APOSTILA ASTRONOMIA - PARTE 2 - PARA PARTICIPANTES DA OBA - PROFESSORA ROSANE SANTOS

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OLIMPÍADA BRASILEIRA DE ASTRONOMIA

Movimentos da Terra

Rotação, translação e estações do ano

Como todos os corpos do Universo, a Terra também não está parada. Ela realiza inúmeros movimentos. Os dois movimentos principais do nosso planeta são o de rotação e o de translação, cujos efeitos sentimos no cotidiano.

 

Rotação

A rotação consiste no movimento giratório da Terra em torno do seu eixo, uma linha imaginária que passa pelo centro da Terra e que atravessa a superfície desta nos chamados pólos Norte e Sul (figura 1.5). O pólo Norte é o ponto da Terra de onde se vê a estrela Polar quase por cima. O pólo Sul é o ponto oposto, do outro lado da Terra. Daí não se vê a estrela Polar. Não faz sentido dizer que o pólo Norte está por cima do pólo Sul, uma vez que as noções de “cima” e “baixo” dependem do ponto de vista: para uma pessoa no pólo Norte, o pólo Sul está para baixo, mas, para uma pessoa no pólo Sul, é o pólo Norte que está para baixo... O sentido “para baixo” dirige-se sempre para o interior da Terra!

Um plano perpendicular ao eixo de rotação da Terra e que a divide em duas metades, chamadas hemisfério Norte e hemisfério Sul, marca na superfície terrestre uma linha chamada equador .

– Movimento de rotação da Terra, com o eixo da Terra, os pólos Norte e Sul e o equador. A metade de cima, na figura, é o hemisfério Norte e metade de baixo é o hemisfério Sul.

A translação consiste no avanço do centro da Terra ao longo de uma curva fechada em redor do Sol. Dizemos que descreve uma órbita (ou trajetória). Essa órbita parece circular mas, em rigor, é uma curva chamada elipse. Esse movimento dá-se com a velocidade de 30 quilómetros por segundo: isto significa que, em cada segundo, a Terra anda 30 quilómetros. Durante a translação, o eixo de rotação da Terra faz um ângulo de 23º com o plano da órbita da Terra.

Podemos, pois, comparar o nosso planeta a uma bailarina, que dá voltas em torno de si própria. Mas essa bailarina não está sempre no mesmo sítio... O movimento da Terra em volta do Sol é semelhante ao de uma bailarina que, rodando sobre si mesma, anda em volta de um ponto do palco. Para complicar, não é uma bailarina vertical, mas sim um pouco inclinada...

Translação

O movimento de translação consiste no percurso que a Terra executa ao redor de uma estrela, o Sol. Tal movimento não é retilíneo em seu trajeto, que possui configuração circular, na verdade é realizado de forma elíptica. Em decorrência do movimento elíptico, ocorrem variações durante o ano quanto à distância entre o Sol e a Terra. Essas variações recebem o nome de afélio (quando aumenta a distância entre o Sol e a Terra) e periélio (quando se encontram mais próximos).

A característica variável do movimento resulta no aparecimento das estações do ano (verão, outono, inverno e primavera). No entanto, esse não é o único fator determinante, uma vez que deve ser levada em conta a inclinação do eixo da Terra (66° 33’) de acordo com sua própria órbita.

O tempo gasto para a realização completa do movimento de translação é de 365 dias e 6 horas, e 366 dias em anos bissextos. Os bissextos possuem 366 dias em razão do acúmulo das seis horas que restaram dos anos não-bissextos ao longo de quatro anos, que somados totalizam 24 horas ou 1 dia. Esse dia extra é acrescentado no mês de fevereiro (29). Os anos bissextos que coincidem com anos que possuem números múltiplos de 100 (exemplo ano 2000) não são considerados. Durante a execução da translação, a Terra se locomove em torno do Sol a uma velocidade de aproximadamente 108 mil km/h.

 

Estações do ano

As datas que marcam o início das estações do ano determinam também a maneira e a intensidade com que os raios solares atingem a Terra em seu movimento de translação. Essas datas recebem a denominação de equinócio e solstício, que veremos a seguir (Figura 2, abaixo).

Para se observar onde e com que intensidade os raios solares incidem sobre os diferentes locais da superfície terrestre, toma-se como ponto de referência a linha do Equador.

As estações do ano estão diretamente relacionadas ao desenvolvimento das atividades humanas, como a agricultura e a pecuária. Além disso, determinam os tipos de vegetação e clima de todas as regiões da Terra. E são opostas em relação aos dois hemisférios do planeta (Norte e Sul).

Quando no hemisfério Norte é inverno, no hemisfério Sul é verão. Da mesma maneira, quando for primavera em um dos hemisférios, será outono no outro. Isso ocorre justamente em função da posição que cada hemisfério ocupa em relação ao Sol naquele período, o que determina a quantidade de irradiação solar que está recebendo.

Durante o inverno, as noites são tanto mais longas quanto mais o Sol se afasta da linha do Equador. É esse afastamento que faz as temperaturas diminuírem. Já durante o verão, os dias são tanto mais longos quanto mais o Sol se aproxima da linha do Equador e dos trópicos. Por isso, as temperaturas se elevam. No outono e na primavera, os dias e as noites têm a mesma duração.

Equinócio

No dia 21 de março, os raios solares incidem perpendicularmente sobre a linha do Equador, tendo o dia e a noite a mesma duração na maior parte dos lugares da Terra. Daí o nome "equinócio" (noites iguais aos dias). Nesse dia, no hemisfério norte, é o equinócio de primavera - e no hemisfério sul, o equinócio de outono.

No dia 23 de setembro, ocorre o contrário: é o equinócio de primavera no hemisfério sul - e o equinócio de outono no hemisfério norte.

Solstício

Os solstícios ocorrem nos dias 21 de junho e 21 de dezembro. No dia 21 de junho, os raios solares incidem perpendicularmente sobre o trópico de Câncer, situado a 23^o 27^, 30^,,, no hemisfério norte. Nesse momento ocorre o solstício de verão nesse hemisfério. É o dia mais longo e a noite mais curta do ano, que marcam o início do verão. Enquanto isto, no hemisfério sul, acontece o solstício de inverno, com a noite mais longa do ano, marcando o início da estação fria.

Já no dia 21 de dezembro os raios solares estão exatamente perpendiculares ao trópico de Capricórnio, situado a 23^o 27^, 30^,,, no hemisfério sul. É o solstício de verão no hemisfério sul. Nesse dia, a parte sul do planeta está recebendo maior quantidade de luz solar que a parte norte, propiciando o dia mais longo do ano e o início do verão. No hemisfério norte, acontece a noite mais longa do ano. É o início do inverno.

Vale ressaltar que as datas utilizadas na determinação do começo e do final de cada estação do ano (21/3; 21/6; 23/9; 21/12) são convencionais. Foram selecionadas para efeito prático, pois, na verdade, a interferência de diversos fatores tende a alterar esses dias, para mais ou para menos, a cada determinado período de tempo.

A estação se inicia, verdadeiramente, quando o planeta Terra e o Sol estão numa posição em que os raios solares incidem perpendicularmente a linha do Equador (primavera e outono) ou a um dos trópicos (verão e inverno).

·  Como o ano sideral, ou o tempo real do movimento de translação, é de 365 dias e 6 horas, a cada quatro anos temos um ano de 366 dias, que é chamado ano bissexto.

·  Na astronomia, solstício (do latim sistere, que não se mexe) é o momento em que o Sol, durante seu movimento aparente na esfera celeste, atinge a maior declinação em latitude, medida a partir da linha do equador. Os solstícios ocorrem duas vezes por ano: em dezembro e em junho. O dia e hora exatos variam de um ano para outro. Quando ocorre no verão significa que a duração do dia é a mais longa do ano. Analogamente, quando ocorre no inverno, significa que a duração da noite é a mais longa do ano.

·  No hemisfério norte o solstício de verão ocorre por volta do dia 21 de junho e o solstício de inverno por volta do dia 21 de dezembro. Estas datas marcam o início das respectivas estações do ano neste hemisfério. Já no hemisfério sul, o fenômeno é simétrico: o solstício de verão ocorre em dezembro e o solstício de inverno ocorre em junho. Os momentos exatos dos solstícios, que também marcam as mudanças de estação, são obtidos por cálculos de astronomia.

PROFESSORA ROSANE SANTOS