dados e complementos essenciais

ESCOLA PÚBLICA DE ASTROFOTOGRAFIA
AULA 05
DADOS E COMPLEMENTOS
ESSENCIAIS
SUMÁRIO
02. DADOS E COMPLEMENTOS ESSENCIAIS
A dança do Sol e as fases da Lua
Solstícios e Equinócios
A Lua – Nova, Crescente, Cheia e Minguante
Lua Cinérea ou Earthshine Lunar
02.DADOS E COMPLEMENTOS ESSENCIAIS
No decorrer do ano, o movimento de translação da Terra (movimento que a Terra, ou um
planeta, executa em torno do Sol de forma elíptica. Esse movimento influencia nas estações do
ano) parece provocar lentamente uma espécie de dança do Sol na esfera celeste.
Observe que em alguns meses o Sol está em uma janela e em outros é possível ver ele se
pondo de outra janela ou da varanda. Enquanto esta dança do Sol vai ocorrendo ao longo dos
365 dias do ano, outras danças ocorrem, como por exemplo a Lua, que, no seu movimento de
translação em torno do nosso planeta, vai nos mostrando diversas fases, desde uma discreta
aparição à iluminação total na noite.
SOLSTÍCIOS E EQUINÓCIOS
A inclinação do eixo de rotação da Terra, aliada ao seu movimento de translação, interfere na
quantidade de incidência de raios solares recebidos na superfície terrestre. Como resultado,
têm-se a existência das estações do ano (Primavera, Verão, Outono e Inverno) e uma diferença
na duração dos dias e das noites, ao longo do ano.
Os Solstícios e equinócios são nomes dados aos dias que iniciam alguma das estações do ano.
A implantação dessas datas teve como pressuposto a intensidade com a qual os raios solares
atingem a superfície terrestre.
Figura 1: Equinócio e Solstício
Solstício é uma palavra oriunda do latim que significa “parado”. Esse fenômeno acontece no
período do ano em que a Terra recebe uma quantidade maior de luz sobre um hemisfério. Os
solstícios ocorrem em duas datas do ano: 21 de junho e 21 de dezembro.
No solstício de 21 de junho, dá-se início ao verão no hemisfério Norte, desse modo, os dias são
mais longos do que as noites. Já no hemisfério Sul, a data em questão marca o começo do
inverno, no qual as noites são mais longas que os dias.
No solstício de 21 de dezembro, inicia-se no hemisfério Norte a estação de inverno, período
em que as noites são mais longas que os dias. Já no hemisfério Sul, a data determina o começo
do verão, estação em que as noites são mais curtas do que os dias
Figura 2: Raios solares - Solstícios
Nesse movimento aparente do Sol, quando ele atinge o ponto médio de deslocamento,
ocorrem os equinócios (do latim aequinoctiu, noites iguais), ou seja, quando os dois
hemisférios posicionam-se igualmente em relação ao sol. Os equinócios ocorrem quando tanto
o hemisfério sul quanto o hemisfério norte recebem a mesma quantidade de luz, fazendo com
que o dia e a noite tenham a mesma duração. Os equinócios inauguram as estações do ano da
primavera e do outono. Logo, em cada hemisfério, em dois dias do ano, ocorrerão os
equinócios.
Veja o resumo abaixo:
Data do ano
Hemisfério Sul
Hemisfério Norte
20 e 21 de março
Equinócio de Outono
Equinócio de Primavera
22 e 23 de junho
Solstício de Inverno
Solstício de Verão
22 e 23 de setembro
Equinócio de Primavera Equinócio de Outono
22 e 23 de dezembro
Solstício de Verão
Solstício de Inverno
Interessante perceber que podemos registrar esta dança ao longo do ano com a
astrofotografia, e ao final, observaremos um analema (uma forma que lembra
aproximadamente um oito), marcada pelas posições que o Sol ocupa no céu no decorrer deste
período.
Figura 3: Analema Solar - Veja detalhes
emhttp://www.wikiblues.net/node/3510
Este interessante projeto é um tanto desafiador, pois requer paciência e dedicação, já que
consiste em fazer uma fotografia do Sol a partir do mesmo local e no mesmo horário, com um
intervalo de 8 a 12 dias entre cada imagem, utilizando uma lente objetiva ultra-grande angular.
Deve-se utilizar um filtro solar na lente, do tipo baader ou Thousand Oaks, com a finalidade de
bloquear os infravermelhos e os ultra-violetas a 100%, registrando unicamente, de forma
segura e clara, o disco solar. Durante o ano terá que se obter uma imagem sem filtro para se
poder registrar a paisagem que servirá como pano de fundo ao analema. Para tal, a posição da
câmera, a distância focal e outros elementos devem ser respeitados com rigor. Assim, ao final
de um ano de esforço e dedicação, a recompensa valerá a pena: ficaremos com 30 a 50
fotografias das diferentes posições que o Sol ocupou no céu ao longo de um ano inteiro. Nas
extremidades desse analema ficarão registrados os solstícios de Verão e Inverno, e no centro
(onde as linhas se cruzam), os equinócios.
A LUA – NOVA, CRESCENTE, CHEIA E MINGUANTE
Enquanto a Terra segue em sua viagem pelo espaço, orbitando o Sol, a Lua também efetua seu
movimento de translação em torno da Terra. Este movimento lunar visto a partir da Terra
origina aquilo que designamos como Lua Nova (ou lunação), que seria um ciclo completo de
diferentes fases da Lua, correspondente ao espaço de tempo entre duas fases idênticas
consecutivas e equivalente a, aproximadamente, 29,5 dias.
Embora no total as fases se dividam, de forma habitual, em 8 diferentes regiões do disco lunar
iluminado pela luz solar, as principais são as de lua nova, quarto crescente, lua cheia e quarto
minguante.
Figura 4: Fases da Lua
A primeira fase ocorre quando a Lua se atravessa entre a Terra e o Sol, ficando a face que está
virada para nós numa contraluz que a torna invisível a partir da terra e à qual se dá o nome de
Lua Nova (A). Um a dois dias depois surge o primeiro “sorriso” da Lua, um fio de luz discreto e
côncavo. Esta é talvez um dos melhores momentos para captar um fenômeno chamado de Lua
Cinérea ou Earthshine Lunar, que ocorre cerca de 30 minutos após o Sol se pôr.
Posteriormente falaremos mais sobre este evento.
Dias depois a Lua ficará na fase crescente (B e C), por se encontrar num ângulo de 90º em
relação ao Sol. Nesta sequência de afastamento angular do Sol e consequente movimento em
órbita da Terra surge a fase da primeira giba (D), que se prolonga até a Lua se encontrar em
oposição ao Sol, ou seja, a 180º deste. Neste ponto teremos a fase da Lua Cheia (E)
Figura 5: Fases mais detalhadas
Neste momento, a face lunar visível a
partir da Terra está totalmente iluminada
pelo Sol. A Lua Cheia nasce quando o Sol
se põe e o seu ocaso ocorre ao nascer do
Sol, mantendo-se visível durante toda a
noite. Cerca de três dias e meio depois a
Lua atinge a segunda giba (F) e uma
semana após chega à fase de Quarto
Minguante (G), onde se encontra num
ângulo de 270º em relação ao eixo TerraSol.
LUA GIBOSA: A lua continua a crescer
até que três quartos do disco lunar
estejam iluminados. Chamamos a essa
fase de Lua gibosa.
Figura 6: Lua Cinérea - Foto Edinaldo Oliveira
Nesta fase a Lua nasce no horizonte a
partir da meia-noite e põe-se por volta do
meio-dia, passando a nascer cada vez mais
tarde, aproximando-se da fase Minguante
(H). Poucos dias depois a Lua volta a
“sorrir”, mas desta vez para o lado inverso,
para em dois dias entrar novamente na
fase Nova e começar todo o ciclo mais uma vez, sendo que o fenômeno Lua Cinérea ocorrerá
na madrugada, cerca de 30 minutos antes do Sol nascer.
Na parte 04 do curso falamos de alguns aplicativos para astronomia, além deles, existem
alguns outros exclusivos para as fases da Lua, busque um para celular, é um recurso bem
interessante.
Para
Androidexiste
um
chamado
“Fases
da
Lua”
(https://play.google.com/store/apps/details?id=com.universetoday.moon.free&hl=pt_BR)
que mostra em qual fase a Lua está, além do horário em que ela nasce e se põe.
LUA CINÉREA OU EARTHSHINE LUNAR
Um a dois dias depois da Lua Nova ocorre um evento chamado luz cinérea, cujo termo em
inglês entrega sua verdadeira origem: earthshine (brilho da Terra). Há 500 anos este fenômeno
foi descrito e desenhado por um conhecido artista italiano de múltiplas habilidades: Leonardo
da Vinci.
A luz cinérea acontece poucos dias antes e depois da Lua Nova, quando a maior parte do
hemisfério noturno da Lua está voltado para nós. Como a Terra reflete muito mais luz do Sol
que a Lua, nosso planeta acaba iluminando seu satélite por reflexão. E embora essa luz seja
muito mais fraca que a solar, a porção escura da Lua acaba se tornando visível por contraste.
Figura 7: BATE E VOLTA O Sol ilumina a Terra, que reflete parte dessa luz. A luz refletida atinge a Lua,
iluminando levemente sua face escura, mas parte dela é enviada de volta, e nós enxergamos uma luz
cinzenta. Gravura: ESO e L. Calçada. Fonte: Costa, J. R. V. O brilho de da Vinci. Astronomia no Zênite,
jan 2015.
A luz cinérea faz três percursos até chegar aos nossos olhos. Primeiro, ela sai do Sol e vem
iluminar a Terra; depois é refletida pela Terra e vai iluminar a face noturna da Lua. Em seguida
parte da Lua novamente em direção ao nosso mundo, chegando até você, que está
observando o satélite.
Figura 8: Lua Cinérea - Caruaru/PE - Edinaldo Oliveira
Mas qual a razão de observar este evento (além da beleza, claro!): “Desde muito tempo é
sabido que o efeito Earthshine ou luz cinérea (cinzenta) se refere ao reflexo da Luz solar
incidente na Terra e parte dela volta ao espaço se refletindo na região não iluminada da Lua.
Também é levada em conta a condição do albedo das diversas regiões do nosso Planeta.
Assim, dependendo dos níveis de poluentes, da camada de nuvens em nossa atmosfera e do
albedo, o Earthshine vai ser mais ou menos luminoso. Dessa forma se pode avaliar as
condições da Terra observando a Lua. Existem estudos do Earthshine promovidos pela NASA e
outras instituições que são utilizados na calibragem de satélites em órbita da Terra.
Outro fator importante para observação da luz cinérea se refere, como vimos acima, a propícia
ocasião que se apresenta para observação de algum possível fenômeno transitório lunar (TLP),
como por exemplo, impacto de meteoritos na Lua, e outros efeitos incomuns de luminosidade,
azulamento, etc.
Para o observador amador, a luz cinérea pode ser observada tanto a olho desarmado como
com binóculos, lunetas e telescópios de diversos. Fotografias são aconselhadas para possíveis
comparações de outras tomadas mês a mês logo após a Lua Nova, até a idade de 6 dias muito
facilmente.” FONTE: REA BRASIL (REDE DE ASTRONOMIA OBSERVACIONAL BRASIL), pode ser
acessada em http://www.rea-brasil.org/lunar/index.html
Caso se interesse pelo projeto de observação e reporte do efeito Earthshine, acesse o site
abaixo e veja como proceder.
http://www.rea-brasil.org/lunar/earthshine.htm