Um eclipse acontece sempre que um corpo entra na sombra de outro. Assim, quando a Lua entra na sombra da Terra, acontece um eclipse lunar. Quando a Terra é atingida pela sombra da Lua, acontece um eclipse solar.
Sombra de Um Corpo Extenso
Na parte superior da figura acima vemos a região da umbra e da penumbra da sombra. Na parte inferior, vemos a aparência da fonte para os pontos A a D na sombra.
Quando um corpo extenso (não pontual) é iluminado por outro corpo extenso definem-se duas regiões de sombra:- umbra: região da sombra que não recebe luz de nenhum ponto da fonte.
- penumbra: região da sombra que recebe luz de alguns pontos da fonte.
A órbita da Terra em torno do Sol, e a órbita da Lua em torno da Terra, não estão no mesmo plano, ou ocorreria um eclipse da Lua a cada Lua Cheia, e um eclipse do Sol a cada Lua Nova.
Linha dos Nodos
Eclipses do Sol e da Lua são os eventos mais espetaculares do céu. Um eclipse solar ocorre quando a Lua está entre a Terra e o Sol. Se o disco inteiro do Sol está atrás da Lua, o eclipse é total. Caso contrário, é parcial. Se a Lua está próxima de seu apogeu (ponto mais distante de sua �rbita), o di�metro da Lua é menor que o do Sol, e ocorre um eclipse anular.
Como a excentricidade da órbita da Terra em torno do Sol é de 0,0167, o di�metro angular do Sol varia 1,67% em torno de sua média, de 31'59". A órbita da Lua em torno da Terra tem uma excentricidade de 0,05 e, portanto, seu di�metro angular varia 5% em torno de sua média, de 31'5", chegando a 33'16", muito maior do que o di�metro máximo do Sol.Embora Hiparcos (c.190-c.120 a.C.) n�o conhecesse em estas varia��es de dist�ncia, com os epiciclos ele conseguia calcular com precis�o de uma a duas horas a ocorr�ncia dos eclipses da Lua. Seus c�lculos foram publicados no Almagesto, de Ptolomeu (85 d.C. - 165 d.C.). As Tabelas de Toletan, de Abu Ishaq Ibrah�m ibn Yahya al-Naqqash al-Zarqali (1029-1087), latinizado como Arzaquel de Toledo, foram publicadas em 1080, atualizando os c�lculos. As subsequentes foram as Tabelas Alfonsinas, em hora do rei Alfonso X de Leon e Castilha (1221-1284), publicadas em Toledo em 1252. John M�ller de K�nigsberg (1436-1476), Alemanha, conhecido como Regiomantanus, notou que o eclipse da Lua ocorria j� uma hora mais tarde do que nas Tabelas Alfonsinas. Domenico Maria Novara da Ferrara (1454-1504), professor de Nicolao Cop�rnico (1473-1543), foi seu aluno. Regiomontanus publicou Ephemerides, com tabelas astron�micas para 30 anos, inclusive dados para se encontrar a latitude e longitude no mar, provavelmente utilizado por Cristov�o Colombo (1451-1503), na sua primeira viagem de descoberta das Am�ricas, em 1492. Cop�rnico assume �rbitas circulares em sua teoria, mas usa epiciclos para explicar suas varia��es, recalcula a excentricidade do movimento aparente do Sol estabelecida nos epiciclos de Ptolomeu, e publica tabelas para que a posi��o aparente do Sol e da Lua possam ser calculadas, refinando o c�lculo dos eclipses. Seu colega Erasmus Reinhold (1511-1553) publicou em 1551 as Tabulae Prutenicae, baseadas no De Revolutionibus de Cop�rnico, somente superadas pelas Tabelas Rudolfinas, publicadas por Johannes Kepler (1571-1630) em 1623.
Um eclipse total da Lua (Foto de Nima Asadzadeh, 28 Jul 18, Iran) acontece quando a Lua fica inteiramente imersa na umbra da Terra; se somente parte dela passa pela umbra, e resto passa pela penumbra, o eclipse é parcial. Se a Lua passa somente na penumbra, o eclipse é penumbral. Um eclipse total é sempre acompanhado das fases penumbral e parcial. Um eclipse penumbral é difícil de ver diretamente com o olho, pois o brilho da Lua permance quase o mesmo. Durante a fase total, a Lua aparece com uma luminosidade t�nue e avermelhada. Isso acontece porque parte da luz solar é refractada na atmosfera da Terra e atinge a Lua. Por�m essa luz est� quase totalmente desprovida dos raios azuis, que sofreram forte espalhamento e absor��o na espessa camada atmosf�rica atravessada.Eclipses do Sol
Durante um eclipse solar, a umbra da Lua na Terra tem sempre menos que 270 km de largura. Como a sombra se move a pelo menos 34 km/min para Leste, devido à órbita da Lua em torno da Terra, o máximo de um eclipse dura no máximo 7 1/2 minutos. Portanto um eclipse solar total só é visível, se o clima permitir, em uma estreita faixa sobre a Terra, chamada de caminho do eclipse. Em uma região de aproximadamente 3000 km de cada lado do caminho do eclipse, ocorre um eclipse parcial.
Como a Lua se move aproximadamente 12° por dia, para leste, em relação ao Sol (360°/29,5 dias= 12°/dia), o que implica numa velocidade de:
A velocidade de um ponto da superfície da Terra devido à rotação para leste da Terra é,
Como a velocidade da Lua no céu é maior do que a velocidade de rotação da Terra, a velocidade da sombra da Lua na Terra tem o mesmo sentido do movimento (real) da Lua, ou seja, para leste. O valor da velocidade da sombra é, grosseiramente, . Cálculos mais precisos, levando-se em conta o ângulo entre os dois movimentos, mostram que a velocidade da Lua em relação a um certo ponto da Terra é de pelo menos 34 km/min para leste. A duração da totalidade do eclipse, em um certo ponto da Terra, será o tempo desde o instante em que a borda leste da umbra da Lua toca esse ponto até o instante em que a borda oeste da Lua o toca. Esse tempo � igual ao tamanho da umbra dividido pela velocidade com que ela anda, aproximadamente, Na realidade, a totalidade de um eclipse dura no máximo 7 1/2 minutos. Um eclipse solar total começa quando a Lua alcança a direção do disco do Sol, e aproximadamente uma hora depois o Sol fica completamente atrás da Lua. Nos últimos instantes antes da totalidade, as únicas partes visíveis do Sol são aquelas que brilham através de pequenos vales na borda irregular da Lua, um fenônemo conhecido como "anel de diamante", j� descrito por Edmund Halley no eclipse de 3 de maio de 1715. Durante a totalidade, o céu se torna escuro o suficiente para se observar os planetas e as estrelas mais brilhantes. Após a fase de "anel de diamante", o disco do Sol fica completamente coberto pela Lua, e a coroa solar, a atmosfera externa do Sol, composta de gases rarefeitos que se extendem por milhões de km, aparece. Note que é extremamente perigoso olhar o Sol diretamente. Qualquer exposição acima de 15 segundos danifica permanentemente o olho, sem apresentar qualquer dor!
Em 4 Nov 1994 eu filmei o eclipse solar total em Criciúma, Santa Catarina, e produzi esta figura.
Eclipses da Lua
Um eclipse lunar ocorre quando a Lua entra na sombra da Terra. À dist�ncia da Lua, 384 mil km, a sombra da Terra, que se extende por 1,4 milhões de km, cobre aproximadamente 3 luas cheias. Em contraste com um eclipse do Sol, que só é visível em uma pequena região da Terra, um eclipse da Lua é visível por todos que possam ver a Lua. Como um eclipse da Lua pode ser visto, se o clima permitir, de todo a parte noturna da Terra, eclipses da Lua são muito mais freq�entes que eclipses do Sol, de um dado local na Terra. A duração máxima de um eclipse lunar é 3,8 hr, e a duração da fase total é sempre menor que 1,7 hr.Temporada de Eclipses
Se o plano orbital da Lua coincidisse com o plano da eclíptica, um eclipse solar ocorreria a toda Lua nova e um eclipse lunar a toda Lua cheia. Entretanto, o plano está inclinado 5,2 ° e, portanto, a Lua precisa estar próxima da linha de nodos (cruzando o plano da ecl�ptica) para que um eclipse ocorra. Como o sistema Terra-Lua orbita o Sol, aproximadamente duas vezes por ano a linha dos nodos est� alinhada com o Sol e a Terra. Estas s�o as temporadas dos eclipses, quando os eclipses podem ocorrer. Quando a Lua passar pelo nodo durante a temporada de eclipses, ocorre um eclipse.Como a �rbita da Lua gradualmente gira sobre seu eixo (com um per�odo de 18,6 anos de regress�o dos nodos), as temporadas ocorrem a cada 173 dias, e n�o exatamente a cada meio ano. A distância angular da Lua do nodo precisa ser menor que 4,6° para um eclipse lunar, e menor que 10,3 ° para um eclipse solar, o que estende a temporada de eclipses para 31 a 38 dias, dependendo dos tamanhos aparentes e velocidades aparentes do Sol e da Lua, que variam porque as �rbitas da Terra e da Lua s�o el�pticas, de modo que pelo menos um eclipse ocorre a cada 173 dias.
Entre dois e sete eclipses ocorrem anualmente. Em cada temporada usualmente acontece um eclipse solar e um anular, mas podem acontecer tr�s eclipses por temporada, numa sucess�o de eclipse solar, lunar e solar novamente, ou lunar, solar e lunar novamente. Quando acontecem dois eclipses lunares na mesma temporada os dois s�o penumbrais. As temporadas de eclipses s�o separadas por 173 dias [(1 ano - 20 dias)/2].
Eclipses do Sol 2010-2024
Data | Tempo Din�mico | Latitude | Longitude | Tipo de |
(centro) | (centro) | (centro) | Eclipse | |
15 Jan 2010 | 07:07:39 | 2 N | 69 E | Anular do Sol |
11 Jul 2010 | 19:34:38 | 20 S | 122 O | Total do Sol |
4 Jan 2011 | 08:51:42 | 65 N | 21 E | Parcial do Sol |
1 Jun 2011 | 21:17:18 | 68 N | 47 E | Parcial do Sol |
1 Jul 2011 | 08:39:30 | 65 S | 29 E | Penumbral do Sol |
25 Nov 2011 | 06:21:24 | 69 S | 82 O | Parcial do Sol |
20 Mai 2012 | 23:53:54 | 49 N | 176 E | Anular do Sol |
13 Nov 2012 | 22:12:55 | 40 S | 161 O | Total do Sol |
10 Mai 2013 | 00:26:20 | 2 N | 175 E | Anular do Sol |
3 Nov 2013 | 12:47:36 | 3 N | 12 O | Total do Sol |
29 Abr 2014 | 06:04:33 | 71 S | 131 E | Anular do Sol |
23 Out 2014 | 21:45:39 | 71 N | 97 O | Parcial do Sol |
20 Mar 2015 | 09:46:47 | 64 N | 7 O | Total do Sol |
13 Set 2015 | 06:55:19 | 72 S | 2 O | Parcial do Sol |
9 Mar 2016 | 01:58:19 | 10 N | 149 E | Total do Sol (n�o vis�vel no Brasil) |
1 Set 2016 | 09:08:02 | 11 S | 38 E | Anular do Sol (n�o vis�vel no Brasil) |
26 Fev 2017 | 14:54:33 | 35 S | 31 O | Anular do Sol (Parcial vis�vel na maior parte do Brasil, exceto extremo norte. |
21 Ago 2017 | 18:26:40 | 37 N | 88 O | Total do Sol, mas n�o vis�vel no Brasil. |
15 Fev 2018 | 20:52:33 | 71 S | 1 E | Parcial do Sol |
13 Jul 2018 | 03:02:16 | 68 S | 127 E | Parcial do Sol |
11 Ago 2018 | 09:47:28 | 70 N | 174 E | Parcial do Sol |
6 Jan 2019 | 01:42:38 | 67 N | 154 E | Parcial do Sol |
2 Jul 2019 | 19:24:07 | 17 S | 109 O | Total do Sol |
26 Dez 2019 | 05:18:53 | 1 N | 102 E | Anular do Sol |
21 Jun 2020 | 06:41:15 | 31 N | 80 E | Anular do Sol |
14 Dez 2020 | 16:14:39 | 40 S | 68 O | Total do Sol |
10 Jun 2021 | Anular do Sol (n�o vis�vel do Brasil) | |||
4 Dez 2021 | Total do Sol (n�o vis�vel do Brasil) | |||
30 Abr 2022 | Parcial do Sol (n�o vis�vel do Brasil) | |||
25 Out 2022 | Parcial do Sol (n�o vis�vel do Brasil) | |||
20 Abr 2023 | Total do Sol (n�o vis�vel do Brasil) | |||
14 Out 2023 | Anular do Sol - vis�vel no norte do Brasil | |||
8 Abr 2024 | Total do Sol - n�o vis�vel no Brasil | |||
2 Out 2024 | Anular do Sol - vis�vel no sul do Brasil | |||
Data | Tempo Din�mico | Tipo de |
(centro) | Eclipse | |
26 Jun 2010 | 11:39:34 | Parcial da Lua |
21 Dez 2010 | 08:18:04 | Total da Lua |
15 Jun 2011 | 20:13:43 | Total da Lua |
10 Dez 2011 | 14:32:56 | Total da Lua |
04 Jun 2012 | 11:04:20 | Parcial da Lua |
28 Nov 2012 | 14:34:07 | Penumbral da Lua |
25 Abr 2013 | 20:08:38 | Parcial da Lua |
25 Mai 2013 | 04:11:06 | Penumbral da Lua |
18 Out 2013 | 23:51:25 | Penumbral da Lua |
15 Abr 2014 | 07:46:48 | Total da Lua |
08 Out 2014 | 10:55:44 | Total da Lua |
04 Abr 2015 | 12:01:24 | Total da Lua |
28 Set 2015 | 02:48:17 | Total da Lua |
23 Mar 2016 | 11:48:21 | Penumbral da Lua |
16 Set 2016 | 18:55:27 | Penumbral da Lua |
11 Fev 2017 | 00:45:03 | Penumbral da Lua |
07 Ago 2017 | 18:21:38 | Parcial da Lua |
31 Jan 2018 | 13:31:00 | Total da Lua |
27 Jul 2018 | 20:22:54 | Total da Lua |
21 Jan 2019 | 05:13:27 | Total da Lua |
16 Jul 2019 | 21:31:55 | Parcial da Lua |
10 Jan 2020 | 19:11:11 | Penumbral da Lua |
05 Jun 2020 | 19:26:14 | Penumbral da Lua |
05 Jul 2020 | 04:31:12 | Penumbral da Lua |
30 Nov 2020 | 09:44:01 | Penumbral da Lua |
26 Mai 2021 | Total da Lua | |
26 Mai 2021 | Total da Lua | |
18/19 Nov 2021 | Parcial da Lua | |
15/16 Mai 2022 | Total da Lua | |
8 Nov 2022 | Total da Lua | |
5/6 Mai 2023 | Penumbral da Lua | |
28/29 Out 2023 | Parcial da Lua | |
24/25 Mar 2024 | Penumbral da Lua | |
17/18 Set 2024 | Parcial da Lua | |
Saros
O Sol e o nodo ascendente ou descendente da Lua estão na mesma direção uma vez cada 346,62 dias. Dezenove de tais períodos (=6585,78 dias = 18 anos 11 dias) estão próximos em duração a 223 meses sinódicos. Isto significa que a configuração Sol-Lua e os eclipses se repetem na mesma ordem depois deste período. Este ciclo já era conhecido pelos antigos Babilônios, e por razões históricas, é conhecido como Saros, que significa repetição em grego.
Nem na d�cada de 2020 a 2030 ocorrer� um eclipse solar total vis�vel no Brasil.
Cálculo da Sombra
Astonomia e Astrofísica
Modificada em 11 dez 2020