Um eclipse é um evento astronômico que acontece quando um objeto celeste se move para a sombra de outro.
Quando acontece um eclipse dentro de um sistema estelar, como o Sistema Solar, ele forma um tipo de sizígia, o alinhamento de três ou mais corpos celestes do mesmo sistema gravitacional em uma linha reta [2].
O termo eclipse é usado com mais frequência para descrever um eclipse solar, quando a sombra da Lua cruza a superfície da Terra, ou um eclipse lunar, quando a Lua se move na sombra da Terra. Entretanto, ele pode se referir a eventos além do sistema Terra-Lua: por exemplo, um planeta entrando na sombra de uma de suas luas, uma lua entrando na sombra do planeta que orbita, ou uma lua cruzando a sombra de outra lua. Um sistema estelar binário também pode produzir eclipses se o plano de suas órbitas intersecta a posição do observador.
Totalidade durante o eclipse solar de 1999. Proeminências solares podem
ser vistas ao longo da borda (em vermelho) bem como extensivos filamentos
coronais.
Umbra, penumbra e antumbra projetadas por um objeto sólido ocultando
uma fonte de luz extensa.
Uma sizígia é o alinhamento de três ou mais corpos celestes do mesmo sistema gravitacional em uma linha reta. A palavra é usada geralmente em conexão com o Sol, a Terra e a Lua ou outro planeta, onde o último pode ser em conjunção ou oposição. Eclipses solares e lunares acontecem em momentos de sizígia, e assim como em trânsitos e ocultações há uma sizígia entre uma estrela e dois corpos celestes, como um planeta e uma lua. A sombra criada pelo objeto mais próximo da estrela faz intersecção com o corpo mais distante, diminuindo a luminosidade que atinge a sua superfície. A região de sombra criada pelo corpo ocultante é dividida em umbra, onde a radiação da fotosfera da estrela é completamente bloqueada, e uma penumbra, onde somente parte da radiação é bloqueada [3].
Um eclipse total acontece quando o observador está localizado dentro da umbra do objeto ocultante. A totalidade acontece no ponto de fase máxima durante um eclipse total, quando o objeto ocultado é completamente coberto. Quando a estrela e um objeto ocultante menor são praticamente esféricos, a umbra forma uma região em forma de cone de sombra no espaço.
A região além do fim da umbra é chamada de antumbra, onde um planeta ou lua será visto transitando através da estrela mas sem cobrí-la completamente. Para um observador dentro da antumbra de um eclipse solar, por exemplo, a Lua parece menor que o Sol, resultando em um eclipse anular. O volume restante de espaço em sombra, onde somente uma fração do objeto ocultante sobrepõe-se à estrela, é chamada de penumbra. Um eclipse que não atinge a totalidade, como quando o observador está na penumbra, é chamado de eclipse parcial.
Para corpos esféricos, quando o objeto ocultante é menor que a estrela, o comprimento (L) do cone de sombra da Umbra é dado por:
Onde Rs é o raio da estrela, Ro é o raio do objeto ocultante, e r é a distância da estrela ao objeto ocultante. Para a Terra, o L é, em média, igual a 1,384×106 km, que é muito maior que o semi-eixo maior da Lua, de 3,844×105 km. Desta forma o cone umbral a Terra pode envolver completamente a Lua durante um eclipse lunar [4]. Se o objeto ocultante possui uma atmosfera, entretanto, parte da luminosidade da estrela pode sofrer refração para dentro do volume da umbra. Isto acontece, por exemplo, durante um eclipse da Lua pela Terra - produzindo uma fraca luminosidade avermelhada da Lua mesmo na totalidade.
Um trânsito é também um tipo de sizígia, mas é usado para descrever a situação onde o objeto mais próximo é consideravelmente menor em tamanho aparente que o objeto mais distante. De forma semelhante, uma ocultação é uma sizígia onde o tamanho aparente do objeto próximo parece muito maior que o objeto distante, e o objeto distante fica completamente oculto durante o evento.
Um ciclo de eclipses acontece quando uma série de eclipses são separados por um certo intervalo de tempo. Isto acontece quando os movimentos orbitais dos corpos formam padrões repetitivos harmônicos. Um tipo particular é o ciclo de Saros, que resulta em uma repetição de eclipses solares ou lunares a cada 6.585,3 dias, ou pouco mais de 18 anos. Entretanto, pelo fato deste ciclo ter um número ímpar de dias, o eclipse sucessivo é visto em um lugar diferente do mundo. [5]
Um eclipse envolvendo o Sol, a Terra e a Lua pode acontecer somente quando estes se encontram praticamente em linha reta, permitindo que a sombra da luz solar atinja o corpo eclipsado. Devido ao fato do plano orbital da Lua ser inclinado em relação ao plano da órbita da Terra (a eclíptica), os eclipses só podem acontecer quando a Lua esteja próxima da interseção entre os dois planos (os nós). O Sol e a Terra e os nós estão alinhados duas vezes por ano, e os eclipses só pode acontecer em um período de cerca de dois meses em torno destes momentos. Podem haver de quatro a sete eclipses em um ano, que se repetem de acordo com os vários ciclos de eclipses, como o ciclo de Saros.
Um eclipse solar assim chamado, é um raríssimo fenômeno de alinhamentos que ocorre quando a Lua se interpõe entre o Sol ocultando completamente a sua luz numa estreita faixa terrestre. Do ponto de vista de um observador fora da Terra, a coincidência é notada no ponto onde a ponta o cone de sombra risca a superfície do nosso Planeta. Por ser raro, esse é um dos fenômenos celestes que mais tem contribuído para o conhecimento humano.
Apesar dos antigos acompanharem esse fenômeno com a vista desarmada, nunca olhem diretamente para o sol sem utilizar o equipamento de segurança adequado, mesmo durante um eclipse, pois isso pode causar lesões irreversíveis na retina, e comprometer seriamente a visão!
A melhor e mais segura maneira de se visualizar um eclipse do sol, ou algum outro evento solar (manchas) , é via projeção indireta. Isso pode ser feito projetando-se uma imagem do sol em um anteparo branco (que pode ser uma folha de papel ou cartão, o chão, ou uma parede) utilizando um par de binóculos normais, com uma das lentes cobertas, um telescópio, ou um pedaço de cartão com um pequeno furo (que pode ser feito com uma agulha, de cerca de um milímetro de diâmetro). A imagem projetada do Sol, de uma dessas maneiras, pode ser olhada sem problemas.
Apesar de não recomendada, a observação direta do sol pode ser feita utilizando-se equipamentos apropriados, que deem garantia de segurança. Filtros para observação solar, feitos especialmente para visualização de eventos solares, podem normalmente ser adquiridos em museus, planetários, observatórios espaciais, e às vezes são distribuídos gratuitamente quando a data de um eclipse se aproxima e finalmente se não encontrarem procurem nas lojas de ferragens um filtro usado em capacetes de solda elétrica.
Outra opção é usar pedaço de vidro fumê com um grau de opacidade de 13 ou mais (14 é o recomendado). Óculos especiais ou vidro fumê podem ser usados também para proteger câmeras quando fotografando um eclipse solar.
Lua passando em frente ao Sol visto do satélite de observação
solar STEREO.
Há mitos que certas embalagens de plástico metalizado de batatas fritas,chapas de raio-x, filmes fotográficos sobrepostos, vidros sobre os quais foi aplicada a chama de uma vela, óculos escuros e CDs podem ser usados para ver um eclipse solar com segurança. Isto não é verdade, pois apesar de esses materiais poderem reduzir a iluminação a um nível tolerável, eles não oferecem nenhuma proteção contra a radiação ultravioleta invisível, que pode causar sérios danos à retina.
Óculos escuros não oferecem proteção suficiente para se observar um eclipse solar, e não devem ser utilizados para essa finalidade. Isso inclui óculos de polaridade cruzada (aqueles utilizados para visualização de imagens em três dimensões), que não constituem um filtro completo, ao contrário do que algumas fontes afirmam.
Se um método direto de olhar o eclipse é escolhido (e usando adequado equipamento de segurança), uma regra de bom senso é limitar o tempo gasto em olhar diretamente ao Sol, de preferência, a não mais do que vinte segundos por vez, com pelo menos trinta segundos de pausa entre diretas observações. Isso diminui a possibilidade de dano aos olhos (em especial, a retina), que existe mesmo usando equipamento de segurança.
Ironicamente, o maior perigo está no período de máxima escuridão (95% ou mais). Isso acontece devido à falta de luz (quatro vezes menos que o brilho de uma lua cheia), fazendo a pupila dilatar-se, deixando que mais luz passe. Infelizmente, é justamente nesse período que a coroa solar torna-se visível aos olhos, cujo repentino brilho pode causar dano imediato e irreversível à retina.
Óculos especial de observação de eclipses.
Há quatro tipos de eclipses solares:
Somente uma parte do sol é ocultada pelo disco lunar.
Toda a luminosidade do Sol é escondida pela Lua.
Eclipse anular
Um anel da luminisodade solar pode ser vista ao redor da lua, o que é provocado pelo fato do vértice do cone de sombra da Lua não estar atingindo a superfície da Terra, o que pode acontecer se a Lua estiver próxima de seu apogeu. Isso é similar à ocorrência do eclipse penumbral da lua.
Quando a curvatura da Terra faz com que o eclipse seja observado como anular em alguns locais e total em outros. O eclipse total é visto nos pontos da superfície terrestre que estão ao longo do caminho do eclipse e estão fisicamente mais próximos à Lua, e podem, assim, serem atingidos pela umbra; outros locais, menos próximos da Lua devido à curvatura da Terra, caem na penumbra da lua, e enxergam um eclipse anular.
Eclipses solares podem ocorrer apenas durante a fase de Lua nova, por ser o período em que a Lua está posicionada entre a Terra e o Sol.
1. Desde o instante do primeiro contacto da Lua com o disco solar até o princípio da totalidade (chamado "o segundo contacto") serão necessários cerca de noventa minutos. Durante as fases parciais, na sombra de uma árvore, pode-se observar uma multitude de imagens do crescente do Sol no chão: as folhas entrecruzadas comportam-se como minúsculos buracos que deixam passar a luz de tal modo que as imagens do Sol se formam sobre o solo, como numa "câmara escura". A temperatura começa a baixar e a luminosidade também.
2. Nos dois minutos seguintes o espectáculo intensifica-se: Se o sítio de observação for elevado, pode ver-se uma coluna de sombra que se desloca rapidamente vinda de oeste, como se fosse uma trovoada a chegar: é a chegada da mancha de sombra a uma velocidade de 2800 km/h.
3. A temperatura ambiente diminui em até 10 graus centígrados, podem aparecer ventos súbitos e os animais ficam perturbados.
4. No momento em que o último bocado do disco solar se prepara para desaparecer e a coroa vai começar a se ver, a luz ambiente desce bruscamente. Nesse instante, podem-se ver no chão as sombras voadoras - a luz projecta a turbulência da alta atmosfera e toda a paisagem se cobre de ondeados fugitivos como os que vemos no fundo das piscinas.
5. Alguns segundos antes da totalidade, o crescente solar
transforma-se num fio fino de luz que se separa em pequenos bocados: os grãos
de Baily - que recebem o seu nome daquele que escreveu sobre eles pela primeira
vez em 1836. São causados pelo relevo da Lua: é a a luz do Sol
que ainda consegue passar entre as montanhas da Lua.
6. No último segundo antes da totalidade observa-se o efeito "anel
de diamante": são os últimos raios da fotosfera.
7. Vem então a fase da totalidade, em que a cromosfera e a coroa solar aparecem. A coroa, constituída por átomos ionizados a alta temperatura e por electrões que são ejectados pelo Sol no espaço interplanetário (vento solar), apresenta um grande número de estruturas que parecem jactos.
8. O céu fica de uma cor azul acinzentada, mas o horizonte mantém-se luminoso. Existe então uma luminosidade igual à de um crepúsculo. As estrelas mais brilhantes aparecem, assim como os planetas. É só nesta fase que a observação a olho nu é possível sem protecção ocular.
Esquema comparativo do eclipse anular e do total
1. Desde o instante do primeiro contacto da Lua com o disco solar até o princípio da totalidade (chamado "o segundo contacto") serão necessários cerca de noventa minutos. Durante as fases parciais, na sombra de uma árvore, pode-se observar uma multitude de imagens do crescente do Sol no chão: as folhas entrecruzadas comportam-se como minúsculos buracos que deixam passar a luz de tal modo que as imagens do Sol se formam sobre o solo, como numa "câmara escura". A temperatura começa a baixar e a luminosidade também.
2. Nos dois minutos seguintes o espectáculo intensifica-se: Se o sítio de observação for elevado, pode ver-se uma coluna de sombra que se desloca rapidamente vinda de oeste, como se fosse uma trovoada a chegar: é a chegada da mancha de sombra a uma velocidade de 2800 km/h.
3. A temperatura ambiente diminui em até 10 graus centígrados, podem aparecer ventos súbitos e os animais ficam perturbados.
4. No momento em que o último bocado do disco solar se prepara para desaparecer e a coroa vai começar a se ver, a luz ambiente desce bruscamente. Nesse instante, podem-se ver no chão as sombras voadoras - a luz projecta a turbulência da alta atmosfera e toda a paisagem se cobre de ondeados fugitivos como os que vemos no fundo das piscinas.
5. Alguns segundos antes da totalidade, o crescente solar transforma-se num fio fino de luz que se separa em pequenos bocados: os grãos de Baily - que recebem o seu nome daquele que escreveu sobre eles pela primeira vez em 1836. São causados pelo relevo da Lua: é a a luz do Sol que ainda consegue passar entre as montanhas da Lua.
6. No último segundo antes da totalidade observa-se o efeito "anel de diamante": são os últimos raios da fotosfera.
7. Vem então a fase da totalidade, em que a cromosfera e a coroa solar aparecem. A coroa, constituída por átomos ionizados a alta temperatura e por electrões que são ejectados pelo Sol no espaço interplanetário (vento solar), apresenta um grande número de estruturas que parecem jactos.
8. O céu fica de uma cor azul acinzentada, mas o horizonte mantém-se luminoso. Existe então uma luminosidade igual à de um crepúsculo. As estrelas mais brilhantes aparecem, assim como os planetas. É só nesta fase que a observação a olho nu é possível sem protecção ocular.
Eclipses do Sol acontecem quando a Lua alinha-se com o Sol e a Terra, mas devido à orbita elíptica da Lua, nem sempre o Sol é totalmente coberto pela Lua.
Um eclipse do Sol pode ser visto apenas em um ponto da Terra, que move-se devido à rotação da Terra e da traslação da Lua. A distância da Lua em relação à Terra determina a quantidade de luz que é coberta do Sol, bem como a largura da penumbra e escuridão total (mais ou menos cem quilômetros). Essa largura estará no máximo se a Lua aparece no perélio, na qual a largura pode atingir até 270 quilômetros.
Eclipses totais do sol são eventos relativamente raros. Apesar deles ocorrerem em algum lugar da Terra a cada dezoito meses, é estimado que eles recaem (isto é, duas vezes) em um dado lugar apenas a cada trezentos ou quatrocentos anos. Após um longo tempo esperando, eclipse total do Sol dura apenas alguns minutos, dado que a umbra da Lua move-se leste a mais de 1700 km/h. Escuridão total não dura mais que 7 minutos e 40 segundos. A cada milênio ocorrem menos que 10 eclipses totais do Sol que ultrapassam mais de 7 min de duração. A última vez que isso aconteceu foi em 30 de junho de 1973, e a próxima está a acontecer apenas em 25 de junho de 2150. Para os astrônomos, um eclipse total do Sol é uma rara oportunidade de observar a coroa solar (a camada externa do Sol). Normalmente, a coroa solar não é visível a olho nu devido ao fato que a fotosfera é muito mais brilhante do que a coroa solar.
