Eclipses solares

A observa¸c˜ao do eclipse solar de Julho de 1842 constituiu uma surpresa para aqueles nela envolvidos. Em particular, o resultado mais memor´avel foi segundo Airy

the red mountains or flames apparently projecting from the circumference of the moon into the inner ring of the corona, to the height of one minute of arc at the smallest estimation, or at much greater height by other estimations. It was afterwards discovered that these had been seen before by Vassenius, a Swedish astronomer, who observed the eclipse of 1733 at G¨oteborg.51

Para al´em das protuberˆancias e da corona observou-se, ainda, a difrac¸c˜ao da sombra da Lua, o impacto do eclipse na fauna e flora e a varia¸c˜ao de v´arios parˆametros meteorol´ogicos. Todas estas quest˜oes ainda s˜ao mencionadas nos guias de observa¸c˜ao de eclipses do final do s´eculo, como por exemplo, o publicado por Frederico Oom dedicado ao eclipse de 28 de Maio de 1900.52 Fran¸cois Arago, director do observat´orio de Paris, teve um papel preponderante na visibilidade obtida pelo eclipse de Julho de 1842 na comunidade cient´ıfica. Arago elaborou instru¸c˜oes preliminares para o estudo do eclipse; utilizou a sua consider´avel influˆencia pessoal para aumentar o n´umero de observadores; compilou e, finalmente, publicou os resultados obtidos.53 Airy afirmava, em 1851, que o eclipse de 1842 tinha sido talvez “better observed than any one preceding it”. Numa ´epoca em que as viagens eram dif´ıceis o pr´oximo eclipse, cuja faixa de totalidade intersectava o continente europeu, ocorreria a 28 de Julho de 1851 e providenciaria uma nova oportunidade de estudar melhor os ins´olitos fen´omenos observa-

dos em 1842. A 7 de Agosto de 1850 o General Committee da British Association for the

Advancement of Science decidiu, na sua reuni˜ao de Edimburgo, que

a Committee consisting of Sir John Herschel, the Astronomer Royal, Professor Forbes and Professor Powell, with power to add to their number, be empowered to communicate with the astronomers of Pulkowa on the observations to be made at the next approaching Total Eclipse of the Sun [...] and to draw up Suggestion for the guidance of observers generally.54

As detalhadas instru¸c˜oes elaboradas pelo comit´e, com a ajuda de Otto Struve, foram publica- das, em 1851, no Report of the twentieth meeting of the British Association.55 _{Segundo estas,}

as principais observa¸c˜oes pass´ıveis de serem realizadas favoravelmente num eclipse total do sol podiam ser classificadas

• Observations applying specially to the physical structure of the sun and moon, as those of the corona, and the rose-coloured prominences (seen so markedly in the eclipse of 1842).

50

Rue, Warren de la: Report on the present state of celestial photography in England. Report of the twentieth- ninth meeting of the British Association, held at Aberdeen in september 1859 , 1860a; Rue, Warren de la: The Bakerian Lecture - On the Total Solar Eclipse of July 18th, 1860. Philosophical Transactions of the Royal Society of London 152 1862.

51

Lovell, Bernard; Editor. : The Royal Institution Library of Science - Astronomy. Volume 1, Elsevier Publishing Company. 1970, p. 5.

52

Oom, Frederico: O Eclipse de Sol de 1900 Maio 28 em Portugal . Lisboa: Imprensa Nacional. 1900.

53

Arago, Fran¸cois: Sur l’´eclipse totale du Soleil du 8 juillet 1842. Annuaire du Bureau des Longitudes pour l’an 1846 .

54

An´onimo: Cap. Suggestions to Astronomers for the Observation of the Total Eclipse of the Sun on July 28, 1851 In Report of the twentieth meeting of the British Association held at Edinburgh in July and August 1850. London: John Murray. 1851.

55

• Photometric, thermometric, and actino-chemical observations, illustrating the difference in nature and amount of radiation from different parts of the sun’s disc.

• Optical observations, particularly on the state of polarization of the light in different phases of the eclipse, and on the phaenomena of irradiation, and of distortion of a dark limb by the formation of beads or threads.

Atendendo a que apenas os fen´omenos da primeira categoria s˜ao observados exclusivamente durante os eclipses totais do Sol, o estudo destes deveria ser priorit´ario. E deste especialmente

the red prominences, which, if belonging to the sun, indicate physical particularities of struc- ture on a most stupendous scale, and perhaps of corresponding importante.56

Na palestra proferida na Royal Society, a 2 de Maio de 1851, Airy est´a confiante que um grande n´umero de viajantes ingleses possa ser induzido a observar o eclipse. Acrescentando que

No particular skill in astronomical observation is required, the phaenomena being rather of a more generally physical kind: and indeed, as far as the observations of the eclipse of 1842 showed, the travelling physicists had been more successful than the stationary astronomers.57

Curiosamente, esta parece ser a primeira indica¸c˜ao do futuro da astronomia, isto ´e, o desvio do interesse da observa¸c˜ao dos eclipses do Sol dos fins astrom´etricos, tais quais os descritos no cap´ıtulo anterior, para os objectivos f´ısicos, hoje dir´ıamos astrof´ısicos, que ocorreu a partir da segunda metade do s´eculo XIX. O aparato que Airy considerava ser necess´ario aperfei¸coar com vista `a sua utiliza¸c˜ao no eclipse era um

photogenic apparatus; it would be impossible to set too high a value on a series of Da- guerr´eotypes or Talbotypes of the sun and corona taken during the eclipse.58

Apesar deste apelo n˜ao existem registos de tentativas britˆanicas realizadas para a obten¸c˜ao de fotografias do eclipse de Julho de 1851. Contudo, na It´alia, Secchi, fora da faixa de totalidade, conseguiu obter v´arios daguerre´otipos do Sol parcialmente eclipsado

Un poco di vento agitando il cannocchiale ha prodotto qualche sfumatura ai contorni, ma non tanta da nuocere alla precisione dell’immagine, talch`e sono visibilissime nell’orlo interno della fase le scabrezze del corpo lunare proiettate sul disco del sole59

e em K¨onigsberg (actual Kaliningrad, R´ussia) e sob sugest˜ao do director do observat´orio Busch60_{, o daguerreotopista Berkowsky}61_{utilizou um pequeno telesc´opio refractor (D= 6,1cm,}

f=81,2cm) acoplado ao movimento de rel´ogio do heli´ometro de Fraunhofer, para obter a pri- meira fotografia correctamente exposta da corona e protuberˆancias solares. O daguerre´otipo obtido com um tempo de exposi¸c˜ao de 84s foi tirado imediatamente ap´os o in´ıcio da totali- dade (figura 3.5) e uma das c´opias deste sobrevive ainda na Universidade de Jena.62 Como

56

An´onimo: Cap. Suggestions to Astronomers for the Observation of the Total Eclipse of the Sun on July 28, 1851 In Report of the twentieth meeting of the British Association held at Edinburgh in July and August 1850. London: John Murray. 1851.

57

Lovell, Bernard; Editor. : The Royal Institution Library of Science - Astronomy. Volume 1, Elsevier Publishing Company. 1970, p. 7.

58

Ibidem

59

Secchi, Angelo: Sopra alcune osservazioni, fatte alla specola del collegio romano, durante l’eclisse del 28 luglio 1851. Atti Dell’accademia Pontificia Dei Nuovi Lincei, 4 1851.

60

August Ludwig Busch (1804–1855).

61

Infelizmente o seu nome completo ´e desconhecido.

62

Schielicke, Reinhardt E. e Whittman, Axel D.: On the Berkowski daguerreotype (K¨onigsberg 1851 July 28): the first correctly-exposed photograph of the solar corona. Em Hentschel, P. Klaus e Whittman, Axel D.; Editores. Development of Solar Research. 25 Verlag Harri Deutsch. 2005.

Figura 3.5: Daguerre´otipo do eclipse solar de 28 de Julho de 1851 obtido por Berkowsky (Vaucouleurs, 1961)

iremos ver, estas tentativas v˜ao estimular as observa¸c˜oes do eclipse de 1860.

De acordo com os Monthly Notices da Royal Astronomical Society a sess˜ao de 9 de Ja- neiro de 1852 foi inteiramente dedicada `a apresenta¸c˜ao dos resultados obtidos na observa¸c˜ao do eclipse de Julho do ano anterior. Como seria de esperar, uma grande aten¸c˜ao foi dedi- cada `a observa¸c˜ao das protuberˆancias. Diferentes observadores, posicionados em diferentes localiza¸c˜oes geogr´aficas, descreveram de forma consistente as protuberˆancias mais vis´ıveis. O facto da Lua, no seu movimento, encobrir as protuberˆancias no sentido do movimento e descobrir as protuberˆancias no sentido oposto foi registado, por exemplo, por Lassell,63_Willi-

ams, Carrington, Airy, Chevalier, Hind e Dawes.64 Uma atribui¸c˜ao solar das protuberˆancias parecia, por isso, consensual. Quanto `a observa¸c˜ao da corona, o editor dos Monthly Notices e respons´avel pela publica¸c˜ao esclarece que

In figuring the corona there is much greater discrepancy than in describing it: no attempt has been made to give any idea of this accompaniment beyond the words of the beholders.65

Como se esperava, os resultados do eclipse anular de Mar¸co de 1858 n˜ao esclareceram as quest˜oes levantadas pelas estruturas observadas num eclipse total. Por esta altura, n˜ao exis- tiam grandes incentivos para realizar expedi¸c˜oes a locais long´ınquos, como consequˆencia, apenas Liais se deslocou ao Brasil para observar o eclipse de Setembro de 1858, sob o pa- troc´ınio do governo francˆes.66 _{Neste eclipse, Liais observou que a Lua, no seu movimento,}

encobriu uma protuberˆancia e a corona circundante, n˜ao tendo as estruturas sofrido qualquer varia¸c˜ao durante o intervalo de observa¸c˜ao. Ou seja,

Mr. Liais a fait une observation qui indique que la couronne ´etait situ´ee derri`ere la lune et cons´equemment qu’elle appartait au soleil.67

63

Provavelmente William Lassell (1799–1880).

64

William Rutter Dawes (1799–1868).

65

An´onimo: Remarks on Solar eclipse, July 28, 1851. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 12 1852.

66

An´onimo: Report of the Commission sent by the Brazilian Government to Paranagua to observe the Total Eclipse of the Sun of Sept. 7, 1858. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 19 1858b.

67

Se identificar a localiza¸c˜ao f´ısica das estruturas vis´ıveis era uma das preocupa¸c˜oes dos obser- vadores de eclipses, outra seria obter dados que permitissem esclarecer os mecanismos f´ısicos respons´aveis pelas mesmas. Nesse sentido, a localiza¸c˜ao das protuberˆancias no bordo solar e a poss´ıvel existˆencia de uma correla¸c˜ao entre estas e a as manchas tornou-se importante.

Sir John Herschel, in his ingenious theory of the physical origin of the solar spots, supposes a perpetual circulation to be kept up in the solar atmosphere, analogous to that which in the case of the terrestrial atmosphere produces the phenomenon of the trade winds. [...] Future observation, prosecuted more especially with reference to the position of the solar spots during the occurrence of the eclipses of the sun, can alone be expected to throw any light upon this interesting question.68

Para o eclipse de 7 de Setembro de 1858, Carrington chegou a preparar um folheto no qual os observadores do eclipse

were requested to note the positions of spots near to the sun’s limb, as well as the angles of position of any red protuberances seen during totality, partly for the sake of comparison, but principally that the positions of the protuberances, if affected by any general error, might be thereby subsequently corrected by the amount required by their positions of the spots as exhibited by more accurate observations in Europe.69