É possível que a sombra da Lua seja um ponto único durante o eclipse solar?

Durante um eclipse solar, a Lua cobre o Sol em alguns lugares da Terra. Agora, o ponto focal está um pouco acima da Terra, então a área das sombras está a cerca de 160 milhas. Na história, a Lua estava um pouco mais próxima da Terra, mas poderia ter havido um tempo em que a área das sombras era apenas um ponto. (provavelmente em alguns lugares, a Terra não é realmente uma esfera perfeita e a órbita da Lua também não é um círculo perfeito).

the-moon solar-eclipse

— Marijn
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Existem eclipses solares anulares ainda hoje. Portanto, é possível, provavelmente é um evento muito mais raro do que um eclipse total, mas possível. Mas o que seria interessante nisso? Só resultaria que apenas em um único ponto da Terra temos um eclipse total.

— peterh - Restabelece Monica 15/09/19

O sol não é uma fonte pontual.

— Wayfaring Stranger,

@WayfaringStranger Se o Sol e a Lua fossem esféricos, a umbra ainda poderia encolher até certo ponto, ignorando a difração.

— uhoh

@uhoh Sim, teorema fundamental do cálculo e tudo, mas não será em nenhum lugar que poderemos ver. Penumbra é uma bainha paralela ao redor da umbra. Esse ponto pode estar a uma distância diferente do ponto umbra. Muito cedo na manhã aqui para ter certeza.

— Wayfaring Stranger

@WayfaringStranger se o sol fosse uma fonte pontual, nunca haveria uma penumbra e nunca haveria um único ponto umbra. Não sei por que você sentiu a necessidade de mencionar que o sol não é uma fonte pontual.

— Ingolifs 17/09/19

Respostas:

O que você está chamando de ponto focal é o fim da umbra, o ponto no qual a umbra muda para o antumbra. Em um eclipse solar total, esse ponto está abaixo e não acima da superfície da Terra. Um eclipse anular ocorre quando esse ponto está acima da superfície da Terra. A Lua parece ser menor que o Sol, deixando um anel ininterrupto do Sol que parece cercar a Lua.

Existem alguns eclipses solares que passam de anular para total e de total para anular. Um ponto na superfície da Terra está exatamente no final da umbra naqueles momentos de transição no tempo. Neste ponto do espaço e do tempo, a Lua parecerá exatamente do mesmo tamanho e exatamente alinhada com o Sol.

— David Hammen
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Para ser justo, os efeitos de difração (relacionados ao comprimento de onda, não atmosféricos) nunca permitirão uma sombra matemática "pontual".

— Carl Witthoft 16/09/19

Não será uma sombra "pontual", mesmo sem difração; haverá um único ponto de escuridão máxima e gradualmente diminuirá a luminosidade.

— user253751

@immibis bem, sempre teremos um único ponto de escuridão que gradualmente se reduz à luz, mesmo em um profundo eclipse total - por causa da dispersão atmosférica da luz (pelo menos é um ponto único em um clima idealmente claro: as nuvens podem introduzir vários mínimos) . A realidade é confuso ...

— Ruslan

Quão grande é esse ponto único de escuridão? Isso é teoricamente zero / invisível ou um pouco maior / um ponto real?

— Marijn

@ Marijn A pergunta está perguntando sobre a possibilidade de que seja um ponto real de tamanho teoricamente zero. Se for maior que tamanho zero, não é essa a situação que a pergunta está sendo feita.

— user253751

À medida que a órbita excêntrica da Lua em torno da Terra a aproxima cada vez mais, os atuais eclipses solares podem ser totais ou anulares. Alguns são eclipses híbridos : total ao longo da parte do meio-dia do caminho e anular próximo ao final do nascer ou pôr do sol. Isso acontece principalmente devido à curvatura da superfície da Terra e parcialmente devido à excentricidade orbital da Lua.

Os eclipses solares no século XXI são cerca de 34% parciais, 32% anulares, 30% total e 3% híbridos. À medida que milênios de efeitos das marés aumentam a órbita da Lua, haverá mais eclipses anulares e menos eclipses totais. Os eclipses híbridos ocorrerão esporadicamente, enquanto o total de eclipses for possível.

Eclipse híbridos ocorreu em 2005/04/08 e 2013/11/03 e irá ocorrer em 2023/04/20 e 2031/11/14 . Nos mapas de Espenak, o caminho central é azul onde total e vermelho onde anular. Em um ponto de transição anular / total, a magnitude do eclipse é de 1,00 e um observador vê um "anel de diamante" girar de um lado para o outro.

— Mike G
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e quanto ao resto 35%? Como são chamados?

— Ev.

@ Ev.Kounis Parcial.

— Mike G

É possível que a sombra da lua seja um ponto único durante o eclipse solar?

~~Não, porque a lua não é redonda.~~ Sim. Eu tenho que modificar minha resposta depois de ler o (s) comentário (s) de IlmariKaronen abaixo. Matematicamente, a umbra pode entrar em colapso para um segmento de linha, arco ou outra forma 1D curta, ou para dois ou mais pontos, mas não é provável que uma Lua com cratera aleatória.

As imagens abaixo são capturas de tela do vídeo muito legal da NASA Goddard Tracing the Solar Eclipse 2017 . Eles foram usados na sombra da Lua não poderiam ser assim - não é? .

insira a descrição da imagem aqui

Em esta resposta eu calcular o GIF mostrado abaixo, que ilustra que os restos mortais de não circularidade e não encolher. Se a não circularidade da Lua é de 10 km, então a umbra não pode ser menor do que aproximadamente esse tamanho antes de começar a receber luz dos vales que atingem o centro do ponto.

No entanto , mesmo que fosse irregular, o último pedaço de umbra provavelmente terminaria como um ponto, embora não caia exatamente no centro da linha Sol-Terra.

GIF (lento):

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— uhoh
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O momento em que "você começa a receber luz dos vales que atingem o centro do ponto" é quando o eclipse deixa de ser total. Pouco antes desse momento, (quase com certeza) haverá exatamente um ponto na superfície da Terra onde o eclipse ainda é total, ou seja, onde todo o disco do Sol ainda é (apenas mal) eclipsado pela Lua. E isso acontecerá independentemente da forma e tamanho da Lua (e do Sol!), Desde que sejam tais que os eclipses total e anular sejam possíveis.

— Ilmari Karonen

... A única ressalva menor é que, se a forma da Lua estivesse suficientemente longe da ronda, a umbra poderia, em teoria, se dividir em duas ou mais partes antes de desaparecer completamente. Geralmente essas partes ainda desaparecem em momentos diferentes, portanto ainda há um momento em que a umbra consiste em um único ponto. Mas se a forma da Lua (e a topografia da superfície da Terra) fosse cuidadosamente ajustada, você poderia, em princípio, fazer a umbra encolher para dois ou mais pontos separados que desaparecem (quase) simultaneamente. Mas não acredito que essa coincidência seja possível na prática.

— Ilmari Karonen 16/09/19

@IlmariKaronen hmm ... ok, sim está certo! Matematicamente, poderia ser um segmento de linha curta, ou dois ou mais pontos idênticos, mas as chances de isso acontecer de uma lua com cratera aleatória são essencialmente zero. Vou fazer uma edição, obrigado por apontar isso! Ya, postamos ao mesmo tempo ;-)

— uhoh