Umbra, penumbra y antumbra

Umbra, penumbra y antumbra de la Tierra e imágenes que podrían verse en algunos puntos de estas áreas (nota: el tamaño relativo y la distancia de los cuerpos mostrados no son a escala).

Umbra (A) y penumbra (B)

La umbra, penumbra y antumbra son tres partes distintas de una sombra, creadas por cualquier fuente de luz después de incidir en un objeto opaco. Suponiendo que no haya difracción, para un haz colimado (como una fuente puntual) de luz, solo se proyecta la umbra.

Estos nombres se usan con mayor frecuencia para las sombras proyectadas por los cuerpos celestes, aunque a veces se usan para describir niveles, como en las manchas solares.

Umbría

Umbra, penumbra y antumbra formaron a través de ventanas y persianas

La umbra (en latín, "sombra") es la parte más interna y más oscura de una sombra, donde la fuente de luz está completamente bloqueada por el cuerpo que ocluye. Un observador dentro de la umbra experimenta una ocultación total. La umbra de un cuerpo redondo que ocluye una fuente de luz redonda forma un cono circular recto. Cuando se ven desde el vértice del cono, los dos cuerpos parecen del mismo tamaño.

La distancia desde la Luna hasta el vértice de su umbra es aproximadamente igual a la distancia entre la Luna y la Tierra: 384 402 km (238 856 mi). Dado que el diámetro de la Tierra es 3,7 veces el de la Luna, su umbra se extiende correspondientemente más lejos: aproximadamente 1,4 millones de km (870 000 mi).

Penumbra

La penumbra (del latín paene "casi, casi") es la región en la que solo una parte de la fuente de luz está oscurecida por el cuerpo oclusivo. Un observador en la penumbra experimenta un eclipse parcial. Una definición alternativa es que la penumbra es la región donde parte o la totalidad de la fuente de luz está oscurecida (es decir, la umbra es un subconjunto de la penumbra). Por ejemplo, la Instalación de Información Auxiliar y de Navegación de la NASA define que un cuerpo en la umbra también está dentro de la penumbra.

Esquema de la sombra de la Tierra, mostrando cómo el cono umbral se extiende más allá de la órbita de la Luna (la Luna es indicada por el punto amarillo).

Umbra de la Tierra, como se ve durante un eclipse lunar parcial

Antumbra

Tránsito de Mercurio delante del Sol, una versión extrema de un eclipse anular. El mercurio es visible como un punto negro debajo y a la izquierda del centro. La zona oscura sobre el centro del disco solar es un solar.

La antumbra (del latín ante, "antes de") es la región a partir de la cual el cuerpo oclusivo aparece completamente dentro del disco de la fuente de luz.. Un observador en esta región experimenta un eclipse anular, en el que se ve un anillo brillante alrededor del cuerpo eclipsado. Si el observador se acerca a la fuente de luz, el tamaño aparente del cuerpo que ocluye aumenta hasta que provoca una umbra completa.