Mais Sobre Astronomia
Eclipses
Introdu??o
Na Astronomia, eclipsar significa esconder, encobrir, ou interceptar a luz vinda de um astro.
No Egito Antigo, os eclipses do Sol eram explicados como sendo ataques de uma serpente ao barco que transportava o Sol pelo céu. Os antigos chineses costumavam observar sistematicamente os fen?menos celestes. Registraram e previram diversos eclipses. Pensavam que um imenso drag?o estivesse engolindo o Sol durante um eclipse solar. Ent?o, faziam muito barulho para assustar o drag?o e o Sol sempre reaparecia (nunca falhava!).
Distancias e Dimens?es do Sistema Sol-Terra-LuaA olho nu, o tamanho angular da Lua é de aproximadamente 0,5o (meio grau). Por pura coincidência é semelhante ao tamanho angular do Sol. Deste modo, os dois parecem iguais em tamanho, porém n?o o s?o. Nota-se que a Lua está 400 vezes mais próximo da Terra do que o Sol, o qual é cerca de 400 vezes maior em diametro.
Figura 1 - Hiparco (200 a.C.) calculou a distancia e o tamanho da Lua por ocasi?o de um eclipse lunar, medindo a dura??o total da etapa umbral. Ele aplicou alguns conhecimentos geométricos, conjugados a outras medidas conhecidas na época (dura??o do mês lunar e dimens?es angulares da Lua e do Sol). A distancia Terra-Sol em fun??o da distancia Terra-Lua foi calculada por Aristarco de Samus (300 a.C.). Ele observou simultaneamente a Lua em quarto crescente e o p?r do Sol. A separa??o angular entre ambos medida ficou em torno de 87o proporcionando uma distancia Terra-Sol de 7.300.000 km, muito abaixo do valor moderno (de 149.597.870 km em média). Veja a Figura 2, logo abaixo.
Figura 2 - Cálculo da distancia Terra-Sol feito por Aristarco (300 a.C.).
O Sol é uma fonte luminosa extensa. Tanto a Lua como a Terra projetam no espa?o uma sombra em forma de um cone, cuja base é o próprio corpo, e uma penumbra. O cone de sombra situa-se interno à penumbra. Por defini??o, o cone umbral n?o recebe luz solar alguma e a penumbra n?o recebe luz de todos os pontos do disco solar. No entanto, para a Terra, que possui uma camada de ar ao seu redor, os limites do cone de sombra e da penumbra n?o s?o bem determinados. A luz do Sol é espalhada quando atravessa a atmosfera terrestre. O mesmo n?o ocorre para a Lua.
Figura 3
Os eclipses lunares somente ocorrem quando a Lua está na fase cheia. Num eclipse da Lua, a mesma percorre a penumbra e/ou a sombra da Terra. Apenas poder?o ser observados da parte da Terra onde é noite.
Há três tipos de eclipse da Lua: o total, o parcial e o penumbral. O eclipse lunar total acontece quando a Lua é totalmente obscurecida pelo cone de sombra da Terra, o parcial quando somente parte da Lua é obscurecida por esse cone e o penumbral quando a Lua percorre apenas a zona da penumbra terrestre (é o menos pronunciável dos três). Na ocasi?o de um eclipse total ou parcial, a Lua percorre a regi?o de penumbra antes e depois de atravessar o cone umbral da Terra. Quando a Lua se situa na umbra terrestre durante um eclipse total, ela n?o é totalmente obscurecida em virtude da luz solar ser espalhada pela atmosfera da Terra. Pode-se avistar a Lua, freqüentemente, com uma colora??o avermelhada em fun??o do avermelhamento intenso da luz pela atmosfera de nosso planeta.
Figura 4 - Ilustra??o em escala de um eclipse total da Lua
Os eclipses do Sol ocorrem quando a Lua (na fase nova) se coloca entre o Sol e a Terra, projetando sua sombra e/ou penumbra na superfície terrestre. Podem ser parciais ou totais.
O eclipse solar parcial é quando o Sol é parcialmente "encoberto" pelo disco lunar. Há proje??o somente da zona de penumbra sobre a Terra. Um tipo especial de eclipse solar parcial é:
o anular; quando o Sol, a Lua e a Terra ficam alinhados mas devido a uma separa??o relativa maior da Lua à Terra, o Sol n?o é totalmente encoberto pela Lua restando apenas um anel visível do disco solar. O eclipse solar anular é observado apenas da regi?o da superfície terrestre que está exatamente naquele alinhamento Sol-Lua-Terra. Esse eclipse é observado apenas como parcial n?o-anular da regi?o terrestre por onde a penumbra passa.
O eclipse solar total acontece quando a Lua projeta sobre a superfície terrestre tanto seu cone de sombra (a umbra lunar) como sua zona de penumbra. Da regi?o da superfície da Terra por onde a umbra da Lua passa, o eclipse é observado realmente como total. Das regi?es da Terra por onde somente a penumbra lunar passa, avista-se um eclipse solar parcial aparente. Veja a Figura 5, logo abaixo.
Figura 5 - Ilustra??o de um eclipse total do Sol
A extens?o média do cone da sombra terrestre é de 1.400.000 km. O diametro desse cone na distancia média da Lua é cerca de 9.000 km. A dura??o máxima da etapa umbral de um eclipse lunar é de 3 horas e 20 minutos. A dura??o da observa??o de um eclipse da Lua depende do intervalo tempo que a Lua (cheia) fica acima do horizonte do lugar durante a noite do mesmo.
A dura??o da etapa umbral de um eclipse do Sol (totalidade), a partir de um único ponto terrestre, é de poucos minutos. Já a dura??o completa de um eclipse solar, incluindo as etapas penumbral (parcialidade) e umbral, fica por volta de 2 horas.
Alguém poderia questionar: - Por que n?o há eclipses da Lua e do Sol em todos os meses, já que os eclipses lunares ocorrem na fase cheia da Lua e os solares na fase nova? A resposta é que os planos das órbitas da Terra (em torno do Sol) e da Lua (em volta da Terra) n?o s?o os mesmos. Se as trajetórias da Lua e da Terra ficassem num mesmo plano, todo mês haveria eclipses do Sol e da Lua. O eixo do cone da sombra terrestre situa-se no plano orbital da Terra.
A inclina??o entre o plano da órbita lunar e o plano da eclíptica é de aproximadamente 5o,2 (veja a Figura 3). Esse angulo é pequeno mas n?o pode ser desprezado. Na distancia em que a Lua se encontra (384.400 km em média), ela freqüentemente está fora do plano da órbita da Terra. Os eclipses só acontecem quando a trajetória da Lua atravessa a eclíptica quando da ocasi?o das fases nova ou cheia.
Ocorrem no mínimo 2 eclipses por ano (que s?o solares) e, no máximo, 7 eclipses por ano: 2 lunares e 5 solares, ou 3 lunares e 4 solares. A cada 18 anos aproximadamente, todos os eclipses acontecem com a mesma regularidade. Esse intervalo de tempo é denominado de Período de Saros, quando ocorrem 41 eclipses do Sol e 29 eclipses da Lua.
Embora os eclipses lunares sejam menos freqüentes em número, a visualiza??o desse tipo de eclipse a partir de qualquer ponto da Terra é facilitada em fun??o de que basta ter a Lua acima do horizonte para podermos observá-lo (além de um céu sem nuvens obviamente).
Cuidados na observa??o de Eclipses do SolNunca é demais citar que é muito importante tomar certos cuidados ao observar o Sol, devido ao seu brilho muito intenso. E' extremamente recomendável utilizar óculos de soldador, filmes totalmente velados de raio X, negativos totalmente velados, vidros bem escurecidos, enfim todo material translúcido muito bem escurecido.
NUNCA OBSERVE O SOL COM BINóCULOS, LUNETAS E TELESCóPIOS SEM OS FILTROS SOLARES ADEQUADOS (ESPELHADOS COM TRANSMISS?O MENOR QUE 1%).
EVITE OLHAR DIRETAMENTE O SOL TAMBéM.
PROTEJA A SUA VIS?O DE UMA CEGUEIRA IRREVERSíVEL
Para a observa??o de um eclipse do Sol, o ideal é fazer uma imagem projetada dele numa parede ou anteparo que esteja na sombra da seguinte maneira:
- Coloque uma cartolina opaca com um pequeno furo circular de 1 centímetro de diametro sobre um espelho plano qualquer;
- Fa?a incidir a ilumina??o solar sobre o espelho e
- Projete a imagem do Sol na parede ou anteparo.
Milone, A. de C. Astronomia no dia-a-dia. In: Introdu??o à Astronomia e Astrofísica, Divis?o de Astrofísica, Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais, MCT. S?o José dos Campos, 1999. (Biblioteca da unidade do INPE em S?o José dos Campos/SP: Tel. 12-345-6918).
Informa??es adicionais