Como ocorre um eclipse total da Lua?

Nodos lunares e umbra: tudo sobre a mecânica celeste por detrás da magia dos eclipses lunares

Um eclipse total da Lua é um dos eventos mais belos que se pode observar no céu. Dificilmente haverá alguém que possa afirmar nunca ter visto um eclipse total da Lua. No entanto, este tipo de eclipse é bastante raro, uma vez que acontece apenas até duas vezes por ano.

Como é que um eclipse solar é menos visto do que um eclipse lunar? É uma pergunta legítima e a resposta é bastante simples: ao passo que os eclipses lunares podem ser acompanhados em todo o lado noturno da Terra, um eclipse total do Sol está espacialmente limitado, uma vez que a área em que o eclipse é visto tem uma extensão de talvez apenas 100 quilómetros. Um eclipse lunar é hoje apenas um acontecimento de valor científico limitado. Deixe-se simplesmente render ao fascínio deste evento.

Um eclipse lunar é muito mais divertido se investigarmos as suas causas. Como ocorre então um eclipse? Em princípio, um eclipse lunar só pode ocorrer durante a lua cheia. Dado que a lua cheia acontece mensalmente, é justo dizer que o eclipse total da Lua também deveria ocorrer todos os meses.

No entanto, isto não é assim tão simples, porque o plano orbital da Lua está inclinado em 5° em relação ao plano orbital da Terra. A órbita da Lua é, por assim dizer, torta. Iluminada pelo Sol, a nossa Terra redonda lança para o espaço uma sombra em forma de cone, a qual se estende por cerca de 1,4 milhões de quilómetros de profundidade. Na extremidade extrema, esta forma de cone é afunilada.

Um eclipse não é visível durante uma fase normal de lua cheia, mas apenas quando a lua cheia se encontra casualmente perto da intersecção do plano orbital da Lua com o plano orbital da Terra. Esta intersecção é conhecida também como nodo lunar ou Cabeça e Cauda do Dragão. Apenas nestas condições é que a lua cheia se pode mover pela sombra da Terra. É este o motivo pelo qual apenas cerca de 30 % dos eclipses são totais; os restantes são parciais ou penumbrais.

Da Lua, a umbra da Terra tem um diâmetro de cerca de 10 000 quilómetros. Isto representa cerca de três vezes o diâmetro da Lua; um eclipse total tem, portanto, uma duração máxima de pouco mais de 100 minutos. A duração não é constante, porque a Lua encontra-se frequentemente na borda superior ou inferior da umbra, o que não nos permite desfrutar do eclipse por tanto tempo. Claro que a fase parcial também é interessante, mas o verdadeiro fascínio reside no eclipse total.

É à Terra que devemos este fascínio: graças a ela, a Lua não é preta, escurecida e, consequentemente, desinteressante, mas muitas vezes acastanhada ou castanho-avermelhada. Isto deve-se à forma como a nossa atmosfera terrestre refrata a luz solar. Ao passo que a quantidade de luz azul é difundida na atmosfera, a atmosfera refrata a quantidade de luz vermelha. É exatamente esta luz que vemos na Lua em eclipse total. Um fenómeno realmente invulgar e fascinante!

Os eclipses lunares não acontecem, porém, todos os anos. Muitas vezes temos de prescindir dos eclipses totais da Lua e de nos conformar com os eclipses parciais. Isto acontece quando a lua cheia não está diretamente nos pontos nodais, ou na proximidade imediata dos mesmos, mas a cerca de 4° a 9° de distância. Neste caso, a Lua imerge apenas numa área parcial da sombra da Terra. Apesar de não parecer tão fascinante como um eclipse total, vale a pena assistir a este tipo de eclipse.

Se estiver ainda mais afastada do ponto nodal, ou seja, a mais de 9°, a Lua já não apanha a umbra, mas apenas a penumbra, a qual se estende para o espaço como um feixe de luz de uma lanterna. Se, durante um eclipse total, o brilho da Lua for apenas de aproximadamente duas magnitudes, os mais desatentos dificilmente notarão um eclipse penumbral. Um eclipse penumbral é, por conseguinte, menos fascinante.

Por norma, existem diferentes pontos de contacto que iniciam ou terminam uma nova fase durante o eclipse lunar. Estes são:

• entrada na penumbra,
• entrada na umbra,
• início do eclipse,
• fim do eclipse,
• saída da umbra,
• saída da penumbra.

Tal como já referido, as fases da penumbra são um objeto fotográfico pouco atrativo. O tempo de contato torna-se interessante a partir da entrada na penumbra. É preciso imaginar a umbra como uma região relativamente difusa, com limites indistintos, porque a sombra é, por assim dizer, a imagem da atmosfera da Terra, cujos limites são igualmente indistintos. Aqui recomendamos que pegue na sua câmara e capte a Lua com uma teleobjetiva ou com um telescópio. Se utilizar uma câmara reflex monobjetiva digital, com uma distância focal de 1200 mm, obterá uma fotografia da Lua com enquadramento total. Contudo, se estiver a utilizar uma webcam ou uma das câmaras comparáveis com chips muito mais pequenos, é aconselhável escolher uma distância focal menor, de cerca de 280 mm.

A fase mais fascinante é a fase de eclipse total, porque a cor avermelhada da Lua vai-se alterando. Isto deve-se à atmosfera da Terra, uma vez que, tal como já referido, a luz vermelha de onda longa difunde-se pelas moléculas de ar. Pela cor consegue-se minimamente reconhecer se a atmosfera da Terra está ou não poluída. Após grandes erupções vulcânicas, um eclipse lunar pode exibir um tom vermelho muito escuro ou mesmo acastanhado. Este é um fenómeno interessante que qualquer observador pode tentar analisar por si. De acordo com o astrónomo A. Danjon, existe uma escala que avalia a intensidade da cor do eclipse.

• L0 = eclipse muito escuro (Lua em cinzento escuro a impercetível)
• L1 = eclipse escuro (Lua mais castanha do que vermelha, detalhes impercetíveis)
• L2 = eclipse castanho-avermelhado (Lua com centro escuro e borda mais brilhante)
• L3 = eclipse em cor de tijolo (Lua mais brilhante do que em L2, desta vez com borda quase amarelada)
• L4 = cor de cobre (eclipse lunar muito brilhante, que adquire muitas vezes um tom alaranjado; às vezes é possível ver um halo azulado na borda)

Pode ser ainda interessante determinar o brilho da Lua ao longo de todo o eclipse. É relativamente fácil fazê-lo, bastando para isso uns binóculos. Neste caso, deve posicionar os olhos nas aberturas da objetiva dos binóculos, ou seja, deve usar os binóculos pelo lado contrário. O tamanho da Lua é reduzido para aproximadamente 180“ (consoante a distância focal da ocular), o que facilita imensamente a estimativa do brilho. De seguida, compare-o ao brilho aparente de diferentes estrelas que se encontram no céu durante o eclipse lunar.

Um aspeto frequentemente mencionado nos almanaques é a magnitude do eclipse. Aqui é indicada a profundidade de penetração da Lua na sombra da Terra. Se a magnitude for de 1, estamos perante um eclipse total da Lua. Já um eclipse lunar parcial tem uma magnitude inferior a 1, p. ex. 0,9 ou 0,7.

No entanto, por vezes, a magnitude pode ser de 1,8. Isto significa que a Lua acertou no alvo, movendo-se exatamente pelo centro da umbra. Como a umbra é redonda, é óbvio que o comprimento da fase de eclipse total também depende da posição da Lua em relação à umbra. A duração máxima aqui é de 1 ¾ horas.

A lua cheia é raramente o alvo das astrofotografias, uma vez que a melhor forma de observar estruturas interessantes é no terminador.

A grande exceção a esta regra são os eclipses lunares. Normalmente, são utilizadas aqui câmaras a cores para se poder captar o fascinante jogo de cores.

Para conectar câmaras reflex monobjetivas ao telescópio, é necessário um adaptador de câmara de 1,25 polegadas. Este pode ser enroscado à frente. Para o eclipse lunar, é necessária apenas a secção frontal em combinação com um anel em T. A distância focal do telescópio não deve exceder os 2000 milímetros.