¿Cuál es la duración de la era durante la cual será posible percibir un eclipse solar total?

Los eclipses solares totales ocurren porque la Luna y el Sol tienen el mismo tamaño aparente en el cielo de la Tierra: el Sol es unas 400 veces más ancho que la Luna, pero la Luna está unas 400 veces más cerca.

Tengo entendido que la Luna se está alejando actualmente de la Tierra aproximadamente a la velocidad en que crecen nuestras uñas (alrededor de 1,6 pulgadas o 4 centímetros por año ). Las tasas de retroceso lunar en el pasado distante pueden haber sido más lentas que esto.

En algún momento, la Luna ya no podrá bloquear completamente al Sol. ( Esta pregunta en StackExchange aborda el período a partir de ahora; una solución que se ofrece es que la Tierra tendrá su último eclipse solar total en unos 600 millones de años ).

Sin embargo, lo que me interesa es determinar la duración total de ese período en el que alguna vez será posible percibir la corona del Sol (y otros efectos como las cuentas de Baily ) desde la Tierra mediante un eclipse solar total. Esto requiere saber cuánto tiempo pasará hasta que ocurra el último eclipse (~600 millones de años) y el tiempo que ha transcurrido desde que ocurrió el primer evento de este tipo. Tenga en cuenta que el período crítico que estoy tratando de descubrir es esa ventana de tiempo durante la cual los tamaños aparentes del Sol y la Luna, vistos desde la Tierra, son aproximadamente del mismo tamaño que ahora.

(En caso de que alguien esté interesado, mi razón para preguntar esto es tratar de determinar la probabilidad de que los humanos hayamos evolucionado en ese momento en el que es posible percibir un eclipse solar total, para promover una teoría mía que sugiere que puede que no sea una coincidencia.)

La respuesta irreflexiva a su pregunta se da en su propia pregunta, "600 millones de años". Entonces, para aquellos de nosotros que no pensamos, ¿podría aclararlo? ¿Es que está preguntando por la duración tanto hacia atrás como hacia adelante, "desde hace X años hasta 600 millones de años"? ¿Será que la hora del eclipse solar final no es exactamente la misma que la hora del avistamiento final de la corona solar?
@MartinKochanski ¡Muchas gracias! No me había dado cuenta de que esto no estaba claro. He editado la pregunta, con suerte dejando más claro que lo que estoy tratando de encontrar es la "duración tanto hacia atrás como hacia adelante, desde hace X años hasta 600 millones de años", como dices :)
El primer evento de este tipo ocurrió cerca de la formación de la luna.
Creo que me gusta tu teoría favorita. :) En cualquier caso, estoy seguro de que los eclipses totales eran bastante inspiradores para los protocientíficos protohumanos. Pueden tener un gran impacto emocional incluso en humanos modernos educados científicamente.
@Joe, gracias por señalar que mi pregunta no estaba clara. Lo he editado para resaltar que el período crítico que estoy tratando de descubrir es esa ventana de tiempo durante la cual los tamaños aparentes del Sol y la Luna, vistos desde la Tierra, son exactamente del mismo tamaño que ahora .
"Exactamente lo mismo" suena sospechoso. El tamaño aparente del Sol varía en ~3% y el de la Luna en ~12%.
@HagenvonEitzen ¡Información útil! no sabia eso Entonces, ¿sería más apropiado 'aproximadamente lo mismo'? El aspecto importante, para los propósitos de mi pregunta, es la oclusión del Sol por la Luna de tal manera que crea efectos visuales impresionantes como 'cuentas de Baily' y poder ver la corona del Sol.
Lo que dijo Hagen es por qué el período de totalidad puede variar tanto y por qué pueden ocurrir eclipses anulares. Ver también en.wikipedia.org/wiki/Saros_(astronomy)
La velocidad de longitud de la eclíptica del Sol varía un poco, debido a la excentricidad de la órbita de la Tierra, moviéndose más rápido en el perihelio. Pero eso no es tan importante en términos de duración del eclipse como el Sol que tiene su mayor diámetro angular en ese momento. La velocidad longitudinal de la Luna es más rápida cuando está en el perigeo, lo cual es importante para la duración del eclipse (la órbita de la Luna es más excéntrica que la de la Tierra), pero su tamaño angular también es mayor.

Respuestas (1)

Hay muchos modelos en competencia sobre la rapidez con la que la Luna se aleja de la Tierra, pero todos están de acuerdo en que la tasa de aumento de la distancia no es lineal. Eso significa que cualquier respuesta a esta pregunta implicará muchos errores. Creo que hay dos preguntas diferentes aquí y las abordaré por separado:

1. ¿Hace cuánto tiempo se podría ver la circunferencia completa de la Corona desde un observador hipotético en la Tierra?

No importa qué tan cerca de la Tierra estuviera la luna en órbita, las cuentas de Bailey y parte de la corona serían visibles justo cuando el Sol quedó completamente oscurecido por la Luna.

Si se pregunta cuándo será visible toda la circunferencia de la corona durante un eclipse solar, la NASA dice que la corona se extiende hasta unos 12 radios solares .

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Entonces, presumiblemente, la circunferencia completa de la corona no sería visible si la luna estuviera 12 veces más cerca de la tierra. Hay algunas conjeturas diferentes para la distancia Tierra-Luna en el pasado, y Franco y Hinnev muestran el modelo TD (disipación de marea) de Webb aquí contrastado con modelos de recesión extrapolados constantes:

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Aquí, algunos de los puntos en el gráfico denotan evidencia geológica de mareas para la proximidad de la Tierra y la Luna. Si creemos en su modelo TD, la respuesta es de unos 3.900 millones de años.

1. ¿Cuánto tiempo hace que el diámetro angular del Sol y la Luna podría ser el mismo en el cielo visto desde la Tierra?

Recuerda que el diámetro angular de una esfera es d = arcsen ( d / 2 D ) , dónde d es el diámetro de la esfera y D es la distancia del observador a la esfera. El diámetro angular del Sol visto desde la Tierra es entonces d s = arcsen ( d s / 2 D s ) y el diámetro angular de la Luna es d metro = arcsen ( d metro / 2 D metro ) , donde los subíndices s y metro denotan el Sol y la Luna. Igualarlos y simplificarlos produce la regla general común para determinar si es posible un eclipse completo exacto: D metro / d metro = D s / d s .

Wiki da el perihelio de la Tierra en D s = 1.47095 mi 8 k metro , el diámetro del Sol d s = 695 , 700 k metro , el diámetro de la Luna d metro = 1737.4 k metro entonces resolviendo para D METRO nos da 367.346 km. Esto significa que la Luna bloquearía al Sol por completo si la Tierra estuviera en el perihelio y la Luna estuviera a 367 346 km de la Tierra y los tres cuerpos fueran colineales.

El apogeo de la luna actual es de 405.400 km, por lo que apenas se eclipsaría a 38.054 km más cerca. Esto es aproximadamente 6 radios terrestres, por lo que si se cree en el gráfico anterior utilizando su modelo 'TD', la primera vez que el sol y la luna podrían haber tenido el mismo tamaño angular es hace 1200 millones de años . Por supuesto, esta estimación no tiene en cuenta el hecho de que el tamaño del sol no es constante. Tampoco tiene en cuenta el hecho de que la Luna y el Sol no son perfectamente esféricos.