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Arquivo : nascer do Sol

Registro do nascer do Sol em solstícios e equinócios consecutivos
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Prof. Dulcidio Braz Júnior

Comparativo das posições reais do nascer do Sol em 21/06/2017 (solstício), 22/09/2017 (equinócio), 
21/12/2017 (solstício) e 20/03/2018 (equinócio) em São João da Boa Vista, SP, Brasil.

 

Se você acredita que o Sol nasce sempre no ponto cardeal leste, veja as imagens acima!

Diz o ditado que uma boa imagem vale mais do que mil palavras (embora também ocupe no HD muito mais espaço do que mero texto). Logo, só de olhar para as fotos acima já dá para “entender” do que se trata.

Mas, para não perder a mania de professor de sempre que possível aprofundar os temas, no meu caso muito mais ainda quando tem a ver com Física e/ou Astronomia, vamos às explicações. Aproveito-me do fato de que na última terça-feira, 20 de março, tivemos equinócio de outono encerrando o verão e dando início ao outono ao sul do equador. A quarta fotografia no comparativo acima foi feita nesta data.

 

Vamos aos fatos

Enquanto orbita o Sol, a Terra, nosso planeta, mantém o seu eixo de rotação inclinado em cerca de 23,5 graus em relação à direção normal (ou perpendicular) ao plano orbital. Assim, enquanto completa uma volta ao redor da nossa estrela, os hemisférios norte e sul do planeta têm insolação diferencial ou, se preferir, os dois hemisférios vão sendo banhados pela radiação solar em quantidades diferentes e que mudam constantemente de valor.

Para me ajudar nas explicações, valho-me de images obtidas com o simulador em Flash Seasons Simulator, gratuito e disponível na página Astronomy Education at the University of Nebraska Lincon que, se você não conhece, precisa conhecer! Instale o Flash Player no seu navegador para rodar as animações/simulações.

Começamos pela data de 20/março, terça passada, equinócio de outono no hemisfério sul. Note que os dois hemisférios do nosso planeta estão igualmente iluminados pelo Sol cujos raios incidem perpendicularmente à linha do equador terrestre. Dias e noites têm igual duração.

Equinócio de outono no hemisfério sul

Em meados de maio a Terra terá se deslocado em seu movimento de translação ao redor do Sol. Mas, pela inclinação fixa do seu eixo de rotação, os dois hemisférios (norte e sul) do planeta não estarão igualmente iluminados como estavam no equinócio (terça passada). O hemisfério norte, depois do equinócio de 20 de março, vai ficando cada vez mais iluminado pelo Sol enquanto que, ao contrário, o hemisfério Sul vai ficando com menos insolação. É como se o Sol, do ponto de vista da Terra, estivesse indo para o norte. Desta forma, os dias ficam cada vez maiores no hemisfério norte e menores no hemisfério sul. Confira na ilustração abaixo.

A Terra entre o equinócio de outono e o solstício de inverno no hemisfério sul

Ratificando a ideia, depois do equinócio de 20 de março, um observador fixo na Terra, como o “homenzinho” nas imagens (simulações) que estou usando, terá a impressão de que o Sol está cada vez mais deslocado para o norte. Este deslocamento aparente para o norte será máximo no solstício de inverno, início do inverno no hemisfério sul. Nesta data, teremos a noite mais longa (e o dia mais curto) no hemisfério sul. No hemisfério norte ocorre o oposto (dia mais longo e noite mais curta). A ilustração abaixo mostra o cenário (simulado) da Terra vista do espaço na data do solstício de inverno do hemisfério sul.

Solstício de inverno no hemisfério sul

Em pleno inverno no hemisfério sul, e antes do próximo equinócio, a Terra, nossa nave, segue em sua eterna viagem ao redor do Sol. Gradativamente o hemisfério norte vai deixando de ser mais iluminado pelo Sol que o hemisfério sul. Em meados de agosto a posição da Terra transladando ao redor do Sol pode ser conferida na ilustração abaixo.

Entre o solstício de inverno e o equinócio de primavera no hemisfério sul

Em setembro, outro equinócio, desta vez equinócio de primavera no hemisfério sul, os dois hemisférios terrestres voltam a ser igualmente banhados pelo Sol. Novamente dias e noites terão igual duração.

Equinócio de primavera no hemisfério sul

A partir do equinócio de primavera, gradativamente o hemisfério sul ficará mais iluminado pelo Sol enquanto o hemisfério norte, ao contrário, vai recebendo menos radiação solar. O Sol estará “cada vez mais conosco”, habitantes ao sul do equador. Teremos gradativamente dias mais longos e noites mais curtas por aqui até o próximo solstício. Em meados de novembro a posição da Terra em sua órbita solar será mais ou menos como podemos ver na ilustração a seguir.

Entre o equinócio de primavera e o solstício de verão no hemisfério sul

Note na imagem acima que nesta época, mais ao final do ano, o hemisfério sul já será bem mais banhado pela radiação solar que o hemisfério norte. Os dias já estarão bem mais longos do que as noites por aqui. Estaremos caminhando para a estação mais quente do ano ao sul do equador enquanto os habitantes do hemisfério norte caminham para a estação mais fria.

Confira, na ilustração abaixo, o que acontecerá exatamente no solstício de verão, início oficial do verão ao sul do equador. Nesta data teremos o dia mais longo e a noite mais curta no hemisfério sul do nosso planeta. Isso é consequência do fato de que o hemisfério sul estará muito mais banhado pelo Sol do que o hemisfério norte.

Solstício de verão no hemisfério sul

Se você correr os olhos pelas imagens acima e usar um pouco de imaginação, colocando-se no lugar do observador (“homenzinho”) posicionado ao sul do equador nas imagens (simulações), poderá tentar descobrir como ele verá o Sol nascendo a cada dia ao longo do ano, ou seja, numa volta completa da Terra ao redor do Sol. O observador terá a impressão de que o Sol, ao longo do ano, se desloca em torno do ponto cardeal leste. Logo, não nasce sempre no ponto cardeal leste como muita gente ainda acredita! Se você ou qualquer observador terrestre se der ao trabalho de ver diariamente o nascer do Sol, perceberá que nossa estrela parecerá fazer uma dança ao redor do ponto cardeal leste ao longo do ano¹.

RESUMINDO o que nos mostram as imagens (simulações) acima, tentando imaginar a visão do ponto de vista do observador (“homenzinho”) ao sul do equador:

  1. No equinócio de outono o Sol nasce exatamente no ponto cardeal leste.
  2. No solstício de inverno o Sol nasce bastante deslocado para o norte (ou à esquerda do leste).
  3. E no solstício de verão o Sol nasce bastante deslocado para o sul (ou à direita do leste).
  4. Portanto, entre o equinócio de outono (como o da última terça-feira) e o solstício de inverno, teremos a impressão de que o Sol nascerá cada vez mais à esquerda do ponto cardeal leste (a rigor para norte).
  5. Depois, entre o solstício de inverno e o equinócio de primavera, o Sol vai nascer cada vez mais perto do leste, agora deslocando-se para à direita, voltando gradativamente para o leste.
  6. No equinócio de primavera, tanto quanto no equinócio de outono, o Sol voltará a nascer exatamente no leste.
  7. Do equinócio de primavera até o solstício de verão o Sol continuará a nascer cada vez mais para a direita do leste (a rigor para o sul).
  8. No solstício de verão o Sol nascerá em seu máximo deslocamento para a direita do ponto cardeal leste (a rigor para o sul).

São exatamente os limites destes deslocamentos aparentes do Sol, datas conhecidas como solstícios e equinócios, que registrei em imagens fotográficas para compor o comparativo lá do topo do post. Deu para entender?

Agora uma dica: observe o nascer do Sol ao longo do ano. Você vai se surpreender como o ponto do nascer do Sol¹ muda a cada dia! É uma experiência divertida! E bastante didática!

 

O fenômeno visto do espaço

Confira no belíssimo vídeo abaixo, de propriedade do Earth Observatory (NASA), um registro real de imagens diárias do nosso planeta a partir do satélite geoestacionário Meteosat-9.  Note que, como nas simulações acima, a iluminação nos dois hemisférios terrestres é diferencial e gradativa. Somente nos equinócios a luz solar banha de forma igual os dois hemisférios da Terra.

O vídeo foi composto por imagens diárias registradas ao longo de um ano, entre setembro de 2010 e setembro de 2011, entre dois equinócios, passando pelos solstícios e o outro equinócio neste período.

Veja o vídeo (curtinho) outras vezes. E repare bem em como o Sol ilumina de forma diferencial os hemisférios terrestres no decorrer dos dias. Repare nos solstícios e equinócios que, para facilitar, destaquei na imagem abaixo.

Visão do espaço. A linha tracejada amarela representa o eixo de rotação terrestre


¹ Fenômeno semelhante ocorre no lado oeste, onde o Sol se põe. Eu registrei o nascer do Sol porque da janela do meu apartamento tenho visão privilegiada do horizonte leste. Quem tem preguiça de acordar cedo por tentar observar o Sol se pondo. E verá “dança” semelhante, só que em torno do ponto cardeal oeste.

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A dança do Sol e as estações do ano
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Prof. Dulcidio Braz Júnior

Comparativo das posições reais do nascer do Sol em 21/06/2017 (solstício),  22/09/2017 (equinócio) e
21/12/2017 (solstício)

 

Resolvi, em meados deste ano, que registraria o nascer do Sol nos solstícios (de inverno e de verão) e também no equinócio (de primavera). E o faria daqui da janela do meu apartamento em São João da Boa Vista, interior de São Paulo, bem perto da divisa com o sul de Minas Gerais. Do terceiro andar, tenho vista privilegiada da serra com centro bem no ponto cardeal leste (L), excelente para observar o Sol nascente.

Missão cumprida! O resultado você confere na fotomontagem acima. Note que usei o coqueiro (esquerda) como ponto de referência. E por isso o leste (L) não está exatamente no centro da imagem panorâmica feita com o celular.

A ideia dos registros fotográficos é mostrar de forma didática (e experimental) o que prevê a teoria: o Sol não nasce todos os dias exatamente no ponto cardeal leste (L), embora muita gente afirme que sim. Somente nos chamados equinócios (de outono e de primavera) o Sol desponta exatamente a leste (L). Nos demais dias o nascer do Sol ocorre ao redor do leste (L), deslocado para a esquerda, a rigor para o norte (N), ou para a direita, a rigor para o sul (S).

Como você pode conferir na fotomontagem, no início do inverno aqui no hemisfério sul, data que chamamos de solstício de inverno, o Sol nasceu em seu máximo deslocamento para o norte (N). No equinócio de primavera (e também no de outono, não registrado), o Sol deve ascender no horizonte exatamente no ponto cardeal (L). No solstício de verão, início do verão ao sul do equador, o Sol surgiu logo de manhã em seu máximo deslocamento para o Sul (S).

Tal dança solar, que também ocorre do lado oposto, ou seja, a oeste, ao final do dia e quando o Sol se põe, deve-se ao fato de que a Terra, enquanto orbita o Sol, mantém o seu eixo sempre com a mesma inclinação em relação ao plano orbital. Desta forma, para um observador fixo na Terra, fica a impressão de que é a trajetória aparente do Sol que sofre deslocamento. E isso provoca insolação diferencial nos dois hemisférios do nosso planeta, o que justifica a existência de diferentes estações do ano.

Todo dia, logo de manhã, quando saio para o trabalho, observo a posição do Sol nascente. É hábito. O bamboleio do nascer do Sol ao redor do leste é para mim algo tão natural quanto o oxigênio que respiro. Mas aposto que a maioria das pessoas nem se dá conta deste fato notável. E você? Já fez esse tipo de observação? Se nunca o fez, faça. Observe o nascer (ou o por do Sol) ao longo de meses. Você vai se surpreender com a mudança de posição aparente da nossa estrela!

A imagem abaixo é uma simulação em computador mostrando os dois solstícios e os dois equinócios no período de um ano. Em março do ano que vem vou tentar registrar fotograficamente o nascer do Sol no solstício de outono para compor fotomontagem completa, como a da simulação.

A “dança” do Sol nascente (simulação em computador)

 

Curiosidades

A palavra solstício significa “Sol parado”. E tem tudo a ver! Nos solstícios o Sol “para” o seu movimento relativo de afastamento aparente em relação ao ponto cardeal leste para começar movimento oposto, ou seja, de aproximação com o ponto cardeal leste. No solstício de inverno temos a noite mais longa do ano. No solstício de verão, ao contrário, o dia mais longo.

E, quando o Sol,  em sua dança das estações, nasce “passando” exatamente pelo leste, temos dias e noites de igual duração. São os equinócios. A palavra equinócio, que trás o prefixo “equi” (de igual) tem exatamente este significado.

Gostou do tema? Neste post discuto de forma mais profunda a existência das quatro9 estações do ano. Os links abaixo chamam outros posts nos quais o assunto também é discutido.  Divirta-se!

Ah… uma perguntinha básica

Como os terraplanistas explicam essa dança do Sol em torno da “Terra pizza”?

 


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Equinócio: vai começar a primavera 2017
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Prof. Dulcidio Braz Júnior

Nascer do Sol hoje, 22 de setembro de 2017, em São João da Boa Vista, SP, Brasil. Clique para abrir
versão maior.

 

A imagem acima, feita hoje, 22 de setembro de 2017, por volta das 6h10min, mostra o nascer do Sol. O Sol, na verdade, nasceu às 5h57min, um pouco antes. Mas as montanhas locais retardam em quase 10 minutos a aparição do Sol local aqui onde moro (São João da Boa Vista, interior de São Paulo, perto do Sul de Minas Gerais). Clique sobre esta (e outras imagens do post) para abrir versão maior.

Mas não se trata de mais um nascer do Sol como tantos outros ao longo do ano. Hoje é um dia especial: equinócio de primavera (no hemisfério sul terrestre) e equinócio de outono (no hemisfério norte).  Em outras palavras, para nós, no hemisfério sul da Terra, logo mais às 17h02min (horário de Brasília) estará começando oficialmente a estação da primavera enquanto que para os habitantes ao norte do equador começará o outono.

Como em todo Equinócio, o Sol nasceu exatamente no ponto cardeal leste. Se você pensou “não é sempre assim, com o Sol nascente sempre no leste?”, digo logo que NÃO! Só nos equinócios, em dois dias muito particulares do ano, o Sol ascende no horizonte exatamente do ponto cardeal leste. Nos outros dias, dependendo da época do ano, o Sol nasce deslocado para a esquerda (a rigor para o norte) ou para a direita (a rigor para o sul) em relação ao ponto cardeal leste.

Para que você tenha uma ideia comparativa, veja abaixo outra foto que fiz da mesma paisagem, no mesmo ângulo, no dia 21 de junho, solstício de inverno (no hemisfério sul terrestre) e solstício de verão (no hemisfério norte), data oficial do início da estação do inverno ao sul do equador em 2017.

Nascer do Sol hoje, 21 de junho de 2017, em São João da Boa Vista, SP, Brasil. Clique para abrir
versão maior.

 

Notou a diferença? O Sol, neste dia, no início do nosso inverno, nasceu bem deslocado para a esquerda (a rigor para o norte). E a diferença não é pequena!

O mais incrível é que vivemos neste cenário de Sol nascente em pontos diferentes ao longo do ano. Todos os dias levantamos e vemos o Sol, exceto quando o céu está nublado. Mesmo assim, poucas pessoas percebem tal diferença de posição que, na prática, nem de longe é desprezível. Você mesmo, me conte, já tinha reparado nisso?

Para ficar mais evidente, veja abaixo uma montagem com as duas imagens acima.

Comparativo das posições reais do nascer do Sol em 21/06/2017 (solstício) e 22/09/2017 (equinócio)

 

Ainda não tenho uma imagem do solstício de verão (no hemisfério sul) que acontecerá em dezembro. Mas já está na minha agenda!  Vou fotografar o nascer do Sol neste dia, do mesmo ângulo, e postar a imagem aqui no blog para fazermos um comparativo ainda mais completo. Nesta data o Sol vai nascer deslocado para a direita do ponto cardeal leste (a rigor para o sul), como mostra (e prevê) a imagem acima. O que espero encontrar com este terceiro registro do nascer do Sol no solstício de verão é algo como mostrado nas etapas 2, 3 e 4 da imagem abaixo que se trata de uma simulação em computador.

 

Esse “bamboleio” que o nascer do Sol faz em torno do leste ao longo do ano, intimamente ligado às estações do ano, deve-se ao fato de que a Terra orbita o Sol mantendo seu eixo de rotação com inclinação fixa de 23,5° em relação à uma direção normal ao plano da sua órbita ao redor do Sol. Já abordei o tema aqui em vários posts, em especial neste que aborda as estações do ano.  Caso queira se aprofundar mais no assunto, logo abaixo você encontra outros links para posts que tangenciaram essa ideia de alguma forma.

Importante: se você observar o Sol se pondo ao longo do ano verá que o fenômeno é análogo, porém ao redor do ponto cardeal oeste. Para quem quer observar o fenômeno mas tem preguiça de acordar cedo para ver o Sol nascendo, pode montar um esquema de observações à tarde, com o Sol se pondo.

Deixe seus comentários relatando se você já observou a mudança gradativa e periódica do ponto onde o Sol nasce ao longo do ano.


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