Acervo textual da Revista AstroNova
Edição 40 (Chegamos!) — páginas 21 a 40
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Assuntos identificados: eclipse, estrelas, norte, campo, solar, observação, magnético, terra, fonte, astronomia.
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22 um ponto na superfície do hemisfério norte da Terra no qual o campo magnético do planeta aponta verticalmente para baixo. Ou seja, se a agulha magnética da bússola puder girar em três dimensões, neste ponto ela apontará para baixo. O ponto onde isso ocorre é cerca de 1600 km de distância do polo norte geográfico. Este polo magnético norte move-se ao longo do tempo de acordo com a dinâmica do núcleo externo da Terra. De acordo com as medidas do Serviço Geológico do Canadá, em 2001 o polo magnético norte encontrava- se a oeste da Ilha Ellesmere. Em 2005, esse ponto estava mais a noroeste, 228 km distante da medição de 2001. Em 2021, este ponto já estava saindo das águas territoriais polares do Canadá e se dirigindo para o mar territorial ártico da Rússia. Porém, a definição de polos magnéticos não termina por aí. A alguns parágrafos atrás lemos neste artigo que os polos magnéticos não são antípodas. Mas... e se fosse possível ter dois polos teóricos que fossem antípodas entre si (ou seja, a linha que os une passa pelo centro da Terra) e que, se a Terra fosse um ímã perfeito, geraria linhas de campo na superfície e no espaço que fossem quase circulares? Esses polos teóricos recebem o nome de polos geomagnéticos e são uma abstração teórica, uma referência para auxiliar os estudos da interação do campo magnético terrestre com o vento solar. Atualmente, os polos geomagnéticos estão a 11° de inclinação em relação aos polos geográficos. O polo norte geomagnético localiza- se na Ilha Ellesmere no Canadá e o polo sul geomagnético localiza-se nas proximidades da Estação Vostok, estação de pesquisas da Rússia na Antártica que foi construída ainda no tempo da União Soviética. A Analogia da barra de ímã interna à Terra. Ilustração de Marco Antonio Manzotti Nascimento. Os círculos alaranjados indicam as posições do polo magnético norte determinados por observação direta, os círculos azuis marcam as posições que foram modeladas conforme modelos físico-matemáticos. (Fonte: Serviço Geológico do Canadá) AstroNova . N.40 . 2023
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23 partir dos polos teóricos é que se estabelecem mapas que auxiliam rotas de navegação aérea e oceânica. Medindo o campo magnético da Terra Sendo uma grandeza vetorial, o campo magnético é definido pela intensidade, direção e sentido. No campo geomagnético são definidas a declinação, inclinação e intensidade. A declinação magnética (d), também denominada variação magnética, é o ângulo no plano horizontal entre o norte verdadeiro (definido pelo meridiano local) e o norte magnético (a direção que a ponta de polaridade norte da agulha da bússola aponta, correspondendo à direção das linhas do campo geomagnético) seguindo a orientação norte geográfico para leste geográfico. O ângulo de declinação magnética varia com a posição na superfície da Terra e com o tempo. Por convenção, a declinação é positiva quando o norte magnético está a leste do norte verdadeiro e negativa quando está a oeste. São definidas as linhas isogônicas como as linhas na superfície da Terra que apresentam a mesma Localização dos polo norte geográfico, polo norte magnético e polo norte geomagnético no ano de 2017. (Fonte: Serviço Geológico do Canadá) A definição das grandezas declinação e inclinação dependem das coordenadas geográficas e da direção para onde aponta a agulha da bússola (norte magnético). AstroNova . N.40 . 2023
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declinação magnética. A linha cuja declinação é nula (d= 0°) é denominada linha agônica. A inclinação magnética (I) é o ângulo formado pela linha de campo geomagnético com o plano horizontal. O nome provém da inclinação da agulha da bússola em relação ao plano horizontal. Valores positivos de inclinação indicam que o campo geomagnético está apontando para baixo (ou seja, o norte da bússola aponta para baixo); valores negativos indicam que o campo geomagnético está apontando para cima. Assim, essa inclinação resulta da tendência de um ímã em se alinhar com as linhas de campo geomagnético, as quais não são paralelas à superfície. Deste modo, no hemisfério sul a agulha da bússola apontará para cima, fenômeno denominado queda negativa, e no hemisfério norte a agulha da bússola apontará para baixo, fenômeno denominado queda positiva. Colocando uma agulha de bússola no polo magnético sul, a sua inclinação será de - 90° (a agulha ficaria em pé com o seu polo norte apontando para o céu). No polo magnético norte, a sua inclinação será de +90° (a agulha ficaria de pé com o seu polo norte apontando 24 Exemplo de declinação magnética mostrando a agulha de uma bússola com uma declinação positiva (ou para leste). Ng é o norte geográfico, também denominado de norte verdadeiro; Nm é o norte magnético, definido pela agulha da bússola. Mapa mundial com as linhas de declinação magnética (linhas isogônicas). As linhas vermelhas tem declinação positiva (leste), as linhas azuis tem declinação negativa (oeste) e a linha verde tem declinação nula (agônica). (NOAA, 12/2019) Mapa mundial com as linhas de inclinação magnética (linhas isoclínicas). As linhas vermelhas tem inclinação positiva, as linhas azuis tem inclinação negativa e a linha verde tem inclinação nula (linha clínica ou equador magnético).(NOAA, 12/2019) AstroNova . N.40 . 2023
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Regiões da magnetosfera da Terra: 1) arco de choque, 2) bainha magnética, 3) magnetopausa, 4) magnetosfera, 5) lóbulo norte da cauda magnética, 6) lóbulo sul da cauda magnética e 7) plasmaesfera. 25 para o chão). As linhas nas quais a inclinação magnética é a mesma são denominadas linha isoclínicas. A linha na qual a inclinação é nula é denominada linha clínica ou equador magnético (I=0°). A intensidade do campo é geralmente medida em nanoteslas (nT) ou em microteslas(mT). O campo geomagnético tem intensidade variando entre 25 e 65 mT. Para comparação, um ímã de geladeira forte tem um campo magnético com intensidade de 10.000mT. Um mapa contendo as linhas de intensidade do campo geomagnético é denominado gráfico isodinâmico. A intensidade tende a diminuir no sentido dos polos ao equador geográfico. A intensidade mínima ocorre na Anomalia do Atlântico Sul, enquanto há máximos na Rússia (Sibéria), no sul da Austrália e na costa da Antártica. A intensidade do campo magnético altera-se ao longo de tempo. Estrutura da magnetosfera A magnetosfera é dividida em diferentes regiões, definidas conforme a interação com o vento solar. Inclusive, estas divisões são válidas não apenas para a magnetosfera terrestre, valendo para magnetosferas planetárias (como a de Júpiter) e magnetosferas estelares (o Sol, por exemplo, interage com os raios cósmicos). Arco de choque: região mais externa da magnetosfera, é a fronteira entre a magnetosfera e o espaço. Para as estrelas, é a fronteira entre o vento estelar e o meio interestelar. Para os planetas, é no arco de choque que o vento solar diminui sua velocidade abruptamente. Bainha magnética: estrutura Mapa mundial com as linhas de intensidade magnética (gráfico isodinâmico). O intervalo entre linhas é de 1000 nT (ou seja, 1 µT). As linhas grossas indicam intensidade de campo multiplas de 5000 nT. Nota-se que o campo geomagnetico menos intenso e na America do Sul e no Atlantico Sul. (NOAA, 12/2019) AstroNova . N.40 . 2023
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26 que envolve a magnetosfera, localiza-se entre o arco de choque e a magnetopausa. Formada principalmente pelas partículas freadas do vento solar e com uma pequena quantidade de plasma da magnetosfera. Esta estrutura possui um alto fluxo de energia de partículas, na qual a direção e a intensidade do campo magnético variam de forma errática. Isto é causado pela captura de gás ionizado do vento solar que entra em equilíbrio térmico. Magnetopausa: é a área da magnetosfera na qual a pressão do campo magnético planetário se equilibra com a pressão do vento solar. Aqui ocorre a interação do vento solar freado pelo arco de choque e pela bainha magnética com o plasma presente na magnetosfera planetária, a qual é extremamente complexa. A magnetosfera muda de tamanho e de forma conforme a intensidade do vento solar. Cauda magnética: é a região na qual a magnetosfera se estende muito além do objeto astronômico. Contém dois lóbulos, norte e sul, que possuem poucas partículas carregadas. Os lóbulos estão separados por uma região denominada manto neutro, onde o campo magnético é muito fraco e a densidade de partículas carregadas é muito alta. Plasmaesfera: região que contém partículas carregadas de baixa energia. Esta região começa a uma altitude de 60 km e se estende a 3 ou 4 vezes o raio terrestre, englobando a ionosfera. Esta região gira com a Terra e possui duas regiões em forma de pneu denominadas cinturão da Van Allen, que contém íons de alta energia (entre 0,1 a 10 milhões de elétron-volts). Interação da magnetosfera com o vento solar Apesar do nome, a magnetosfera não é esférica, sendo assimétrica com o lado voltado para o Sol estendendo-se para a distância de 10 raios terrestres e o outro lado estendendo-se em uma cauda magnética maior que 200 raios terrestres. Esta distorção ocorre devido ao vento solar, fluxo de Aurora austral registrada em 11 de setembro de 2005 pelo satélite IMAGE (NASA). AstroNova . N.40 . 2023
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27 partículas eletricamente carregadas com velocidade entre 200 a 1000 quilômetros por segundo. Além de desviar o vento solar, o campo magnético da Terra desvia também os raios cósmicos, partículas carregadas de alta energia que vem de fora do Sistema Solar. Algumas das partículas carregadas do vento solar entram na região da ionosfera e colidem com átomos de gases da atmosfera. Essa colisão provoca a emissão de luz que é visível da superfície e denominada aurora, sendo boreal no hemisfério norte e austral no hemisfério sul. Em períodos de tempestade solar há um aumento na quantidade de partículas carregadas que alcançam a magnetosfera (ou seja, o vento solar fica muito mais intenso). Nesta situação, ocorre a indução de correntes elétricas na atmosfera terrestre. Em 1859 ocorreu uma das tempestades mais fortes já registradas, a qual ficou registrada como Evento Carrington. As correntes induzidas foram tão intensas que foram interrompidas linhas telegráficas e foram relatadas auroras em locais como Austrália, Cuba e Havaí. Estudos preveem que há 12% de probabilidade de um evento semelhante ao de 1859 ocorrer até 2040. Rafael Cândido Jr. é graduado e mestre em Engenharia Química. Integra o grupo de astronomia Arcturus, da UFABC. A pessoa observando a aurora boreal é o professor Ricardo durante sua viagem pela Noruega. (www.recursosdefisica.com.br) Para saber mais: The Great Magnet, the Earth disponível em http://www.phy6.org/ AstroNova . N.40 . 2023
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Conjunção Lua-Júpiter Maio/2023 Sarandi - PR - Brasil Astrofotógrafo: Carlos Aparecido Domingues
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29 ENSINO DE ASTRONOMIAENSINO DE ASTRONOMIA Jenivaldo Lisboa de Araújo Micheli Trindade Moura A Astronomia é uma das ciências mais antigas da humanidade, tendo surgido devido à curiosidade do homem por conhecer os mistérios do Universo e sua necessidade de prever certos fenômenos que influenciavam em suas atividades de plantio e colheita (PAGANOTTI et al., 2021). Esta busca por um Cosmos ainda pouco conhecido é instigante para os estudantes que demonstram considerável interesse por temáticas relacionadas à área, todavia, a existência de um processo de ensino pautado na SOFTWARES MULTIPLATAFORMA PARA O ENSINO DE ASTRONOMIA transmissão-recepção, característico da educação bancária (FREIRE, 2001 apud SANTOS et al., 2019) poda a liberdade de aprendizagem dos alunos, levando a uma desmotivação pela investigação de assuntos ligados à astronomia. A utilização de programas dedicados ao reconhecimento do céu, à análise e tratamento de dados, assim como aqueles que disponibilizam recursos para o rastreamento de objetos como satélites artificiais e a ISS (estação espacial internacional), tem se difundido progressivamente tanto entre o público em geral quanto na comunidade astronômica, abrangendo desde entusiastas amadores até profissionais. Outra possibilidade é a aplicação desses recursos como ferramentas didáticas em salas de aula. Além de incentivarem o aprendizado dentro do ambiente escolar, eles têm o potencial de estimular o uso dessas ferramentas em casa, ampliando, assim, seu alcance e aplicabilidade, de maneira a superar a linearidade do processo de educação tradicional, permitindo alcançar uma educação equitativa, personalizada e de qualidade em nossas escolas (VIEIRA; ALVES, 2012 apud PAGANOTTI et al., 2021).
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Neste contexto, a opção pelo uso de programas multiplataformas torna-se fundamental para estabelecer essa conexão entre a utilização desses recursos na escola e em casa. Considerando que os sistemas operacionais variam entre esses ambientes, a flexibilidade desses programas é crucial para garantir sua acessibilidade e funcionamento em diferentes contextos. Assim, apresentaremos alguns destes softwares voltados ao ensino, divulgação ou pesquisa amadora em astronomia e que podem ser utilizados independentemente do leitor estar fazendo uso do Windows, Mac ou alguma distribuição Linux. Cartes du Ciel O Cartes du Ciel, também chamado de “SkyChart”, é um programa planetário open source desenvolvido por Patrick Chevalley em linguagem Pascal, com seu primeiro lançamento estável ocorrido em 2019. Sua utilidade vai desde a elaboração de cartas celestes para noites de observação até o controle de montagens GoTo. Um dos primeiros pontos que chama a atenção neste programa é a tela de inicialização, onde você poderá inserir as informações do local de observação, sendo elas: coordenadas geográficas, elevação ao nível do mar e fuso horário, as quais podem ser salvas de maneira a facilitar seu uso em buscas futuras. Após esta configuração inicial há a abertura da interface demonstrada na figura abaixo, onde temos uma barra de menu na parte superior, uma barra direita, na qual podemos selecionar o campo de visão, o tipo de coordenadas a serem apresentadas (equatoriais ou alto azimutais) e o ponto cardeal que se deseja observar (norte, sul, leste ou oeste). Vale ressaltar que além da disponibilidade do instalador, a página do programa (https://www.ap- i.net/skychart/en/download) também fornece a opção de download de alguns catálogos extras. Um deles é o catálogo de estrelas que permite a identificação de estrelas que vão até a magnitude 12, além de estrelas variáveis e duplas. Havendo ainda os seguintes catálogos: UCAC4, que foi compilado pelo Observatório Naval dos Estados Unidos (USNO) e compreende estrelas entre as magnitudes 8 a 16 (__, 2023; CHEVALLEY, 2023a); GAIA DR2, o qual possui parâmetros astrométricos, fotométricos, astrofísicos e de velocidade radial para cerca de 1,7 bilhões de estrelas com magnitude superior a 21 (CHEVALLEY, 2023b); e o DSO, que possibilita o acesso a catálogos de nebulosas (Barnard, Sh2, GCM, Hyperleda e outros). A instalação de alguns destes recursos é simples, tendo em vista a existência de um arquivo instalável, conforme o sistema operacional que é 30 Figura. Cartes du Ciel. Fonte: Cartes du Ciel, 2022. AstroNova . N.40 . 2023
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utilizado. Todavia, os catálogos UCAC4 e GAIA DR2 estão disponíveis apenas em formato compactado, devendo sua instalação seguir as instruções presentes no site. Tendo instalado os recursos necessários de acordo com cada usuário, o Cartes du Ciel possibilita diversas aplicações, dentre elas a produção de mapas para análise de estrelas variáveis com diferentes campos de visão, bastando apenas selecionar a região do céu com base na visualização fornecida pelo programa e dar o comando “Ctrl + P” usando o teclado. Com isso, será aberta uma janela de configuração da impressão, onde poderá ser editado o cabeçalho e o rodapé da carta celeste antes do envio à impressora, além de outras configurações de impressão. Este recurso é ainda incrementado com a lista de variáveis que é disponibilizada pelo programa ao ir no menu “Visualizar” e selecionar a opção “Estrelas variáveis …”, onde é aberta uma nova janela contendo as estrelas disponíveis, juntamente com seu tipo, magnitudes máximas e mínimas, seguidas ainda dos últimos registros de máximo e mínimo disponíveis no banco de dados da Associação Americana de Observadores de Estrelas Variáveis (AAVSO). Ao clicar na estrela, o programa ainda disponibiliza um gráfico com uma estimativa dos períodos de brilho máximo e mínimo, conforme é mostrado na figura a seguir. Esta função pode ser explorada como recurso didático, auxiliando em atividades de investigação do período e luminosidade de estrelas variáveis, sugerindo-se a busca por estrelas cefeidas, as quais apresentam variações regulares de brilho com intervalos de até 100 dias. Logo, possuindo uma diversidade de recursos de customização e sendo um programa multiplataforma, o Cartes du Ciel torna-se uma excelente ferramenta para auxiliar no planejamento de noites de observação. Como adicional, para aqueles que dispõem de uma montagem motorizada, ele ainda pode auxiliar em seu controle e permitir o acompanhamento de objetos no decorrer da observação. KStars O KStars consiste em um simulador gráfico para o céu noturno (figura abaixo) que foi desenvolvido pela equipe do Projeto KDE Education, tendo sido desenvolvido originalmente por Jason Harris e Jasem Mutlaq, já contando atualmente com a contribuição de diversos outros desenvolvedores. O projeto tem como foco apresentar uma interface de fácil manuseio que possa ser usada na previsão de fenômenos celestes, podendo auxiliar na organização de sessões de observação do céu. Após ser instalado o 31 Figura. Janelas contendo listagem de estrelas variáveis e curva de luz disponibilizado pelo Cartes du Ciel. Fonte: Cartes du Ciel, 2023. AstroNova . N.40 . 2023
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programa solicita apenas uma configuração inicial para determinar a posição do observador, conforme é mostrado a seguir, promovendo o ajuste do seu campo de visão por meio da inserção de valores de latitude e longitude ou pela seleção de algum município próximo de sua localidade. Feito isso, o usuário já terá acesso a um planisfério mostrando as estrelas e objetos de céu profundo e do sistema solar disponíveis para observação naquele instante, podendo-se facilmente promover um pequeno ajuste na data e hora de modo a obter uma visualização do céu no momento de interesse. Nas opções de visualização, o KStars permite a inserção de diferentes elementos, tais como: imagens representativas das constelações, linhas que delimitam a região das constelações, os nomes das estrelas principais e das constelações visíveis, as linhas representativas dos desenhos de cada constelação, entre outros modos. Dentre os modos de visualização, alguns possibilitam a observação de algumas imagens de estrelas e objetos de céu profundo, as quais são obtidas a partir de bancos de dados como o Simbad, Fermi, entre outros. Esta ferramenta nativa do programa auxilia na geração de um mapa celeste com certa riqueza de detalhes que pode auxiliar no desenvolvimento de aulas de astronomia, demonstrando o formato de algumas nebulosas, na discussão acerca da cor das estrelas, além de outras formas de exploração dos recursos do programa. Ainda sobre os recursos disponíveis, no menu “Ferramentas” temos a opção “Sistema Solar” que exibe uma representação do posicionamento dos planetas do Sistema Solar, o qual pode ser alterado de maneira a possibilitar a demonstração dos conceitos de conjunção, quadratura, elongação e oposição (figura a seguir). Além de possibilitar a observação do movimento dos planetas 32 Figura. Programa KStars. Fonte: KDE, 2022. Figura. Interface para ajuste da localidade no programa KStars. Fonte: KDE, 2022. AstroNova . N.40 . 2023
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com base no tempo, o que auxilia na explicação do movimento retrógrado que é observado para alguns planetas. O KStars disponibiliza a opção de download de catálogos populares que podem contribuir tanto na identificação dos objetos no céu, como na localização de nebulosas e galáxias. Um exemplo é o catálogo de Abell para nebulosas planetárias (Abell Planetary Nebulae Catalog) originalmente desenvolvido por George O. Abell em 1966, composto por 86 objetos que se pensava serem nebulosas planetárias. Esse catálogo pode contribuir para uma investigação sobre a natureza desses objetos, podendo ser vinculado ao estudo da formação estelar e evolução até chegar nos objetos dos catálogos que muito deles podem ser vistos com binóculos e pequenos telescópios. Outra possibilidade é o catálogo de regiões de HII de Sharpless, o qual foi publicado pelo astrônomo americano Stewart Sharpless em 1953, que atualmente contém um total de 312 objetos. Seu conteúdo reúne um conjunto de nebulosas de emissão, e um compilado de regiões de formação estelar conhecidas como regiões HII na Via Láctea. Essas regiões são compostas por nuvens de gás interestelar que estão ativamente gerando estrelas. Como essas regiões são ricas em hidrogênio ionizado (HII), pode propiciar uma boa ponte interdisciplinar vinculando a química e a física no estudo dessas regiões. Para estudo e investigação de estrelas especificamente, uma opção interessante é o catálogo Estelar Tycho-2, que é uma compilação abrangente de estrelas brilhantes e suas características astrométricas (movimento próprio, posições e magnitudes). Esse catálogo pode ser usado como ferramenta para identificação e reconhecimento do céu, estudo de magnitudes aparentes e absolutas e sistemas de coordenadas astronômicas. Saindo do domínio estelar, também tem a possibilidade de investigar catálogos de objetos extensos como galáxias. O Catálogo de Hickson Compact Groups é uma lista compilada pelo astrônomo Paul Hickson, em 1982, que identifica grupos compactos de galáxias próximas. Hickson o desenvolveu através da inspeção visual de placas fotográficas para identificar aglomerações de galáxias que aparentavam estar próximas umas das outras no céu. Esse catálogo pode fomentar discussões sobre dinâmica de galáxias, evolução e interações entre objetos extensos. Na opção “Configurar o KStars” no menu de “Configurações” também é possível importar catálogos não disponíveis 33 Figura. Demonstração do Sistema Solar utilizando o KStars. Fonte: KDE, 2022. AstroNova . N.40 . 2023
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34 nativamente, ampliando ainda mais a possibilidade de uso do programa para fins didáticos ou para planejamento de noites de observação. Stellarium O Stellarium é um programa de código aberto (open- source), multiplataforma que simula a abóbada celeste tal qual um planetário virtual. Na sua implementação inclui cálculos de posições do Sol, Lua, planetas, estrelas e corpos menores como cometas e eventuais chuvas de meteoros. Como em outros softwares que tratam de configuração celeste, o Stellarium também permite simular a dinâmica do céu noturno e diurno configurar a data, hora e local para visualizar o céu em diferentes momentos e posições geográficas. Além de ser possível também “ligar” e “desligar” opções como: atmosfera, horizonte, constelações e outros recursos disponíveis na interface gráfica de fácil compreensão. Cada objeto no céu possui uma descrição detalhada de informações como azimute, altura, coordenadas astronômicas, magnitudes e outros. Stellarium como recurso didático Como ferramenta didática o Stellarium oferece uma interface intuitiva e prática adequada para manipulação de alunos de diferentes idades. Além de ser possível reproduzir diferentes eventos como solstícios e equinócios, movimento aparente do Sol em diferentes latitudes e um “zoom-in” de cada objeto celeste e suas propriedades e trajetórias, o software conta com outros recursos didáticos que podem facilitar a visualização desses fenômenos de forma prática e visual. Um recurso interessante do Stellarium é a opção de scripts prontos para demonstrações de fenômenos astronômicos como eclipses lunares e solares, céu em diferentes culturas e outras ferramentas que disponibilizam uma Figura. Interface inicial do Stellarium. Fonte: Stellarium, 2022. AstroNova . N.40 . 2023
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35 explicação em forma texto para consulta dos alunos e ou professor(a). É ainda possível mudar a configuração do software para mostrar constelações típicas de outras culturas, como a Tupi-Guarani, característica aqui do hemisfério Sul, incentivando portanto o ensino e a inclusão da etnoastronomia em sala de aula. Stellarium na Astronomia Amadora Há a possibilidade de acompanhamento em tempo real da trajetória de satélites, Estação Espacial Internacional e outros objetos itinerantes, além do acompanhamento de cometas recentemente catalogados, e previsão do radiante de chuvas de meteoros, além de propiciar o cálculo de trajetórias e efemérides. Adicionalmente para a prática da Astronomia profissional é possível simular a configuração de trânsitos de objetos menores, possibilitando portanto simular as condições apropriadas para observação do objeto em determinada região, junto com a efemérides prevista em diferentes datas. Dentre os recursos para astronomia amadora, o Stellarium oferece plugins para sincronização remota, controle remoto de telescópio, quando acoplado a uma montagem motorizada, dentre outras funções para acoplagem a telescópios. Disponibilidade e utilização do Stellarium O Stellarium está disponível para instalação em Linux (source, snap, 64-bits), Mac OS X, Windows (32-bits, 64- bits), e mais recentemente também está disponível na versão web, sem ser necessário o download e instalação no computador. Outra possibilidade é a utilização do app disponível para Android e também para Raspberry Pi. Tornando-se um bom exemplo de software livre, gratuito e multiplataforma. Os recursos aqui citados são só um resumo das ferramentas Figura. Amostra de scripts disponíveis. Fonte: Stellarium, 2022. Figura. Visualização das opções disponíveis no painel inferior do Stellarium. Fonte: Stellarium, 2022. AstroNova . N.40 . 2023
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que compõem o software e algumas possibilidades de utilização em diferentes contextos. Como o Stellarium é um projeto colaborativo de código aberto, todas as informações do desenvolvimento estão disponíveis no GitHub. Informações adicionais e curiosidades sobre o projeto estão disponíveis na wiki, fóruns de discussão e no site mantido por colaboradores. Heavens Above O Heavens Above (figura a seguir), diferentemente dos demais programas abordados até o momento, é focado no uso a partir do navegador, apesar de já existir uma opção de download da ferramenta para o Android. A aplicação foi desenvolvida por Chris Peat e conta com uma diversidade de recursos que podem auxiliar na realização de atividades didáticas e de observação celeste, dentre elas: previsão da passagem de satélites artificiais, da ISS, do Hubble, entre outros, além de um banco de dados de satélites de rádio amador, criação de mapas celestes, do sistema solar, junto com o monitoramento dos planetas, da Lua e do nosso Sol, incluindo a previsão de eclipses solares. O primeiro recurso que será abordado será a elaboração de mapas celestes através da plataforma, no qual sugere- se que, primeiramente, seja feita a identificação do local de observação por meio da inserção das coordenadas geográficas. Esta etapa pode ser feita manualmente, sem a obrigatoriedade de login no site, todavia, ao estar logado é possível salvar sua localidade, facilitando consultas futuras. Clicando- se nas coordenadas no canto superior direito ou na opção “Altere o seu local de observação” presente na listagem de recursos do corpo do site, você será redirecionado para uma página contendo um mapa no qual poderá ser selecionada a localização ou, logo abaixo, poderá ser feita a inserção manual dos valores de latitude e longitude. Figura. Constelações indígenas da cultura Tupi-Guarani. Fonte: Stellarium, 2022. Figura. Efemérides do planeta Vênus. Fonte: Stellarium, 2022. 36 AstroNova . N.40 . 2023
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37 Feito isso basta retornar à página inicial da aplicação e ir na opção “Mapa celestial interativo”, na qual pode ser inserida a data, hora e tipos de informações que se deseja que apareçam na carta celeste a ser gerada. Em seguida é só clicar no ícone da impressora e será gerado um arquivo PDF que poderá ser baixado para o computador ou impresso. Aos interessados no campo da astronáutica o Heavens Above conta com um recurso de visualização em 3D da Estação Espacial Internacional (ISS), na qual há um mapa do globo indicando sua posição em relação ao nosso planeta, além da previsão de suas passagens visíveis na localidade informada no site, uma visualização em 3D da órbita dos Starlinks, previsões de suas passagens, um banco de dados com informações de diversos satélites, incluindo espaçonaves que estão deixando o Sistema Solar (Pionner 10 e 11, Voyager 1 e 2, New Horizons). Somado a estes recursos o site ainda apresenta dados sobre os planetas do sistema solar, junto com os asteroides e cometas passíveis de serem observados, onde neste último caso há a determinação da magnitude destes corpos, facilitando o planejamento de sua observação. Também é possível fazer o estudo das estrelas que compõem uma constelação, sendo útil em aulas onde o objetivo é aprender a identificar algumas constelações no céu, podendo ser feita a demonstração do padrão da Figura 11. Página inicial do Heavens Above. Fonte: HEAVENS ABOVE, 2023. Figura. Página de identificação da localização do Heavens Above. Fonte: HEAVENS ABOVE, 2023. Figura. Mapa celestial interativo do Heavens Above. Fonte: HEAVENS ABOVE, 2023. AstroNova . N.40 . 2023
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38 constelação com uso do programa em sala de aula e uma posterior noite de observação em que os alunos devem tentar encontrar as constelações no céu. A prática da observação é muito importante pois auxilia na identificação de pontos cardeais e contribui na geolocalização, já que a determinação da declinação de um corpo celeste que passa pelo zênite é numericamente igual à latitude local. Promover a correlação entre estes saberes torna a prática educativa em astronomia mais aplicável ao contexto de vida do estudante, facilitando sua abordagem dentro e fora do ambiente escolar. DS9 SAO image Na Astronomia amadora e profissional há conjuntos de dados onde são necessários softwares específicos de visualização. O software SAOImage DS9 (DS9) é uma ferramenta para imageamento e visualização de dados astronômicos. O DS9 teve início em 1990 no Smithsonian Astrophysical Observatory (SAO), Center for Astrophysics of Harvard University (CfA), onde foi desenvolvido originalmente em X10 e X11 (toolkit e protocolo padrão para interface gráfica nos sistemas Unix e Figura. Visualização 3D da ISS produzida pelo site Heavens Above. Fonte: HEAVENS ABOVE, 2023. Figura. Visualização 3D da órbita dos Starlinks produzida pelo site Heavens Above. Fonte: HEAVENS ABOVE, 2023. Figura. Página sobre constelações presente no Heavens Above. Fonte: HEAVENS ABOVE, 2023. AstroNova . N.40 . 2023
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39 assemelhados, como o Linux). Atualmente o SAOImageDS9 é mantido pelo Chandra X- ray Science Center (CXC), High Energy Astrophysics Science Archive Center (HEASARC) e pelo escritório da missão JWST no Space Telescope Science Institute. No site oficial é possível ter acesso a documentação fornecida com detalhes de utilização e referências. Está disponível para download gratuito e fácil instalação para sistemas operacionais como Linux (Ubuntu, Fedora, Debian e outros), MacOS e Windows. Os formatos suportados pelo DS9 são dados em formato FITS (Flexible Image Transport System) e também em formato binário. Ambos formatos são amplamente utilizados na comunidade astronômica. Espectros de estrelas e galáxias observadas comumente são armazenados em formato FITS, enquanto que dados provenientes de simulações cosmológicas por exemplo, tendem a ser armazenados em formato de tabelas binárias, onde todas as informações das simulações estão organizadas nesse formato de dados. O DS9 é uma ferramenta prática que permite visualizar esses dados. Recursos do DS9 Fácil de instalar e com uma interface intuitiva, o DS9 permite também uma análise primária do conjunto de dados de interesse. Todas as versões e plataformas suportam um conjunto consistente de recursos funcionais e de interface gráfica que é configurável pelo usuário. O DS9 suporta recursos avançados, como análise de imagens em mosaico, ladrilhos, marcadores geométricos, manipulação de mapa de cores, dimensionamento, zoom arbitrário, rotação, e uma variedade de sistemas de coordenadas. Uma possibilidade de prática didática de utilização do DS9 é direcionar uma atividade para lidar com dados brutos de telescópios espaciais como Hubble (disponível em https://esahubble.org/project s/fits_liberator/datasets_arch ives/), XMM-Newton e outros. Tendo em vista que boa parte das observações astronômicas provenientes desses telescópios são Figura. Interface do DS9 mostrando o fits da galáxia NGC 1068. AstroNova . N.40 . 2023
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40 disponibilizados publicamente, é possível baixar um conjunto desses dados em formato FITS e visualizá-lo com o DS9. Nesse contexto os alunos podem aprender como é de fato as 'fotos' tiradas pelos telescópios espaciais e o tipo de informação contida nesses arquivos FITS, e também, como melhorar a visualização dessas imagens alterando os parâmetros no painel do DS9. Na comunidade astronômica o DS9 foi amplamente utilizado em conjunto com o IRAF (Image Reduction and Analysis Facility), onde fazia o papel de visualizador primário do conjunto de dados observados, enquanto que o IRAF e seus pacotes faziam a análise e redução dos mesmos. Atualmente o IRAF tornou-se uma ferramenta secundária, apesar do DS9 ainda ser bastante popular entre a comunidade. Iris e AFVis O Iris trata-se de um software para processamento de imagens astronômicas bastante poderoso, que possibilita empilhar imagens, aferir a magnitude de estrelas, separar os canais RGB, entre outras funções, tornando-se uma opção para o estudo e ensino sobre as estrelas variáveis. Para fins práticos, será demonstrada uma aplicação deste programa com o objetivo de determinar a magnitude de estrelas variáveis. O Iris será utilizado em conjunto com o software AFVis, que foi desenvolvido pelo professor Adriano Aubert do Observatório Astronômico Genival Leite Lima (OAGLL), atuando na conversão da magnitude instrumental para valores correspondentes à magnitude visual. Apesar dos dois programas estarem disponíveis apenas em formato .exe (comum para windows), são passíveis de serem utilizados em distribuições Linux através do uso do wine, que funciona como um programa de compatibilidade, que permite executar aplicativos do Windows em sistemas operacionais baseados em Unix, como Linux e macOS. O nome Wine é um acrônimo para "Wine Is Not an Emulator" (Wine Não é Figura. Selecionando a opção analysis > block 1 com outro sistema de cores, para melhor visualizar as características da galáxia. AstroNova . N.40 . 2023
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41 um Emulador). Para acessar o wine é necessário acessar o diretório em que o executável está disponível e, em seguida, executar o comando “wine nome-do- arquivo.exe”. Inclusive, as imagens inseridas no presente artigo foram obtidas por meio do uso dos softwares em um computador utilizando Pop_OS, o qual é uma distro Linux desenvolvida e distribuída pela System76®, e em outro com Windows 10. Determinação da magnitude de estrelas usando Iris e AFVis Etapa 1. Obtenção das imagens As imagens foram obtidas com uso de uma câmera Canon T1i modificada, cujo formato RAW é o .CR2. Como forma de evitar a deformação nas imagens e ampliar o tempo de exposição da imagem foram obtidas 20 imagens utilizando uma exposição de 4s e ISO 400 da região correspondente a Eta Aquila. Esta prática evita o surgimento de “star trails” (trilhas de estrelas) na imagem, possibilitando uma melhor análise da magnitude instrumental, ao tempo em que também permite uma melhor captura de luz pela soma das diversas exposições feitas no intervalo de 4 segundos. Além destas imagens também faz-se necessária a geração dos frames bias (offset), dark e flat que possibilitam a realização de correções nas imagens obtidas por meio de DSLRs. O bias frame ou offset frame é usado para remover imperfeições de leitura gerados pelo aquecimento dos componentes eletrônicos da câmera, para sua obtenção são gerados 20 frames utilizando ISO 400 (mesmo ISO adotado nas imagens a serem tratadas), com o menor tempo de exposição disponível na câmera (1/40.000”), mantendo-se a tampa da lente fechada. O dark frame é usado para Figura. Iris e AFVis. Fonte: Autores, 2022. Figura. Menu de seleção do modelo de câmera DSLR utilizada. Fonte: Autores, 2022. AstroNova . N.40 . 2023