La sombra de la Tierra es alargada

Publicado hace 3 años
Cinturón de Venus
Cinturón de Venus
Cinturón de Venus.

Si te fijas en la panorámica de arriba, tomada a las afueras de Valladolid, verás una zona oscura justo encima del horizonte rematada por un borde de tonos rosaceos. Es lo que se conoce como cinturón de Venus. Un fenómeno atmosférico visible durante los crepúsculos que no es más que la sombra de la Tierra proyectada sobre su propia atmosfera. Digamos que, mirando al centro de la foto, el Sol lo tendríamos justo detrás de nosotros y ya por debajo del horizonte.

El esquema de esta situación sería más o menos así:

Cinturón de Venus (esquema)
Cinturón de Venus (esquema)
Venus buscando su cinturón, no se da cuenta que lo tiene detrás.

El borde rosa está producido por la propia refracción atmosférica de la luz del Sol que es a su vez reflejada (creo que sería más correcto decir retrodispersada) por las partículas en suspensión de la propia atmósfera. Si has presenciado algún anochecer en zona montañosa quizás hayas visto las cumbres de las montañas iluminadas tenuamente de rosa una vez que ya se ha puesto el Sol. Es un fenómeno llamado alpenglow (desconozco si tiene traducción en Español) cuyo origen es similar al del cinturón de Venus.

Alpenglow en el Espigüete
Alpenglow en el Espigüete
Alpenglow en el Espigüete desde Valverde de la Sierra (León). Foto de diciembre de 2012.

Pero la sombra de la Tierra llega mucho más allá, como vimos en el eclipse del pasado 28 de septiembre de 2015.

Una de las formas de representar estos eclipses es, precisamente, dibujando la sombra de la Tierra:

Esquema de un eclipse de Luna
Esquema de un eclipse de Luna

Al no ser el Sol un foco puntual, la sombra de la Tierra está compuesta por una umbra y una penumbra. Ahora bien, en estos esquemas las proporciones de los tamaños y las distancias entre Sol, Tierra y Luna no se respetan. Y debe ser así porque las distancias y las diferencias de tamaños son muy dispares.

Para hacernos una idea, la sombra proyectada por la tierra de forma proporcional sería así:

Esquema proporcional de la sombra de la Tierra
Esquema proporcional de la sombra de la Tierra

Como verás a esta escala no nos entra el Sol, que además tendría un tamaño de 109 Tierras. La Luna tampoco, pues estaría a unas 30 Tierras de distancia y no cabe en la imagen, aunque tendría un tamaño de la cuarta parte de la Tierra aproximadamente.

A distancias cercanas a la Tierra la penumbra es muy pequeña comparada con la umbra; pero, como la umbra se va cerrando y la penumbra se va abriendo, a la distancia de la órbita de la Luna los tamaños ya son comparables. Puedes ver sus dimensiones respecto a la Luna en la simulación del eclipse del pasado 28 de septiembre de 2015.

Pero nuestro satélite natural no es el único objeto eclipsable por la sombra de la Tierra. Con miles de satelites artificiales orbitándola no es difícil ver cómo son eclipsados. El más interesante de todos ellos es sin duda la Estación Espacial Internacional (ISS). Cuando aparece se la puede ver a simple vista como un punto brillante atravesando el cielo de lado a lado. Puede llegar a brillar más que cualquier otra estrella o planeta, y en ocasiones su brillo se apaga a mitad de camino porque entra en la sombra terrestre. Puedes consultar los pases de la ISS para Valladolid (o cambiar por tu localización) en heavens-above.com.

En el año 2014 Jon Mikel Kareaga propuso, a través del blog de Manu Arregi, fotografiar durante los equinocios algunos satelites geoestacionarios próximos a la sombra de la Tierra. Esta circunstancia hace que en ocasiones el Sol se refleje en las antenas y paneles de los satélites y haga aumentar considerablemente su brillo. Desde el Centro Astronómico de Tiedra hice el siguiente trabajo que recoge la entrada y salida de algunos satélites geoestacionarios en la sombra terrestre.

El vídeo está compuesto por una serie de fotografías tomadas con un teleobjetivo de 200mm y una cámara reflex. Pero como se trataba de seguir el punto en el que los satélites entran en la sombra tuve que emplear un sistema de guiado (concretamente un Astrotrac).

Una técnica más sencilla de fotografiar satélites geoestacionarios es dejar la cámara fija sobre un trípode apuntando a la zona del cielo donde éstos se encuentren. Como su propio nombre indica, los satélites geoestacionarios son estacionarios respecto a la superficie terrestre, así que de la misma forma que las antenas parabólicas de la televisión por satélite apuntan siempre al mismo sitio, nuestra cámara no necesita moverse para seguir los satélites. Lo complicado es encontrar la zona del satélite buscado, pero una vez encontrado solo tienes que dejar la cámara fija. Para la ardua tarea de localización recomiendo usar el programa Stellarium con el complemento de satélites artificiales activado.

Con una cámara CCD acoplada al mismo teleobjetivo de 200mm del vídeo anterior, y montado sobre un trípode fijo, capturé en torno al equinocio de primavera de 2015 otros ejemplos de satélites entrando en la sombra terrestre.

Estos son los satélites Eutelsat 36A y Eutelsat 36B, que dan cobertura de televisión por satélite a zonas de Europa, Rusia, África y oriente medio.

El fuerte brillo de las nubes se debe a que las imágenes están tomadas desde la ciudad de Valladolid, y la contaminación lumínica se encarga, muy a nuestro pesar, de que veamos muy bien las nubes por la noche. Al estar los satélites quietos, las estrellas del fondo son las que parecen desplazarse siguiendo el movimiento del cielo.

Podemos ver otro vídeo similar, en el que apareció un claro entre las nubes justo en el momento ideal:

En este caso vemos dos satélites. El primero es el Thuraya 2, nombre árabe que significa las Pléyades. Es un satélite de telefonía movil, perteneciente a los Emiratos Árabes Unidos, que permite establecer 13750 llamadas simultaneas, y con cobertura en diferentes paises de Europa, África, Oriente Medio y Asia. El otro satélite, que aparece casualmente junto al de Emiratos Árabes Unidos, es el Mentor 4, un satélite espía de EEUU dedicado a la interceptación de telecomunicaciones gracias a una antena de aproximadamente 100 metros de diámetro.

El caso de la Estación Espacial Internacional y los satélites geoestacionarios no son idénticos. No en vano la ISS se encuentra a tan solo 400Km de altura y los geoestacionarios están a unos 36000Km de distancia, bastante más lejos, pero aun así no llega a la decima parte de la distancia a la Luna. Eso sí, no son los únicos satélites, entre medias hay toda una pléyade de cacharros susceptibles de ser eclipsados. Como los satélites Iridium (dedicados a telefonía por satélite), también facilmente visibles a simple vista y famosos por generar destellos de inteso brillo con sus antenas; o los satélites de las diferentes redes de posicionamiento: rusa (GLONASS), norteamericana (GPS) y europea (GALILEO).

La pregunta que habría que responder para hacer honor al titulo de este artículo sería ¿hasta donde llega la sombra de la Tierra? Entendiendo el final de la sombra terrestre como el punto en el que la umbra se extingue. Ese punto se encontraría aproximadamente a 1,38 millones de Km de la Tierra, justo un millón de Km más allá de la órbita de la Luna. Este sería el esquema resumen:

Sombra de la Tierra
Sombra de la Tierra

Y no, la sombra no llegaría a eclipsar un planeta. Ni siquiera Marte, el más cercano. En la situación más favorable de acercamiento entre Marte y la Tierra, en el año 2003, estuvo a 56 millones de kilometros, 40 veces la longitud de la sombra terrestre.

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