El misterioso efecto Allais en los eclipses de Sol (II)
Jorge Sanz Forcada
Hace unos días estuvimos explicando en otra entrada de la Bitácora en qué consistía el efecto Allais, según el cual se han observado en algunos eclipses de Sol anomalías en el movimiento del Péndulo de Foucault (ya sea aumentando su período de oscilación o cambiando el ángulo de rotación de su plano de oscilación), o una disminución de la gravedad, medida con gravímetros, de unas 6 partes en 1000 millones, un efecto muy pequeño y por tanto difícil de medir sin la instrumentación apropiada. Pues bien, hoy comentaré algunas de las hipótesis que se plantean para explicar el efecto Allais.
Si hacemos una aproximación científica al efecto lo primero en lo que pensamos es en qué fuerzas intervienen en un Péndulo de Foucault. Éstas son la gravedad (una fuerza «real») y la aceleración de Coriolis (una fuerza «inercial»). Las fuerzas inerciales son fuerzas que no son reales sino que se producen por el efecto de un movimiento. Por ejemplo, cuando damos una curva a una velocidad más alta de lo debido, tendemos a salirnos de la curva por la parte exterior: esta es la fuerza centrífuga, una fuerza inercial que se debe al movimiento circular que hacemos. Lo mismo pasa con la Fuerza de Coriolis, que se debe a la rotación terrestre. Por tanto tenemos que pensar que durante un eclipse hay algo que afecta a la gravedad o a la aceleración de Coriolis. En 1997 un grupo de científicos chinos fueron a medir a África los cambios de la gravedad durante un eclipse, detectando que ésta disminuía justo al principio y al final del eclipse, manteniéndose normal durante la totalidad.
La hipótesis que más se ha manejado para explicar el efecto Allais sería el «gravitational shielding» (apantallamiento gravitacional). Es decir, la Luna no sólo taparía la luz del Sol, sino también las ondas gravitacionales que vienen del Sol. Así haría que la gravedad disminuyese un poco en el lado de la Tierra que ve el eclipse, y aumentaría en el lado opuesto del Planeta. La presión de radiación produciría un efecto parecido, pero en este caso es fácil ver que no es un efecto suficientemente importante. En cualquier caso, si se trata de un efecto de apantallamiento gravitacional, éste se debería ver también en los satélites que sufren el eclipse de la Tierra al pasar por detrás de la misma. Sin embargo se sabe que al medir la acelareación de la gravedad con una precisión 10000 veces superior, en los satélites no se nota ningún efecto en su gravedad, por lo que quedaría descartado el efecto de apantallamiento gravitacional.
También se han buscado explicaciones más «mundanas» para las anomalías, y serían efectos con base física clásica que podrían producir estas anomalías de forma indirecta. Algunas son realmente curiosas:
- El notable incremento de trafico de personas en los momentos de comienzo y final del eclipse produciría pequeños movimientos sísmicos (terremotos) que serían suficiente para explicar algunas de estas variaciones si el modelo es correcto. Aunque durante un tiempo este rocambolesco efecto fue bastante aceptado, hay medidas que se han hecho a varios kilómetros de la carretera más cercana, por lo que invalidaría la explicación.
- La caída de temperatura producida por la llegada súbita del eclipse en toda la atmósfera situada encima del lugar de medidas provocaría un cambio de presión por el movimiento de vientos entre la zona de la Tierra «eclipsada» y la que no está en el eclipse. Este fenómeno es parecido a los vientos que se producen en la puesta de Sol por la diferente temperatura entre el lado de día y de noche de la Tierra (inestabilidades baroclínicas), pero el efecto sería mucho mayor porque en las puestas de sol afecta solo la atmósfera más cercana a la superficie. Este cambio de presión justificaría a diferencia observada en los gravímetros. Aunque esta explicación no es fácilmente descartable, esto explicaría sólo las medidas de gravimetría, pero no las de los cambios en los ángulos o períodos de péndulos.
- Durante el eclipse habría un enfriamiento del suelo en la zona de la Tierra siendo eclipsada, produciendo corrientes de aire locales. Pero esta explicación tiene poco fundamento, porque fallaría en los casos en que el eclipse se produce en una zona nublada (en esos casos el cambio de temperatura llega con media hora de retraso. Además este efecto debería verse también sin eclipses, al pasar de la noche al día y viceversa.
- Durante un eclipse parece que se han registrado algunos cambios en el campo magnético terrestre del orden de 10 nT. Aunque este sería un efecto interesante a considerar, la realidad es que este tipo de cambios tan pequeños se producen también durante un día sin eclipses, por lo que es improbable que explique el fenómeno.
Este interesante artículo (en inglés y muy especializado) explica por qué estas alternativas no son válidas.
Otra explicación relacionada con la refracción de la luz por la Luna (debido a la Teoría General de la Relatividad, como una lente gravitacional) se ha propuesto hace pocos meses para justificar las anomalías (de nuevo os refiero a este artículo muy especializado y también en inglés). Los rayos del Sol se verían refractados al pasar cerca de la Luna por su masa, un efecto ya observado en el paso de Mercurio detrás del Sol hace años, pero que no es fácil de trasladar al caso de estos eclipses. Para ello el autor involucra no sólo la relatividad sino también quantos gravitacionales. Con todo la solución propuesta trae conflictos con otros experimentos, de modo que habrá que esperar a tener mejores medidas del efecto Allais.
Esta animación muestra los datos obtenidos por Allais en 1954 (eje X sería el tiempo, eje Y sería el ángulo de azimut del péndulo, por tanto la rotación de su plano de oscilación. El aumento de este ángulo durante el eclipse es evidente.
Desde la antigüedad es sabido que los eclipses repiten su frecuencia en un ciclo de algo más de 18 años (conocido como «Ciclo de Saros»), que es el periodo que tarda la Luna en ocupar las mismas posiciones de referencia respecto a Sol y Tierra, pero cuando la Tierra habrá girado 120 grados respecto de su eclipse homólogo (por tanto aproximadamente una vuelta entera al cabo de 3 ciclos, encontrándose el eclipse casi en la misma zona del planeta). Desde el eclipse observado por Allais en 1954 hasta 2008 habrán transcurrido 3 ciclos de Saros y será posible repetir el experimento de Allais en las condiciones más similares posibles, pero midiendo con mucha mejor precisión todos los efectos laterales (clima, seismos, etc) que pudieran tener relación con el eclipse.
Sin embargo aquí no acaban los fenómenos que desafían la ley de la Gravedad de Newton. Otro día explicaremos la extraña anomalía de la nave Pioneer. Podéis encontrar más información en la página de NASA sobre el efecto Allais, antes del eclipse de 1999 y en esta otra, después del eclipse.
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