Física na Veia!

Arquivo : Lua

Astrofotografia: como fazer um mosaico da Lua
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Prof. Dulcidio Braz Júnior

Resultado final do mosaico da Lua (clique na imagem para abrir versão maior)

 

Fazia tempo que eu não observava o céu com o telescópio.

Por conta do meu trabalho de professor/autor de material didático, fico sempre limitado às “folgas” aos finais de semana ou feriados. Às vezes, até nestes dias há trabalho extra para casa. E a agenda ainda tem que coincidir com céu limpo e não “bater” com outros compromissos pessoais. A probabilidade de observações do céu com equipamento que sempre demora um pouco para ser montado e alinhado fica bastante reduzida.

Ontem, feriado, por sorte o céu abriu depois de alguns dias de chuva. Aproveitei a folga (desta vez real) para observar e capturar a Lua que estava linda diante da janela do meu apartamento.

Para registrar as imagens do telescópio, uso a técnica de acoplar uma webcam comum no porta ocular. A webcam usa a óptica (espelho) do telescópio newtoniano (refletor) e, com o sensor digital, registra a imagem nele projetada e a envia para o notebook.

Mas, como o sensor da webcam é bem pequeno, só consigo ver/capturar a Lua parcialmente, como você pode conferir abaixo no print screen da pasta onde as imagens capturadas foram salvas.

As “fatias” capturadas da Lua, salvas numa pasta.

 

A solução para ter uma imagem da Lua por inteiro é juntar as “fatias” via software, compondo um mosaico, como na imagem que abre este post, lá no topo.

Para fazer meus mosaicos lunares, tenho usado o ICE – Imagem Composite Editor, da Microsoft (dica do amigo astrofotógrafo Gabriel Akira Yanaguya). O ICE é freeware e bem fácil de usar. Procure-o pelo Google e vai encontrá-lo facilmente para baixar de fontes confiáveis.

O software, cuja função real é criar panoramas, tem vários ajustes que você pode depois experimentar. Mas, no modo automático, ele faz tudo praticamente sozinho, em quatro passos logo após a escolha e carregamento das imagens. O resultado é excelente.

Confira a seguir o passo a passo do processo de montagem do mosaico.

Passo 1 [Import]: O carregamento das imagens

Você escolhe “New Panorama from images” se for usar imagens estáticas ou “New Panorama from video” se for usar frames de um vídeo. Escolhi “New Panorama from images” porque tinha vários arquivos de imagens estáticas no formato png equivalentes a diversos pedaços da Lua que eu já havia capturado previamente.

Em seguida, escolhida a pasta onde as imagens capturadas estão salvas, é possível vê-las na tela.

Escolhido o tipo de panorama, você escolhe a pasta e o software mostra as imagens nela contidas.

Você pode fazer uma triagem das imagens previamente salvas e escolher somente aquelas que vai usar para compor o mosaico. Eu escolhi todas que havia feito porque estava testando uma peculiaridade técnica (veja nota¹ no final do post).

Usei o ajuste padrão “Simple Panorama” com “auto-detect motion” (menu da direita).

Imagens importadas para dentro do software. Vai começar a parte mais divertida!

É importante ficar claro que, para o software juntar as imagens, elas devem ter partes comuns. Assim o software entende como as imagens deve ser sobrepostas e unidas. Imagens que não apresentam regiões comuns não serão entendidas pelo programa que, obviamente, não faz milagre.

Passo 2 [Stich]: O software analisa e junta as imagens 

Quando você clica na próxima aba “STICH”, o sofware começa a fazer o trabalho “pesado” automaticamente por você. Ele junta as imagens de forma inteligente, fazendo as devidas sobreposições de partes coincidentes, as correções de tons e tudo o mais. E vai mostrando a evolução percentual do trabalho. Nessa etapa não dá para ver nada. É só ter paciência e esperar.  Quanto mais imagens usar, mais tempo vai demorar para o processo se completar.

O software trabalhando em silêncio.

Passo 3 [Crop]: O resultado final aparece 

Depois da espera, o resultado final aparece! Agora é hora de fazer o CROP, ou seja, recortar a imagem.

O resultado final, só esperando o crop.

Basta clicar/arrastar com o mouse nas alças (pontos) das linhas brancas do quatro retangular que envolve a imagem (mosaico), definindo exatamente onde a imagem será cortada.

Definição do corte da imagem final.

Passo 4 [Export]: Salvando a imagem final

Clique na aba “Export”. E salve a imagem final. Escolha o formato, a pasta/local onde quer salvar. E pronto.

Imagem final, a ponto de ser salva.

A imagem final você pode levar para o seu software de tratamento favorito para dar aquele “tapinha” nos parâmetros que podem melhorar ainda mais os detalhes do mosaico.

É isso! Bons céus! Boas observações! E bons registros astrofotográficos!


1 – Dica interessante: fiz várias imagens redundantes de diversas partes da Lua, mas com controle de ganho/exposição/brilho/contraste da webcam diferentes. O software, ao juntar tudo, faz um ajuste médio dos tons das várias partes para a imagem final ficar homogênea. Como sempre temos partes da Lua mais subexpostas e partes mais superexpostas para um mesmo ajuste da webcam, tive a impressão de que isso ajudou o software a equilibrar melhor os tons. Ainda farei outros testes neste sentido. Mas, preliminarmente, tal procedimento parece ter dado um resultado superior. Vale a pena experimentá-lo.

Já publicado no Física na Veia!

 

Outros posts sobre Astrofotografia, mas sem telescópio (só com câmera digital).

(*) Post na plataforma antiga do blog


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

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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Júpiter “coladinho” na Lua agora!
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Prof. Dulcidio Braz Júnior

A Lua Crescente (quase Cheia e o planeta Júpiter mais abaixo

A Lua Crescente (quase Cheia) e o planeta Júpiter (pontinho) mais abaixo

 

Júpiter está bem brilhante por esses dias. É que ele e a Terra estão do mesmo lado em relação ao Sol. Assim, além de estar mais perto da Terra, o gigante gasoso fica iluminado diretamente pelo Sol que está às nossas costas.

E hoje, particularmente, o show está ainda melhor. Júpiter, visualmente, está bem perto da Lua Crescente (quase Cheia). Veja logo acima o registro fotográfico que acabei de fazer.

Você não está vendo essa cena ao vivo? Bota a cabeça pra fora da janela e espia! Imperdível!

Confira, na imagem abaixo, simulação (propositalmente fora de escala) da posição dos astros no Sistema Solar hoje. Ela foi feita on line no SolarSystemScope.com e nos ajuda a entender a cena astronômica que registrei fotograficamente (e você pode ver ao vivo, agora) a partir da Terra.

Simulação das posições reais dos astros do Sistema Solar agora

Simulação (fora de escala) das posições reais dos astros do Sistema Solar agora, no momento da publicação do post.

 

Boas observações!

Depois deixe o seu comentário nos contando se conseguiu observar Júpiter “coladinho” na Lua Crescente.


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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.


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Por que o Carnaval acontece tão cedo em 2016?
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Prof. Dulcidio Braz Júnior

Lua&Carnaval

É científico! A Lua Cheia influencia o Carnaval!

 

Em 2011 a terça-feira de Carnaval foi em 8 de março. Em 2015 caiu em 17 de fevereiro, bem mais cedo. Mas agora em 2016 a terça de Carnaval acontece ainda mais cedo, no próximo dia 9 de fevereiro.

Você sabe porque a data do Carnaval muda a cada ano? E por que o Carnaval acontecerá tão cedo em 2016?

Tudo gira em torno da data da Páscoa que, de uma forma mais moderna, é obtida pela seguinte regra astronômica:

“A Páscoa acontece sempre no primeiro domingo depois da primeira Lua Cheia que ocorrer a partir do dia 21 de março”.

Note que 21 de março é a data aproximada do equinócio (de outono, no hemisfério sul, ou de primavera, no hemisfério norte).

Para descobrir a data da terça-feira de Carnaval, basta seguir os passos descritos abaixo.

 

Quatro passos para calcular a data da terça de Carnaval

1° passo: Procure no calendário o dia 21 de março, data aproximada do equinócio. Em 2016 é uma segunda-feira.

2° passo: Consulte um calendário lunar confiável para descobrir em que dia vai acontecer a primeira Lua Cheia depois de 21 de março Em 2016, a primeira Lua Cheia depois de 21 de março acontece dois dias depois, logo no dia 23 de março, quarta-feira.

3° passo: Encontre o primeiro domingo depois dessa primeira Lua Cheia após 21 de março. Em 2016 é o dia 27 de março. Você acaba de descobrir a data da domingo de Páscoa. E é claro que um dia antes da Páscoa é o Sábado de Aleluia e dois dias antes a Sexta-Feira da Paixão.

4° passo: A terça-feira de Carnaval acontece exatamente 47 dias antes do domingo de Páscoa.

Confira, no calendário abaixo, o resultado dos quatro passos descritos acima. E descubra porque a terça-feira de Carnaval em 2016 cai em 9 de fevereiro, tão cedo!

Data__Carnaval__2016

Calendário de 2016, organizado de segunda a domingo, e os quatro passos para encontrar a data da
terça-feira de Carnaval. Clique para abrir versão maior noutra janela.

 

Deu para entender a ideia? Todo ano é sempre assim. Você encontra a data do domingo de Páscoa (pela regra astronômica destacada em vermelho logo acima) e retrocede 47 dias no calendário para achar a terça-feira de Carnaval. Simples!

Em anos em que a primeira Lua Cheia depois do equinócio acontece mais tarde em relação ao dia 21 de março, a Páscoa é “empurrada” para frente no calendário. E pode ocorrer em março e até mesmo em abril. Junto com ela vai o Carnaval que acaba acontecendo também mais adiante, muitas vezes em março. Em 2016 a primeira Lua Cheia depois de 21 de março acontece bem cedo! Logo, a Páscoa também acontece mais cedo, trazendo consigo todas as outras datas móveis, forçando o Carnaval a acontecer mais cedo, logo no começo de fevereiro.

A tabela abaixo mostra diversas datas móveis e como encontrá-las a partir da data da Páscoa.

Tabela_datas_moveis

 

Corpus Christi  é um feriado bem tradicional no Brasil. Ele sempre acontece 60 dias depois do domingo de Páscoa. E, 60 dias depois de um domingo, é sempre uma quinta-feira. É costume emendarmos quinta, sexta, sábado e domingo, num feriadão prolongado. Em 2016 (pode contar os dias no calendário) Corpus Christi cai em 26 de maio.

Há alguns anos publiquei (ainda na plataforma antiga do blog) uma calculadora on line que descobre, apenas a partir do ano, as datas da terça-feira de Carnaval, do domingo de Páscoa e de Corpus Christi. Se estiver com preguiça de fazer as contas na mão, ela será útil!

Viu como a Astronomia, que tem a ver com Física, também tem tudo a ver até com o Carnaval? É que Física tem a ver com tudo! Certo?

 

Show de planetas nas madrugadas de Carnaval

Por falar em Astronomia e Carnaval, não perca durante o Carnaval o show de astros nas madrugadas. Cinco planetas (Mercúrio, Vênus, Marte, Saturno e Júpiter) estarão visualmente enfileirados no céu. Se ficar acordado até as madrugadas durantes o Carnaval, depois da folia, vale relaxar olhando para o céu e vendo os planetas. Confira abaixo a belíssima imagem feita por Denis Crute em 2 de fevereiro na Austrália. Ele mostra os quatro planetas no fila aparente, quase fazendo pose pra foto.

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5 planetas antes do Sol nascer (e mais a Lua). Denis Crute (fonte: Spaceweather)

Eu adorei essa foto. E você? Veja-a aqui em maior resolução.

Vou tentar observar/fotografar os planetas nas próximas madrugadas. Se conseguir, posto por aqui.


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Show de astros na(s) próxima(s) madrugada(s)
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Prof. Dulcidio Braz Júnior

5jan2016_show_astros

simulação do céu na próxima madrugada 5/janeiro/ 2016, por volta de 4h30min, horário de Brasília

 

A imagem acima é uma simulação do céu da próxima madrugada (5 de janeiro de 2016, por volta de 4h30min, horário de Brasília). Usei latitude/longitude da minha cidade, São João da Boa Vista, interior de São Paulo. Mas, com razoável aproximação, a cena vale para todo o território nacional, com pequenas diferenças de altura dos astros em relação ao horizonte para diferentes latitudes de norte a sul do nosso país. Fiz tudo no Stellarium, software freeware e opensource que sempre recomendo para quem quiser começar a brincar com simulações do céu. Ele roda em várias plataformas, inclusive em dispositivos móveis.

Note que, num único cenário, teremos vários astros para observarmos: quatro planetas do Sistema Solar (Saturno, Vênus, Marte e Júpiter), o nosso satélite natural (Lua), um cometa (C/2013 US10 Catalina) e uma estrela gigante vermelha bastante importante (Antares, na constelação de Escorpião).

Duvido muito que verei alguma coisa. Aqui no interior de São Paulo o céu tem ficado nublado a maior parte do tempo. E tem chovido bastante. De qualquer maneira, vou madrugar para tentar ver/fotografar a linda cena astronômica recheada de astros importantes.

Tente observar/registrar o céu você também! Não é todo dia que temos tantos astros “fazendo pose pra foto”.

Não é difícil observá-los. Tudo acontece em torno do ponto cardeal leste (L), onde o Sol vai nascer. Se você não tem muita intimidade com o céu, siga os passos a seguir. Não tem erro!

I) Encontre a Lua [1], a referência mais óbvia. Atente para o fato de que ela está na fase minguante e, nesse momento, ainda é só uma casquinha;
II) Logo abaixo da Lua, se o céu estiver limpo, você verá Vênus, um ponto bem brilhante de aparência estelar;
III) À direita da Lua e um pouco mais para baixo, mais perto do horizonte, quase ao lado de Vênus [2], você verá um ponto bem avermelhado. É Antares [3], uma estrela gigante vermelha (alfa da constelação de Escorpião). Ela fica a pouco mais de 600 anos-luz da Terra. Enorme e massiva, ela tem pouco mais de 15 massas solares distribuídas numa esfera equivalente a 700 diâmetros solares ;
IV) Logo abaixo de Vênus você verá Saturno, um pontinho de aparência estelar, bem menos brilhante do que Vênus;
V) Agora comece por Saturno e vá “ligando os pontos” de baixo para cima: Saturno, Vênus, Lua, Marte (um ponto bem alaranjando) e, bem mais para cima, Júpiter;
VI) Pra finalizar, a parte mais complicada: tentar encontrar e observar o cometa. A olho nu nem pensar! É preciso pelo menos um binóculo. Comece pela Lua e dirija o seu olhar para a esquerda. Arcturus, estrela alfa da constelação do Boieiro, a quarta estrela mais brilhante do céu noturno, será um ponto de destaque no cenário. Não é difícil encontrá-la. Ela é a principal referência para localizar o cometa que estará ali visualmente bem pertinho, um pouco mais para a esquerda e para baixo. Paciência. E céu muito limpo. São duas condições muito importantes, especialmente na tentativa de ver o cometa.

 

Curiosidade 1 (alinhamento aparente de astros)

O fato mais curioso da cena astronômica é que os quatro planetas e mais a Lua estarão praticamente alinhados no céu. Na simulação lá no topo do post desenhei uma linha tracejada em amarelo que parte de Saturno e chega em Júpiter. Incrivelmente, ela também passa por Vênus e passa raspando pela Lua e por Marte. Isso prova o quase alinhamento aparente desses cinco astros!

Por que esses astros estarão tão próximos no céu? É sempre divertido, além de interessante exercício de raciocínio geométrico tridimensional, tentar entender o que vemos no céu. Lembre-se de que o que vemos é sempre do ponto de vista terrestre. Temos que nos imaginar sobre o globo da Terra, olhando os demais astros fora dela.

A simulação abaixo, feita com o Solar System Scope (que roda on line e também é gratuito), nos ajuda a entender.

5jan2016_Terra_Lua_Venus_Marte_Jupiter_Saturno

Simulação (propositalmente fora de escala) da posição dos astros do Sistema Solar.

 

Comece pela Terra. É nela que estamos. Imagine que da Terra ainda não vemos o Sol que estará abaixo do horizonte. Daqui do nosso planeta, olhando para o céu ainda escuro, poderemos ver Saturno, Vênus, Marte e Júpiter, quase alinhados e nessa ordem. Só que, pela nossa posição na Terra, os veremos “de baixo para cima”. A Lua, na mesma visada, vai aparecer entre Vênus e Marte.

É interessante observar que os astros estão a distâncias muito diferentes a contar da Terra. A Lua, astronomicamente falando, está quase “grudada” na Terra. Saturno é o mais distante de todos. Mas os nossos olhos, junto com o cérebro, não têm como determinar essas distâncias. Acabamos tendo a impressão de que todos os astros estão numa mesma superfície, a esfera celeste, uma esfera imaginária e negra que envolve a Terra que corresponde ao seu centro geométrico.

Importante: na simulação acima os astros estão propositalmente em tamanho exagerado e fora de escala. Ok? O aplicativo permite, se você quiser, deixar os astros em tamanho real. Só que, para que apareçam todos numa mesma cena, eles acabam ficando pontuais. Acho mais bacana assim, apesar de irreal.

 

Curiosidade 2 (encontro aparente de Vênus e Saturno)

Nas próximas madrugadas, como os quatro planetas têm movimento ao redor do Sol e a Lua ao redor da Terra, o alinhamento de astros vai se desfazendo aos poucos. A Lua, além de mudar sua posição aparente no céu, vai ficando cada vez mais iluminada.

O “alinhamento” de astros é na próxima madrugada. Mas ainda dá para vê-los numa mesma cena, em posições diferentes das que destaquei acima, por mais alguns dias.

Um fato notável é que Vênus e Saturno terão uma incrível aproximação aparente no céu. Entre os dias 8 e 9 de janeiro eles ficarão “grudadinhos”. vale a pena observar e até fotografar a cena. As simulações abaixo, feitas com o Stellarium, mostram exatamente o que vai acontecer.

8e9jan2016_Venus-Saturno

Simulação da aproximação aparente entre Vênus e Saturno.

O cometa “passa” só na próxima madrugada?

Cometas não passam no céu. Não conseguimos, daqui da Terra, perceber o seu movimento em tempo real, a não ser usando instrumentos potentes. Cometas, a olho nu, com binóculos ou telescópios pequenos, são vistos como se estivessem parados no céu. Apenas com o passar de algumas horas é que podemos perceber que, movendo-se ao redor do Sol, o cometa também mudou de posição em relação ao fundo fixo de estrelas. Mesmo de um dia para outro, ao longo de 24h, essa mudança é bem sutil.

Vale lembrar que nesse momento o cometa C/2013 US10 (Catalina) está no limite observacional daqui do hemisfério sul do planeta. Ele ficará visível para nós por mais uns dias. Mas já está bem baixo, ou seja, bem perto do horizonte. Sua observação, que já é complicada, ficará cada vez mais difícil. Creio que não temos mais do que uns três ou quatro dias para tentar vê-lo com binóculo. Uma semana talvez, bem no limite! Aproveite! Depois disso, para vê-lo, só do hemisfério norte.

____________

Tente as suas próprias observações. E deixe comentários nos contanto como foi a experiência astronômica!

Bons céus a todos! Se eu conseguir fotografar, posto as imagens por aqui.


Minhas imagens
[atualizado em 5/janeiro/2016 ~16h30min]

Milagrosamente, o céu nublado limpou no começo da madrugada e pude observar os astros e fotografá-los a partir das 4h30min. Havia uma névoa baixa sobre a serra, que atrapalhou um pouco. Mas consegui ver todos os astros a olho nu, exceto o cometa.

Confira abaixo a cena completa. Consegue identificar cada um os astros?

A cena completa, como na simulação.

A cena completa, como na simulação.

A mesma imagem, agora legendada. Nela, pelo tempo de exposição ainda pequeno, além de baixo ISO, o cometa não foi registrado. Apenas Arcturus aparece bem brilhante, exatamente como vemos a olho nu.

5jan2016_astros-na-madrugada_L

A cena completa, agora legendada.

Para capturar os planetas, usei um tempo de exposição maior, embora insuficiente para registrar o cometa. Como a Lua reflete bastante luz solar, ela não saiu no formato minguante e mais parece uma estrela gigante no céu. Para capturar a Lua (relevo e sutilezas de iluminação) é preciso ajustar melhor o tempo de exposição que não pode ser tão longo.

Mostro uma imagem da Lua mais abaixo. Antes, o mais complicado de tudo: o registro do cometa. Na imagem abaixo, com zoom de 30X na constelação do Boieiro, vemos um ponto bem brilhante que é certamente a estrela Arcturus. O cometa é um dos outros pontos. Mas qual? Confesso que nem com binóculo consegui ver cauda, o que seria uma boa assinatura para o astro. Mas, pela sobreposição da simulação com a imagem real obtida fotograficamente, “acho” que o C/2013 US10 (Catalina) é aquele pontinho indicado pela seta verde.

Zoom na constelação do Boieiro. O cometa parece ser aquele pontinho destacado pela seta verde.

Zoom na constelação do Boieiro. O cometa parece ser aquele pontinho destacado pela seta verde.
O outro ponto, bem mais brilhante, é a estrela Arcturus (alfa do Boieiro).

Pra finalizar, imagem em zoom da Lua Minguante. Ajustando os parâmetros da câmera dá pra registrar perfeitamente bem a “casquinha característica da Lua Minguante”. E, embora bastante tênue,  também podemos ver a parte da Lua não iluminada diretamente pelo Sol e que deveria ser escura. É a luz cinérea! Dá para perceber?

A Lua Minguante e a luz cinérea.

A Lua Minguante e a luz cinérea.

Assim como a Lua reflete a luz do Sol sobre o globo terrestre, criando o luar que bem conhecemos e que deixa as nossas noites menos escuras, a Terra também reflete a luz do Sol que ilumina indiretamente o globo lunar, criando por lá efeito análogo. Se você estivesse na Lua, na porção não iluminada pelo Sol, estaria em plena noite lunar. Ao olhar para o céu, veria o planeta Terra como uma bola azul “boiando” contra o fundo negro e emanando uma luz que, assim como o luar, deixaria a sua noite lunar menos escura. Eu acho esse fenômeno simplesmente lindo! E você?


Saiba mais


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Feliz Natal… com Lua Cheia!
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Prof. Dulcidio Braz Júnior

Feliz_Natal_2015_Lua-Cheia

Montagem feita sobre imagem obtida na web. A Lua Cheia (bola extra na árvore de Natal) foi
criada a partir de belíssima imagem da Lua feita pela sonda LRO – Lunar Reconnaissance Orbiter que
pertence ao acervo NASA/Goddard e que você pode ver em alta resolução ilustrando o texto da NASA
indicado no post.

 

Hoje, 24 de dezembro, véspera de Natal, a Lua vai nascer por volta das 19h (horário de Brasília). E estará com a face voltada para a Terra iluminada pelo Sol.

Isso quer dizer que, quando chegar meia noite, teremos Natal com Lua Cheia!

Segundo a NASA (veja texto original, em inglês), a coincidência é rara. A última noite de Natal com Lua Cheia aconteceu há 38 anos, em 1977. E só voltará a se repetir em 2034.

Coloque a Lua Cheia como bola extra para iluminar ainda mais a sua árvore natalina!

 

FELIZ NATAL!


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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!

eclipse_superlua_27set2015_01

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!

eclipse_superlua_27set2015_02

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!

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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.

eclipse_superlua_27set2015_06

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!

eclipse_superlua_27set2015_08

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!

__________________

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!