Cálculo de un Eclipse Solar y Lunar. Ocultación y Tránsito/Eclipse Solar/Comienzo y Fin del Eclipse en el Límite Norte
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Cálculo del Comienzo y Fin del Eclipse en el Límite Norte - Contactos Exteriores o Penumbrales
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Primero se determinará si hay dos límites del Eclipse, es decir el límite Norte y el Límite Sur. La condición para que ocurran ambos es que el Cono de la Penumbra "pase" enteramente dentro de la Tierra, es decir que llegue totalmente al Plano Fundamental o Principal de Referencia. En este ejemplo práctico del Eclipse Solar Total del 02.07.2019 sólo se cumple para un límite siendo el Norte.
Por lo tanto, en este capítulo vamos a encontrar los puntos del Comienzo y Fin del Eclipse en el límite Norte.
Sabiendo que la Conjunción Sol-Luna, en Ascensión Recta, ocurre a las 19:21:36 hs. (GMT = Greenwich Meridian Time), tomamos 7 horas para los cálculos respectivos. T₀ = 19 hs. es la hora central y anterior más cercana a tal conjunción, luego se realizan los cálculos para ±3 hs. a partir de esa T₀, es decir para las 16 hs., 17 hs., 18 hs., 19 hs., 20 hs., 21 hs. y 22 hs. (GMT).
Comenzamos entonces calculando M₀ en [°] donde x₀ e y₀ son las Coordenadas Rectangulares de la Luna, l₁ y E₀ para T₀ = 19 hs., hallando estos valores en las tablas correspondientes (más abajo)
- M₀ = Atan((x₀ + l₁ * Seno(E₀)) / (y₀ + l₁ * Coseno(E₀))) (111)
el ángulo M₀ debe estar comprendido entre 0° y 360°. Si (y₀ + l₁ * Coseno(E₀)) es negativo sumar 180° a M₀ para que luego m₀ sea positivo (+).
Luego m
- m = (x₀ + l₁ * Seno(E₀)) / Seno(M₀) (112)
Notar que el signo positivo (+) en color bordó es para el cálculo del límite Norte, si fuera para el límite Sur debería colocarse el signo negativo (-).
Calculamos después N₀ en [°] donde x' e y' son las diferencias derivadas de las Coordenadas Rectangulares de la Luna, l₁, e, b" y c" también para T₀ = 19 hs., hallando estos valores en las tablas correspondientes (más abajo)
- N₀ = Atan((x' + (l₁ / e) * b") / (y' + (l₁ / e) * c")) (113)
el ángulo N₀ debe estar comprendido entre 0° y 180°. Si (y' + (l₁ / e) * c") es negativo sumar 180° a N₀ para que luego n sea positivo (+).
Luego n
- n = (x' + (l₁ / e) * b") / Seno(N₀) (114)
Notar que el signo positivo (+) en color bordó es para el cálculo del límite Norte, si fuera para el límite Sur debería colocarse el signo negativo (-).
Seguido calcular ψ en [°]
- ψ = Aseno(m * Seno(M₀ - N₀)) (115)
No hay comienzo ni fin de un límite Norte o de un límite Sur si (m * Seno(M₀ - N₀) < -1) o (m * Seno(M₀ - N₀) > 1), por lo tanto tampoco habrá una curva límte Norte ni una límite Sur.
Luego Δ en [hms]
- Δ = -m * Coseno(M₀ - N₀) / n (116)
Por lo tanto, los Tiempos en [hms (GMT)] del Comienzo y Fin del Eclipse tanto en la Salida como en la Puesta en el límite Norte (contactos exteriores) serán:
| Comienzo T₁ = T₀ + Δ - Coseno(ψ) / n (117) |
| Fin T₂ = T₀ + Δ + Coseno(ψ) / n (118) |
Tomamos luego ψ para el primer contacto exterior (Comienzo) del Eclipse en el límite Norte
- ψ = 180 - ψ (119)
y 360 + ψ para el último contacto exterior (Fin) del Eclipse en el límite Norte.
Seguido calculamos γ en [°], para el primer y último contacto exterior del Eclipse en el límite Norte con sus correspondientes ψ, entonces
- γ = N₀ + ψ (120)
hallamos el correspondiente ρ₁ en [Radios Terrestres] para el primer y último contacto exterior interpolando [1] en la tabla (más abajo) y con el siguiente argumento τ.
Para el primer contacto exterior:
- τ = Δ - Coseno(ψ) / n (121)
Para el último contacto exterior:
- τ = Δ + Coseno(ψ) / n (122)
Seguido calculamos γ' en [°] del primer y último contacto exterior según γ y ρ₁, anteriormente hallados para cada uno, y la siguiente fórmula
- γ' = Atan(ρ₁ * Tan(γ)) (123)
γ y γ' deben ser ángulos comprendidos entre 0° y 360° con cantidades similares entre sí, por lo tanto llevar γ' al cuadrante correspondiente como lo está γ.
Por último calculamos las Coordenadas Geográficas para cada T₁ y T₂, pero primero d₁ interpolando [1] en la tabla correspondiente (más abajo) con el argumento τ, anteriormente hallado para el primer y último contacto exterior.
Luego hallamos μ₁, siendo el ángulo horario del Eje del Cono de la Sombra Lunar o del punto Z en Greenwich, ángulo comprendido entre 0° y 360°, para el primer y último contacto exterior interpolando [1] en la tabla (más abajo) y con el argumento τ. Seguido calculamos θ que es ángulo horario del Eje del Cono de la Sombra Lunar o del punto Z en el lugar o bien en la Longitud ω, que es aproximadamente el Ángulo Horario del Sol, y correspondiente al primer y último contacto exterior del Eclipse, entonces
- θ = Atan(Seno(γ') / (-Coseno(γ') * Seno(d₁))) (124)
el ángulo θ debe estar comprendido entre 0° y 360°. En caso de ser negativo (-Coseno(γ') * Seno(d₁)) sumar 180° a θ.
Para el Tiempo Aparente Local que es aproximadamente la Hora Solar Verdadera, dividir θ por 15.
Finalmente, para el primer y último contacto exterior del Eclipse tenemos:
| Latitud Geográfica φ = Atan(Tan(Aseno(Coseno(γ') * Coseno(d₁))) / (1 - e^2)^0,5) (125) |
| Longitud ω (al W) = μ₁ - θ (126) |
e lo encontramos en la tabla de las Constantes (más abajo). La Longitud ω debe estar comprendida entre 0° y 360°, desde Greenwich hacia el Oeste.
Para representar en un mapa la Longitud ω se multiplica por -1 si se encuentra entre 0° y 180°, y si la Longitud ω se encuentra entre más de 180° y menos de 360°, calcular 360° - Longitud ω.
Ejemplo práctico:
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Tablas para interpolar valores
editarTodos los valores de las siguientes tablas han sido calculados según el capítulo Teoría de los Eclipses Solares y Cálculo de los Elementos Besselianos
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