ESPELEOGÉNESIS: La Formación de Cuevas: enero 2010

Marius van Heiningen
E-mail: mvh@telecentroscyl.net

UNA NOTA PERSONAL.

A los escritores novelistas les encanta usar el tema de la luna para evocar cierto ambiente en la historia con frases como “....la luna creciente bañaba el paisaje en una luz plateada...”, lo que puede aportar mucho al relato. Sin embargo, la descripción de la fase de la luna en relación con la hora o la dirección donde es visible (este, oeste), a menudo es errónea. Como ilustración doy el siguiente ejemplo: un escritor nos ha contado que una historia ocurre en un pueblo al sur de una sierra montañosa y que en cierto momento el protagonista conduce su coche con las montañas a mano izquierda mientras ve la luna creciente a través de parabrisas. En esta situación el protagonista se dirige hacia el este y una luna en estas condiciones siempre está en el oeste y por lo tanto no lo puede ver por los parabrisas. Hace mucho tiempo que tengo ganas de escribir un artículo acerca de las fases lunares y a qué hora y por dónde son visibles.
El principal problema a la hora de abordar este tema consistía en que no sabía muy bien como enfocar el aspecto espeleológico. A menudo, si emprendemos una exploración larga no es extraño que vaya a acabar en plena noche, y, por ello, puede ser útil saber si podemos contar con la luz de la luna independiente del concurso de otras circunstancias imponderables como la niebla, el mal tiempo, etc.). No es lo mismo bajar una montaña sólo con la luz de nuestro frontal (si no se ha agotado ya) o con una luz que baña el paisaje (qué bonito) y que nos alumbra el camino.

INTRODUCCIÓN DEL ARTÍCULO.

La forma de una fase lunar depende del hemisferio desde donde es observado.
De este modo un observador del hemisferio norte, para saber si la luna está en fase creciente o menguante, se puede usar la expresión “la luna miente”, lo que quiere decir que si se puede formar la letra “C” (de crecer) la luna está menguando. Sin embargo, para un observador en el hemisferio sur es válido la expresión “la luna no miente”, porque si se puede formar la letra “C” la luna realmente está creciendo. En este artículo se describen las fases lunares vistas desde el hemisferio norte.
La luna es visible gracias a que su superficie refleja la luz que recibe del sol (la luna no emite luz propia) y cada fase de la luna se distingue por la parte iluminado por el sol que es visible desde la tierra. Por ejemplo, con la luna en su fase llena se podrá ver toda su superficie iluminada y cuando la luna está en el primer cuarto solo veremos la mitad.
Existen cuatro fases de la luna muy conocidas: luna nueva, cuarto creciente (primer cuarto), luna llena y cuarto menguante (último cuarto). Pero los nombres de las otras cuatro fases que se producen entre estas fases “primarias” son mucho menos conocidas, y además dependen de su origen astronómico o astrológico.
Si miramos desde arriba el plano que forma el sistema tierra-luna y el sol (plano de la eclíptica), es decir observando únicamente el polo norte (plano cenital), entonces la luna “gira alrededor de la tierra” en sentido contrario a las agujas del reloj (figura 1). En realidad la luna no gira alrededor de la tierra, sino que ambos giran alrededor del centro de gravedad del sistema tierra-luna, que se encuentra unos 1700 km. por debajo de la superficie de la tierra, por tanto en el interior de la tierra.
En consecuencia, la parte iluminada de la luna que es visible desde la tierra aumentará desde la fase de luna nueva (posición 1 en la figura 2) hasta la fase de luna llena (posición 5), y por lo tanto concluiremos que la luna está creciendo. Del mismo modo, desde luna llena hasta luna nueva la parte visible se disminuirá y por lo tanto diremos que la luna está menguando.

La figura 1 muestra el plano del sistema tierra-luna y el sol (plano de la eclíptica) desde arriba (vista cenital), es decir situándonos en una posición muy por encima del polo norte. La parte visible de la tierra es el hemisferio norte. La luna gira alrededor de la tierra en sentido contrario a las agujas del reloj.

Sobre los nombres de las diferentes fases de la luna no existe unanimidad. Si bien las cuatro fases principales no presentan demasiada variedad: luna nueva o novilunio, cuarto creciente o primer cuarto, luna llena o plenilunio y cuarto menguante o último cuarto, acerca de las cuatro fases intermedias existen múltiples nombres. La tabla 1 muestra algunos nombres encontrados en internet.

posición 1: luna nueva o novilunio
posición 2: luna creciente, luna nueva visible o luna creciente iluminante
posición 3: cuarto creciente o primer cuarto
posición 4: luna gibosa creciente, luna gibosa o luna gibosa iluminante
posición 5: luna llena o plenilunio
posición 6: luna gibosa menguante o luna diseminadora
posición 7: cuarto menguante o último cuarto
posición 8: luna menguante, luna creciente menguante, luna vieja (visible) o luna balsámica

La tabla 1 muestra los múltiples nombres que reciben las diferentes fases de la luna. Las posiciones coinciden con la numeración en las figuras 2 y 3.

En este artículo se usarán los primeros nombres (en negrita) y distinguiremos entre luna creciente (una fase) y el proceso en el cual la luna está creciendo (el aumento de la superficie visible entre luna nueva y luna llena), y del mismo modo se distinguirá entre luna menguante y el proceso en el cual la luna está menguando.

La figura 2 muestra las 8 posiciones de las 8 fases características de la luna. Los números de las figuras 2 y 3 coinciden. Las flechas indican la dirección de la luz solar.

La figura 3 muestra las 8 fases características vistas desde el hemisferio norte de la tierra: luna nueva (1), luna creciente (2), cuarto creciente (3), gibosa creciente (4), luna llena (5), gibosa menguante (6), cuarto menguante (7) y luna menguante (8). Este ciclo se repite cada 28 días.

HORARIO DEL SOL ALREDEDOR DEL EQUINOCCIO DE OTOÑO.

Está claro que las noches en invierno son mucho más largas que las noches en verano, lo que significa que la luna se aprecia más en invierno. Al contrario, en verano la luna creciente y la luna menguante, las dos fases más típicas de la luna (la luna en forma de cuna, como por ejemplo en la canción “Hijo de la luna” de Mecano), son poco visibles.
Las figuras en este artículo muestran un día de 12 horas de sol y por lo tanto también de 12 horas sin sol (11 horas de noche y 1 hora de crepúsculo), lo que representa la situación alrededor de los equinoccios (el 20 de marzo y el 22 de septiembre). Otro aspecto de los equinoccios es que es el único momento en el año que el sol realmente sale en el este y se pone en el oeste. Para poder determinar la hora exacta de las salidas y puestas de cada fase he escogido el 22 de septiembre, porque creo que, por razones del tiempo, hay más excursiones en alta montaña en septiembre que en marzo. Esta elección hace que estamos en horario de verano y por tanto tendremos que añadir una hora extra. Para el meridiano de 0 grados (el meridiano de Greenwich, que en España va desde el Parque Nacional de Ordesa y Monte Perdido hasta Castellón de la Plana) el 22 de septiembre el sol sale a las 8 de la mañana, llega a su máxima altura en el cielo (posición de mediodía) a las 2 de la tarde y se pone a las 8 de la tarde (tiempo aproximado con variaciones de hasta 15 minutos). Para el meridiano de –6 grados (el que pasa por Oviedo y Sevilla) todos los tiempos tienen media hora más. La mayor parte de España se encuentra entre estos dos meridianos o cerca de ellos.
La figura 4 muestra la tierra vista desde arriba. PN es el polo norte y la luz del sol viene de la derecha. La tierra gira en dirección contrario a las agujas del reloj. Un observador que se encuentra en el punto 1 ve el sol en la posición de mediodía (a las 14.00h). El mismo observador se encuentra 6 horas más tarde en el punto 2 y ve como se pone el sol (las 20.00h). El observador se encuentra en los puntos 3, 4 y 5 a las 23.00h, las 2,00h (medianoche solar) y las 5.00h respectivamente, mientras que a las 8.00h puede ver como amanece, con la salida del sol (si todavía está despierto) desde el punto 6.

La figura 4 muestra los puntos donde se encuentra un observador a cierta hora. El punto 1 coincide con el mediodía solar, el punto 2 con la puesta del sol (el ocaso), el punto 4 con la medianoche solar y el punto 6 con la salida del sol (el orto). La hora en los puntos 1, 2, 3, 4, 5 y 6 son las 14.00h, las 18.00h, las 23.00h, las 2.00h, las 5.00h y las 8.00h respectivamente (como la tierra tarda 24 horas en dar la vuelta completa, podemos dividir el círculo que describe este movimiento en ocho partes iguales, siendo equivalente cada parte a 3 horas de las 24 totales). La flecha indica la dirección de la rotación de la tierra. Nota: la medianoche solar es el contrapunto del mediodía solar y no se debe de confundir con la hora de medianoche que son las 12.

HORARIO Y ORIENTACIÓN DE LAS FASES LUNARES.

Un observador situado en el hemisferio norte ve tanto el sol como la luna en el sur, siendo su trayectoria en el cielo la siguiente: este (donde sale) – sureste – sur (posición más alta en el cielo) – suroeste – oeste (donde se pone). Una persona que mira hacia el sur tiene el oeste a su mano derecha y el este a su mano izquierda. En la figura 5 se ve como la persona P tiene la puesta del sol (en el oeste) a su derecha.

La figura 5 muestra las direcciones de visibilidad de una persona que mira hacia el sur. En este caso la persona está mirando en el momento justo de la puesta del sol, y como consecuencia ve el sol en el oeste. Una última observación, la cara de la persona está hacia abajo (sur).

En las figuras 6 a 13 se ha intentado ilustrar el horario y la dirección que hace visibles las fases lunares. En estas figuras se ve el plano del sistema tierra-luna desde arriba y el polo norte está indicado con PN. La luz del sol viene desde la derecha. Un punto rojo indica la posición de una persona P sobre la superficie de la tierra, una línea verde indica el lugar por donde el observador ve la luna y una línea azul indica el lugar por el cual el observador ve el sol.
La figura 6 muestra como esta persona P ve la luna creciente en dirección suroeste (compare las figuras 5 y 6) en el momento del ocaso, que ocurre el 22 de septiembre a las 8 de la tarde. La figura 7 muestra la misma situación, pero cuando la tierra ha rotado 450 y la persona P ve la luna en el horizonte (línea verde). Como la tierra gira 360 grados cada 24 horas, esos 450 equivalen a 3 horas.

La figura 6 muestra la luna creciente. Una persona P que se encuentra justo en la línea que divide el día de la noche puede ver como el sol se pone en el oeste (línea azul). A la luna creciente la puede ver en el suroeste (línea verde). En este momento son las 20.00h.

La figura 7 muestra la misma situación, pero 3 horas más tarde (23.00h). La persona P ve como se pone la luna creciente en el oeste, lo que indica que esta fase solo es visible hasta las once de la noche.

Las figuras 6 y 7 muestran que en septiembre la luna creciente solo es visible entre el suroeste y el oeste y solamente hasta las 11 de la noche. Del mismo modo las siguientes figuras muestran los horarios y direcciones de los demás fases. A partir de la figura 8 se indica la posición de la persona mediante P1 cuando ve la luna por primera vez, y con P2 cuando la ve por última vez. Ver la luna por primera vez puede significar que ya está

La figura 8 muestra la luna en el cuarto creciente. A la puesta del sol (20.00h) la persona (P1) ve la luna en el sur y a la medianoche solar (2.00h) la misma persona (P2) ve como se pone la luna. Lo que indica que el cuarto creciente solo es visible en la primera mitad de la noche.

La figura 9 muestra la luna gibosa creciente. A la puesta del sol (20.00h) la persona (P1) ve la luna en el sureste y a las 5.00h la misma persona (P2) ve como se pone la luna. Lo que indica que la gibosa creciente es visible durante los primeros tres cuartos de la noche y que llega a su altura máxima a las 23.00h.

en el cielo al anochecer o que sale durante la noche. Ver la luna por última vez puede significar que se pone durante la noche o que todavía está en el cielo al amanecer. Si la luna ya está en el cielo al anochecer, la posición P1 está justo en el límite entre día y noche, y la posición P2 está en algún punto de la parte oscura de la tierra. Si la luna sale durante la noche la posición P1 está en algún punto de la parte oscura de la tierra y la posición P2 en el límite de noche y día al momento de amanecer.

La figura 10 muestra la luna llena. A la puesta del sol ( 20.00h) la persona (P1) ve la luna salir en el este y a las 8.00h la misma persona (P2) ve como se pone en el oeste. Lo que indica que la luna llena es visible durante toda la noche y que llega a su altura máxima a las 2.00h.

La figura 11 muestra la luna gibosa menguante. A las once de la noche ( 23.00h) la persona (P1) ve la luna salir en el este y a las 8.00h la misma persona (P2) la ve en el suroeste. Lo que indica que la luna llena es visible durante las últimas tres partes de la noche y que llega a su altura máxima a las 5.00h.

La figura 12 muestra el cuarto menguante. A las dos de la noche (2.00h) la persona (P1) ve la luna salir en el este y a las 8.00h la misma persona (P2) la ve en su máxima altura. Lo que indica que el cuarto menguante solo es visible durante la segunda mitad de la noche y que llega a su altura máxima en el momento del amanecer.

La figura 13 muestra la luna menguante. A las cinco de la noche (5.00h) la persona (P1) ve la luna salir en el este y a las 8.00h la misma persona (P2) la ve en el sureste. Lo que indica que el menguante solo es visible durante la última parte de la noche.

Los horarios, orientación (trayecto de la luna por el cielo) y el momento en que la luna llega a su máxima altura en el cielo (la altura más cerca del cenit indicado como “cenit”) de las fases lunares se ha resumido en la tabla 2.

La Tabla 2 resume la visibilidad de las diferentes fases lunares en septiembre. La columna horario indica cuando la fase es visible, la columna orientación indica el trayecto por el cielo y la columna cenit indica la hora cuando la luna está exactamente en el sur (punto más cercano al cenit)

ALGUNAS OBSERVACIONES ACERCA DE LA TABLA 2.

La luna creciente, el cuarto creciente y la gibosa creciente ya están en el cielo al anochecer (a las 20.00h en septiembre), y durante la noche se ponen. Por lo tanto se puede decir que las fases crecientes se ven principalmente durante la primera mitad de la noche y que cuanto más crecida está la luna más tarde se pone.
La gibosa menguante, el cuarto menguante y la luna menguante salen durante la noche y están en el cielo al amanecer. Por lo tanto se puede decir que las fases menguantes se ven principalmente durante la segunda mitad de la noche y que cuanto más se ha menguado la luna menos tiempo es visible.
Acerca de la orientación se puede decir lo siguiente:
Recordamos que en los equinoccios el trayecto entero de la luna por el cielo es: este - sureste – sur -suroeste – oeste. Si la tabla 2 da por ejemplo como orientación sureste – oeste (gibosa creciente), horario 20.00h – 5.00h. y cenit a las 23.00h, se puede deducir lo siguiente: que a las 8 de la tarde la luna se encuentra subiendo por el sureste, que llega a su punto más alto a las 11 de la noche (en el sur), que a las 2 de la noche está bajando por el oeste y que se pone a las 5 en el oeste. Combinando horario, orientación y cenit se puede hacer la misma deducción para las otras fases lunares.
Los límites de las ocho de la tarde y de las ocho de la mañana están condicionados por la puesta y la salida del sol, y por lo tanto varían según la época del año.
También hay que recordar que durante el horario de invierno el sol sale y se pone una hora antes. De este modo se puede obtener los horarios de alrededor del equinoccio de marzo restando 1 hora a los valores de la tabla 2.
Para conseguir los valores de horario y cenit para el meridiano de 6 grados oeste (-6 grados) solo hay que sumar media hora a los valores de la tabla 2. Los trayectos son los mismos.

CÓMO SABER LA FASE DE LA LUNA QUE HABRÁ POR LA NOCHE.

Cuando uno todavía está en casa preparando la exploración, lo más fácil es buscar la fase y horario exacto en internet (si uno lo tiene disponible). Otra forma de conseguir esta información sería acudir el calendario, en el cual se suelen indicar las fases de luna nueva, cuarto creciente, luna llena y cuarto menguante. Las otras cuatro fases son justamente intermedias, Para explicar pondremos un ejemplo: si el día 11 es luna nueva y el día 18 es el cuarto creciente, entonces la luna creciente es el día 15. Por último, una tercera manera muy fácil de búsqueda de la información sería mirar la noche anterior a la excursión que luna hay.
Si ya estamos en el campo lo mejor es mirar si la luna es visible por el día. Si la luna es visible por la mañana, entonces se trata de luna en estado menguante y si la luna es visible por la tarde se trata del estado creciente. Otra manera más precisa para determinar la fase de la luna es observar si la luna se encuentra por delante (a la derecha) o por detrás (a la izquierda) del sol y medir el ángulo que hay entre la luna y el sol. Esto no debe ser demasiado difícil, porque como buenos espeleólogos que somos, seguro que disponemos de una brújula para medir el rumbo. Si la luna se encuentra por la derecha del sol, se pone antes y por lo tanto será visible durante la segunda parte de la noche y si la luna se encuentra a la izquierda del sol, se pone más tarde y será visible durante la primera parte de la noche. Del ángulo medido entre el sol y la luna, cada 150 equivale a una hora de diferencia entre la puesta de ambos (la explicación es que 24 horas por 15 grados es igual a los 3600 del círculo completo). Proponemos un ejemplo para aclarar lo explicado anteriormente: si la luna se encuentra 500 a la izquierda del sol, entonces la luna será visible durante las primeras 3 horas y 20 minutos de la noche, porque 50º entre 15º son 3,33 horas y como se encuentra a la izquierda se pone más tarde.
Además la parte que es (bien) visible de día es la misma parte que es visible de noche, lo que nos indica directamente de que fase se trata.
Por último observamos que el trayecto que describe la luna en el cielo del invierno, es muy parecido al trayecto que describe el sol en verano (no es exactamente igual porque la órbita de la luna hace un pequeño ángulo con la eclíptica) y viceversa. Por lo tanto en invierno es cuando más alto se encuentra la luna y mejor nos ilumina.

RESUMEN.

Una fase lunar es la parte de la superficie iluminada de la luna visible desde la tierra. La tierra y la luna giran alrededor de su centro de masas común, pero como este centro se encuentra dentro de la tierra se suele decir que la luna gira alrededor de la tierra. Cuando la luna se encuentra entre la tierra y el sol, la cara iluminada de la luna es la opuesta a la que está orientada hacia la tierra y por lo tanto no se puede ver. Esta fase se llama luna nueva. Dos semanas más tarde la luna ha avanzado unos 180 grados por su órbita y la tierra se encuentra entre la luna y el sol. Con la luna en esta posición, desde la tierra se puede observar toda la superficie iluminada de la luna y esta fase se denomina luna llena.
Desde luna nueva hasta luna llena la superficie iluminada visible desde la tierra aumenta progresivamente. Se denomina luna creciente a la fase de la luna en la que es visible el 25% de su superficie, mientras que la fase que deja visible el 50% se le llama cuarto creciente y gibosa creciente a la fase que el 75% visible. Al contrario, entre luna llena y luna nueva el porcentaje de visibilidad disminuye y las fases con 75, 50 y 25 por ciento se llaman gibosa menguante, cuarto menguante y luna menguante respectivamente. La figura 3 muestra las diferentes fases y sus nombres.
Las diferentes fases de la luna solo nos sirven como fuente de iluminación durante la parte de la noche en la cual la luna se encuentra por encima del horizonte, lo que está relacionado directamente con la posición exacta de la luna en su órbita alrededor de la tierra. En una serie de figuras (de la figura 6 a la 13) se describe detalladamente el horario y la dirección en la cual cada fase es visible por una noche alrededor del equinoccio de septiembre. Esta información se ha resumido en la tabla 2. Como resultados más destacados se pueden indicar los siguientes: el primero que la luna en estado creciente se ve principalmente en la primera parte de la noche y en dirección entre el sur y el oeste, el segundo que las fases menguantes se ven principalmente en la segunda parte de la noche y por el sur y el este. Y por último que la luna llena es visible durante toda la noche.
El artículo acaba con algunos aspectos como las diferencias entre verano e invierno, el horario de verano e invierno y cómo se pueden calcular las horas de luz lunar que habrá por la noche, midiendo el ángulo formado entre el sol y la luna.

ESPELEOGÉNESIS: La Formación de Cuevas

domingo, 24 de enero de 2010

DIRECTORIO DE ARTÍCULOS

lunes, 18 de enero de 2010

LAS FASES LUNARES: SU HORARIO Y ORIENTACIÓN