¿Es posible que la sombra de La Luna sea un solo punto durante el eclipse solar?

Durante un eclipse solar, la Luna cubre al Sol en algunos lugares de la Tierra. Ahora el punto focal está un poco por encima de la Tierra, por lo que el área de sombra es de aproximadamente 160 millas. En la historia, la Luna estaba un poco más cerca de la Tierra, pero podría haber habido un momento en que el área de sombra fuera solo un punto. (probablemente solo para algunos lugares, ya que la Tierra no es realmente una esfera perfecta y la órbita de la Luna no es también un círculo perfecto).

the-moon solar-eclipse

— Marijn
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Hay eclipses solares anulares incluso hoy. Por lo tanto, es posible, probablemente sea un evento mucho más raro que un eclipse total, pero es posible. Pero, ¿qué sería interesante en eso? Solo resultaría, que solo en un único punto de la Tierra tenemos un eclipse total.

— peterh - Restablece a Monica el

El sol no es una fuente puntual.

— Wayfaring Stranger

@WayfaringStranger Si el Sol y la Luna fueran esféricos, la umbra aún podría encogerse hasta un punto, ignorándose la difracción.

— uhoh

@ uhoh Sí, teorema fundamental del cálculo y todo, pero no va a estar en ningún lugar que podamos ver. Penumbra es una vaina paralela alrededor de la umbra. Ese punto podría estar a una distancia diferente del punto umbra. Demasiado temprano en la mañana para estar seguro.

— Wayfaring Stranger

@WayfaringStranger si el sol fuera una fuente puntual, nunca habría una penumbra y nunca podría haber un único punto umbra. No estoy seguro de por qué sintió la necesidad de mencionar que el sol no es una fuente puntual.

— Ingolifs

Respuestas:

Lo que está llamando un punto focal es el final de la umbra, el punto en el que la umbra cambia a la antumbra. En un eclipse solar total, ese punto está debajo de la superficie de la Tierra en lugar de hacerlo sobre ella. Un eclipse anular ocurre cuando ese punto está sobre la superficie de la Tierra. La Luna parece ser más pequeña que el Sol, dejando un anillo ininterrumpido del Sol que parece rodear la Luna.

Hay algunos eclipses solares que pasan de anular a total, y de total a anular. Un punto en la superficie de la Tierra está exactamente al final de la umbra en esos momentos de puntos de transición en el tiempo. En este punto en el espacio y el tiempo, la Luna parecerá ser exactamente del mismo tamaño y exactamente en línea con el Sol.

— David Hammen
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Para ser justos, los efectos de difracción (relacionados con la longitud de onda, no atmosféricos) nunca permitirán una sombra matemática de "punto".

— Carl Witthoft

No será una sombra de "punto" incluso sin difracción; Habrá un solo punto de máxima oscuridad y gradualmente irá disminuyendo hacia la ligereza.

— user253751

@immibis bien, siempre tendremos un único punto de oscuridad que se irá reduciendo gradualmente a la claridad, incluso en un eclipse total profundo, debido a la dispersión atmosférica de la luz (al menos es un punto en un clima idealmente despejado: las nubes pueden introducir múltiples mínimos) . La realidad es borrosa ...

— Ruslan

¿Cuán grande es este único punto de oscuridad? ¿Es teóricamente cero / invisible o un poco más grande / un punto real?

— Marijn

@Marijn La pregunta es acerca de la posibilidad de que sea un punto real teóricamente de tamaño cero. Si es más grande que el tamaño cero, entonces esa no es la situación sobre la que se pregunta.

— user253751

A medida que la órbita excéntrica de la Luna alrededor de la Tierra la acerca y aleja, los eclipses solares actuales pueden ser totales o anulares. Algunos intermedios son eclipses híbridos : total a lo largo de la parte del mediodía del camino y anular cerca del final del amanecer o del atardecer. Esto ocurre principalmente debido a la curvatura de la superficie de la Tierra y en parte debido a la excentricidad orbital de la Luna.

Los eclipses solares en el siglo XXI son aproximadamente 34% parciales, 32% anulares, 30% totales y 3% híbridos. A medida que milenios de efectos de las mareas amplíen la órbita de la Luna, habrá más eclipses anulares y menos eclipses totales. Los eclipses híbridos sucederán esporádicamente mientras sean posibles los eclipses totales.

Los eclipses híbridos ocurrieron el 2005-04-08 y el 2013-11-03 y ocurrirán el 2023-04-20 y 2031-11-14 . En los mapas de Espenak, el camino central es azul donde total y rojo donde anular. En un punto de transición anular / total, la magnitud del eclipse es de 1.00, y un observador vería un "anillo de diamantes" voltearse de un lado a otro.

— Mike G
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¿Qué hay del resto 35%? ¿Cómo se llaman esos?

— Ev.

@ Ev.Kounis parcial.

— Mike G

¿Es posible que la sombra de la luna sea un solo punto durante el eclipse solar?

~~No, porque la luna no es redonda.~~ Si. Tengo que modificar mi respuesta después de leer los comentarios de @ IlmariKaronen a continuación. Matemáticamente, la umbra podría colapsar en un segmento de línea, arco u otra forma corta de 1D, o en dos o más puntos, pero no es probable que se trate de una Luna con cráteres aleatorios.

Las imágenes a continuación son capturas de pantalla del muy genial video Goddard de la NASA que rastrea el eclipse solar 2017 . Fueron utilizados en la sombra de La Luna, no podría verse así, ¿verdad? .

ingrese la descripción de la imagen aquí

En esta respuesta calculo el GIF que se muestra a continuación, lo que ilustra que la no circularidad permanece y no se reduce. Si la no circularidad de la Luna es de unos 10 km, entonces la umbra no puede ser más pequeña que aproximadamente ese tamaño antes de comenzar a obtener luz de los valles que alcanzan el centro del lugar.

Sin embargo , incluso si fuera irregular, la última parte de la umbra probablemente terminaría como un punto, aunque podría no caer en el centro exacto de la línea Sol-Tierra.

(lento) GIF:

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— UH oh
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El momento en que "comienzas a obtener luz de los valles que alcanzan el centro del punto" es cuando el eclipse deja de ser total. Justo antes de ese momento, (casi seguramente) habrá exactamente un punto en la superficie de la Tierra donde el eclipse todavía es total, es decir, donde todo el disco del Sol todavía está (apenas) eclipsado por la Luna. Y esto sucederá independientemente de la forma y el tamaño de la Luna (¡y del Sol!), Siempre que sean posibles eclipses anulares y totales.

— Ilmari Karonen

... La única advertencia menor es que, si la forma de la Luna estaba lo suficientemente lejos de ser redonda, la umbra podría, en teoría, dividirse en dos o más partes antes de desaparecer por completo. En general, esas partes desaparecerían en diferentes momentos, por lo que todavía habría un momento en que la umbra consta de un solo punto. Pero si la forma de la Luna (y la topografía de la superficie de la Tierra) se ajustaran con mucho cuidado, en principio, podría hacer que la umbra se reduzca a dos o más puntos separados que desaparezcan (casi) simultáneamente. Pero no creo que tal coincidencia sea posible en la práctica.

— Ilmari Karonen

@IlmariKaronen hmm ... está bien, sí, eso es correcto! Matemáticamente, podría ser un segmento de línea corta, o dos o más puntos idénticos, pero las posibilidades de que eso suceda desde una luna con cráteres aleatorios son esencialmente cero. Haré una edición, ¡gracias por señalarlo! Ya, publicamos al mismo tiempo ;-)

— uhoh