Acervo textual da Revista AstroNova
Edição 23 — páginas 1 a 20
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Assuntos identificados: estrela, sistema, terra, horas, astronomia, episódio, tempo, estrelas, relógio, exoplaneta.
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REVISTA DE DIVULGAÇÃO DE ASTRONOMIA E CIÊNCIAS DA NATUREZA ATIVIDADES NA ESTAÇÃO ESPACIAL INTERNACIONAL AGENDA DOS LANÇAMENTOS ESPACIAIS Ano 06 - Nº 23 - Setembro/2019 Tour pelo Sistema Solar Os anéis de Urano Tour pelo Sistema Solar Os anéis de Urano Relógios Astronômicos Relógios Astronômicos As Estrelas Uma sequência didática As Estrelas Uma sequência didática ATIVIDADES NA ESTAÇÃO ESPACIAL INTERNACIONAL AGENDA DOS LANÇAMENTOS ESPACIAIS TUDO SOBRE O V ENCONTRO DE ASTROBIOLOGIA ASTROCRONOLOGIA A astronomia na medição da duração de um dia ASTROCRONOLOGIA A astronomia na medição da duração de um dia Exoplanetas Habitáveis Exoplanetas Habitáveis
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Editores: Rafael Cândido Junior [email protected] Wilson Guerra [email protected] Redatores: Michel Corci [email protected] Rafael Cândido Junior [email protected] Wilson Guerra [email protected] Arte e Diagramação: Wilson Guerra [email protected] Iniciamos este editorial lembrando dos 100 anos do eclipse de Sobral, um evento de importância especial. Foi neste eclipse, ocorrido em 1919 que se obteve a primeira evidência observacional da teoria da Relatividade Geral de Albert Einstein. Por isto o ENAST, Encontro Nacional de Astronomia, será realizado nesta cidade este ano. Faça sua inscrição e não perca esse evento especial de divulgação da Ciência e da Astronomia no Brasil. Nesta edição Rafael Cândido trata de origem astronômica da medida de duração do dia, das variações que esta medidas já passaram, inclusive no tamanho da “hora” que conhecemos hoje. Ele também esteve no V Encontro de Astrobiologia, realizado já tradicionalmente no Rio de Janeiro. Nesta edição Rafael faz um resumo do evento. O professor Michel Corci nos traz uma proposta muito útil sobre educação em astronomia: uma sequência didática para tratar o tema “Estrelas” com os estudantes, sobretudo do Ensino Fundamental. Eu trato rapidamente sobre Relógios Astronômicos, um recurso educacional muito acessível para ensinar astronomia na escola ou em espaços informais. Mais ao final trato também da habitabilidade em exoplanetas, atualizando-nos das recentes descobertas na Astrobiologia. E como de costume, começamos a edição com Astronáutica: nossa agenda dos lançamentos de foguetes espaciais nesse trimestre e as últimas atividades na Estação Espacial Internacional (ISS). Uma ótima leitura a todos! Wilson Guerra GCAA AstroNova . N.23 . 2019 EXPEDIENTE EDITORIAL Wilson Guerra GCAA Wilson Guerra GCAA Wilson Guerra GCAA Capa Aglomerado estelar Westerlund 2: apod.nasa.gov/apod/ap150425.html
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SUMÁRIO Tour pelo Sistema Solar Os anéis de Urano 08 19 25V Encontro de Astrobiologia Ano 6 | Edição nº 23 | 2019 11 29 Uma sequência didática para ensinar as crianças sobre as Estrelas! Relógios Astronômicos Didáticos Instrumentos para divulgar Astronomia 33 Exoplanetas Potencialmente Habitáveis O palco para a Vida no Universo Astrocronologia Um dia na Terra
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Principais Lançamentos do TrimestrePrincipais Lançamentos do Trimestre ASTRONÁUTICA Foguete: LauncherOne (Virgin) Carga: teste de lançamento orbital via Cosmic girl *Boeing 747 modificado) Local: Aeroporto de Mojave, California Data: novembro/2019 Foguete: Pegasus XL Carga: ICON, satélite da NASA para estudos ionosféricos Local: base do Cabo Canaveral Data: 9 ou 10/outubro/2019 RÚSSIARÚSSIA ESTADOS UNIDOS ESTADOS UNIDOS Foguete: Rockot (RKK Energiya) Carga: Gonets M, satélite de comunicações Local: Cosmódromo de Plesetsky Data: outubro/2019 Foguete: Soyuz 2.1 (RKK Energiya) Carga: nanossatélites de rede de dados Local: Cosmódromo de Baikonur Data: dezembro/2019 OneWeb 2, constelação de Foguete: Falcon 9 (SpaceX) Carga: Starlink - constelação de satélites de rede de dados Local: base do Cabo Canaveral Data: 17/outubro/2019 Foguete: Antares (Northrop Grumman) Carga: NG-12 - mantimentos e equipamentos para Estação Espacial Internacional Local: base do Cabo Canaveral Data: 25/julho/2019 Foguete: Proton (RKK Energiya) Carga: Eutelsat 5 West B & MEV 1 satélites de comunicação Local: Cosmódromo de Baikonur Data: 30/setembro/2019 Foguete: Soyuz 2.1 (RKK Energiya) Nave Soyuz MS-15 com a tripulação 61s da Estação Espacial Internacional Local: Cosmódromo de Baikonur Data: 25/setembro/2019
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Principais Lançamentos do TrimestrePrincipais Lançamentos do Trimestre ASTRONÁUTICA Foguete: PSLV Carga: RISAT 2BR1, satélite de observação por radar Local: base de Sriharikota Data: 14/julho/2019 Foguete: PSLV Carga: Cartosat 3, imageamento da Terra (ISRO) Local: base de Sriharikota Data: outubro/2019 Foguete: Ariane5 (ArianeSpace) Carga: Inmarsat 5 F5 & TBD, satélites de comunicação Local: Base de Kourou Data: 22/novembro/2019 EUROPAEUROPA CHINACHINA Foguete: Longa Marcha 3B (CNSA) Carga: Beidou, satélite para sistema de navegação global Local: Base Xichang Data: 24/setembro/2019 Foguete: Longa Marcha 11 (CNSA) Carga: Zhuhai 1 Group 3, satélites de sensoriamento remoto Local: Base de Jiuquan Data: setembro/2019 ÍNDIAÍNDIA
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Principais atividades - junho a agosto/2019Principais atividades - junho a agosto/2019 Tripulação atualTripulação atual ESTAÇÃO ESPACIAL INTERNACIONALESTAÇÃO ESPACIAL INTERNACIONAL Próxima Expedição - Soyuz MS-15 25/09/2019)Próxima Expedição - Soyuz MS-15 25/09/2019) O astronauta David Saint-Jacques planta sementes para pesquisa com vegetais no sistema Veg-03H O astronauta David Saint-Jacques planta sementes para pesquisa com vegetais no sistema Veg-03H Cosmonauta Oleg Kononenko realiza testes de bioimpressão 3D, que estudará impressão de tecidos vivos no ambiente de microgravidade. Cosmonauta Oleg Kononenko realiza testes de bioimpressão 3D, que estudará impressão de tecidos vivos no ambiente de microgravidade. Astronautas Nick Hague e Anne McClain trocam baterias de hidrogênio da estrutura transversal da Estação Espacial Astronautas Nick Hague e Anne McClain trocam baterias de hidrogênio da estrutura transversal da Estação Espacial Cosmonautas Alexandr Skvortsov e Alexei Ovchinin testaram o robô antropomórfico Skybot F-850 Cosmonautas Alexandr Skvortsov e Alexei Ovchinin testaram o robô antropomórfico Skybot F-850
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22º ENCONTRO NACIONAL DE ASTRONOMIA Inscrições: http://22enast.org
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Quando duas equipes de cientistas decidiram observar a passagem de Urano na frente da estrela SAO 158687, em 1977, esperavam uma rara oportunidade de observar um planeta distante. Mas acabaram fazendo uma importante descoberta: Urano, assim como Saturno, é rodeado por uma série de anéis. Quando os cientistas do 08 Observatório Aerotransportado Kuiper e do Observatório de Perth, na Austrália, observavam a estrela, ela pareceu piscar brevemente várias vezes. Isso foi causado pelos anéis de Urano, que bloqueavam a luz do astro. A equipe australiana ficou tão surpresa que deixou de notar três anéis enquanto tentava descobrir por que o sinal da luz da estrela era intermitente. A equipe de Kuiper tinha um melhor ponto de observação e foi a primeira a publicar a surpreendente notícia de que Urano é rodeado por cinco anéis estreitos, que batizaram de Alfa, Beta, Gama, Delta e Epsilon, pela ordem de distância do planeta. A equipe de Perth identificou seis reduções isoladas na luz da estrela, que batizaram de anéis 1 a 6. Outros anéis foram descobertos em 1986. Um Tour pelo Sistema Solar SISTEMA SOLAR Os anéis de URANO
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Imagens de Urano e seus anéis, obtidas em infravermelho Observar planetas distantes é difícil, especialmente pelas complexidades devidas à luz do dia que chega antes de o planeta completar seu trânsito na frente da estrela. Mas, depois de uma análise cuidadosa e de um exame mais próximo, pela espaçonave Voyager 2 em 1986, os cientistas já identificaram 11 anéis ao redor de Urano. Na ordem de distância do planeta, eles AstroNova . N.23 . 2019 09 são 1986U2R, 6, 5, 4, Alfa, Beta, Eta, Gama, Delta, Lambda e Epsilon. Alguns dos anéis maiores são envoltos por cinturões de fina poeira. NASA - Tradução: Luiz Roberto Mendes Gonçalves Veja mais sobre Urano em https://solarsystem.nasa.gov/ planets/uranus/overview/ Urano e seus anéias Luas e Urano e sentido de rotação Anéis de Urano em cores falsas, em imagem obtida pela sonda Voyager 2 em 1986. A nave estava a mais de 4 milhões de quilômetros do planeta (NASA/JPL).
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Referência em Astronomia Amadora no Norte do Paraná Clique aqui e visite nosso grupo no FaceBookClique aqui e visite nosso grupo no FaceBook
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11 Rafael Cândido Jr. [email protected] Atualmente, todos sabemos que o dia tem 24 horas. Porém, nem sempre foi assim. Neste artigo vamos conhecer algumas diferentes formas de medir o dia ao longo da História. O dia antes da humanidade Nem sempre o dia da Terra teve 24 horas. Para se estimar a duração do dia em outras eras geológicas, utilizou-se da contagem de círculos de crescimento em corais fósseis, os quais, assim como os atuais, apresentam crescimento conforme a iluminação natural. A tabela 1 mostra para diferentes eras, qual era a duração do dia e quantos desses dias, que não eram de UM DIA NA TERRAUM DIA NA TERRA ASTROCRONOLOGIA 24 horas, formavam o ano. Esta variação ao longo de milhões de anos ocorre devido aos efeitos gravitacionais da Lua sobre a Terra, ou seja, é a influência do efeito das marés na dissipação da energia de rotação. A velocidade de rotação da Terra diminui gradativamente, de modo que a duração da rotação da Terra aumenta 2 milissegundos por século. Porém com o afastamento da Lua, este alongamento dos dias é cada vez menor. A passagem do Sol As primeiras civilizações consideravam os céus como a morada de seus deuses e toda a regularidade encontrada nas fases da Lua e nas estações eram vistas como sinais divinos para indicar períodos de cheias de rio, plantação e colheitas. A passagem do Sol era vista no céu e na mudança da posição das sombras. Isso deu origem a um dos métodos mais antigos de medidas da passagem do UM DIA NA TERRAUM DIA NA TERRA Era Período geológicoDias por anoDuração do dia 500 milhões de anosCambriano 425 20 horas e 40 minutos 400 milhões de anosDevoniano 410 21 horas e 20 minutos 300 milhões de anosCarbonífero 400 22 horas 200 milhões de anosTriássico 390 22 horas e 40 minutos 100 milhões de anosCretáceo 380 23 horas e 20 minutos Presente Atual 365 24 horas Tabela 1. Duração do dia e respectiva duração do ano ao longo das eras geológicas.
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AstroNova . N.23 . 2019 12 tempo: o relógio solar. O uso do relógio solar baseia-se na posição da sombra, a avaliação do tamanho da sombra ao longo de um ano mostra também a variação das estações do ano. Em conjunto com a observação das fases da Lua, a contagem dos dias formou o que chamamos atualmente de calendário.Para as antigas civilizações isso era muito importante, não apenas para questões agrícolas, também era útil para registrar eventos importantes como tempos de guerra e coroação de reis e rainhas. Medindo o dia e a noite A mais antiga medida do dia conhecida é dos sumérios. Por volta de 2000 AEC, os sumérios usavam um sistema de contagem sexagesimal, ou seja, com uma das mãos conta-se de 12 em 12, com a outra vão sendo contados os grupos de 12 unidades, até chegar a 5 grupos de 12. Além disso, o uso do número 60 como base facilitava muito a divisão porque os divisores exatos de 60 são: 2, 3, 4, 5, 6, 10, 12, 15, 20 e 30. Com isso, a base 60 foi usada nas medidas de ângulos em um círculo e na contagem do tempo durante o dia. próximo as atuais velas, as quais, conforme iam queimando, mostravam quanto tempo faltava para o amanhecer. Outro sistema utilizado eram as clepsidras, que em grego significa literalmente ladrão de água. Além de registrar a passagem do tempo durante a noite, a clepsidra era utilizada nos dias enevoados. Consiste em um vaso no qual se despejava água e um pequeno furo permitia o gotejamento, de modo que a altura da água quantificava quanto tempo já havia passado. A mais antiga clepsidra é de cerca de 1400 AEC e foi encontrado no Templo de Amon-Ra em Karnak. Os egípcios dividiam a parte iluminada do dia em 12 partes iguais, porém estas 12 partes eram, digamos, flexíveis. Isto acontecia porque não importava se o dia era de verão ou de inverno, ele seria dividido em 12 partes iguais do mesmo modo. Assim, uma destas partes do dia no verão durava mais queuma das 12 partes do dia no inverno. Assim como na base sexagesimal, o uso do número 12 pelos egípcios tinha razões práticas, pois era divisível por 2, 3, 4 e 6. Os egípcios mediam o tempo da parte iluminada do dia com os relógios de Sol. Durante a noite eram utilizados algo muito Estrutura de um relógio de Sol encontrada no sítio arqueológico de Al-Hijr (Museu do Oriente Antigo, Istambul).
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Outro aparelho para se medir a passagem de frações de um dia é o relógio de areia, também denominado ampulheta. Sua origem é incerta, sendo encontrados registros do século 16 AEC tanto no Egito quanto na Mesopotâmia. Este tipo de relógio alcançou a Europa durante a Idade Média. A mais antiga referência desta época é do século 8, na qual é citado um monge, Liutprand, que era um hábil construtor de ampulhetas na Catedral de Chartres, França. Nesta época eram muito comuns as representações de ampulhetas com asas em lápides para relembrar o ditado popular em latim tempus fugit, que significa o tempo voa. Um país, dois sistemas... de tempo Os registros mais antigos do sistema chinês de contagem do tempo de um dia são registrados em uma compilação denominada Huainanzi, que foram baseadas em debates com sábios da corte de Liu Na, Príncipe de Huainan, ocorridos durante os anos 142 e 138 AEC. Além de discussões sobre política e sociedade, o Huainanzi apresenta as 15 divisões oficiais da parte iluminada do dia, são elas: amanhecer, luz matinal, alvorada, primeira refeição, refeição festiva, antes do meio dia, meio dia, sombra curta, entardecer, sombra longa, arranjo alto, arranjo baixo, pôr do sol, crepúsculo e tempo de descanso. Durante a dinastia Ming, foram aplicados dois padrões de medida do tempo de um dia, o padrão shi-ke para a parte iluminada do dia e o padrão geng-dian para a noite. O padrão shi-ke baseia na posição do Sol no céu. Cada shi é 1/12 de um dia, o que torna o shi equivalente a duas horas atuais.O ké era definido como a centésima parte de um dia, o que é equivalente a 14 minutos e 24 segundos atuais. Para completar 1 shi são necessários 8 e 1/3 de ke. No padrão geng-dian, o geng era considerado 1/10 do dia, ou seja, 2 horas e 24 minutos, e começava assim que o Sol desaparecia do horizonte. Assim que este momento ocorria, um vigilante no alto de uma Clepsidra de Karnak (Museu do Cairo). Ampulheta alada em um jazigo (Cemitério dos Prazeres, Lisboa) 1313 AstroNova . N.23 . 2019
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AstroNova . N.23 . 2019 14 torre tinha que soar um gongo. O dian era 1/60 de um dia, equivalente a 24 minutos. Assim, 1 geng tinha 6 dian. Haviam também unidades menores como o fen, que era definido como 1/6000 de um dia, ou seja, 14,4 segundos. O miao era 1/100 de um fen, ou seja, 144 milissegundos. Para aquela época não haviam instrumentos para medir este tempo com precisão, porém eram descritos fatos que consideravam que a duração era 1 miao como o piscar de olhos e o brilho de um raio na tempestade. Alguns desses padrões de tempo variavam regionalmente e também conforme a dinastia que governava a China. Este sistema de tempo foi abolido em 1628 no início da dinastia Qing, com a introdução do calendário Shixian, desenvolvido por sábios da corte chinesa e padres jesuítas. A hora romana Os romanos adaptaram o modelo egípcio e aplicaram as 12 horas da parte iluminada do dia para a noite também. De modo que o dia romano era dividido em 24 partes iguais, denominada horae. Da mesma forma que os egípcios, as horae romanas do verão eram mais longas que as do inverno. Devido à extensão do seu território, os romanos compreenderam que a duração de suas horae dependiam não apenas das estações do ano, como também da latitude. Na latitude mediterrânea, uma hora romana no dia do solstício de inverno, durava aproximadamente 45 minutos atuais; e no solstício de verão, 75 minutos atuais. Por agrupar diferentes povos, o ponto de partida da contagem do dia variava ao longo da extensão do império. Os romanos consideravam que o dia começava a meia-noite. Egípcios consideravam que o dia começava ao amanhecer. Gregos e judeus consideravam que o início do dia era ao anoitecer. Cada hora romana era designada pelo número ordinal e a identificação se era do período iluminado ou do período de noite. Por exemplo, para se saber de qual hora tertia (hora terceira) se estava falando, os romanos diziam hora tertiadiei (do dia) ou hora tertianoctis (da noite). Cada três horas da noite formavam uma vigília. Assim haviam 4 vigílias, cujo nome provém das observações noturnas que eram realizadas pelos soldados. Havia até mesmo um ditado que entrou pela Idade Média: É na segunda vigília que o soldado anseia pelo amanhecer. (Pois ainda faltariam de 8 a 6 horas para amanhecer). O Império Bizantino, herdeiro cultural do Império Romano, adotou o mesmo sistema, porém o dia começava ao anoitecer. Este padrão de início do dia é observado até hoje nos monastérios cristãos ortodoxos da Grécia. Os quartos de hora A Catalunha é uma das regiões autônomas da Espanha e possui um idioma próprio, o catalão. A maneira de se contar as horas neste idioma é muito interessante. São utilizados os quartos de hora e a meia hora e sempre referentes à hora que ainda virá. A tabela 2 apresenta alguns exemplos e como são falados em Tabela 2. Exemplos da contagem das horas e minutos em catalão. un quart de vuit dos quarts de vuit tres quarts de vuit um quarto de oito dois quartos de oito três quartos de oito 07:15 07:30 07:45
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1315 AstroNova . N.23 . 2019 catalão e em português. Fora dos 15, 30 e 45 minutos é feita a contagem de minutos que passou do último quarto. Exemplo: 13:52 = tres quarts i set minuts de dues = três quartos e sete minutos de dois Como no idioma catalão as horas vão até as 12:00, são utilizadas palavras para diferenciar as horas de diferentes partes do dia; assim como no português usamos 2 da madrugada, 5 da tarde, 7 da manhã ou 10 da noite. A hora da Ave Maria A Itália tornou-se um país somente após sua unificação no século XIX. Antes, suas regiões eram governos autônomos, com diferentes leis, porém com o mesmo sistema de contagem de horas, que era denominado hora italiana. Trata-se de um sistema de 6 horas no qual o dia começava às 18 horas, que é a hora da oração da Ave Maria. Este sistema foi introduzido pela Igreja Católica na Idade Média, por volta do século XIII e foi abolido logo após a invasão de Napoleão na Península Itálica. A hora da Revolução A Revolução Francesa, além dos seus ideais políticos e sociais, trouxe ao mundo um novo jeito de medir as coisas. Aquilo que se tornaria o Sistema Internacional de Unidades começou com as propostas de definição das grandezas de comprimento e de massa, de modo que as medidas pudessem ser divididas em potências de dez para se obter divisões e multiplicações da grandeza padrão. Em 1788, Claude BonifaceCollignon propôs que o dia fosse dividido em 10 partes iguais, denominadas horas. E cada uma dessas horas seriam divididas em 100 partes denominadas minutos. Cada minuto era dividido em 100 partes denominadas segundos. Assim, o tempo decimal foi introduzido oficialmente na França com um decreto da Convenção Nacional em 5 de outubro de 1793. Além do tempo decimal, foi introduzido também o novo calendário francês, cujo início do ano era no equinócio de outono e o início do dia era às 10 horas, Relógio de pulso com visor no sistema catalão. Relógio com o sistema de 6 horas no Palácio Quirinal, sede atual do governo italiano e antiga sede do governo do Estado Pontifício. Tabela 3. Equivalências das divisões do sistema decimal francês de tempo com o sistema que usamos atualmente. um segundo um minuto uma hora 0,864 s 1 min 26,4 s 2 h 24 min sistema decimal francês sistema atual
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16 AstroNova . N.23 . 2019 equivalente à meia-noite. A princípio, poderíamos pensar que bastaria trocar o visor dos relógios antigos para o sistema decimal, mas isto não era suficiente. Em Astronomia eram necessários relógios precisos e para se registrar com exatidão segundos, minutos e horas do novo sistema, era necessário todo um trabalho de relojoaria. A tabela 3 apresenta as equivalências do sistema francês com o sistema utilizado atualmente. Nota-se que para esta mudança os relógios tinham que chegar à precisão de milésimos de segundo, o que para a época era um grande desafio. O uso da hora decimal permitia também contar o tempo como frações do dia. Assim eram comuns representações como 0,2 dia, 0,25 dia ou 0,72 dia. Esta representação foi utilizada por Pierre Simon de Laplace em sua obra Mecânica Celeste. Mesmo após a Revolução Francesa, a decimalização do tempo do dia foi cogitada na Conferência Internacional do Meridiano em 1884 e em 1897 na Comissão de decimalização dos tempos do Bureau das Longitudes, cujo secretário era o matemático Henri Poincaré. Rafael Cândido Jr. é membro fundador do grupo Arcturus. É graduado e mestre em Engenharia Química (USP) e doutorando em Engenharia Aeroespacial (ITA). Para saber mais O assunto sobre a contagem do tempo é muito vasto, é um estudo interdisciplinar que envolve Astronomia, História, Antropologia e Sociologia. Muitos materiais sobre o assunto estão em outros idiomas e dão diferentes ênfases sobre a contagem do tempo, de calendários a relógios atômicos. Para quem quiser dar o primeiro passo neste assunto, recomendamos o livro O tempo que o tempo tem, escrito por Alexandre Cherman e Fernando Vieira. Relógio francês com o sistema decimal em algarismos indo-arábicos e o sistema de 24 horas em algarismos romanos. (Museu Fitzwilliam, Cambridge)
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Arcturus é uma estrela alaranjada a cerca de 37 anos-luz de distância de nós, localizada na constelação do Boieiro. O Clube de Astronomia Arcturus, fundado em 2015, está com uma nova identidade visual. Somos estudantes e professores da UFABC unidos por uma vontade em comum: divulgar Astronomia. Hoje somos focados na divulgação dessa ciência, e damos espaço a não-membros que queiram contribuir com conteúdo digital para a nossa página no facebook e site. Tem interesse em escrever sobre Astronomia? Fale conosco! facebook.com/clubearcturus clubearcturus.wordpress.com [email protected]
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19 Wilson Guerra [email protected] Há milênios o homem sente a necessidade de medir o tempo. A regularidade dos fenômenos celestes foi a primeira e bem sucedida forma de controle cronométrico . Os primeiros instrumentos astronômicos tinham esta finalidade, mas rapidamente suas aplicações se estenderam, sobretudo no âmbito do mapeamento e da navegação. Destes dispositivos, os relógios astronômicos simples são os RELÓGIOS ASTRONÔMICOS Instrumentos didáticos para a divulgação de Astronomia mais conhecidos. São versáteis na Educação e muito usados como instrumentos didáticos pois sintetizam vários conceitos elementares de Astronomia. Trataremos aqui de alguns deste relógios astronômicos, utilizados como recursos educacionais na forma de instrumentos didáticos. Relógio Solar ou Quadrante Solar O início da medição do tempo existe a milênios, por meio de um instrumento chamado gnômon: uma haste vertical cuja posição da sombra projetada pelo Sol no solo fornece um horário, como ilustrado na figura 1. Ainda na velha Mesopotâmia, a haste foi inclinada em direção ao pólo celeste , ficando paralela ao eixo de rotação da Terra. Isso permitiu a projeção regular da sombra para uma mesma hora em qualquer época do ano. Surgia assim o Relógio Solar ou Quadrante Solar há cerca ENSINO DE ASTRONOMIA RELÓGIOS ASTRONÔMICOS Instrumentos didáticos para a divulgação de Astronomia
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20 AstroNova . N.23 . 2019 de 2000 AEC (figura 2). Há muitas variantes para o Relógio Solar, como por exemplo, a que substitui a haste rígida inclinada por uma corda (linha ou barbante), adaptada para construções e demonstrações didáticas deste instrumento (figura 3). Como o pólo celeste muda sua posição angular dependendo do local da Terra de onde e visto, cada Relógio Solar só funciona adequadamente para as latitudes que coincidem com o ângulo de inclinação do eixo que projeta a sombra (ângulo a da figura 4). O pólo celeste é o ponto no céu onde as estrelas parecem girar em torno, devido à rotação da Terra. Para nós, que vivemos no hemisfério Sul, o pólo celeste fica também ao Sul. Todavia, há versões do instrumento que permitem a variação do ângulo, tornando-o adequado a qualquer ponto do globo desde que o operador conheça a latitude de onde efetua a leitura do horário (figura 4). Relógio Lunar A fase da Lua e sua posição na esfera celeste também podem fornecer, com certa precisão, a hora local, tornando viável um Relógio Lunar. Tomemos como exemplo a Lua Cheia. Nesta fase, a face da Lua iluminada pelo Sol está toda voltada para a Terra. Por isto vemos todo o disco lunar. Daí o termo "cheia". Esta configuração está ilustrada na figura 5. Quando um observador da Terra está no ponto A, ou Figura 1 - O gnômon. Imagem vetorizada pelo autor. Fonte: MAST - http://www.mast.br Norte Osete Letse Sul Linh Meriana adi GNÔMON mSombra da anhã Smbra trdeo daa SUL OESTE LESTE 18h 6h h7 h8 9h 01h 11h 12h 13h 14h 15h 16h 17h NORTE Figura 2 - Um exemplo de relógio solar. Fonte original: Manual do Astrônomo (Mourão, 2001) 18 17 16 8 7 6 15 14 13 12 11 10 9 cCenhoniv © Maros sar Da Nees 16 17 18 6 7 8 15 14 1312 11 10 9 E acsta fe aoNopra rte CORDA Figura 3 - Relógio solar didático, portátil e dobrável (MCD, 1999). SUL NORTE LESTE OESTE DISCO HORÁRIO Figura 4 - Relógio solar de latitude ajustável. A leitura do horário é feita pela projeção da sombra do gnômon no disco horário. Fonte original: GAEA - http://gaea-astronomia.blogspot.com
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21 seja, no começo da noite, vê a Lua Cheia surgindo no horizonte Leste, enquanto o Sol se põe na direção Oeste. Este horário é, assim, aproximadamente 18 horas. Portanto, a Lua Cheia nascendo no horizonte corresponde a este horário. Quando o observador está no ponto B, devido à rotação da Terra, ele vê a Lua Cheia no ponto mais alto do céu. Nota-se que o ponto B é o ponto mais afastado do Sol na face noturna da Terra: trata-se da meia-noite. Então, quando a Lua Cheia está no ponto mais alto do céu, o horário é 24h. Finalmente, quando o observador chega ao ponto C, ele vê o Sol nascendo no leste e a Lua Cheia se ponto no oeste. O Sol nasce aproximadamente as 6 horas. Assim a Lua Cheia se pondo corresponde às 6 da manhã. Conseqüentemente as posições intermediárias da Lua Cheia neste período correspondem aos respectivos horários intermediários. A lógica vale para todas as fases da Lua. Há uma posição no céu que nosso satélite natural ocupa em cada horário, para cada uma das suas fases, que se repetem para cada novo ciclo lunar. Estes ciclos podem ser representados em discos convenientemente dispostos, e constituem um Relógio Lunar (figura 6). Opera-se o Relógio Lunar da seguinte maneira: escolhe- se, no instrumento, a fase da Lua que está sendo realmente observada, girando a face central até a imagem correspondente aparecer na abertura indicadora da fase lunar. Depois gira-se a face frontal para posicionar as outras duas faces na altura (ângulo em relação ao horizonte) que a Lua se encontra no momento. A hora correspondente poderá ser lida na abertura indicadora do horário, também na face frontal do instrumento. AstroNova . N.23 . 2019 Figura 5. como um observador da Terra vê a Lua cheia em diferentes horários. Imagem sem escala. A B C SOL TERRA LUA DIA NOITE FACE ILUMINADA DA LUA TOTALMENTE VOLTADA PARA A TERRA (LUA CHEIA) ROTAÇÃO DA ERRAT ÓRBITA DA LUA 24 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 5 61 71 18 19 20 2 1 22 23 1514 31 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 29 28 27 26 25 24 23 22 21 02 19 18 17 16 LUA CHEIA LUA NOVA FASES RELÓGIO LUNAR HORAS HORIZONTE HORIZONTE OESTE LESTE FACE CENTRALFACE ANTERIOR FACE FRONTAL ABERTURA INDICADORA DA FASE LUNAR ABERTURA INDICADORA DO HORÁRIO Figura 6. As faces de um Relógio Lunar desmontado. Imagem vetorizada pelo autor.