Superluna y Minisol


A veces, cuando la Luna está más cerca se ve más grande y dicen que es una “Superluna”. ¿Pasará lo mismo con el Sol?

En 1609 Johannes Kepler escribió en su libro Astronomia nova:

Orbitam PLANETÆ non esse circulum, sed figuræ ovalis (La órbita del planeta no es un círculo, sino de forma ovalada).

Aunque él se refería a Marte, esta afirmación dio paso a la ahora conocida primera ley de Kepler: “Todos los planetas se desplazan alrededor del Sol describiendo órbitas elípticas. El Sol se encuentra en uno de los focos de la elipse”. Esta ley, que recitamos como el padre nuestro durante nuestros cursos de física, se cumple para todos los objetos que giran alrededor de otro más grande,  incluyendo al sistema que forma la Tierra con la Luna.

La órbita de la Luna es una elipse, la Tierra se encuentra en uno de los focos de la elipse, y la distancia entre ambos cambia conforme la Luna se mueve. Cuando la Luna se encuentra en el punto más cercano a nosotros se dice que está en perigeo, y cuando se encuentra en el más lejano, en apogeo. Dar una vuelta completa le toma 27.3 días, y los cambios de fase se repiten cada 29.5 días. Si la Luna llena cuando la distancia es menor, veremos una hermosa Superluna 14% más grande y 30% más brillante que una Luna llena en apogeo.

Órbita de la Luna (no está a escala)

Órbita de la Luna vista desde arriba (no está a escala).

Las superlunas suceden más o menos cada 13 meses, así que no son un fenómeno raro. Ya desde julio se anunció que habría una Superluna, pero es la Luna llena del 10 de agosto la que ocurre más cerca del perigeo; éste ocurre a las 12:43 horas (en el centro de México), encontrándose la Luna a una distancia de 356,900 km y llenando exactamente a las 13:09 horas con el 100% de su cara iluminada. Este año de nada servirá madrugar (el año pasado algunas personas enloquecieron y se levantaron a las cuatro de la mañana solo para poder ver la Superluna en el momento exacto en que llenaba… ehm). A menos que vivas en Europa, lo mejor que puedes hacer es esperar el atardecer para ver a la Luna salir por el Este, donde de todos modos se verá más grande y más bonita. Lo que no es muy común es que además de que coincida la Luna llena con el perigeo también haya un eclipse. Afortunadamente no tendremos que esperar mucho tiempo: El 28 de septiembre del 2015 la Superluna ocurrirá durante uno de los eclipses que forma parte de la tetrada que inició este año.

¿Supersol?

Como la órbita de la Tierra alrededor del Sol también es una elipse, la distancia a la que nos encontramos de nuestra estrella varía durante el año. En su punto más cercano, llamado perihelio, la Tierra se encuentra a 147 millones de kilómetros, y en su punto más lejano, llamado afelio, la Tierra se encuentra a 152 millones de kilómetros. En principio, deberíamos ver un cambio en el tamaño del Sol. Entonces, ¿podríamos ver un “Supersol”?

Órbita del Sol vista desde arriba (no está a escala).

Órbita de la Tierra alrededor del Sol vista desde arriba (no está a escala).

Para notar la diferencia, hice lo mismo que con la Superluna del año pasado y tomé una foto el 3 de enero durante el perihelio y otra el 3 de julio durante el afelio. Usé las mismas especificaciones en la cámara (f = 5.6; iso = 400; tiempo de exposición = 1/400 segundos; longitud focal = 57 mm) y un filtro especial de rainbow symphony para no quemar el CCD ya que las dos fotos las tomé alrededor de medio día cuando el Sol estaba bien alto (la primera la tomé a las 2:25 y la segunda a las 3:41 de la tarde). Si tomara las fotos al amanecer o al atardecer el Sol se vería más grande por un efecto atmosférico y no porque estuviera más cerca.

¿Y que creen? Sí se puede notar una pequeñísima diferencia. En julio tuvimos un “Minisol” y nadie se dio cuenta.

afelio-perihelio

No tan “mini” después de todo.

El diámetro angular de la Luna varía de 29 a 33 segundos de arco durante la Superluna, lo que se traduce en una diferencia del 14%. ¿Cuánto varía el diámetro angular del Sol? La wikipedia dice que la diferencia es de apenas un segundo de arco (de 31.6 a 32.7), es decir, un 3%. En términos de distancia, la diferencia en el caso de la Luna entre apogeo y perigeo son más o menos 50 mil kilómetros, mientras que en el caso del Sol entre perihelio y afelio son 5 millones de kilómetros. ¿Por qué no vemos un cambio más dramático en el tamaño del Sol si la diferencia en distancia es mayor?

Para poder imaginar lo grande que es el Sistema Solar pensemos en proporciones:  la Tierra mide 12,756 kilómetros de diámetro y es casi 4 veces más grande que la Luna que mide 3,476 kilómetros. El Sol es 109 veces más grande que la Tierra, una bola de gas incandescente de un millón y medio de kilómetros (1,392,684 km de acuerdo a las a últimas mediciones). Entre nosotros y la Luna apenas caben 28 planetas del tamaño de la Tierra (31 durante el apogeo), en cambio, entre nosotros y el Sol caben fácilmente 11,500 planetas del tamaño de la Tierra, y 400 más durante el afelio ¡es una gran distancia! Pero la razón de que el cambio en tamaño sea más evidente en la Luna tiene que ver con que tan circulares o aplanadas están las órbitas.

Si dividimos la distancia del perihelio entre la distancia del afelio tenemos que:

147,099,586 / 152, 096,155 ≈ 0.9.

Y si dividimos la distancia del perigeo entre la del apogeo tenemos:

356,900 / 406,500 ≈ 0.8.

Si las órbitas fueran un círculo perfecto las distancias serían iguales y la división nos daría 1. Por lo tanto, la órbita de la Tierra alrededor del Sol es más redonda que la órbita de la Luna, y por eso vemos una Superluna pero no un Supersol.

¿Y las estaciones?

Los que vivimos en el hemisferio norte no sentimos más calor durante el perihelio (en enero) que durante el afelio (en julio) precisamente porque la distancia al Sol es casi igual todo el año. Las estaciones cambian debido a la inclinación del eje de rotación de la Tierra; los días más calurosos serán cuando el Sol esté más alto en el cielo, independientemente del lugar en el que vivas.

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