Por que acontecem os eclipses solares totais? Saiba o que causará o espetáculo celestial de hoje.

A Eclipse solar total toma forma hoje, 8 de abril, quando se espera que uma sobreposição entre o Sol e a Lua escureça os céus diurnos de partes da América do Norte e peça aos terráqueos atônitos que avaliem brevemente seu lugar no universo. Marcará o primeiro eclipse solar total dos Estados Unidos desde agosto de 2017embora os especialistas digam que este próximo evento astral pode ser ainda mais impressionante que o anterior.

Aqui está o que você deve saber sobre eclipses solares totais e por que eles ocorrem.

O que exatamente é um eclipse solar?

Eclipses de todos os tipos são causados ​​por um alinhamento no espaço entre o Sol, a Lua e a Terra. Sua coreografia precisa resulta em um corpo celeste obscurecendo outro e, dependendo se a Lua está posicionada no lado da Terra mais próximo ou mais distante do Sol, a Lua projeta sua sombra sobre a Terra ou vice-versa. Durante um eclipse lunar, como aquele que apareceu em grande parte do hemisfério ocidental no final de março, todos os três se alinham com a Terra imprensada no meio. Isso às vezes permite que as pessoas observem como uma sombra do planeta, iluminada pelos raios do sol, se move pela superfície da lua.

Seu alinhamento é alterado durante um eclipse solar. A lua, enquanto orbita a Terra, passa entre o planeta e o sol de tal forma que parece cruzar diretamente na frente da estrela, bloqueando temporariamente a visão de sua luz. Com o sol atrás dele, uma sombra da lua é projetada na Terra.

As pessoas dentro do caminho dessa sombra – muito mais estreita do que a sombra que a Terra projeta sobre a lua comparativamente menor durante um eclipse lunar – verão o dia se transformar em crepúsculo à medida que a lua passa por cima ao longo de sua órbita.

“É profundo”, disse Michael Kirk, astrofísico pesquisador do Goddard Space Flight Center da NASA que viajou para Oregon para o eclipse solar total há sete anos. “Porque reduz todas essas qualidades e quantidades astronômicas ao que você pode ver com seus olhos.”

Por que acontecem os eclipses solares totais?

Como a Terra está constantemente orbitando o Sol e a Lua orbitando constantemente a Terra, algum tipo de eclipse geralmente ocorre de quatro a sete vezes por ano, em algum lugar do mundo. Eclipses totais são menos comuns.

“É baseado na distância da Terra à Lua, na órbita da Terra e, claro, na posição do Sol no céu em relação à Terra”, disse Kirk. “Quando tudo isso se alinha, quando a receita fica certa, você obtém um eclipse solar total.”

Eles são especialmente impressionantes de serem testemunhados da Terra, algo que os cientistas atribuem a uma espetacular coincidência cósmica. O diâmetro do Sol – o comprimento de uma extremidade à outra – é cerca de 400 vezes maior que o da Lua, e a sua posição no espaço é cerca de 400 vezes mais distante da Terra do que a da Lua. Do ponto de vista do planeta, essa proporção faz com que a Lua e o Sol pareçam ter tamanhos semelhantes. Pode causar eclipses solares dramáticos, já que a lua pode bloquear toda ou a maior parte da luz.

Os eclipses solares só podem ocorrer durante a lua nova, uma fase marcante do ciclo lunar. Novas luas acontecem aproximadamente uma vez por mês, quando a órbita da Lua em torno da Terra e a órbita da Terra em torno do Sol se cruzam, com a Lua deslizando entre a estrela e o planeta. Uma interseção semelhante acontece durante a lua cheia, o pólo oposto da lua nova. Nesse final do ciclo, a Terra acaba no meio.

Tal como o planeta, a Lua tem o seu próprio tipo de noite e dia, determinado pelo lado da Lua que está voltado para o Sol em diferentes pontos da sua órbita. À medida que a luz solar reflete em metade da superfície da lua, as pessoas que olham para cima veem seu lado brilhante voltado para o sol como o luar.

Nenhum lado ensolarado da lua está voltado para a Terra durante a lua nova, e é por isso que parece um disco escuro cobrindo o sol durante um eclipse solar. Mas os eclipses solares não acontecem todos os meses quando ocorre a lua nova.

Embora a lua passe pelo sol em intervalos regulares, muitas vezes perde-se o alinhamento perfeito necessário para um eclipse solar. A órbita da Lua em torno da Terra é inclinada em comparação com a da Terra em torno do Sol. Portanto, quando suas órbitas se cruzam durante a lua nova, a interseção geralmente acontece em ângulo. O ângulo de apenas cerca de cinco graus é suficiente para desviar o alinhamento, de modo que a lua nova normalmente passa um pouco acima ou um pouco abaixo da fatia de luz emitida pelo Sol para a Terra, em vez de passar por ela. A órbita inclinada da lua também é a razão pela qual as luas cheias acontecem mensalmente, mas os eclipses lunares não.

O que exatamente acontece durante um eclipse solar?

À medida que a lua nova desliza diretamente entre a Terra e o Sol, a luz solar que ainda brilha ao seu redor projeta uma sombra sobre uma parte do planeta. O curso natural da órbita da Lua traça um caminho ao longo da superfície da Terra, que também se move, à medida que continua a seguir a sua própria órbita e gira em torno do seu eixo ao mesmo tempo. O caminho então se torna uma sombra itinerante, chamada de caminho da totalidade, onde dentro de seus limites a sombra é vivenciada no solo como um eclipse solar total.

“Ao observar a sombra do eclipse passar sobre você, você está na verdade observando a órbita da Lua em tempo real em escala humana”, disse Kirk. “Quando você vê a sombra do eclipse correndo pela terra enquanto você entra na totalidade, e você fica nela por um minuto e a vê saindo com a mesma rapidez, essa é literalmente a órbita da lua que você está observando.”

A Lua está mais próxima da Terra agora do que estava durante o eclipse solar total que deslumbrou milhões de americanos em 2017, então o espetáculo de hoje terá um caminho de totalidade muito mais amplo. Isso representa uma oportunidade única para muitos em todo o país testemunharem um eclipse solar total, talvez pela primeira vez. Nos Estados Unidos contíguos, não haverá outra chance por 20 anos.

O eclipse de hoje verá a Lua bloquear temporariamente o Sol nos céus de uma vasta extensão da América do Norte, movendo-se da costa do Pacífico, no centro do México, para o sudoeste dos EUA, Centro-Oeste, Nordeste e Nova Inglaterra, antes de diminuir no extremo leste do Canadá. . Milhões de pessoas estão migrando para lugares dentro do caminho da totalidade, que inclui cidades como Dallas e Buffalo, para assistir ao espetáculo.

À medida que o eclipse passa por cima, as pessoas que assistem deve ver a luz da tarde desaparecer para se assemelhar a algo como o crepúsculo ou o amanhecer. Mas quem decide olhar para cima, mesmo através das lentes de uma câmera, precisa usar óculos de proteção especializados.

Se o tempo permitir, os observadores no caminho da totalidade também poderão ver fragmentos da atmosfera mais externa do Sol, chamados de corona. Eles também poderiam ver uma ejeção de massa coronal, que é essencialmente uma erupção de material solar daquela camada externa. Ao contrário do eclipse solar total de 2017, este ocorre no meio de um período especialmente ativo e energético para o sol.

O que há de diferente na causa de um eclipse solar parcial?

As pessoas que estão fora do caminho da totalidade hoje podem testemunhar um eclipse solar parcial, que acontece quando a Lua passa entre o Sol e o planeta sem um alinhamento perfeito. Os observadores do céu dentro do caminho provavelmente verão eclipses parciais antes e depois da totalidade. Da Terra, a lua parece cobrir apenas parte do sol durante um eclipse solar parcial, às vezes criando a forma crescente mais frequentemente associada ao luar.

Parcial e total não são as únicas categorias de eclipse. Anular é outra iteração, onde a receita cósmica para um eclipse solar total se desenrola, mas a lua está no ponto mais distante da Terra, ou perto dele, em sua órbita elíptica. Como aconteceu com o eclipse anular que passou pelos EUA em outubro passado, essa distância extra faz com que a lua pareça menor contra o pano de fundo do sol durante um eclipse, como uma mancha preta cercada por um anel de fogo. Os eclipses também podem mudar em algumas situações entre uma apresentação anular e uma totalidade.

O que determina o momento de um eclipse solar?

O eclipse solar de hoje começa no Oceano Pacífico Sul, de acordo com a NASA, e espera-se que o fenômeno chegue pela primeira vez à terra, na costa do México, por volta das 11h07 PDT. A totalidade durará mais tempo perto do começo da trajetória do eclipse, em uma área cerca de 25 minutos a noroeste da cidade de Torreón. Lá, por até 4 minutos e 28 segundos, o sol praticamente desaparecerá atrás do véu escuro da lua.

A rotação da Terra orienta o caminho e o tempo de um eclipse tanto quanto a órbita da lua. Qualquer ponto na superfície do planeta que esteja exatamente alinhado com a Lua quando a Lua se alinha com o Sol é onde o eclipse “começa”. Neste caso, esse local fica em algum lugar do Pacífico Sul. Mas a posição da Lua muda em órbita enquanto o planeta gira à medida que o dia passa, e a sua calibração com o Sol acaba por sair do alinhamento. O eclipse “termina” no local da superfície da Terra onde o alinhamento está intacto pela última vez.

Quanto tempo dura a totalidade em qualquer lugar é baseado na curvatura da Terra e na distância entre sua superfície e a lua durante um eclipse solar.

“O pico do eclipse é onde a Lua está mais próxima da superfície da Terra e mais alinhada com o Sol”, disse Kirk. “Então, à medida que esse alinhamento sai do pico ideal e você se move na superfície da Terra porque a Terra é redonda, essa curvatura o tira um pouco do alinhamento perfeito. Isso significa que o período de tempo que você obtém esse alinhamento perfeito entre a Terra, o Sol e a Lua para obter a totalidade é um pouco mais curto, e um pouco mais curto.”

Depois que o eclipse de hoje deixar o México, totalidade tocará partes do TexasOklahoma, Arkansas, Missouri, Illinois, Kentucky, Indiana, Ohio, Pensilvânia, Nova York, Vermont, New Hampshire e Maine, bem como áreas limitadas no Tennessee e Michigan ao longo do caminho. Assim que o eclipse passar pelos EUA, prevê-se que entre no Canadá, no sul de Ontário, antes de passar para Quebec, New Brunswick, Ilha do Príncipe Eduardo e, finalmente, Cape Breton. Ele sairá da América do Norte continental na costa atlântica de Newfoundland às 17h16 no fuso horário local.

A quantidade de tempo gasto na escuridão em cada local no caminho da totalidade é menor que o anterior. Mas áreas ao longo de toda a rota do eclipse ainda o experienciarão durante tempo suficiente para serem notadas, com os cientistas a estimarem que mesmo partes do Canadá no extremo do eclipse testemunharão a totalidade durante até 3 minutos e 21 segundos.

Para efeito de comparação, o período mais longo de totalidade observado durante o eclipse solar de 2017 foi de apenas 2 minutos e 42 segundos, perto de Carbondale, Illinois. Além disso, a NASA estimou que 99% das pessoas nos EUA experimentarão o próximo eclipse solar em algum grau – parcial ou totalmente – não importa onde vivam. Isso inclui partes do Alasca e do Havaí.