Física na Veia!

Arquivo : eclipse

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


Já publicado no Física na Veia!


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.

Já publicado aqui no Física na Veia!

(*) Posts na plataforma antiga do blog

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!

 


Eclipse solar total como você nunca viu
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Prof. Dulcidio Braz Júnior

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Sombra e penumbra da Lua Nova projetadas na superfície da Terra. Captura feita a partir da estação espacial soviética MIR.

 

A imagem acima é bastante popular entre os amantes da Astronomia. E a única que eu conhecia até hoje mostrando uma visão espacial rara: a sombra e a penumbra da Lua Nova projetadas na superfície do nosso planeta evidenciando a ocorrência do fenômeno do eclipse solar total.

Observadores privilegiados que estiverem por onde passa a penumbra da Lua Nova terão a visão de um eclipse solar parcial. E os mais sortudos, bem no centro (parte mais escura) da mancha, região chamada de sombra (ou umbra), serão contemplados com um eclipse solar total, momento raro em que o disco opaco da Lua pode tapar por completo o disco solar transformando, por alguns minutos, o dia em noite.

Mas hoje foi publicada uma animação espetacular mostrando o movimento da sombra e da penumbra da Lua Nova sobre a Terra a partir de várias capturas feitas pelo satélite meteorológico japonês Sunflower-8 durante o eclipse solar total que teve seu ápice às 9h53 minutos do dia 9 de março de 2016 (horário local da Indonésia) ou 21h53min do dia 8 de março (horário de Brasília).

Pela beleza e raridade da imagem, publico-a dividindo com meus leitores essa incrível visão do globo terrestre a partir do espaço durante um eclipse solar total.

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Sombra e penumbra da Lua Nova projetadas na superfície da Terra. Captura feita a partir do satélite
japonês Sunflower 8. Fonte: Spaceweather.com.

A imagem acima, estática, é um único frame da animação que você confere aqui na íntegra. Imperdível!

A imagem abaixo, feita na Indonésia, mostra a visão do eclipse solar total de um observador terrestre. Note acima, à direita, o disco solar totalmente coberto pela Lua Nova durante o eclipse solar de hoje (na Indonésia) ou ontem (no Brasil). Note que a coroa solar, que normalmente não vemos porque é ofuscada pela intensa luz solar, fica bastante evidente quando o Sol é tapado pelo disco lunar opaco.

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Imagem capturada por Janne Pyykkö em Terante, Indonésia (9/março/2016)
Fonte: Spaceweather.com.

Abaixo temos uma visão mais técnica, também incrível, usando telescópio e filtro solar capaz de evidenciar belíssimas proeminências solares.

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Imagem capturada por Fabrizio Melandri em Balikpapan, Indonésia. (9/março/2016)
Fonte: Spaceweather.com.

Para saber mais detalhes sobre eclipses (solares e lunares), siga os links abaixo.


Já publicado no Física na Veia! 

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Cobertura do Eclipse Total da Super Lua
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Prof. Dulcidio Braz Júnior

 

Por volta das 18h20min, cÇamera no tripé...

Por volta das 18h20min, câmera no tripé, tudo pronto, mas nada da super lua que já nasceu… Malditas nuvens!

 

18h20min – A Super Lua já nasceu. Mas não consigo vê-la por conta das nuvens… (imagem acima)

Como sou otimista, a câmera digital com a bateria em 100% de carga já está fixa no tripé. Tudo pronto. Se as nuvens derem uma brecha, observo e registro a Lua Cheia “turbinada”, mais conhecida como Super Lua.

Mais tarde, por volta das 21h, começa o eclipse. A melhor parte será entre 22h e 24h. Quem sabe até lá o céu abre um pouco e nos deixa ver o espetáculo…

18h31min – A Super Lua Cheia apareceu tímida, por uns segundos, por trás das nuvens. Nem dá para perceber que a Lua está Super!

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A Super Lua Cheia apareceu tímida por entre as nuvens…

 

18h43min – Dá para perceber o luar “turbinado” por trás das nuvens. Mas é só… Difícil até de acertar o foco!

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18h59min – A melhor foto até agora. A Lua Cheia deu as caras num buraco entre as nuvens. Ah…. se o céu estivesse limpo…

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A melhor… digo.. menos pior imagem da Super Lua Cheia até agora. Brigando com as nuvens…

 

20h03min – Parece que o céu vai limpar! Falta pouco mais de 1h para o início da fase penumbral que é bem sutil. Mas até por volta das 22h, quando vai começar a totalidade do eclipse, a melhor parte do fenômeno, há boa chance do céu estar bem limpo!

eclipse_superlua_27set2015_04

Animador! O céu está limpando! Foto mais nítida até agora, quase sem nuvens.

 

Já não consigo ver a Super Lua Cheia da janela do meu apartamento. Logo mais vou descer para, a céu aberto, registrar o eclipse.

Deixo um link para o Astronomia ao Vivo, hangout de amigos que estão cobrindo o evento. Se der, mais tarde entro no papo. Mas preciso “trabalhar” nos registros fotográficos!

22h13min – A Super Lua Cheia começa a mergulhar na umbra da Terra. Está começando a fase da totalidade.

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22h13min: a Super Lua Cheia começa a mergulhar na umbra da Terra.

22h23min – E a Super Lua Cheia vai sendo “comida” pela beirada por efeito do mergulho na umbra.

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22h23min: a caminho da totalidade

22h53min – E a Super Lua vai sumindo aos poucos. E continuo brigando com as nuvens. Todas as imagens foram feitas em brechas ocasionais. Quase deu eclipse do eclipse.

23h53min: A Super Lua se apagando...

22h53min: A Super Lua se apagando…

Depois da imagem acima o céu nublou geral. Quase nem dava para ver a Lua avermelhada na totalidade do eclipse. Paciência….

Abriram umas duas ou três brechas e, rapidamente, peguei a a “Lua Sangrenta” que não tem sangue mas muita luz vermelho-alaranjada. Linda! Ainda que por poucos segundos…

23h22min – Finalmente vi a cara da Super Lua Cheia eclisada. Aproveitei uma brecha entre as nuvens, coisa de 15 s, e fiz uma foto com exposição de 1,6s para garantir luminosidade. Deu certo!

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23h22min: Finalmente a Super Lua vermelha cor de tijolo! Mas por alguns segundos…

Depois dessa imagem fiz mais umas duas, sempre brigando com as nuvens.

A galera do condomínio que estava comigo desanimou porque o céu fechou geral. Continuei observando por mais uns 15 minutos. Mas a chuva voltou. Acabou a brincadeira.

Mas valeu a pena! Com paciência, perseverança, venci as nuvens! E agora posso dizer que fui testemunha ocular de um belíssimo eclipse num dia de Super Lua Cheia!

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E você, está vendo a Super Lua? Deixe seu comentário aqui e também na nossa fanpage!

O que é e como ocorre uma Super Lua?

Como é um eclipse lunar total? Por que a Lua Cheia fica vermelha?

Vídeo da NASA (em inglês)


Cronologia do evento

Não percada nada do eclipse!

– Lua Cheia totalmente dentro da região de penumbra: 22h07min11s
– Lua Cheia totalmente dentro da região de umbra (início da fase total): 23h11min10s
– Lua Cheia começa a sair da umbra: 00h23min05s
– Lua Cheia totalmente dentro da região de penumbra (fim da fase total): 01h27min03s
– Lua Cheia sai da penumbra (fim do eclipse): 4h22min27s


Para ver

Superlua ilumina o céu do mundo inteiro (álbum do UOL Ciência)


Eclipse Lunar Total Histórico! Não perca!
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Prof. Dulcidio Braz Júnior

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Montagem com imagens do eclipse lunar total de dezembro de 2010.
Crédito: Dulcidio Braz Jr

 

Amanhã, domingo, 27 de  setembro, acontece um eclipse lunar total. Para nós, aqui no Brasil, o fenômeno terá início às 21h11min (horário de Brasília), atingindo a totalidade às 23h11min. O eclipse avança pela madrugada de segunda-feira, 28 de setembro.

O último eclipse lunar total que consegui observar/fotografar foi em dezembro de 2010 (foto acima). Foi lindo! Mas o eclipse do próximo domingo será especial e tem tudo para ser ainda melhor. É que ele vai ocorrer numa Super Lua, ou seja, quando a fase de Lua Cheia acontece com o nosso satélite passando perto do perigeu, ponto da sua órbita de máxima aproximação com a Terra (saiba mais nesse outro post). Nessa situação, a Lua Cheia fica um pouco maior mas muito mais brilhante, com o luar literalmente turbinado, o que por si só já é show. Mas com eclipse, garanto, será muito melhor!

Eclipses e Super Luas ocorrem separados. Mas juntos, são bem raros. Se perder essa oportunidade, outra parecida somente em 2033!

Já combinei com o UOL Ciência e faremos, em parceria, cobertura em tempo real do eclipse aqui no física na Veia!.  Conto com você e todos que puder convidar para armarmos uma enorme observação astronômica via web!

Observe. Fotografe. Aproveite o espetáculo. E depois compartilhe conosco a sua experiência com esse raro fenômeno aqui nos comentários e também na fanpage do blog no Facebook. Combinado?

 

Entendendo o eclipse lunar total

I) Antes de qualquer coisa, um capricho geométrico

Eclipses solares e lunares ocorrem quando há alinhamento entre o Sol, a Terra e a Lua. E alinhamento de três corpos (a rigor dos seus centros) pode parecer algo fácil de acontecer. Mas na prática não é bem assim.

Dois pontos sempre podem ser unidos por uma única reta. Você sabe! Mas um terceiro ponto, para estar na mesma reta que contém os dois pontos anteriores, tem que estar no mesmo plano que contém essa reta e, obviamente, sobre a reta. Consegue visualizar essa ideia? A ilustração a seguir, que mostra uma caixa em forma de paralelepípedo e que contém três pontos (a rigor três esferas), sendo um laranja, outro azul e um terceiro violeta, vai ajudar bastante nesse raciocínio.

Eclipse_alinhamento_3pontos

Dependendo do ponto de vista, três pontos parecem alinhados. Mas podem não estar.

Olhando para a figura acima você diria que os três pontos (laranja, azul e violeta) estão alinhados? Observe com atenção. Pense bem.

Note que, se você olhar por cima da caixa, numa direção perpendicular à face superior, dirá que sim, os pontos estão alinhados. Mas, se olhar de lado, vai dizer que os pontos azul e violeta estão alinhados e, estranhamente, o ponto laranja parece ter sumido! E, se olhar de frente para a caixa, vai descobrir que o ponto violeta está no mesmo plano vertical dos outros dois pontos mas não está no mesmo plano horizontal. Logo, não está alinhado com os outros dois!

Nos eclipses o problema geométrico é mais ou menos o mesmo pois os três astros (Sol, Terra e Lua) devem estar perfeitamente alinhados, de qualquer lugar que se olhe. Mas, como o plano da órbita da Terra ao redor do Sol não coincide com o plano da órbita da Lua ao redor da Terra, tudo fica mais complicado pois só haverá alinhamento real dos três astros quando eles estiverem contidos numa direção que corresponde à intersecção dos planos das órbitas da Terra ao redor do Sol e da Lua ao redor da Terra. Podemos até achar que Sol/Terra/Lua estão alinhados dependendo do ponto de observação. Mas o alinhamento perfeito somente ocorre nessa direção preferencial conhecida como Linha dos Nodos.

Complicadinho, né? Mas uma vez apelo pro desenho! Confira a ideia logo abaixo. Essa ilustração, como outras nesse texto, está, de propósito, fora de escala.

eclipses_linha_dos_nodos

A órbita da Lua ao redor da Terra está num plano inclinado em relação ao plano da órbita da Terra
ao redor do Sol. Isso torna o alinhamento dos três astros algo bem mais raro.

 

Observe que o plano da órbita da Lua ao redor da Terra (em azul) está inclinado em cerca de 5,2 graus em relação ao plano da órbita da Terra ao redor do Sol (em verde). A linha imaginária que corresponde à intersecção desses planos, destacada em vermelho na ilustração acima, é a Linha dos Nodos. Somente sobre ela os centros do Sol, da Terra e da Lua podem estar numa mesma reta, em perfeito alinhamento, de qualquer posição que se olhe. E, justamente por isso, somente na Linha dos Nodos pode haver eclipses. Um capricho cósmico e tanto, concorda?

Se as órbitas estivessem no mesmo plano, teríamos eclipses a cada meia volta da Lua o redor da Terra, ou seja, um eclipse a cada 15 dias aproximadamente, alternando um solar e outro lunar. Eclipses seriam fenômenos comuns e que, apesar de esteticamente bonitos, talvez não tivessem tanta graça. O glamour está nesse verdadeiro capricho geométrico do raro alinhamento sobre a Linha dos Nodos.

Aproveitei a figura acima para evidenciar que a face da Lua ou da Terra voltada para o Sol está sempre iluminada enquanto a face oposta está escura. Dá para notar a diferença no desenho? Vale lembrar que o Sol é a fonte de luz que ilumina todos os outros corpos do Sistema Solar que não possuem luz própria. Também desenhei os cones de sombra que se formam por trás da Terra e da Lua iluminadas pelo Sol. Vou aprofundar essa ideia logo a seguir.

Note ainda que o Sol e a Terra estão legendados respectivamente com S e T. Mas para a Lua usei LC para Lua Cheia e LN para Lua Nova. Vale a pena aproveitar o embalo para tentar visualizar e entender as fases da Lua!

II) Jogo de luz e sombra com uma pitada de refração

Como representado na figura acima, o Sol, o grande farol do Sistema Solar, ilumina todos os outros astros. E atrás dos astros iluminados pela luz solar forma-se um cone de sombra.

Na verdade, sendo mais detalhista e cientificamente correto, como o Sol não é um ponto e sim uma esfera extensa, atrás do astro iluminado deverá se formar além da sombra também uma região de penumbra. Para melhor entender essa ideia, apelamos novamente para uma ilustração, propositalmente fora de escala. Note que o astro iluminado pelo Sol é a Terra.

eclipse_umbra_penumbra

Como o Sol é uma fonte extensa de luz, forma-se atrás da Terra tanto a umbra quanto a penumbra.

Destaquei raios de luz que partem de pontos extremos opostos do Sol e tangenciam pontos extremos opostos da Terra. A Terra foi tratada como uma esfera opaca que não pode ser atravessada pela luz. Dessa maneira, formam-se atrás da Terra duas regiões distintas:

1) Um cone de sombra, também conhecido como umbra, onde não deveria haver luz alguma.

2) Uma região de “meia luz”, parcialmente iluminada pelo Sol, chamada de penumbra.

Só que a Terra não é exatamente uma esfera opaca. Ela possui uma fina camada gasosa semitransparente que a envolve. É a atmosfera. A atmosfera refrata a luz branca solar composta por todas as cores visíveis, do vermelho ao violeta. E, quando a luz penetra na atmosfera, cada cor sofre um desvio diferente e crescente do vermelho para o violeta. Isso faz com que o cone de umbra, supostamente escuro, totalmente sem luz, seja atingido por luz vermelha e alaranjada, ficando com uma cor “vermelho tijolo escuro”.

eclipse_umbra-avermelhada_penumbra

Mas a umbra, que deveria ser totalmente escura, não é. A atmosfera refrata a luz solar (branca) e “joga”
para dentro do cone de umbra luz vermelha e alaranjada.

Para entender como a refração “seleciona” apenas os tons vermelho e alaranjado, confira a próxima imagem.

eclipse_umbra-avermelhada_refracao

Raios do amarelo ao violeta são mais espalhados pela atmosfera e não conseguem entrar na umbra.

 

Para simplificar, na figura representei apenas os raios extremos: vermelho e violeta. Os tons de frequência mais alta (ou comprimento de onda mais baixo), depois do alaranjado, incluindo o violeta, sofrem maior desvio na refração e também se espalham mais quando encontram as partículas da atmosfera. Os tons de vermelho e um pouco de alaranjado conseguem mergulhar para dentro do cone de umbra que, de uma região totalmente escura, passa a ser um local de iluminação tênue vermelho-alaranjada. É justamente essa sutileza óptica que será responsável pelo que alguns gostam de chamar de “Lua de Sangue”! Não tem nada de sangue. Tem sim iluminação seletiva, em tons de vermelho-alaranjado, graças à refração e ao espalhamento na atmosfera.

Até aqui só falamos do Sol e da Terra. Certo? Mas para ter eclipse tem que aparecer o terceiro astro, a Lua. Ela fará o caminho aparente destacado no tracejado verde na próxima figura (mais uma vez fora de escala).

eclipse_umbra-avermelhada_penumbra_trajetoria

A Lua fará o caminho (tracejado verde) ao redor da Terra.

É justamente aqui que o cenário do eclipse lunar total começa a ser desenhado. A Lua, ao seguir a trajetória verde tracejada acima, vai gradativamente entrar na região de penumbra e depois mergulhar no cone de “umbra cor de tijolo”. Em seguida a Lua vai sair do cone de “umbra”, passar novamente pela penumbra, até voltar para região clara, totalmente iluminada pelo Sol. Esse movimento, atravessando penumbras e umbra, vai determinar as fases do eclipse.

Na próxima figura temos representado um observador O aqui na Terra, na face escura do planeta, ou seja, onde já é noite. Usei mais ou menos a minha localização geográfica. Imagine como seria a sua própria localização geográfica. Olhando para a Lua, o que o observador vai ver nesse momento em que o eclipse está quase começando?

Eclipse_lunar_total_antes

É Lua Cheia e o eclipse lunar total está para começar.

A Lua estará na fase cheia pois a sua face totalmente iluminada pelo Sol estará votada para a Terra. Certo? Olhando para o céu, o observador verá 100% dos disco lunar iluminado, ou seja, a sempre linda Lua Cheia.

Mas o que vai acontecer com a aparência da Lua Cheia na medida em que, seguindo a trajetória (tracejada verde) ao redor da Terra, começar a entrar na penumbra?  Pense! A próxima imagem dá a resposta.

Eclipse_lunar_total_penumbra1

A Lua Cheia começa a entrar na penumbra e, portanto, sutilmente, a perder brilho.

Note que, enquanto entra na penumbra, a Lua Cheia vai recebendo cada vez menos luz solar. Assim, gradativamente, vai ficando menos luminosa. Era o que você tinha imaginado?

O observador O vai ver a Lua Cheia “se apagando”, com o brilho do luar enfraquecendo gradativamente. Na prática o efeito é bem sutil. Mas, se você estiver num local longe das luzes intensas da cidade, com atenção, pode perceber. Mas muita gente que não sabe que o eclipse já começou talvez nem perceba essa pequena queda inicial na luminosidade da Lua Cheia.

Mas a Lua Cheia vai seguindo o seguindo o seu caminho ao redor da Terra. E logo estará totalmente dentro da penumbra, como mostra a imagem a seguir (fora de escala, claro).

Eclipse_lunar_total_penumbra2

A Lua Cheia inteiramente dentro da penumbra perdeu brilho. O efeito é bem sutil.

Nessa etapa penumbral temos no céu uma Lua Cheia ligeiramente menos brilhante. Como eu já disse e reafirmo, é algo bem sutil. E depois que a Lua Cheia stá totalmente dentro da penumbra, seu brilho (agora um pouco mais fraco) se mantém.

Mas o melhor está para começar! A Lua Cheia vai mergulhar na “umbra” avermelhada. Que efeito isso terá na aparência da Lua Cheia? Pense! Use a imaginação. E confira a resposta na próxima ilustração (outra vez fora de escala).

Eclipse_lunar_total_umbra1

A melhor parte: a Lua Cheia começa a entrar na “umbra avermelhada”.

 

A Lua Cheia vai ter agora uma queda bastante acentuada na iluminação. É como se ela estivesse sendo “comida pela beirada”. Mas, em vez de sumir, o que aconteceria se a umbra fosse totalmente sem luz, a Lua Cheia vai aos poucos ganhando um tom vermelho-alaranjado bem característico dos eclipses lunares. É a “Lua de Sangue”, ou melhor, a refração na atmosfera criando um efeito óptico lindo e marcante! Mas sem qualquer conotação mística. É ciência pura! É física na Veia!

Aqui vale reforçar que a tal “Lua de Sangue” não é um fenômeno isolado. É efeito colateral da “umbra avermelhada” pela refração seletiva que ocorre na atmosfera terrestre durante o alinhamento Sol-Terra-Lua em todo e qualquer eclipse lunar total. Certo?

O ponto de máximo do eclipse lunar total é quando a Lua Cheia mergulha integralmente no cone de “umbra” avermelhada. É a melhor parte do fenômeno. Veja.

Eclipse_lunar_total_umbra_total

“Lua de Sangue”? Não! Totalmente dentro da “umbra avermelhada”, a Lua Cheia é “tingida” em tons
vermelho-alaranjado. Pura óptica!

Enquanto a Lua Cheia estiver inteiramente dentro da “umbra avermelhada”, temos a totalidade do eclipse. E, assim que a Lua Cheia começar a sair da “umbra avermelhada”, o eclipse será como se passássemos o filme de trás para frente. A segunda metade do eclipse é simétrica à primeira.

Eclipse_lunar_total_penumbra3

A Lua Cheia vai saindo da “umbra avermelhada” e, aos poucos, recuperando a sua cor normal.

Aos poucos a Lua Cheia vai voltando ao normal. Novamente dentro da penumbra, a Lua Cheia estará menos brilhante e quase normal.

Eclipse_lunar_total_penumbra4

Novamente dentro da penumbra, a Lua Cheia está com seu aspecto quase normal, apenas sutilmente
menos brilhante.

 

O eclipse já está caminhando para o seu final. A Lua Cheia vai começar a sair da penumbra, recuperando aos poucos o seu brilho e aspecto normais.

Eclipse_lunar_total_penumbra5

A Lua Cheia vai deixar a penumbra e o eclipse já vai terminar.

O eclipse termina quando a Lua Cheia sai inteiramente da penumbra, voltando a brilhar fortemente, novamente iluminada ao máximo pela luz solar.

Eclipse_lunar_total_depois

Fim do eclipse! A Lua Cheia volta a ser totalmente iluminada pelo Sol.

E aí? Entendeu todas as sutilezas do belíssimo fenômeno?

Deixo mais uma dica: volte lá na primeira imagem do post, a que mostra as órbitas da Lua ao redor da Terra e da Terra ao redor Sol. Note que, fora da Linha dos Nodos, a Lua nunca entra na sombra/penumbra da Terra e, portanto, não pode haver eclipse lunar. Da mesma forma, sombra/penumbra da Lua nunca tocam a Terra e eclipses solares também não serão possíveis. Insisto: eclipses são fenômenos raros pois só acontecem com alinhamento perfeito Sol-Terra-Lua (eclipse lunar) ou Sol-Lua-Terra (eclipse solar) sempre sobre a Linha dos Nodos! Isso ficou claro?

Em alguns casos a Lua Cheia pode não entrar inteiramente na umbra. Quando isso acontece, chamamos o eclipse lunar de parcial. Veja aqui registro que fiz de um eclipse lunar parcial em agosto de 2008. Foi muito bonito! Daqui do Brasil não foi possível ver a primeira metade do evento. A Lua já nasceu eclipsada, “faltando um pedaço”. Mas que foi devidamente “devolvido” na segunda metade do fenômeno.

 

Cronologia do Eclipse

Não perca nada! Anote aí o início de cada fase do eclipse (horário de Brasília):

– Lua Cheia começa a entrar na região de penumbra (início do eclipse): 21h11min47s
– Lua Cheia totalmente dentro da região de penumbra: 22h07min11s
– Lua Cheia totalmente dentro da região de umbra (início da fase total): 23h11min10s
– Lua Cheia começa a sair da umbra: 00h23min05s
– Lua Cheia totalmente dentro da região de penumbra (fim da fase total): 01h27min03s
– Lua Cheia sai da penumbra (fim do eclipse): 4h22min27s

(Fonte)

Bons céus a todos!


Já publicado no Física na Veia!

 


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