Historias de la Ciencia

Se pueden explicar muchas cosas sobre los eclipses, pero en esta historia quiero contaros circunstancias y anécdotas que han acaecido en algunos de los eclipses totales a lo largo de la historia.

Puede que el más famoso sea el del 29 de mayo de 1919 porque fue el que confirmó la Teoría de Einstein. Pero bueno, otros también tuvieron sus curiosidades. Pero empecemos por el principio.

Si la Luna estuviese en el mismo plano que el de la órbita terrestre tendríamos un eclipse de Sol cada mes, o sea, que en un año tendríamos 12 o 13, y otros tantos de Luna. Sucede que los planos de esas dos órbitas forman un ángulo variable de alrededor de 5º. Como consecuencia, no siempre hay alineación y el número de eclipses no es tan alto.

La Luna tiene un diámetro 400 veces menor que el Sol, pero este último está 400 veces más lejos. Hemos de recordar, no obstante, que las órbitas de ambos no son una circunferencia sino que tanto la Tierra como la Luna tienen órbitas elípticas. Cuando la Tierra está más cerca del Sol, en el perihelio, lo vemos un 3% más grande que cuando está más lejos, en el afelio. La órbita lunar tiene una excentricidad todavía mayor. Aquí pueden darse diferentes combinaciones. Puede ser que veamos que la Luna se vea más pequeña que el Sol, con lo que tendremos un eclipse anular, no total. También hay parciales, pero los más interesantes son los totales.

Hay más eclipses totales en el hemisferio norte que en el sur. La razón es que es en el verano en el momento en que hay más horas de luz y cuando es así en el hemisferio sur, la Tierra está más cerca del Sol, o sea, el momento en el que el Sol en ese momento se ve más grande. Así, tenemos más eclipses anulares, no totales.

Uno de los primeros que observó que la distancia Tierra-Sol variaba con el tiempo fue el astrónomo Al-Battani (858-929), lo que le llevó a comprender por qué ocurren los eclipses anulares de Sol. También calculó con precisión el ángulo entre los planos del ecuador y la eclíptica, aunque en aquella época todavía se creía en el modelo geocéntrico.

En un punto aleatorio del globo terrestre, un eclipse total de Sol acontece por término medio una vez cada 375 años (cada 330 años en el hemisferio norte y cada 540 años en el hemisferio sur). El círculo total de la sombra se va desplazando de oeste a este y su diámetro cambia en función de los parámetros de distancia comentados anteriormente. La duración teórica más larga posible es de 7 minutos y 31 segundos.

¿Qué sucede durante un eclipse total? A lo largo de la historia se han hecho muchas descripciones. Algunas han hablado de la aparición de vientos generados por la diferencia de temperatura entre la zona eclipsada y la no eclipsada, variación se ha llegado a medir cuantitativamente y se han visto disminuciones de entre 10ºC y 20ºC.

La vida se ve afectada por ese fenómeno. Se ha visto que algunas plantas como las del género Crocus (azafranes), genciana o anémona, cerraban sus pétalos y los volvían a abrir al finalizar el fenómeno. Se ha observado también confusión en los animales, que piensan que ha llegado la noche: los grillos empezaban a cantar, las abejas regresaban a las colmenas, las luciérnagas brillaban y las aves dejaban de volar regresando a sus nidos o lugares de reposo. En el eclipse del 12 de mayo de 1706, en el sur de España, cuentan que los murciélagos comenzaron a dar vueltas como al comienzo de la noche y que las aves salvajes y palomas corrieron a posarse. Y en el eclipse de 1715, en Londres, se observó que los caballos que tiraban de carruajes adoptaron una posición de descanso y se negaban a caminar. Los testimonios más o menos anecdóticos son innumerables. También afectan a los seres humanos. Se dice que un escocés que tenía costumbre de tomar whisky con agua todas las noches se sintió tan afectado por la oscuridad generada por el eclipse que pensó que realmente llegaba la noche y sintió un impulso irresistible de ir a buscar su bebida habitual.

Una curiosidad sobre los eclipses es que podemos saber cuándo sucederán y también cuándo han sucedido, por lo que gracias a ellos podemos datar hechos históricos.

Son famosas las Tablas Toledanas (1069), creadas en la Toledo musulmana bajo la dirección de Azarquiel (Abu Ishaq Ibrahim al-Zarqali). Eran la recopilación de datos astronómicos más precisa y completa que había en Europa. Su versión más conocida es una traducción al latín que realizó Gerardo de Cremona en la Escuela de Traductores de Toledo (siglo XII). Aquellas tablas constituyeron el principal instrumento para la predicción de eclipses durante dos siglos, hasta que llegaron las Tablas alfonsíes, llamadas así porque las encargó Alfonso X el Sabio, pidiendo que se realizara una revisión de las tablas de Azarquiel. El rey de Castilla convocó a más de 50 expertos incluidos astrónomos musulmanes de Sevilla y Córdoba. El trabajo se realizó entre 1263 y 1272. Según el astrónomo carmelita inglés Nicolas de Linna, que publicó en 1386 un calendario donde se reflejaban datos sobre los eclipses, las predicciones basándose en las tablas alfonsíes no se desviaban más de 30 minutos. Esas tablas se encuentran hoy guardadas en la Biblioteca Nacional de España.

A partir de Newton y sus leyes, Edmund Halley fue capaz de predecir un eclipse el 3 de mayo de 1715 acertando incluso la hora de inicio. La precisión fue de 4 minutos a la llegada del eclipse total y el error en el trazado fue de unos 30 km. El astrónomo guipuzcoano Joaquín Ferrer y Cafranga fue una de las primeras personas que viajaron con el objetivo de estudiar eclipses y se desplazó a Kinderhook (Nueva York) para ver el acontecido el 16 de junio de 1806.

Unos eclipses totales bien documentados fueron los avistados por el jesuita alemán Cristóbal Clavio en 1560 y 1567. Le impresionaron tanto que dedicó el resto de su vida a la astronomía. Los astrofísicos modernos utilizan los minuciosos informes astronómicos que dejó escritos para calcular cuánto se ha frenado la rotación de la Tierra y si el tamaño del Sol ha cambiado en los últimos 450 años. Por cierto que este hombre fue el mismo que propuso para el calendario gregoriano que los bisiestos fueran cada 4 años, sí, pero con excepción de aquellos en los que su cifra acabara en 00 y que no fueran divisibles entre 400 (eliminando tres años bisiestos cada 400 años). Por ejemplo, el famoso año 2000 fue bisiesto, porque finaliza en 00 pero es divisible entre 400, y el año 2100 no será bisiesto, porque aunque acabe en 00 (divisible entre 4), no es divisible entre 400. Sin esa excepción el calendario se retrasaba un día entero cada 128 años. Impresionante.

En 1836 se describieron por primera vez las perlas de Baily.

Halley ya las había observado en el de 1715, pero fue el astrónomo británico Francis Baily quien las estudió con detalle. Se había desplazado a Jedburgh, en Escocia, para observar el eclipse del 14 de mayo de 1836. Son como gotas de luz que se observan alrededor del disco lunar poco antes y después de la ocultación total, y están producidas por la luz solar cuando penetra a través de los espacios que dejan las montañas lunares. Luego está el anillo de diamante, que puede verse después o antes de ver las perlas en alguna de las fases inicial o final de un eclipse total. Se describieron por primera vez también en aquel eclipse de 1836.

El 2 de abril de 1845, los físicos franceses Hippolyte Louis Fizeau y Léon Foucault obtuvieron el primer daguerrotipo de Sol. Fue con una exposición de 1/60 segundos y la imagen del disco solar tenía 12 cm de diámetro. Podían distinguirse perfectamente las manchas solares. Y no solo era la fotografía de una estrella, sino el testimonio material de que el Sol tenía una superficie irregular, contribuyendo a desmitificar su idealización. La primera foto de un eclipse (el daguerrotipo) fue hecha por Jihann Friedrich Berkowski el 28 de julio de 1851, en el Observatorio Real de Königsberg (Prusia, hoy Kaliningrado en Rusia). Aquella placa se conserva en el archivo del Observatorio de la Universidad de Jena.

El 8 de julio de 1860, España fue el escenario de un eclipse total que sería histórico por varios motivos. Iba a ir desde Bilbao a Valencia, siendo el único país de Europa donde se iba a poder observar en su totalidad. Los preparativos empezaron un año antes y se acogió a más de 30 expediciones científicas de 11 países. Por primera vez existió una coordinación de astrónomos de nacionalidades diferentes, escogiendo diferentes puntos de observación para minimizar el riesgo de dificultades meteorológicas. Incluso vinieron astrónomos rusos en lo que era su primera salida al extranjero.

Los científicos franceses prefirieron el Moncayo como punto de observación. Entre ellos estaban el físico y astrónomo Léon Foucault, y el matemático Urban Le Verrier (el descubridor de Neptuno), que no estaba interesado en el eclipse sino para poder comprobar la existencia de Vulcano, un planeta que debía estar más cercano al Sol que Mercurio (por la precesión del perihelio de Mercurio, hipótesis que se rechazó porque no lo explicaba otro planeta, sino la Teoría de la Relatividad de Einstein). El Gobierno de la época dio instrucciones para que no pusieran ningún problema a los científicos ni en las aduanas ni en los lugares donde iban a estar todos aquellos ilustres visitantes.

El astrónomo inglés George Biddell Airy escogió Hereña, cerca de Miranda de Ebro. Invitaron a venir al químico inglés Warren de la Rue, un fabricante de papel aficionado a la astronomía que se había especializado en fotografía solar. Tuvo la suerte de que Airy le invitó a participar en la expedición oficial, que partió de Inglaterra llegando el 7 de julio a Bilbao dos días después. Allí desembarcaron 31 miembros de la expedición (incluida la esposa de Airy, su hija Elisabeth y dos señoras más). La travesía la habían hecho en un enorme barco híbrido de vela y vapor, llamado Himalaya: el mayor buque de la época de 103 metros de eslora. Aquella expedición, formada oficialmente por 70 personas entre científicos y acompañantes, se conocería como la Expedición Himalaya.

En las proximidades del castillo de Quintanilla de la Ribera de Rivabellosa se reunieron científicos y acompañantes. También había en el lugar unos 200 vecinos, incluido un crío de 8 llamado Santiago Ramón y Cajal. Años después, el gran maestro lo recordaba:

El eclipse de Sol del año 60 había sido anunciado por los diarios y fue esperado por la gente con gran impaciencia. Muchas personas, protegiendo sus ojos con cristales ahumados, corrieron hacia colinas donde podían ver el eclipse con mayor comodidad. Llegó la hora anunciada y los cálculos se cumplieron con exactitud. Durante el eclipse, la inquietud llena toda la naturaleza, como me hizo observar mi padre. Para animales y plantas el eclipse es una contradicción, como si de repente las fuerzas naturales que gobiernan su vida fallaran. Comprendía que el hombre tiene en la ciencia un instrumento poderoso de previsión y dominio.

Además, Sechi y De la Rue fotografiaron el eclipse desde puntos separados 500 kilómetros de distancia (Rivabellosa y el Desierto de las Palmas, en Castellón de la Plana) para intentar ver si había paralaje en las protuberancias. Habría que dar el crédito fotográfico a José Montserrat, aunque fue Sechi se llevó la fama. Al ver que no había paralaje concluyeron que las protuberancias no tenían nada que ver con la Luna, sino que eran algo que estaba en el Sol.

El 22 de diciembre de 1870 fue histórico porque la ocultación fue absolutamente total, al encontrarse la Luna muy cerca del perigeo (solamente día y medio de diferencia), lo que significa que su tamaño aparente era máximo. Charles Augustus Young, otro astrónomo especializado en espectrografía solar, tuvo la ocasión por primera vez de obtener las líneas del espectro de lo que él llamo flash spectrum (espectro fulgurante o destello), propio de la cromosfera, con una duración de un segundo y medio. Habitualmente es imposible registrar por el resplandor de la fotosfera. Ese flash tiene lugar al inicio y al final del eclipse.

El eclipse total de Sol más largo del siglo XX ocurrió el 20 de junio de 1955, con 7 minutos y 8 segundos y fue visible en zonas de Sri Lanka, Myanmar, Tailandia, Camboya, Vietnam y Filipinas. Otro más largo se verá el 16 de julio de 2186 y durará 7 minutos y 29 segundos, y será visible en zonas de Colombia, Venezuela y Gayana.

Visto todo ello, no es de extrañar que los científicos actuales sigan observando con todo detalle los eclipses, ¿verdad?

Fuentes:
Moncho Núñez, Eclipses.
Imagen Perlas de Baily: Brucewaters
Imagen Anillo de diamantes: SkoolieStudio