Livro de Astronomia - INSTITUTO DURMSTRANG

ASTRONOMIA Do 1ยบ ao 7ยบ ano

Por:

Blenda S. Adrastea tudor

Unidade 1 - O que é Astronomia? .....................................................................................................

- Sistema Solar .................................................................................................................

Unidade 2 - Planetas ........................................................................................................................

Unidade 3 -A Lua .............................................................................................................................

- O Sol ............................................................................................................................

Unidade 4 - Eclipse Lunar ................................................................................................................

- Eclipse Solar .................................................................................................................

Unidade 5 - Teoria do Big Bang .......................................................................................................

- Buracos negros .................................................................................................

Unidade 6 - Corpos Celestes ...........................................................................................................

- Constelações ...............................................................................................................

Unidade 7 - Estrelas ..........................................................................................................................

- Galáxias ..........................................................................................................................

O que é Astronomia?

De acordo com o Dicionário, Astronomia é caracterizada desta maneira: substantivo feminino ciência que trata do universo sideral e dos corpos celestes, com o fim de situá-los no espaço e no tempo e explicar sua origem e seu movimento.

A Astronomia é a Ciência que estuda os corpos celestes, que vão desde planetas a galáxias, e todos os fenómenos com origem fora da nossa atmosfera, como os vários tipos de radiações. Esta envolve o movimento de objetos celestes, a Física e a Química que tudo compõem, a formação e o desenvolvimento de todo o universo.

Originalmente, a Astronomia envolveu apenas a observação e a previsão dos movimentos dos corpos celestes que podiam ser vistos a olho nu. A Astronomia (Ciência) não deve ser confundida com a Astrologia (charlatanice), sistema de crença que afirma que os assuntos humanos estão relacionados com as posições dos corpos celestes no universo.

Ambas compartilham a origem em comum.

A seguir à Medicina ‘curativa’, a Astronomia é uma das Ciências mais antigas. Sociedades pré-históricas deixaram marcas ao longo dos tempos, quer fossem monumentos ou simples escrituras em pedra para demarcar eventos ou conhecimentos de acontecimentos que ocorriam esporadicamente ou em ciclos quase perfeitos. O registo mais antigo que se conhece tem cerca de 30 mil anos e dá conta de alguém que marcou com ossos numa gruta aquilo que parecem ser as fases da Lua. As primeiras grandes civilizações como os Babilónios, os Gregos, os Chineses, os Indianos e os Maias realizaram observações muito detalhadas do céu noturno, apesar da sua escassa tecnologia. A invenção do monóculo por um holandês e o seu desenvolvimento para telescópio por Galileu Galilei permitiu o aparecimento da Astronomia moderna.

Durante os meados do século XX, o campo da Astronomia profissional foi dividida em dois ramos separados – Astronomia observacional e a Astronomia teórica. A primeira está centrada na aquisição de dados a partir da observação dos corpos celestes, analisados através da utilização os princípios básicos da Física e a segunda é encaminhada para o desenvolvimento de modelos analíticos que descrevem os corpos e fenómenos astronómicos em ação. Em conjunto, estas duas áreas complementam-se, procurando dar explicação aos resultados observacionais que servem para confirmar, ou não, os resultados teóricos encontrados.

A Astronomia é uma das poucas ciências onde os astrónomos amadores podem desempenhar um papel ativo na observação e descoberta de vários fenómenos.Estes têm contribuído para muitas e importantes descobertas astronómicas.

Esta Ciência incluiu áreas tão diversas como Astronomia ótica, observacional, estelar, galáctica e extra-galáctica, teórica, de raios X, de raios gama, de infravermelho, de ultravioleta, Uranografia ou Uranometria, Cosmologia, Radioastronomia, Astrometria e mecânica celestial, Navegação astronómica, Planetologia e a elaboração de calendários.

Desde à cerca de 50 anos que a Astronomia planetária tem beneficiado da observação direta através de sondas ou de amostras trazidas pelas missões tripuladas. Essas missões incluem voos com sensores remotos ou veículos de aplanetagem que podem realizar experiências no material da superfície.

A Astronomia e Astrofísica desenvolveram ligações significativas de ação com outros grandes campos científicos: A Arqueoastronomia, a Astrobiologia, a Astroquímica e a Cosmoquímica.

Sistema Solar O sistema solar é um conjunto de planetas, asteroides e cometas que giram ao redor do sol. Cada um se mantém em sua respectiva órbita em virtude da intensa força gravitacional exercida pelo astro, que possui massa muito maior que a de qualquer outro planeta.

Os corpos mais importantes do sistema solar são os oito planetas que giram ao redor do sol, descrevendo órbitas elípticas, isto é, órbitas semelhantes a circunferências ligeiramente excêntricas.

O sol não está exatamente no centro dessas órbitas, como pode-se ver na figura abaixo, razão pela qual os planetas podem encontrar-se, às vezes, mais próximos ou mais distantes do astro.

O sol e o Sistema Solar tiveram origem há 4,5 bilhões de anos a partir de uma nuvem de gás e poeira que girava ao redor de si mesma. Sob a ação de seu próprio peso, essa nuvem se achatou, transformando-se num disco, em cujo centro formou-se o sol. Dentro desse disco, iniciou-se um processo de aglomeração de materiais sólidos, que, ao sofrer colisões entre si, deram lugar a corpos cada vez maiores, os outros planetas.

A composição de tais aglomerados relacionava-se com a distância que havia entre eles e o sol.

Longe do astro, onde a temperatura era muito baixa, os planetas possuem muito mais matéria gasosa do que sólida, é o caso de Júpiter, Saturno, Urano e Netuno. Os planetas perto dele, ao

contrário, o gelo evaporou, restando apenas rochas e metais, é o caso de Mercúrio, Vênus, Terra e Marte.

O Sistema Solar é também constituido por cinco planetas anões: Plutão, Ceres, Éris, Makemake e Haumea.

Planetas O Sistema Solar é constituido por oito planetas principais, são eles: Mercúrio, Vénus, Terra, Marte, Júpiter, Saturno, Urano e Neptuno.

Mercúrio Mercúrio é o planeta mais interior do Sistema Solar. Está tão próximo do Sol que este, se fosse visto por um astronauta de visita ao planeta, pareceria duas vezes e meia maior e sete vezes mais luminoso do que observado da Terra.

O movimento de Mercúrio caracteriza-se ainda por uma particular relação entre o seu eixo e a revolução orbital à volta do Sol: o período de rotação, igual a 58,65 dias terrestres, dura exactamente dois terços do período orbital (o seu "ano" ) que é igual a 87,95 dias.

Em Mercúrio foram observadas estruturas ausentes na Lua, entre as quais um sistema de grandes fracturas da crosta, geralmente interpretadas como indícios de que o planeta sofreu um processo de contracção, provavelmente pelo efeito do gradual arrefecimento que teve lugar a partir de sua formação.

Vénus A imagem representa a paisagem de Vénus, fruto da fantasia de um pintor. Sabe-se que no passado Vénus sofreu uma intensa atividade vulcânica e pensa-se que ainda poderá ocorrer a expulsão de gases e de lava. Vénus, o segundo planeta do sistema solar por ordem de distância ao Sol, é o que pode aproximar-se mais da Terra e o astro mais luminoso do nosso céu, depois do Sol e da Lua. A órbita que o planeta percorre em 225 dias é praticamente circular. A rotação sobre o seu

eixo é extremamente lenta, com um "dia" que dura quase 243 dias terrestres, efetuando-se em sentido retrógrado, ao contrário dos outros planetas rochosos do Sistema Solar.

A superfície deste planeta é um verdadeiro inferno, com uma pressão atmosférica 90 vezes superior à da Terra e uma temperatura de 500º C, devido ao efeito de estufa. A sua atmosfera compõe-se, quase por inteiro, de dióxido de carbono (CO2), com um pouco de nitrogénio (azoto).

Terra A Terra é o terceiro planeta do sistema solar, a contar a partir do Sol e o quinto em diâmetro.

Entre os planetas do Sistema Solar, a Terra tem condições únicas: mantém grandes quantidades de água, tem placas tectónicas e um forte campo magnético. A atmosfera interage com os sistemas vivos.

A ciência moderna coloca a Terra como único corpo planetário que possui vida, na forma como a reconhecemos.

Marte Marte, ao lado, numa montagem fotográfica, a partir de imagens captadas pela sonda Viking Orbiter da NASA. É o resultado da composição de mais de uma centena de imagens, obtidas quando a sonda girava a 32.000 Km da superfície do planeta.

Conhecido pela sua característica coloração avermelhada, o planeta gira em volta do Sol a uma distância média de 228 milhões de quilómetros.

Sendo o mais exterior dos planetas rochosos, é um pequeno e árido globo de atmosfera ténue, cuja estrutura interna ainda não é bem conhecida. No entanto, através da densidade média, do achatamento polar e da velocidade de rotação, é possível deduzir que o planeta tem um núcleo de ferro e de sulfato de ferro com cerca de 1.700 Km de raio, e uma crosta com cerca de 200 Km de espessura. marcadamente elíptica, demorando 686,98 dias para dar uma volta completa em redor do Sol e o seu plano orbital tem uma inclinação de apenas 1,86º em relação à órbita terrestre.

Acompanham-no no seu movimento de revolução dois pequenos satélites (Deimos e Fobos) descobertos em 1877.

Júpiter O planeta gigante é o centro de um sistema composto por 63 satélites e um ténue anel. Embora Vénus o supere em esplendor no céu da aurora ou do crepúsculo, Júpiter é sem dúvida, o planeta mais espetacular, inclusive para quem apenas disponha de um modesto instrumento óptico para a sua observação. Com o nome do rei dos deuses da tradição greco-romana, situado a uma distância média do Sol de 778,33 milhões Km, demora 11,86 anos a descrever uma órbita (ligeiramente elíptica) completa.

O que mais impressiona neste planeta são as suas gigantescas dimensões. Com um raio de 71.492 Km, um volume 1.300 vezes superior ao da Terra e uma massa equivalente a quase 318 massas terrestres, Júpiter supera todos os outros corpos do Sistema Solar, exceptuando o Sol. A formação mais espetacular da atmosfera de Júpiter é a denominada Grande Mancha Vermelha, uma perturbação atmosférica, com mais de 30.000 Km de extensão, que já dura há 300 anos.

Saturno Até 1977, foi mais conhecido pela particularidade de ser o único planeta rodeado por um sistema de anéis. A partir de então, graças às avançadas observações realizadas a partir da Terra e às fascinantes descobertas das sondas Voyager, Saturno tornou-se uma atracção universal.

Depois de Júpiter, Saturno é o maior planeta, com uma massa e um volume 95 e 844 vezes, respectivamente, superiores aos da Terra. Destes dados deduz-se que tenha uma densidade média equivalente a 69% da da água, o que indica que na composição deste corpo celeste predominam os elementos leves, como o hidrogénio e o hélio.

Em Saturno também se observam várias formações semelhantes a ciclones, de cor parda ou clara, embora nenhuma comparável à Grande Mancha Vermelha de Júpiter. Trata-se de óvalos de cerca de 1.200 Km, de duração breve e presentes apenas nas latitudes altas.

Urano O primeiro dos planetas descobertos na época moderna, só é visível à vista desarmada em condições especialmente favoráveis. Situado a uma distância média do Sol de 2.871 milhões Km, demora 84,01 anos a descrever uma volta completa à volta do astro. É um planeta singular, cujo eixo de rotação coincide praticamente com o plano orbital. Com o raio equatorial de 25.559 Km e a massa equivalente a 14,5 massas terrestres, o planeta Úrano pode considerar-se irmão gémeo do longínquo Neptuno. A coloração verde-azulada da atmosfera devese à abundância de metano gasoso (2% das moléculas) que absorve a luz do Sol. Além disso, o composto condensa-se a altitudes bastante elevadas e forma uma camada de nuvens.

Neptuno A órbita de Neptuno situa-se a uma distância de 4.497 milhões de Quilómetros do Sol e para completar uma volta necessita de 165 anos. Assim, desde que foi descoberto (em Setembro de 1846) ainda não descreveu uma volta completa em redor do Sol. O planeta possui uma massa 17 vezes superior à da Terra, e uma densidade média igual a 1,64 vezes a da água. Como todos os gigantes gasosos, não apresenta uma separação nítida entre uma atmosfera gasosa e uma superfície sólida, pelo que se define convencionalmente como nível zero, o correspondente à pressão de 1 bar.

A sua atmosfera é constituída, basicamente, por hidrogénio e hélio, com uma pequena percentagem de metano. Este último composto, que absorve a luz vermelha procedente do Sol,

confere-lhe a coloração característica e influencia a meteorologia e a química do planeta.

Plutão Até 2006, Plutão foi considerado um planeta principal do Sistema Solar, mas a descoberta recente de vários corpos de tamanho semelhante e, em alguns casos, maiores, no Cinturão de Kuiper, fez com que a União Astronómica Internacional (U.A.I.) decidisse, em 24 de Agosto de 2006, considerá-lo um planeta anão, juntamente com Éris e Ceres, o maior dos asteróides. Plutão é agora visto como o primeiro de uma categoria de objectos trans-neptunianos e foi-lhe atribuído o número 1340340 no catálogo de planetas menores.

A descoberta do seu satélite Caronte, em 1978, permitiu a determinação da massa do sistema Plutão-Caronte, por meio da simples aplicação da fórmula newtoniana da 3.ª lei de Kepler. O diâmetro de Plutão foi finalmente calculado, sendo equivalente a menos de 0,2 do da Lua. As características físicas de Plutão são, em grande parte, desconhecidas, porque ainda não recebeu a visita de uma nave espacial e a distância a que se encontra da Terra dificulta investigações mais detalhadas. Actualmente a sonda da NASA "New Horizons" (a mais veloz até hoje construída pelo homem) dirige-se para Plutão, cuja atmosfera vai investigar em 2015.

Éris É conhecido oficialmente como 136199 Eris, é um planeta anão nos confins do sistema solar, numa região do sistema solar conhecida como disco disperso. É o maior planeta-anão do sistema solar e quando foi descoberto,

ficou desde logo informalmente conhecido como o "décimo planeta", devido a ser maior que o então planeta Plutão. Éris tem um período orbital de cerca de 560 anos e encontra-se a cerca de 97 Unidades Astronómicas (UA) do Sol (uma UA equivale a cerca de 150 milhões de quilómetros), em seu afélio. Como Plutão, a sua órbita é bastante excêntrica, e leva o planeta a uma distância de apenas 35 UA do Sol no seu periélio (a distância de Plutão ao Sol varia entre 29 e 49,5 UA, enquanto que a órbita de Neptuno fica por cerca de 30 UA).

Ceres É um planeta anão que se encontra na cintura de asteróides, entre Marte e Júpiter. Tem um diâmetro de cerca de 950 km e é o corpo mais maciço que se encontra nessa região do sistema solar, contendo cerca de um terço da massa total da cintura de asteróides.

Apesar de ser um corpo celeste relativamente próximo do nosso planeta, pouco se sabe sobre Ceres.

A sua classificação mudou mais de que uma vez: na altura em que foi descoberto foi considerado como um planeta, mas após a descoberta de corpos celestes semelhantes na mesma área do sistema solar, levou a que fosse reclassificado como um asteróide por mais de 150 anos.

No início do século XXI, novas observações mostraram que Ceres é um planeta embrionário com estrutura e composição muito diferentes das dos asteróides comuns e que permaneceu intacto provavelmente desde a sua formação, há mais de 4 600 milhões de anos. Pouco tempo depois, foi reclassificado como planeta anão. Pensava-se, também, que Ceres fosse o corpo principal da "família Ceres de asteróides". Contudo, Ceres mostrou-se pouco aparentado com o seu próprio grupo, inclusive em termos físicos. A esse grupo é agora dado o nome de "família Gefion de asteróides".

Haumea Haumea, antes conhecido astronomicamente como 2003 EL61, é um planeta anão do tipo plutoide, localizado a 43,3 UA do Sol, ou seja um pouco mais de 43 vezes a distância da Terra ao Sol, em pleno Cinturão de Kuiper. Haumea possui dois pequenos satélites naturais, Hi?iaka e Namaka, que, acredita-se, sejam destroços que se separaram de Haumea devido a uma antiga colisão.

Haumea é um plutóide com características pouco comuns, tais como a sua rápida rotação, elongação extrema e albedo elevado devido a gelo de água cristalina na superfície. Pensa-se, também, tratar-se do maior membro de uma família de destroços criados num único evento destrutivo.

Apesar de ter sido descoberto em dezembro de 2004, só em 18 de setembro de 2008 é que se confirmou tratar-se de um planeta anão, recebendo então o nome da deusa havaiana do nascimento e fertilidade.

Makemake Makemake é o terceiro maior planeta anão do Sistema Solar e um dos maiores corpos do Cinturão de Kuiper. O seu diâmetro é de cerca de três-quartos do de Plutão. Não possui satélites conhecidos, o que o torna singular entre os corpos

maiores do Cinturão. A sua superfície é coberta por gelo de metano e, possivelmente, de etano, devido à baixíssima temperatura média (cerca de 240 ºC negativos).

De início conhecido como 2005 FY9 (e antes disso, provisoriamente, como "coelhinho da Páscoa"), Makemake foi descoberto em 31 de Março de 2005 por uma equipa chefiada por Michael Brown. O facto foi anunciado em 29 de Julho de 2005. Posteriormente, a 11 de Junho de 2008, a União Astronómica Internacional (UAI) incluiu-o na sua lista de candidatos potenciais ao status de plutóide, uma denominação para planetas anões além da órbita de Neptuno que incluía então apenas Plutão e Éris. Makemake foi formalmente designado um plutóide em Julho de 2008.

Makemake recebeu o nome do criador mítico da humanidade segundo os rapanui, nativos da ilha de Páscoa.

A Lua

A Lua é o satélite natural da Terra consiste de um corpo rochoso com 3 476 km de diâmetro, quase um terço do tamanho da Terra. A distância média da Terra à Lua é de 384 400 km.

O nosso satélite não tem atmosfera para proteger o ser humano ou outro ser vivo da exposição direta às radiações solares, como a radiação ultravioleta. Também não existe água e nem vulcões, porque, ao contrario da Terra, a Lua tem a parte mais interna em estado sólido (não apresenta magma). Mas há muitas crateras, geralmente formadas pelo impacto de corpos celestes no passado. As colisões derreteram rochas e formaram lavas, que esfriam e aparecem como áreas escuras na Lua, chamadas mares.

A temperatura na sua superfície varia, em média, de 100ºC a -150ºC. Todas essas condições não permitem a existência de seres vivos na Lua. O observador terrestre percebe o movimento aparente da Lua e dos demais astros visíveis no céu à noite no sentido leste para oeste.

Os principais movimentos da Lua são: de translação ao redor da Terra e de rotação sobre seu próprio eixo. Esses dois movimentos têm praticamente o mesmo tempo de duração:

aproximadamente 27 dias e 8 horas. Por esse motivo, a Lua mantém sempre a mesma face voltada para a Terra.

As fases da Lua

O brilho da Lua é reflexo da luz do Sol. Da mesma forma que os planetas, ela não tem luz própria. O observador terrestre vê partes diferentes da Lua iluminadas pelo Sol, enquanto ela se movimenta ao redor da Terra. Esses diferentes aspectos, denominados fases da Lua, são: Lua Nova, Quarto Crescente, Lua Cheia e Quarto Minguante.

A fase de Lua Nova é quando a sua face iluminada está do lado oposto à Terra. Para nós está voltada a face não iluminada. Nessa fase a Lua não é vista no céu noturno.

Nos dias seguintes, a Lua tem a aparência de um arco iluminado e, às vezes, pode ser vista à tardinha. À medida que a Lua translada ao redor da Terra aumenta a parte que vemos iluminada. Após cerca de sete dias, ela está na sua fase Quarto Crescente.

A Lua segue a sua órbita. A cada dia aumenta a sua região iluminada vista da Terra. Quando a Lua está em posição oposta à posição do Sol em relação à Terra, a Lua fica com a face voltada para nós completamente iluminada. É a fase da Lua Cheia. Nesse período a Lua surge no céu no início da noite.

Nas noites seguintes, podemos observar que a parte iluminada da Lua começa a diminuir até que só a metade da sua face é vista. Ela parece no céu bem mais tarde da noite e pode ser vista ao amanhecer. É a fase Quarto Minguante.

A Lua segue na sua translação, mudando de posição em relação à Terra e ao Sol. Para quem a observa da Terra, vai diminuindo a parte iluminada, até que ela novamente não é vista no céu.

A Lua, então, completa o seu ciclo e retorna à fase de Lua Nova.

As quatro fases da Lua acontecem em ciclos contínuos, num período de 29 dias e 12 horas.

O Sol O Sol é a fonte de energia que domina o sistema solar. Sua força gravitacional mantém os planetas em órbita e sua luz e calor tornam possível a vida na Terra. A Terra dista, em média, aproximadamente 150 milhões de quilômetros do Sol, distância percorrida pela luz em 8 minutos. Todas as demais estrelas estão localizadas em pontos muito mais distantes.

As observações científicas realizadas indicam que o Sol é uma estrela de luminosidade e tamanho médios, e que no céu existem incontáveis estrelas maiores e mais brilhantes, mas para nossa sorte, a luminosidade, tamanho e distância foram exatos para que o nosso planeta desenvolvesse formas de vida como a nossa.

O Sol possui 99,9% da matéria de todo o Sistema Solar. Isso significa que todos os demais astros do Sistema juntos somam apenas 0,1%.

Composição do Sol

O Sol é uma enorme esfera de gás incandescente composta essencialmente de hidrogênio e hélio, com um diâmetro de 1,4 milhões de quilômetros. O volume do Sol é tão grande que em seu interior caberiam mais de 1 milhão de planetas do tamanho do nosso. Para igualar seu diâmetro, seria necessário colocar 109 planetas como a Terra um ao lado do outro. No centro da estrela encontra-se o núcleo, cuja temperatura alcança os 15 milhões de graus centígrados e onde ocorre o processo de fusão nuclear por meio do qual o hidrogênio se transforma em hélio. Já na superfície a temperatura do Sol é de cerca de 6.000 graus Celsius.

Eclipse Lunar Um eclipse acontece toda vez que um astro deixa de ser visível porque entra na sombra de outro. No caso dos eclipses lunares, a Lua desaparece momentaneamente porque a Terra se posiciona entre nosso satélite e o Sol. "Isso ocorre em noites de lua cheia, mas apenas quando os três astros estão perfeitamente enfileirados. Como a órbita da Lua fica inclinada 5 graus em relação à órbita da Terra e à do Sol, o alinhamento que gera os eclipses só é possível duas ou três vezes por ano", afirma o astrônomo Roberto Boczko, da Universidade de São Paulo (USP).

Dependendo da posição do satélite em relação à escuridão projetada pela Terra, ocorrem três diferentes tipos de eclipses: o total, o parcial e o penumbral. Os primeiros registros dos sumiços lunares apareceram há pelo menos 4 mil anos em relatos dos babilônios e chineses, que acreditavam que o destino era determinado pelos astros. "Para esses povos, um eclipse era prenúncio de mau agouro.

Por isso, imperadores chineses contavam com astrônomos para antever esses fenômenos. Se alguém errasse, a sina era a morte", diz Roberto. Com o conhecimento detalhado das trajetórias da Lua e da Terra, os eclipses lunares passaram a ser previstos com precisão absoluta. Mas o fenômeno ainda desperta interesse nos cientistas. Durante o rápido desaparecimento da Lua, a radiação solar deixa de aquecer o solo do satélite abruptamente, abrindo espaço para o estudo da condução de calor na superfície lunar. Para quem assiste ao show da Terra, não é necessária nenhuma precaução. Mas, se você quer conferir a cena de perto, a dica é recorrer a uma luneta ou a um par de binóculos.

ECLIPSE TOTAL Acontece quando a Lua entra por completo na região de sombra total da Terra. Mas o satélite não chega a desaparecer, porque parte da luz solar continua iluminando-o indiretamente. Ao passar pela atmosfera da Terra, os raios vermelhos da radiação solar são desviados e atingem a Lua, conferindo-lhe uma cor entre o laranja e o marrom. Cerca de 35% dos eclipses lunares são desse tipo ECLIPSE PENUMBRAL Também ocorre em 35% dos casos, sempre que a Lua passa pela região de escuridão parcial projetada pela sombra do nosso planeta. Nessas situações, o brilho do satélite permanece quase igual, por isso é difícil ver um eclipse penumbral, mesmo com a ajuda de telescópios. A diminuição da luminosidade só é percebida com aparelhos especiais, chamados de fotômetros ECLIPSE PARCIAL Nesse tipo, apenas uma parte do satélite passa pela região de sombra total e desaparece. O restante permanece visível porque atravessa a área de penumbra, onde ainda incide um pouco de luminosidade solar. É o tipo de eclipse lunar que ocorre com menor intensidade: aparece no céu terrestre em 30% das vezes RECHEIO ESCURO Os tipos de eclipse lunar dependem da posição do satélite em relação à sombra da Terra.

Nosso planeta projeta uma área de escuridão dividida em duas regiões: a sombra total, onde o planeta bloqueia todos os raios solares, e a penumbra, uma espécie de escuridão parcial. Um eclipse total fica no meio de um "sanduíche" entre as fases penumbral e parcial de

desaparecimento da Lua. Ao todo, o sumiço lunar completo leva cerca de quatro horas, mas apenas 30 minutos são de escuridão total.

Eclipse Solar Quando a Lua passa exatamente entre a Terra e o Sol, o astro que ilumina nosso planetasome por alguns minutos. O espetáculo só ocorre durante a lua nova e apenas nas ocasiões em que a sombra projetada pelo satélite atinge algum ponto da superfície do planeta.

Aliás, é o tamanho dessa sombra que vai determinar se o desaparecimento do astro será total, parcial ou anular. Geralmente, ocorrem ao menos dois eclipses solares por ano. "Na Antiguidade, o fenômeno despertava todo tipo de superstição. Chineses e babilônios acreditavam que os eclipses aconteciam quando um dragão comia o Sol. Para espantar o monstro, esse povos lançavam flechas ao céu. O mistério sobre as verdadeiras causas dos eclipses só começou a ser resolvido em 585 a.C., quando o grego Tales de Mileto conseguiu prever com exatidão, pela primeira vez, um eclipse solar", diz o astrônomo Roberto Boczko, da USP. Para os especialistas, um eclipse solar é uma excelente oportunidade para estudar melhor o Sol. Com o desaparecimento momentâneo da parte interna do disco solar, os cientistas medem a composição dos gases e a intensidade dos raios emitidos pela cromosfera, a camada externa do astro. Para os observadores comuns, o espetáculo requer cuidados. Nem pense em tentar ver o fenômeno a olho nu. "Os raios X e ultravioleta (UV) que vêm do Sol podem machucar a retina e até cegar", afirma Roberto. O melhor é se proteger da radiação cobrindo os olhos com a parte preta das chapas de raios X, ou com um sanduíche de filmes fotográficos preto e branco queimados e revelados (os coloridos não funcionam contra raios X e UV). "Mas só é seguro olhar por poucos segundos. Para evitar riscos, o ideal é usar um espelho para projetar o show em uma parede", diz Roberto.

Show exclusivo Sumiço do astro só é visível na Terra numa área de 200 quilômetros de diâmetro PRIVILÉGIO SECULAR Um eclipse total do Sol só é visível em uma pequena faixa do planeta porque a sombra que a Lua projeta sobre o globo tem pouco mais de 200 quilômetros de diâmetro. Por causa do movimento de translação da Lua e de rotação da Terra, a área escura avança por cerca de 16 mil quilômetros, desenhando um caminho estreito no globo terrestre. Um eclipse total do sol costuma demorar entre 300 e 400 anos para se repetir em um mesmo lugar da Terra ECLIPSE PARCIAL Surge quando apenas uma parte do astro cai na região de sombra total da Lua, e o restante continua visível. Justamente por isso, é um dos mais perigosos de se observar a olho nu, porque o brilho do Sol permanece praticamente igual. Ocorre em 35% das vezes ECLIPSE ANULAR Acontece quando a Lua está distante da Terra e a sombra total do satélite não consegue encobrir o Sol por completo. Parte da área principal do disco solar, a fotosfera, permanece visível, gerando um anel circular bem delineado ao redor da parte escura. Esse tipo de evento ocorre em 33% dos eclipses solares ECLIPSE TOTAL Ocorre quando a Lua bloqueia totalmente o Sol. Mesmo assim, o astro não desaparece por completo, pois a parte externa da atmosfera do Sol permanece visível, formando uma coroa de brilho fraco. Acontece em 27% dos casos - os 5% restantes são eclipses híbridos, que podem ser anulares ou totais, dependendo de onde são vistos

PERTO DA LUA...

Os tipos de eclipses do Sol variam porque tanto a órbita da Lua quando a da Terra não são círculos perfeitos, mas trajetórias ovais com distâncias variáveis. Quando o satélite está mais próximo do nosso planeta, a 363 mil quilômetros, e o globo terrestre está bem distante do Sol, a 152 milhões de quilômetros, a Lua parece maior do que o Sol visto no céu terrestre. Nesse caso, ela projeta uma sombra grande na Terra, gerando uma área de eclipse total ... E PERTO DO SOL Quando a Lua está em sua maior distância em relação à Terra, a 406 mil quilômetros, e esta encontra-se mais próxima do Sol, a 147 milhões de quilômetros, o satélite parece menor do que o astro no ponto de vista de um observador que acompanha o sumiço a partir de algum ponto do planeta. Nessas ocasiões, a área de escuridão é bem menor do que nos eclipses totais, e um anel brilhante continua rodeando o Sol mesmo durante a fase máxima da obstrução.

Teoria do Big Bang A busca pela compreensão sobre como foi desencadeado o processo que originou o universo atual, proporcionou – e ainda proporciona – vários debates, pesquisas e teorias que possam explicar tal fenômeno. É um tema que desperta grande curiosidade dos humanos desde os tempos mais remotos e gera grandes polêmicas, envolvendo conceitos religiosos, filosóficos e científicos.

Até o momento, a explicação mais aceita sobre a origem do universo entre a comunidade cientifica é baseada na teoria da Grande Explosão, em inglês, Big Bang. Ela apoia-se, em parte, na teoria da relatividade do físico Albert Einstein (1879-1955) e nos estudos dos astrônomos Edwin Hubble (1889-1953) e Milton Humason (1891-1972), os quais demonstraram que o universo não é estático e se encontra em constante expansão, ou seja, as galáxias estão se afastando umas das outras. Portanto, no passado elas deveriam estar mais próximas que hoje, e, até mesmo, formando um único ponto.

A teoria do Big Bang foi anunciada em 1948 pelo cientista russo naturalizado estadunidense, George Gamow (1904-1968) e o padre e astrônomo belga Georges Lemaître (1894-1966).

Segundo eles, o universo teria surgido após uma grande explosão cósmica, entre 10 e 20 bilhões de anos atrás. O termo explosão refere-se a uma grande liberação de energia, criando o espaço-tempo.

Até então, havia uma mistura de partículas subatômicas (qharks, elétrons, neutrinos e suas partículas) que se moviam em todos os sentidos com velocidades próximas à da luz. As primeiras partículas pesadas, prótons e nêutrons, associaram-se para formarem os núcleos de átomos leves, como hidrogênio, hélio e lítio, que estão entre os principais elementos químicos do universo.

Ao expandir-se, o universo também se resfriou, passando da cor violeta à amarela, depois laranja e vermelha. Cerca de 1 milhão de anos após o instante inicial, a matéria e a radiação luminosa se separaram e o Universo tornou-se transparente: com a união dos elétrons aos núcleos atômicos, a luz pode caminhar livremente. Cerca de 1 bilhão de anos depois do Big Bang, os elementos químicos começaram a se unir dando origem às galáxias.

Essa é a explicação sistemática da origem do universo, conforme a teoria do Big Bang. Aceita pela maioria dos cientistas, entretanto, muito contestada por alguns pesquisadores. Portanto, a origem do universo é um tema que gera muitas opiniões divergentes, sendo necessária uma análise crítica de cada vertente que possa explicar esse acontecimento.

Buracos Negros De forma simplificada, buraco negro é uma região do espaço que possui uma quantidade tão grande de massa concentrada que nada consegue escapar da atração de sua força de gravidade, nem mesmo a luz, e é por isso que são chamados de “buracos negros”.

Até hoje a melhor teoria para explicar este tipo de fenômeno é a Teoria Geral da Relatividade, formulada por Albert Einstein. Mas, para entender melhor do que se trata um buraco negro é preciso entender alguns conceitos.

Segundo a teoria de Einstein, a força da gravidade seria uma manifestação da deformação no espaço-tempo causada pela massa dos corpos celestes, como os planetas ou estrelas. Essa deformação seria maior ou menor de acordo com a massa ou a densidade do corpo. Portanto, quanto maior a massa do corpo, maior a deformação e, por sua vez, maior a força de gravidade dele. Consequentemente, maior é a velocidade de escape, força mínima que deve ser empregada, para que um objeto possa vencer a gravidade deste corpo. Por exemplo, para que um foguete saia daatmosfera terrestre para o espaço ele precisa de uma força de escape de 40.320 km/h. Em Júpiter, essa força teria de ser 214.200 km/h. Essa diferença muito grande, é porque sua massa é muito maior que a da Terra. É isso que acontece nos buracos negros. Há uma concentração de massa tão grande em um ponto tão infinitamente pequeno que a densidade é suficiente para causar tal deformação no espaço-tempo que a velocidade de escape neste local é maior que a da luz. Por isso que nem mesmo a luz consegue escapar de um buraco negro. E, já que nada consegue se mover mais rápido que a velocidade da luz, nada pode escapar de um buraco negro.

Esses tais buracos negros seriam estrelas em seu último estágio de evolução, quando, depois de consumir todo seu combustível, a estrela com massa maior que 3 massas solares, se transformam em uma supernova com um “caroço” no centro. Se a massa deste caroço, que pode ou não se formar, for maior que 2 massas solares ele cai sobre si mesmo, transformandose em um buraco negro. Às vezes acontece da estrela evoluir no que chamamos de “sistema binário fechado” quando duas estrelas ficam muito próximas e há transferência de matéria de uma para outra, podendo fazer com que uma delas acumule matéria em excesso provocando sua explosão em uma supernova. Nestes casos, o mais provável é que ela evolua para uma estrela de nêutrons, quando elétrons e prótons se fundem em nêutrons. Mas, acontece que em alguns sistemas a concentração de massa é muito grande e ocorre a formação de um buraco negro que continua “sugando” a massa daquela outra estrela maior.

Corpos Celestes Corpo celeste é todo e qualquer astro que se encontra no espaço sideral. A ciência que estuda o Universo é a Astronomia, mas existem outras ciências que contribuem para o aprimoramento do conhecimento acerca do Universo. Em suma, existem inúmeros corpos celestes, porém os principais são: asteróides, cometas, estrelas, meteoróides, planetas e satélites.

Os asteróides figuram como corpos celestes detentores de um tamanho reduzido, encontramse na órbita do Sol, na maioria dos casos estão situados no cinturão de asteróides, próximo a Marte e Júpiter. No passado imaginava-se que os asteróides eram pequenos planetas.

Os cometas são considerados corpos celestes que possuem um tamanho pequeno, realizam deslocamento em torno do Sol, tal movimento é desenvolvido de forma irregular quanto ao seu contorno. Os cometas são formados basicamente por gelo e rochas.

As estrelas são corpos celestes que possuem uma característica particular: são bastante reluzentes, tal luminosidade é proveniente do próprio astro. O conjunto de várias estrelas é chamado de constelação, assim, podemos destacar as zodiacais: Áries, Touro, Gêmeos, Câncer, Leão, Virgem, Libra, Escorpião, Sagitário, Capricórnio, Aquário e Peixes.

Os meteoróides são corpos celestes de pequeno porte que giram em torno do Sol. Esse astro, quando entra na atmosfera, é conhecido popularmente de ‘estrela cadente’. Quando ingressa na primeira camada da biosfera, o astro em questão sofre um grande desgaste e ao mesmo tempo se aquece, tornando-se reluzente. Quando o mesmo não se desintegra totalmente e atinge a superfície terrestre, o resíduo é chamado de meteorito.

Os planetas se distinguem dos outros corpos celestes em tamanho, massa, temperatura e outros aspectos, são astros desprovidos de luz própria que se encontram ao redor de uma estrela, o Sol. Juntamente com a Terra, existem outros planetas que se encontram na órbita do Sol, são eles: Mercúrio, Vênus, Marte, Júpiter, Saturno, Urano e Neturno (obs. Plutão deixou de ser considerado um planeta desde 24 de agosto de 2006).

Os satélites são pequenos corpos celestes que se encontram próximos a astros maiores, como a Lua, por exemplo.

Galáxias As galáxias são aglomerados em forma de espiral, de estrelas, meteoróides, planetas e diversos outros corpos espaciais parecidas com a Via Láctea, a galáxia que abriga o sistema solar onde nos encontramos.

Galáxia Andrômeda (M31), está a 2,5 milhões de anos-luz da Terra. Foto:NASA Até o começo do século XX acreditava-se que estas manchas longas e difusas no espaço com um brilho intenso no meio eram apenas aglomerados de estrelas, os quais receberam o nome de “nebulosas” e foram catalogadas às centenas até que em 1923, Edwin Powell Hubble, conseguiu provar definitivamente que as tais nebulosas de formato espiral eram na verdade objetos extra galácteos (fora da nossa galáxia). Ou seja, eram galáxias completamente independentes.

Já naquela época sabia-se que a extensão de nossa galáxia era de 100 mil anos-luz de diâmetro. Baseado nisso, e na identificação de uma “variável Cefeida” (relação conhecida entre período e luminosidade das Cefeidas, estrelas pulsantes de curto período) na nebulosa de Andrômeda (M31), ele conseguiu calcular a distância de M31, comprovando que ela se situava fora dos limites da Via Láctea.

A partir daí, o próprio Hubble classificou as galáxias de acordo com sua forma em: elípticas, espirais e espirais barradas. As que não apresentam uma forma definida são chamadas de irregulares, mas de acordo com a classificação de Hubble, estão em uma quarta categoria à parte.

As espirais, formadas por um núcleo, um disco, um halo, e braços espirais, são dividias em Sa, Sb e Sc. As Sa têm um núcleo bem definido e grande, braços pequenos e bem enrolados que quase não se vê; as Sb têm núcleo e braços intermediários (forma típica de espiral, como a Via

Láctea); e as Sc têm o núcleo pequeno e braços bem abertos, mais parecidos com um “S” ao invés de uma espiral.

M51, uma galáxia em formato espiral. Foto: NASA. Algumas galáxias não têm os tais braços em espiral e são chamadas de lenticulares ou “SO” que, juntas formam o conjunto das galáxias discoidais.

Normalmente estas galáxias espirais são compostas por material interestelar, nebulosas gasosas, estrelas jovens e velhas e poeira.

As galáxias espirais barradas são como as galáxias lenticulares, porém, apresentam também uma estrutura atravessando seu núcleo em forma de barra (parece uma nave espacial vista de lado, com os olhos semi cerrados) e é desta barra que partem os braços espirais.

As galáxias elípticas diferem das espirais por não apresentarem o disco e os braços, apenas um núcleo e o halo e por serem compostas por poucas estrelas jovens e pouco gás e poeira. São o tipo mais comum de galáxias e podem variar muito de tamanho, de anãs a gigantes.

Já as galáxias irregulares, como o próprio nome já diz, não possuem uma forma definida e em sua composição se parecem mais com as espirais. Um exemplo deste tipo de galáxia são as chamadas “Grande e Pequena Nuvem de Magalhães” que podem ser vistas a olho nu do hemisfério sul da terra. A atividade dentro destas galáxias é muito grande, com várias estrelas se formando e nuvens de gás ionizado distribuídas irregularmente dentro de uma estrutura caótica.