CDCC-USP-SÃO CARLOS Programa Educ@r
ASTRONOMIA Parte 1: Orientação e Observação (Índice) _ (Volta) _ (Avança)
Para encontrar os pontos cardeais não foi necessário aprender muito sobre o céu, na verdade o que foi ensinado é apenas uma maneira de como determiná-los. Você não fica curioso para saber como isso acontece, se a receita funciona sempre? Está escrito, algumas paginas atrás, que a cada dia do ano o Sol nasce e se põe em posições diferentes. Então será que a receita funciona para qualquer dia do ano?
A resposta a está pergunta é: sim, funciona para qualquer dia do ano e mais, funciona em qualquer lugar do planeta que você fizer a experiência. É claro que se você estiver num dos pólos da Terra o dia pode durar seis meses, então fica difícil escolher um horário antes do meio dia, mas funciona.
No entanto, os movimentos dos astros no céu não servem apenas para determinar os pontos cardeais. Observando atentamente podemos aprender muito mais. Vamos ver agora o que podemos observar do céu e que movimentos os astros realizam.
São poucos os astros que podemos observar durante o dia. Usando apenas os olhos podemos ver o Sol, a Lua e muito dificilmente o planeta Vênus - popularmente conhecido como Estrela d´alva.
Já vimos que o mais importante é o Sol. Observando e acompanhando o seu movimento através da vareta foi possível determinar os pontos cardeais. Aprenderemos ainda como acontecem os dias e as noites, as fases da lua e como ocorrem as estações do ano, tudo isso observando o Sol durante o dia.
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Observe o céu numa noite que se possam ver muitas estrelas. Você acha que tudo o que aparece no céu são estrelas? |
À noite podemos ver a Lua quando não está na fase nova e também um grande número de astros que normalmente chamamos de estrelas. Na verdade nem todos os astros vistos à noite são estrelas, alguns são planetas (veremos suas fotos mais adiante), outros podem ser cometas (figura 10b) ou asteróides, e outros são galáxias (figura 10a), nebulosas (figura 11) e também grandes aglomerados de estrelas, como já vimos anteriormente. Mas, a maioria do que observamos a noite são realmente estrelas. Usando apenas o nosso olho é difícil reconhecermos as estrelas dos demais astros; para tanto é necessário uma luneta. Os únicos astros possíveis de serem diferenciados são os planetas, tanto é verdade que todos os planetas, de Mercúrio a Saturno, já tinham seus nomes definidos desde os gregos do século VI antes de Cristo.
Existe uma grande variedade de estrelas. Visualmente elas variam de cor, brilho e tamanho. Quando os astrônomos observam as cores das estrelas com instrumentos adequados eles conseguem saber sua idade, o quanto ela vai viver e o material do qual ela é formada. Quando observam o brilho e o tamanho da estrela é possível saber a distância que está de nós. Fazendo alguns cálculos que envolvem brilho, cor e distância eles podem determinar a massa da estrela.
Figura 10a - Foto de uma galáxia parecida com a nossa. Galáxia é uma ilha no espaço contendo bilhões de estrelas, de planetas, de nebulosas e poeira espacial.
Figura 10b - Foto do cometa West. Os cometas normalmente são rochas de 2 a 20km de diâmetro contendo gelo sujo (misturado com terra). Quando eles se aproximam do Sol o gelo derrete e forma a calda que pode chegar 100 milhões de quilômetros.
CURIOSIDADE
Quando uma estrela é mais brilhante que outra é por que ela é maior ou é por que ela está mais próxima? Se alguém nos fizer esta pergunta fica difícil responder, pois cada estrela é um caso diferente. Podem acontecer as duas coisas. Se ela estiver próxima de nós ficará brilhante mesmo sendo pequena, ou poderá ser brilhante mesmo estando longe se for uma estrela grande. As estrelas variam muito de tamanho, algumas são menores que o Sol podendo ser pouco maior que o planeta Júpiter e com massa até dez vezes menor que o Sol. Outras podem ser até 300 vezes maior que o Sol como é o caso da estrela Antares da constelação do escorpião ou ter massa até 120 vezes maior.
Figura 11 - A esquerda está um desenho simples da constelação de Orion e a direita está a foto da nebulosa de Orion. Uma nebulosa é uma enorme nuvem de gás, muitas vezes maior que o sistema solar, e que está dentro de uma galáxia. Dentro de algumas nebulosas nascem estrelas, como acontece na nebulosa de Orion. Essas estrelas iluminam a nuvem permitindo que ela seja vista através de telescópios
ATIVIDADE DE OBSERVAÇÃO (I)
Observe o céu por alguns minutos numa noite que seja possível ver bem as estrelas, de preferência num lugar um pouco afastado das luzes da cidade. Primeiro observe a variedade de estrelas que existem, algumas são muito brilhantes, outras são quase apagadas. Note que as estrelas têm cores diferentes, as mais fáceis de perceber são as azuis e as alaranjadas. Olhando com atenção você encontrará algumas que parecem um floquinho de algodão bem apagadinho. Um exemplo que você deve tentar encontrar é a nebulosa de Orion. Ela fica bem próxima das "Três Marias" que são bem visíveis entre os meses de novembro e abril. Em novembro as "Três Marias" são visíveis do lado do nascer do Sol depois das 21 horas. Já em abril elas estão visíveis do lado do por do Sol só no inicio da noite. A figura 11 mostra do lado esquerdo, as principais estrelas da constelação de Orion com as "Três Marias" e a posição da nebulosa. O lado direito da figura mostra uma foto da nebulosa feita com um telescópio comum.
Agora procure olhar o céu como um todo. Você pode notar que há uma faixa com mais estrelas que no restante do céu e que além disso, essa faixa é mais clara, ela é uma parte da Galáxia onde estamos. Essa faixa é chamada "Via Láctea" por causa do seu aspecto leitoso.
Os movimentos do céu
Todos os astros que observamos no céu apresentam algum tipo de movimento, mesmo que não consigamos perceber, por serem muito lentos. O movimento do Sol é o mais fácil de ser percebido, você já observou um desse movimento quando esperou a sombra da vareta mudar de posição, na determinação dos pontos cardeais. A Terra, um dos planetas do sistema solar, não é diferente; ela também se movimenta e nós que estamos sobre sua superfície nos movimentamos juntos, ou seja, ela é um veículo que nos carrega pelo espaço. O movimento da Terra, que nos leva com ela e dos outros astros faz com que vejamos dois tipos de movimentos: o movimento próprio e o movimento aparente, que veremos a seguir.
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Quando observamos as estrelas durante a noite o movimento que elas realizam é causado porque motivo? São elas que se movimentam por conta própria ou nós as vemos se movimentar por causa do movimento da Terra ao redor do Sol? |
Quando estamos dentro de um veículo em movimento e olhamos para fora podemos perceber outros veículos, uns em movimento e outros parados. Sabemos que alguns estão parados porque não há movimento entre eles e o chão, que é uma referência comum para todos os observadores.
Se estivermos nos movimentando junto com um veículo e observamos o mundo fora dele, qual a sensação que temos? Temos a sensação que o mundo está se movimentando no sentido contrário - se você nunca notou, observe quando entrar num veículo a próxima vez. O movimento que estamos fazendo junto com o veículo é chamado de "movimento próprio". Aquela sensação de que tudo que está do lado de fora se movimenta no sentido contrário, inclusive o chão, é chamado de "movimento aparente", pois parece que se movimenta. Nosso veículo realiza movimento próprio e quando olhamos para fora vemos que tudo ao nosso redor realiza um movimento aparente, isso quer dizer que o movimento aparente depende do nosso movimento. Se pararmos, o movimento aparente também para, ou seja, acaba aquela sensação de que tudo está se movimentando no sentido contrário. Mas, observe também, que quando paramos existem alguns veículos que não param. Isso quer dizer que eles têm um movimento que não depende do nosso, por isso eles também têm movimento próprio.
A mesma coisa acontece no céu. Alguns movimentos que observamos no céu são movimentos aparentes, ou seja, só acontecem porque a Terra está se movimentando. O movimento que o Sol e as estrelas fazem aparecendo de um lado do horizonte e desaparecendo do outro é um movimento aparente. Se conseguíssemos fazer a Terra parar de girar ao redor do eixo imaginário, esse movimento deixaria de acontecer. Porém, mesmo com a Terra parada existem movimentos que não deixariam de acontecer. A Lua, os outros planetas, os cometas e asteróides continuariam se movimentando - eles têm movimento próprio - se for possível identificar um planeta e observá-lo durante alguns dias podemos perceber seu movimento em relação às estrelas das proximidades, ou seja, enquanto elas mantêm a mesma distância entre si o planeta altera sua distância em relação a elas.
As estrelas têm movimento próprio, mas para perceber esse movimento precisaríamos esperar muitos milhares de anos. Isso ocorre porque elas estão muito, muito distantes; então mesmo observando durante muitos anos elas parecem paradas umas em relação às outras, por isso o céu apresenta o mesmo aspecto desde a pré-história. Como elas parecem paradas, elas são uma referência para saber se outros astros têm movimento próprio ou não, da mesma forma que quando estamos no veículo o chão serve como uma referência. Qualquer mudança de posição de um astro com relação às estrelas é movimento próprio desse astro. A próxima atividade de observação mostrará isso.
ATIVIDADE DE OBSERVAÇÃO (II)
Nesta atividade você irá separar o movimento próprio do movimento aparente de Lua. Leia o próximo parágrafo com atenção.
Sabemos que a Lua gira ao redor da Terra, por isso nós a chamamos de satélite natural da Terra. Esse movimento da Lua é seu movimento próprio, pois ele não deixaria de acontecer se fosse possível fazer a Terra parar de girar. Uma volta completa da Lua ao redor da Terra dura aproximadamente 28 dias. Mas, observando a Lua numa noite de tempo bom podemos ver outro movimento bem mais rápido. Nós a vemos nascer de um lado e se por do outro como acontece com o Sol. Esse é o movimento aparente da Lua, ou seja, só observamos a Lua nascer do lado leste e se por do lado oeste porque a Terra é quem está girando no sentido contrário. Se a Terra parasse de girar só veríamos o movimento próprio da Lua. Como observar esses dois movimentos separadamente?
A atividade deve ser feita quando a Lua estiver visível no céu e na fase crescente. Olhe num calendário para saber em que data ocorre o quarto crescente e a atividade pode ser feita dois dias antes ou até dois dias depois da data do quarto crescente.
Coloque e fixe um papel grande no chão (folha de cartolina). Desenhe no papel a Lua e as estrelas que estão próximas dela, quanto mais próximas melhor. Faça o desenho como se o papel fosse um espelho refletindo o céu.
Mantenha a proporção entre as distâncias, ou seja, as distâncias entre as estrelas, e entre a Lua e as estrelas devem ser correspondentes no seu desenho. Marque hora e data no papel.
Deixe o papel fixo no chão por duas ou três horas. Depois desse período verifique a posição da Lua em relação às estrelas, veja de qual estrela a Lua mais se afastou e de qual a Lua mais se aproximou. No mesmo desenho marque a nova posição da Lua. Além dessa mudança de posição da Lua em relação às estrelas você notou que a Lua e todas as estrelas em conjunto caminharam para o lado oeste? Com certeza sim.
O movimento em direção ao lado oeste é o movimento aparente da Lua e das estrelas. O movimento da Lua em relação às estrelas é o movimento próprio da Lua, ou seja, é o movimento que a Lua realiza ao redor da Terra. Faça a mesma observação no dia seguinte e no mesmo horário. Procure as estrelas que estavam próximas da Lua, use o desenho para lembrar-se. Elas devem estar mais do lado oeste da Lua, ou seja, o movimento próprio da Lua é para o lado leste. A figura 18 ilustra esse movimento.
(Índice) _ (Volta) _ (Avança)
CDA-CDCC USP/SC 15/03/2000