Por que o eclipse solar não acontece em toda lua nova?

A órbita da Lua inclina cerca de 5° em relação à eclíptica. Na maioria das luas novas a Lua passa acima ou abaixo do Sol. Há eclipse quando a lua nova está perto de um nodo, o ponto em que a órbita da Lua corta o plano da eclíptica.

O que decide se o eclipse é total ou anular?

A distância da Lua à Terra. A órbita é um pouco elíptica. Mais perto da média (perigeu) o tamanho angular da Lua supera o do Sol — a umbra alcança a Terra. Mais longe (apogeu) o disco da Lua é menor: o cone da umbra não chega à superfície e se vê o «anel de fogo».

O comprimento do cone da umbra da Lua é constante?

Não: muda sobretudo com a distância Terra–Lua. Quando a Lua está mais longe, o cone é mais curto. Por isso o vértice da umbra às vezes não alcança a Terra (eclipse anular) e às vezes só a toca — faixa estreita da fase total.

Por que a faixa da fase total na Terra é tão estreita?

A umbra da Lua é um cone que se fecha. À distância de cerca de 380 000 km a seção na Terra tem da ordem de 160–270 km. A penumbra é bem mais larga e dá eclipse parcial numa área grande.

Eclipse solar

A Lua entre o Sol e a Terra: tamanhos angulares dos discos, cones de umbra e penumbra, inclinação da órbita à eclíptica.

Sobre o modelo

O eclipse solar ocorre quando a Lua fica entre o Sol e a Terra e a sombra da Lua cai sobre a Terra. Os diâmetros angulares do Sol e da Lua no céu são quase iguais: θ ≈ D/r (ângulo pequeno), por isso o disco da Lua pode encobrir a fotosfera. As tangentes internas ao Sol e à Lua formam o cone da umbra; as externas — a penumbra. Na umbra o Sol fica inteiro encoberto; na penumbra, só em parte. Se o cone da umbra não chega à Terra (Lua mais longe, no apogeu), vê-se um anel — eclipse anular. A órbita da Lua inclina cerca de 5° em relação à eclíptica, por isso o eclipse não ocorre em toda lua nova, só perto dos nodos. Os corpos são esféricos e as órbitas circulares; a distância Terra–Lua é o controle.

Para quem: Ensino Fundamental e Médio: eclipse solar. Umbra, penumbra e nodos da órbita.

Conceitos-chave

eclipse solar
umbra
penumbra
tamanho angular
eclipse total
eclipse anular
eclíptica
nodos da órbita

Como funciona

O eclipse solar ocorre com a Lua entre a Terra e o Sol. O cone da umbra é a região em que a fotosfera some por completo; a penumbra, onde se vê parte do disco. O controle da distância Terra–Lua mostra se a umbra alcança a superfície (eclipse total) ou se vê um anel. A inclinação da órbita explica por que a maioria das luas novas não dá eclipse.

Fórmulas principais

θ ≈ R / d (ângulo pequeno) Umbra / penumbra: tangentes Sol ↔ Lua, prolongadas até a Terra

Perguntas frequentes

Por que o eclipse solar não acontece em toda lua nova?: A órbita da Lua inclina cerca de 5° em relação à eclíptica. Na maioria das luas novas a Lua passa acima ou abaixo do Sol. Há eclipse quando a lua nova está perto de um nodo, o ponto em que a órbita da Lua corta o plano da eclíptica.
O que decide se o eclipse é total ou anular?: A distância da Lua à Terra. A órbita é um pouco elíptica. Mais perto da média (perigeu) o tamanho angular da Lua supera o do Sol — a umbra alcança a Terra. Mais longe (apogeu) o disco da Lua é menor: o cone da umbra não chega à superfície e se vê o «anel de fogo».
O comprimento do cone da umbra da Lua é constante?: Não: muda sobretudo com a distância Terra–Lua. Quando a Lua está mais longe, o cone é mais curto. Por isso o vértice da umbra às vezes não alcança a Terra (eclipse anular) e às vezes só a toca — faixa estreita da fase total.
Por que a faixa da fase total na Terra é tão estreita?: A umbra da Lua é um cone que se fecha. À distância de cerca de 380 000 km a seção na Terra tem da ordem de 160–270 km. A penumbra é bem mais larga e dá eclipse parcial numa área grande.

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