Luna roja y Luna de sangre: la atmósfera terrestre como causa

Eclipse lunar que da una Luna rojiza — **Eclipse de Luna**: el límite de la sombra es nítido a simple vista, pero lo es mucho menos cuando se ve a través de un telescopio como aquí. La Luna roja o Luna de sangre es una Luna que refleja los rayos de luz del Sol que atraviesan la atmósfera terrestre.
Fuente de la imagen: F. Aedo, F. Durán/ESO/VLT (nueva ventana)

Resumen científico

El artículo de Astronoo explica por qué la Luna adquiere un tono rojo durante ciertos eclipses lunares y la Luna roja. Detalla los mecanismos ópticos implicados: refracción, dispersión de Rayleigh y absorción atmosférica. La luz solar que atraviesa la atmósfera terrestre pierde sus componentes azules y violetas, mientras que los rayos rojos y anaranjados son desviados hacia la Luna. Las condiciones atmosféricas, los polvos volcánicos o desérticos modulan la intensidad y el tono observados. El artículo también presenta la escala de Danjon, las diferencias entre eclipses totales y parciales, así como las interpretaciones culturales e históricas de este fenómeno.

¿Por qué la Luna se vuelve roja durante un eclipse lunar?

Este artículo responde a una pregunta en apariencia sencilla: ¿por qué la Luna se vuelve roja durante ciertos eclipses lunares y la Luna roja? La respuesta radica en una sutil mezcla de geometría celeste y óptica atmosférica. Durante un eclipse lunar, la Tierra se interpone entre el Sol y la Luna. La Luna entra entonces en el cono de sombra terrestre. Sin embargo, no desaparece por completo: una parte de la luz solar atraviesa la atmósfera terrestre, donde sufre la refracción, la dispersión de Rayleigh y la absorción por los aerosoles. Las longitudes de onda cortas, azules y violetas, son fuertemente dispersadas y absorbidas, mientras que las longitudes de onda largas, rojas y anaranjadas, son menos desviadas y alcanzan la superficie lunar. La Luna devuelve entonces hacia la Tierra una luz rojiza, a veces cobriza o pardusca. El tono exacto depende de la transparencia de la atmósfera, de la presencia de polvos, cenizas volcánicas o contaminantes. El artículo describe también la escala de Danjon, los eclipses parciales, las variaciones de brillo y las interpretaciones culturales de la Luna de sangre.

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Origen de la Luna roja y de la Luna de sangre

Alineación celeste y sombra terrestre

Un eclipse lunar se produce cuando la Tierra se sitúa exactamente entre el Sol y la Luna, de modo que el cono de sombra terrestre intercepta la trayectoria de la Luna. Este fenómeno solo es posible cuando los tres astros están perfectamente alineados sobre el plano de la eclíptica, es decir, durante una Luna llena. La Luna roja o Luna de sangre resulta de un efecto combinado de geometría y de óptica: aunque la Luna esté sumergida en la sombra de la Tierra, permanece débilmente iluminada por la luz solar refractada y dispersada a través de la atmósfera terrestre.

Dispersión selectiva y filtración atmosférica

Esta luz no es blanca sino rojiza, porque los rayos rojos, de mayor longitud de onda, son menos desviados y menos absorbidos por la dispersión de Rayleigh (dispersión de la luz por las moléculas del aire y las pequeñas partículas). Los fotones azules y violetas, fuertemente dispersados en todas direcciones, se pierden mayoritariamente antes de alcanzar la Luna. Así, solo la componente rojo-anaranjada de la luz solar atraviesa las capas atmosféricas con un ángulo bajo, formando un halo luminoso alrededor de la Tierra que ilumina la superficie lunar.

La dispersión de Rayleigh

La dispersión de Rayleigh es mucho más intensa para las longitudes de onda cortas. La intensidad dispersada varía aproximadamente como \(1/\lambda^4\). En otras palabras, cuanto más corta es la longitud de onda, más eficazmente se dispersa el fotón. Para el azul (unos 450 nm) y el rojo (unos 650 nm), la relación es: \((650/450)^4 \approx 4,4\).

Los fotones azules y violetas, fuertemente dispersados en todas direcciones, son mayoritariamente desviados de su trayectoria inicial antes de alcanzar la Luna. Se marcha en una dirección cualquiera. La probabilidad de que un fotón dispersado se dirija precisamente hacia la Luna es, por tanto, extremadamente baja. Está "perdido" para el haz que alcanza la Luna, aunque siga existiendo en otro lugar, por ejemplo contribuyendo al color azul del cielo.

Influencia de las condiciones atmosféricas

El tono observado depende fuertemente de las condiciones atmosféricas terrestres en el momento del eclipse. Una atmósfera cargada de partículas volcánicas, polvos desérticos o contaminantes antrópicos acentúa la absorción de las longitudes de onda cortas e intensifica la coloración rojo oscuro, a veces hasta el marrón oscuro. Por el contrario, una atmósfera clara y seca da una Luna más luminosa, con tonos anaranjados. Se puede estimar la transparencia atmosférica a partir de la escala de Danjon, una escala empírica que va de L = 0 (Luna invisible, totalmente oscura) a L = 4 (Luna brillante, cobriza y bien visible).

Simbolismo histórico e interpretación cultural

Desde la Antigüedad, la Luna de sangre fascina a las civilizaciones: en muchas culturas, era percibida como un presagio de acontecimientos extraordinarios. Los babilonios veían en ella un signo real, mientras que los chinos interpretaban su tono rojo como un desequilibrio cósmico. Hoy en día, este fenómeno se comprende a la luz de la física atmosférica y de la mecánica celeste, pero conserva su poder estético y simbólico.

Fenómenos ópticos y astronómicos asociados

Refracción, absorción y espectro residual

Durante un eclipse total, la luz solar sufre varios procesos físicos antes de alcanzar la Luna: refracción en la atmósfera terrestre, absorción por los aerosoles y dispersión selectiva de las longitudes de onda cortas. El espectro luminoso que alcanza la superficie lunar está, por tanto, dominado por las componentes rojas y anaranjadas, lo que explica la apariencia apodada Luna de sangre. El tono exacto depende de la distribución de las partículas y del perfil de densidad de la atmósfera atravesada por los rayos solares tangenciales a la Tierra.

Eclipses parciales y variaciones de brillo

Los eclipses parciales no siempre presentan este fenómeno porque solo una parte de la Luna entra en la sombra de la Tierra. La porción que permanece en la penumbra conserva un resplandor plateado debido a la luz solar directa. Estas diferencias de brillo y de tono permiten estudiar la estructura del cono de sombra terrestre y evaluar, de manera indirecta, la claridad de la atmósfera a escala planetaria.

Características típicas de las Lunas rojas durante los eclipses

La siguiente tabla sintetiza las principales características observadas durante los eclipses lunares que dan a la Luna un tono rojo.

Características típicas de las Lunas rojas durante los eclipses
Característica	Valor típico	Comentario
Tono	Rojo a pardusco	Varía según la concentración de polvos y cenizas en la atmósfera
Duración de un eclipse total	~1 a 2 min	Tiempo durante el cual la Luna atraviesa enteramente la sombra de la Tierra
Fase lunar	Luna llena	Un eclipse lunar total solo puede producirse durante la Luna llena
Ángulo de incidencia solar	Variable	Influye en la distribución de la luz refractada sobre la superficie lunar

Referencias

FAQ: Todo lo que hay que saber sobre la Luna roja y los eclipses lunares

¿Qué es un eclipse lunar?

Un eclipse lunar se produce cuando la Tierra se interpone entre el Sol y la Luna. La Luna entra entonces en el cono de sombra o de penumbra de la Tierra. Durante un eclipse total, la Luna está enteramente sumergida en la sombra terrestre, pero permanece débilmente iluminada por la luz refractada por la atmósfera.

¿Por qué la Luna se vuelve roja durante un eclipse?

La luz solar que atraviesa la atmósfera terrestre sufre la dispersión de Rayleigh y la absorción por los aerosoles. Las longitudes de onda cortas, azules y violetas, son dispersadas, mientras que las longitudes de onda largas, rojas y anaranjadas, alcanzan la Luna. Es esta luz rojiza la que da a la Luna su tono de Luna de sangre.

¿Cuál es la diferencia entre la Luna roja y la Luna de sangre?

La Luna roja designa tradicionalmente la Luna llena de abril, cuyo tono enrojecido está vinculado a las condiciones atmosféricas de primavera. La Luna de sangre designa más bien el tono rojo que adopta la Luna durante un eclipse lunar total. Ambos fenómenos implican una dispersión atmosférica, pero sus causas astronómicas difieren.

¿Por qué no todas las Lunas llenas producen un eclipse?

Un eclipse lunar solo se produce si la Luna está alineada con la Tierra y el Sol sobre el plano de la eclíptica. La órbita lunar está inclinada unos 5 grados, por lo que la alineación perfecta es rara. Por eso los eclipses lunares no se producen en cada Luna llena.

¿Qué es la escala de Danjon?

La escala de Danjon es una escala empírica de 0 a 4 que describe la luminosidad y el tono de la Luna durante un eclipse total. L = 0 corresponde a una Luna casi invisible, mientras que L = 4 corresponde a una Luna cobriza y muy luminosa. Depende de la transparencia de la atmósfera terrestre.

¿Se puede predecir el color exacto de una Luna de sangre?

El color exacto depende de las condiciones atmosféricas en el momento del eclipse: polvos, cenizas volcánicas, incendios o contaminantes. Los astrónomos pueden predecir la geometría del eclipse, pero el tono final sigue siendo difícil de predecir con precisión. La escala de Danjon permite, no obstante, clasificar la apariencia observada. Una atmósfera cargada da a menudo un tono más oscuro y pardusco.

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