¿Podría un objeto bloquear el Sol de la vista de la Tierra durante 3 horas?

¿Es posible? No realmente. No con tu criterio. ¿Podrían algunos científicos locos hacer que suceda, como si hiciéramos la Luna más grande? Eh, tal vez.

Tipos de eclipses .

Página de eclipses de la NASA (desplácese hacia abajo para ver mapas de períodos de 20 años).

Mapa 2001-2020 a continuación.

El mapa tiene una notación para eclipses híbridos (ver aquí ), no tan relevante para la pregunta.

Los eclipses solares totales (líneas azules en el mapa) son bastante pequeños porque la umbra o región completamente sombreada que la Luna arroja sobre la Tierra es pequeña, tal vez 150 km de diámetro en promedio, 267 km como máximo. Todos los planetas y objetos que orbitan alrededor del sol proyectan una Umbra que se extiende detrás de ellos. La Luna (diámetro 3474 km), siempre proyecta una umbra en algún lugar del espacio, siendo aproximadamente 1/400 del diámetro del sol, su umbra es aproximadamente 1/399 de la distancia entre el sol y la luna, o aproximadamente 375 000 km en promedio. . Los eclipses ocurren en la Tierra cuando la Tierra está alineada debajo de la Umbra de la Luna. En su mayoría, no se alinean, por lo que los eclipses son raros, pero la Umbra siempre está en algún lugar del espacio, no tan lejos de la Tierra, siguiendo el camino de la luna.

Planeta pícaro

Su escenario mencionado como planeta. Ahora, si es un planeta de nuestro sistema solar, eso implicaría perturbar las órbitas de la Tierra/Venus/Luna, lo cual especificaste que no querías. También existe un peligro real si tuviera un objeto similar a un planeta en una órbita cercana a la Tierra que pasa de vez en cuando, lo suficientemente cerca como para proyectar su Umbra sobre la Tierra. Por razones de seguridad, "solo de paso" es el camino a seguir.

Un planeta rebelde en una trayectoria hiperbólica más allá del sol que, por muy rara coincidencia, pasa entre la Tierra y el Sol, pero lo suficientemente cerca como para proyectar su Umbra sobre la Tierra sería muy raro, por decir lo menos, pero un escenario teóricamente posible para proyectar un eclipse total sobre la Tierra, pero tendría que pasar muy cerca y en el ángulo justo para bloquear el 1/2 de 1 grado de arco que el Sol ocupa en el cielo.

¿Qué cerca?

Marte tiene aproximadamente el doble del diámetro de la Luna, por lo que tendría que pasar a unos 750.000 km de la Tierra y alinearse a la perfección para proyectar una diminuta umbra que se moviera a través de la Tierra.

Venus, unas 3,5 veces el diámetro, unos 1,3 millones de km

Júpiter, de aproximadamente 41 veces el diámetro de la luna, necesitaría pasar dentro de unos 15 millones de kilómetros para proyectar una umbra sobre la Tierra de tamaño similar al típico eclipse lunar Umbra.

Y esas son las distancias mínimas. Necesitarías que el planeta teórico esté bastante dentro de esos límites para tener una Umbra de tamaño significativo y para un eclipse de 3 horas, más grande es mejor.

¿Cómo sería un planeta rebelde que pasara tan cerca?

Considere que está pasando lo suficientemente cerca como para parecer más grande que la Luna, al menos durante más de 3 horas. Lo cerca que debería estar depende del tamaño, como se indicó anteriormente.

La velocidad mínima para un objeto en una trayectoria hiperbólica que pasa justo por el sistema solar pero a una distancia cercana a la Tierra sería la velocidad de escape de la Tierra, o la velocidad orbital de la Tierra (108 000 kph) multiplicada por la raíz cuadrada de 2, y si se acercara por el mismo plano y en la misma dirección que la Tierra, la velocidad relativa entre este planeta rebelde y la Tierra, la velocidad relativa mínima sería de unos 45.000 kph, más o menos. Eso es un mínimo absoluto, ya que un planeta rebelde teórico que pasa dentro de la órbita de la Tierra generalmente viajaría un poco más rápido que eso.

Entonces, para que un planeta como ese permanezca entre la Tierra y el Sol durante 3 horas, tendría que tener unas 3 veces 45 000 km de diámetro, o casi el tamaño de Júpiter.

Un pequeño planeta rebelde no podría proyectar una Umbra sobre la Tierra en ningún lugar cercano a las 3 horas porque pasaría sobre la Tierra demasiado rápido. Un planeta pícaro del tamaño de Júpiter podría, en teoría, si estuviera más cerca que a menos de 15 millones de km, arrojar su umbra sobre la Tierra durante aproximadamente 3 horas, pero eso sería lo suficientemente cerca como para cambiar la órbita de la Tierra y, como mínimo, dar a la Tierra un cambio climático significativo empujando a la Tierra unos pocos millones de kilómetros más cerca o más lejos del sol. No es un escenario ideal.

Así que no hay escenario que haga lo que pides. Necesitarías un planeta del tamaño de Júpiter, con la masa de Neptuno o quizás menos para dejar la Tierra/Luna intacta. Un planeta de la masa de Neptuno con un gran sistema de anillos. . . Solo tal vez. Pero dado lo raro que es su escenario, para empezar, voy a decir básicamente que no. Podrías hacerlo, pero cambiaría la órbita de la Tierra, o podrías hacerlo con un planeta más pequeño pero por mucho menos de 3 horas. En cualquier caso, sería un escenario ridículamente raro sin importar qué.

¿Y si movemos la Luna?

Con los planetas rebeldes, solo observé la velocidad relativa entre los planetas, que es lo suficientemente cercana para un árbitro miope. Cuando miras la umbra de la Luna, el movimiento de la Luna es mucho más lento, por lo que también debes tener en cuenta la rotación de la Tierra.

La Luna (período sinódico), tarda 59 minutos en cruzar el sol, eso es de punta a tapa completa, y otros 59 minutos de vuelta a punta. (basado en una órbita sinódica de 29,5 días, 29,5 días para cubrir 360 grados, el sol, aproximadamente 1/2 de 1 grado en el cielo). Entonces, 158 minutos de eclipse parcial y un récord de 7 minutos de eclipse total en un punto de la Tierra (7 minutos, el récord de un eclipse total es posible cuando la Luna es un poco más grande que el sol, cerca de su perigeo ).

Entonces, si nuestros científicos locos acercan la luna a la Tierra, el período de tiempo para un eclipse total aumenta, pero la velocidad a la que la Luna se mueve a través del sol también aumenta, por lo que efectivamente está aumentando los 7 minutos del total pero disminuyendo los 158. minutos de parcial. Si llevas a la Luna completamente a una órbita geoestacionaria, unas 10,5 veces más cerca, la Luna abarcaría un enorme 5,25 % del cielo, pero no se movería en el cielo mientras que el Sol sí lo haría y el Sol, que cruza 1 grado de cielo en 4 minutos pasaría detrás de la enorme luna geoestacionaria en solo 21 minutos. No puedes crear un eclipse de 3 horas acercando la Luna.

Aquí es donde entra en juego la velocidad de rotación de la Tierra. La Luna se mueve sobre la Tierra en su órbita a unos 3.683 kph, y en relación con el sol, pero debido a que la Tierra está en órbita, la velocidad efectiva en relación con el sol ( Synodic not sideral) es aproximadamente un 8% menos.

La umbra de la Luna se mueve efectivamente con la velocidad relativa de la Luna, al menos lo suficientemente cerca.

La Tierra gira en la misma dirección en que se mueve la Luna, con una velocidad máxima en el ecuador de poco más de 1600 km/h. En efecto, la rotación de la Tierra trata de seguir el ritmo del movimiento de la Umbra durante un eclipse, pero la Umbra se mueve de Oeste a Este aproximadamente el doble de rápido que la Tierra gira de Oeste a Este.

Entonces, ¿la solución para su eclipse de 3 horas? Haga la Luna más grande y empújela más lejos para que orbite la Tierra más lentamente y su Umbra se acerque a la velocidad de rotación de la Tierra, haciendo un eclipse de 3 horas, al mediodía, cerca del ecuador. . . posible.

Si reemplazamos la Luna con Venus (3,5 veces el diámetro de la Luna) y la empujamos unas 3 veces más lejos (lo que sería empujar los límites de la estabilidad de la esfera montañosa de la Tierra), entonces estarías mucho más cerca. , ya que nuestra nueva "Luna de Venus" se movería por el cielo y el sol aún demasiado rápido, pero se movería más lentamente y más cerca de la velocidad de rotación de la Tierra, lo que daría lugar a eclipses que permanecerían en el cielo mucho más tiempo. Si hiciste eso, podrías obtener tus 3 horas de eclipse total. No querrías empujar a Venus demasiado lejos, porque lo querrías mucho más grande que el Sol en el cielo, pero 3 veces la distancia de la Luna, sería aproximadamente un 15% más grande y cerca del límite de la estabilidad orbital.

Otras ideas tontas.

Ahora bien, si moviera el planeta Urano al punto troyano L1 de la Tierra, que . . . bueno, el punto de Troya estaría más lejos debido a que la masa del planeta más grande es tan dominante. . . eso no funcionaría y debido a que los puntos L1 no son estables, también sería muy peligroso. Hacia adelante.

Si movieras a Urano a donde está la Tierra y hicieras de la Tierra un satélite de Urano. . . podríamos tener eclipses de más de 3 horas cada vez que estuviéramos en el lado opuesto de Urano haciendo una órbita. Parece mucho trabajo aunque solo para un eclipse. . . . pero eso también funcionaría.

Está bien, me detendré ahora.