ASTRONOMIA
BÁSICA & AVANÇADA
Guias de estudo para as especialidade do Clube de Desbravadores
Volume 30
ASTRONOMIA BÁSICA E AVANÇADA
1ª Edição: Disponível em www.mundodasespecialidades.com.br
Diagramação e Edição: Khelven Klay de A. Lemos
Coordenação: Aênio Rodrigues
Autor: José Luiz Xavier Filho
DIREITOS RESERVADOS
:
A reprodução deste material seja de forma total ou parcial de seus textos ou imagens
é permitida, desde que seja referenciado o Mundo das Especialidades e seus autores
pela nova autoria ao fim de seu material. Todos os direitos reservados para Mundo
das Especialidades
União Nordeste Brasileira da Igreja Adventista do Sétimo Dia
Ministério dos Desbravadores
Este material estar registrado nos seguintes órgãos
PRE
SE
NT
A
ÇÃO
1
PARTICIPE
Queremos contar com seu apoio para montar as nossas especialidades. Con-te para nós sua expe-riência, envie sua fo-to, desenho, texto ou conhecimento, você será sempre bem vindo neste mundo. Conheça o grupo de dramatização Perspectiva Brasil dP
or que estudar Astronomia? Nosso objetivo éutilizar o Universo como laboratório, deduzin-do de sua observação as leis físicas que po-derão ser utilizadas em coisas muito práticas, desde prever as marés e estudar a queda de asteróides sobre nossas cabeças, até como construir reatores nucleares, analisar o aquecimento da atmosfera por efeito estufa causado pela poluição, necessários pa-ra a sobrevivência e desenvolvimento da pa-raça huma-na.
Em uma noite sem nuvens, em um local dis-tante das luzes da cidade, o céu noturno pode ser visto em todo o seu esplendor, e é fácil entender porque desperta o interesse das pessoas. Depois do Sol, necessário à vida, a Lua é o objeto celeste mais importante, continuamente mudando de fase. As es-trelas aparecem como uma miríade de pontos bri-lhantes no céu. Entre elas, os planetas se destacam por seu brilho e por se moverem entre as demais. Astronomia é fascinante, instigante, harmônica e be-líssima. A ciência mais antiga da humanidade e aquela que impulsionou os maiores avanços tecno-lógicos. Também porque é aquela ciência que quan-to mais respostas conseguimos para nossas pergun-tas, mais perguntas surgem, e possui uma quantida-de tão granquantida-de quantida-de mistérios que talvez nunca conse-guiremos desvendar.
Um Abraço! José Luiz Xavier Filho
"Olhar o céu não é apenas ver estrelas cintilando, mas sim, ver o universo que nelas esconde." Esta matéria foi escrita para permitir acesso por pessoas sem
qual-quer conhecimento prévio de Astronomia.
A
stronomia, que etimologicamente significa "lei das estrelas" com ori-gem grega: (άστρο + νόμος) povos que acreditavam existir um ensinamento vindo das estrelas, é hoje uma ciência que se abre num leque de categorias complementares aos interesses da física, da matemática e da biologia. Envolve diver-sas observações procurando respostas aos fenô-menos físicos que ocorrem dentro e fora da Terra bem como em sua atmosfera e estuda as origens, evolução e propriedades físicas e químicas de to-dos os objetos que podem ser observato-dos no céu (e estão além da Terra), bem como todos os pro-cessos que os envolvem. Observações astronômi-cas não são relevantes apenas para a astronomia, mas também fornecem informações essenciais pa-ra a verificação de teorias fundamentais da física, tais como a teoria da relatividade geral.A origem da astronomia se baseia na antiga (hoje considerada pseudociência) astrologia, prati-cada desde tempos remotos. Todos os povos de-senvolveram, ao observar o céu, um ou outro tipo de calendário, para medir as variações do clima no decorrer do ano. A função primordial destes calen-dários era prever eventos cíclicos dos quais depen-dia a sobrevivência humana, como a chegada das chuvas ou do frio. Esse conhecimento empírico foi a base de classificações variadas dos corpos celes-tes. As primeiras idéias de constelação surgiram dessa necessidade de acompanhar o movimento dos planetas contra um quadro de referência fixo.
A Astronomia é uma das poucas ciências onde observadores independentes possuem um papel ativo, especialmente na descoberta e monito-ração de fenômenos temporários. Muito embora seja a sua origem, a astronomia não deve ser con-fundida com Astrologia, o segmento de um estudo teórico que associava os fenômenos celestes com as coisas na terra (marés), mas que apresenta-se falho ao generalizar o comportamento e o destino da humanidade com as estrelas e planetas. Embo-ra os dois casos compartilhem uma origem co-mum, seus segmentos hoje são bastante diferen-tes; a astronomia incorpora o método científico e associa observações científicas extraterrestres para confirmar algumas teorias terrenas (o hélio foi des-coberto assim), enquanto a única base científica da astrologia foi correlacionar a posição dos principais astros da abóboda celeste (como o Sol e a Lua) com alguns fenômenos terrestres, como o movi-mento das marés, o clima ou a alternância de estações.
ESTUDO DA NATUREZA
VIA LÁCTEA: A GALÁXIA DA TERRA É ESPIRAL
De todas as galáxias, a mais importante para nós é a Via Láctea. A Via Láctea é a galáxia onde está localizado o Sistema Solar da Terra. É uma estrutura constituída por cerca de duzen-tos bilhões de estrelas (algumas estimativas colocam esse nú-mero no dobro, em torno de quatrocentos bilhões) e tem uma massa de cerca de 1 trilhão e 750 bilhões de massas solares. Sua idade está calculada entre 13 bilhões e 800 milhões de anos, embora alguns autores afirmem estar na faixa de quatorze bilhões de anos. Daqui da Terra, portanto do interior da galáxia, a Via Láctea é vista, em noites límpidas, como uma extensa faixa esbranquiçada que atravessa o céu.
Ictiossauro
3
ASTRONOMIA - BÁSICA E AVANÇADARichard Owen, 1804-1892.
Via Láctea quer dizer “caminho de lei-te”, devido à cor leitosa que nossa ga-láxia apresenta quando vista no céu, à noite. Esse nome foi dado pelos povos antigos.
Como deve ser nossa galáxia vista do topo. A Via Láctea provavelmente tem forma espiral, como um denso bojo cen-tral cercado por quatro braços que se espiralam para fora. O Sistema Solar fica em um desses braços, como se vê na ilus-tração feita por computador.
O SISTEMA SOLAR
Localizado em um dos braços da nossa galáxia, o Sol reúne em torno de si vários corpos celestes: planetas (como a Terra, Marte, Saturno), satélites naturais (como a Lua), asterói-des, cometas e meteoróides. Há também gás e poeira nesse conjunto.
O conjunto de corpos celestes “liderados” pelo Sol rece-be o nome de Sistema Solar. Os componentes do Sistema Solar se mantêm reunidos porque gravitam em torno do Sol. Ou seja, a força de gravidade exercida pelo Sol os atrai e faz com que eles sigam o seu trajeto dentro da sua galáxia, a Via Láctea. A força da gravidade existe sempre entre dois corpos. Quanto maior a massa, maior a força de atração; quanto maior a distân-cia entre os corpos, menor a força de atração. A Terra e a Lua atraem-se mutuamente.
ESTUDO DA NATUREZA
ÓRBITA: TRAJETÓRIA DOS CORPOS CELESTES
Qualquer trajetória que um astro descreve em torno de outro é chamado de órbita. Todos os corpos do Sistema Solar descrevem uma órbita elíptica em torno do Sol. A elipse é uma curva fechada, ovalada, que tem dois focos. No Sistema Solar, o Sol ocupa um dos focos. No entanto, nesse caso a distância entre os focos é tão pequena que a órbita dos planetas é, prati-camente, circular. Veja a órbita elíptica de um planeta.
Periélio: é o ponto da órbita de um corpo, seja ele planeta, planetóide, asteróide ou cometa, que está mais próximo do Sol.
Afélio: é o ponto da órbita em que o planeta, ou planetóide, está mais afastado do Sol.
O SOL: MAIS MASSA QUE TODOS OS
AS-TROS DO SISTEMA SOLAR JUNTOS
Os astros do Sistema Solar diferenciam-se sobretudo pelas suas dimensões. O Sol é o maior de todos. Em seguida, vêm os planetas, os satélites naturais, os asteróides, os come-tas e os meteoróides.
O Sol é a estrela central do Sistema Solar. To-dos os outros corpos do Sistema Solar, como plane-tas, planetas anões, asteróides, cometas e poeira, bem todos os satélites associados a estes corpos, giram ao seu redor. Responsável por 99,86% da massa do Siste-ma Solar, o Sol possui uSiste-ma Siste-massa 332 900 vezes Siste- mai-or que a da Terra, e um volume 1 300 000 vezes maimai-or que o do nosso planeta. A distância da Terra ao Sol é de cerca de 150 milhões de quilômetros.
A luz solar demora aproximadamente 8 minu-tos e 18 segundos para chegar à Terra. Energia do Sol na forma de luz solar é armazenada em glicose por organismos vivos através da fotossíntese, processo do qual, direta ou indiretamente, dependem todos os se-res vivos que habitam nosso planeta. A energia do Sol também é responsável pelos fenômenos meteorológi-cos e o clima na Terra.
É composto primariamente de hidrogênio (74% de sua massa, ou 92% de seu volume) e hélio (24% da massa solar, 7% do volume solar), com traços de ou-tros elementos, incluindo ferro, níquel, oxigênio, silício, enxofre, magnésio, néon, cálcio e crômio.
Os principais elementos celestes que orbitam em torno do Sol são os oito planetas principais conhe-cidos atualmente cujas dimensões vão do gigante de gás Júpiter até ao pequeno e rochoso Mercúrio, que possui menos da metade do tamanho da Terra. Vamos conhêce-los pela ordem de afastamento do Sol.
Quando o Sol é observado com os filtros apropriados, as características mais imediatamente visíveis são geralmente suas manchas, áreas bem definidas na superfície solar que aparentam ser mais escuras do que a região ao seu redor pelo fato de possuírem temperaturas mais baixas. Manchas sola-res são regiões de intensa atividade magnética onde convecção é inibida por fortes campos magnéticos, reduzindo transporte de energia do interior quente do Sol, fazendo que estas regiões possuam uma tempe-ratura mais baixa do que ao redor. O campo magnéti-co gera intenso aquecimento da magnéti-coroa solar, forman-do regiões ativas que são as fontes de erupções sola-res e ejeção de massa coronal. As maiosola-res manchas solares podem possuir dezenas de quilômetros de diâmetro.
5
ASTRONOMIA - BÁSICA E AVANÇADAManchas solares, aproximadamente de 4 a 5 000°C.
OS OITO PLANETAS
DO SISTEMA SOLAR
Os planetas do Sistema Solar são os oito astros que tradicionalmente são conhe-cidos como tal: Mercúrio (☿), Vênus (♀), Terra (♁), Marte (♂ ), Júpiter (♃), Saturno (♄), Urano (♅) e Netuno (♆). Todos os pla-netas receberam nomes de deuses e deu-sas da mitologia greco-romana. Fazendo parte do Sistema Solar, esses oitos planetas recebem a luz e o calor do Sol, ou seja, a energia emitida pelo nosso astro-rei, en-quanto giram em torno dele.
Os planetas do Sistema Solar estão divididos em dois grupos:
Planetas interiores – Mercúrio, Vê-nus, Terra e Marte.
Planetas exteriores – Júpiter, Satur-no, Urano e Netuno.
Lembrando que, planeta, como defi-nido pela União Astronômica Internacional (UAI), é um corpo celeste orbitando uma estrela ou restos estelares que tem massa suficiente para haver rotação em torno de si (através da gravidade) e, não tem massa suficiente para causar fusão termonuclear, ou seja, não tendo luz própria. Os planetas se diferenciam principalmente pela massa, por suas dimensões e por sua composição química.
MERCÚRIO: é o planeta mais próximo do Sol. Está a uma distância média de 58 milhões de quilomêtros do Sol e descreve uma órbita completa a cada 88 dias terrestres. Sua massa é igual a 5,5% da massa da Terra. Não possui água
nem atmosfera. Sua t e m p e r a t u r a é extremamente oscilante.
De dia, pode chegar a 430° C; de noite, a temperatura chega a atingir -170°C. Mercúrio teve o seu nome atribuído pelos romanos baseado no mensageiro dos deuses, de asas nos pés, porque parecia mover -se mais depressa do que qualquer outro planeta.
VÊNUS: é o segundo mais próximo do Sol. Está a 108 milhões de quilômetros do Sol (em média) e descreve um ano que dura 255 dias terrestres. Recebe seu no-me em honra da deusa romana do amor Vênus. Sua massa é igual a 81% da massa da Terra. Não possui água. É conhecido como planeta das nuvens, pois sua atmosfera é den-sa, composta basicamente de gás carbônico. É um planeta muito quente, sua temperatura chega a 480° C. Depois do Sol e da Lua, o planeta vênus é o corpo mais brilhante que avista-mos no Céu, porque sua atmosfera reflete intensa-mente a luz solar. Aborda-rei mais sobre o planeta Vênus no tópico sobre es-trelas .
TERRA: terceiro planeta do Sistema Solar. Está, em média, a 150 milhões de quilômetros do Sol. Entre os planetas do sistema, a Terra tem condições únicas: mantém grandes quantidades de água em estado líquido, tem placas tectônicas e um forte campo magnético. A atmosfera interage com os sistemas vivos. A ciência moderna coloca a Terra como único corpo planetário conhecido que possui vida da forma a qual conhecemos. MARTE: quarto planeta do Sistema
Solar. De noite, aparece como uma estrela vermelha, razão por que os antigos romanos lhe deram o nome de Marte, o deus da guerra. Está uma distância média de 228 milhões de quilômetros do Sol e descreve uma órbita que dura 1,88 ano terrestre. Por estar mais distante do Sol, possui temperaturas mais baixas, entre 20° C e -150°C. Sua atmosfera contém principalmente gás carbônico, mas em quantidade bem inferior ao de Vênus. Marte tem calotas polares que contêm água e dióxido de carbono gelados, a maior montanha do sistema solar - o Olympus Mons, um desfiladeiro imenso.
JÚPITER: é o quinto pla-neta em distância do Sol. Está, em média, a 778 milhões de quilô-metros de distância. Um ano de Júpiter equivale a quase 12 anos terres-tres. Sua massa é 318 vezes maior que a da Terra. É um planeta ga-soso, composto por 90% de hidrogênio. É o maior planeta do siste-ma solar. É conhecido pela grande mancha vermelha e pelos seus quatro grandes satéli-tes: Ganímedes, Euro-pa, Io e Calisto. Júpiter é o planeta do sistema solar que mais têm luas: possui 62
de-las.
SATURNO: sexto plane-ta do Sistema Solar. Está, em média, a 1,4 bilhões de quilômetros do Sol. É quase tão grande quanto Júpiter. Sua massa equivale a 95 vezes a massa da Terra. É também um planeta gasoso, com 94% de hidrogênio. Sua característica mais notá-vel é um sistema de anéis que tem mil quilô-metros de espessura e se estende por até 420 mil quilômetros além da da superfície do plane-ta. Seu nome provém do deus romano Satur-no. Saturno tem 48 luas.
URANO: é o sétimo planeta. Está a uma distância média de 2,9 bilhões de quilômetros do Sol. Descreve uma órbita completa em cerca de 84 anos ter-restres. Sua massa é de 14,5 vezes maior que a Terra. Tem a superfície a mais uni-forme de todos os pla-netas por sua caracte-rística cor azul-esverdeada, produzida pela combinação de gases em sua atmosfe-ra.
NETUNO: oitavo e últi-mo planeta do Sistema Solar desde a reclassi-ficação de Plutão para a categoria de planeta-anão. Sua distância média do Sol é de 4,5 bilhões de quilôme-tros. Um ano de Netu-no equivale a quase 165 anos terrestres, sua massa é 17 vezes maior que a massa da Terra. Netuno recebeu o nome do deus roma-no dos mares.
Por ordem de afastamento do Sol temos: Mercúrio, Vênus, Terra, Marte, Júpiter, Satur-no, Urano e Netuno. Em tamanho a ordem é: Júpiter, Saturno, Netuno, Urano, Terra, Marte, Vênus e Mercúrio. Podemos identificar a olho nu os planetas: Mercúrio, Vênus, Marte, Júpi-ter e Saturno. O planeta do nascer do sol é Mercúrio e do pôr-do-sol é Vênus.
SATÉLITES NATURAIS: NEM TODOS OS PLANETAS TÊM
Satélite natural é um corpo celeste que gravita em torno de um planeta. Veja como se distribuem os satélites em nosso Sistema Solar:
Mercúrio e Vênus – não possuem satélites. Terra – possui um satélite, a Lua.
Marte – tem dois satélites, Fobos e Deimos.
Júpiter – possui 62, sendo os principais: Ganimedes, Calisto, Io e Europa.
Saturno – possui 48, sendo os principais: Titã, Encelado, Mi-mas, Tétis e Dione.
Urano – possui 27 satélites. Netuno – possui 13 satélites.
Deimos, um dos satélites naturais de Marte
ESTUDO DA NATUREZA
6
7
ASTRONOMIA - BÁSICA E AVANÇADANEBULOSA, ASTERÓIDES, COMETAS E METEORÓIDES
Asteróides, cometas e meteoróides têm em comum a composição de sua matéria. São fragmentos que se originaram da nebulosa.
NEBULOSA: nuvem estelar; condensação local de gás, poeira e moléculas interestelares; pode dar origem a novas estrelas ou ser consequência da morte de uma estrela de pequena massa, são nuvens de poeira, hidrogênio e plasma.
OS ASTERÓIDES, também chamados de plane-tóides, são astros que giram em torno do Sol, predomi-nantemente entre as órbitas de Marte e Júpiter. São corpos celestes rochosos, de formato irregular, meno-res que Mercúrio, que é o menor planeta do Sistema Solar. Os asteróides tem um brilho muito fraco; por isso, só podem ser vistos com auxílio de lunetas e te-lescópios.
OS COMETAS são corpos celestes, em geral pequenos, que giram em torno do Sol em órbitas eclíp-ticas alongadas. Possuem um núcleo sólido muito ge-lado, que costumam medir alguns quilômetros e é composto por gelo de água e poeira. A cauda de um cometa chega a atingir centenas de milhares de quilô-metros. A velocidade de um cometa pode atingir 196 mil quilômetros por horas (km/h) quando está mais próximo do Sol; à medida que se afasta, sua velocida-de diminui, chegando a 3,3 mil km/h. Geralmente po-demos enxergar os cometas no céu apenas se usar-mos telescópio. Sem esse instrumento, só os enxerga-mos quando estão perto do Sol.
METEORÓIDES são fragmentos de material que vagueiam pelo espaço e que, segundo a International Meteor Organization (Organização Internacional de Meteoros), possuem dimensões significativamente me-nores que um asteróide e significativamente maiores que um átomo ou molécula, distinguindo-nos dos aste-róides - objetos maiores, ou da poeira interestelar - ob-jetos micrométricos ou menores.
Meteoro designa o fenômeno luminoso obser-vado quando da passagem de um meteoróide pela atmosfera terrestre. Este fenômeno que pode apresen-tar várias cores, que são dependentes da velocidade e da composição do meteoróide, um rastro, que pode ser designado por persistente, se tiver duração apreci-ável no tempo, e pode apresentar também registro de sons. Um meteoro é também por vezes designado de estrela cadente. Sobre esse fenômeno, “estrela caden-te”, darei maior ênfase no tópico sobre estrelas.
A atmosfera nos protege dos meteoróides. Mas alguns fragmentos – os de dimensões maiores – con-seguem atingir a superfície terrestre. Esses fragmentos são denominados meteoritos e muitas vezes podem causar danos enormes, dependendo da região terres-tre onde caem. Pode ser um aerólito (rochoso), siderito (metálico) ou siderólito (metálico-rochoso).
Nebulosa
Asteróides
ESTRELAS
AS ESTRELAS SE
MOVIMENTAM?
Em 1718, Sir Edmund Halley (1656-1742) observou que a posição da estrela Arcturus no céu havia mudado um grau em relação à posição medida por Ptolomeu. Sírius também havia mudado, de meio grau. Desde então os astrônomos têm medi-do o movimento transverso, isto
é, o movimento aparente das estrelas no céu, perpendicular à linha de visada. Este
movimen-to é chamado de movimenmovimen-to
próprio e usualmente é medido
em segundos de arco por ano.
Lembrando que, esse movimento não acontece diariamente, e muito menos em um tempo de 20 ou 40h. É em tempo muito longo, décadas ou séculos. O movimento aparente que observamos daqui da Terra é causado pelo movimento de rotação e translação da Terra!
Uma estrela é um corpo celeste luminoso. Por causa de sua pressão interna, produz energia por fusão nuclear, trans-formando moléculas de hidrogênio em hélio. A energia gerada é emiti-da através do espaço sob a forma de radiação eletromagnética (luz). A estrela mais próxima da Terra é o Sol.
AS CORES DAS ESTRELAS
Quando olhamos para o céu numa noite limpa e sem luar, longe das luzes da cidade, facilmente constatamos que muitas estrelas têm uma cor peculiar. Sírius e Vega, por exemplo, cintilam como diamantes branco-azulados. Capella tem um brilho amarelo, como um sol distante, enquanto
Arcturus é levemente alaranjada. Betelgeuse, Aldebaran e principalmente An-tares exibem um tom vermelho como um rubi. Ao telescópio, essas cores
atingem tons de elevada pureza.
Não é difícil analisar as cores de uma luz. Basta fazê-la passar por uma fenda delgada e atravessar um prisma de vidro. Com isso obtemos o espectro da luz. O espectro das estrelas geralmente se apresenta como uma faixa luminosa e contínua, contendo todas as cores do arco-íris. Por exemplo, quando a luz do Sol atravessa um prisma, obtemos as mais variadas cores conforme o desenho.
As cores das estrelas também informam sobre sua temperatura, se é uma estrela quente ou fria. Estrelas quentes possuem cor azul, já as estrelas frias possuem cor vermelha.
9
CONSTELAÇÕES: PURA IMAGINAÇÃO HUMANA?
Constelação de Virgem, de Escorpião, o Cruzeiro do Sul, a Constelação de Centauro e tantas outras, o que são? São estrelas que, embora muito distantes entre si, ao homem aqui da Terra parecem agrupadas, formando um desenho. Às figuras cria-das pela imaginação humana a partir de agrupa-mentos de estrelas dá-se o nome de constelação. As estrelas que compõem constelações se encon-tram tão distantes entre si que praticamente não exercem atração de gravidade umas sobre as ou-tras.
Durante todo o ano é possível ver várias constelações, das quais duas são mais conhecidas: Cruzeiro do Sul e Centauro.
No hemisfério sul, podemos ver durante to-da a noite, em céu limpo, as seguintes constela-ções: Cruzeiro do Sul, Centauro, Navio, Mosca e Triângulo. Ainda podemos encontrar no hemisfério sul, constelações que são visíveis entre o pôr-do-sol e meia-noite, no verão e no inverno, são as seguin-tes: Verão - Câncer, Leão, Gêmeos, Cruzeiro do Sul, Folso. Inverno - Cruzeiro do Sul, Folso, Escorpião, Peixes, Touros, Plêiades.
SÃO DEFINIDAS 88 CONSTELAÇÕES, QUE PODEM SER CLASSIFICADAS EM:
AUSTRAIS: CIRCINUS, CENTAURUS, PHOENIX, PAVO, NORMA, COLUMBA, MICROSCOPIUM, CO-RONA AUSTRALIS, LUPUS, CRUX, DORADO, MUS-CA, INDUS, HOROLOGIUM, FORNAX, PICTOR, CA-RINA, PISCIS AUSTRINUS, ANTLIA, VOLANS, VE-LA, ARA, TUCANA, TRIANGULUM AUSTRALE, CA-ELUM, GRUS, PUPPIS, PYXIS, RETICULUM, SCULPTOR E TELESCOPIUM.
BOREAIS: LEO MINOR, LACERTA, URSA MAJOR, PERSEUS, LYNX, LYRA, HÉRCULES, TRIANGU-LUM, CORONA BOREALIS, CASSIOPÉIA, ANDRO-MEDA, AURIGA, CANES VENATICI E CYGNUS. ZODIACAIS: PISCES, ARIES, VIRGO, AQUARIUS, TAURUS, SCORPIUS, SAGITTARIUS, CAPRICOR-NUS, LEO, CANCER, GEMINI E LIBRA
CIRCUMPOLARES NORTE: DRACO, CEPHEUS, CAMELOPARDALIS E URSA MINOR
CIRCUMPOLARES SUL: OCTANS, CHAMAELEON,
MENSA, APUS E HYDRUS
EQUATORIAIS: VULPECULA, BOÖTES, CANIS MI-NOR, CANIS MAJOR, SEXTANS, SERPENS, SCU-TUM, AQUILA, SAGITTA, MONOCEROS, ERIDA-NUS, DELPHIERIDA-NUS, CRATER, EQUULEUS, CORVUS, COMA BERENICES, HYDRA, OPHIUCHUS, ORION, PEGASUS, CETUS E LEPUS.
AS CONSTELAÇÕES E OS SIGNOS DO ZODÍACO
Desde a antigüidade o homem, levantando a sua cabeça para o céu, começou a indagar o que significavam todos aqueles pontos brilhantes que apareciam desde o momento que o Sol se punha. E, para guiá-los na noite, os homens das primeiras civi-lizações abriram mão de um artifício. A humanidade que desde sua origem, sentiu a necessidade de per-petuar imagens de seu cotidiano, assim deixou gra-vados os primeiros desenhos de animais que são vistos nas cavernas paleolíticas. Movidos por sua necessidade de se guiarem durante a noite escura do deserto, os povos da antigüidade - especialmen-te aqueles que viviam entre os rios Tigre e o Eufraespecialmen-tes - acharam conveniente ligar entre si aqueles pontos luminosos representados pelas estrelas fixas e que, aparentemente, poderiam tomar formas de animais ou mesmo de seres legendários.
De fato, elas são “desenhadas” sobre a abó-bada celeste, que é representada como um grande globo estelar imaginário em volta da Terra. Das 88 constelações, somente doze são tocadas pelo Sol em seu caminho aparente em volta da Terra.
Estas constelações estão colocadas no caminho apa-rente do Sol, ou seja, por causa do movimento e da inclinação da Terra no seu eixo, o Sol descreve em volta desta um caminho aparente, chamado elíptica, formando um circulo que é chamado pelos astrônomos e astrólogos de círculo zo-diacal. Ao associar as cons-telações zodiacais com os mitos e arquétipos da anti-güidade, especialmente aqueles ligados à mitologia grega.
MAGNITUDE
Quando observamos o firmamento estrelado, uma das pri-meiras coisas que notamos é que as estrelas possuem brilhos dife-rentes. Algumas estrelas chamam a nossa atenção devido ao seu brilho intenso, existem aquelas de brilho intermediário, e outras são tão pálidas que mal podemos enxergá-las. Tamanha diversidade chamou atenção dos antigos observadores da Grécia Clássica, on-de teve origem o primeiro sistema on-de classificação das estrelas se-gundo o seu brilho, e que acabou originando o moderno sistema que usamos até os dias de hoje.
Utilizando apenas a vista desarmada e demonstrando uma grande acuidade visual, eles agruparam as estrelas em seis classes de brilho, que chamaram de grandezas. Atualmente, o termo “grandeza” está obsoleto e foi substituído por magnitude. O quadro ao lado mostra as 50 estrelas mais brilhantes por ordem de magni-tude:
O NOME DAS ESTRELAS
Em Astronomia, o alfabeto grego é muito usado, pois é par-te inpar-tegranpar-te dos mapas e cartas celespar-tes, nomeadamenpar-te, na iden-tificação das estrelas pela designação de Bayer. Existe uma lógica para essa classificação e existem também outros sistemas de identi-ficação de estrelas, mas nesta secção abordamos a designação de Bayer e o tema do alfabeto grego (minúsculas, pois as maiúsculas não são usadas).
Assim, podem consultar todas as letras do mesmo alfabeto, vendo a sua representação e como se devem ler cada uma delas. Podem, também, encontrar uma pequena explicação do sistema do alfabeto grego, usado na nomenclatura de estrelas.
E aqui está o quadro com o alfabeto grego completo na pá-gina ao lado. A estrela mais brilhante recebe o nome Alfa, depois Beta, Gama, Delta, até Omega.
11
As estrelas fixas – termo utilizado em contraposição às es-trelas errantes, ou planetas – já eram conhecidas pelos gregos como um recurso de interpretação.
N ã o h á n e n h u m a "explicação científica" por que não há nenhum "mistério científico" neste fenômeno simples: as estre-las fixas são "fixas" porque estão muito longe, então o movimento delas não é perceptível a um ob-servador terráqueo que vive ape-nas algumas décadas. Seriam ne-cessárias centenas de milhares de anos de observação para perceber alterações nas posições das estre-las fixas. Por isto eestre-las são chama-das de fixas: na nossa escala de tempo, ainda não houve observa-ções suficientes para perceber qualquer alteração de posição destas estrelas. Já os planetas estão em constante movimento. QUADRO COM O ALFABETO GREGO COMPLETO ESTRELAS FIXAS
Muitas vezes meteoróides proporcionam um fenômeno sempre admirado, que é o da “estrela cadente”.“Estrelas cadentes” se formam quando esses corpos celestes, vindos do espaço desviados da sua órbi-ta, penetram na atmosfera terrestre, ali se fragmentando devido ao calor gerado pelo atrito do meteoróide com o ar. Caindo em fragmentos bri-lhantes, cortam o céu e parecem estrelas que caem, esse fenômeno é chamado cientificamente de meteoro. “Estrelas cadentes” são, pois, fra-gmentos de meteoróides.
Letra Nome Ordem Letra Nome Ordem
alfa 1 niú 13 beta 2 csi 14 gama 3 omicron 15 delta 4 pi 16 épsilon 5 ró 17 zeta 6 sigma 18 eta 7 tau 19 teta 8 upsilon 20 iota 9 fi 21 capa 10 qui 22 lambda 11 psi 23 miú 12 ómega 24 ESTRELA DA MANHÃ E ESTRELA VESPERTINA
O planeta Vênus era muito observado pelos índios brasileiros por ser, depois do Sol e da Lua, o objeto mais brilhante do céu e era utilizado principalmente para orien-tação, por ser visto pouco antes do nascer ou logo após o pôr-do-sol, sempre próximo ao Sol. Eles pensavam que se tratava de duas estrelas que apareciam em perío-dos diferentes: a estrela matutina (que chamamos Dalva) e a estrela vespertina (que chamamos Vés-per), cada uma delas ficando visí-vel cerca de 263 dias. A primeira aparição de Vênus como estrela da manhã ocorre no lado leste, antes do nascer do sol. Nesse dia, à medida que o tempo passa, o céu fica cada vez mais brilhante e, quando a última estrela desapare-ce de vista, Vênus surge como um ponto brilhante no horizonte, próxi-mo do local onde o Sol nascerá. Então, rapidamente, ele desapare-ce, ofuscado pelo avanço da luz solar.
ESTRELA CADENTE
Orion, Oríon, Órion ou Ori-onte, o caçador Órion, é uma constelação do equador celeste. As estrelas que compõem esta constelação podem ter como ele-mento do seu nome o genitivo "Orionis".
Órion é uma constelação reconhecida em todo o mundo, por incluir estrelas brilhantes e visíveis de ambos os hemisférios. A constelação tem a forma de um trapézio formado por quatro estre-las: Betelgeuse (Alfa de Órion), Rigel (Beta de Órion), Bellatrix (Gama de Órion) e Saiph (Kapa de Órion). É uma constelação fácil de
ser enxergada pois, dentre as es-trelas que a compõem, destaca-se a presença de três, Mintaka (Delta de Órion), Alnilam (Epsilon de Órion) e Alnitak (Zeta de Órion), popularmente conhecidas como "As Três Marias", que formam o cinturão de Órion e está localizado no centro desta.
Nesta constelação também encontra-se uma das raras nebu-losas que podem ser vistas a olho nu, a Nebulosa de Órion que é uma região de intensa formação de estrelas. A constelação de Órion pode ser melhor vista, no hemisfério sul, em abril e maio.
ÓRION
Nebulosa de Órion
O CRIADOR E SUA CRIAÇÃO
Deus cita várias vezes a constela-ção de Órion, na Bíblia. Não somente Órion, mas as Plêiades e Arcturos, etc.:
Jó 9:9 – O que fez a Ursa, o
Órion, e as Plêiades, e as recâmaras do sul;
Jó 38:31 – Podes atar as cadeias
das Plêiades, ou soltar os atilhos do Órion?
Amós 5:8 – Procurai aquele que
fez as Plêiades e o Órion, e torna a som-bra da noite em manhã, e transforma o dia em noite; o que chama as águas do mar, e as derrama sobre a terra; o
Se-nhor é o seu nome. ELLEN G. WHITE – PRIMEIROS ESCRITOS
“A 16 de dezembro de 1848, o Senhor me deu uma visão acerca do abalo das potesta-des do céu. Vi que quando o Senhor potesta-desse céu, ao dar os sinais registrados por S. Ma-teus, Marcos e Lucas, Ele queria dizer céu, e quando disse "Terra", queria dizer terra. As Potestades do céu são o sol, Lua e estrelas. Seu governo é no firmamento. As potestades da terra são os que governam sobre a terra. As potestades do céu serão abaladas com a voz de Deus . Então o sol, lua as estrelas se moverão de lugares. Não passarão, mas
se-rão abalados pela voz de Deus. Nuvens ne-gras e densas subiam e chocavam-se entre si. A atmosfera abriu-se e recuou: aonde vi-nha a voz de Deus. A santa cidade descerá por aquele espaço aberto. Vi que as potesta-des da Terra estão sendo abalados agora, e que os acontecimentos ocorrem em ordem. Guerra e rumores de guerra, espada, fome e pestilência devem primeiramente abalar as potestades da Terra, e então a voz de Deus abalará o sol, a lua e as estrelas como tam-bém a terra”.
13
Em astronomia, zênite é o ponto superior da esfera celeste, segundo a perspectiva de um observador estacio-nado num plano sobre a Terra, o exato ponto acima de sua cabeça projetado na abóboda celeste, ou a interseção da vertical superior do lugar com a esfera celeste. O zênite é um marco referencial de localização da rosa dos ventos em relação a posição do observador e os objetos celestes a sua volta. O zênite também denominado auge, apogeu, cul-minância opõe-se a nadir outro importante referencial de orientação. Este termo foi criado pelos gregos na antiguida-de.
Em astronomia, nadir é o ponto inferior da esfera celeste, segundo a perspectiva de um observador na super-fície da do planeta é a projeção do alinhamento vertical que esta sob os pés do observador à esfera celeste superior, localizada do outro lado da planeta e é o oposto ao Zênite, ponto em que o sol fica perpendicular a região subtropical em pleno solstício.
PARA ENTEDER MAIS DE ASTRONOMIA
Para calcular a distância entre os astros os cientistas baseiam-se na velocidade da luz no vácuo. A unidade de medida que os citista usam para medir a enorme distância en-tre os astros é denominada ano-luz.
Um ano-luz equivale à distância que a luz percorre, no vácuo, em um ano. Um raio de luz percorre aproximadamente trezentos mil quilômetros em um segundo (300 000 km/s); então, em um ano, esse raio atravessa cerca de dez trilhões de quilômetros.
Esfera Celeste: O céu é considerado uma esfera enorme, infinita, sobre o observador, com esses objetos na superfície interna desta esfera.
Polo Celeste: São os pontos (Norte e Sul) em que o eixo se encontra na esfera.
Equador Celeste: É o circulo resultante da interseção da esfera celeste do plano que passa pelo centro da Terra e perpendicular ao eixo.
-Horizonte: É o círculo que resulta da inter-seção com a esfera celeste do plano que passa por nossos pés e na vertical que também passa por nossos pés. Horizonte é aquilo que está ao alcance de nossas vistas.
-Ascensão Reta: É quando um corpo ce-leste faz sua órbita no equador cece-leste sendo que este entra no 0º.
-Declinação: É quando o Sol declina para mais ou menos.
-Trânsito: É o deslocamento em ascensão reta e, declinação pela revolução da terra.
-Conjunção e Eclíptica: É o plano de órbi-ta traçado pela terra em torno do Sol. Durante um ano.
ZÊNITE E NADIR
A Terra, nosso pla-neta, é o terceiro em dis-tância a partir do Sol. Pos-sui as seguintes condições que favorecem o apareci-mento, o desenvolvimento e a manuteção da vida tal como a conhecemos:
Temperatura ade-quada, com média em torno de 15°C; uma tempe-ratura muito elevada desi-drataria os seres vivos, e uma temperatura muito baixa impediria que eles se desenvolvessem; Quantidade suficiente de água em estado líquido; Atmosfera contendo gás oxigênio – que é utilizado na respiração da maioria dos seres vivo. Atmosfera que, além de proteger a
Terra dos meteoróides, contém ozônio, nosso filtro solar de radiações ultravio-leta da luz solar. A Terra executa dois movimentos principais: o movimento em volta do Sol, chamado translação, que dura 365 dias, ou, mais especifica-mente, 365 dias, 5horas, 48 minutos e 46 segun-dos. o movimento em tor-no de si mesma, chamado rotação, que dura 24h ou um dia, ou, mais especifi-camente, 23 horas, 56 mi-nutos e 4 segundos Esta-ção do ano é uma das quatro subdivisões do ano baseadas em padrões cli-máticos. São elas: Prima-vera, Verão, Outono e In-verno.
ESTUDANDO A TERRA
EQUINÓCIO Em astronomia,
equinócio é definido co-mo um dos dois co- mo-mentos em que o Sol, em sua órbita aparente (como vista da Terra), cruza o plano do equa-dor celeste (a linha do equador terrestre proje-tada na esfera celeste). Mais precisamente é o ponto onde a eclíptica cruza o equador celeste. A palavra equinócio vem do Latim, aequus (igual) e nox (noite), e significa "noites iguais", ocasiões em que o dia e a noite duram o mesmo tempo. Ao medir a duração do dia, considera-se que o nascer do Sol (alvorada ou dilúculo) é o instante em que metade do cír-culo solar está acima do
horizonte e o pôr do Sol (crepúsculo ou ocaso) o instante em que o círcu-lo solar encontra-se me-tade abaixo do horizon-te. Com esta definição, o dia e a noite durante os equinócios têm igual-mente 12 horas de dura-ção.
Os equinócios ocorrem nos meses de março e setembro e defi-nem as mudanças de estação. No hemisfério norte a primavera inicia em março e o outono em setembro. No hemis-fério sul é o contrário, a primavera inicia em se-tembro e o outono em março. O equinócio ver-nal é 21 de março e o equinócio outonal é no dia 23 de setembro.
15
Um eclipse é um evento celeste que mais tem atraído a curiosidade humana com respeito à mecâni-ca celeste. Um eclipse é quando um corpo celeste se sobrepõe a outro formando um cone de sombra que no caso risca a superfície terrestre formando uma zo-na de ocultação. Existem dois tipos: luzo-nares e sola-res.
UM ECLIPSE LUNAR é um fenômeno celeste que ocorre quando a Lua penetra totalmente ou
parci-almente o cone de sombra projetado pela Terra, em geral sendo visível a nu. Isto ocorre sempre que o Sol, a Terra e a Lua se encontram próximos ou em perfeito alinhamento, estando a Terra no meio destes outros dois corpos.
UM ECLIPSE SOLAR assim chamado, é um raríssimo fenômeno de alinhamentos que ocorre quando a Lua se interpõe entre o Sol ocultando com-pletamente a sua luz numa estreita faixa terrestre.
A LUA
Nosso único satélite natural e astro mais brilhante da noite é a Lua. É a mais brilhante para nós porque está mais próxima da Terra do que os outros corpos celestes.
A Lua brilha sem luz própria; é ilumina-da, refletindo a luz que recebe do Sol. Situa-se a uma distância de cerca de 384.405 km do nosso planeta. A Lua não tem atmosfera e apresenta, embora muito escassa, água no estado sólido (em forma de cristais de gelo). Não ten-do atmosfera, não há erosão e a super-fície da Lua mantém-se intacta durante milhões de anos. É apenas afetada pe-las colisões com meteoritos.
A Lua dá um volta em torno de si mesma em aproximadamente 28 dias. Nesse mesmo período, a Lua dá uma volta completa em torno da Terra. As-sim, mantém sempre a mesma face vol-tada pra Terra. O movimento que a Lua
faz em torno da Terra chama-se revolu-ção.É a principal responsável pelos efei-tos de maré que ocorrem na Terra, em seguida vem o Sol, com uma participa-ção menor. Contudo, a força de atraparticipa-ção que o Sol e a Lua exercem sobre a Ter-ra influencia o movimento de subida e descida da água dos oceanos. Durante um mês, a maré é mais forte nas fases de lua cheia e nova. Pode-se dizer do efeito de maré aqui na Terra como sen-do a tendência de os oceanos acompa-nharem o movimento orbital da Lua. A maré alta ocorre quando a Terra, a Lua e o Sol se encontram em conjunção ou oposição. E a maré baixa, quando a Terra, a Lua e o Sol se encontram em quadratura, formando um ângulo de 90°. A ocorrência desse fenômeno se dá duas vezes por dia, aproximadamen-te a cada 12 horas.
ECLIPSE
Há quatro tipos de eclipses solares: solar parcial, solar total, anular (anelar ou em anel) e eclipse híbrido. O exemplo acima é um eclipse solar total.
Eclipse Lunar Eclipse Solar
A aurora polar é um fenômeno óptico compos-to de um brilho observado nos céus noturnos em re-giões próximas a zonas polares, em decorrência do impacto de partículas de vento solar no campo magnético terrestre. Em latitudes do hemisfério norte é conhecida como aurora boreal, nome bati-zado por Galileu Galilei, em referência à deusa ro-mana do amanhecer Auro-ra e ao seu filho Bóreas, representante dos ventos nortes. Ocorre normalmen-te nas épocas de senormalmen-tem-
setem-bro a outusetem-bro e de março a abril. Em latitudes do hemisfério sul é conhecida como aurora austral, nome batizado por James Cook, uma referência direta ao fato de estar ao Sul. O fenômeno não é exclusi-vo somente à Terra, sendo também observável em outros planetas do sistema solar como Júpiter, Satur-no, Marte e Vênus. Da mesma maneira, o fenô-meno não é exclusivo da natureza, sendo também reproduzível artificialmente através de explosões nu-cleares ou em laboratório.
AURORA BOREAL
Abordarei apenas alguns aparelhos quem têm possibilitado ao ser humano realizar suas pesquisas es-paciais: luneta, telescópio, foguete, satélite artificial, son-da espacial, ônibus espacial, estação espacial.
Aurora Boreal
Aurora Austral
OS INSTRUMENTOS PARA OS ESTUDOS
Luneta: é um instrumento óptico que possui, basi-camente, dois conjuntos de lentes que ampliam a imagem para o observa-dor. Mesmo sendo um instrumento bastante anti-go, as lunetas ainda são utilizadas para observar o céu e acompanhar certos fenômenos.
Telescópio: é um instru-mento importante para os astrônomos. Entre os vá-rios tipos, os mais eficien-te são: Os eficien-telescópios refratores – constituídos por dois conjuntos de lentes; Os telescópios refletores – que possuem um conjunto de lentes e um sistema de espelhos.
Foguete: é um veículo próprio para lançar instru-mentos de pesquisa ou mesmo outros veículos es-paciais, como os satélites artificiais. É também uma terrível arma de guerra.
Satélite artificial: é um veículo espacial, tripulado ou teleguiado, que é levado ao espaço para ficar giran-do em torno da Terra ou de outro corpo celeste. Sonda espacial: é um veículo sem tripulantes, tele-guiado e utilizado em voos para a coleta de informa-ções sobre o espaço. Pode passar próximo a um corpo celeste, entrar em sua órbita ou mesmo pou-sar nele.
Ônibus espacial: o Colúmbia, primeiro ônibus espa-cial, revolucionou a astronáutica, por se tratar de um veículo de lançamento reaproveitável, ao contrário dos foguetes então existentes. Como o próprio nome diz, trata-se de uma espécie de ônibus, que vai e volta. São capazes de transportar um número maior de tripulantes que os demais veículos espaciais. Estação espacial: é um engenho montado para per-manecer numa órbita em torno do astro. Assemelha-se a uma “casa espacial”, com acomodações para os astronautas e locais apropriados para as realia-ções dos estudos científicos e experiências. Pode servir de posto de combustível para outros aparelhos espaciais
RELÓGIO SOLAR
O relógio de sol é, provavelmente, a forma mais antiga de se medir o tempo. Ele utiliza o movimento aparente do Sol que surge pela manhã no Leste e desaparece, à tarde, no Oeste.
Nessa versão super simples, ele será apenas uma haste vertical sobre uma prancha horizontal. A ponta da sombra da haste serve para indicar a hora do dia. Vamos descrever dois projetos de relógio solar, o primeiro bem simples e o outro um pouco mais elaborado e preciso.
1) Esse relógio é feito com uma base plana no centro da qual é fixada uma haste fina e verti-cal. Leve o conjunto para um local ensolarado e use um nível e uma linha de prumo para ga-rantir que a haste está na vertical. As dimen-sões da base e da haste ficam a seu critério. Uma haste de 30 centímetros é suficiente. O tamanho da base deve ser tal que contenha a sombra completa da haste para todas as ho-ras do dia, de preferência de 6 às 18 hoho-ras.
Use um relógio comum para calibrar seu relógio de Sol. Ajuste esse relógio pela hora oficial. Comece cedo e marque a posição da ponta da sombra da haste para cada hora completa. No exemplo da figura, foram marca-dos os pontos de 7 às 17 horas pois as som-bras das 6 e 18 horas foram longas demais para o tamanho da base. Observe que a som-bra é mínima perto do meio dia. A direção des-sa sombra mínima indica a direção do meridia-no do local, isto é, a direção Norte-Sul. Não é exatamente ao meio dia porque a hora oficial não coincide exatamente com a hora solar. Esse relógio é muito fácil de fazer e calibrar mas é limitado pois só serve para uns poucos dias depois da calibração. Alguns dias depois, as linhas das horas vão mudar de direção e o relógio vai marcar horas erradas. A figura ilus-tra como a linha das 13 horas muda de Junho a Dezembro, por exemplo. Esse problema po-de ser resolvido, como veremos na po-descrição do relógio mais elaborado, descrito a seguir.
PARA APRENDER MAIS:
17
BARROS, Carlos & PAULINO, Wilson Roberto. Ciências: O meio ambiente. 60ª. ed., São Paulo: Ática, 1999. SAMPAIO, Francisco Coelho. Geografia do século XXI, Redescobrindo o Planeta Azul: a Terra pede ajuda. 2ª ed., Curitiba: Positivo, 2005.
SOUZA, Kepler de & SARAIVA, Maria de Fátima. Astro-nomia e Astrofísica.
FARIA, Romildo Póvoa. Visão para o Universo: Uma iniciação a Astronomia. 4a ed., São Paulo: Papirus, 1994.
FARIA, Romildo Póvoa. Fundamentos da Astronomia. 2a ed., São Paulo: Papirus, 1994.
NICOLINI, Jean. Manual do astrônomo amador. 1a e 2a ed., São Paulo: Papirus, 1985. .
ASTRONOMIA - BÁSICA E AVANÇADA
