La física de los eclipses solares totales: qué hemos aprendido de ellos gracias a esta ciencia

Con el apoyo de una especialista, te decimos cómo se ha desarrollado la física debido a los estudios alrededor de eclipses solares totales.

El próximo mes algunas localidades de Norteamérica tendrán la oportunidad de ver uno de los fenómenos astronómicos más impresionantes. Será, exactamente, el 8 de abril cuando ocurra este evento que ya hemos revisado desde diferentes ángulos de interés. Sin embargo, uno de nuestros grandes pendientes era conocer la física de los eclipses solares totales, un asunto que ahora estamos por explicar con el apoyo de una experta en el tema.

En efecto, la Dra. Mónica W. Blanco Cárdenas, astrofísica y divulgadora científica, nos brindó las respuestas a algunas de las preguntas que nos llevarán a entender mejor, desde la física, qué son los eclipses solares totales y cuál ha sido la importancia de estudiar estos sucesos. Sin reparar en más por el momento, te invitamos a leer lo que la especialista dijo a National Geographic en Español.

¿Cómo describe la física a los eclipses solares totales?

Desde el punto de vista de la física, un eclipse es provocado por el movimiento de los astros y la luz del Sol. Este ocurre por la incesante danza cósmica que describen los astros. En este caso, el Sol, la Luna y la Tierra.

Ahondando en lo que la física puede decirnos sobre esta clase de eclipses, lo primero es empezar por el motor del Universo: la gravedad. Estudiada por Isaac Newton y considerada como una fuerza en su Ley de Gravitación universal (1687), esta fue corregida poco más de 300 años después por Albert Einstein en su Teoría de la Relatividad General (1915).

En pocas palabras, señala la doctora, resulta que la gravedad no es una misteriosa fuerza que depende de lo separados que están los objetos o cuerpos, más bien se debe a las deformaciones que los de mayor masa provocan en el tejido espacio-temporal.

“Estas deformaciones son como las que una pelota causaría en una sábana extendida: mientras más pesada la pelota, mayor será la deformación en la sábana. Como el Sol es una estrella que se ha quedado prácticamente con el 99% de todo el material del Sistema Solar, todos lo orbitan, precisamente por la deformación que provoca con su enorme masa”, explica la especialista.

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Por otra parte, están las Leyes de Kepler, que explican que los planetas se mueven en órbitas elípticas en torno a una estrella (1609), así como a qué velocidad y en cuánto tiempo lo hacen. Igualmente, sirven para estudiar el movimiento de satélites (naturales y artificiales), cometas y asteroides.

“No olvidemos que todo esto se ha descifrado gracia a las matemáticas, incluyendo a las secciones cónicas: círculo, elipse, parábola e hipérbola” apunta la Dra. Mónica Blanco.

¿Qué descubrimientos de la física se han hecho por estudiar eclipses totales de Sol?

La Dra. Blanco subraya que el ejemplo más famoso del impacto del estudio de los eclipses totales de Sol es, quizá, que uno de ellos puso a prueba la Teoría de la Relatividad General, que, en su contra, tenía su complejidad, y cuyos efectos no son apreciables a simple vista.

“El esperado eclipse total de Sol de 1919, ocurrido cuatro años después de que Einstein publicara esta teoría, representó una oportunidad única para poder comprobar las deformaciones o curvaturas en el tejido espacio-temporal”

Una expedición a África, liderada por Arthur Eddington, realizó las observaciones que arrojaron la primera evidencia de que Einstein tenía razón. Durante la totalidad de ese eclipse, se logró detectar un ligero cambio en la posición de una estrella cercana al Sol. En otras palabras, se demostró experimentalmente que incluso los rayos de luz se doblan o deforman al pasar muy cerca de un cuerpo tan masivo, como la estrella de nuestro sistema planetario.

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“Nuestra estrella tiene en su atmósfera una capa externa conocida como “corona solar”, misma que fue reportada por primera vez durante un eclipse total en Turquía (969 n. e.), ya que solo durante este tipo de eclipses hace su espectacular aparición”.

¿Por qué es importante para la ciencia estudiar este tipo de eclipses?

En la física del universo existen preguntas fundamentales que no pueden ser probadas en un laboratorio, como ocurre en otras áreas de la ciencia. Los eclipses totales de Sol han permitido estudiar la gravedad o el clima espacial, observando la corona solar. Esto último también es importante porque llega a afectar a las telecomunicaciones.

Los estudios en torno a los eclipse solares totales, de igual modo, han impulsado a la tecnología. Una aplicación directa de la Teoría de la Relatividad General es el GPS (Sistema de Posicionamiento Global), herramienta que ha venido a simplificar actividades cotidianas, como encontrar direcciones utilizando el celular.

“La ciencia detrás de los eclipses va mucho más allá, puesto que también los parciales, y no solo en los que el Sol y la Luna son los protagonistas, han aportado valiosos conocimientos, como poder medir por primera vez la velocidad de la luz, la distancia de la Tierra al Sol y, con ello, logramos conocer las enormes dimensiones del Sistema Solar y desarrollamos técnicas para la detección de exoplanetas”, concluye la Dra. Mónica W. Blanco Cárdenas.