Acervo textual da Revista AstroNova
Edição 18 — páginas 1 a 20
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Assuntos identificados: planeta, terra, planetas, órbita, superfície, plutão, celeste, atmosfera, solar, velocidade.
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REVISTA DE DIVULGAÇÃO DE ASTRONOMIA E CIÊNCIAS DA NATUREZA ATIVIDADES NA ESTAÇÃO ESPACIAL INTERNACIONAL AGENDA DOS LANÇAMENTOS ESPACIAIS Tour pelo Sistema Solar As luas de Netuno Ano 05 - Nº 18 - Junho/2018 Astronáutica Noções de Mecânica Orbital OLIVINAS O significado astrobiológico deste minerais OLIVINAS O significado astrobiológico deste minerais Tour pelo Sistema Solar Planetas Anões: Plutão Planetologia Os vários tipos de planetas INICIANDO-SE NA OBSERVAÇÃO DO CÉU OLIVINAS O significado astrobiológico deste minerais OLIVINAS O significado astrobiológico deste minerais AS CAUSAS ASTRONÔMICAS DAS ESTAÇÕES DO ANO
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Editores: Rafael Cândido Junior [email protected] Wilson Guerra [email protected] Redatores: Bruno Nascimento-Dias [email protected] Maria B. de Andrade [email protected] Rafael Cândido Junior [email protected] Wilson Guerra [email protected] Arte e Diagramação: Wilson Guerra [email protected] Astrofotos: Bruno Bonicontro Newton Cesar Florencio Chegamos na metade de 2018! Muitas novidades vieram e ainda virão. A NASA lançou a sonda de solo InSight, que chegará em Marte do fim do ano. Ela irá fazer estudos in loco no planeta vermelho, e poderá analisar alguns metros do subsolo do local onde pousar. Já o telescópio espacial James Webb (NASA/ESA), que deveria ser lançado este ano, ficou para 2020. Ele será um honroso substituto do famoso telescópio espacial Hubble, e procurará exoplanetas! Enquanto isso nós, aqui na Terra, disponibilizamos a edição n. 18 da AstroNova. Nesta edição o Tour pelo Sistema Solar começa uma série de pequenos textos sobre os planetas anões. E tratará agora do mais famoso deles: Plutão. Rafael Cândido faz duas contribuições à esta edição: uma breve e clara explanação sobre as causas da estações do ano - que são astronômicas - e um aprofundado material sobre os tipos de planetas que as Ciências Planetárias concebem hoje, graças, em grande medida, à pesquisa destinada aos exoplanetas (planetas de outros sistemas). Bruno Nascimento-Dias e Maria Beatriz nos trazem um artigo interessantíssimo que envolve um belo mineral verde - a olivina - e suas implicações astrobiológicas. Estes minerais comuns na Terra também estão presentes em Marte! Eu trago para esta edição uma introdução à observação astronômica - com a intenção de ajudar o iniciante - e mais ao final uma abordagem introdutória sobre Mecânica Orbital, esta desafiadora arte de mandar naves ao espaço! Uma ótima leitura a todos! Wilson Guerra GCAA AstroNova . N.18 . 2018 EXPEDIENTE EDITORIAL Capa: Arp 273 Galáxias em interação Wilson Guerra GCAA Wilson Guerra GCAA
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SUMÁRIO Tour pelo Sistema Solar PLANETAS ANÕES: Plutão 07 13 17 Iniciando-se na observação do céu Os movimentos da esfera celeste Ano 5 | Edição nº 18 | 2018 10A causa das estações do ano 23 Planetologia Os diferentes tipos de planetas O significado astrobiológico das olivinas 33 Astronáutica Noções básicas de mecânica orbital
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Principais Lançamentos do TrimestrePrincipais Lançamentos do Trimestre ASTRONÁUTICA Foguete: Pegasus XL (Orbital ATK) Carga: ICON - Ionospheric Connection Explorer, da NASA Local: base das Ilhas Marshall Data: 14/06/2018 Foguete: Falcon9 (SpaceX) Carga: SES 12 satélite de comunicação Local: Cabo Canaveral Data: 04/06/2018 Foguete: Falcon9 (SpaceX) Carga: teste com futura cápsula tripulada Dragon v2 Local: Centro Espacial Kennedy Data: agosto/2018 Foguete: Atlas 5 (ULA) Carga: teste da cápsula tripulada CTS-100 da Boeing Local: Cabo Canaveral Data: 27/08/2018 CHINACHINA Foguete: Longa Marcha 2C sensoriamento remoto Local: Base de Taiyuan Data: junho/2018 Carga: PRSS 1 - satélite de Foguete: Longa Marcha 3A meteorológico geoestacionário Local: Base de Xichang Data: junho/2018 Carga: Fengyun 2H - satélite ESTADOS UNIDOS ESTADOS UNIDOS Foguete: Soyuz (RKK Energiya) Carga: Progress 70P - mantimentos e equipamento para a ISS Local: Cosmódromo de Kourou Data: 10/07/2018 Foguete: Soyuz FG (RKK Energiya) Tripulação 55-S da Estação Espacial Internacional Local: Cosmódromo de Baikonur Data: 06/06/2018 RÚSSIARÚSSIA
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Foguete: H-2B Carga: HTV 7 - cargueiro com equipamentos para ISS Lançamento: Centro de Tanegashima Data: 16/08/2018 JAPÃOJAPÃO Foguete: H-2A Carga: IGS Radar 6 - satélite de reconhecimento por radar Lançamento: Centro de Tanegashima Data: 11/06/2018 Principais Lançamentos do TrimestrePrincipais Lançamentos do Trimestre ASTRONÁUTICA Foguete: ARIANE 5 (ArianeSpace) Carga: Galileo 23-26 - satélites de posicionamento global Local: Base de Kourou Data: 25/07/2018 Foguete: Vega (ArianeSpace) Carga: Aeolus da ESA - traçará perfis de ventos em escala global Local: Base de Kourou Data: 21/08/2018 EUROPAEUROPA NOVA ZELÂNDIA NOVA ZELÂNDIA Foguete: Electron (Rocket Lab) Carga: 2 cubsats (meteorologia/rastreamento) e um pequeno satélite de sensoriamento Local: península Mahia Data: 22 ou 23/06/2018
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Principais atividades - março a maio/2018Principais atividades - março a maio/2018 Próxima Expedição - Soyuz MS-09 (06/06/2018)Próxima Expedição - Soyuz MS-09 (06/06/2018)Tripulação atualTripulação atual Estação Espacial Internacional (ISS)Estação Espacial Internacional (ISS) ASTRONÁUTICA Astronautas Drew Feustel e Ricky Arnold atualizaram equipamentos e consertaram pequeno vazamento de amônia no segmento americano da Estação. Astronautas Drew Feustel e Ricky Arnold atualizaram equipamentos e consertaram pequeno vazamento de amônia no segmento americano da Estação. Experimentos de combustão em ambiente de microgravidade (clique para ver vídeo) Experimentos de combustão em ambiente de microgravidade (clique para ver vídeo) Tripulação da Estação entra no ritmo da Copa do Mundo Tripulação da Estação entra no ritmo da Copa do Mundo JAXA (Agência Espacial Japonesa) testa o JEM, um robô-câmera flutuante JAXA (Agência Espacial Japonesa) testa o JEM, um robô-câmera flutuante
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15º Encontro Paranaense de Astronomia 7 a 9 de Setembro Sarandi - PR EPAST 2018 Palestras Seminários Minicursos Pôsters Mais informações em www.epast.com.br Palestras Seminários Minicursos Pôsters Organização ENVIO DE PROPOSTAS PARA APRESENTAÇÃO DE TRABALHOS ATÉ 30/JUNHO ENVIO DE PROPOSTAS PARA APRESENTAÇÃO DE TRABALHOS ATÉ 30/JUNHO INSCRIÇÕES ABERTASINSCRIÇÕES ABERTAS
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PLUTÃO, O DEUS DO INFERNOPLUTÃO, O DEUS DO INFERNO Durante muito tempo considerado o planeta menor, mais frio e mais distante do Sol, Plutão também pode ser o maior de um grupo de objetos que orbita em uma região semelhante a um disco além da órbita de Netuno, chamada Cinturão Kuiper. Essa região distante consiste em milhares de mundos gelados em miniatura, com diâmetros de pelo menos mil quilômetros, e também se acredita que seja a fonte de alguns cometas. Depois da redefinição da União Astronômica Internacional, Plutão passou a ser classificado como planeta- anão, e se tornou a principal referência para esse novo conceito de objeto astronômico. Descoberto pelo astrônomo americano Clyde Tombaugh em 1930, Plutão leva 248 08 anos para completar a órbita ao redor do Sol. A mais recente aproximação de Plutão do Sol ocorreu em 1989. Entre 1979 e 1999, a órbita altamente elíptica de Plutão o deixou mais próximo do Sol que Netuno, oferecendo raras oportunidades para se estudar esse pequeno mundo distante e frio e sua companheira, a lua Caronte, a partir da Terra. A maior parte do que sabíamos sobre Plutão surgiu a partir do final dos anos 70, através de observações feitas em terra pelo Satélite Astronômico Infravermelho (IRAS) e pelo Telescópio Espacial Hubble. Muitas das principais perguntas sobre Plutão, Caronte e os limites externos do Sistema Solar começarão a ser respondidas com observações mais próximas da sonda espacial New Horizons, da NASA. Plutão e Caronte orbitam o Sol em uma região em que pode haver uma população de centenas ou milhares de corpos semelhantes, que se formaram no início da história do sistema solar. Esses objetos também são citados como objetos trans- netunianos, objetos do Disco Edgeworth-Kuiper ou anões gelados. Plutão tem cerca de dois terços do diâmetro da Lua da Terra, e pode ter um núcleo rochoso cercado por um manto de água gelada. Devido à menor densidade, sua massa tem cerca de um sexto da da nossa Lua. Plutão parece ter na superfície uma camada brilhante de metano, nitrogênio e monóxido de carbono gelados. Quando Um Tour pelo Sistema Solar SISTEMA SOLAR PLANETAS ANÕES
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está próximo do Sol, esse gelo derrete, sobe e temporariamente forma uma fina atmosfera, com uma pressão equivalente a 1 milionésimo da da Terra. A baixa gravidade de Plutão (cerca de 6% da terrestre) faz sua atmosfera ser muito mais extensa em altitude que a de nosso planeta. Como a órbita de Plutão é muito elíptica, o planeta torna-se muito frio durante os anos em que se distancia do Sol. Nessa época, a maior parte da atmosfera congela. Em 1978, os astrônomos americanos James Christy e Robert Harrington descobriram que Plutão tem uma lua, que batizaram de Caronte. Ela tem quase a metade do tamanho de Plutão e compartilha a mesma órbita. Plutão e Caronte são, portanto, basicamente um planeta duplo. A superfície de Charonte é coberta de água suja gelada e não reflete tanta luz quanto a de Plutão. Apenas uma espaçonave já se aproximou de Plutão, a sonda New Horizons. A NASA a enviou em 2006 para estudar tanto Plutão quanto AstroNova . N.18 . 2018 09 a região do Cinturão Kuiper. A nave sobrevoou plutão em 2016. Como Plutão é muito pequeno e distante, é difícil observá-lo da Terra. No final dos anos 80, Plutão e Caronte passaram na frente um do outro diversas vezes durante vários anos. Observações desses raros eventos permitiram que astrônomos fizessem mapas aproximados de cada corpo celeste. Desses mapas descobriu-se que Plutão tem calotas polares, assim como grandes manchas escuras próximas de seu equador. Mas as imagens enviadas pela New Horizons em 2016 revelaram que Plutão possui um relevo muito mais complexo e intrigante do que se poderia imaginar. www.nasa.gov Tradução: Luiz Roberto Mendes Gonçalves, com atualizações PLUTÃO Plutão: dados-chaves · Distância do Sol: 5.906.380.000 km 3 · Raio equatorial: 1,151 x 10 km 9 3 · Volume: 6,39 x 10 km 22 · Massa: 1,3 x 10 kg 7 · Área: 1,665 x 10 km2 2 · Gravidade: 0,81 m/s · Temperatura: de -233 a -223°C · Atmosfera: metano e nitrogênio O complexo relevo plutoniano, revelado pela sonda New Horizons, da NASA.
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Um dos erros mais comuns, cometidos até mesmo por profissionais da mídia televisiva é afirmar que as estações do ano são causadas pela proximidade da Terra em relação ao Sol. Neste artigo, vamos aprender de forma didática qual a causa das estações do ano. VETOR DE POYNTING O Sol, sendo uma estrela, emite ondas eletromagnéticas nas mais variadas freqüências, desde os raios-X até as ondas de rádio. Toda onda eletromagnética é resultante de um campo elétrico e um campo magnético e transporta energia. Esta energia é proporcional aos campos elétrico e magnético PLANETA TERRA e tem direção e sentido da propagação da onda, ou seja, a energia é definida não apenas por sua intensidade, mas também apresenta uma direção e sentido. Este 'vetor-energia', denominado vetor de Poynting (em homenagem ao seu descobridor, o físico inglês John Henry Poynting, século XIX) pode ter seus efeitos entendidos com o uso de uma lanterna e um pedaço de cartolina. Numa sala escura, mantenha uma lanterna em frente a um pedaço de cartolina mantido perpendicularmente ao sentido de propagação da luz (figura 1). Nota-se que a luz ilumina uma determinada área com uma certa intensidade. Se a cartolina for inclinada em 20° em relação à posição anterior (figura 2), a área Entendendo a causa das estações do ano Fig. 1 - Superfície da cartolina perpendicular ao fluxo de luz.Fig. 2 - Superfície da cartolina inclinada em 20° em relação a vertical. Entendendo a causa das estações do ano 10
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AstroNova . N.18 . 2018 Terra ao Sol não é o fator que causa a mudança das estações. O eixo de rotação da Terra encontra-se inclinado em relação à perpendicular do plano da órbita em aproximadamente 23°. Assim, ao longo de sua órbita, diferentes áreas da Terra estarão perpendiculares ao fluxo de energia solar. Em diferentes épocas do ano, uma mesma área na Terra recebe diferentes intensidades de energia solar devido à inclinação do eixo de rotação. Estas variações alteram a quantidade de energia recebida por área (como no exemplo da lanterna) e consequentemente alteram as temperaturas e a duração onde a mesma intensidade luminosa é aplicada aumenta. A intensidade da luz não se alterou, pois a fonte é a mesma. Entretanto a área onde esta intensidade é distribuída aumentou. Assim, cada unidade de área recebe menos energia. INCLINAÇÃO DO EIXO DE ROTAÇÃO DA TERRA A órbita da Terra em torno do Sol é uma elipse com excentricidade muito baixa. Podemos entender a excentricidade como uma medida do quanto um círculo foi 'amassado' para se tornar uma elipse (se a excentricidade é zero, temos um círculo). Assim, a variação da distância da do dia, causando variações climáticas e nos ciclos de fauna e flora. Na região entre os paralelos Trópico de Capricórnio e de Câncer, o Sol fica a pino (zênite), duas vezes por ano. Sobre essas linhas, localizadas no paralelo 23° 26' 16'', o Sol fica a pino apenas uma vez por ano (21 de junho no trópico de Câncer e 21 de dezembro no trópico de Capricórnio). As linhas do Círculo Polar Ártico e Antártico definem a região da Terra onde no período do inverno haverá pelo menos um dia no qual o sol não irá nascer. Rafael Cândido Jr. é membro fundador do grupo Arcturus. É graduado e mestre em Engenharia Química (USP) e doutorando em Engenharia Aeroespacial (ITA). A inclinação do eixo de rotação da Terra permance invariante ao logo do ano 11
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Educação científica 24 horas por dia! Biologia, Ecologia, Geologia, Astronomia, Evolução, Genética e muito mais! Educação científica 24 horas por dia! Biologia, Ecologia, Geologia, Astronomia, Evolução, Genética e muito mais! www.facebook.com/academiadecienciasnaturaiswww.facebook.com/academiadecienciasnaturais Academia de Ciências Naturais Academia de Ciências Naturais Academia de Ciências Naturais Academia de Ciências Naturais
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13 O SIGNIFICADO ASTROBIOLÓGICO DAS OLIVINAS EM METEORITOS E AMBIENTES MARCIANOS O SIGNIFICADO DAS EM METEORITOS E AMBIENTES MARCIANOS ASTROBIOLÓGICO OLIVINAS Em nosso planeta, rochas e minerais são ferramentas imprescindíveis para a compreensão de sua história. Geociências como geologia, mineralogia, estratigrafia e geoquímica permitem-nos estimar a idade da Terra e compreender sua evolução planetária. Do mesmo modo, outros planetas rochosos, como Marte, também poderiam ser cuidadosamente estudados a partir de técnicas geológicas. Porém, essa sugestão surge com um óbvio empecilho: como poderíamos fazer isso estando tão distantes? Esse é um desafio que vem sendo enfrentado pelos cientistas ao longo dos últimos anos. Através de sondas, telescópios e rovers, tem sido cada vez mais fácil obter dados acerca do planeta vermelho. Porém, apesar de termos aprendido muito sobre suas características geológicas e história, as lacunas em nosso conhecimento certamente excedem o que entendemos. Outro meio de se obter informações sobre a geologia de Marte é através da análise de meteoritos marcianos. Basicamente, meteoritos podem ser definidos como sendo fragmentos geológicos extraterrestres que conseguem atravessar a atmosfera terrestre e que caem sobre a superfície da Terra, por terem tamanho e resistência suficientes para sobreviver à queima como ASTROBIOLOGIA
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Olivina (à esquerda) e serpentina. Minerais que, de alguma forma, tem na água líquida um componente químico importante na sua formação. 14 AstroNova . N.18 . 2018 meteoro. Atualmente, existem mais de 100 meteoritos marcianos catalogados, dentre eles, alguns especialmente famosos, como os meteoritos Zagami e o ALH 84001. De modo geral, ao estudar essas rochas extraterrestres por meio de técnicas analíticas (raios X, infravermelho e outras), é possível determinar quantitativa e qualitativamente sua composição química. E, com base nesses resultados, é possível fazer inferências acerca dos minerais presentes nessas rochas. Muitos dos minerais detectados nessas amostras são de grande interesse para a Astrobiologia, a ciência que estuda a origem, a evolução e a distribuição da vida no universo, pois podem funcionar como marcadores de determinadas transformações físico- químicas que teriam acontecido em determinado momento na história evolutiva de Marte. Dentre esses processos, incluem-se potenciais reações químicas com o envolvimento de água. Neste sentido, exemplos de minerais já detectados na superfície marciana são as olivinas e as serpentinas. Figura 1 - Região com alta concentração de Olivina mapeada em Marte obtida através de dados da sonda espacial OMEGA. Fonte: Mustard et al., 2005
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AstroNova . N.18 . 2018 15 As olivinas formam um grupo de minerais que frequentemente se apresentam na cor verde- oliva. Seus membros são silicatos de ferro ou magnésio e, neles, as quantidades desses dois elementos variam de mineral para mineral. Exemplos notáveis de minerais desse grupo são a fosterita (Mg2SiO4) e a faialita (Fe2SiO4). Frequentemente, as olivinas resultam do metamorfismo da serpentina. As serpentinas, por sua vez, formam um grupo de minerais cuja composição química de seus membros é sempre próxima de MgSiO(OH). Nesse 325 4 processo, é notável o fato de que são liberadas moléculas de água como produto dessa reação. A seguir, uma possível reação de formação da fosterita que, além de água, possui o mineral talco como um produto: Há diversas áreas ricas em olivina na crosta de Marte como apresentado na Figura 1. Mas será que isso significa que deveríamos esperar encontrar água líquida em sua superfície como produto da formação desse mineral? Não exatamente. Nos dias de hoje, acredita-se que água líquida não seja estável na superfície marciana, devido a condições ambientais desfavoráveis. Entre essas condições, é possível elencar a fotodissociação, que ocorre devido à atmosfera marciana ser extremamente rarefeita e sujeita a vários tipos de radiações, entre elas a radiação ultravioleta. Esse processo faz com que as moléculas de água formadas sofram um processo de decomposição, liberando prótons, elétrons e oxigênio. Ainda assim, acredita-se que, no passado, tenha existido água líquida em abundância na superfície do planeta vermelho, e que, nos dias de hoje, talvez ainda possa existir água em estado líquido abaixo de sua superfície. Nesse sentido, a presença de minerais do Figura 2 – Regiões em que existem indicações de existência da serpentina em Marte obtidas através do equipamento científico Mars Orbiter Laser Altimeter (MOLA). Fonte: Ehlmann; Mustard; Murchie, 2010.
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grupo das olivinas é extremamente instigante, pois pode ser outra evidência a ir em direção a essas conclusões. Assim como a olivina é muitas vezes formada a partir da serpentina, ela também pode sofrer um processo chamado serpentinização, que consiste em alguns tipos de reações químicas nas quais a olivina dá origem à serpentina. No caso dessa transformação, a água não é um produto, e sim um reagente: Então, outro questionamento surge desse dado: como saber se essas reações realmente ocorreram? Para isso, precisamos nos basear em dados obtidos a partir do estudo da crosta marciana. Em Marte, as serpentinas são encontradas em alguns lugares como na Figura 2, e, dentre eles, pode se destacar a região chamada “Nili Fossae”, que consiste numa fratura na superfície marciana outrora exposta a processos erosivos. Nessa região, há olivinas em grande quantidade. E esse não é o único local no planeta em que se é possível encontrar a presença de olivinas associada à presença de serpentinas, o que é algo notável, pois é uma boa indicação de que essas reações podem ter acontecido. Além disso, a presença de um desses minerais associado ao outro não é a única evidência que nos direciona a essa conclusão. Em um estudo de 2010, conduzido por B. L. Ehlmann, foi constatado, com o uso de tecnologias orbitando Marte, a presença de olivina parcialmente alterada na região de Nili Fossae. Embora essa seja uma evidência de que reações envolvendo água ocorreram no passado, não devemos esperar encontrar água líquida na superfície de Marte nos dias de hoje, devido ao fator da fotodissociação. E mesmo que essas reações ainda estejam ocorrendo, isso deveria estar acontecendo abaixo da superfície do planeta, para contornar as condições ambientais adversas. E se for este o caso, os produtos minerais dessas reações não poderiam ser observados pelo equipamento na órbita do planeta. O que podemos concluir, portanto, é que esses processos tomaram lugar em algum momento na história marciana, sendo essa mais uma evidência da presença de água no passado de Marte. Olivinas e serpentinas são, portanto, exemplos da relevância astrobiológica dos minerais extraterrestres, que, assim como na Terra, guardam valiosas informações acerca da história geológica do local onde se encontram. Maria Beatriz B. de Andrade ([email protected]) é acadêmica de Ciências Biológicas pela Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF) Bruno L. do Nascimento-Dias ([email protected]) é doutorando em Física pela UFJF e Universidade de Michigan (USA) Referências Nascimento-Dias, B. L., Oliveira, D. F., Machado, A. S., Araújo, O. M., Lopes, R. T., & Anjos, M. J. (2018). Utilization of nondestructive techniques for analysis of the Martian meteorite NWA 6963 and its implications for astrobiology. X-Ray Spectrometry, 47(1), 86-91. Ehlmann, B. L., Mustard, J. F., & Murchie, S. L. (2010). Geologic setting of serpentine deposits on Mars. Geophysical research letters, 37(6). Mustard, J. F., Poulet, F., Gendrin, A., Bibring, J. P., Langevin Y., Gondet B., Mangold N., Bellucci, G., Altier, F. (2005). Olivine and pyroxene diversity in the crust of Mars. Science, 307(5715), 1594- 1597. 16 AstroNova . N.18 . 2018
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1317 ASTRONOMIA AMADORA INICIANDO-SE NAINICIANDO-SE NA Wilson Guerra [email protected] Ainda na antiguidade, a observação do céu noturno não tinha apenas um caráter prático. A astronomia primitiva começou graças a uma mistura de fascínio e estarrecimento na contemplação das estrelas. Apenas com a descoberta da regularidade dos eventos astronômicos começaram a ser motivo sistematizações observacionais mais pragméticas. Todavia, isso não excluía o interesse original, um fascínio que inspirou mitos, cosmogonias e filosofias. Este fascínio move milhões de pessoas ainda hoje, em diferentes graus de profundidade a entrarem em contato com a astronomia amadora. É interessante notar que a atividade de astrônomos amadores por todo o mundo contribui constantemente com a astronomia profissional, talvez constituindo um caso único na história da Ciência. É pensando nestes que querem começar a ter contato com a observação astronômica amadora que iniciamos nesta edição uma sequência de textos sobre o tema. RECONHECIMENTO PRÉVIO Ao observarmos as estrelas com um pouco de atenção, não é difícil notar que elas cintilam. Seus brilhos não parecem fixos. Ao contrário, umas parecem estar piscando, e outras até mudando de cor, tudo muito rapidamente. Reconhecendo astros e movimentos da esfera celesteReconhecendo astros e movimentos da esfera celeste OBSERVAÇÃO DO CÉU
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LESTENorte Sul NASCER DO SOL OESTESul Norte POR DO SOL LESTENorte Sul OESTESul Norte 18 Isto acontece devido aos ventos e turbulências do ar em grandes altitudes, que refratam (desviam) e dispersam a luz vinda das estrelas. Isso tende a espalhar as diferentes cores de seu espectro, essencialmente o mesmo processo que separa as cores da luz do Sol na formação do arco-íris. Como as estrelas estão muito distantes, nos aparecem apenas como pontinhos, e essa dispersão se torna mais perceptível. Por isto, somente as estrelas, corpos de brilho próprio como nosso Sol, podem apresentar estas características visuais. Já os planetas nos aparecem diferente. Como estão muitíssimo mais próximos do que as estrelas, seu brilho parece muito mais "firme". Isso acontece porque devido a proximidade os planetas são vistos por nós não apenas como um ponto, mas sim um pequeno disco (com um binóculo isto fica mais claro). Assim os efeitos de dispersão atmosféricos na luz de seu brilho não são suficientes para lhes causar uma cintilação perceptível. É desta forma que o astrônomo amador pode, preliminarmente, Figura 1. O movimento da esfera celeste AstroNova . N.18 . 2018
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AstroNOVA . N.2 . 2014 diferenciar as estrelas dos planetas: pela cintilação ou "firmeza" de seus brilhos. O MOVIMENTO DO CÉU Do amanhecer ao anoitecer é fácil perceber que o Sol “se move” no decorrer do dia. O Sol nos aparece em torno da direção leste e ao meio dia local ele se encontra em sua posição mais alta no céu. A partir daí começa a se aproximar do horizonte novamente, até se por em torno do ponto oeste. O Sol, portanto, aparenta se mover de leste para oeste (figura 1). Quando anoitece o mesmo ocorre com os outros astros. Se fixarmos nosso olhar a uma estrela próxima do horizonte leste e a acompanharmos durante a noite, notamos que ela faz o mesmo tipo de movimento, indo para o oeste. No decorrer de uma noite, a Lua e eventuais planetas também seguem a mesma trajetória (figura 1). O movimento de leste para oeste do Sol, da Lua, dos planetas e de todas as estrelas no decorrer de um dia ou de uma noite é consequência da rotação da Terra em torno de si mesma. É por isto que este movimento é dito aparente (segundo a teoria heliocêntrica originalmente proposta por Copérnico) e é o mesmo para todos os astros no decorrer do dia. A este movimento damos o nome de movimento diário ou movimento diurno da esfera celeste. A ESFERA CELESTE Na antiguidade grega a concepção de Universo era diferente mas funcionava bem para a época. Aceitava- AstroNova . N.18 . 2018 Muitos instrumentos astronômicos usam a concepção de “esfera celeste” em seu funcionamento. A esfera armilar, como ilustra a imagem ao lado, é um exemplo. Ela tem a Terra como centro e ao seu redor, circunferências estruturadas concentricamente representam Sol, Lua, planetas e, na última, as estrelas. O instrumento prediz com boa precisão o horário local, posição das constelações, solstícios e equinócios. Esfera Armilar 2319
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AstroNova . N.18 . 2018 2020 se que a Terra estava no centro do universo (modelo geocêntrico), e todos os outros astros giravam em torno dela. Planetas, Sol e Lua (que também eram considerados “planetas”) orbitavam a Terra cada um com seu ritmo próprio. Por último ficavam as estrelas, encrustradas em uma esfera de cristal, a mais afastada de nosso planeta. Esta esfera celeste parece de fato esférica. É a impressão que temos ao ver estrelas em seu movimento diário ao redor de nós, um efeito de perspectiva. Hoje sabemos que o universo é bem mais amplo que isto, que a Terra não está no centro do sistema e que as estrelas não estão fixas em uma casca esférica, mas espalhadas pela galáxia, cada uma a distâncias de nós bastante distintas. Ainda assim os astrônomos mantêm a expressão "esfera celeste" para designar o conjunto de estrelas visíveis que nos circundam. A configuração da esfera celeste não é igual em todo lugar. Dependendo da posição que o observador ocupa na Terra, a esfera celeste se apresenta em diferentes aparências. Para quem está no hemisfério sul sobre o trópico de Capricórnio (cidade de São Paulo por exemplo - latitude 23,5º), algumas estrelas visíveis no hemisfério norte não estão acessíveis. Simetricamente algumas estrelas visíveis aqui não o são no outro hemisfério. Ao observar o movimento diário das estrelas durante uma noite, notamos duas peculidaridades. Enquanto o "nascente" e o "poente" de estrelas ocorre como citado na página anterior, respectivamente a leste e NORTEOeste Leste Observador na latitude 23,5º Sul Figura 2 - O polo celeste norte (não visível em nosso hemisfério) e o polo celeste sul. SULLeste Oeste Polo Celeste Sul 23,5º Cruzeiro do Sul Achernar Observador na latitude 23,5º Sul