Física na Veia!

Arquivo : astronomia

Eclipse Solar já foi tema do ENEM
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Prof. Dulcidio Braz Júnior

Imagem obtida com filtro H-alfa que realça detalhes do Sol.
Crédito: Rogério Marcon, Campinas, São Paulo, Brasil. Fonte: Spaceweather.

 

Aproveitando o belíssimo eclipse solar anular que aconteceu na última segunda-feira, 26 de fevereiro, em pleno Carnaval (veja post anterior), e a incrível fotografia acima feita pelo genial astrofotógrafo brasileiro Rogério Marcon, proponho interessante questão da prova do ENEM – Exame Nacional do Ensino Médio que abordou o tema que envolve conhecimento de Óptica e raciocínio lógico.

Para nós, no Brasil, como podemos ver na imagem do Marcon, o eclipse da segunda-feira de Carnaval foi parcial, com a Lua cobrindo parcialmente o disco solar, exatamente como aparece na questão do ENEM. Confira o enunciado logo abaixo.

________________

(ENEM 2000) A figura abaixo mostra um eclipse solar no instante em que é fotografado em cinco diferentes pontos do planeta.

Três dessas fotografias estão reproduzidas abaixo

As fotos poderiam corresponder, respectivamente, aos pontos:

a) III, V e II

b) II, III e V

c) II, IV e III

d) I, II e III

e) I, II e V

________________

E aí? Qual é a resposta correta?

Fica como dica a seguinte ideia: um observador na Terra que estiver dentro do cone de sombra (ou umbra) da Lua verá a Lua entrar por completo na frente do Sol, o que pode ocasionar eclipse total ou eclipse anular. Quem estiver fora da região de sombra mas dentro da penumbra, verá a Lua cobrir parcialmente o Sol. Note que na primeira foto a Lua está quase cobrindo o Sol por inteiro, mas “sobra” uma beiradinha de Sol à esquerda. Na foto do meio “sobra” uma boa porção de Sol à direita. E na terceira foto, ao contrário, “sobra” boa porção de Sol à esquerda.

Tente imaginar em que posições (I, II, III, IV ou V) estariam os observadores que fizeram as três fotos dadas no enunciado!

Somente depois que der a sua resposta, confira o gabarito. Como?  Posicione o cursor do mouse na frente da palavra gabarito e, com o botão esquerdo clicado, arraste o ponteiro para a direita, “selecionando” a palavra gabarito. A alternativa correta vai aparecer.

Gabarito: A


Para ver


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Eclipse Solar Carnavalesco
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Prof. Dulcidio Braz Júnior

Fotomontagem

 

No próximo dia 26 de fevereiro, em plena manhã de domingo de Carnaval, teremos eclipse solar. E o melhor de tudo: ele poderá ser observado daqui do Brasil (exceto da região norte do país)!

Eclipse solares, você sabe, ocorrem quando a Lua obstrui total ou parcialmente a luz solar. Em outras palavras, a Lua (Nova) passa diante do disco solar do ponto de vista de um observador terrestre.

O Sol, fonte de luz extensa (não pontual), ao iluminar a Lua, cria duas regiões cônicas importantes: uma de sombra (S) também chamada de umbra, totalmente sem luz, e outra de penumbra (P) parcialmente iluminada. A figura abaixo, propositalmente fora de escala, ilustra a ideia.

Sombra (S) e Penumbra (P) da Lua projetadas sobre a Terra.

A animação abaixo, agora com escala bem mais próxima da real, dica que recebi por e-mail do prof. João Batista Canalle (coordenador nacional da OBA – Olimpíada Brasileira de Astronomia e Astronáutica), mostra os cones bem alongados de sombra (ou umbra) e penumbra da Lua projetados sobre a Terra durante um eclipse solar.

Um observador que, com sorte, estiver num ponto da Terra por onde passará a a sombra (S) da Lua, verá o melhor do espetáculo, com o disco lunar passando diante do disco solar, num “encaixe perfeito” que pode até mesmo tapar o Sol. Com um pouco menos de sorte, observadores sob a penumbra lunar (P) projetada na Terra verão o disco opaco da Lua passar parcialmente sobre o disco luminoso do Sol, sem no entanto obstruí-lo por completo.

Curiosamente, por uma caprichosa coincidência cósmica, os tamanhos aparentes da Lua e do Sol, vistos daqui da Terra, ficam próximos de meio grau (confira os cálculos neste post, ainda na plataforma antiga do blog). Assim, é possível em algumas situações a Lua tapar por completo o Sol. Quando isso acontece, dizemos que o eclipse solar é total. Nesses casos, o dia vira noite por alguns minutos e o efeito é realmente contundente, como pode ser visto na foto abaixo.

Eu disse que os tamanhos aparentes do Sol e da Lua ficam próximos de meio grau porque, na realidade, podem variar ligeiramente para mais ou para menos. Isso se deve ao fato de queas órbitas da Terra ao redor do Sol e da Lua ao redor da Terra não serem circunferências perfeitas, mas elipses.  Eventualmente, por conta da variação da distância Sol-Terra e/ou da distância Terra-Lua, pode ocorrer do disco lunar opaco estar ligeiramente menor do que o disco brilhante solar. Nesse caso, no ápice do eclipse, a Lua não chegará a tapar por completo o disco solar. Ficará “sobrando” uma curiosa bordinha luminosa. Esse tipo peculiar de eclipse é classificado como anular (ou anelar) por conta da formação do “anel” brilhante. Um pouco diferente do eclipse total, ainda assim um eclipse anular é algo surpreendente.

Eclipse solar anular. [Fonte: NASA]

O eclipse solar do próximo domingo, em seu máximo, será do tipo anular, como esse registrado na bela imagem logo acima. Mas, para observá-lo assim você teria que estar localidades de latitudes sul bem altas na Terra, como alguns pontos privilegiados do Chile, sul da Argentina e parte da África.

Aqui no Brasil, no entanto,  em latitude mais baixa, veremos apenas um eclipse parcial que, mesmo assim, tem tudo para ser um belo espetáculo. É que todos os pontos do território nacional onde haverá o fenômeno astronômico estarão na região de penumbra (P) e não de sombra (S) da Lua. Assim, o centro do disco escuro lunar e o centro do disco claro solar não ficarão perfeitamente alinhados. Veremos algo mais ou menos parecido com a imagem abaixo que registra a Lua cobrindo parcialmente o disco solar.

Eclipse solar parcial. [Fonte: NASA]

O eclipse ao longo do território nacional

A imagem abaixo ilustra de forma bastante didática onde o eclipse poderá ser visto ao longo do território brasileiro e que porcentagem do Sol será coberta pela Lua.

O eclipse no território brasileiro. [Fonte: texto publicado pela Comissão de Ensino e Divulgação da
SAB – Sociedade Astronômica Brasileira]

 Note que, daqui do Brasil, poderemos ver entre 60% e 70% do disco solar obstruído pela Lua (na região Sul), cerca de 50% da região sudeste, e até 40% nas regiões nordeste e centro-oeste, dependendo da latitude.

O fenômeno, aqui no Brasil, dependendo da localidade, vai começar um pouco mais cedo ou um pouco mais tarde. Mas tenha 10 h (horário de Brasília) como referência média para começar as observações.

 

Observação segura do fenômeno (ou cuide bem dos seus olhos!)

O delicado olho. Não olhe diretamente para o Sol, muito menos com instrumentos ópticos!

 

Jamais olhe para o Sol diretamente. Com binóculos, lunetas ou telescópio, sem um filtro solar astronômico profissional, muito menos! Tais instrumentos concentram a radiação solar oferecendo altíssimo risco de danos severos e permanentes às células da retina, com cegueira na certa!

Na falta de um filtro astronômico profissional, como o que usei para fazer a imagem do Sol que ilustra este post e que é feito de um polímetro capaz de absorver 99% da radiação solar, sugiro, como forma segura para observar um eclipse solar, usar um vidro (verde) de máscara de soldador número 14. Ele também filtrará bastante a intensa luz solar, protegendo os seus delicados olhos. Mas atenção: não use binóculos, lunetas ou telescópios junto com o vidro 14 acoplado. Por um descuido, se houver desalinhamento, o Sol intenso pode machucar seus olhos! Olhe o Sol usando apenas o vidro de soldador. Ok?

Vidro (verde) retangular para máscara de soldador número 14

Você encontra este produto em lojas de material para construção ou lojas que vendem ferragens. Funciona bem, é seguro e barato. Ele filtra tanto a luz que, numa primeira olhada, parece preto. Mas é verde. Através dele você verá o Sol esverdeado.

Vidros escurecidos com fumaça de vela, chapas de raio X, filme fotográfico velado, …, e outras “receitas” caseiras não são tão seguros e devem ser evitados.

Existem outras boas e baratas técnicas de observação de eclipses solares. Escrevi sobre isso neste post, há alguns anos, ainda na plataforma antiga do blog. Confira-as. E veja o eclipse solar com toda a segurança!

 

Prepare-se para o eclipse com antecedência! Compartilhe a notícia e as dicas de observação nas redes sociais. Chame os amigos para observarem juntos com você o belo fenômeno!

BOM CÉU A TODOS NO DOMINGO! E BOAS OBSERVAÇÕES CARNAVALESCAS!

Antes que me esqueça, farei cobertura fotográfica em tempo real aqui no blog. Veja o fenômeno ao vivo e depois venha conferir as imagens aqui bem como compartilhar conosco as suas experiências observacionais. Combinado?


Para saber mais

  • Texto oficial (PDF) da SAB – Sociedade Brasileira de Astronomia sobre o eclipse solar do próximo dia 26/fevereiro, com informações importantes e horário do fenômeno para diversas cidades brasileiras, em diferentes latitudes.

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(*) Posts na plataforma antiga do blog

20 anos de OBA!
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Prof. Dulcidio Braz Júnior

Auto-retrato feito pelo astrônomo Alan Fitzsimmons enquanto observava a Via Láctea no Observatório
de La Silla (deserto do Atacama, Chile). [Fonte: ESO – http://www.eso.org/public/images/potw1320a/]

Quem é que não gosta de observar o céu à noite? Quem não fica curioso e quer saber mais sobre como as estrelas se formam, evoluem e morrem? Astronomia é o maior barato! Alguém discorda?

Nas minhas aulas, quando faço gancho com assuntos ligados à Astronomia e à Astrofísica, o interesse dos alunos sempre cresce.

Para os jovens estudantes brasileiros do ensino fundamental e médio, a OBA – Olimpíada Brasileira de Astronomia e Astronáutica é uma maneira divertida de aprender mais sobre os temas ligados à Astronomia. E a competição, nacional, um estímulo a mais para todo mundo estudar com vontade de “medalhar”.

Em 2017, essa importante olimpíada estudantil e que já virou tradição, chega à vigésima edição! Duas décadas! E já superou a marca dos 8 milhões de participantes! Sensacional! Só em 2016, a Olimpíada teve a participação de 744.107 estudantes de 7.915 escolas de todos os estados do Brasil e do Distrito Federal.    

Ficou interessado? Se você estuda nos níveis fundamental ou médio, em escolas públicas ou particulares, procure o seu professor de Física ou de Ciências e peça para ele inscrever a sua escola na OBA. As inscrições já estão abertas e podem ser feitas até 19 de março.

Realizada em fase única, a Olimpíada acontecerá no dia 19 de maio, sexta-feira.  Ela é dividida em quatro níveis – os três primeiros são para alunos do ensino fundamental e o quarto, para os do ensino médio – e a prova é composta por dez perguntas: sete de astronomia e três de astronáutica. A maioria das questões é de raciocínio lógico. As medalhas são distribuídas conforme a pontuação obtida por cada nível. 

 Os melhores classificados na OBA 2017 vão representar o Brasil nas olimpíadas Internacional de Astronomia e Astrofísica e Latino-Americana de Astronomia e Astronáutica de 2018. E os participantes dessa vigésima edição ainda vão concorrer à vagas nas Jornadas Espaciais, que acontecem em São José dos Campos (SP), onde os participantes recebem material didático e assistem a palestras de especialistas.

No próprio site da OBA você encontra material didático gratuito para baixar e estudar. E também todas as provas anteriores, de todos os níveis, que também constituem um rico material de aprofundamento.  O que está esperando?

MOBFOG

Além de ter crescido, a OBA se multiplicou e conta também com a MOBFOG – Mostra Brasileira de Foguetes que tem cerca de 90 mil participantes por ano lançando seus foguetes “caseiros” aos céus do Brasil. Mas não é só isso. Também nasceram as Jornadas Espaciais, as Jornadas de Foguetes, os Acampamentos Espaciais e os EREAs – Encontros Regionais de Ensino de Astronomia. Este último já capacitou mais de 6.200 professores passando por diversas cidades do país, até mesmo na longínqua Oiapoque, no extremo norte do Amapá.   

 – Mais recentemente, compramos, com a ajuda de uma “vaquinha” online, um planetário digital inflável para levar a astronomia ainda mais perto dos alunos e professores. Além disso, temos as participações contínuas nas Olimpíadas Internacionais de Astronomia e Astrofísica (IOAA, na sigla em inglês), tendo organizado a edição de 2012 no Brasil, e na Olimpíada Latino Americana de Astronomia e Astronáutica (OLAA), a qual ajudamos a fundar e realizamos três delas – explica o prof. Dr. João Batista Canalle, coordenador nacional da OBA

Segundo Canalle, a iniciativa não tem a intenção de criar rivalidade entre escolas ou promover competição entre cidades ou estados. “Queremos promover a disseminação dos conhecimentos básicos de forma lúdica e cooperativa entre professores e alunos, além de mantê-los atualizados”.

  

Organização 

 A OBA é coordenada por uma comissão formada por membros da SAB – Sociedade Astronômica Brasileira e da AEB – Agência Espacial Brasileira. São promovidos, desde 2009, os Encontros Regionais de Ensino de Astronomia (EREAs), entre 10 e 12 por ano. O programa é realizado com parcerias locais e principalmente com recursos obtidos junto ao Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq). Quem desejar organizar um EREA em sua região, basta entrar em contato com a secretaria (oba.secretaria@gmail.com).

Meus alunos sempre participam

Desde as primeiras edições da OBA venho incentivando meus alunos a participarem da competição que, muito além da disputa, serve para turbinar o conhecimento dos jovens estudantes.

Muitos dos meus alunos já conquistaram medalhas de ouro, prata e bronze. Vários foram selecionados para a “peneira” que monta a equipe dos campeões brasileiros que vão defender nosso país nas Olimpíadas Internacionais. Por dois anos consecutivos tive um aluno classificado como suplente da equipe olímpica brasileira. Confira abaixo “meus campeões” de 2016.

Leandro, Anael, Bruna, Guilherme, Mateus, Thaís, Vitor e Frank, meus alunos campeões na OBA em 2016

Se você é professor,  incentive seus alunos a participarem das olimpíadas do conhecimento, em especial da OBA. Garanto que no final, independente de medalhas, todos saem ganhando! E a diversão é garantida!


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Teste o tamanho da Lua com o dedo indicador
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Prof. Dulcidio Braz Júnior

Teste_do_Dedo_inf

Se você esticar o braço e levantar o dedo indicador, para o seu olho, a largura aparente do dedo terá praticamente 1,0 grau. Varia de pessoa para pessoa, claro. Mas o valor gira em torno de 1,0 grau.

A Lua Cheia tem diâmetro angular aparente médio de 0,5 grau.

Logo, com apenas um dedo indicador você deve conseguir cobrir a Lua Cheia com folga. A rigor, conseguiria cobrir duas Luas Cheias encostadas lado a lado.

Não acredita? Experimente! Faça você mesmo!

Aproveite que hoje a Lua Cheia ainda é (praticamente) uma Superlua. Ontem ela estava quase 100% iluminada. Hoje está 96,5%. Ontem ela estava a 356000 km da Terra e hoje está a 358000 km. De ontem para hoje, no “olhômetro”, não há diferença alguma!

Sempre que você estiver observando a Lua e ela parecer estar enorme, faça o teste do dedo indicador. É infalível! Não existe Lua Cheia enorme, gigante, nem mesmo durante uma Superlua. Se a Lua parece enorme, tenha certeza: é ilusão de Óptica. E o culpado é o seu cérebro. Veja o post anterior sobre o fenômeno da Superlua onde explico, dentre outras coisas, essa ilusão bastante comum.

Depois que você mesmo fizer o teste, ensine seus amigos a fazerem também. O teste é simples. Mas de resultado surpreende.

Deixe seu cometário aqui no blog.

Boas observações!

Vou postar abaixo algumas fotos que acabei de fazer da (quase) Superlua, 24 h depois.

 

Lua cheia (quase Superlua) em 15/novembro/2016

Lua_Cheia_15nov2016_01

Lua Cheia nascendo sobre as luzes do meu bairro

 

Lua_Cheia_15nov2016_02

Lua Cheia, ao nascer, agora em close


 

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O que uma Superlua tem de “super”?
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Prof. Dulcidio Braz Júnior

Super_Lua_29ago2015_02

Registro da Superlua de 29 de agosto de 2015 nascendo por trás da serra em São João da Boa Vista,
São Paulo, Brasil.

 

Recebi muitas mensagens perguntando sobre a tão falada Superlua recorde de novembro de 2016. Muita gente querendo saber se o fenômeno era ontem (dia 13) ou hoje (dia 14). Mas a maior dúvida dentre todas: a Lua Cheia vai ficar realmente enorme no céu?

Para acabar de vez com as dúvidas, resolvi escrever este post explicando (mais uma vez) o que é o fenômeno da Superlua.

Mas dessa vez vou mais longe. A partir da Geometria básica e de algumas continhas simples, pretendo quantificar tamanho e brilho aparentes da Lua Cheia para concluirmos juntos se o fenômeno pode ser mesmo “Super”!

 

A distância (variável) Terra-Lua

Para entender o fenômeno da Superlua, é preciso antes de tudo se convencer de que a distância Terra-Lua varia. E isso afeta o tamanho aparente da Lua vista daqui da Terra.

Essa variação de distância Terra-Lua deve-se ao fato de que a órbita da Lua ao redor da Terra não é perfeitamente circular mas oval (a rigor, elíptica). A ilustração a seguir nos dá uma ideia de como é a órbita do nosso satélite (Lua) ao redor do nosso planeta (Terra) bem como das distâncias relevantes. Exagerei um pouco, desenhando propositalmente a órbita da Lua bem mais oval do que ela de fato é. E os astros (Terra e Lua) também estão fora de escala em relação ao tamanho da elipse. O exagero proposital é apenas para reforçar aspectos relevantes.

SuperLua_quantificando_01

Órbita da Lua ao redor da Terra, fora de escala. Note que distância Terra-Lua varia.

 

Você percebeu que a Terra não está no centro da órbita da Lua mas num dos dois focos da elipse? Assim, enquanto orbita a Terra, a cada 29,5 dias aproximadamente, a Lua pode passar mais perto do nosso planeta (perigeu) ou mais longe dele (apogeu).

A distância média Terra-Lua, parâmetro físico também chamado de semi-eixo maior (a) da órbita elíptica, tem valor próximo de a = 384000 km.

É possível demonstrar que a distância (d) entre um corpo que orbita outro em trajetória elíptica depende da excentricidade orbital (e) e tem valor que varia entre o mínimo d = (1 – e).a e o máximo d = (1 + e).a. Se quiser conferir a demonstração, veja esse post (ainda na plataforma antiga do blog).

SuperLua_quantificando_02

A excentricidade da órbita terrestre da Lua tem valor aproximado e = 0,0549. Se fosse zero (redondo), a órbita seria circular. Note que é a excentricidade é um pouco maior do que zero, o que ratifica a ideia de que a órbita, embora seja elíptica, não é tão oval.

Agora já temos como calcular os valores máximo (no apogeu) e mínimo (no perigeu) da distância Terra-Lua e que já foram revelados na ilustração logo acima. Quer saber de onde eles vieram? Confira as continhas abaixo:

  • Distância máxima Terra-Lua (apogeu)
    SuperLua_quantificando_03_
  • Distância mínima Terra-Lua (perigeu)
    SuperLua_quantificando_04a

Mas há mais um detalhe importante e que faz diferença. Quando a Lua está bem alta no céu, ou como costumamos dizer a Lua está a pino, ela fica ainda mais perto do observador. Isso porque o observador está na superfície do planeta mas as distâncias que calculamos acima são medidas entre o centro da Terra e o centro da Lua. Dessa forma, quando a Lua está no perigeu e fica a pino, ela fica um raio terrestre mais perto do observador (O). Não está conseguindo visualizar? Veja a figura abaixo que fiz para ajudá-lo nessa tarefa um tanto quanto abstrata.

SuperLua_quantificando_05

Lua a pino, um raio (R) terrestre mais perto do observador O.

 

Logo, a menor distância entre o observador (O) e a Lua não é de apenas 363000 km. Temos que descontar o raio da Terra que é de aproximadamente 6400 km.

A distância mínima (observacional) da Lua no perigeu é

  • Distância mínima observacional Terra-Lua (perigeu)
    SuperLua_quantificando_04b

Comparando os valores acima, fica fácil entender que a Lua, vista da Terra, pode estar mais longe, a cerca de 405000 km (apogeu), ou mais perto, em torno de 356000 km (perigeu, e se observada a pino).

SuperLua_quantificando_06

Note que a diferença de distâncias Terra-Lua 49000 km = 405000 – 356000 é um valor não desprezível em relação à distância média Terra-Lua próxima de 384000 km. E é exatamente isso que faz varia o tamanho aparente da Lua para um observador fixo na Terra.

Estando mais perto, a Lua será percebida pelo observador em tamanho aparente maior. Ao contrário, ficando mais longe, parecerá menor. É o que ilustra a imagem abaixo onde percebemos que o tamanho (ou diâmetro) real da Lua é constante mas seu tamanho aparente, para o observador terrestre, muda de valor.

SuperLua_quantificando_07

Na prática, é o ângulo de abertura θ do cone de luz que sai da Lua Cheia e atinge os olhos do observador é que dá a sensação de tamanho (confira na figura acima). Quanto maior θ, maior a sensação de tamanho (ou tamanho aparente) e vice-versa. Assim, para θp (perigeu) > θa (apogeu), o tamanho aparente da Lua Cheia é maior no perigeu do que no apogeu.

O que é Superlua?

Quando coincide da Lua Cheia (Lua com o disco totalmente iluminado e voltado para a Terra) ocorrer próxima a passagem da Lua pelo perigeu, na faixa que indiquei na figura lá em cima entre P’ e P”, temos uma Lua Cheia mais próxima da Terra e, portanto, uma Lua Cheia com tamanho aparente maior.

É isso que recentemente vem sendo chamado de Superlua e gerado uma certa confusão por conta do termo Super.

SuperLua_quantificando_12

A Superlua de novembro de 2016 foi ontem (13) ou será hoje (14)?

 

A Lua Cheia, segundo este site, aconteceu hoje (14) por volta de meio dia (horário de Brasília). E a passagem pelo perigeu foi aproximadamente duas horas antes. Lua Cheia no perigeu, com poucos horas de diferença, é Superlua!

Ontem, dia 13, quem teve céu limpo aqui no Brasil, já pode observar à noite a Lua (praticamente) Cheia, ou seja, com o disco quase totalmente iluminado. E poucas horas antes da passagem pelo perigeu. Tecnicamente, já dava para chamar essa Lua Cheia de Superlua.

Hoje, dia 14, à noite, teremos aqui no Brasil outra Lua (praticamente) Cheia, com quase todo o disco iluminado. E somente poucas horas depois de sua passagem pelo perigeu. Logo, tecnicamente, ainda podemos dizer que se trata de uma Superlua.

Sobre a aproximação recorde da Lua, vale ressaltar que a última vez em que a Lua Cheia e a passagem pelo perigeu foram tão próximas, com diferença de apenas 2h, foi em 26 de janeiro de 1948, há 68 anos. A Superlua de ontem/hoje é, portanto, um recorde! Mas, na prática, essa pequena diferença de horas é imperceptível e todas as outras Superluas que tivemos nesse períodode 68 anos foram, na prática, do ponto de vista observacional, indistinguíveis.

Mas será que uma Superlua é mesmo “Super”? Até aqui só expliquei o fenômeno da aproximação/afastamento da Lua em relação à Terra. Mas, para ratificar ou não o “Super”, temos que tentar quantificar quão maior ou menor a Lua Cheia pode nos parecer entre o perigeu e o apogeu. E também tentar estimar como a distância Terra-Lua afeta o brilho aparente (ou luar) do nosso satélite para um observador fixo na Terra. Assim poderemos entender de vez se a Superlua faz jus ao nome.

Vamos em frente…

 

Estimativa da variação no tamanho aparente da Lua Cheia

Como dito acima, uma boa maneira de estimar o tamanho aparente de um astro (no nosso caso da Lua) é calcular o valor do ângulo θ de abertura do cone de luz que chega aos olhos do observador.

Usarei o triângulo retângulo laranja e de borda vermelha destacado na imagem abaixo e para o qual um dos catetos equivale à distância observador-Lua e o outro ao raio da Lua que mede aproximadamente R = 1740 km.

SuperLua_quantificando_08

 

Pela razão entre os catetos (oposto e adjacente) no triângulo retângulo podemos facilmente obter a tangente do ângulo θ/2 e, a partir daí, numa calculadora científica, descobrir o valor de θ. Basta usar a definição de tangente (cateto oposto pela hipotenusa) dada na expressão abaixo:

SuperLua_quantificando_09

Vamos aos cálculos:

  • Tamanho angular aparente da Lua no perigeu:
    SuperLua_quantificando_10a
  • Tamanho angular aparente da Lua no apogeu:
    SuperLua_quantificando_10b

Pelos cálculos acima, descobrimos que o tamanho angular aparente da Lua varia entre 0,49 graus (apogeu) e 0,56 graus (perigeu). Do ponto de vista percentual, isso equivale a uma variação de:

SuperLua_quantificando_11

Note que o tamanho angular aparente da Lua Cheia no perigeu supera o tamanho aparente no apogeu em 14/100, ou seja, é 14% maior.

Concluímos que entre a menor Lua Cheia (no apogeu) e a maior Lua Cheia (no perigeu, chamada Superlua), a diferença de tamanho é da ordem de 14%, algo imperceptível a olho nu.

 SuperLua_quantificando_13

Só 14%! Do ponto de vista do tamanho aparente, uma Superlua não tem nada de Super! Concorda? 

Estimativa da variação no brilho aparente da Lua Cheia

A intensidade (I) da radiação emitida por uma fonte (F) de tamanho desprezível em geral decresce com o inverso do quadrado da distância (r) à fonte.

Como a energia se espalha de maneira isotrópica ao redor da fonte (F), é como se a fonte estivesse no centro de esferas imaginárias que crescem de tamanho (volume) na medida em que aumenta a distância (r) à fonte. A figura a seguir ilustra essa ideia. Note que, se um observador está a uma distância r da fonte F, é como se ele pertencesse à superfície de uma esfera imaginária de raio r. Se o observador se afastar da fonte e ficar a uma distância 2r dela, é como se agora pertencesse à superfície de outra esfera de raio 2r, de maior volume e também maior área superficial.

SuperLua_quantificando_14

“Cascas esféricas” (aqui vistas de perfil) e centradas na fonte F.

Dessa forma, na medida em que o observador se afasta da fonte (F), a energia por ela emanada por unidade de tempo vai sendo “diluída” numa área (A) cada vez maior e que numa superfície esférica mede A = 4πr² onde onde π = 3,14 é o número pi e r é o raio da esfera. Lembre-se de que é como se observador estivesse numa casca esférica centrada na fonte.

A imagem abaixo também nos ajuda a entender melhor essa ideia dessa “diluição” de energia. Note que, se dobrarmos r, a área da superfície esférica aumenta quatro vezes (2²). Se triplicarmos r, a área fica multiplicada por 9 (3²). E assim por diante.

SuperLua_quantificando_15

A fonte F emite luz que se espalha ao seu redor e vai sendo “diluída” numa área cada vez maior. [Adaptado de: http://inversodoquadradocomarduino.blogspot.com.br/]

 

Se considerarmos que a fonte F é a Lua, de tamanho desprezível em relação à sua distância média à Terra, na medida em que o observador dela se afasta, ou seja, na medida em que r cresce, a quantidade de energia que ele recebe vinda do nosso satélite fica cada vez menor. Para a luz visível, essa energia representa a intensidade aparente do luar. E nos servirá para estimarmos a diferença no brilho da Lua Cheia quando da sua passagem pelo perigeu e pelo apogeu.

Admitindo que a Lua Cheia emite uma quantidade constante de luz¹ (ou energia luminosa ΔE) por unidade de tempo (Δt), podemos dizer que a Lua Cheia tem uma potência (P = ΔE/Δt) constante. Assim, a intensidade (I) da luz recebida por um observador a uma distância (r) da fonte (Lua) pode ser dada pela razão P/A (potência/área), expressão conhecida como “Lei do inverso do quadrado da distância”:

SuperLua_quantificando_16

Note que, sendo P uma constante, então P/4π também é constante. A rigor, se chamarmos essa constante de K, podemos reescrever a Lei acima como I = K/r².

Vamos calcular a intensidade I que chega no observador fixo na Terra para a Lua Cheia a pino no perigeu (Ip) e no apogeu (Ia):

  • Intensidade da luz da Lua Cheia (a pino) no perigeu:
    SuperLua_quantificando_17a
  • Intensidade da luz da Lua Cheia no apogeu:
    SuperLua_quantificando_17b

Podemos comparar as intensidade acima do ponto de vista percentual. Basta fazer a razão entre os valores obtidos. Veja:

SuperLua_quantificando_17c

Concluímos que a intensidade da luz da Lua Cheia (a pino) no perigeu supera em 30/100, ou seja, em 30% a intensidade da luz da Lua Cheia no apogeu. Em outras palavras, por comparação, temos um ganho de 30% na intensidade do luar da Lua Cheia no perigeu (Superlua) em comparação com o luar mais fraco da Lua Cheia no apogeu.

Embora seja muito difícil quantificar essa diferença de 30% no brilho do luar apenas no “olhômetro”, ou seja, sem instrumentos de medida, dá para dizer que uma Superlua, a olho nu, é uma Lua Cheia de luar “turbinado”! 

SuperLua_quantificando_18

Ilusão de Óptica

Quando a Lua Cheia está a pino, como já comentei acima, ela fica mais perto do observador de uma quantidade equivalente a um raio terrestre. Paradoxalmente, nessa posição mai próxima, a Lua Cheia sempre nos parece ser menor. Você já deve ter percebido que ela parece ser muito maior quando nasce. Certo? Você já se perguntou qual é a razão disso?

Tal efeito se deve à ilusão de óptica e o culpado disso é nosso cérebro. Quando a Lua Cheia nasce, por trás do horizonte, há sempre outros objetos na paisagem para compararmos com ela. E aí o nosso cérebro acaba fazendo interpretações equivocadas.

Clique aqui (ou na imagem abaixo) para abrir um vídeo bem legal para ilustrar essa ideia de ilusão². Nele as pessoas parecem estar diante de uma Lua Cheia gigantesca! Seria fantástico se fosse verdade. Mas não é. Quem estava filmando via as pessoas, ao longe, e em comparação com o disco lunar, bem menores. Veja a seguir, depois de ver o vídeo, a explicação para a ilusão.

SuperLua_quantificando_19

Frame do vídeo que mostra uma Lua “descomunal”. Mas é ilusão.

 

Como já vimos mais acima, o tamanho angular aparente da Lua Cheia tem a ver com o ângulo θ de abertura do cone de luz que vem do nosso satélite e chega aos olhos observador. Certo?

Imagine um observador que olha para a Lua Cheia, ainda baixa no horizonte, e vê outra pessoa que se interpõe entre ele (observador) e a Lua Cheia. Considere que inicialmente a pessoa está perto do observador (posição A na ilustração abaixo). Logo, para o observador, a silhueta escura da pessoa contra a intensa luz da Lua Cheia parece ser enorme. A Lua Cheia, com o mesmo tamanho angular aparente (cerca de 0,5 grau), some por trás da pessoa que, por estar perto do observador, parece grande. Mas quando a pessoa vai caminhando e se afastando do observador, o cenário muda. Na posição B a silhueta da pessoa de costas está menor para o observador. Logo, para o observador a pessoa (mais distante) ficou menor. Mas a Lua Cheia, no mesmo lugar, à mesma distância, continua com o mesmo tamanho angular aparente que corresponde à abertura θ do cone de luz, de 0,5 grau aproximadamente. Agora, em comparação com a pessoa, a Lua Cheia parece ter crescido. A ilustração abaixo nos ajuda a entender a ideia.

SuperLua_quantificando_20

O que vai acontecendo na medida em que a pessoa se afasta ainda mais do observador, caminhando para as outras posições C, D e E? Note que na posição C a silhueta da pessoa tem o mesmo tamanho da abertura θ do cone de luz da Lua Cheia. Para o observador, a pessoa parece ainda menor. Mas, em comparação com a Lua Cheia, o cérebro “acredita” que a Lua Cheia cresceu e agora tem diâmetro aparente equivalente à altura de uma pessoa adulta. Dá para entender a ilusão?

Na posição D a pessoa parece ter ficado ainda menor mas, por comparação, é a Lua Cheia que se agiganta diante dos olhos do observador e agora parece ser bem maior. Em E o efeito se potencializa. Na medida em que a pessoa se afasta cada vez mais do observador, o tamanho aparente da Lua Cheia será sempre o mesmo (porque a distância observador-Lua é fixa) mas, por comparação, nosso cérebro vai interpreta que a Lua Cheia cresceu. E criar cada vez mais o efeito de Lua Cheia gigante, exatamente como visto no vídeo sugerido acima. Deu para entender?

É por isso que, quando vemos a Lua nascendo, bem baixa, ainda próxima ao horizonte, sempre temos a impressão de que a Lua está enorme. A mesma ilusão se repete com o Sol próximo ao horizonte, nascendo ou se pondo.

Na prática, para a Lua Cheia, essa ilusão de óptica consegue produzir um efeito de tamanho aparente mais contundente do que o da Superlua que se resume a um aumento de tamanho aparente de apenas 14%. Já o brilho “turbinado” de uma Superlua garante um luar muito mais intenso, com ganho de até 30%.

Resumindo

Existe, de fato, uma Superlua? A resposta é sim e não! E não estou querendo ficar em cima do muro. Escrevi bastante hoje para justificar essa resposta aparentemente evasiva, não é mesmo?

Devemos responder:

  • Sim se entendermos que a Superlua é somente o nome de uma Lua Cheia “turbinada” em brilho (ganho de até 30%) e ligeiramente aumentada em tamanho (ganho de até 14%) por conta de sua passagem pelo perigeu, ou seja, como efeito colateral de sua aproximação com a Terra.
  • Não porque, na prática, não há nada de super, exceto o luar mais intenso que, em noites limpas, pode ser um belo fenômeno, especialmente bem longe da poluição luminosa das grandes cidades. Mas bastam nuvens densas para destruir o super brilho e ofuscar o luar.

Dá para dizer, sem medo, que Superlua é um nome um tanto quanto exagerado! Você jamais vai ver uma Lua Cheia gigantesca no céu. Não tem como! É fisicamente impossível! Mas é mais chamativo o termo Superlua do que Lua Cheia no perigeu. Logo, mais “marqueteiro”, o termo Superlua ajuda a nós divulgadores científicos a chamar mais pessoas para observar a Lua e, de carona, todo o céu! E isso é sempre SUPER interessante. 

Apesar do exagero, vale a pena a pena observar a Lua Cheia no perigeu também chamada de Superlua? SIM! Sempre vale a pena observar o céu e, em especial, a Lua. Mesmo uma Lua Cheia no apogeu, numa noite limpa, é espetáculo garantido. Se estiver no perigeu, tudo tende a melhorar!

Hoje, 14 de novembro, anda dá para pegar carona na “quase” Superlua que já passou um pouco do perigeu e está com o seu disco um pouquinho menos iluminado. Mas isso só vale se o céu estiver bem limpo. Aqui na minha cidade, São João da Boa Vista, interior de São Paulo, chove há dias. E o céu está totalmente fechado e não haverá Superlua que vença as nuvens densas que cobrem o firmamento.

A Superlua vai nascer ali... mas as nuvens...

A Superlua vai nascer ali, à esquerda das duas antenas. Mas as nuvens… (panorama, quase 180 graus,
da minha janela, pelo celular).


1.  Na verdade a Lua reflete a luz solar.
2. Cuidado com o título da matéria que afirma que a Superlua “preenche” todo o horizonte. Exagero! Não é verdade. É o que parece ser. Mas é justamente aí que está a ilusão.

Para ver


Para saber mais


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O Brasil é campeão na OLAA 2016
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Prof. Dulcidio Braz Júnior

OLAA2016_equipe_BR

Beatriz, Mateus, Lucas, Nicolas e Henrique, os jovens estudantes brasileiros que venceram a VII OLAA que aconteceu na Argentina

 

Aconteceu na Argentina, na cidade de Córdoba, entre 2 e 8 de outubro de 2016, a VIII OLAA¹ – Olimpíada Latino-Americana de Astronomia e Astronáutica.

Sabe que país venceu a competição? BRASIL! Sim! Nosso país ficou em primeiro lugar no quadro geral de medalhas com duas de ouro, duas de prata e uma de bronze.

Trouxeram as medalhas de ouro os estudantes Henrique Barbosa de Oliveira (de São Paulo, SP) e Mateus Siqueira Thimóteo (de Mogi das Cruzes, SP). Lucas Camargo da Silva (de Florianópolis, SC) e Nicolas Almeida Verras (de São Paulo, SP) conquistaram a prata. E Beatriz Marques de Brito (de São Paulo, SP) faturou o bronze. Liderando a equipe brasileira estavam os astrônomos Dr. João Canalle (Universidade do Estado do Rio de Janeiro, UERJ) e Dr. Júlio Klakfe (Universidade Paulista, UNIP).

Mas as conquistas não pararam por aí! Beatriz e Lucas também foram premiados por terem feito a melhor prova observacional e ganharam, cada um, um telescópio. Beatriz ainda venceu outro prêmio, sendo eleita a melhor companheira, o que lhe rendeu um galileoscópio, pequena luneta inspirada na histórica luneta de Galileo que em 1609 deu início às observações astronômicas com instrumentos.

O Brasil, que participou das oito edições do evento, com esse incrível resultado atingiu a marca de 22 medalhas de ouro, 15 de prata e 3 de bronze.

Parabéns aos líderes da equipe brasileira! E parabéns ao quadrado aos cinco jovens estudantes (Beatriz, Mateus, Lucas, Nicolas e Henrique) que defenderam o nome do nosso país com muita competência!

Como está formatada a OLAA

As provas da OLAA exploram tanto o conhecimento teórico quanto o prático.

A prova teórica foi realizada em duas partes: individual e em grupo. E sempre mesclando as delegações. Na parte prática os estudantes participaram de uma competição de lançamento de foguetes em grupos multinacionais e foram avaliados individualmente em provas observacionais que exigiram o reconhecimento do céu real e o manuseio de telescópio. 

Objetivos da competição internacional

Segundo o Dr. João Batista Garcia Canalle, vice-presidente da OLAA – Olimpíada Latino-Americana de Astronomia e Astronáutica e coordenador da OBA² – Olimpíada Brasileira de Astronomia e Astronáutica, a olimpíada científica internacional promove o intercâmbio de conhecimento entre os alunos e também a troca de experiências didáticas entre os professores que lideraram os grupos. “Por meio de iniciativas como a OLAA, desejamos unir as nações, fomentar e popularizar a astronomia e a astronáutica entre os países participantes e despertar o interesse nos jovens pela astronomia e pelas ciências espaciais”.

Vale destacar que a OLAA é a única modalidade internacional a realizar provas em que alunos de diferentes países são avaliados também em grupos multinacionais com o propósito de mostrar aos participantes que a ciência atual é feita em cooperação, ou seja, em grupos e por pessoas de diferentes países. Também merece destaque o fato de que a OLAA é a única olimpíada que obriga que os grupos sejam de ambos os gêneros. 

 

Treinamento e seleção

Aqui no Brasil, os melhores estudantes de astronomia do ensino médio são anualmente selecionados numa “primeira peneira” pela pontuação obtida na OBA. Os melhores classificados são então convidados para um treinamento no estilo EAD (ensino à distância) em plataforma gerenciada pelos organizadores da competição nacional.

Nesta plataforma os estudantes fazem um simulado para “aquecer os motores” e, em seguida, sempre em constante treinamento com material didático próprio e escrito por um time de astrônomos profissionais, passam por de três provas online.  No final do processo, os melhores estudantes de cada estado passam por uma bateria de provas presenciais em diversas sedes nacionais espalhadas pelo território nacional.

Por fim, os vencedores dessa maratona nacional de treinamento e avaliações que dura alguns meses são então convocados para uma outra etapa de treinamento intensivo com astrônomos e especialistas. Normalmente essa etapa ocorre na cidade de Vinhedo, no interior de São Paulo, junto ao Observatório Astronômico Abraão de Morais que pertence ao IAG – Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas da USP – Universidade de São Paulo.  A programação costuma ser dividida em grupos de estudos, oficinas de atividades e observação do céu noturno, com e sem instrumentos, além de atividades de resolução de exercícios, realização de provas simuladas, e a construção e lançamentos de foguetes “caseiros” feitos de garrafas PET.

Em 2016 os estudantes da equipe brasileira contaram com o Planetário Digital Móvel da OBA para estudar o céu por meio de projeções. E ainda aprenderam a montar e a manusear dois tipos de telescópios.

Meus alunos campeões da OBA 2016

OBA_2016_Anglo-SJ_campeoes

Meus alunos campeões medalhistas das OBA 2016

 

Meus alunos participam da OBA desde sempre. Em 2016, no colégio Anglo São João, em São João da Boa Vista, interior de SP, temos oito estudantes do ensino médio medalhistas nessa importante competição estudantil brasileira e pré-selecionados para participar do treinamento e seleção à distância.

Como explicado mais acima, desse treinamento e seleção sairão os melhores estudantes que vão defender o Brasil nas olimpíadas internacionais de astronomia, incluindo a OLAA que, em sua nona edição, terá como sede o nosso vizinho Chile.

Confira abaixo os nomes dos medalhistas que deixaram esse velho professor super orgulhoso!

OBA_2016_Anglo-SJ_campeoes_poster

Leandro, Anael, Bruna, Guilherme, Mateus, Thaís, Vitor e Frank

 

Na imagem acima você confere os medalhistas do Anglo São João:

  • Leandro | primeira série do ensino médio | medalha de bronze
  • Anael | segunda série do ensino médio | medalha de prata
  • Bruna | segunda série do ensino médio | medalha de prata
  • Guilherme | segunda série do ensino médio | medalha de prata
  • Mateus | segunda série do ensino médio | medalha de prata
  • Thaís | segunda série do ensino médio | medalha de prata
  • Vitor | segunda série do ensino médio | medalha de prata
  • Frank | terceira série do ensino médio | medalha de prata

 

Parabéns Leandro, Anael, Bruna, Guilherme, Mateus, Thaís, Vitor e Frank! Torço muito para que em 2017 vocês possam estar selecionados para compor a equipe vai defender o Brasil no Chile e também noutras competições internacionais! #TamoJunto


(1) Fundada na cidade de Montevidéu, Uruguai, a OLAA acontece desde 2009 e é coordenada por astrônomos de vários países da América Latina.
(2) A OBA é coordenada por uma comissão formada por membros da SAB – Sociedade Astronômica Brasileira e da AEB – Agência Espacial Brasileira.

Para saber mais

  • Conheça as provas (resolvidas) de todas as edições da OBA.

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Caçar Pokémons? Ou caçar planetas?
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Prof. Dulcidio Braz Júnior

pokemon_planetas

Fotomontagem: logomarca original do game onde foram inseridos planetas

 

Chegou ao Brasil, na última quarta-feira (3/agosto), o Pokémon Go, game para dispositivos móveis que rodam os sistemas operacionais Android ou iOS.

O jogo virou “febre mundial”. E aqui no Brasil já era bastante aguardado. É claro que os desenvolvedores se moveram para tornar o game funcional no país  a tempo de pegar carona no agito internacional das Olimpíadas que começam oficialmente hoje.

O aplicativo parece ser divertido. Ele usa o sinal de GPS do dispositivo para saber onde o jogador está. E o que parece ser o mais legal: explora a realidade aumentada, recurso que permite, através da câmera, fundir o mundo real — onde você e eu vivemos — ao mundo virtual — onde supostamente habitam os monstrinhos. A ideia do game é rastrear e encontrar os pokémons que, invisíveis aos nossos olhos, podem ser vistos pela tela do smartphone ou tablet. Assim, os pokémons podem aparecer no sofá da sala da sua casa ou ao lado de um monumento na praça central da cidade. E, uma vez capturados, ficam guardados no Pokédex, uma espécie de cativeiro onde podem ser treinados a fim de que evoluam, exatamente como no desenho animado que deu origem ao jogo.

Nada contra games. Os primeiros, bastante rudimentares, para jogar na TV, surgiram quando eu tinha 18 anos, nos anos 80. Os vi evoluírem. E ficarem cada vez mais realísticos e interessantes. Saltaram para os computadores pessoais. Hoje rodam em smartphones e tablets que são poderosos computadores pessoais portáteis que podemos carregar no bolso. Mas devo me confessar bastante assustado com o desproporcional sucesso do Pokémon Go que está levando adultos à uma verdadeira jornada internacional de infantilização. Se usado como passatempo, com qualquer outra forma de entretenimento, o jogo pode ser divertido e render bons momentos de descontração. Mas parece que, para alguns marmanjos, possivelmente para jovens e até para crianças, o game tem tudo para virar vício. E aí a coisa muda de figura.

Também assusta-me, como educador, o enorme nível de interesse das pessoas, em especial dos jovens, pelos games. Há uma enorme assimetria quando esse interesse é confrontado ao baixíssimo interesse pelos estudos e outras atividades edificadoras e, supostamente, mais relevantes.

Quer um exemplo palpável? Desde o final de julho e ao longo do mês de todo o mês de agosto, logo ao entardecer e no começo da noite, podemos observar simultaneamente e praticamente numa mesma região do céu os únicos cinco planetas visíveis a olho nu: Mercúrio, Vênus, Marte, Júpiter e Saturno. E ainda teremos a participação especial da Lua crescente durante alguns dias. Embora espalhados ao redor do Sol, em órbitas não coplanares, vistos daqui da Terra os planetas estarão mais ou menos alinhados. Para quem nunca viu ou reconheceu um planeta a olho nu, a experiência é marcante. E divertida. Tanto quanto um game. Mas, apesar de várias matérias que divulgaram o fenômeno, não tenho visto muita gente gastando energia para virar o pescoço ligeiramente para cima com a intenção de olhar o céu ao final da tarde.

A astronomia, dentre outras tantas, perde feio para os  Pokémons! E olha que, para ver os planetas, nem é preciso ter smartphone ou tablet. Você sequer precisa instalar um aplicativo. Basta procurar um lugar com bom horizonte oeste, exatamente do lado que o Sol se põe, preferencialmente longe das luzes da cidade, e esperar o dia escurecer. E lá estarão os cinco planetas, quase fazendo pose e aguardando o seu olhar ou, quem sabe, um clique fotográfico.

Se quiser brincar com planetas e mais o recurso da realidade aumentada, assim como no Pokémon Go, existem aplicativos que permitem apontar um dispositivo móvel para o céu e ver, em tempo real, pela tela, os nomes dos astros. Um deles, bastante famoso no mundo do iOS, é o Sky View.

Ao contrário do game, típico do mundo fast food aceleradíssimo em que vivemos, observar o céu é um momento tipicamente slow, de contemplação e introspecção. Deve ser divertido caçar pokémons. Não sei dizer porque ainda não o fiz. Mas devo confessar que, quando posso, bato uma bolinha no computador no Fifa 2014 (ainda não o atualizei o game para versão mais recente). Mas precisamos tirar o pé do acelerador! Relaxar. Ligar menos as telinhas dos dispositivos móveis e olhar mais para o céu, o que é sempre relaxante e muito instigante.

Que continuem as caçadas aos pokémons! Ratifico: nada contra os games. Mas que, para equilibrar a balança, as pessoas, em especial as crianças e os jovens, cada vez mais saiam a campo para caçar planetas e outros astros!

 

Simulações

Para ajudá-lo na astro caçada aos cinco planetas que segue pelo mês de agosto, confira abaixo as simulações do céu para o horário das 18h45min desde hoje, 5 de agosto até o próximo dia 20 de agosto. Embora as simulações tenham sido feitas para a minha cidade, São João da Boa Vista, interior de São Paulo, elas dão uma boa ideia da configuração dos astros para qualquer observador ao longo de todo o território brasileiro. Somente o tempo exato das observações é que deve mudar ligeiramente dependendo da latitude/longitude do observador.

Se preferir fazer as suas próprias simulações para o céu da sua exata localização, o que é ainda mais divertido, instale o Stellarium, planetário gratuito e de código aberto.

Boas observações. E céu limpo a todos!

 

5/agosto/2016 – 18h45min

5planetas_5agosto2016

Simulação do céu para 5/agosto/2016. Clique para abrir versão maior.

6/agosto/2016 – 18h45min

5planetas_6agosto2016

Simulação do céu para 6/agosto/2016. Clique para abrir versão maior.

7/agosto/2016 – 18h45min

5planetas_7agosto2016

Simulação do céu para 7/agosto/2016. Clique para abrir versão maior.

8/agosto/2016 – 18h45min

5planetas_8agosto2016

Simulação do céu para 8/agosto/2016. Clique para abrir versão maior.

9/agosto/2016 – 18h45min

5planetas_9agosto2016

Simulação do céu para 9/agosto/2016. Clique para abrir versão maior.

Para as demais datas, clique nos links abaixo:

10/agosto11/agosto12/agosto13/agosto14/agosto15/agosto16/agosto17/agosto18/agosto19/agosto20/agosto |

 


Para saber mais sobre o Pokémon Go

  • Matéria do UOL Tecnologia: “Entenda a realidade aumentada, recurso por trás do sucesso de Pokémon Go”

Já publicado no Física na Veia!


Mais uma edição da OBA
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Prof. Dulcidio Braz Júnior

Alunos do ensino fundamental do Anglo São João, São João da Boa Vista, SP, na OBA 2016.

Alunos do ensino fundamental do Anglo São João, São João da Boa Vista, SP, na OBA 2016.

 

Você sabe o que é OBA? OBA é a Olimpíada Brasileira de Astronomia e Astronáutica, evento oficial da SAB – Sociedade Astronômica Brasileira e da AEB – Agência Espacial Brasileira.

Aconteceu ontem, dia 13 de maio, sexta-feira, em todo o território nacional, a XIX edição dessa importante olimpíada estudantil destinada a alunos de escolas públicas e privadas do ensino fundamental até o médio. Para ser compatível com estudantes de idades tão diferentes, são quatro níveis de provas:

– Nível 1: primeira à terceira série do ensino fundamental
– Nível 2: quarta e quinta série do ensino fundamental
– Nível 3: sexta à nona série do ensino fundamental
– Nível 4: primeira à terceira série ensino médio

Tive o prazer de aplicar pessoalmente a prova para meus alunos do Anglo São João, em São João da Boa Vista, interior de São Paulo.

Agora é hora de arregaçar as mangas e corrigir as avaliações com atenção e seguindo o gabarito oficial do evento.  Depois temos que lançar as notas no site. E enviar as provas físicas para serem arquivadas junto à comissão organizadora do evento que fica no Instituto de Física da  UERJ – Universidade Estadual do Rio de Janeiro sob coordenação do prof. Dr. João Batista Canalle. Depois que todas as notas de todos os estudantes do Brasil forem oficializadas no sistema, serão definidas as medalhas de ouro, prata e bronze por faixas de rendimento na prova.

Fico na torcida pelos sucesso dos meus alunos e também pelo sucesso de inúmeros talentos da Astronomia e da Astronáutica espalhados por todo o nosso país. Vale lembrar que os melhores alunos da OBA 2016 serão selecionados para um curso de aprofundamento à distância organizado por astrônomos profissionais da SAB e que, depois de várias provas via internet, serão selecionados para a prova final presencial que vai constituir as equipes de estudantes brasileiros do ensino médio que defenderão o nosso país nas olimpíadas internacionais de Astronomia 2017.

OBA2016_EM

Alunos do ensino médio do Anglo São João, São João da Boa Vista, SP, fazendo a prova da OBA.


Paralelamente à OBA aconteceu também a X MOBFOG – Mostra Brasileira de Foguetes na qual alunos devem construir e lançar foguetes artesanais. Saiba mais sobre a MOBFOG no próprio site da OBA.

Parabéns a todos os alunos que fizeram a prova e construíram e lançaram seus foguetes! Todos já ganharam o mais importante: o conhecimento. Se vierem medalhas, melhor ainda!

Congratulações especiais aos organizadores do evento que bravamente chegou à sua décima nona edição. Toda iniciativa que tem por objeto contribuir para a melhora na qualidade da educação científica de base no Brasil merece incentivo e muito respeito!


Para saber mais

  • Visite o site oficial da OBA. Lá você vai encontrar muita informação além de vasto material didático gratuito e as provas de todas as edições da olimpíada resolvidas e gabaritadas, já incluindo a prova de ontem.
  • Simulados on line da OBA com um banco de questões que já foram cobradas em provas anteriores. No site da olimpíada você também encontra link para baixar o aplicativo simulado da OBA caso queira usar o seu smartphone como plataforma.

Já publicado no Física na Veia!


Cobertura do Trânsito de Mercúrio
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Prof. Dulcidio Braz Júnior

Transito_Galeria_SDO

Galeria do SDO (Clique nesse link para ver o fenômeno em tempo real.

 

Acontece hoje, a partir das 8h12min (horário de Brasília), o fenômeno astronômico conhecido por Trânsito Solar de Mercúrio. O tempo total é de 7,5 h.

Através desse  link você vê de camarote e em tempo real as imagens incríveis produzidas pelo NASA/SDO (HMI and AIA science teams).

No post anterior expliquei que Mercúrio e Vênus, os dois planetas com órbitas interiores à órbita da Terra ao redor do Sol, podem eventualmente cruzar o disco solar do ponto de vista de um observador na Terra. Hoje é a vez de Mercúrio cruzar o disco solar.

Mercúrio, bem pequeno, com apenas 4.800 km de diâmetro, pouco maior do que a nossa Lua, estará a cerca de 90.000.000 km (90 milhões de quilômetros) da Terra. Do ponto de vista de um observador terrestre, passará diante do Sol que tem diâmetro aproximado de 1.400.000 km (1 milhão e 400 mil quilômetros) e está a cerca de 150.000.000 km (150 milhões  de quilômetros) da Terra. Logo, Mercúrio será apenas um pontinho negro cruzando o Sol. Só dá para observá-lo com instrumentos adequados que, além de propiciarem resolução suficiente para ver detalhes do Sol e o minúsculo Mercúrio, garantem segurança para o observador que não estará com o olho na ocular do telescópio.

IMPORTANTE! 
Nem tente observar o fenômeno a olho nu porque não será possível ver nada assim. E olhar diretamente para o Sol não é uma boa ideia.
TAMBÉM NÃO TENTE OBSERVAR O FENÔMENO COM INSTRUMENTOS ÓPTICOS! Há enorme risco de danos irreversíveis ao globo ocular, em especial à retina, parede de células nervosas que fica no fundo do olho.
Somente com filtros próprios para bloquear a intensa radiação solar o fenômeno poderá ser observado com segurança. Se você não tem equipamento seguro para a observação, acompanhe a cobertura aqui do blog com imagens que serão publicadas ao longo do evento.

Preparei para você leitor do blog o infográfico abaixo que mostra a cronologia do evento e mais ou menos o que poderá ser “visto”: um minúsculo ponto negro cruzando o disco solar. Mas tem um detalhe: o Sol, no céu terrestre, tem tamanho aparente angular de apenas meio grau. Mercúrio, em comparação, será muitíssimo menor. A olho nu não será possível ver nada a não ser o Sol que vemos todos os dias.

Cronologia do fenômeno (clique para abrir versão maior)

Cronologia do fenômeno (clique para abrir versão maior)

 

Ao longo do evento, que vai até o meio da tarde, vou atualizando o post com novas informações e imagens. Fique ligado. Deixe seus comentários!

Os amigos do Astronomia ao Vivo estão ao vivo num hangout transmitindo o evento ao vivo. Time da pesada! Estou “embedando” o vídeo logo abaixo.


Galeria de imagens do SDO/NASA

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Mercúrio, minúsculo, à esquerda, se aproximando do disco solar (AIA 211/SDO)

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Mercúrio “toca” a borda do Sol e vai ingressar no disco solar (AIA 193/SDO)

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Mercúrio ‘toca” a borda solar por dentro e ingressa no disco solar (HMI/SDO)

 

Na imagem abaixo dá para ver uma grande mancha solar (AR2542) e algumas menores (AR2543). Mas Mercúrio, minúsculo, é somente aquele pontinho negro, mais abaixo.

Transito_9maio2016_HMI_I_02

Mercúrio, o pontinho negro, caminhando para a metade do fenômeno. (HMI/SDO)

 

Publico a “melhor” imagem do Sol que consegui, por volta das 10h30min, com céu nublado. Dá para ver as manchas solares. Mas onde está Wally… digo.. Mercúrio?

Onde está Mercúrio?

Onde está Mercúrio? Minha “melhor” imagem sem telescópio, apenas com câmera digital + filtro

Não tem como comparar o equipamento da NASA com minha câmera digital semiprofissional com um filtro solar simples que apenas barra a radiação mas não seleciona comprimentos de onda.

E agora  (12h45min) o céu está bastante nublado… não sei se conseguirei ver o Sol para tentar novas imagens…

Vamos em frente, com às incríveis imagens da NASA…

Transito_9maio2016_AIA211_02

Mercúrio diante do Sol (AIA 211/SDO)

Mercúrio "toca" a borda do Sol e o fenômeno vai acabando (AIA1600/SDO)

Mercúrio “toca” a borda do Sol e o fenômeno vai chegando ao fim (AIA1600/SDO)

Mercúrio "toca" a borda por fora e acabou o trânsito! (AIA171)

Mercúrio “toca” a borda por fora e acabou o trânsito! (AIA171/SDO)

O céu logo de manhã estava parcialmente nublado e depois ficou bastante nublado. Mas o SDO/NASA garantiu o show de imagens! Lindo demais!


Atualização [11/maio/2016 ~19h39min]

Vídeo com um resumão do Trânsito de Mercúrio em vários comprimentos de onda. Show!


 Trânsitos solares (FAQ)

1) Trânsitos de Mercúrio são eventos raros?

Relativamente raros. Ocorrem 13 trânsitos de Mercúrio a cada 100 anos.

2) Qual foi o último Trânsito de Mercúrio?

Ele aconteceu em novembro de 2006.

3) Quais serão os próximos?

Em novembro de 2019. E será visível no Brasil!

Depois teremos outros em novembro de 2032 e em novembro de 2039. Mas não serão visíveis no Brasil. Somente o trânsito de maio de 2049 poderá ser observado do Brasil.

4) Estamos em maio. O último Trânsito de Mercúrio aconteceu em novembro e o próximo também será em novembro. Há outros trânsitos em maio. Em que meses podem acontecer Trânsitos de Mercúrio.

Somente em maio ou novembro.

5) Por que somente nesses dois meses?

Os planos que contém as órbitas da Terra ao redor do Sol e de Mercúrio ao redor do Sol não coincidem, exceto numa direção chamada linha dos nodos e que corresponde  à intersecção dos mesmos.

Para acontecer o Trânsito de Mercúrio, Sol-Mercúrio-Terra devem estar praticamente alinhados. Logo, só podem estar nessa linha dos nodos. A Terra passa anualmente duas vezes por essa direção (ou linha) sendo uma vez sempre em maio e outra vez seis meses depois, sempre em novembro.

Por isso trânsitos de Mercúrio somente ocorrem em maio ou em novembro.

6) Qual o tamanho de Mercúrio? E o tamanho do Sol? Perto do Sol, nas imagens, Mercúrio é minúsculo! 

Mercúrio tem diâmetro aproximado de 4800 km, pouco maior do que a Lua que tem diâmetro próximo de 3500 km. O Sol tem 1.400.000 km de diâmetro aproximadamente. Mercúrio é o menor dentro os 8 planetas do Sistema Solar (antes de 2006 era Plutão que foi reclassificado como planeta-anão).

Em comparação com o Sol até a  Terra é minúscula. Ainda menor é Mercúrio.

7) Nos trânsitos de Vênus parece que a “bolinha” negra planetária é bem maior. Isso é verdade ou ilusão?

De fato, Trânsitos de Vênus são bem mais visíveis porque a silhueta escura do planeta aparece bem maior daqui da Terra. Pra começar, Vênus tem praticamente 12.000 km de diâmetro, quase o mesmo diâmetro da Terra. E Vênus, num trânsito, fica bem mais perto da Terra do que Mercúrio. Logo, um planeta bem maior e que está mais perto fica, de fato, com diâmetro aparente bem maior.

8) Qual a distância entre a Terra e Mercúrio num Trânsito de Mercúrio?

Essa distância pode variar porque as órbitas solares são elípticas. Mas, fazendo uma conta aproximada (e arredondada), a distância média Sol-Terra é 150 milhões de km. Mercúrio fica, em média, a 60 milhões de km do Sol. Logo, num trânsito, a distância entre a Terra e Mercúrio é a diferenã, ou seja, de aproximadamente 150 – 60 = 90 milhões de km.

9) Qual a distância entre a Terra e Vênus durante um Trânsito de Vênus?

Procedendo da mesma forma acima, a distância média aproximada entre Vênus e o Sol é de quase 110 milhões de km. Logo, num trânsito Vênus fica a aproximadamente 150 – 110 = 40 milhões de km da Terra, mais perto do que Mercúrio, como eu já havia comentado.

10) Ouvi dizer que planetas extrassolares são descobertos a partir de trânsitos em suas respectivas estrelas. É verdade?

Sim. Um dos possíveis métodos de observação indireta de planetas fora do Sistema Solar é pela análise da curva de intensidade da luz (e outros tipos de radiação eletromagnética) emitida pela estrela. Se o brilho da estrela cai, ainda que muito pouco, é sinal de que algo passou diante dela, como visto na animação abaixo.

Se essa queda de intensidade luminosa é periódica, ou seja, se repete com regularidade, é muito provável que quem passou diante da estrela a está orbitando, ou seja, é um planeta daquele sistema. Medindo a queda na intensidade da radiação emitida pela estrela, dá para estimar o tamanho do objeto que provocou a obstrução.

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Pergunta extra: Por que as imagens do SDO/NASA têm cores tão diferentes das cores reais que estamos acostumados a ver no Sol?

O SDO opera com três instrumentos:

1) AIA – Atmospheric Imaging Assembly – projetado para “ver” a coroa solar em diversos comprimentos de onda.

2) HMI – Helioseismic and Magnetic Imager – desenhado para estudar o campo magnético na superfície solar.

3) EVE – Extreme ultraviolet Variability Experiment – concebido para analisar o espectro da radiação solar em ultravioleta extremo.

Cada um desses instrumentos tem um filtro especial para determinados comprimentos de onda com a finalidade de destacar determinadas estruturas bem específicas do Sol. Se o comprimento de onda está fora do espectro visível, nem temos como atribuir uma cor exata para ele. Logo, as cores das imagens do SDO não são reais.


Já publicado aqui no Física na Veia!


Amanhã teremos Trânsito de Mercúrio
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Prof. Dulcidio Braz Júnior

Antes de qualquer coisa, uma informação importantíssima!

Nunca olhe diretamente para o Sol, mesmo a olho nu. Observações solares são sempre perigosas.
Usando instrumentos ópticos (monóculos, binóculos, lunetas, telescópios,…) o perigo aumenta exponencialmente! Tais instrumentos foram projetados para coletar e concentrar a luz visível além de outras frequências da radiação solar invisível. Se toda essa energia concentrada atingir o seu olho, há risco severo de danos irreversíveis à diversas estruturas do globo ocular, especialmente para a retina, a parede de células nervosas sensíveis à luz que fica no fundo do olho e funciona como o biossensor fotossensível capaz de registrar a imagem que será enviada para o cérebro. Danos à retina podem acontecer em questão de segundos! Nem dá tempo de sentir dor e você pode ficar cego! Nem com filtros “caseiros” você deve tentar olhar para o Sol.  

Dito isso, certo de que você não vai colocar a saúde dos seus olhos em risco, vamos ao post!

Sist_Solar_9maio2016

Simulação da região mais central do Sistema Solar mostrando Mercúrio (1) e Vênus (2) com órbitas
internas à da Terra (3).

 

Vez ou outra, os dois planetas internos do Sistema Solar, Mercúrio (1) e Vênus (2) podem se colocar entre o Sol e a Terra (3), formando um alinhamento de astros (veja imagem acima). Esse alinhamento não ocorre com tanta facilidade porque as órbitas dos planetas do Sistema Solar não estão contidas em planos rigorosamente coincidentes.

Daqui da Terra, quando isso ocorre, com instrumentos adequados e seguros (você viu a informação em vermelho destacada lá no topo!) podemos ver o pequeno disco opaco negro do respectivo planeta passando diante do disco super iluminado do Sol. É o que chamamos de Trânsito Solar. A olho nu não dá para ver absolutamente nada porque a intensa luz solar ofusca a nossa visão do minúsculo planeta.

A imagem abaixo, feita pelo satélite SOHO – Solar and Heliospheric Observatory da NASA, projetado para registrar detalhes do Sol, mostra Mercúrio cruzando o disco solar no trânsito de 2006.

Transito_Mercurio_2006_SOHO-NASA

Fotomontagem mostrando várias posições de Mercúrio em trânsito registrado pelo SOHO/NASA
em novembro de 2006.

 

Trânsitos de Mercúrio ocorrem 13 vezes a cada 100 anos. Trânsitos de Vênus, muito mais raros, 4 vezes a cada 243 anos.

O último trânsito de Mercúrio aconteceu em 8 de novembro de 2006 e foi coberto pelo Física na Veia!. Naquela época, usando um filtro solar caseiro para minha câmera digital que tinha zoom óptico (real) de 12x e sensor de 5 megapixels de resolução, consegui, ainda que de forma precária, registros fotográficos do fenômeno que você confere nesse post. Por questões de segurança, o filtro caseiro, uma verdadeira gambiarra, foi usado apenas na câmera digital e não no meu olho, pelas razões já apontadas lá no topo do texto (se ficou curioso, entenda a gambiarra, mas só a reproduza se for para usar numa câmera digital!).

O último trânsito de Vênus ocorreu em 5 de junho de 2012. Mas aqui no Brasil era noite enquanto o fenômeno ocorria. Logo, como não víamos o Sol, não foi possível observar o trânsito diretamente. O Física na Veia! fez cobertura de fenômeno com imagens de terceiros.

Vênus é bem maior do que Mercúrio. E, num trânsito solar, Vênus, o segundo planeta do Sistema Solar, fica bem mais perto da Terra do que Mercúrio. Isso faz com que o tamanho aparente do disco negro de Vênus seja bem maior do que o disquinho escuro de Mercúrio que é quase pontual do ponto de vista terrestre. Lembro-me de que na cobertura do Trânsito de Mercúrio em 2006 eu não conseguia ver ao vivo, na telinha LCD da câmera, o disquinho de Mercúrio. Ele era menor do que o pixel da tela! Tive que disparar fotografias aleatoriamente, variando parâmetros da câmera para, na pura sorte, conseguir alguma imagem real do fenômeno. Acabei conseguindo. Mas foi na raça!

Amanhã, segunda-feira, 9 de maio de 2016, em todo o território nacional, teremos o privilégio de acompanhar um trânsito de Mercúrio que terá início pouco depois das 8h (horário de Brasília). Na primeira imagem lá no topo do post, a simulação das posições dos astros foi feita exatamente para o dia 9/maio/2016. Note que o Sol, Mercúrio e Terra estarão alinhados, com Mercúrio entre os dois. E por isso mesmo, daqui da Terra, Mercúrio passará diante do Sol. Quero repetir a cobertura do fenômeno, agora com câmera de maior resolução (16 megapixels), mais zoom (30x), e usando filtro astronômico próprio para observação solar, o mesmo que usei para fotografar uma mancha solar (confira nesse post). Espero que dessa vez, com mais zoom, seja possível pelo menos ver o disquinho de Mercúrio contra o Sol, o que facilita bastante a regulagem dos parâmetros fotográficos na câmera. Só vou saber na hora…

Como o trânsito começa logo de manhã, no início do dia aqui no Brasil, o fenômeno (que vai durar cerca de 7,5 h) será observável em todo o território brasileiro do início ao fim. Confira no infográfico abaixo a cronologia completa do evento.

Cronologia do fenômeno (clique para abrir versão maior)

Cronologia do fenômeno (clique para abrir versão maior)

Note que o fenômeno começa quando o pequenino disco escuro de Mercúrio “toca” a borda inferior do Sol por fora (A). Cerca de três minutos depois o disco negro do planeta “toca” a borda do Sol por dentro (B), às 8h15min. A partir daí o planeta estará integralmente diante do Sol, seguindo seu longo caminho que vai durar mais de sete horas. O ponto médio do trânsito ocorre às 12h57min (C). Quando o disco negro de Mercúrio “tocar” a outra borda do Sol por dentro (D), às 15h39min, o fenômeno estará quase acabando. Três minutos depois, às 15h42min, Mercúrio “toca” a borda solar por fora (E) e o fenômeno chega ao fim.

Tentei fazer o infográfico acima mostrando “mais ou menos” as posições relativas Mercúrio/Sol como veremos daqui do Brasil. Mas, depois que o Sol cruzar o ponto mais alto no céu, olharemos para o outro lado do céu para continuar a observá-lo e, obviamente, passaremos a ver o disco solar invertido.

Amanhã, logo cedo, publico outro post chamando para a minha cobertura do evento em tempo real. Vou tentar registrar o fenômeno e, se conseguir, posto as imagens aqui no blog. A previsão do tempo para a minha região não é tão positiva:  parcialmente nublado. Isso pode atrapalhar ou até inviabilizar observações e registro de imagens.

Por garantia, deixarei links para coberturas profissionais do fenômeno que será transmitido em tempo real pela NASA, dentre outros espalhados pela Terra em locais onde o fenômeno também poderá ser visto.

Se você for tentar observações, siga dicas de observação segura do Sol que dei nesse post (ainda na plataforma antiga do blog). Como dito lá no topo, e destacado em vermelho, observações solares sem segurança configuram a mais pura loucura. Sei que a vontade de ver o fenômeno ao vivo é enorme. Mas não corra riscos desnecessários! No vídeo abaixo também há dicas de observações seguras do Sol e do Trânsito de Mercúrio.

Nos encontramos amanhã para a cobertura do evento. Combinado?


Para saber mais

O Céu da Semana (de 2 a 8 de maio de 2016), programa semanal muito bem feito e sob responsabilidade do meu amigo Gustavo Rojas, astrofísico da UFSCar.


Já publicado aqui no Física na Veia!