loading . . . Como suele habitual en mis charlas (aunque siempre) os presento una transcripción libre de mi charla del sábado 15 de noviembre a las 16:50 en el evento BCNspiracy 2025 en el Museo de la Ciencia CosmoCaixa, titulada «Eclipses y el tiempo geológico»; justo después se pudo disfrutar de la charla pregrabada “Eclipsis i el temps geològic” de Francesc Gascó Lluna (Pakozoico, Museo de Benagéber). La charla tuvo una duración de 15 minutos (aunque improvisé al inicio una pequeña biografía de Alan Turing durante varios minutos, por lo que recorté sobre la marcha mis comentarios para cumplir con las restricciones de tiempo).
Un eclipse total de sol es una experiencia impactante, sublime, que deja una huella imborrable. Un eclipse es resultado de un alineamiento preciso entre la Tierra, la Luna y el Sol. Esta astrofotografía también requiere un alineamiento muy preciso entre la cámara, el eclipse anular y la persona que aparece en primer plano.
Fuente: Fotografía Astronómica del Día (APOD) 25 de diciembre de 2019, cuya autora es Colleen Pinski (tomada en New Mexico), https://apod.nasa.gov/apod/ap191225.html.
Toda la información que necesitáis saber sobre el «trío de eclipses» de sol de 2026, 2027 y 2028 en la Península Ibérica la tenéis en este libro gratuito del Instituto Geográfico Nacional. Lo podéis descargar gratis en este enlace corto (fácil de recordar) https://bit.ly/eclipse2026. Os da información detallada que incluye las horas a las que podéis observar estos eclipses y mucha información sobre lo que son los eclipses, su historia y sus propiedades. Hacedme caso, no os arrepentiréis si leéis este libro .
Fuente: «Eclipses de Sol» del Observatorio Astronómico Nacional (2025), [PDF] https://www.ign.es/web/resources/acercaDe/libDigPub/Eclipses.pdf. Este libro es la fuente de las siguientes 7 imágenes de esta presentación.
Un eclipse solar ocurre cuando la Luna se sitúa entre la Tierra y el Sol, con lo que se proyecta sobre la superficie terrestre la sombra de la Luna. La sombra está formada por una umbra (negra) y una penumbra (gradación de gris). Desde una región en umbra se observará un eclipse total, mientras que en la región de penumbra será un eclipse parcial. El cono de sombra puede que no alcance la superficie terrestre, en dicho caso se genera una antumbra y da lugar a un eclipse anular.
La razón es que la órbita de la Luna es elíptica y a veces está más cerca de la Tierra y otras más lejos. El punto más cercano se llama perigeo y el más lejano apogeo. Entre ambos puntos el tamaño en el cielo de la Luna cambia hasta en un catorce por ciento. Lo mismo le pasa al tamaño del Sol, que cambia hasta un tres por ciento entre el perihelio y el afelio. **Según esta figura podría parecer que cada mes tendría que haber un eclipse** …
… **pero no es así** porque el plano de la órbita de la Luna en torno a la Tierra está inclinado unos 5 grados con respecto a la eclíptica, el plano de la órbita de la Tierra en torno al Sol. Como muestran las figuras de la izquierda y de la derecha, en la mayoría de los meses lunares, la Luna pasa por encima o por debajo de la línea que une la Tierra y el Sol. Se llaman nodos (ascendente y descendente) a los puntos en los que la órbita de la Luna cruza la eclíptica. Dos veces al año los nodos se encontrarán en la línea que une la Tierra y el Sol, momento en los que puede ocurrir un eclipse de Sol, que suele ir acompañado antes o después de un eclipse de Luna. Cuando la Luna pasa cerca de un nodo, por arriba o por debajo, se pueden producir eclipses parciales de Sol.
Los eclipses se producen agrupados en las llamadas estaciones de eclipses. Cada año habrá dos estaciones de eclipses. Y cuando la primera estación ocurre en el inicio del año, habrá una tercera, incompleta, al final. Lo normal es que se acompañe un eclipse de Sol con uno de Luna, separados por media lunación. Todos los años se producen entre 4 y 7 eclipses si sumamos los de Sol y los de Luna, con al menos dos eclipses de cada tipo.
Las estaciones de eclipses están separadas por 173 días y un año de eclipses dura 346 días. Por ello las estaciones de eclipses se adelantan unos 19 días cada año. El tiempo que transcurre entre dos lunas llenas se denomina mes sinódico o lunación y son 29,5 días (29d 12h 44m). Unos cálculos sencillos muestran que la configuración orbital de un eclipse concreto se repetirá cada 223 lunaciones, el llamado ciclo saros. Cada 38 estaciones de eclipses, unos 18 años, **vuelve a repetirse un eclipse …**
**…, pero se verá desde un** lugar de la Tierra diferente. Porque la línea de nodos presenta un movimiento de precesión retrógrada, en sentido opuesto al movimiento orbital de la Luna. La anchura típica de la franja de totalidad es de 200 km y su longitud típica es de 12000 km, luego se necesitan unos 200 eclipses para cubrir toda la Tierra y como hay uno cada 1.6 años, la totalidad se repite en el mismo lugar cada 300 años.
Los eclipses totales y anulares son muy excepcionales como muestra este mapa de todos los que serán visibles en el siglo XXI desde Europa. La oportunidad que tenemos todas las personas que vivimos en España en los próximos tres años es una oportunidad única en la vida. No la desaprovechéis.
El movimiento de la Luna en el cielo es muy complicado porque la Luna, la Tierra y el Sol forma un problema de tres cuerpos. Newton en sus _Principia Mathematica_ modificó su ley de la gravitación universal para intentar explicar dicho movimiento. Los datos históricos de eclipses lunares disponibles para Newton indicaban que la Luna aceleraba en su órbita. Newton decidió modificar su ley de gravitación con la inversa del cuadrado de la distancia añadiendo un término con la inversa del cubo de la distancia. Sin embargo, su explicación del movimiento lunar no fue completa.
Fuente: La imagen está extraída de Sir Isaac Newton, «Philosophiae Naturalis Principia Mathematica,» de la página 12 de la versión digitalizada de la edición de 1726 en el repositorio Internet Archive. Recomiendo una ojeada a los Principia incluso para quienes no saben latín; lo que cito aparece en las proposiciones 43–45 del Libro I, donde Newton enuncia el “teorema de las órbitas en revolución” sobre el movimiento de la Luna (que exige corregir la ley de la inversa del cuadrado).
La respuesta correcta fue intuida por el filósofo Immanuel Kant en su Historia Natural de 1754: la fricción producida por las mareas ralentiza la rotación de la Tierra y hace que la duración del día aumente poco a poco. Pierre-Simon Laplace desarrolló en 1775 la teoría dinámica de las mareas y el hijo astrónomo de Darwin, George, la aplicó en 1879 para mostrar como la fricción mareal frena la rotación terrestre y aleja a la Luna. La teoría fue confirmada por Simon Newcomb en 1882 mediante observaciones astronómicas.
La aceleración de la Luna es debida al frenado de la rotación de la Tierra, que de su momento angular se transfiere a la órbita lunar, que por tanto se expande; por eso la Luna se aleja de nosotros unos 3,8 cm por año.
Fuente: La imagen de la izquierda es la portada del libro de Immanuel Kant, «Historia Natural y Teoría General del Cielo: Tratados Fundamentales,» Amazon, 2023. La imagen de la derecha está extraída de user42, «Why is the Moon receding from the Earth due to tides? Is this typical for other moons?» StackExchange Astronomy, 30 Sep 2013.
Hay que tener cuidado con la imagen de un “bulbo de agua” que sigue a la Luna en su rotación mensual ya que las mareas ocurren dos veces cada día en los océanos confinados por los continentes. Lo que se observa es una modulación de la amplitud de las mareas ligada al ciclo lunar (como muestra esta figura). Las mareas siguen la órbita de la Luna con cierto retraso.
Fuente: «Tides,» National Oceanic and Atmospheric Administration, 28 Mar 2023.
Los océanos están confinados por los continentes y las mareas generan fricción entre los océanos y la tierra sólida. Esta fricción produce una ralentización de la rotación terrestre, que aumentan la duración del día en 2 ms por siglo, o una hora cada 200 millones de años. Hoy se mide con gran precisión mediante los relojes atómicos.
Fuente: La imagen estática de la izquierda y el GIF animado de la derecha aparecen en user6402, «The The motion of tides,» StackExchange Earth Science, 04 Aug 2016.
El efecto de las mareas aleja la Luna 3,8 cm/año. Este efecto se puede medir con una precisión de 1 cm midiendo el tiempo de viaje de ida y vuelta de los pulsos láser enviados a los reflectores instalados por las misiones lunares Apolo.
Fuente: La imagen de fondo es de Tom Zagwodzki (Goddard Space Flight Center) y aparece en el artículo de Joanna Goodrich, «One Apollo 11 Experiment Is Still Going 50 Years Later The Lunar Laser Ranging Experiment lets NASA precisely measure the distance between Earth and the moon,» IEEE Spectrum, 16 Aug 2019 [web]. Las imágenes de la Luna de la NASA aparecen en «Laser Ranging Retro-Reflector,» Wikipedia.
La rotación terrestre arrastrar el abultamiento gravitacional, que está desfasado con respecto al modelo estático de Newton. La atracción lunar ejerce un par de torsión que frena la Tierra y aporta energía a la Luna. Este aporte de energía acelera la Luna, que tiende a alejarse y a frenar su rotación propia. En este proceso el momento angular del Sistema Tierra-Luna se conserva. Las mediciones astronómicas permiten determinar con precisión la disminución de la energía rotacional y deducir la potencia total disipada por las mareas: 2,9 × 10¹² vatios. Los oceanógrafos han estimado la potencia disipada por las mareas y por las olas en los océanos obteniendo una estimación similar.
Fuente: Sommeria Joël,»The Tides,» Encyclopedia of the Environment, 01 May 2025 [web].
La ralentización del día terrestre se confirma mediante la observación de corales fósiles, como se publicó en Nature en 1963. Los círculos de crecimiento anuales son bandas divididas en minibandas mensuales y a su vez en microbandas diarias. Gracias a ellas se pueden contar los días de un mes lunar y de un año en tiempos geológicos. Hoy sabemos que hace 400 millones de años, el año tenía 410 días y un día tenía 21,5 horas. Las bandas mensuales asociadas a la luna llena también indican que el año duraba 13 meses lunares, lo que significa que la Luna giraba más rápido y, por tanto, estaba más cerca de la Tierra.
Fuente: La imagen de la izquierda es del artículo original sobre geocronometría, cuyos datos son algo diferentes a los actuales: John W. Wells, «Coral Growth and Geochronometry,» Nature 197: 948-950 (1963), doi: https://doi.org/10.1038/197948a0 [PDF]. La imagen de la derecha es del artículo de divulgación de Stanley Keith Runcorn, «Corals as Paleontological Clocks,» Scientific American 215: 26-33 (1966), doi: https://www.jstor.org/stable/10.2307/24931079 [PDF].
Y qué pasará en el futuro… conforme la Luna se aleja, la fricción debida a las mareas se reduce y el ritmo de alejamiento de la Luna es cada vez menor. Se estima que habrá eclipses durante unos 1000 millones de años. Para entonces, el Sol será mucho más luminoso, la Tierra saldrá de la zona de habitabilidad y su irradiación evaporará la atmósfera. Con lo que la Tierra dejará de ser habitable. Resulta fascinante pensar que la vida de la Tierra ha coincidido con la época en la que podemos observar eclipses solares y que el final de los eclipses solares coincidirá con el final de la vida en la Tierra.
Fuente: Fotografía Astronómica del Día (APOD) 16 de octubre de 2023, cuya autor es Baolong Chen (tomada en Oregon), Foto APOD: https://apod.nasa.gov/apod/ap231016.html.
Repito, te recomiendo de forma encarecida la lectura del libro del IGN (https://bit.ly/eclipse2026) y que disfrutes del «Trío de Eclipses» de la Península Ibérica en buena compañía y con mucha precaución. https://francis.naukas.com/2025/11/16/mi-charla-eclipses-y-el-tiempo-geologico-parbcnspiracy-2025-en-cosmocaixa/
