarla. Sin embargo, esta no es una razón para negarse a disparar en absoluto. Solo debes estar preparado para el hecho de que la mayoría de los cráteres de la foto no funcionarán. Pero entonces todo el "mapa lunar de los mares y bahías" será perfectamente visible.

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¿Qué exposición debo usar para fotografiar la luna?


La práctica muestra que a ISO 100 y zoom de 10x y superior, las exposiciones del orden de 1/100 de segundo son relevantes. Si la luna está alta en el cielo, entonces es más brillante, porque la absorción de su luz en la atmósfera es entonces mínima, y ​​la exposición 1/160 - 1/200 segundos es adecuada. Pero en la noche del 27 al 28 de julio, la Luna estará bastante baja sobre el horizonte. En la latitud de Moscú, su altura no será más de 15 grados. Esto es bastante bajo, y se requerirán exposiciones de incluso más de 1/100 de segundo, por ejemplo, 1/60. Al mismo tiempo, la fotografía manual dará como resultado imágenes borrosas. Una toma clara y sin grasa requerirá un trípode. Pero, incluso con un trípode, debe tomar una fotografía con un retraso de 2 segundos en el temporizador automático para evitar que la vibración presione el botón del obturador.

Es mejor usar el enfoque manual si la cámara tiene esa funcionalidad. Si el enfoque es solo automático, la cámara se enfocará en la Luna (lo cual es común para la mayoría de las cámaras) o tendrá que usar un objeto auxiliar ubicado a una distancia considerable, presionando el disparador hasta la mitad y enfocando en una linterna o ventana distante, y por lo tanto mueva la cámara hacia A la luna, y ya luego presiona el botón hasta el final y toma una foto.

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Para una luna eclipsada, se requerirán valores de exposición completamente diferentes. Es difícil dar una recomendación exacta por adelantado, ya que el brillo de la luna del eclipse varía mucho de un eclipse a otro. Pero esto definitivamente no es centésimas y décimas de segundo, sino más cerca de uno o varios segundos. Y si desea eliminar tanto la Luna en el eclipse como Marte, y la Vía Láctea que se extiende desde la constelación de Sagitario a través de todo el cielo de verano, entonces definitivamente necesita un tiempo de exposición de 15 segundos o más.

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Al mismo tiempo, sea lo que sea lo que dispare, la apertura debe abrirse tanto como sea posible, hasta donde el diseño óptico de la cámara lo permita.

Para observar la luna durante un eclipse (y también fuera de un eclipse), los binoculares o un telescopio serán muy útiles. Pero para Marte, incluso en la noche de la gran confrontación, la tubería será poca. Debo decir que Marte es un planeta pequeño, e incluso con un telescopio a veces parece un pequeño disco. Para comprender a qué nos enfrentamos, haré una analogía. Una moneda de 10 kopeks, con un diámetro de aproximadamente 1 cm, se parece a Marte, desde una distancia de 100 metros. ¿Puedes ver la moneda en el lado opuesto del campo de fútbol de ti? ¿Y para considerar algún detalle al respecto? ¿Y tomar una foto? ¿Y si imagina que lo está mirando también a través de un acuario, en el que el agua se balancea constantemente?

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Pensando en esta alegoría, tal vez entiendas con qué se enfrentan los astrónomos. E incluso utilizando un telescopio con un aumento de 100 veces, lo que crea la ilusión de reducir la distancia a una moneda a 1 metro, no puede excluir del esquema un "acuario en ebullición" de la atmósfera terrestre, lo que no permitirá considerar nuevos detalles a grandes aumentos. Debido al efecto perjudicial de la atmósfera en la calidad de imagen de los objetos celestes, los astrónomos ya hace varios siglos comenzaron a buscar lugares para sus observatorios en las montañas, subiendo cada vez más alto. Y ahora, la investigación y los descubrimientos más innovadores se realizan, por regla general, ya sea con la ayuda de telescopios orbitales o estaciones robóticas automáticas, que aterrizan en la superficie del planeta en estudio. Desde la Tierra, por supuesto, no puedes ver lo que ve el rover Curiosity con sus cámaras.

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En un telescopio de aficionados durante la gran confrontación de Marte, solo se puede ver el casquete polar frente a la Tierra, un par de puntos oscuros de los mares marcianos y, posiblemente, el Gran Cañón, una falla gigante en la superficie y el más notable de los canales marcianos, el único cuya existencia ha sido objetivamente confirmada (el resto resultó ser una ilusión).

Concluyendo este largo artículo, deseo desear a todos sus lectores buen clima, condiciones favorables para la observación: una temperatura confortable, una atmósfera tranquila y un horizonte abierto en las direcciones sureste - sur - suroeste. De hecho, es en esta parte del cielo a baja altitud que en la noche del 27 al 28 de julio de 2018, Marte será visible en la gran confrontación y la Luna en el eclipse.

Para obtener información más detallada sobre eso y otro cuerpo celeste, para conocer las condiciones de su visibilidad en su localidad, el programa astronómico Stellaruim, que se distribuye libremente y funciona en la mayoría de las computadoras, lo ayudará mucho.

Doy los puntos principales del próximo eclipse como un apéndice del artículo para que no se pierdan en el inmenso texto.

Buena suerte


Aplicación:


Fase de eclipseUtMTNota
Entrada a la península de la luna17:1520:15el fenómeno en sí es prácticamente invisible a la vista
Entrada de luna a la sombra18:2421:24ya es visible e interesante
Inmersión total de la luna en la sombra: el comienzo de la fase completa19:3010:30 p.m.en ese momento solo quedará un débil círculo rojo oscuro en el cielo desde la luna
Fase de eclipse máximo: la inmersión más profunda de la luna a la sombra de la tierra20:2223:22El disco lunar es el más oscuro y, al mismo tiempo, las mejores condiciones para fotografiar la Luna contra el fondo del cielo estrellado, ya que el resto del tiempo la Luna interfiere en gran medida con la fotografía de las estrellas, y es imposible disparar tanto a la Luna como a la Vía Láctea.
El final de la fase completa: la luna comienza a salir de la sombra21:1300:13el borde brillante de la luna comienza a asomarse por las sombras e ilumina el cielo a su alrededor
El final del eclipse de sombras22:1901:19Para el ojo humano, esto se percibe como el retorno total de la Luna al cielo en su forma habitual: la luna llena como la luna llena, aunque la Luna estará en la penumbra de la Tierra durante otra hora, cuyo efecto sobre el brillo de la Luna solo puede determinarse mediante dispositivos especiales: fotómetros.
El final del eclipse de penumbra y el eclipse en general.23:2902:29

UT - Hora universal
MT - hora de Moscú

Mapa de visibilidad del eclipse de la NASA (el eclipse es completamente visible en la zona blanca):

Mapa de visibilidad del eclipse de la NASA

Source: https://habr.com/ru/post/es417741/


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