Material Estudos Autônomos NÍVEL 3 (6º ao 9º ano)

DISCIPLINA: Olimpíada Brasileira de Astronomia e Astronáutica
ES
CO
NATUREZA DA ATIVIDADE: Estudos Autônomos
LA
SÉRIE: Nível 3 (6º ao 9º ano E.F.)
HISTÓRIA DA ASTRONOMIA:
“A curiosidade de saber quem somos, de conhecer nossa origem, a origem do mundo,
nasceu quando o primeiro homem olhou para o céu e se viu só...”. (Marcelo Gleiser –
Poeira das Estrelas). O movimento dos astros e sua aparência, os fenômenos
celestes, sempre encantaram e faziam, e ainda fazem o homem pensar sobre sua
origem, de quê e como as coisas são feitas, o porquê e como de tudo que existe.
Calendários foram elaborados, com base nos movimentos do Sol e da Lua, para
atender às necessidades do homem de controlar suas atividades. Os chineses, árabes
e egípcios, deixaram grandes contribuições com suas observações e registros, já que
dependiam da agricultura, os povos antigos se utilizavam do estudo do movimento dos
astros, principalmente do Sol, como guia para prever as estações e períodos de secas
e cheias, essenciais para a atividade agrícola. Assim foram criadas as constelações,
como guia referencial. Como as antigas civilizações desconheciam muitos fenômenos
naturais, tanto na Terra como nos céus, utilizavam a religião para explicá-los à sua
maneira. Portanto era natural associar as constelações e astros à religião. No antigo
Egito, o Sol era adorado como Deus. Assim, as constelações receberam nomes e
histórias compatíveis com a religião, que chamamos “Mitologia”. Também foram dados
nomes aos planetas conhecidos na antiguidade, segundo a mitologia de cada povo.
Os nomes dos planetas que foram adotados e que perduram até hoje, Mercúrio,
Vênus, Marte, Júpiter e Saturno (os demais planetas têm brilho muito fraco para
observação sem instrumento), são os dados pela mitologia romana. Monumentos
foram erguidos para demarcar o movimento dos astros ao longo do ano (chamados
círculos megalíticos), sendo exemplo notável Stonehenge (foto abaixo). O auge da
Astronomia na antiguidade se deu com os gregos, a partir do século VI a.C. O estudo
do movimento dos astros também tinha fins astrológicos, ou seja, o de tentar predizer
acontecimentos futuros.
STONEHENGE
DEFINIÇÕES – ASTRONOMIA x ASTROLOGIA:
A Astronomia é a ciência que estuda a constituição, forma, posição e movimentos dos
astros. A Astronomia é considerada a “mãe das ciências”, já que todas as outras foram
criadas para atender aos questionamentos gerados por ela. É graças à Astronomia
que a matemática, geometria, física e química, além de outros estudos, foram
desenvolvidas. Muita gente ainda confunde Astronomia com Astrologia. A Astrologia
é uma antiga crença que propõe prever a conduta moral e o destino dos homens, com
base na posição dos astros. Deixando bem claro, a Astrologia é simples adivinhação,
sem qualquer comprovação científica. Esta confusão é até compreensível por dois
motivos básicos: primeiro porque a Astrologia nasceu antes da Astronomia e também
acompanha o movimento dos astros no céu; segundo porque se houve falar muito
mais sobre Astrologia que de Astronomia, bastando dizer que todos os jornais,
diariamente, publicam o Horóscopo, mas raramente publicam matéria sobre
Astronomia. O Horóscopo é um conjunto de previsões astrológicas, feito com base no
movimento do Sol, Lua e planetas, ao longo de uma faixa no céu, conhecida como
Zodíaco, que é o caminho do Sol durante o ano por entre as estrelas. O Zodíaco possui
12 constelações, chamadas Constelações Zodiacais, que são aquelas que
determinam o signo de uma pessoa, conforme a posição do Sol em sua data de
nascimento. É verdade que Astronomia e Astrologia estiverem por muito tempo
ligadas, e a Astronomia herdou algumas coisas da Astrologia. Faremos no próximo
slide um estudo mais aprofundado deste assunto para um entendimento melhor.
Algumas coisas serão repetidas para auxiliar a fixação.
ASTRONOMIA
É ciência
ASTROLOGIA
É crença popular
COLOMBO E A DESCOBERTA DA AMÉRICA – IMPORTÂNCIA DA NAVEGAÇÃO
Na antiguidade o mundo se resumia nos três continentes: África, Europa e Ásia. Eles
seriam circundados por um oceano mundial. Não existiam outras terras conhecidas. É
natural de o homem aceitar como existente apenas aquilo que ele vê. Os fenícios e
egípcios, em aproximadamente 600 a.C., iniciaram a circunavegação do continente
africano, ou seja, navegaram contornando a costa do continente, mas sem se
aventurar em mar aberto, pois como pensavam não haver outras terras além-mar,
seria uma viajem inúteis e que poderia levá-los à morte, perdidos no oceano. Há cerca
de 2000 anos, os polinésios contornaram as ilhas da polinésia, ao sul do continente
asiático. Na antiga Grécia, o mar Mediterrâneo era navegado por muitas embarcações.
O comércio marítimo estava eu seu auge e Alexandria era o maior porto marítimo do
mundo. Em Alexandria havia um grego de nome Erastóstenes, um grande astrônomo
e filósofo. Erastóstenes foi o primeiro a calcular o tamanho real da circunferência da
Terra. Após os cálculos de Erastóstenes do tamanho da Terra, ficou claro que sua
esfericidade permitiria uma circunavegação do globo, ou seja, dar uma volta completa
ao mundo, navegando pelo oceano. Muitos navegadores devem ter sido tentados a
se aventurar em mar aberto, partindo do Mar Mediterrâneo em direção oeste, até
retornar, graças à esfericidade do planeta, despontando a leste na costa da Ásia, mas
foram desencorajados pelo simples motivo de que seria uma viajem extremamente
longa e as embarcações não tinham espaço para grandes quantidades de alimento e
água, que acabariam antes da metade do caminho. Cristóvão Colombo, 18 séculos
depois, ficou tão fascinado pela ideia de circunavegar a Terra que deu início ao que
ele chamou de “empreendimento das índias”, tomando por base os cálculos de
Erastóstenes. Mas Colombo sabia que se os cálculos de Erastóstenes estivessem
corretos, sua viajem não seria possível tal a distância. Então resolveu considerar a
Terra um pouco menor, para sua conveniência, empreendendo assim sua viajem. Em
1492 Colombo descobre a “América”, nome dado em homenagem a seu amigo,
também navegador, Américo Vespúcio. Sua intenção não era descobrir novas terras,
mas circundar o globo pelo mar. Por sorte a América estava no meio do caminho, do
contrário suas provisões acabariam e os navegadores morreriam de fome e sede no
caminho, uma vez que os cálculos de Erastóstenes estavam certos, e os de Colombo
errados. Pouco depois, em 1500, seguindo os passos de Colombo, Pedro Álvares
Cabral descobre o Brasil. Um grande navegador após Colombo foi Magalhães, que
elaborou mapas celestes mostrando o céu como era visto mais ao sul, até então
desconhecido. A navegação teve importância fundamental para o desenvolvimento da
Astronomia, pois o Sol durante o dia e as estrelas à noite eram seus guias.
KEPLER E GALILEU – DOIS GÊNIOS:
Johannes Kepler (1571/1630) publica em 1596 (então com apenas 25 anos) sua 1ª
obra “O mistério cosmográfico”, onde além de defender o sistema Copernicano,
propõe ser a luz do Sol que impulsiona os planetas em seu movimento orbital.
Em 1600 foi trabalhar com o astrônomo dinamarquês Tycho Brahe (1546/1601). Brahe
era obcecado pela precisão e tinha os mais precisos instrumentos. Das anotações do
movimento de Marte cedidas por Tycho Brahe, Kepler deduziu suas 3 leis do
movimento planetário, conhecidas como as 3 leis de Kepler.
Outro entusiasta do sistema heliocêntrico, o Italiano Galileu Galilei (1564/1642), estava
sempre disposto ao debate com os opositores, o que lhe rendeu grande perseguição
por parte da Igreja. Ao saber da invenção da luneta por um óptico holandês, fabricou
sua própria, sendo o primeiro a apontar um instrumento óptico para o céu em 1609.
Foi então que Galileu fez as descobertas que revolucionaram a Astronomia:
• as fases de Vênus; • os 4 maiores satélites de Júpiter;
• o relevo lunar, com suas crateras e montanhas; • os anéis de Saturno;
• as estrelas da Via Láctea;
• as manchas solares.
Todas estas descobertas punham por terra os conceitos Aristotélicos, considerados
dogmas pela Igreja, mas ainda assim foi obrigado a negar suas ideias, sob pena de
morte. Com relação a Galileu, dois enganos são normalmente cometidos:
1º Galileu não inventou a luneta. Seu mérito foi aperfeiçoá-la e usá-la para estudar os
céus.
2º Galileu fez suas descobertas telescópicas com início no ano de 1609. O ano de 1610
quase sempre referenciado pela literatura, foi o ano da publicação de suas
descobertas, na obra “Siderius Nuncius” (Mensageiro das Estrelas”). Galileu também
fez importantes descobertas sobre o movimento, após fazer experiências com o
pêndulo e pesos em queda. Estas experiências do mestre Italiano serviram de
referência para Isaac Newton.
ISAAC NEWTON – FORÇA E MOVIMENTO:
Até então, mesmo com as leis do movimento planetário de Kepler e as fantásticas
descobertas de Galileu, as forças que regiam os movimentos não eram
compreendidas. Não se sabia o motivo pelo qual uma pedra caía, e imaginava-se que
tudo relativo aos céus era diferente da Terra. O céu era perfeito e imutável, enquanto
a Terra era imperfeita.
O inglês Isaac Newton (1564/1642), desde cedo dedicado aos estudos, leu avidamente
as obras de Kepler e Galileu. Era particularmente interessado em desvendar os
mistérios do movimento, tanto na Terra quanto nos céus. Queria não só demonstrar
as forças que regiam os movimentos, mas também medi-las e formular equações
matemáticas aplicáveis. A célebre história da maçã que teria caído em sua cabeça lhe
acendeu a ideia de que a força que fez a maçã cair era a mesma que mantinha a Lua
em órbita.
Em 1684, em visita à Universidade de Cambridge onde Newton lecionava, o estudioso
de cometas Edmond Halley pediu a Newton que demonstra-se matematicamente as
órbitas dos planetas considerando que a força do Sol diminuía com o quadrado da
distância. Daí surgiu a obra que revolucionou a ciência: “Princípios matemáticos da
filosofia natural”. Nesta obra Newton formula as 3 leis do movimento:
1 ª lei – Um corpo em movimento inercial tende a permanecer neste movimento ao
menos que seja perturbado por algum agente.
O movimento inercial, ou inércia, é bem exemplificado pela força que nos impulsiona
para a frente quando o ônibus em que estamos freia.
2 ª lei – F = m . A (força é igual à massa vezes aceleração).
É a fórmula matemática que resume os conceitos de força e movimento.
3 ª lei – Toda ação resulta em uma reação igual e contrária. Este princípio é o que
impulsiona os foguetes.
ALBERT EINSTEIN E A RELATIVIDADE GERAL:
O passo seguinte que revolucionou a Física e a Astronomia foi dado por Albert
Einstein (1879/1955). Em 1905 ele propôs que a luz, imaginada apenas como uma
onda, era formada por pacotes de partículas, que receberam a denominação de
fótons. Também deduziu que a energia dos fótons estava diretamente relacionada à
frequência da onda. Esta sua teoria sobre a luz, comprovada em 1915 e denominada
efeito fotoelétrico, rendeu-lhe o Prêmio Nobel em 1921.
Também desde 1905 Einstein já apresentava sua “Teoria da Relatividade Geral”,
entretanto ainda em desenvolvimento. Sua Teoria da Relatividade, após ser revisada,
foi oficialmente proposta em 1916, mas sua comprovação não seria fácil. O próprio
Einstein indicou o meio de comprová-la. Segundo sua Teoria, um raio de luz passando
próximo ao Sol seria desviado pela curvatura do espaço provocada pela gravidade do
Sol. Um eclipse total do Sol forneceria o único meio de medir o desvio da luz de uma
estrela passando próxima ao Sol.
Algumas tentativas foram feitas, sem sucesso, principalmente por causa das
dificuldades geradas pela 1º Grande Guerra. Apenas em 1919, quando as
observações feitas de um eclipse total do Sol na cidade de Sobral no Ceará,
juntamente com outras, conseguiu-se fazer as medições que comprovaram a Teoria
da Relatividade.
Um fato curioso pouco sabido sobre a mais famosa foto de Einstein com a língua para
fora (que não é a foto a baixo, obviamente), é que ela foi tirada em seu aniversário de
72 anos, quando os fotógrafos perseguiam o gênio que não queria ser fotografado.
Quando não teve jeito, Einstein resolveu fazer à careta imaginando que assim não
publicariam sua foto. O gênio cometeu seu grande engano.
O UNIVERSO – CONHECIMENTO BÁSICO
O Universo é composto de vários sistemas, distribuídos segundo uma hierarquia de
dependência gravitacional. É interessante como os sistemas se assemelham,
variando somente o número de componentes e o tamanho de cada um. Assim, os
satélites ou luas giram em torno de seus planetas, que por sua vez giram em torno de
uma estrela. As estrelas formam uma galáxia, girando em torno do centro dela.
Também as galáxias se organizam formando um grupo de galáxias.
NOÇÕES GERAIS SOBRE TAMANHO:
Quando falamos em tamanho, queremos dizer de forma simples a largura de um objeto.
O Universo possui uma grande variedade de objetos, ou corpos celestes, igualmente
com uma grande variedade de tamanhos. Comecemos com o tamanho da própria
Terra, cuja largura no equador é de 12.756 km. A largura de um objeto é chamada
“diâmetro”. Ao lado comparamos o tamanho da Terra com o da Lua. Como o diâmetro
da Terra é de 12.756 km e o da Lua é de 3.476 km, concluímos que a Terra é
aproximadamente 3 vezes maior que a Lua.
Já o nosso Sol, mesmo sendo uma estrela pequena, é bem grande se comparado aos
planetas. Ele é 109 vezes maior que a Terra.
Em Astronomia, muitas vezes tratamos como objetos o que na verdade é um conjunto
de objetos, formando um sistema. É o caso do Sistema Solar, que reúne vários
objetos. Quando queremos dizer qual o tamanho de um sistema, utilizamos a distância
entre os objetos mais afastados. Imaginemos o Sistema Solar como uma bandeja
redonda, dentro da qual há várias pedras de tamanhos diferentes. Posicionemos uma
pedra em uma extremidade da bandeja e outra na extremidade oposta. Poderemos
dizer que o tamanho, ou diâmetro, da bandeja é igual à distância entre estas pedras
mais afastadas. Portanto, para dizermos o tamanho de qualquer sistema no Universo,
como as galáxias, precisamos antes aprender como lidar com as distâncias no
Universo.
DISTÂNCIAS NO UNIVERSO:
Na Terra estamos acostumados a medir as distâncias menores em metros e as maiores
em quilômetros. No espaço as distâncias são tão grandes, que para expressá-las nas
unidades conhecidas, muitos zeros teriam de ser adicionados. Assim é que, como
sabemos a distância média da Terra ao Sol é de 149.600.000 quilômetros. E o Sol é
apenas nosso vizinho. Para eliminar este inconveniente de colocar muitos zeros em
um número, os astrônomos criaram novas unidades para medir as distâncias no
espaço. São elas:
1)
Unidade Astronômica – U.A, equivale à distância média da Terra ao Sol =
149.600.000km. É utilizada normalmente apenas para corpos do Sistema Solar, pois
entre as estrelas, as distâncias são infinitamente menores.
2)
Ano-Luz – A.L. equivale à distância que a luz percorre em um ano, viajando a
velocidade de 300.000 quilômetros por segundo. 1 Ano-Luz equivale a
9.461.000.000.000 de quilômetros. Para distâncias mais próximas, pode-se referir a
dias-luz, minutos-luz e segundos - luz, de forma que 1 segundo - luz é igual a 300.000
km.
3)
Parsec – Psc a origem desta unidade de distância é um pouco complicada para
entendermos por agora. Ela é pouco usada, sendo a preferência dos astrônomos a
utilização do Ano Luz. 1 Parsec = 3,26 A.L.
O UNIVERSO – CONHECIMENTO BÁSICO
O Universo é composto de vários sistemas, distribuídos segundo uma hierarquia de
dependência gravitacional. É interessante como os sistemas se assemelham,
variando somente o número de componentes e o tamanho de cada um. Assim, os
satélites ou luas giram em torno de seus planetas, que por sua vez giram em torno de
uma estrela. As estrelas formam uma galáxia, girando em torno do centro dela.
Também as galáxias se organizam formando um grupo de galáxias.
FORMAÇÃO E IDADE DO UNIVERSO: A teoria de como o Universo foi criada, é a
Teoria do Big Bang (que significa grande explosão). Esta teoria foi cientificamente
comprovada. A partir do Big Bang, o Universo se expandiu e formou as estrelas e
galáxias. O Big Bang ocorreu há 13,7 bilhões de anos, sendo esta, portanto a idade
do Universo.
TAMANHO, MASSA E GRAVIDADE:
É claro que os corpos celestes têm tamanhos muito diferentes. Enquanto uns são
minúsculos, outros são enormes. Chamamos massa à quantidade de matéria que um
objeto possui, e a gravidade é produzida pela massa de um objeto. Quanto mais
massa, maior é à força de gravidade do objeto. Mas apesar de os objetos maiores
terem normalmente mais massa, isso não é regra, pois corpos de mesmo tamanho
podem ter massas diferentes, devido à sua constituição. Os gases, por exemplo, são
bem mais leves que a rocha. Imagine uma garrafa cheia de ar e outra cheia de areia.
A última pesará mais, sem que a garrafa seja maior. Também é importante dizer que
o peso é simplesmente o efeito da força de gravidade atuando sobre o objeto. A força
de gravidade, aquela mesma que faz uma pedra cair quando jogada para o alto,
diminui conforme a distância aumenta. Na verdade ela é inversamente proporcional
ao quadrado da distância. Traduzindo isto em números fáceis de compreender, em
um corpo 2 vezes mais distante que outro, a força da gravidade será 2² = 4 vezes
menor. É à força de gravidade do Sol que mantém os planetas girando ao seu redor.
CONCEITOS BÁSICOS:
PLANETAS:
Os planetas são corpos rochosos ou gasosos, de forma esférica, porém de pequeno
tamanho comparados à estrela em torno da qual giram por força da gravidade da
mesma. Possuem características muito diferenciadas, quanto ao tamanho,
constituição, movimentos, etc. Os planetas podem ou não possuir satélites ou luas
girando ao seu redor.
A Terra, 3º planeta do Sistema Solar
GALÁXIAS:
As galáxias são impressionantes e belos objetos, normalmente em forma de discos
espiralados e de grandes dimensões. As galáxias são formadas por bilhões, ou
centenas de bilhões de estrelas, conforme seu tamanho, além de gases e poeira. As
estrelas giram em torno do centro da galáxia a que pertencem. A nossa galáxia, a Via
Láctea, tem a forma semelhante à da vista na foto ao lado, e possuem estimadamente
quase 200 bilhões de estrelas.
O Universo visível possui cerca de 100 bilhões de galáxias, ou mais.
EXPANSÃO DO UNIVERSO:
Depois da Teoria da Relatividade de Einstein, modelos foram propostos para a forma
do Universo. Mas a principal questão era se ele era estático, se expandia, ou se
contraía. Isto é chamado “Modelo Cosmológico”.
Na verdade foi apenas em 1924, quando o astrônomo americano Edwin Hubble
observava o céu com o maior telescópio da época, descobriu-se que alguns objetos
nebulosos eram galáxias distantes, semelhantes à Via-Láctea. Pensava-se antes que
podiam ser objetos pequenos dentro da nossa Galáxia, que representava todo o
Universo conhecido.
Hubble, continuando suas observações, iniciou a medição da distancia das galáxias
com base no estudo do espectro luminoso delas. Descobriu então que, além de elas
estarem muito distantes, estavam se afastando umas das outras, com as mais
distantes se afastando em maior velocidade. Foi a descoberta da “Expansão do
Universo”.
O SISTEMA SOLAR
No Sistema Solar, que é apenas um entre infinitos sistemas no Universo, há o astro
regente, o Sol, que é uma estrela, seguido por 8 planetas e seus respectivos satélites,
3 planetas anões, milhares de asteroides, cometas e poeira interplanetária.
Galáxia espiral do Centauro
AGLOMERADOS DE GALÁXIAS:
As galáxias também se agrupam em “Aglomerados de Galáxias”. Um aglomerado pode
conter dezenas ou até mesmo centenas de galáxias, girando em torno de um centro
de gravidade comum. A própria Via-Láctea pertence à um pequeno aglomerado de
galáxias, denominado “Grupo Local”, que contem 19 galáxias. A galáxia de
Andrômeda é a maior componente do nosso Grupo Local, seguida em tamanho pela
Via-Láctea e pela galáxia do Triângulo. As Nuvens de Magalhães, pequenas galáxias
irregulares mostradas no slide anterior, como satélites da nossa Galáxia, também
pertencem ao Grupo Local. Em um aglomerado, é natural que uma galáxia se
aproxime tanto de outra que ambas colidem, com a galáxia maior absorvendo a menor,
gerando uma só galáxia modificada. Estas interações entre galáxias acontecem com
frequência, e num futuro distante a grande galáxia de Andrômeda colidirá com a ViaLáctea.
Podemos considerar um planeta, juntamente com seu satélite, um sub - sistema, no
qual os satélites, por terem tamanho e massa menor que o planeta, giram em torno
dele por força da gravidade.
A Lua gira em torno da Terra porque tem menos massa que ela, pelo mesmo motivo
que a Terra gira em torno do Sol.
Os planetas são, depois do Sol, os maiores e mais importantes corpos do nosso
Sistema, com características individuais que serão estudadas depois. Os asteroides
são objetos bem menores que os planetas, mas que giram livremente em torno do Sol,
a maioria numa faixa situada entre Marte e Júpiter, denominada “cinturão de
asteroides”. Eles são grandes blocos de rocha, mas de formato irregular parecendo
uma batata, diferentemente dos planetas que possuem forma esférica. Está
comprovado que um asteroide colidiu com a Terra há 65 milhões de anos, extinguindo
grande parte da vida no planeta, inclusive os dinossauros. Já os cometas são blocos
de rocha envoltos em gelo, isto porque circulam o Sol em grandes distâncias, sendo
sua superfície gelada. O aspecto conhecido dos cometas com sua cauda, como na
foto ao lado, só aparece quando este se aproxima do Sol, o qual esquenta o material
da superfície do cometa, criando a calda. Quando o cometa está distante do Sol as
baixas temperaturas não permitem a criação da cauda. A órbita dos cometas é
bastante alongada, e eles retornam à proximidade do Sol de tempos em tempos. O
mais famoso dos cometas, o Halley, tem um período de 76 anos. Sua última passagem
foi em 1986 e sua próxima passagem será em 2062.
OS PLANETAS ANÕES:
Por quê inventaram planeta anão?
Esta é uma explicação um pouco comprida, e que também envolve outros objetos do
Sistema Solar, como os asteroides e o planeta Netuno.
São três os planetas anões: Plutão, Éris e Ceres. Novos poderão ser descobertos
futuramente. A figura ao lado compara o tamanho dos planetas anões com os maiores
satélites do Sistema Solar. Abaixo na figura há uma tarja indicando o diâmetro em
quilômetros de cada objeto. Note que a nossa Lua, que não é a maior do sistema,
ainda é maior que todos os três planetas anões.
MOVIMENTO DIURNO (ROTAÇÃO):
O primeiro movimento observado desde o homem primitivo, e que levou-nos a pensar
como funciona o Universo e as coisas que nos cercam. Trata-se do “Movimento
Diurno”, como o próprio nome já diz o movimento que produz o dia. Sabemos que na
verdade este movimento dos astros (do Sol, Lua, planetas e estrelas) nascendo no
leste e se pondo no oeste, é resultado do giro da Terra sobre seu próprio eixo, e
denomina-se “rotação”. Este eixo, imaginário é claro, chama-se “eixo de rotação”. Vale
explicar desde já que o movimento próprio dos planetas e da Lua, em relação às
estrelas, é no sentido oposto, de oeste para leste, que não dependem da rotação. É
preciso também tomar o seguinte cuidado: a palavra “dia” é usada tanto para designar
o período de iluminação solar quanto o giro completo sobre o eixo, que compreende
o dia e a noite. As extremidades do eixo de rotação determinam os polos Norte e Sul,
como mostra a figura à direita. Repare que o eixo é inclinado. Sua inclinação é de
23,5° em relação à vertical. O movimento de rotação não é exclusivo da Terra, mas
comum a todos os astros, diferenciado pela velocidade. Assim, cada astro tem sua
própria velocidade de rotação, completando o giro em mais ou menor tempo. Este
tempo é chamado “período de rotação”, e para a Terra ele é de 23 horas e 56 minutos.
Isso mesmo! O tempo de 24 horas que chamamos dia é o giro da Terra com o Sol em
referência, em outras palavras é o tempo entre dois nascimentos consecutivos do Sol.
Mas o tempo real em que a Terra completa o giro de 360º sobre o seu eixo (rotação)
é contado em relação às estrelas, sendo 4 minutos mais curto que às 24 horas. Isto
pode ser constatado por uma observação simples: de uma noite para a outra toda
estrela nasce 4 minutos mais cedo.
MOVIMENTO DE TRANSLAÇÃO:
Além do movimento de rotação, a Terra possui outro movimento, que é o de
“translação”. O movimento de translação é o giro da Terra em torno do Sol. O tempo
determinado por este giro é o que denominamos de “ano”, com duração de 365,25
dias. Este movimento é feito em uma trajetória imaginária chamada “órbita” A órbita
da Terra é feita em um plano, também imaginário, denominado “eclíptica”. É como
desenharmos um círculo em uma folha de papel. O círculo representa a órbita, e a
folha representa a eclíptica. O movimento de translação é também chamado em
Astronomia de “revolução”, sendo este termo utilizado para descrever o movimento de
qualquer astro em torno de outro, não apenas do Sol. Por exemplo: a Lua gira em
torno da Terra, ou seja, faz uma revolução em torno da Terra.
PERIÉLIO E AFÉLIO:
As órbitas não são círculos perfeitos, mas elipses, conforme comprovado por Johannes
Kepler. Outra característica das órbitas é a “excentricidade”, palavra que significa
deslocado do centro. Isto porque o Sol não ocupa o centro exato da órbita, mas fica
bem próximo dele, em um ponto denominado “foco”. Toda órbita tem dois focos,
opostos em relação ao centro, mas o Sol ocupa apenas um deles. Por conta da
excentricidade, todo planeta tem um ponto da órbita onde ele fica mais próximo do Sol
e outro ponto do lado oposto mais distante. Estes pontos recebem o nome de “Periélio”
e “Afélio”, respectivamente. A figura à esquerda ilustra o Periélio e o Afélio da Terra,
com a respectiva distância ao Sol. Mede-se a excentricidade dividindo-se a distância
do Sol ao centro pela distância média da órbita. Vamos exercitar calculando a
excentricidade da Terra: vamos arredondar os números para facilitar, lembrando que
eles são em milhões de quilômetros. A distância média da Terra ao Sol (conseguida
dividindo-se por 2 a soma da maior com a menor distancia) é igual a 149,5. No periélio
a Terra está 2,5 mais próxima. Dividindo 2,5 por 149,5 temos 0,0167, número que
representa a excentricidade da Terra.
AS ESTAÇÕES DO ANO:
A translação combinada com a inclinação do eixo de rotação causa as “Estações do
Ano”, que passaremos a estudar agora. A figura a baixo mostra a Terra em 4 posições
diferentes em sua órbita. Repare que o eixo de rotação da Terra aponta para a mesma
direção no espaço, independente de onde a Terra estiver. Na posição mais à esquerda
o polo sul aponta mais na direção do Sol, condição que se inverte na posição à direita,
com o polo norte apontando mais para o Sol. Note que a linha que divide a parte
iluminada da Terra (em amarelo, onde é dia) com a parte não iluminada (em cinza,
onde é noite), não coincide com o eixo de rotação, devido à já esclarecida inclinação
do eixo em 23,5°.
Na posição mais à esquerda, o polo sul está iluminado, e o polo norte não. Assim, o
hemisfério sul recebe mais luz do Sol, ao contrário do norte. É quando o Verão começa
para o nosso hemisfério, em Dezembro. Passados 6 meses, a Terra estará do outro
lado da órbita (lado direito), agora com o hemisfério norte recebendo maior parte da
luz solar, quando será verão para o hemisfério norte e Inverno para o sul. Nas posições
intermediárias ambas os hemisférios recebem a mesma quantidade de iluminação,
dando origem às outras estações, Primavera e Outono. No verão os dias são mais
longos e as noites mais curtas, invertendo-se no inverno, com noites mais longas e
dias mais curtos. No outono e na primavera tanto o dia quanto a noite têm a mesma
duração.
POSICIONAMENTO - COORDENADAS – PONTOS CARDEAIS:
Da necessidade de posicionamento e referência, o homem criou duas coisas que
estudamos em Geografia: os pontos cardeais e o sistema de coordenadas
geográficas, de que trata a cartografia. A cartografia não apenas fornece o sistema de
coordenadas para posicionamento como também elabora mapas representativos da
superfície desejada. Quando queremos localizar algo distante no globo terrestre, não
basta perguntarmos para que lado fica. Precisamos de uma referência precisa, ou
ficaremos perdidos.
Nos pontos cardeais temos que as extremidades ou pontas do eixo de rotação
determinam os polos Norte e Sul. Ora, se a Terra gira, em dado momento o Sol
aparecerá em algum ponto, e este ponto é o Leste. Completado meio giro da Terra, o
Sol terá cruzado o céu e estará se pondo do lado oposto, que é o Oeste. Fica claro
que a linha Norte-Sul é perpendicular (em ângulo de 90°) à linha Leste-Oeste. Estes
são os 4 pontos cardeais e são representados por suas siglas em português: N-S-LO.
A latitude representa a distância em que algo (uma cidade, por exemplo) está do
equador, sendo contada em graus. Partindo do equador, considerado na latitude zero,
um viajante subindo na direção norte estará aumentando sua latitude até chegar ao
máximo de 90º de latitude, situada exatamente no polo norte. Já descendo do equador
em direção ao polo sul, a latitude recebe o sinal de – (menos), até -90°. Mas apenas
a latitude não é suficiente para posicionar um ponto do globo terrestre, pois ela indica
só à distância em graus do equador, de forma que ao redor do globo, o mesmo círculo
de latitude é composto de vários pontos. Então precisamos utilizar também a
longitude. Mas se na latitude temos o equador como referencial para início da
contagem, e para a longitude? Definiu-se então um o meridiano zero como sendo o
que passa pela cidade de Greenwich, na Inglaterra, chamado “Meridiano de
Greenwich”.
A longitude, porém é contada em horas, não em graus, sendo positiva a leste de
Greenwich e negativa a oeste. Como padrão, espaçamos os meridianos em gomos de
uma hora, sendo no total 12 horas a leste de Greenwich e mais 12 horas a oeste. Por
esta razão os meridianos são também conhecidos como “fusos horários”. Esta divisão
fusos horários nos permite dizer a diferença em horas de um país para o outro. O
Brasil, como é um país muito extenso, está contido em vários fusos horários, sendo o
que passa em Brasília o referencial para o nosso país, que é o fuso de -3h (menos 3
horas). Uma curiosidade interessante é que em relação ao Brasil, o Japão tem uma
diferença de 12 horas, de forma que quando aqui é meio dia, lá é meia noite, e viceversa.
A figura acima é um mapa do mundo, mostrando os paralelos de latitude espaçados a
cada 20°, e os meridianos de longitude espaçados a cada 40°. Os mapas mais
precisos, como os que mostram apenas um continente, por exemplo, costumam
apresentar menores espaçamentos dos paralelos e meridianos.
Consulte seu livro de Geografia e procure alguns mapas que contenham a grade de
paralelos e meridianos.
OS FUSOS HORÁRIOS:
Quando o relógio marca 10 horas da manhã em Ipatinga, são 10 horas da noite em
Tóquio, no Japão. Ou seja, enquanto a gente estuda e trabalha lá do outro lado do
mundo, as pessoas se preparam para dormir e vice-versa. Tudo isso acontece porque
estamos em partes diferentes do planeta que recebem luz do Sol em horários diversos.
Para facilitar o comércio e a navegação e evitar confusões com as diferenças entre as
várias regiões do mundo, foi estabelecido um padrão internacional para contagem das
horas. Para completar uma volta sobre o seu eixo, a Terra leva cerca de 24 horas –
ou um dia. É essa volta que marca a diferença de tempo entre os diversos países.
Enquanto gira, uma parte do globo recebe luz do Sol e a outra fica no escuro. Brasil e
Japão estão exatamente em partes opostas do globo. É por isso que quando é dia
num lugar, é noite no outro. Pelo sistema de fusos horários, a circunferência da Terra
(360º) é dividida pelo número de horas do dia. O resultado são 24 meridianos
longitudinais, cada um com 15º e equivalentes há uma hora. Esses meridianos é que
são chamados fusos horários. Fuso zero é o meridiano de referência ou a longitude 0º
(zero grau) em relação ao quais as horas em todos os lugares do globo são calculadas.
É ele que determina a hora oficial no mundo. Os fusos horários são contados de 0 a
180º para oeste e para leste de Greenwich. Como a Terra gira no sentido oeste-leste,
a cada 15º, partindo de Greenwich para o leste, as horas aumentam e para o oeste,
diminuem. Assim, para saber que horas são em uma determinada cidade é preciso
primeiro saber em que meridiano ela está e se está a leste ou a oeste de Greenwich.
Por exemplo: São Paulo está no fuso 45º oeste. Isso quer dizer que a hora local em
São Paulo será 3 horas a menos que na cidade de inglesa de Londres, por onde passa
o meridiano de Greenwich. Se em Greenwich são 14 horas, em São Paulo serão 11
horas. Isso se não estivermos em horário de verão.
Mas como definir em que ponto do globo muda o dia? A Linha Internacional da Data,
que corta o oceano Pacífico de norte a sul, é a convenção geográfica que estabelece
em que data está cada ponto da Terra. Essa linha é um prolongamento do Meridiano
de Greenwich para o lado oposto do globo – ou seja, 12 horas depois – e corresponde
ao meridiano 180º. Ao atravessá-la, muda-se para o dia anterior (de oeste para leste)
ou para o dia posterior (de leste para oeste).
COORDENADAS CELESTES:
Já sabendo como funciona o sistema de posicionamento para qualquer coisa na
superfície da Terra, vamos voltar nossos olhos para o espaço. Da mesma forma que
na Terra, os astrônomos precisaram inventar um sistema de mapeamento e
coordenadas para posicionamento dos astros. A isto chamamos “cartografia celeste”.
Para facilitar, simplesmente projetou-se na “esfera celeste” o mesmo sistema de
coordenadas terrestres. A esfera celeste é a visão que temos do espaço, a partir da
Terra. É todo o céu que observamos.
Assim, a projeção no céu do equador terrestre forma o “equador celeste”.
Os paralelos de latitude na cartografia celeste recebem o nome de “paralelos de
declinação”. Os meridianos de longitude passam a chamar-se “círculos horários”, e a
longitude recebe o nome de “ascensão reta”, com duas diferenças com relação á
longitude terrestre: é contada em horas, não em graus. Outra, o círculo horário de
referência não é a projeção do meridiano de Greenwich, mas o chamado “ponto
vernal”, que é o ponto no céu onde o Sol cruza com o equador celeste, no início da
primavera para o hemisfério norte.
É importante entender que a visão que se tem do céu muda conforme a latitude e
longitude do observador. Um observador que esteja em baixas latitudes não
conseguirá ver estrelas próximas do polo norte celeste, assim como os que estiverem
em altas latitudes não verão a constelação do Cruzeiro do Sul.
Observe agora a figura a baixo:
Temos um observador posicionado acima do globo terrestre. Entretanto o globo foi
invertido nesta figura, facilitando a compreensão para quem se encontra no hemisfério
sul. Note que o polo sul está acima, nesta figura. Isto também serve para reforçar a
ideia de que no espaço não existe “em cima “e “em baixo”.
Quanto mais baixa a latitude do observador, mais próximo do zênite estará o polo sul
celeste, e vice-versa.
Nesta figura vemos a representação da esfera celeste envolvendo o globo terrestre, e
o movimento anual do Sol sobre a eclíptica, o plano da órbita da Terra (tracejado em
vermelho).
Também observamos o equador celeste, inclinado 23,5º em relação à eclíptica, já
perpendicular ao eixo dos polos, que tem essa inclinação sobre a vertical.
O Sol, em seu caminho ao longo da eclíptica, cruza com o equador celeste em dois
pontos opostos, um no mês de Março no começo do outono no hemisfério sul, outro
em Setembro no começo da primavera.
Em Dezembro, no começo do verão, o Sol estará em sua máxima declinação sul de 23,5º, o oposto ocorrendo em Junho, no começo do inverno, alcançando a máxima
declinação norte de +23,5°.
Agora observe esta figura:
A figura mostra um observador em latitude -45º, ou 45°
de latitude sul. Nesta posição, o polo sul celeste estará 45° acima do horizonte, e
consequentemente à 45° do zênite, para este observador. Caso este observador se
deslocar mais 15º em latitude indo mais para o sul, alcançará a latitude 60° sul, e o
polo sul celeste passará a estar à apenas 90º - 60º = 30º do zênite, e à 60º de altura.
Concluímos então que o zênite de um determinado observador estará sempre à 90º
de altura em relação ao horizonte, e que sua latitude em graus será a mesma altura
do horizonte ao polo mais próximo. Com relação à mudança do observador em
latitude, mantendo sua latitude, ele passará a ver estrelas mais a oeste, se este for o
sentido de sua mudança, ou estrelas mais a leste, caso se desloque neste sentido.
AS DISTÂNCIAS:
Na Terra estamos acostumados a medir as distâncias menores em metros e as maiores
em quilômetros. No espaço as distâncias são tão grandes, que para expressá-las nas
unidades conhecidas, muitos zeros teriam de ser adicionados. Assim é que, a
distância média da Terra ao Sol é de 149.600.000 quilômetros. E o Sol é apenas nosso
vizinho. Para eliminar este inconveniente de colocar muitos zeros em um número, os
astrônomos criaram novas unidades para medir as distâncias no espaço. São elas:
1)
Unidade Astronômica – U.A.
1 Unidade Astronômica – U.A. equivale à distância média da Terra ao Sol =
149.600.000km. É utilizada normalmente apenas para corpos do Sistema Solar, pois
entre as estrelas, as distâncias são infinitamente maiores.
2)
Ano-Luz – A.L.
Equivale à distância que a luz percorre em um ano, viajando a velocidade de 300.000
quilômetros por segundo. 1 Ano-Luz equivale a 9.461.000.000.000 de quilômetros.
Para distâncias mais próximas, pode-se referir a dias-luz, minutos-luz e segundos-luz,
de forma que 1 segundo-luz é igual a 300.000 km.
3)
Parsec – Psc
A origem desta unidade de distância é um pouco complicada para entendermos por
agora. Ela é pouco usada, sendo a preferência dos astrônomos a utilização do Ano
Luz. 1 Parsec = 3,26 A.L.
A TERRA
Situa-se na denominada “zona habitável” do Sistema Solar, devido à distância da
estrela mãe (o Sol) lhe proporcionar temperaturas amenas e capaz de manter a água
em estado líquido, condição essencial para a formação da vida. Vista do espaço,
destacam-se seus vastos oceanos e a calota polar. Igualmente algumas partes
continentais são visíveis. Sua forma é esférica, com o diâmetro equatorial sendo 21
km mais largo que nos polos. É a rotação que provoca esta saliência no equador. A
formação da Terra ocorreu há 4,6 bilhões de anos, através da colisão de blocos
pequenos que foram se aglutinando, formando um único bloco maior. Todos os
planetas foram formados dessa maneira, com o aproveitamento da abundante
quantidade de matéria no disco giratório da “nuvem proto-solar”, que deu origem ao
Sol. Internamente a Terra tem 3 camadas, conforme a figura abaixo. O núcleo central,
formado principalmente por ferro, e uma parte exterior líquida. Em torno do núcleo está
o manto. A crosta terrestre é uma fina camada sólida composta de diversos tipos de
materiais e rochas, sendo uma crosta continental e uma oceânica mais fina. A crosta
abriga a biosfera, com seus oceanos, atmosfera e seres vivos. Como a crosta está
sobre um manto líquido, os continentes se movimentam lentamente durante a história
terrestre, com a chamada “Tectônica de Placas”, responsável pela formação dos
principais acidentes topográficos, como as grandes cadeias de montanhas e vales. As
placas tectônicas são num total de sete. A colisão entre placas tectônicas também é
a origem dos terremotos.
ATMOSFERA E CLIMA:
A força de gravidade da Terra é suficiente para reter uma camada gasosa ao seu redor,
a atmosfera, com centenas de quilômetros de espessura, sendo mais densa nos
primeiros quilômetros junto à superfície e ficando cada vez mais rarefeita com a
altitude. Ela deve ter sido formada originalmente por gases expelidos por antigos
vulcões, e depois modificados sua composição com auxílio das plantas, por exemplo,
que absorvem dióxido de carbono e liberam o Oxigênio. Nossa atmosfera é composta
principalmente pelo gás Nitrogênio (78%) e Oxigênio (21%). O restante 1% é formado
por Argônio e outros gases.
A atmosfera é subdividida em várias camadas, de diferentes espessuras e gradiente
de temperatura, que é a variação de temperatura. Na camada mais baixa, a
Troposfera, onde se concentra por força da gravidade a maior parte dos gases
atmosféricos, ocorrem mudanças contínuas de temperatura, ventos, umidade e
precipitação (chuvas), conhecidas como clima. A razão básica do clima é que a Terra
absorve mais calor no equador que nos polos, produzindo variações de pressão, que
criam um sistema de ventos. Os ventos induzem correntes oceânicas e levam massas
de ar com diferentes temperaturas e graus de umidade a circular pela superfície
terrestre.
As nuvens se concentram na Troposfera, indo até uma altitude de 10 km ou um pouco
mais. Nesta camada a temperatura diminui com a altitude. A partir da Estratosfera já
é possível ver as estrelas sobre o fundo do céu negro. É interessante registrar que o
gradiente de temperatura se inverte de uma camada para outra, assim, na Estratosfera
a temperatura passa a aumentar com a altitude. Os aviões e jatos circulam nestas
duas primeiras camadas. As auroras, causadas pela colisão de partículas
eletricamente carregadas com a alta atmosfera, ocorrem nas últimas camadas, a
Termosfera e a Exosfera. Os ônibus espaciais, em suas missões, circundam a Terra
na Exosfera, em altitudes que ultrapassam os 200 km. A Exosfera, sendo a camada
mais externa, separa a atmosfera do vácuo do espaço, entretanto não há um limite
visível, pois ela vai se tornando gradualmente rarefeita.
A LUA
A Lua, nosso satélite natural, é cerca de 3 vezes menor que a Terra. Adorada desde a
antiguidade pela sua beleza e brilho, até hoje encanta e inspira desde poetas,
namorados e andarilhos. Com o início da era dos telescópios, através de Galileu
Galilei, suas crateras e montanhas foram reveladas, e com os modernos telescópios
atuais, instrumentação, naves e sondas espaciais, conhecemos mais sua superfície
do que o fundo dos oceanos da Terra. Sua distância média é de 384.000 km, variando
para mais ou para menos, sendo os pontos mais e menos próximos chamados Perigeu
e Apogeu. A Lua não possui luz própria, sendo iluminada pelo Sol. Sua superfície
reflete cerca de 7% da luz solar incidente, causando seu brilho, ou luar.
O giro da Lua em torno da Terra se completa em 29,53 dias, quase um mês, quando a
Lua apresenta suas fases, O aspecto visível da Lua, quando observada sem
instrumentos, são as manchas escuras, chamadas mares, pois acreditava-se serem
formados por extensões de água, como na Terra. Receberam nomes próprios, sendo
os principais: Mare Tranquilitatis, Mare Serenitatis, Mare Crisium, Mare Imbrium e
Ocanus Procelarum. As partes claras da Lua, em contraste com os mares, são regiões
montanhosas, e mais acidentadas.
A gravidade da Lua (1/6 da terrestre) é tão fraca que não consegue reter um envoltório
gasoso, ou atmosfera. Um astronauta pesando na Terra 60 quilos, na Lua pesaria
apenas 10 quilos. É por isto que os astronautas conseguem dar grandes saltos quando
caminham nela. É à força de gravidade da Lua, em conjunto com a do Sol, que causa
as marés nos oceanos da Terra. As marés são o movimento para cima (maré alta) e
para baixo (maré baixa) no nível dos oceanos, quando as massas de água são
puxadas pela força de gravidade.
MOVIMENTO E FASES DA LUA:
A Lua gira em torno da Terra, tendo o Sol como referência em um período de 29,53
dias, quase um mês. Aliás, é por isso que os meses do nosso calendário têm em média
30 dias, uma adaptação no calendário lunar com o solar. Uma vez que acompanhamos
esse movimento da Lua observando-a a partir da superfície da Terra, conforme sua
posição, ou ângulo, em relação ao Sol, que a ilumina, vemos determinada porção de
sua superfície iluminada, a que chamamos fase. Este período de revolução da Lua
recebe vários nomes, a saber: revolução sinódica, mês sinódico, mês das fases.
Com a Lua na extremidade direita, ela estará na direção do Sol, entre a Terra e ele,
sendo que a face da Lua voltada para a Terra não está iluminada. Chamamos a esta
fase de Nova. Com o avanço da Lua em sua órbita, uma fina faixa iluminada vai sendo
visível, assumindo a forma da letra “C”. Chamamos isso de crescente côncavo. Mais
adiante, com a Lua em ângulo de 90º em relação ao Sol, vemos metade dela
iluminada. É o quarto crescente. Depois a porção iluminada vai crescendo até
completar toda a face visível da Lua, na fase Cheia. Quando cheia, é a Terra que está
entre o Sol e a Lua. Nesta fase, vemos ela nascer por volta das 18 horas. Então a
porção iluminada começa a diminuir até o quarto minguante, quando novamente
vemos metade de deu disco iluminado. Depois o ciclo das fases se repete.
IMPORTANTE MEMORIZAR:
Cada fase dura aproximadamente sete dias. Na fase Nova, a Lua está entre a Terra o
Sol. Não vemos a Lua nesta fase, pois o Sol estará iluminando a face voltada para ele.
Na Lua Cheia, há o alinhamento Sol – Terra – Lua, com os raios do Sol iluminando
toda a face da Lua voltada para nós. Quando Cheia, a Lua nasce em torno das 18
horas, passa no zênite (ponto mais alto do céu) à meia-noite, e vemos ela se pondo
no horizonte Oeste, pouco antes do Sol nascer. A Lua em quarto crescente é vista
apenas à tarde e princípio da noite; em quarto minguante é vista de madrugada e
manhã. As fases intermediárias chamam-se: crescente côncavo e convexo, minguante
convexo e côncavo, devido ao formato da porção iluminada. Também costumamos
denominar o crescente e o minguante convexos de 1ª giba e 2ª giba, devido à Lua
aparecer em forma gibosa, que é uma forma quase circular.
OS ECLIPSES:
GENERALIDADES SOBRE OS ECLIPSES:
De forma simples, os eclipses constituem uma alteração no aspecto visível do Sol ou
da Lua. Num eclipse total do Sol, este astro brilhante deixa de ser visível pela
interposição exata da Lua entre ele e o observador. Já no eclipse da Lua, nosso
satélite desaparece devido ao bloqueio da luz solar devido à interposição da Terra
entre ela e o Sol. Um eclipse do Sol só pode ocorrer numa Lua Nova, quando nosso
satélite está em alinhamento com o Sol. Entretanto não há eclipse do Sol em toda Lua
Nova, porque a órbita da Lua não coincide com a eclíptica, sendo que ela às vezes
passa um pouco acima ou abaixo dele. A origem do termo eclíptica vem dos eclipses,
pois estes só podem ocorrer quando a Lua cruza este plano. Um eclipse da Lua só
pode ocorrer numa Lua Cheia, mas também não há eclipse da Lua em toda Lua Cheia.
Uma pergunta frequente é: como a Lua consegue encobrir exatamente o Sol, sendo
ela 400 vezes menor que ele? A resposta é uma incrível coincidência. É que a Lua
está estas mesmas 400 vezes mais próxima de nós que o Sol, de forma que o diâmetro
aparente de ambos é quase igual. Também existem os eclipses parciais, tanto do Sol
quanto da Lua, quando o fenômeno não é completo. Os eclipses ocorrem a cada 6
meses, no chamado mês de eclipse, quando há pelo menos dois eclipses, sendo um
do Sol e outro da Lua, separados pelo tempo que a Lua leva para ir da fase nova para
a cheia, ou seja, duas semanas. Portanto, a cada ano temos no mínimo 4 eclipses.
Excepcionalmente podem ocorrer 7 eclipses em um mesmo ano.
O SOL
O Sol é uma estrela como todas as que vemos no céu noturno, porém com
características diferentes entre si. Diz-se que o Sol é uma estrela de 5ª grandeza,
devido ao seu pequeno tamanho. É uma usina nuclear, que através da queima do gás
hidrogênio, seu principal componente, gera luz e calor. Por isso sem ele não haveria
vida. É 109 vezes maior que a Terra. É formado há cerca de 4,6 bilhões de anos,
através da contração de uma gigantesca nuvem de gás e poeira (chamada nebulosa),
até que a temperatura no seu interior atingiu 15 milhões de graus, suficiente para
iniciar o processo chamado fusão termo-nuclear, transformando o gás hidrogênio no
gás hélio, e liberando enormes quantidades de energia, luz e calor a cada segundo.
O Sol ainda possui combustível para mais 6 bilhões de anos. Por isso é uma estrela
de meia vida.
PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS DOS PLANETAS
Os planetas Mercúrio, Vênus, Marte, Júpiter e Saturno eram conhecidos desde a
antiguidade, pois se moviam contra o fundo das estrelas. A palavra planeta vem do
latim e significa errante. Alguns como Vênus e Júpiter possuem um brilho notável. Os
demais planetas não eram conhecidos na antiguidade, pois seu fraco brilho não
permitia sua observação.
MERCÚRIO
O menor planeta do Sistema Solar, e o mais próximo do Sol, é tão pequeno que a maior
lua de Júpiter e de Saturno são maiores que ele. A face de Mercúrio voltada para o
Sol é muito quente, devido à sua proximidade ao Astro Rei. Entretanto seu lado escuro
(quando é noite no planeta) é extremamente frio. Este grande diferencial de
temperatura de muito quente durante o dia e muito frio à noite ocorre com todos os
planetas e luas que não possuem atmosfera, ou quando esta é muito rarefeita. É o
caso de Mercúrio e da nossa Lua. É o corpo do Sistema Solar que possui mais
crateras. Sua superfície árida, ausência de atmosfera, grande diferencial de
temperatura e ausência de água, dão a certeza da impossibilidade de abrigar vida.
VÊNUS
O segundo planeta em ordem de distância do Sol, Vênus tem tamanho pouco menor
que a Terra. Também é conhecido como “Estrela Dalva”, “Estrela Matutina” (visível ao
amanhecer), e “Estrela Vespertina” (visível ao entardecer). Realmente, visto da Terra,
Vênus nunca se afasta muito do Sol. Sua grossa atmosfera, composta principalmente
por CO² (dióxido de carbono), lhe proporciona duas características: o intenso brilho
causado pelo reflexo da luz solar nas densas nuvens, superado apenas pelo do Sol e
da Lua, e altíssima temperatura. O dióxido de carbono é o gás causador do “efeito
estufa”, que mantém o planeta aquecido. Em Vênus há chuvas de ácido sulfúrico. A
atmosfera é tão densa que a observação da superfície do planeta através de
telescópios é impossível. O que se vê é apenas a cobertura de nuvens que giram em
altas velocidades. Sua superfície é muito acidentada, dominada por vulcões. O eixo
de rotação de Vênus tem uma inclinação de 177°. Isto significa que ele gira de cabeça
para baixo, com o polo sul apontando para cima. Outra estranha curiosidade é sua
lenta rotação de 243 dias, ao passo que sua translação se faz em 224,7 dias. Assim
seu dia (efeito da rotação) é maior que seu ano. Ou seja, ele gira mais rápido em torno
do Sol que sobre seu próprio eixo.
MARTE
O terceiro planeta em ordem de distância do Sol, Marte tem metade do tamanho da
Terra. Também é conhecido como “planeta vermelho”, coloração que lhe deu o nome
do deus da guerra, Marte, na mitologia romana. Sua cor vermelha se deve à presença
de óxido de ferro (popularmente conhecido como ferrugem), de que seu solo é
composto. Sua atmosfera, composta principalmente por CO² (dióxido de carbono), é
bem rarefeita. Visto da superfície do planeta, o céu de Marte é rosa. Sua superfície
possui várias crateras, mas o que mais se destaca á o “Valles Marineris”, um imenso
vale, rasgando sua superfície. Fotos de naves espaciais que estudaram o planeta
mostram claramente leitos de rios secos, demonstrando que no passado havia água
líquida ali. Em Marte, grandes tempestades de areia varrem a superfície por longos
períodos. Marte possui o maior vulcão do Sistema Solar, o Mons Olympus com 24 km
de altura. A inclinação de seu eixo de rotação produz estações, porém muito
diferentes das terrestres dadas as condições climáticas. Marte também possui calotas
polares.
A especulação de vida inteligente em Marte deu fama ao nosso planeta vizinho, que
foi o mais estudado até hoje e também o mais visitado por missões espaciais de
pesquisa, algumas pousando na superfície árida. Muitos filmes foram feitos, como
“Guerra dos Mundos”, onde os marcianos invadem a Terra. Sabemos hoje com
certeza não existirem marcianos, talvez apenas vida microscópica ainda a ser
descoberta. A cada dois anos aproximadamente o Planeta Vermelho fica mais próximo
da Terra, quando dizemos que ele está em “oposição”. Nestas ocasiões ele fica mais
brilhante no céu, e sua observação é facilitada pela proximidade.
sonda Huygens, que pousou em sua superfície e fez estudos de sua atmosfera, em
janeiro de 2005.
JÚPITER
Depois de Marte, acabam os planetas rochosos e começam os gigantes gasosos, dos
quais Júpiter é o maior, sendo 11 vezes maior que a Terra. Ele está cerca de 5 vezes
mais distante do Sol que nós. Sua visão é inconfundível, com suas faixas horizontais
de nuvens da alta atmosfera, de cores alternadas, girando em torno do planeta,
visíveis até com modestos telescópios. Júpiter brilha firmemente no céu por vários
meses durante um ano. Também suas quatro maiores luas são vistas como pequenos
pontos brilhantes em sua proximidade, que fazem parte das descobertas de Galileu.
Seu achatamento polar é tão considerável que é perceptível ao observador. Como
Júpiter é uma enorme bola de gás em rápida rotação de quase 10 horas, seu equador
se expande para os lados. Devido à distância em que se encontra do Sol, sua
superfície gasosa é muito fria. É bom ressaltar que tanto Júpiter quanto os demais
planetas gasosos não possuem superfície sólida. É uma enorme esfera de gases
diversos, com predominância de Hidrogênio, Hélio, e Metano. Outro destaque visível
em sua superfície é a chamada “Grande Mancha Vermelha”, uma gigantesca
tempestade permanente, em forma de ciclone.
OS ANÉIS DE SATURNO
A visão dos anéis de Saturno impressiona até mesmo os menos interessados. À
medida que o planeta orbita o Sol, os anéis são vistos em diferentes inclinações para
o observador terrestre, até se mostrarem bem de perfil, quando ficam praticamente
invisíveis, dada sua fina espessura. Uma pequena luneta já é suficiente para vê-los.
Comumente vê-se a sombra dos anéis projetada no disco planetário. A largura dos
anéis é de 65.000 km, e espessura variando de apenas 5 a 30 km. São 5 os anéis de
Saturno: A, B, C, D, E, F e G. Entretanto os mais largos e obviamente mais visíveis
são os anéis A, B e C, de fora para dentro em relação ao planeta. Os demais são muito
finos e só foram descobertos por sondas espaciais.
Entre os anéis A e B há uma divisão, chamada divisão de Cassini, com 5.000 km de
largura, visível da Terra. Quase na borda do anel A existe uma fina divisão, a divisão
de Encke.
Os anéis são formados por pequenos blocos de gelo, desde poeira congelada até
alguns poucos metros, separados entre si, girando ao redor de Saturno. Sua
composição gelada reflete a lua solar, tornando-os visíveis.
A teoria aceita para explicar sua existência é que a gravidade de Saturno impediu que
os blocos se aglutinassem para formar um satélite, ou então um satélite já formado se
despedaçou em milhares de blocos minúsculos que permaneceram orbitando o
planeta. Observando de longe, temos a enganosa impressão de que eles são um único
disco. Fotografias em close revelam sua transparência, causada pelos espaços entre
os blocos. Imagens de sondas espaciais mostraram que na verdade cada anel é
composto por uma infinidade de anéis mais finos.
SATURNO
Saturno, o senhor dos anéis, está quase 10 vezes mais longe do Sol que a Terra. É o
segundo maior planeta do Sistema Solar, considerando apenas o disco planetário, 9,5
vezes maior que a Terra. Sua magnífica visão com seus anéis é a mais bela do nosso
Sistema. Também apresenta faixas de nuvens horizontais circundando o planeta, à
semelhança de Júpiter, porém bem mais discretas. Sua composição de elementos
gasosos e líquidos é tão leve, que sua densidade é menor que a da água. Se colocado
num imenso oceano, Saturno flutuaria. É esta baixa densidade, combinada com uma
rápida rotação, que lhe confere o maior achatamento polar dentre os planetas. Como
seu movimento é muito lento, demorando quase 30 anos para orbitar o Sol, Saturno
fica visível por quase um ano inteiro. Devido à sua lentidão nos céus lhe deram o nome
do mais velho dos deuses. O planeta dos anéis tem 34 luas girando ao seu redor,
sendo a maior delas Titã, segunda maior do Sistema Solar, com 5.150 km. Titã é a
única lua que possui atmosfera, o que lhe rendeu uma missão espacial exclusiva, a
URANO
Urano é o terceiro maior planeta do Sistema Solar, 4 vezes maior que a Terra e está
duas vezes mais distante do Sol que Saturno. Sua superfície é de um azul pálido e
sem marcas características. Urano exibe um sistema esparso de 11 anéis muito
estreitos, nada comparáveis aos majestosos anéis de Saturno. Possui uma extensa
família de 27 pequenas luas, das quais Titânia é a maior com 1580 km de diâmetro.
As cinco maiores, Miranda, Ariel, Umbrial, Titânia e Oberon, foram descobertas da
Terra por grandes telescópios, e as demais pela nave Voyager e outras técnicas. O
eixo de rotação do planeta quase coincide com seu plano orbital. Assim, observado
da Terra, suas luas e anéis parecem envolvê-lo na posição vertical, como na imagem
abaixo. De fato, seus polos apontam na direção do Sol, estando quase na horizontal.
Urano foi o primeiro planeta descoberto com uso do telescópio, em 1781, por William
Herschel e pouco de sabia a seu respeito, em função de sua grande distância, até o
sobrevoo da nave Voyager 2, em 1986.
NETUNO
Netuno é o mais distante e frio planeta do Sistema Solar. Seu tamanho é ligeiramente
menor que o de Urano. A história de sua descoberta por Urbain Le Verrier em 1846
se deu graças à matemática. Após estudar irregularidades observadas na órbita de
Urano, previu a existência de um planeta além dele para explicá-las, calculando
também sua posição para o ano de 1846. Apontando-se o telescópio para a posição
calculada, em apenas 1 hora Netuno foi descoberto. Apenas a nave Voyager 2 o
visitou, em 1989, descobrindo novas luas e seu sistema de anéis. A espaçonave, que
obteve a foto abaixo, registrou ventos fortíssimos, a incríveis 2000 km/h, os mais fortes
conhecidos.
AS CONSTELAÇÕES
O olho humano sempre enxergou padrões entre as estrelas. Os povos antigos,
principalmente os gregos e romanos, desenhavam nos céus figuras de deuses, heróis
e animais míticos. Ilustravam seus mitos e lendas com as relações entre as
constelações. Seus nomes e histórias perpetuaram-se até os dias de hoje, e
representam uma fundamental ferramenta para o reconhecimento do céu noturno. No
total são 88 constelações cobrindo todo o céu, encaixadas umas às outras como um
imenso quebra-cabeça. Algumas são enormes, outras pequenas. A quantidade e o
brilho das estrelas variam muito de constelação para constelação. A representação
gráfica das estrelas e constelações, com o intuito de nos servir como guia, é o que
chamamos mapas ou cartas celestes, sendo que as primeiras foram criadas ainda na
Grécia antiga. A mais famosa foi à elaborada por Cláudio Ptolomeu no século II. Hoje,
encontramos disponíveis até pequenas cartas celestes giratórias, mostrando a
aparência do céu visível para o dia e hora indicados em sua borda. Dividimos as
constelações conforme suas posições no céu assim têm:
• Zodiacais: que atravessam o zodíaco, faixa do céu por onde o Sol se movimenta. Os
planetas e a Lua transitam pelas constelações zodiacais;
• Austrais: que está no hemisfério sul celeste;
• Boreais: que está no hemisfério norte celeste;
• Circumpolares: que circulam o polo sul ou norte celestes, a exemplo do Cruzeiro do
Sul, que também é uma constelação austral.
As estrelas de uma mesma constelação não estão unidas fisicamente, mas muito
afastadas umas das outras. Para o observador, a proximidade entre elas é apenas
efeito de perspectiva. À medida que a Terra caminha em sua órbita em torno do Sol,
as constelações visíveis numa dada época do ano vão se deslocando para o oeste,
de forma que umas vão desaparecendo no oeste outras aparecendo no leste, ao longo
do ano. Assim é que nas noites de verão, no hemisfério sul, destaca-se a constelação
de Órion, e no inverno observamos a constelação do Escorpião, posicionadas em
lados opostos em relação à Terra. Curioso é que na história mitológica, o Escorpião
persegue o caçador Órion, sem nunca conseguir, o que de fato acontece no céu, pois
quando Órion está se pondo no oeste, é que Escorpião começa a aparecer no leste.
Histórias à parte é sempre gratificante o reconhecimento das constelações. Pode-se
começar pelas mais fáceis, para depois reconhecer as que estão em volta. O
Escorpião é uma das poucas constelações cuja forma lembra bastante a do animal.
AS ESTRELAS
As estrelas são os corpos celestes mais abundantes no Universo. Para se ter uma
ideia, só a Via Láctea possui mais de 100 bilhões de estrelas, e a nossa galáxia é
apenas uma dentre cerca de 100 bilhões estimadas em todo o Universo. Já estudamos
o Sol, nossa estrela, e aprendemos que ele é uma usina de força, transformando seu
combustível gasoso em várias formas de energia, luz e calor. Toda estrela que vemos
brilha pelo mesmo motivo, e a aparente diferença visual entre elas e o nosso Sol é por
causa da imensa distância em que elas se encontram. Basta dizer que para
chegarmos à estrela mais próxima de nós, além do Sol, Alfa Centauro (na verdade um
sistema estelar triplo), viajando à incrível velocidade da luz de 300.000 km/s,
demoraríamos mais de quatro anos.
EVOLUÇÃO E TIPOS DE ESTRELAS:
As estrelas têm idades diferentes, pois não nasceram ao mesmo tempo. Sua formação
se dá pela contração gravitacional de uma nebulosa, ou parte de uma nebulosa.
Durante sua vida, uma estrela vai passando por várias etapas evolutivas, relacionadas
ao consumo de combustível. Uma estrela grande, de maior massa, tem período de
vida mais curto que uma de menos massa, porque queima seu combustível muito mais
rápido. As estrelas podem morrer em uma grande explosão, fenômeno que chamamos
Supernova, ou terminarem como uma Anã Branca ou Marrom, fria, pequena e escura.
Este é o destino do Sol, que é uma estrela de meia idade.
O que mantém uma estrela estável é o equilíbrio entre a pressão interna do gás
superaquecido tendendo à expansão contra a força da gravidade gerada pela massa
da estrela, tendendo à contração. São portanto duas forças opostas, uma de dentro
para fora e a outra de fora para dentro. Toda estrela passa a maior parte de sua vida
neste equilíbrio. Quando há algum desequilíbrio entre essas forças, causado pelo
esgotamento de seu principal combustível, a estrela passa por uma perturbação,
iniciando nova fase em sua vida. É a massa de uma estrela que define como quão
rápido será sua vida. Um tipo de classificação das estrelas indica a fase de vida em
cada uma se encontra, e outras características diretamente relacionadas com a sua
idade. Assim temos:
• GIGANTES VERMELHAS – quando uma estrela esgota o hidrogênio de seu núcleo,
começa a queima de suas camadas externas. A estrela se expande significativamente,
tornando-se dezenas de vezes maior, e sua superfície se torna fria e avermelhada.
São as Gigantes Vermelhas, como Antares, a mais brilhante da constelação do
escorpião, cerca de 300 vezes maior que o Sol.
• GIGANTES AZUIS – são estrelas jovens, que já nasceram com grandes massas.
Extremamente brilhantes, suas temperaturas são altíssimas. Rigel, na constelação de
Órion, 50.000 vezes mais brilhante que o Sol e 80 vezes maior que ele, está 850 AnosLuz de distância.
• ANÃS BRANCAS – estrelas de idade avançada e pequeno tamanho, sendo o que
normalmente resta após passar pela fase de Gigante Vermelha, sendo porém muito
quentes, o que lhe confere sua cor. É de difícil observação, o que se consegue apenas
com grandes telescópios, devido ao seu diminuto tamanho.
• ANÃS MARRONS E NEGRAS – É o estágio posterior ao de anã-branca, quando
então a estrela se resfria e seu brilho enfraquece. O “Diagrama Hertszprung-Russel”,
comumente abreviado para “Diagrama H-R”, é um gráfico que relaciona a classe
espectral das estrelas (proporcional à temperatura), com a luminosidade das mesmas.
É de grande utilidade no estudo da evolução estelar. Nele vemos grande parte das
estrelas dispostas em uma faixa, denominada “Sequencia Principal”, que representa
a posição das que se encontram em seu ponto de equilíbrio. O Sol encontra-se nesta
faixa. Daqui a alguns bilhões de anos ele se expandirá em uma Gigante Vermelha,
crescendo até engolir os planetas Mercúrio e Vênus, com sua superfície chegando
bem próximo à órbita da Terra, para depois ejetar sua camada exterior para o espaço,
encolhendo-se provavelmente em uma anã-marrom, ao término de sua vida.
OS BURACOS NEGROS:
É o estágio final da vida de estrelas muito massivas, onde a força de gravidade supera
a pressão interna causando um colapso gravitacional, sugando tudo à sua volta. Sua
força de gravidade é tanta que nem mesmo a luz consegue escapar, daí o seu nome.
A Via-Láctea possui um gigantesco buraco-negro em seu centro.
AGLOMERADOS DE ESTRELAS:
As estrelas também podem formar grupos unidos fisicamente, formados da mesma
nebulosa. São chamados aglomerados, e são classificados em dois tipos:
• aglomerados abertos - contém dezenas ou centenas de estrelas espaçadas, por isso
sua designação. A Via-Láctea possui dezenas desses aglomerados, cada qual com
sua distribuição própria. Um binóculo já é suficiente para apreciar muitos deles.
O mais famoso é o aglomerado das Plêiades, abaixo à esquerda, formado por estrelas
ainda jovens. A fotografia revela os restos azulados da nebulosa que as formou. No
Brasil este aglomerado é conhecido como “a galinha e seus 7 pintinhos”.
• globulares - contém milhares de estrelas velhas, concentradas em formato de um
globo, dando seu nome. As estrelas do interior ficam tão próximas neste tipo de
aglomerado que mesmo ao telescópio não as distinguimos isoladamente, mas vemos
apenas o brilho em conjunto produzido por elas.
O aglomerado globular Ômega Centauro, é de fácil observação, pouco a leste da
constelação do Cruzeiro do Sul, visto com um brilho difuso (nebuloso). Somente os
potentes telescópios podem revelar, no máximo, as estrelas de sua periferia.
AS NEBULOSAS
Toda galáxia, além de estrelas, possui imensas nuvens de poeira e gases, chamadas
nebulosas. Possuem variadas formas e tamanho. Sua melhor apreciação é através de
fotografia, já que a olho humano tem dificuldade de detectar cores de objetos no
espaço. São as nebulosas que fornecem o material para formação das estrelas. Uma
mesma nebulosa pode gerar desde estrelas isoladas até aglomerados. Porém, o tipo
mais impressionante é a nebulosa planetária. Seu nome foi sugerido por causa de sua
forma arredondada, semelhante à de um planeta. As nebulosas planetárias são
criadas pela ejeção do material superficial de uma estrela agonizante, no final de sua
vida.
AS GALÁXIAS
Aquilo que conhecemos sobre a natureza das galáxias é graças aos grandes
telescópios e aos homens de ciência que conseguem interpretar o que veem e medem
pelos seus instrumentos. As estrelas todas juntas formam um grande sistema giratório
chamado galáxia. Todas as estrelas que vemos brilhar pertencem à nossa galáxia, a
“Via Láctea”. O Sol é apenas uma em cerca de 200 bilhões de estrelas da nossa
galáxia, e está situado a dois terços da distância até o centro galáctico, que se
encontra na direção da constelação de Sagitário, visto da Terra. O diâmetro da Via
Láctea é de 100.000 anos luz. É uma galáxia do tipo espiral. O Universo possui bilhões
de galáxias, cada uma com bilhões ou até mesmo trilhões de estrelas, e estas por sua
vez podendo possuir ou não planetas ao seu redor. Os materiais componentes de uma
galáxia são estrelas, gases e poeira. Os gases e poeira formam gigantescas nuvens,
as nebulosas. A maioria das galáxias possui forma de um disco espiralado com uma
parte central denominada halo. O halo possui forma esférica e contém a maioria das
estrelas da galáxia, de maneira que aparenta ser um único objeto brilhante. É como
olhar ao longe para muitas lâmpadas pequenas e agrupadas. Elas parecerão ser
apenas uma lâmpada brilhante.
TEORIA DA RELATIVIDADE DE EINSTEIN- EXPLICAÇÃO BÁSICA:
A Teoria da Relatividade não desmente a Gravitação de Newton, mas incorpora dois
pontos fundamentais:
1° - demonstra como a gravidade funciona em corpos de grande massa, como o Sol;
2º - Os conceitos de espaço e tempo são relativos e interdependentes.
Resumindo, grandes campos gravitacionais distorcem o espaço à sua volta.
Imaginemos uma bola de ferro colocada sobre um colchão de espuma. O colchão
afunda sob o peso da bola. Quanto mais pesada (mais massa tiver) a bola, maior será
o afundamento do colchão.
Em nossa comparação, a bola de ferro representa o Sol, o colchão representa o
espaço, e o afundamento deste representa a distorção do espaço à volta do objeto de
grande massa.
A principal fórmula de Einstein, referenciada nos livros de física, é: E=m.c² (energia é
igual à massa vezes a velocidade da luz ao quadrado).
Considera-se que nada pode viajar acima da velocidade da luz, que é de 300.000 km
por segundo.
A Relatividade também prevê dois efeitos para um objeto viajando a grandes
velocidades, e que são ampliados à medida que se aproxima da velocidade da luz:
1° - o tempo se passa mais devagar;
2° - há uma redução na massa do objeto, a qual se transforma em energia.
Há um interessante paradoxo: um suposto viajante à velocidade da luz, ou próximo
dela, retornaria de sua viagem e levaria um susto. Os que ficaram na Terra
envelheceram muito em relação à ele. Na verdade o tempo se passou mais lento para
ele, e normal (para os nossos padrões) para os que ficaram.
A ERA ESPACIAL:
A segunda metade do século XX registrou uma revolução na nossa compreensão do
Universo, desencadeada pelo desenvolvimento do voo espacial. Pela primeira vez, em
vez de apenas olhar para o espaço, os seres humanos e suas máquinas viajavam por
ele. Revezes e riscos marcaram os primeiros tempos da exploração espacial, mas
com estes obstáculos superados, o progresso foi rápido.
OS FOGUETES:
A ideia da viagem espacial é tão antiga quanto o contar histórias, mas com poucas
noções das leis da física ou da natureza do espaço, escritores frequentemente falavam
de fictícias viagens espaciais. Júlio Verne é o mais famoso escritor desse tema, ainda
no século XIX. Mas com as leis da gravitação, o foguete se mostrou o melhor meio de
propulsão para empreender viagens espaciais. Desenvolvidos como fogos de artifício
e armas na China medieval, os foguetes contém o combustível necessário para sua
propulsão, impulsionados pelos gases ejetados pelo seu escape. Os foguetes tiveram
vários cientistas desenvolvedores, sendo o primeiro deles o russo Konstantin
Tsiolkovisky, que imaginava possível uma viagem espacial através de foguetes de
vários estágios, com combustível líquido, na década de 1890. Mais tarde, entre 1920
e 1930, o professor de física Robert Goddard enfrentou o ridículo para provar o
potencial dos foguetes. Os princípios dos foguetes estavam bem desenvolvidos no
começo do século XX, mas ainda havia vários problemas para fazer o voo espacial
uma realidade. Muitos estudiosos e desenvolvedores de foguetes foram recrutados
pelo governo nazista para um programa militar que prosseguiu durante a Segunda
Guerra Mundial. A culminação de seus esforços, o míssil V2 provou que armamentos
à base de foguete eram o caminho do futuro.
A CORRIDA ESPACIAL:
Após o fim da Segunda Grande Guerra, as maiores potências desejavam a tecnologia
de foguetes para si. A União Soviética capturou as fábricas dos V2. Começou a
chamada Guerra Fria. Foi neste contexto que Estados Unidos e União Soviética
começaram seus programas espaciais. Ambos viram que a tecnologia de mísseis
poderia ser utilizada para alcançar a órbita terrestre e reconheceram que esses
lançamentos demonstrariam o poder de seus foguetes. No começo dos anos 1950
estas duas potências anunciaram planos de lançar satélites. O programa soviético
seguiu em sigilo enquanto os americanos iniciaram seu programa Vanguard, da
marinha. Pouco antes da data de lançamento do Vanguard, os soviéticos anunciaram
em 4 de outubro de 1957 o lançamento do Sputinik 1. O próximo grande passo da
corrida espacial era colocar uma pessoa em órbita. Em 12 de abril de 1961 o Coronel
russo Yury Gagarin tornou-se o primeiro homem no espaço, voltando como herói. O
programa espacial americano, então gerenciado pela NASA, havia ficado para trás,
mas respondeu em seguida com o projeto Mercury, lançando seis astronautas entre
1961 e 1963.
Finalmente a Lua era o próximo alvo da corrida espacial, mas a União Soviética preferiu
enviar naves robôs, com a série Lunik, enquanto os americanos, através do discurso
do então presidente John Kennedy, prometendo que seu país levaria pessoas à Lua
até o final da década.
A CONQUISTA DA LUA:
As missões Apollo para a Lua são descritas como uma grande conquista da técnica
humana. Vastas quantidades de recursos humanos e financeiros foram investidos
num programa com motivações científicas e de propaganda. As missões revelaram
muito sobre a Lua e seus imensos avanços tecnológicos revolucionaram o mundo.
Cada missão Apollo envolveria diversas operações de encontro, acoplamento e
desacoplamento no espaço, operações que a NASA e seus astronautas jamais haviam
tentado antes. Para ganhar experiências em voos espaciais de longa duração, já que
uma viagem de ida e volta à Lua duraria 7 dias, e nas delicadas manobras, a NASA
anunciou a substituição do programa Mercury pelo programa Gemini, uma série de
missões de dois tripulantes, entre 1964 e 1966, envolvendo até caminhadas no espaço
e as manobras necessárias ao programa Apollo. As missões Apollo foram realizadas
no estilo “passo a passo” em contínuo desenvolvimento, começando com testes de
lançamento da Apollo 1, quando um incêndio matou três astronautas, até missões
tripuladas que orbitaram a Lua, mas sem pousar em sua superfície. Impressionante
era seu foguete lançador, o famoso Saturno 5, o maior já construído. O programa
Apollo culminou com a Apollo 11, que pousou na superfície da Lua, no Mar da
Tranquilidade, em 20 de Julho de 1969. O astronauta Neil Armstrong foi o primeiro
homem a pisar na Lua, pronunciando a célebre frase: “Um pequeno passo para um
homem, um salto gigantesco para a humanidade”. Seu companheiro no módulo lunar,
chamado Eagle (parecido com uma aranha), o astronauta Edwin “Buzz” Aldrin, saiu
em seguida sendo o segundo homem na Lua. As missões Apollo levavam 3
astronautas, sendo que 2 eram treinados para descer na Lua e fazer experimentos em
sua superfície, além de recolherem rochas lunares para trazerem à Terra, enquanto o
terceiro astronauta permanecia orbitando a Lua, aguardando o retorno dos
companheiros. Após o sucesso da Apollo 11, seguiram-se as Apollo 12, 13, 14, 15, 16
e 17, destinadas a visitarem diferentes áreas da Lua, com dois astronautas em
superfície, exceto na Apollo 13 que sofreu um acidente de percurso que colocou em
risco a vida de seus astronautas, mas que conseguiram retornar à salvo. O filme
“Apollo 13”, estrelado por Tom Hancks conta a história verdadeira dessa histórica
missão que provou a competência da NASA e de seus homens até em situações de
extrema dificuldade.
No total 12 homens pisaram na Lua. Os americanos têm planos para retorno à Lua nos
próximos anos.
Alguns exercícios para praticar:
1) Claro que o primeiro astro que Galileu observou com sua luneta foi a Lua! E já e
cara descobriu coisas fantásticas sobre ela. Afinal, com sua luneta ele podia ver a Lua
mais perto e, assim, ver detalhes da sua superfície. Escreva dois detalhes da
superfície da Lua que Galileu observou.
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2) Naquele tempo muita gente não acreditava que a Lua tivesse crateras e
montanhas. Achavam que a luneta do italiano Galileu Galilei estava quebrada! Além
disso, ele olhou para o Sol e quase ficou cego, claro! O que viu Galileu quando olhou
para o Sol? Marque a opção correta.
( ) Crateras
( ) Fumaça branca
( ) Manchas escuras
3) Hoje, todos sabemos que nem o Sol é o centro do Universo. Ele é apenas o centro
do sistema solar. Mas, até por volta de 1610, quase todo mundo acreditava que a
Terra estava parada e que tudo girava ao seu redor.
Se vivesse naquela época, talvez até você acreditasse que a Terra estava parada.
Escreva uma evidência que nos faz pensar que a Terra está parada.
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4) Ao chegar à Lua, a espaçonave Apolo 11 separou-se em duas. Uma parte, com dois
astronautas, pousou na Lua no dia 20 de julho, onde eles permaneceram por 21 horas.
Enquanto isso, o terceiro astronauta permaneceu, na outra parte da nave, em
órbita da Lua. Terminada a missão, os três astronautas reuniram-se e voltaram para
a Terra em uma única nave, chamada módulo de comando, que pousou com
segurança no Oceano Pacífico. Os dois astronautas que desceram na Lua tiraram
fotografias, instalaram equipamentos científicos, fincaram uma bandeira e recolheram
amostras de rochas da superfície lunar. A força da gravidade na Lua é seis vezes
menor que a da Terra. Isto significa que os corpos serão atraídos pela superfície lunar
com uma força seis vezes menor.
a) Para andar na Lua os astronautas tiveram que vestir roupas muito pesadas para se
protegerem do calor e do frio excessivos, bem como da inexistência de ar. Para utilizar
essas roupas, eles treinaram muito aqui na Terra. Considerando a diferença entre a
gravidade da Terra e da Lua, em que momento você acha que eles conseguiam se
movimentar com mais facilidade e rapidez: durante os treinos na Terra ou durante a
missão na Lua?
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b) Quando os astronautas chegara à Lua perceberam que pareciam bem mais leves,
pois podiam dar grandes saltos, apesar da pesada roupa que usavam. Como eles não
emagreceram durante a viagem, explique o que aconteceu!
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5) Quando você liga o ventilador ou qualquer outro aparelho eletrodoméstico em
sua casa, onde estava armazenada a energia elétrica que o aparelho está usando?
(Coloque um X na frente da única alternativa correta.)
( ) Ela estava armazenada na tomada e nas instalações elétricas de toda a casa.
( ) Ela estava armazenada no medidor de energia e na rede elétrica da rua.
( ) Ela foi gerada no momento em que o ventilador foi ligado, logo não estava
armazenada.
( ) Ela estava armazenada na tomada.
6) Cada um de nós deve evitar o desperdício de energia e de água, claro! Escreva
“Está certo” ou “Está errado” na frente de cada frase:
. . . . . . . . . . . . abrir a janela ou cortina para aproveitar a luz solar e apagar a lâmpada.
. . . . . . . . . . . . deixar a televisão ligada quando não tem ninguém assistindo.
. . . . . . . . . . . . apagar a lâmpada quando não tem ninguém no ambiente.
. . . . . . . . . . . . colocar alimentos quentes dentro da geladeira.
. . . . . . . . . . . . demorar no banho.