Así funcionan los eclipses solares: ¿por qué, cómo, cuándo, dónde?

España tiene el privilegio de acoger tres eclipses solares, dos totales y uno anular, en sendos años consecutivos; una coincidencia inusitada que convierte a nuestro país en el objetivo de científicos y cazadores de fenómenos astronómicos. Y que se produce después de más de un siglo desde el último eclipse solar total en la España peninsular.

Pero ¿por qué estos espectáculos celestes pueden visitar repetidamente un mismo territorio de forma tan seguida? ¿O por qué, al contrario, en otras épocas no lo hacen en absoluto? Lo que sigue es una recopilación de algunas de las preguntas más frecuentes sobre cómo funcionan los eclipses solares.

¿Cómo se producen los eclipses solares?

Un eclipse solar se describe de forma sencilla: la Luna se interpone entre el Sol y la Tierra, ocultando la esfera del astro a nuestros ojos, de forma completa o parcial. Pero más allá de esta explicación obvia, los detalles son más complejos.

Por ejemplo, ¿por qué ambos discos tienen tamaños similares? Lo más común en una superposición de cuerpos celestes es que el resultado sea o bien un ocultamiento, como cuando la Luna nos tapa la visión de una estrella, o bien un tránsito, como cuando Mercurio pasa por delante del Sol. Es decir, el tamaño aparente de uno de los objetos que se alinean suele ser mucho mayor que el otro, desde nuestra posición.

Solo se produce un eclipse cuando el tamaño de los dos objetos es semejante desde nuestro punto de vista, y esto es lo que sucede cuando los caminos de la Luna y el Sol se cruzan en el cielo de modo que sus siluetas se solapan. Pero ¿hay alguna razón física que explique por qué ambos tienen aproximadamente el mismo diámetro aparente?

¿Por qué vemos el Sol y la Luna del mismo tamaño?

El hecho de que la Luna y el Sol tengan el mismo tamaño en el cielo, lo que permite que veamos eclipses solares, no viene obligado por ningún tipo de principio físico, sino que es tan solo el fruto de una extraordinaria coincidencia.

El Sol es 400 veces mayor que la Luna, pero está 400 veces más lejos, lo que iguala el tamaño aparente de ambos. El resultado es un fenómeno exclusivo de la Tierra; en ningún otro planeta del Sistema Solar puede disfrutarse de este espectáculo visual.

¿Por qué hay eclipses solares de distintos tipos?

Desde el espacio, un eclipse solar se divisa como la sombra de la Luna moviéndose sobre la superficie de la Tierra; los astronautas de la Estación Espacial Internacional nos han ofrecido imágenes de estos sucesos. Lo contrario, cuando es la sombra de la Tierra la que cae sobre la Luna, es un eclipse lunar, en el que vemos el satélite con una luz atenuada, de un color rojizo.

Durante un eclipse solar, la sombra de la Luna recorre un camino sobre el globo terrestre debido a la rotación de la Tierra, dibujando a su paso una franja que delimita las regiones desde las que puede contemplarse el eclipse. En ocasiones ocurre que la franja de sombra solo discurre por el océano, y en tales casos el eclipse no es visible desde tierra firme.

Pero solo desde el centro de la sombra se observa el oscurecimiento completo del disco solar, un eclipse total. Fuera de esta franja de totalidad el eclipse será parcial, visible como un mordisco en la esfera luminosa del sol. En algunos el alineamiento entre el Sol, la Luna y la Tierra es imperfecto, y en estos casos no hay totalidad; el eclipse será solo parcial desde cualquier lugar donde pueda verse.

Hay otros tipos de eclipses solares. Dado que la órbita de la Luna es elíptica y no circular, su distancia a la Tierra no es siempre la misma, lo que da lugar a las llamadas superlunas cuando la luna llena coincide con la máxima proximidad.

Si un eclipse se produce cuando la Luna está más alejada de la Tierra, el disco lunar no cubre el Sol por completo, dejando un anillo brillante en el exterior; se dice que es un eclipse anular. En ciertas circunstancias y debido a la curvatura terrestre, un eclipse puede alternar entre total y anular, en cuyo caso se dice que es híbrido.

¿Qué relación hay entre los eclipses y las fases lunares?

Las distintas fases a lo largo del mes lunar no se deben a los cambios en la sombra de la Tierra cayendo sobre la Luna, como cabría pensar; según lo explicado, cuando nuestro planeta proyecta sombra sobre su satélite lo que ocurre es un eclipse lunar. En su lugar, las fases lunares vienen causadas por la variación del ángulo desde el cual el Sol ilumina la Luna, según se ve desde la Tierra.

Así, es fácil entender que los eclipses solares siempre ocurren en la fase de luna nueva, cuando la Luna está oscurecida y no es visible en el cielo, ya que en estas ocasiones el Sol está justo detrás de ella, iluminando la mitad opuesta a nosotros que no podemos ver. Y al contrario, los eclipses lunares siempre suceden en luna llena.

¿Cada cuánto tiempo se producen?

Otra rareza de los eclipses es su compleja periodicidad, causada por la peculiar órbita de la Luna; si girara en torno a la Tierra en el mismo plano en que esta lo hace alrededor del Sol, todos los meses tendríamos sendos eclipses en los dos momentos en que los tres cuerpos quedaran alineados: un eclipse solar durante la luna nueva y otro lunar durante la luna llena.

Pero sucede que el plano orbital de la Luna está inclinado cinco grados con respecto al de la Tierra. Por ello, los eclipses solo son posibles en los dos momentos de cada órbita en que la Luna atraviesa el plano orbital de la Tierra en torno al Sol, llamado eclíptica.

Estos dos puntos o nodos lunares van variando de posición, pero para que ocurra un eclipse deben coincidir con la fase de luna nueva; es entonces cuando los tres cuerpos están alineados. Dicho de otro modo, el Sol en el cielo debe pasar por los nodos lunares.

Esto sucede unas dos veces al año, aproximadamente cada 173 días. La periodicidad no es exacta con relación a nuestro calendario solar porque el lunar tampoco lo es: aunque el mes lunar suele redondearse a 28 días, en realidad dura una media de unos 29,53 días. Por lo tanto y dado que 173 días son menos de seis meses, en algunos años pueden entrar tres temporadas de eclipses.

De forma general, un eclipse de sol se repite en las mismas condiciones —el mismo nodo a la misma distancia de la Tierra— cada 223 lunas, o 6 585,32 días, o unos 18 años, 11 días y 8 horas. Este periodo, que los astrónomos babilonios registraron por primera vez mediante la observación hacia el siglo VII a.C., se denomina ciclo de saros. En cada uno se produce un total de 42 eclipses solares.

Pero dado que cada saros contiene ocho horas de más sobre los días completos, un eclipse idéntico a su equivalente en el ciclo anterior no se ve desde los mismos lugares, sino que la franja se desplaza 120 grados hacia el oeste. Así, deben pasar tres saros, 54 años (un exeligmos), para sumar 24 horas, un día completo, y que el eclipse idéntico regrese también a la misma longitud terrestre.

¿Por qué aquí se verán tres eclipses solares consecutivos?

Según lo anterior, después del eclipse total de 2026 deberían transcurrir 54 años hasta que se repita un evento idéntico en el mismo lugar. Pero esto no descarta la posibilidad de otro eclipse en regiones cercanas: fenómenos sucesivos de distintas familias de saros —una familia o serie comprende los que están separados entre sí por esos 18 años que dura el ciclo— pueden caer en zonas próximas si los diferentes parámetros orbitales se combinan de forma favorable, como cuando las ruedas de una máquina de jackpot concurren en el gran premio.

Esto es lo que sucede con varias series que en su fase actual están barriendo el oeste europeo y que convergen en una racha inusualmente afortunada para nuestro país. Y, al contrario, es posible que durante décadas no concuerden los factores necesarios para que se aviste un eclipse en una región concreta. Por ejemplo, a comienzos del siglo XX España fue agraciada con tres ocultamientos solares, dos totales en 1900 y 1905, y otro híbrido en 1912, pero desde entonces y hasta hoy el único total solo pudo observarse desde las islas Canarias en 1959, con otro anular en la Península en 2005 y algunos parciales.

¿Tienen algún efecto los eclipses solares sobre la Tierra?

Antiguamente y antes de que comenzaran a estudiarse y comprenderse científicamente, los eclipses eran objeto de supersticiones: se les atribuían causas divinas y efectos mágicos, como un carácter profético relacionado con el destino de los reyes o gobernantes. Pero aunque los eclipses carezcan de cualquier influjo sobrenatural, sí ejercen ciertos efectos sobre la naturaleza, aunque son siempre leves y transitorios.

Así, el ocultamiento repentino de la luz solar puede reducir súbitamente la temperatura entre 1 y 5 grados, afectando también al viento y la humedad. La alteración es similar a un atardecer rápido, lo que puede inducir en los seres vivos comportamientos propios del ocaso, como flores que se cierran, aves que vuelan al nido, animales que se echan a dormir o, al contrario, especies nocturnas que se activan a destiempo. Pero cuando el sol regresa, la confusión desaparece y todo vuelve a la normalidad sin más.

¿Cómo afectan a la generación de energía?

Los mayores efectos se notan en las redes eléctricas con alta cuota de energía solar. Durante el ocultamiento, la producción disminuye bruscamente, para luego repuntar de nuevo con la misma rapidez. Estas variaciones súbitas de generación introducen un factor de inestabilidad en la red que debe compensarse, ya que la producción de energía debe ajustarse a la demanda; de lo contrario, existe riesgo de apagones. Sin embargo, se trata de una oscilación planificada, calculada y, por lo tanto, controlable, adecuando la generación con otras fuentes como las centrales hidroeléctricas.

Curiosamente y según extrae de experiencias anteriores la directora del Instituto de Energía del University College London, Catalina Spataru, “a pesar del impacto en la energía solar, el efecto más significativo del eclipse en la red eléctrica es resultado del comportamiento humano”; no afecta a la producción, sino a la demanda: durante unos minutos, la gente deja lo que está haciendo para contemplar el eclipse, y el consumo de energía desciende drásticamente. Una vez finalizado el espectáculo, todo el mundo regresa a sus cosas y la demanda se dispara en un momento.