Saros y Eclipses

La periodicidad y recurrencia de los eclipses se rige por el ciclo de Saros, un período de aproximadamente 6,585.3 días (18 años, 11 días y 8 horas). Era conocido por los caldeos como un período en el que los eclipses lunares parecen repetirse, pero el ciclo también se aplica a los eclipses solares.

El Saros surge de una armonía natural entre tres de los períodos orbitales de la Luna (circa 2000 CE):

Mes Sinódico (Luna Nueva a Luna Nueva) = 29.530589 días = 29d 12h 44m 03s

Mes Anomalístico (perigeo a perigeo) = 27.554550 días = 27d 13h 18m 33s

Mes draconiano (nodo a nodo) = 27.212221 días = 27d 05h 05m 36s

Un Saros equivale a 223 meses sinódicos. Sin embargo, 239 meses anómalos y 242 meses draconianos también son iguales a este mismo período (dentro de un par de horas).

223 meses sinódicos = 6585.3223 días = 6585d 07h 43m

239 meses anómalos = 6585.5375 días = 6585d 12h 54m

242 meses dracónicos = 6585.3575 days = 6585d 08h 35m

Dos eclipses separados por un ciclo de Saros comparten geometrías muy similares. Ocurren en el mismo nodo con la Luna a casi la misma distancia de la Tierra y en la misma época del año. Debido a que el período de Saros no es igual a un número entero de días, su mayor inconveniente es que los eclipses posteriores son visibles desde diferentes partes del mundo. El desplazamiento adicional de 1/3 día significa que la Tierra debe rotar aproximadamente ~ 8 horas o ~ 120 ° con cada ciclo. Para eclipses solares, esto resulta en el desplazamiento de cada trayectoria de eclipse sucesiva por ~ 120º hacia el oeste. Por lo tanto, una serie de Saros vuelve a aproximadamente la misma región geográfica cada 3 saroses (54 años y 34 días).

Una serie de Saros no dura indefinidamente porque los tres meses lunares no son perfectamente proporcionales entre sí. En particular, el nodo de la Luna se desplaza hacia el este en aproximadamente 0.5º con cada ciclo. Una serie típica de Saros para un eclipse solar comienza cuando aparece la Luna nueva ~ 18 ° al este de un nodo. Si el primer eclipse ocurre en el nodo descendente de la Luna, la sombra umbral de la Luna pasará ~ 3500 km debajo de la Tierra y un eclipse parcial será visible desde la región polar sur. En el siguiente retorno, la umbra pasará unos 300 km más cerca de la Tierra y se producirá un eclipse parcial de magnitud ligeramente mayor. Después de diez u once ciclos de Saros (alrededor de 200 años), el primer eclipse central ocurrirá cerca del polo sur de la Tierra. En el transcurso de los próximos 950 años, se producirá un eclipse central cada 18.031 años (= Saros), pero se desplazará hacia el norte en un promedio de ~ 300 km. A la mitad de este período, se producirán eclipses de larga duración cerca del ecuador. El último eclipse central de la serie ocurre cerca del polo norte. Los próximos aproximadamente diez eclipses serán parciales con magnitudes sucesivamente menores. Finalmente, la serie de Saros terminará una docena o más de siglos después de que comenzara en el polo opuesto. Debido a la elipticidad de las órbitas de la Tierra y la Luna, la duración exacta y el número de eclipses en un Saros completo no es constante. Una serie puede durar de 1226 a 1550 años y está compuesta de 69 a 87 eclipses, de los cuales aproximadamente 40 a 60 son centrales (es decir, totales, híbridos o anulares). Para obtener más información, vea Estadísticas de la serie Saros.

Los eclipses solares que tienen lugar cerca del nodo ascendente de la Luna tienen números impares de Saros. Cada eclipse sucesivo en una serie se desplaza progresivamente hacia el sur con respecto al centro de la Tierra. Por otro lado, los eclipses solares que ocurren cerca del nodo descendente de la Luna tienen incluso números Saros. Cada eclipse sucesivo en una serie se desplaza progresivamente hacia el norte con respecto al centro de la Tierra.

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El sistema de numeración utilizado para la serie Saros fue presentado por el astrónomo holandés G. van den Bergh en su libro Periodicity and Variation of Solar (and Lunar) Eclipses (Tjeenk Willink, Haarlem, Netherlands, 1955). Puso los 8,000 eclipses solares en la Canon der Finsternisse (1887) de von Oppolzer en una gran matriz bidimensional. Cada serie de Saros se organizó como una columna separada con los eclipses en orden cronológico. Las columnas de la serie Saros se escalonaron para que el intervalo entre dos eclipses en columnas adyacentes fuera de 10571.95 días (= 29 años -20 días). Este es otro ciclo de eclipse importante llamado Inex. El Panorama Saros-Inex resultante resultó útil para organizar eclipses. Por ejemplo, un paso hacia abajo en el panorama es un cambio de un período Saros (6585.32 días) más tarde, mientras que un paso hacia la derecha es un cambio de un período Inex (10571.95 días) más tarde. Las filas y las columnas se numeraron con los números de Saros e Inex.

Tenga en cuenta que la secuencia de numeración de Saros no depende de cuándo comienza o finaliza una serie. En general, la numeración tiende a seguir el orden en que cada serie alcanza su pico. En este contexto, el pico de una serie ocurre cuando el eje de la sombra umbral pasa más cerca del centro de la Tierra. Dado que la duración de cada serie varía hasta varios cientos de años y la numeración sigue aproximadamente el orden en que cada serie alcanza su máximo, esto explica por qué el primer eclipse de una serie que alcanza su punto máximo puede preceder al primer eclipse de una serie que alcanza su punto máximo.

Del Catálogo de los Cinco Millenios de Eclipses Solares, la columna etiquetada Gamma es el parámetro que proporciona la distancia mínima (en radios de la Tierra) del eje de la sombra desde el centro de la Tierra durante cada eclipse. Gamma es positivo o negativo según si el eje de sombra pasa al norte o al sur del centro de la Tierra. Al mirar cualquiera de los catálogos de Saros (por ejemplo, Saros 145) uno puede ver cómo el valor de gamma cambia con cada eclipse en una serie. Cuando gamma alcanza su valor mínimo (absoluto), la serie está entonces en su punto máximo. En el caso de Saros 145, el pico ocurre con el eclipse de 2342 Mar 08 (gamma = 0.008).

Como hay dos o cinco eclipses solares cada año, hay aproximadamente cuarenta series diferentes de Saros en progreso en un momento dado. Por ejemplo, durante la segunda mitad del siglo XX, hay 41 series individuales y 26 de ellas están produciendo eclipses centrales. A medida que las series antiguas terminan, las nuevas comienzan y toman su lugar.

Saros 136 es otro ejemplo. La serie es de particular interés porque actualmente produce los eclipses solares totales más largos de los siglos XX y XXI. Nueve eclipses solares de Saros 136 se trazaron anteriormente para los años 1937 a 2081. El desplazamiento hacia el oeste ~ 120 ° de cada trayectoria del eclipse es una consecuencia de las 8 horas adicionales en la duración del período Saros. El desplazamiento hacia el norte de cada camino se debe al movimiento progresivo de la Luna con respecto a su nodo descendente en cada eclipse.

Saros 136 producirá 71 eclipses durante 1262 años en el siguiente orden: 8 parciales, 6 anulares, 6 híbridos, 44 en total y 7 parciales.

El ciclo de Saros para eclipses lunares funciona de manera análoga con el eclipse solar Saros. Para eclipses lunares, el parámetro gamma es la distancia mínima de la Luna medida con respecto al eje de la sombra de la Tierra (unidades de radios de la Tierra). Sin embargo, tenga en cuenta que la numeración de Saros es opuesta a la de los eclipses solares. Los eclipses lunares que ocurren cerca del nodo ascendente de la Luna tienen incluso números Saros. Cada eclipse sucesivo en una serie se desplaza progresivamente hacia el sur con respecto al eje de la sombra de la Tierra. En consecuencia, los eclipses lunares que ocurren cerca del nodo descendente de la Luna tienen números impares de Saros. Cada eclipse sucesivo en una serie se desplaza progresivamente hacia el norte con respecto al eje de la sombra de la Tierra. Para obtener más información, vea Periodicidad de eclipses lunares.

Como se mencionó anteriormente, el Inex, un período de 358 meses sinódicos (29 años menos alrededor de 20 días, o 10571.95 días) es otro ciclo de eclipse útil porque marca el intervalo de tiempo entre series Saros numeradas consecutivamente. Para ver un diagrama que ilustra la relación entre los ciclos de Saros y de Inex durante un período de 26,000 años, visite la página de Panorama de Saros-Inex.

Históricamente hablando, la palabra Saros deriva del término babilónico "sar" que es un intervalo de 3600 años. Nunca fue utilizado como un período de eclipse hasta que el astrónomo inglés Edmund Halley lo adoptó en 1691. Según RH van Gent, Halley "... lo extrajo del léxico del erudito bizantino Suidas del siglo XI, quien a su vez lo relacionó erróneamente con un (sin nombre) período de eclipse de Babilonia de 223 meses mencionado por Plinio el Viejo (Naturalis Historia II.10 [56]).

Para obtener más información sobre los Saros y otros ciclos de eclipse, consulte Periodicidad de eclipses solares.