Eclipse lunar: porque fica a Lua vermelha e porque não acontece em todas as luas cheias?

A Lua cheia vai perdendo o brilho. Uma sombra curva atravessa o disco e, por fim, surge uma tonalidade acobreada. Num eclipse lunar, a Lua atravessa a sombra da Terra. Não tem de desaparecer: alguma luz solar continua a chegar à sua superfície através da nossa atmosfera.

Para compreender o fenómeno, é preciso juntar a posição do Sol, da Terra e da Lua ao percurso da luz no ar. Isso também explica por que razão a maioria das luas cheias passa sem eclipse.

A ordem é Sol – Terra – Lua

Um eclipse lunar só pode ocorrer na lua cheia, quando a Terra fica entre o Sol e a Lua. Mas o alinhamento tem de ser suficientemente preciso para a sombra terrestre atingir a Lua. O guia da NASA sobre eclipses distingue a fase de lua cheia da passagem efetiva pela sombra.

As fases habituais têm outra origem: ao longo do mês vemos diferentes porções da metade lunar iluminada pelo Sol. Não é a sombra da Terra que provoca esse ciclo. O artigo Observar a Lua de dia explica essa perspetiva.

Num eclipse solar, pelo contrário, a Lua encontra-se entre o Sol e a Terra. Uma forma simples de distinguir: eclipse lunar = sombra da Terra na Lua; eclipse solar = Lua à frente do Sol.

Umbra e penumbra: três tipos de eclipse

O Sol apresenta um disco extenso, não um pequeno ponto luminoso. Por isso, a sombra terrestre tem uma região interior escura, a umbra, e outra exterior mais ténue, a penumbra.

Na umbra, a Terra impede por completo a visão direta do disco solar. «Total» descreve, portanto, a posição de todo o disco lunar dentro dessa sombra, não o desaparecimento da Lua. Um eclipse total inclui também fases penumbrais e parciais antes e depois da totalidade.

Como chega luz vermelha à Lua eclipsada?

Parte da luz solar passa junto à orla da Terra e percorre uma longa distância na atmosfera. O ar dispersa mais a luz azul, de comprimento de onda curto, do que a luz vermelha, de comprimento de onda maior. A atmosfera também refrata a luz: desvia o seu percurso, permitindo que uma pequena parte chegue à Lua dentro da sombra terrestre.

A superfície lunar recebe assim uma iluminação solar fraca, filtrada e avermelhada. O Royal Observatory Greenwich explica o papel desta refração atmosférica. A Lua não produz luz vermelha própria, nem a sua superfície fica incandescente.

O pôr do sol oferece uma comparação útil: a luz também atravessa muito ar quando o Sol está baixo. Porque é o céu azul e o pôr do sol vermelho explica a dispersão envolvida.

Nem todas as totalidades têm a mesma cor ou luminosidade. As nuvens e partículas ao longo do percurso atmosférico influenciam o resultado, que pode variar do alaranjado ao cobre escuro. «Lua de sangue» é uma designação popular, não um quarto tipo de eclipse.

Porque não acontece em todas as luas cheias?

A órbita da Lua está inclinada cerca de cinco graus em relação ao plano da órbita terrestre à volta do Sol. Assim, na maioria das luas cheias, a Lua passa acima ou abaixo da sombra da Terra.

Os dois pontos onde os planos orbitais se cruzam chamam-se nodos. Para haver um eclipse lunar, a lua cheia tem de ocorrer suficientemente perto de um deles. A fase não chega: a posição em relação ao plano orbital também precisa de ser adequada. Um desenho plano com três bolas alinhadas esconde esta terceira dimensão essencial.

Uma experiência simples com sombras

Numa divisão pouco iluminada, usa um candeeiro fixo como Sol, uma bola grande como Terra e uma pequena como Lua.

1. Coloca a bola pequena atrás da grande, do lado oposto ao candeeiro.
2. Move-a através da sombra para representar um eclipse lunar.
3. Sobe ou desce ligeiramente a bola pequena. Pode evitar a sombra mesmo continuando do lado da Terra oposto ao Sol.
4. Observa o contorno da sombra. A suavidade da transição também depende do tamanho da fonte luminosa.

O modelo não está à escala. Mostra a sombra e o desvio da trajetória, mas não a cor vermelha: a bola não tem uma atmosfera que refrate a luz. Uma lâmpada vermelha imitaria a cor sem explicar a sua origem.

Preparar uma observação

Para um eclipse concreto, consulta um calendário astronómico com dados para o teu local: que fases serão visíveis, a Lua estará acima do horizonte e qual é o fuso horário indicado? Um eclipse total à escala mundial pode ser visível apenas em parte no teu local se a Lua nascer ou se puser durante o fenómeno. As nuvens e os obstáculos no horizonte também contam.

Podes observar um eclipse lunar a olho nu; uns binóculos ajudam a distinguir o limite da sombra. Para olhar para a Lua, não precisas de óculos de eclipse solar. A observação do Sol exige regras de proteção diferentes.

Anota a hora, a forma da sombra e a cor. Assim será mais fácil distinguir o eclipse das nuvens que passam. Uma Lua alaranjada junto ao horizonte não prova, por si só, que esteja a ocorrer um eclipse.

Situar a Terra e a Lua no espaço

No LiveGlobe 3D podes rodar o globo, ampliar a vista, alternar entre Terra e céu e ativar a vista da Lua no menu espacial. A aplicação web prevê o início de sessão. Usa estas vistas para te orientares no espaço e verifica num calendário astronómico os horários e a visibilidade local do eclipse.

A pergunta essencial é esta: a Lua está apenas do lado da Terra oposto ao Sol ou atravessa realmente a sua sombra? Explora o LiveGlobe 3D e as vistas disponíveis para o teu acesso e relaciona essa imagem espacial com a próxima vez que observares a Lua.