¿Cómo cambiarían los eclipses (tanto solares como lunares) si la luna estuviera a la mitad de la distancia de la Tierra?

Estoy trabajando en la construcción de un mundo de fantasía donde la luna está en una órbita más baja. Ya he calculado el efecto sobre las mareas; Mareas altas 4 veces más fuertes un poco más separadas, mayor erosión costera, más pueblos costeros como Le Mont St Michel aislados durante la marea alta. También calculé que el período orbital de la luna sería de 9,64 días, lo que significa "meses" más cortos. Pero estoy luchando por averiguar con qué frecuencia ocurrirían los eclipses y cómo serían diferentes.

Si la luna estuviera más cerca, el bamboleo de la Tierra disminuiría, ¿esto junto con el aumento de tamaño de la luna en comparación con la Tierra y el Sol significaría que hay un eclipse lunar cada luna llena y un eclipse solar cada luna nueva?

Creo que un eclipse lunar total dejaría un anillo de la luna visible alrededor de la sombra de la tierra y un eclipse solar sería una oscuridad total sin una corona visible, ¿es correcto? ¿Cuánto tiempo duraría cada uno?

Respuestas (1)

Suponiendo que la luna se mantenga del mismo tamaño:

Eclipse solar total antes:
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Eclipse solar total después de:
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Perdón por mi falta de photoshop, esos bordes deberían estar difuminados.

Habrá más eclipses solares, considerablemente más. La luna ocupa alrededor de 3,5 veces más del área del cielo y se mueve unas ~3 veces más rápido. La astronomía del reverso del sobre dice que pasaremos de 1-2 eclipses solares parciales por año en promedio a unos 20, y de 0-1 eclipses solares totales por año a unos 8.

Los eclipses serán ~3 veces más rápidos. En la Tierra, Temuco en Chile tendrá un eclipse solar de 2:50 horas, 28 segundos en total el 14 de diciembre de 2020. En su planeta, el eclipse será de unos 55 minutos, unos 55 segundos en total (se mueve ~ 3 veces más rápido, pero tiene el doble de tamaño, por lo que comienza un poco antes y termina un poco más tarde).

Los eclipses lunares serán más frecuentes. Mi ciudad natal, Adelaide, tendrá un eclipse lunar total de 5 horas el 26 de mayo de 2021. Si la luna tiene aproximadamente 3,5 veces el tamaño y se mueve aproximadamente 3 veces más rápido, la luna no entrará completamente en la Umbra, solo 2/3 lo harán. el resto solo entrará en la Penumbra.

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Me ganaste en contestar, y con una respuesta mejor que la mía iba a ser. Sin embargo, una pregunta: dado que la luna tiene el mismo tamaño pero la sombra de la tierra es más grande a la nueva distancia de la luna, ¿no significa eso que los eclipses lunares totales ocurrirán con más frecuencia?
El diagrama es exagerado, esas líneas son muy parecidas a las paralelas. Actualmente, la luna puede caber completamente entre la umbra y la penumbra, pero hace que la luna sea más grande y quede muy ajustada. Agregaré un diagrama.
La luna en esta pregunta no es más grande, simplemente está más cerca de la tierra. Eso significa que encajará en la umbra más fácilmente.
Más cerca de la tierra hará que ocupe más del cielo, que he simplificado hasta "más grande". Tienes razón, no obtendrá más masa, pero el diámetro angular se duplicará aproximadamente si el objeto se lleva a la mitad de la distancia. El cambio en el área de la superficie del cielo aumentará unas 3,5 veces.
Estoy de acuerdo, la luna parecerá más grande para un observador en la tierra, y esto tendrá un impacto significativo en los eclipses solares. Sin embargo, la duración de un eclipse lunar depende de lo contrario: ¿Qué tan grande le parece la tierra a alguien en la luna? Cuanto más grande aparece la tierra, más grande es la umbra de la tierra a esa distancia. Puede que solo sea diferente por una pequeña cantidad debido a la diferencia en la distancia entre la tierra y la luna y la distancia entre la tierra y el sol, pero la umbra seguirá siendo un poco más grande. Combine esto con el nuevo aumento de la velocidad de la luna y debería obtener eclipses lunares totales con más frecuencia que antes.
Lamentablemente, nadie verá estos megaeclipses, ya que la luna más cercana no habría permitido la vida en la forma en que la conocemos; las mareas también serían mucho más desenfrenadas...
La umbra pasará de ~ 9000 km a la distancia de la luna a aproximadamente ~ 10 700 km en la nueva (12 740 km umbra en el centroide de la tierra. 9 000 km en la luna actual, interpolación lineal ~ 10 700), que desde el punto de vista de la tierra será aproximadamente del 15 % aumento de diámetro. La luna casi duplica su diámetro.
La luna no se trata de dobles de diámetro. Tiene el mismo diámetro. Y la umbra de la Tierra es más grande más cerca de la Tierra. No tengo idea de por qué consideras el diámetro angular de la Luna, pero no también el diámetro angular de la sección relevante de la umbra. O se trabaja con los diámetros reales tanto de la Luna como de la umbra, o se trabaja con los diámetros angulares tanto de la Luna como de la sección de la umbra. Menos uno por geometría fallida.
@ AlexP No es necesario ser grosero: si muevo algo el doble de cerca de mí, aparecerá más grande en la proyección 2D del cielo. Es trigonometría básica, la mitad del denominador en arctan, mantenga el numerador igual, el diámetro angular aumenta (es aproximadamente el doble de 0.5 a 0.9). La umbra a esa distancia también aparecerá más grande; lo mismo, el diámetro angular relevante es aproximadamente un 15% más grande. Está tratando de colocar una clavija del doble del tamaño en un orificio un 15% más grande: ocurrirá menos. Voy a eliminar esa sección de mi respuesta porque no es importante. Siéntete libre de poner una mejor respuesta.
Sí, si mueves algo más cerca de ti, aparecerá el doble de grande. Esto es válido tanto para la Luna como para la sección de la umbra de la Tierra atravesada por la órbita de la Luna. Ambos aparecerán el doble de grandes. (En realidad, la sección de la umbra de la Tierra tendrá un diámetro de más del doble de grande, porque la umbra es cónica y en realidad es más grande en la distancia más cercana). ¿Quieres que haga un dibujo?
¿Cómo cambiarían los eclipses (tanto solares como lunares) si la luna estuviera a la mitad de la distancia de la Tierra?
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