Um eclipse solar anelar típico, com um "anel de fogo"
Acontece logo mais um eclipse solar anelar, quando a Lua entra na frente do Sol mas não consegue cobrir totalmente o seu disco luminoso, deixando uma "sobra" de Sol, uma beiradinha aparente da nossa estrela em volta do disco escuro da Lua. A imagem acima mostra o ápice de um eclipse solar anelar. Lindo, não?
O evento, infelizmente, não poderá ser visto no Brasil pois começará logo depois do fim do dia, quando o Sol para nós brasileiros já estará abaixo do horizonte.
Habitantes de Papua Nova Guiné, Ilhas Salomão e Austrália poderão ver o fenômeno, com o Sol nascendo, em plena sexta-feira, dia 10 de maio, enquanto ainda terminamos o dia 9 de maio por aqui.
Um consolo: teremos transmissão ao vivo pela web. Veja em slooh.com.
O Slooh, que sempre cobre eventos astronômicos em tempo real, tem um aplicativo (gratuito) para iPad. Baixe daqui se você tiver o tablet da maçã.
Imagens do eclipse (via Slooh, na Austrália):
19h30min (horário de Brasília)
19h43min (horário de Brasília)
20h37min (horário de Brasília)
Lindas proeminências solares!
O Fenômeno
Um eclipse solar acontece
quando a Lua passa na frente do Sol. A Lua e o Sol, vistos da Terra, têm tamanho aparente praticamente igual, em torno de meio grau. Por esta coincidência, é comum a Lua cobrir o disco solar num eclipse solar total.
No entanto, como a órbita da Terra em torno do Sol é eliptica tanto quanto elíptica é a órbita da Lua ao redor da Terra, as distâncias Terra-Sol e Lua-Terra variam no tempo. Quando coincide de, num eclipse solar, a Lua estar um pouco mais longe de nós e/ou o Sol um pouco mais perto da Terra, o tamanho aparente da Lua fica ligeiramente menor que o tamanho aparente do Sol. Neste caso, a Lua deixa um "anel de fogo" aparente que correponde à borda solar bem brilhante, contrastando com o disco escuro opaco central do nosso satélite. É um belíssimo espetáculo!
Vale lembrar que no último dia 27 de abril, a Lua estava no perigeu, ou seja, ponto de máxima aproximação com a Terra. Role a página e Veja logo abaixo, no dia 27 de bril, post com foto que fiz da Lua nascendo em aproximação com a Terra. Deste dia até hoje, quando ocorre o eclipse solar, a Lua deu meia volta em sua órbita elíptica em torno da Terra e está no ponto diametralmente oporto ao perigeu, o apogeu. Portanto, a Lua estará hoje ligeiramente menor (por estar mais longe da Terra) e por isso não vai conseguir cobrir totalmente o disco solar. Um capricho cósmico e tanto!
ECLIPSES: CAPRICHOS CÓSMICOS I
AFP
Conhecido efeito do "Anel de Diamante"
fotografado na Grécia
Hoje tivemos eclipse solar total visível em alguns pontos do planeta. No último dia 14 de março houve eclipse lunar penumbral.
Eclipses, solares ou lunares, são verdadeiros caprichos cósmicos. Para acontecer qualquer um deles, Sol, Terra e Lua têm que estar caprichosamente alinhados. E isso não acontece sempre, o que torna os eclipses fenômenos raros. Para entender os eclipses é preciso entender, um a um, todos os caprichos cósmicos que se conjugam para que o fenômeno aconteça.
1 - Capricho Óptico: a Sombra e a Penumbra
O Sol atua como se fosse uma imensa lâmpada de energia nuclear, iluminando a Terra e a Lua, além dos outros planetas, satélites, anéis, e corpos menores do Sistema Solar.
Todo corpo opaco barra integralmente a luz que nele incide. Se for iluminado por uma fonte puntiforme, surge atrás dele, do lado oposto ao da fonte, justamente onde não passou luz, uma região escura chamada sombra ou umbra.
No entanto, se a fonte de luz é extensa, temos duas regiões distintas atrás do corpo:
I) a penumbra, parcialmente iluminada, onde ainda temos um pouco de luz; e
II) a umbra, totalmente escura, onde não há luz nenhuma.
Em comparação com a Terra e com a Lua, o Sol não tem tamanho desprezível. Deve, portanto, ser tratado como uma fonte extensa de luz. Como conseqüência disso, a Lua projeta dois cones no espaço, um de penumbra e outro de umbra.
O mesmo acontece com a Terra que também terá seus cones de umbra e de penumbra.
A diferenciação entre sombra (ou umbra) e penumbra é um capricho óptico da natureza, muito importante para o entendimento dos eclipses.
:: 2 - Capricho Mecânico: a Gravidade, ou Quem Tem Maior Massa É Rei
No Universo, um corpo que tem maior massa acaba “escravizando” outro corpo de massa menor. É uma relação de “poder cósmico”, como senhor e servo, prevista pela Física clássica de Newton.
O corpo de massa menor é sempre obrigado a seguir uma trajetória imposta pela força gravitacional atrativa do mais massivo. Essa trajetória pode ser fechada e, então, o corpo menos massivo passa a orbitar o outro, ratificando a sua situação de “servo gravitacional”.
No Sistema Solar não tem para ninguém: o Sol é o astro rei. Sua massa, que é cerca de 2.1030 kg, corresponde a 99,85% da massa total de todo o sistema! Assim, o Sol praticamente obriga a todos os outros corpos do sistema a moverem-se ao seu redor. Mas existe uma hierarquia nessa relação de “poder gravitacional”. Alguns planetas possuem satélites. E, por terem massa maior, forçam seus satélites a ficarem presos e girando ao seu redor. É isso o que acontece na relação Terra-Lua. A Terra, com massa de aproximadamente 6.1024 kg, “escraviza” o seu satélite, de massa menor, em torno de 7.1022 kg. A Lua não tem escolha e segue a sua sina de orbitar a Terra.
Para um observador fixo na Terra, a Lua terá diversos aspectos visuais, que costumamos chamar de fases.
Note na figura acima que o Sol, a Terra e a Lua podem estar “alinhados” em duas situações distintas, chamadas respectivamente de Lua Nova e de Lua Cheia, posições importantes para que aconteçam os eclipses.
:: Juntando as peças (ou caprichos cósmicos)
Pelas idéias até aqui expostas, já temos elementos para percebemos que haverá:
I) Eclipse solar quando a Terra for “tocada” pelo cone de umbra ou penumbra da Lua;
II) Eclipse lunar quando a Lua passar por dentro dos cones de umbra ou penumbra da Terra.
Com um pouco mais de imaginação, matéria prima da Física e, em especial, da Astronomia, podemos ainda perceber que:
I) Um observador, na superfície da Terra, posicionado dentro do cone de penumbra da Lua Nova, verá o Sol parcialmente obstruído pelo nosso satélite natural. Classificamos esse fenômeno como eclipse solar parcial. Se o observador estiver no cone de umbra, verá o Sol tapado pela Lua e teremos eclipse solar total. O céu diurno ficará temporariamente escuro, como a noite, e as estrelas, antes ofuscadas pelo brilho intenso da luz solar, poderão ser vistas por alguns minutos.
II) Imagine agora o observador olhando a Lua Cheia numa noite qualquer. Se a Lua entrar no cone de sombra da Terra, haverá um eclipse lunar, ou seja, a Lua não estará mais iluminada diretamente pelo Sol, pois a Terra impede que a luz a atravesse. Quando a Lua é totalmente coberta pela umbra terrestre, o eclipse lunar é total. Se a Lua apenas “toca” o cone de umbra da Terra, ficando apenas parcialmente na escuridão, o eclipse lunar é parcial (ou penumbral).
A idéia básica dos eclipses é esta. Mas não pára por aí. Ainda temos mais três caprichos cósmicos que dão ao fenômeno um "tempero" ainda mais especial. Confira no próximo post.
ECLIPSES: CAPRICHOS CÓSMICOS II
3 - O Capricho Geométrico dos Diferentes Planos Orbitais
Conhecido efeito do "Anel de Diamante"
fotografado na Grécia
Hoje tivemos eclipse solar total visível em alguns pontos do planeta. No último dia 14 de março houve eclipse lunar penumbral.
Eclipses, solares ou lunares, são verdadeiros caprichos cósmicos. Para acontecer qualquer um deles, Sol, Terra e Lua têm que estar caprichosamente alinhados. E isso não acontece sempre, o que torna os eclipses fenômenos raros. Para entender os eclipses é preciso entender, um a um, todos os caprichos cósmicos que se conjugam para que o fenômeno aconteça.
1 - Capricho Óptico: a Sombra e a Penumbra
O Sol atua como se fosse uma imensa lâmpada de energia nuclear, iluminando a Terra e a Lua, além dos outros planetas, satélites, anéis, e corpos menores do Sistema Solar.
Todo corpo opaco barra integralmente a luz que nele incide. Se for iluminado por uma fonte puntiforme, surge atrás dele, do lado oposto ao da fonte, justamente onde não passou luz, uma região escura chamada sombra ou umbra.
I) a penumbra, parcialmente iluminada, onde ainda temos um pouco de luz; e
II) a umbra, totalmente escura, onde não há luz nenhuma.
:: 2 - Capricho Mecânico: a Gravidade, ou Quem Tem Maior Massa É Rei
No Universo, um corpo que tem maior massa acaba “escravizando” outro corpo de massa menor. É uma relação de “poder cósmico”, como senhor e servo, prevista pela Física clássica de Newton.
O corpo de massa menor é sempre obrigado a seguir uma trajetória imposta pela força gravitacional atrativa do mais massivo. Essa trajetória pode ser fechada e, então, o corpo menos massivo passa a orbitar o outro, ratificando a sua situação de “servo gravitacional”.
No Sistema Solar não tem para ninguém: o Sol é o astro rei. Sua massa, que é cerca de 2.1030 kg, corresponde a 99,85% da massa total de todo o sistema! Assim, o Sol praticamente obriga a todos os outros corpos do sistema a moverem-se ao seu redor. Mas existe uma hierarquia nessa relação de “poder gravitacional”. Alguns planetas possuem satélites. E, por terem massa maior, forçam seus satélites a ficarem presos e girando ao seu redor. É isso o que acontece na relação Terra-Lua. A Terra, com massa de aproximadamente 6.1024 kg, “escraviza” o seu satélite, de massa menor, em torno de 7.1022 kg. A Lua não tem escolha e segue a sua sina de orbitar a Terra.
Para um observador fixo na Terra, a Lua terá diversos aspectos visuais, que costumamos chamar de fases.
:: Juntando as peças (ou caprichos cósmicos)
Pelas idéias até aqui expostas, já temos elementos para percebemos que haverá:
I) Eclipse solar quando a Terra for “tocada” pelo cone de umbra ou penumbra da Lua;
I) Um observador, na superfície da Terra, posicionado dentro do cone de penumbra da Lua Nova, verá o Sol parcialmente obstruído pelo nosso satélite natural. Classificamos esse fenômeno como eclipse solar parcial. Se o observador estiver no cone de umbra, verá o Sol tapado pela Lua e teremos eclipse solar total. O céu diurno ficará temporariamente escuro, como a noite, e as estrelas, antes ofuscadas pelo brilho intenso da luz solar, poderão ser vistas por alguns minutos.
A idéia básica dos eclipses é esta. Mas não pára por aí. Ainda temos mais três caprichos cósmicos que dão ao fenômeno um "tempero" ainda mais especial. Confira no próximo post.
ECLIPSES: CAPRICHOS CÓSMICOS II
3 - O Capricho Geométrico dos Diferentes Planos Orbitais
Entre duas fases iguais da Lua, ao que chamamos de lunação, temos sempre 29,5 dias aproximadamente. Grosseiramente, teremos sempre a cada mês uma Lua Nova e outra Lua Cheia. Em cada Lua Nova deveríamos ter um eclipse solar, enquanto que em cada Lua Cheia deveria ocorrer outro eclipse, só que lunar, certo? Mas todos sabemos que não ocorrem sempre dois eclipses mensais. Pelo contrário, eclipses são fenômenos raros! Qual é a explicação para isso? Temos aqui mais um capricho cósmico, desta vez na área da geometria espacial. A Lua orbita a Terra num plano que não coincide com o plano da órbita da Terra ao redor do Sol. Há uma inclinação de 5,2o entre os dois planos orbitais.
Sendo assim, nem sempre o Sol, a Terra, e a Lua estão de fato alinhados durante as fases de Lua Cheia ou de Lua Nova. Por isso, eclipses são situações raras e só acontecem quando houver o alinhamento perfeito destes três astros, numa direção chamada de linha dos nodos.
::4 – O Capricho dos Tamanhos Aparentes ou Como a Lua pode Tapar o Sol?
A figura acima nos mostra um observador na Terra que olha para o Sol. A sensação de tamanho do Sol vai depender do ângulo q, ângulo de abertura do cone de luz que deixa o Sol e chega aos olhos do observador.
E o cálculo deste ângulo q é relativiamente simples e usa apenas geometria básica conhecida por qualquer bom aluno de colégio. Veja a figura a seguir:
O Sol é aproximadamente esférico e tem um diâmetro D = 2R (R é o raio solar). Se tomarmos a mediatriz do ângulo q teremos um triângulo retângulo com um ângulo q/2 onde o cateto adjacente é a distância d do observador ao Sol e o cateto oposto é R, o raio solar. Podemos escrever a expressão da tangente de q/2 como "cateto oposto dividido pelo cateto adjacente", ou seja:
O Sol está a uma distância aproximada d = 150 milhões de km (d = 1,5.108 km) da Terra. O raio solar é da ordem de R = 696.000 km (R = 6,96.105 km). Assim teremos:
Repare bem que o valor da abertura q do cone de luz é muito pequeno, da ordem de meio grau! Em outras palavras, o tamanho aparente do disco solar para um observador na Terra é de cerca de meio grau.
Como a Lua, bem menor que o Sol, pode tapá-lo por completo durante o eclipse? Para responder a esta pergunta basta calcular o valor de q para o nosso satélite natural, de forma análoga ao que fizemos para o Sol. A Lua está a uma distância aproximada d = 384.000 km (d = 3,84.105 km) da Terra e tem raio aproximado R = 1740 km (R = 1,74.103 km). Teremos:
Obtivemos para a Lua o mesmo valor de q encontrado para o Sol! Isso que dizer que o Sol e a Lua têm o mesmo tamanho angular aparente quando vistos aqui da Terra, embora a Lua seja bem enor que o Sol. Na verdade, o diâmetro do Sol é cerca de 400 vezes o diãmetro da Lua. Mas a Lua, por sua vez, fica cerca de 400 vezes mais perto da Terra que o Sol. Uma coisa compensa a outra e o disco solar e o disco lunar, para um observador na Terra, têm o mesmo tamanho. Um outro capricho cósmico e tanto, não?!
:: 5 - O Capricho da Órbita Excêntrica ou Nem Sempre a Lua Cobre o Sol!
As órbitas da Terra e da Lua não são circunferências perfeitas, são elipses. E o corpo central está sempre num dos focos da elípse, ou seja, fora do centro da órbita. A figura abaixo mostra, de forma exagerada, a órbita elíptica da Terra ao redor do Sol.
Note que "a", semi-eixo maior, é maior do que "b", semi-eixo menor. Assim a órbita fica ovalada. Como “efeito colateral” dessa excentricidade, a distância Sol-Terra varia no decorrer do tempo entre os valores Dmin e Dmáx. O mesmo acontece para órbita da Lua, o que faz com a distância Sol-Lua também varie.
Se acontece da Lua estar um pouco mais longe da Terra, seu disco fica ligeiramente menor. E, se o Sol estiver um pouco mais perto, seu disco parecerá um pouco maior. Assim, se a Lua entra na frente do Sol, "sobra" uma beirada de estrela não totalmente eclipsada. É o que chamamos de eclipse anelar (ou anular).
As duas fotos acima mostram bem a diferença entre o eclipse solar total (à esquerda), com o disco solar completamente coberto pelo disco lunar, e o eclipse solar anelar (à direita), com uma beirada de Sol parcialmente encoberto aparecendo por trás da Lua.
:: É Lindo, Não É?
Depois de passear pelos cinco "caprichos cósmicos" ligados aos eclipses solares e lunares, tem como dizer que um eclipse não é lindo?!
Sendo assim, nem sempre o Sol, a Terra, e a Lua estão de fato alinhados durante as fases de Lua Cheia ou de Lua Nova. Por isso, eclipses são situações raras e só acontecem quando houver o alinhamento perfeito destes três astros, numa direção chamada de linha dos nodos.
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A figura acima nos mostra um observador na Terra que olha para o Sol. A sensação de tamanho do Sol vai depender do ângulo q, ângulo de abertura do cone de luz que deixa o Sol e chega aos olhos do observador.
E o cálculo deste ângulo q é relativiamente simples e usa apenas geometria básica conhecida por qualquer bom aluno de colégio. Veja a figura a seguir:
O Sol é aproximadamente esférico e tem um diâmetro D = 2R (R é o raio solar). Se tomarmos a mediatriz do ângulo q teremos um triângulo retângulo com um ângulo q/2 onde o cateto adjacente é a distância d do observador ao Sol e o cateto oposto é R, o raio solar. Podemos escrever a expressão da tangente de q/2 como "cateto oposto dividido pelo cateto adjacente", ou seja:
Repare bem que o valor da abertura q do cone de luz é muito pequeno, da ordem de meio grau! Em outras palavras, o tamanho aparente do disco solar para um observador na Terra é de cerca de meio grau.
Como a Lua, bem menor que o Sol, pode tapá-lo por completo durante o eclipse? Para responder a esta pergunta basta calcular o valor de q para o nosso satélite natural, de forma análoga ao que fizemos para o Sol. A Lua está a uma distância aproximada d = 384.000 km (d = 3,84.105 km) da Terra e tem raio aproximado R = 1740 km (R = 1,74.103 km). Teremos:
Obtivemos para a Lua o mesmo valor de q encontrado para o Sol! Isso que dizer que o Sol e a Lua têm o mesmo tamanho angular aparente quando vistos aqui da Terra, embora a Lua seja bem enor que o Sol. Na verdade, o diâmetro do Sol é cerca de 400 vezes o diãmetro da Lua. Mas a Lua, por sua vez, fica cerca de 400 vezes mais perto da Terra que o Sol. Uma coisa compensa a outra e o disco solar e o disco lunar, para um observador na Terra, têm o mesmo tamanho. Um outro capricho cósmico e tanto, não?!
:: 5 - O Capricho da Órbita Excêntrica ou Nem Sempre a Lua Cobre o Sol!
As órbitas da Terra e da Lua não são circunferências perfeitas, são elipses. E o corpo central está sempre num dos focos da elípse, ou seja, fora do centro da órbita. A figura abaixo mostra, de forma exagerada, a órbita elíptica da Terra ao redor do Sol.
Note que "a", semi-eixo maior, é maior do que "b", semi-eixo menor. Assim a órbita fica ovalada. Como “efeito colateral” dessa excentricidade, a distância Sol-Terra varia no decorrer do tempo entre os valores Dmin e Dmáx. O mesmo acontece para órbita da Lua, o que faz com a distância Sol-Lua também varie.
Se acontece da Lua estar um pouco mais longe da Terra, seu disco fica ligeiramente menor. E, se o Sol estiver um pouco mais perto, seu disco parecerá um pouco maior. Assim, se a Lua entra na frente do Sol, "sobra" uma beirada de estrela não totalmente eclipsada. É o que chamamos de eclipse anelar (ou anular).
As duas fotos acima mostram bem a diferença entre o eclipse solar total (à esquerda), com o disco solar completamente coberto pelo disco lunar, e o eclipse solar anelar (à direita), com uma beirada de Sol parcialmente encoberto aparecendo por trás da Lua.
:: É Lindo, Não É?
Depois de passear pelos cinco "caprichos cósmicos" ligados aos eclipses solares e lunares, tem como dizer que um eclipse não é lindo?!
Fonte:http://fisicamoderna.blog.uol.com.br/
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