Coleção Introdução à Astronomia e Astrofísica (2024)
Desde 1998, a Divisão de Astrofísica do Instituto Nacional de Atividades Espaciais (INPE) organiza o Curso de Introdução à Astronomia e Astrofísica (CIAA), voltado para professores do ensino fundamental e médio e para estudantes de graduação em Ciências Exatas.
Em suas 25 edições, o CIAA se consolidou como um importante curso de formação e atualização para professores e futuros cientistas em um ambiente imersivo, em contato com pesquisadores envolvidos em alguns dos mais importantes projetos de pesquisa e desenvolvimento em Astronomia do Brasil.
Com um conteúdo atual e abrangente, o curso desperta grande interesse por suas vagas a cada edição. Suas notas de aula são uma valiosa referência e vê-las lançadas em formato de livro, com organização do Dr. André Milone (Divisão de Astrofísica/INPE), é motivo de alegria para os interessados no tema que carecem de literatura em português.
Os três volumes da coleção Introdução à Astronomia e Astrofísica lançados nesta quinta-feira (31/10) cobrem todo o programa do CIAA e estão disponíveis gratuitamente em formato PDF. Baixe nos links abaixo:
Volume 1 – Astronomia no dia a dia, Astrofísica Observacional, O Sistema Solar, Habitabilidade Cósmica e a Possibilidade de Vida em Outros Locais do Universo.
Volume 2 – O Sol, Formação de Estrelas, A Vida das Estrelas, Estágios Finais de Estrelas
Volume 3 – Galáxias, Cosmologia, Astrofísica de Ondas Gravitacionais.
O planetário virtual Stellarium é um software gratuito e de código aberto, disponível para Linux, Mac OS e Windows, capaz de gerar visualizações realistas do céu em posições e instantes definidos pelo usuário. Essas visualizações criam uma experiência imersiva que pode ficar ainda mais interessante quando criamos uma cenário personalizado retratando uma paisagem conhecida ou seu local de observação preferido.
Paisagem personalizada do Museu Interativo de Ciências de São José dos Campos (SP) [Wandeclayt M./Céu Profundo].
Essa personalização é simples e pode ser gerada em poucos passos. É preciso ter alguma familiaridade com edição de imagens e com as funções do Stellarium, mas nenhuma ferramenta complexa é necessária.
Crie uma imagem panorâmica de 360º. Não é preciso incluir todo o céu. É possível criar a imagem fundindo duas imagens panorâmicas de 180º (ou conjuntos de imagens menores, desde que cubram os 360º de horizonte) num programa de edição de imagens (Photoshop, Gimp). Uma opção gratuita é a ferramenta de montagem de panoramas Hugin.
Remova o céu (a área do céu deve ficar transparente em um arquivo png).
A relação de aspecto da imagem deve ser 2:1. 2048×1024 funciona bem.
Crie um arquivo “landscape.ini” com os dados de sua paisagem. Este é um exemplo de arquivo:
Exemplo de arquivo landscape.ini
[landscape]
name = MIC
author = Wandeclayt M/@ceuprofundo
description = Museu Interativo de Ciências de São José dos Campos - SP - Brasil.
type = spherical
maptex = mic_sjc2k.png
angle_rotatez = 150
[location]
planet = Earth
country = Brazil
timezone = America/Sao_Paulo
latitude = -23d10'59"
longitude = -45d51'31"
altitude = 650
Você pode precisar ajustar o azimute de sua imagem para que os pontos cardeais coincidam com a paisagem. Esse ajuste pode ser feito pelo parâmetro “angle_rotatez” no arquivo landscape.ini. Depois destes passos, compacte seu arquivo de imagem png e seu arquivo landscape.ini em um único arquivo zipado. A instalação será feita a partir do arquivo zip.
Para instalar, acesse o menu de paisagens na barra esquerda da interface do Stellarium, ou use a tecla de função F4. Na aba paisagem você encontrará a opção de adicionar/remover paisagens. Selecione seu arquivo Zip e a nova paisagem será incorporada ao aplicativo.
Instalação de um novo pacote de paisagem.Stellarium com a nova paisagem instalada e selecionada.
Para Saber Mais.
O blog Astrocamera de Dave Kodama também descreve o procedimento de criação/instalação de paisagens. E documentação do Stellarium voltada a desenvolvedores pode ser encontrada em http://stellarium.org/doc/head/index.html
Se você já usou a versão desktop do planetário virtual Stellarium, ou se já assistiu alguma sessão de planetário digital que utilizou o aplicativo, sabe que suas simulações além de envolventes possuem um imenso potencial como recurso visual para aulas e apresentações.
Mas essa experiência pode ficar ainda mais envolvente e fluida com o uso de scripts, automatizando funções e mudanças de parâmetros do aplicativo. É possível criar apresentações que são verdadeiros filmes, com transições suaves e com uma dinâmica quase vertiginosa que prende a atenção da audiência.
Para exemplificar o poder dos scripts do Stellarium, vamos juntos criar um tour pelos planetas do Sistema Solar, demonstrando algumas das principais classes de objetos acessíveis através de scripts. Vamos colocar a mão na massa?
Com a Mão na Massa!
Antes de tudo, você vai precisar ter o Stellarium instalado em sua máquina. Ele é gratuito e está disponível para os principais sistemas operacionais de desktops e laptops atuais (Linux, MacOS e Windows). Para baixar os arquivos de instalação, acesse: http://stellarium.org
Assumindo que você tenha o aplicativo instalado e tenha se familiarizado com sua interface gráfica, é hora de acessar o console para escrevermos os scripts. Use a tecla de função F12 para acessar diretamente o Script Console.
Script Console do Stellarium. Acessível pela tecla de função F12.
A partir de agora escreveremos um roteiro para nossa sessão cinema interplanetário. Precisaremos acessar funções que estão agrupadas em diferentes classes. Algumas comandam a exibição de símbolos e linhas na tela. Outras comandam os movimentos do telescópio. Outros são funções básicas do aplicativo, comandando, por exemplo, a passagem do tempo, os modos de visualização ou a seleção de objetos.
Conhecendo algumas Classes
core – Funções básicas.
LandscapeMgr – Gerenciamento de visualização da paisagem.
É possível criar iterações dentro dos scripts. A sintaxe de um loop for é:
for (i=valor inicial; i<valor final; i++)
{
comandos
}
Inicializando a apresentação
Queremos inicialmente configurar o Stellarium para a data atual e para a localização do observador, além de habilitar uma visualização em disco e sem a atmosfera. Esses parâmetros são ajustáveis atrav´s de funções das classes core e LandscapeMgr.
Ajustar data inicial.
Ajustar localização do observador.
Habilitar visualização em disco.
Desabilitar a atmosfera.
Desabilitar o cenário (landscape).
Adicionaremos antes duas variáveis para controlar a duração (em segundos) das pausas estabelecidas nas funções core.wait().
// Stellarium - Tour pelo Sistema Solar
var pausa = 3; // variavel criada para a funcao core.wait()
var pausaLonga = 6;
//ajuste de data e localizacao
core.setDate("now");
core.setObserverLocation(-45.9, -23.2, 650, 3, "São José dos Campos", "Terra");
core.setDiskViewport(true);
//ajuste da paisagem
LandscapeMgr.setFlagAtmosphere(false);
core.wait(pausa);
LandscapeMgr.setFlagLandscape(false);
Primeiro Movimentos
Agora comandaremos os primeiros movimentos de nossa apresentação. Queremos que a visualização corresponda a de um telescópio em montagem equatorial, evitando que o campo gire sempre que o objeto cruzar o meridiano local, como ocorre em telescópios em montagem altazimutal. Isso, felizmente, também pode ser configurado.
Queremos inicialmente um campo amplo, olhando para o zênite e cobrindo 180º do céu.
Configurar montagem equatorial.
Desfazer qualquer seleção de objeto pré-existente.
Em seguida vamos apontar para o primeiro objeto, inciando um loopfor para varrer toda a lista, aproximando a visualização, aguardando por um tempo e em seguida afastando a visualização e passando ao próximo objeto.
for (i=0; i<planets.length; i++)
{
objName = planets[i];
core.selectObjectByName(objName);
core.output(objName); //exibe o nome do objeto no console
StelMovementMgr.autoZoomIn(pausa);
core.wait(pausaLonga);
StelMovementMgr.zoomTo(40,8); // zoom out
core.wait(pausaLonga);
}
Já temos até aqui, um tour completo pelos maiores corpos do Sistema Solar. Você pode digitar ou colar cada um desses blocos no Script Console do seu Stellarium e executar o script para ver a magia acontecer.
É um script curto e fácil de compreender, que pode servir de ponto de partida para suas ideias mais complexas. Por sinal, talvez você tenha sentido falta de um planeta, não? Que tal criar um passo final no seu script para levar o observador até a Lua e exibir a Terra?
Hora do desafio: que tal irmos até a Lua pra dar uma olhadinha em nossa Terra?
Faixa Bônus
O próximo bloco de código é um bônus em nosso passeio. Você consegue identificar o que ele faz e integrá-lo ao seu script?
//Jupiter
var planet = "Jupiter"
core.setDate("now")
LandscapeMgr.setFlagLandscape(false);
LandscapeMgr.setFlagAtmosphere(false);
core.output(planet);
core.moveToObject(planet , 3);
core.selectObjectByName(planet)
StelMovementMgr.autoZoomIn(3);
core.output(planet);
core.wait(3);
StelMovementMgr.zoomTo(0.05, 3);
//core.wait(pausaLonga);
for (i=0; i<360; i++)
{
var data = core.getDate()
core.output(data)
core.setDate("data +0.2hours");
core.wait(0.02);
}
O cometa C/2023 A3 (Tsuchinshan-ATLAS) é realmente um dos cometas mais brilhantes das últimas décadas. Como uma vantagem adicional para observadores no hemisfério sul, a passagem pelo periélio, o ponto da órbita do cometa mais próximo ao Sol, ocorreu com o cometa ao Sul da eclíptica – o plano da órbita terrestre – nos garantindo uma visão privilegiada no período de maior brilho do cometa.
Cometa C/2023 A3 (Tsuchinshan-ATLAS) exibindo uma longa cauda na constelação de Leão, fotografado em uma região afastada da poluição luminosa em São José dos Campos (SP). [imagem: Wandeclayt M./Projeto Céu Profundo]
A imagem que abre esta postagem foi capturada na madrugada de 02 de outubro, em São José dos Campos (SP), numa região afastada da zona urbana da cidade. Acordamos às 3 da manhã e nos deslocamos até às margens da rodovia Carvalho Pinto, para evitar a contaminação das luzes da cidade na imagem. Esse esforço garantiu que a longa cauda do cometa fosse registrada quase que preenchendo todo o campo da imagem, com uma objetiva de 85 mm.
Uma imagem inegavelmente deslumbrante, não? Mas todo esse esplendor que tem deixado eufórica a comunidade da astrofotografia está muito longe do que pode ser contemplado a olho nu.
Na verdade, encontrar o cometa tão baixo no horizonte e mergulhado nos primeiros raios do amanhecer é uma tarefa desafiadora. E se você espera uma imagem tão contrastada e brilhante quanto as que você certamente tem visto publicadas, a única coisa que vai encontrar é frustração.
Então não Vou Ver o Cometa?
Há algumas dicas para melhorar sua experiência ao observar um cometa. A primeira vale pra qualquer tipo de observação de objetos tênues no céu: afaste-se da poluição luminosa! As luzes da cidade mascaram os objetos menos luminosos ou mais difusos.
E mesmo que você se afaste em direção a áreas rurais ou zonas nas periferias da cidade, evite ter luzes fortes na vizinhança, especialmente luzes que você possa ver diretamente. Olhar para telas também vai prejudicar sua adaptação à escuridão, então deixe seu celular no bolso se quiser manter suas pupilas dilatadas.
Outro obstáculo a ser contornado é a baixa elevação do cometa sobre o horizonte. É preciso procurar locais com vista desobstruída na direção do cometa. De preferência locais que permitam ver pelo menos a partir de 5º acima do horizonte.
Mas a Iluminação Atrapalha Tanto Assim?
Na imagem abaixo é possível perceber o impacto da poluição luminosa. O brilho do céu, causado pela excessiva e mal direcionada iluminação da cidade, oculta estrelas e diminui a visibilidade do cometa. A rede de observadores de cometas COBS estima magnitude próxima a 1.5 no momento da foto.
Em um local escuro e com o cometa alto no céu, isso significaria um objeto muito brilhante! Mas no meio da cidade e com o objeto baixo, observado através de uma camada muito mais espessa da atmosfera (com o agravante da presença da fumaça das queimadas) o cometa é apenas marginalmente percebido a olho nu. E as luzes da cidade são refletidas e espalhadas pelas partículas em suspensão, deixando o céu excessivamente brilhante!
Nessas condições, o “Cometa do Século” fica reduzido a pouco mais que uma sutil manchinha que parece sumir quando olhamos diretamente para ela.
Cometa C/2023 A3 (Tsuchinshan-ATLAS) fotografado sobre a cidade de São José dos Campos (SP). O cometa está a menos de 10º acima do horizonte, imerso na poluição luminosa. Apesar de exibir bom contraste e brilho na imagem, o cometa não era facilmente perceptível a olho nu. [imagem: Wandeclayt M./Projeto Céu Profundo].
É preciso também saber exatamente para onde olhar! Você pode se orientar pelo mapa abaixo, ou consultar diagramas mais detalhados como os fornecidos pelo site TheSkyLive.
Configuração do Sistema Solar em Outubro de 2024, incluindo a posição do cometa C/2023 A3 (Tsuchinshan-ATLAS). [créditos: Wandeclayt M./Projeto Céu Profundo]
Configuração do Sistema Solar em Outubro de 2024, incluindo a posição do cometa C/2023 A3 (Tsuchinshan-ATLAS). [créditos: Wandeclayt M./Projeto Céu Profundo]
Configuração do Sistema Solar em Outubro de 2024, incluindo a posição do cometa C/2023 A3 (Tsuchinshan-ATLAS). [créditos: Wandeclayt M./Projeto Céu Profundo]
E com Instrumentos?
O brilho do cometa evoluiu bem após a passagem pelo periélio, mas isso não garante que ele seja facilmente perceptível a olho nu, principalmente de dentro de áreas urbanas. Mas telescópios não são os melhores instrumentos para a observação de cometas. Com os grandes aumentos e pequenos campos proporcionados pelos telescópios, vemos apenas a região ao redor do núcleo do cometa. Se você quer uma visão mais ampla, binóculos são os instrumentos ideais. Binóculos com 50 mm de abertura e 7 aumentos (identificados como 7×50) são uma boa escolha: são leves, produzem imagens luminosas e com grande campo e são relativamente baratos.
Curva de luz do cometa C/2023 A3, medida por observadores da rede COBS.
Tudo Vale a Pena (Se a Alma Não é Pequena).
Mas merecendo o título “Cometa do Século”ou não, faça um esforço para observar com seus próprios olhos o C/2023 A3 e qualquer outro cometa que esteja acessível de sua latitude. São eventos raros e cada cometa é único! Cada um destes visitantes dos confins do Sistema Solar evolui de maneiras distintas, podendo desenvolver uma ou mais caudas, com diferentes geometrias, comprimentos brilhos e composição. Sua evolução também pode ser bastante dinâmica exibindo grandes variações de brilho e erupções ou mesmo podendo se fragmentar.
E mesmo que os cometas não sejam realmente os faróis ofuscantes que os títulos das manchetes ou os posts em redes sociais querem nos fazer crer sejam, vale a pena o esforço de buscar locais e condições melhores para observar essas “manchinhas”. Pode ser uma jornada realmente trabalhosa, mas garantimos que são grandes as chances de a experiência se tão recompensadora que você sentir a tentação de se juntar definitivamente à turma da caça aos cometas!
O planetário virtual Stellarium é uma poderosa e divertida ferramenta para a simulação do céu. E é possível torná-lo ainda mais poderoso e divertido através de scripts que automatizam sua execução.
Os scripts são arquivos de texto com roteiros que comandam a execução automática de funções e a alteração de configurações no Stellarium. São especialmente úteis em exibições públicas, palestras e sessões de planetário, dispensando a necessidade da interação com o operador durante a sessão e tornando muito mais suaves as transições e animações.
Quer conhecer mais esse recurso do Stellarium e criar apresentações para impressionar seu público? Então esse post é pra você.
“Hello World”
Nosso primeiro script é o clássico “Hello World”, escrevendo uma saudação na tela do aplicativo.
Usaremos o console acessível através da tecla de função F12 de seu teclado.
Console de execução de Scripts no Stellarium 0.22.2 [Wandeclayt M./@ceuprofundo]
Dentro da aba “Script” no console, vamos digitar o nosso código. O código é razoavelmente simples e você certamente vai entender os parâmetros envolvidos, mas se quiser conhecer com mais detalhes a classe LabelMgr, utilizada para escrever a mensagem na tela, consulte a documentação do Stellarium aqui.
As linhas iniciadas com “//” são comentários, e não são interpretadas como comandos.
// primeiro vamos limpar a tela, apagando rotulos que possam estar exibidos
LabelMgr.deleteAllLabels();
// criamos variaveis para cada parametro
var mensagem = "Hello World!";
var posicaoX = 200;
var posicaoY = 400;
var tamanhoFonte = 36;
var corFonte = "#FFFF00" //amarelo
// exibicao da mensagem
LabelMgr.labelScreen(mensagem, posicaoX, posicaoY, true, tamanhoFonte, corFonte);
O resultado desse script é a exibição da mensagem “Hello World” em caracteres amarelos, com tamanho 36, na posição (x=200, y=400) da tela.
Um jeito mais curto de escrever isso seria inserir os valores diretamente na função, sem o uso de variáveis. :
Você agora já deu seus primeiros passos no maravilhoso mundo dos scripts do Stellarium e é hora de descobrir um pouco mais do que esse mundo pode oferecer.
No próximo exemplo vamos automatizar algumas funções básicas, alterando seus parâmetros para visualizar a passagem meridiana do Sol em diversas latitudes no dia do equinócio de setembro de 2024.
Queremos que as funções sejam executadas em sequência e que haja um intervalo entre a execução de algumas delas.
A sequência de comandos desejada é:
Ajustar a data e hora para (“2024:09:22T12:00:00”, “local”)
Interromper passagem do tempo;
Habilitar visualização realista;
Ajustar posição para São José dos Campos (-23.22, -45.90, 650m)
Ajustar campo para 180º;
Olhar para o zênite, de frente para o sul.;
Exibir linha da eclíptica;
Exibir equador celeste;
Deslocar para a latitude de alcântara, mantendo a longitude;
Deslocar para o trópico de câncer, mantendo a longitude;
// Author: Projeto Ceu Profundo
// Version: 0.0.1
// License: Public Domain
// Name: Primeira Luz - Tarefa 1 (Equinócio de Setembro)
// Description: Exibe o Sol ao meio dia local em três latitudes diferentes.
// Made on Stellarium 0.22.2
//1. Ajustar a data e hora para ("2024:09:22T12:00:00", "local")
core.setDate("2024:09:22T12:00:00", "local");
//2. Interromper passagem do tempo;
core.setTimeRate(0);
//3. Habilitar visualização realista;
core.clear("natural");
core.wait(5) // introduz um atraso de 5 segundos até a próxima função
//4. Ajustar posição para São José dos Campos (-23.22, -45.90, 650m)
core.setObserverLocation(-45.9, -23.22, 650., 3., "São José dos Campos", "Terra");
//5. Ajustar campo para 180º;
StelMovementMgr.zoomTo(180, 2);
//6. Olhar para o zênite, de frente para o sul.;
StelMovementMgr.lookZenith();
core.wait(2) // introduz um atraso de 2 segundos até a próxima função
//7. Exibir linha da eclíptica;
GridLinesMgr.setFlagEclipticLine(true);
core.wait(2) // introduz um atraso de 2 segundos até a próxima função
//8. Exibir equador celeste;
GridLinesMgr.setFlagEquatorLine(true);
core.wait(2) // introduz um atraso de 2 segundos até a próxima função
//9. Deslocar para a latitude de alcântara, mantendo a longitude;
core.setObserverLocation(-45.9, -2.5, 10., 3., "Alcântara", "Terra");
core.wait(5) // introduz um atraso de 5 segundos até a próxima função
//10. Deslocar para o trópico de câncer, mantendo a longitude;
core.setObserverLocation(-45.9, 23.22, 10., 3., "Trópico de Câncer", "Terra");
Próximos Passos
Agora você já deve ter percebido que o céu não é o limite (#BaDumTss) para a sua criatividade na hora de escrever scripts para o Stellarium.
Os seus scripts serão tão complexos e atraentes quanto o seu repertório permitir. Familiarização com as funções e capacidades do Stellarium é a condição fundamental para automatizar essas funções e capacidades através de scripts. A documentação em http://stellarium.org/doc/head/ é bem completa e é uma grande aliada para usuários mais avançados. Mas se você quer seguir adiante sem mergulhar no manual, listamos a seguir alguns comandos úteis em um guia de referência para seus primeiros scripts.
GUIA DE REFERÊNCIA
Core (Funções Básicas)
core.clear(“natural“) – Limpa as opções de exibição. Apaga linhas, marcadores e rótulos. Exibe atmosfera e paisagem.
core.setDate(“aaaa-mm-ddThh:mm:ss”, “local/utc”) – Ajusta a data/hora. core.setDate(“now”) – Ajusta a data/hora para a data/hora atual do sistema.
core.wait(i) – Introduz uma pausa de i segundos. core.setTimeRate(i) – Ajusta a velocidade da simulação (0=tempo interrompido, 1=velocidade natural, n = tempo acelerado n vezes.) core.waitFor(“aaaa-mm-ddThh:mm:ss”, “local/utc”) – Espera até a data/hora indicada.
core.setObserverLocation(longitude, latitude, altitude, duração, nome, planeta) core.setGuiVisible(true/false) – exibe(true)/oculta(false) a interface gráfica. core.setFlagGravityLabels(true/false) – habilita/desabilita rótulos orientados com o horizonte.
core.selectConstellationByName(“constelação”) – Seleciona a constelação indicada. Use o nome da constelação em latim ou o código de três letras (ex: “Virgo” ou “Vir”). core.selectObjectByName(“nome do objeto”) – Seleciona um objeto celeste. Use a designação do objeto em um catálogo de céu profundo (NGC, Messier…), uma designação estelar (Bayer, Flamsteed, HD… ), o nome de uma constelação – em latim ou usando a designação de 3 letras da IAU – ou o nome de um planeta (em inglês).
core.moveToAltAzi(atura, azimute, duração) – aponta para a atura e azimute indicados. core.moveToObject(“nome do objeto”, duração) – aponta para um objeto celeste indicado. Use a designação do objeto em um catálogo de céu profundo (NGC, Messier…), uma designação estelar (Bayer, Flamsteed, HD… ), o nome de uma constelação – em latim ou usando a designação de 3 letras da IAU – ou o nome de um planeta (em inglês). core.moveToSelectedObject(duração) – Aponta para um objeto selecionado. http://stellarium.org/doc/head/classStelMainScriptAPI.html
LandscapeMgr (Atributos de Cenário)
LandscapeMgr.setFlagCardinalPoints(false) – exibe(true)/oculta(false) os pontos cardais. LandscapeMgr.setFlagAtmosphere(true/false) – exibe(true)/oculta(false) atmosfera.
GridLinesMgr (Atributos de Linhas)
GridLinesMgr.setFlagEquatorGrid(true/false) – exibe(true)/oculta(false) a grade equatorial. GridLinesMgr.setFlagEquatorLine(true/false) – exibe(true)/oculta(false) o equador celeste. GridLinesMgr.setFlagAzimuthalGrid(true/false) – exibe(true)/oculta(false) a grade azimutal. GridLinesMgr.setFlagEclipticLine(true/false) – exibe(true)/oculta(false) a linha da eclíptica. GridLinesMgr.setFlagMeridianLine(true/false) – exibe(true)/oculta(false) a linha do meridiano local. GridLinesMgr.setFlagCircumpolarCircles(true/false) – exibe(true)/oculta(false) círculos circumpolares. GridLinesMgr.setFlagCelestialPoles(true/false) – exibe(true)/oculta(false) os polos celestes.
ConstellationMgr.setFlagArt(true/false)– exibe(true)/oculta(false) arte das constelações. ConstellationMgr.setFlagBoundaries(true/false)– exibe(true)/oculta(false) bordas das constelações. ConstellationMgr.setFlagLines(true/false)– exibe(true)/oculta(false) linhas das constelações. ConstellationMgr.setFlagLabels(true/false)– exibe(true)/oculta(false) rótulos das onstelações.
StelMovementMgr ()
StelMovementMgr.lookZenith() – aponta para o zênite, com o Sul na parte de baixo da tela. StelMovementMgr.deselection() – desfaz a seleção de objeto. StelMovementMgr.zoomTo(campo em graus, duração) – ajusta o zoom para o campo indicado.
Efemérides foram computadas usando as bibliotecas astropy e astroquery em Python e o software Occult v4.
O Sol se põe sobre a Serra da Mantiqueira, fotografado de São José dos Campos (São Paulo) no último entardecer de julho. As manchas solares em três regiões ativas (AR 3774, 3769 e 3767) são visíveis na imagem. [Wandeclayt M./@ceuprofundo]
O Sol se põe sobre a Serra da Mantiqueira, fotografado de São José dos Campos (São Paulo) no último entardecer de julho. As manchas solares em três regiões ativas (AR 3774, 3769 e 3767) são visíveis na imagem. [Wandeclayt M./@ceuprofundo]
O Sol se põe sobre a Serra da Mantiqueira, fotografado de São José dos Campos (São Paulo) no último entardecer de julho. As manchas solares em três regiões ativas (AR 3774, 3769 e 3767) são visíveis na imagem. [Wandeclayt M./@ceuprofundo]
Data e Hora | Evento
2024-08-01 02 | Lua mais ao norte (28.5°)
2024-08-02 19 | Pollux 1.8°N da Lua
2024-08-04 04 | Mercúrio estacionário
2024-08-04 08 | LUA NOVA
2024-08-04 14 | Marte 4.9°N de Aldebarã
2024-08-05 02 | Vênus 1.0°N de Regulus
2024-08-05 18 | Regulus 2.7°S da Lua
2024-08-05 20 | Vênus 1.6°S da Lua
2024-08-07 23 | Mercúrio 5.8°S de Vênus
2024-08-08 21 | Lua no apogeu
2024-08-10 07 | Spica 0.6°S da Lua Ocultação(*)
2024-08-11/12 | Pico da chuva de meteoros Perseídeos (ZHR > 50)
2024-08-12 12 | QUARTO CRESCENTE
2024-08-14 02 | Antares 0.0°N da Lua Ocultação(*)
2024-08-14 12 | Marte 0.3°N de Júpiter
2024-08-14 12 | Mercúrio 5.2°S de Regulus
2024-08-15 16 | Lua mais ao sul (-28.5°)
2024-08-17 19 | Plutão 1.5°N da Lua
2024-08-18 22 | Mercúrio em conjunção inferior
2024-08-19 15 | LUA CHEIA
2024-08-20 23 | Saturno 0.4°S da Lua Ocultação(**)
2024-08-21 02 | Lua no perigeu
2024-08-21 18 | Netuno 0.6°S da Lua Ocultação(*)
2024-08-25 19 | Urano 4.3°S da Lua
2024-08-26 06 | QUARTO MINGUANTE
2024-08-27 08 | Júpiter 5.6°S da Lua
2024-08-27 20 | Marte 5.3°S da Lua
2024-08-27 21 | Mercúrio estacionário
2024-08-28 07 | Lua mais ao norte (28.6°)
2024-08-30 01 | Pollux 1.7°N da Lua
(*) Evento não visível do Brasil.
(**) Evento visível de parte do Brasil. Ver mapa.
Os planetas em Agosto/2024
Posição dos planetas em agosto/2024. Clique para ampliar. [Mapa gerado em Python 3/Astropy/Matplotlib. crédito: Wandeclayt M./@ceuprofundo].
Posição dos planetas em agosto/2024. Clique para ampliar. [Mapa gerado em Python 3/Astropy/Matplotlib. crédito: Wandeclayt M./@ceuprofundo].
Posição dos planetas em agosto/2024. Clique para ampliar. [Mapa gerado em Python 3/Astropy/Matplotlib. crédito: Wandeclayt M./@ceuprofundo].
Mercúrio inicia agosto visível no horizonte oeste logo após o pôr do Sol, mas a partir do dia 4 (Mercúrio estacionário) volta a se aproximar do Sol e atinge a conjunção inferior (quando o planeta encontra-se à frente do Sol, para um observador na Terra) no dia 19.
Mercúrio, Regulus (alfa leonis) e Vênus sobre a Serra da Mantiqueira, fotografados de São José dos Campos (São Paulo) em 31/07/2024. [wandeclayt m./@ceuprofundo]
Mercúrio, Regulus (alfa leonis) e Vênus sobre a Serra da Mantiqueira, fotografados de São José dos Campos (São Paulo) em 31/07/2024. [wandeclayt m./@ceuprofundo]
Mercúrio, Regulus (alfa leonis) e Vênus sobre a Serra da Mantiqueira, fotografados de São José dos Campos (São Paulo) em 31/07/2024. [wandeclayt m./@ceuprofundo]
A combinação dos movimentos orbitais de Mercúrio e da Terra faz com que o pequeno planeta aparente estar se movendo no sentido oposto ao seu movimento real durante a maior parte do mês de agosto.
Este movimento retrógrado é apenas um efeito de perspectiva: o movimento orbital real de Mercúrio corresponde à linha azul no gráfico à esquerda na imagem abaixo. A linha verde corresponde ao movimento da Terra.
Movimento orbital dos planetas em agosto/2024 em coordenadas heliocêntricas. Clique na imagem para ampliar. [ Imagem gerada com Python 3/Astroquery/Matplotlib e dados do JPL-Horizons. Crédito: Wandeclayt M./@ceuprofundo].
Movimento orbital dos planetas em agosto/2024 em coordenadas heliocêntricas. Clique na imagem para ampliar. [ Imagem gerada com Python 3/Astroquery/Matplotlib e dados do JPL-Horizons. Crédito: Wandeclayt M./@ceuprofundo].
Movimento orbital dos planetas em agosto/2024 em coordenadas heliocêntricas. Clique na imagem para ampliar. [ Imagem gerada com Python 3/Astroquery/Matplotlib e dados do JPL-Horizons. Crédito: Wandeclayt M./@ceuprofundo].
Marte e Júpiter
Marte e Júpiter protagonizam um belo encontro no dia 14/08, com os dois planetas se aproximando o suficiente para aparecerem juntos na ocular do telescópio. Abaixo, na imagem simulada do software Stellarium vemos o campo de uma ocular de 26mm num telescópio Schmidt-Cassegrain de 203 mm de diâmetro com relação focal f/10.
Conjunção Marte-Júpiter em 14 de agosto. Simulação da visão através de telescópio Schmidt-Cassegrain de 203 mm de diâmetro f/10, com ocular de 26 mm (com campo aparente de 52º). [Céu Profundo/Stellarium]
Saturno
Saturno volta timidamente ao céu da primeira metade da noite e é o palco dois grandes eventos: primeiro uma desafiadora observação na madrugada do dia 01/08: o trânsito do satélite Titã em frente ao disco do planeta. (os diagramas gerados pelo software Occult 4 estão no final deste post.
O segundo evento relevante para Saturno em agosto é uma ocultação do planeta pela Lua, na noite de 20 para 21 de agosto. Na América do Sul, a ocultação é visível na região em cinza no mapa abaixo, o que inclui a região Norte e partes das regiões Nordeste e Centro-Oeste.
Horários aproximados para ocultação e reaparecimento de Saturno para cidades selecionadas na ocultação de 20 de agosto. Simulação: Stellarium [Wandeclayt M./@ceuprofundo]
Horários aproximados para ocultação e reaparecimento de Saturno para cidades selecionadas na ocultação de 20 de agosto. Simulação: Stellarium [Wandeclayt M./@ceuprofundo]
Horários aproximados para ocultação e reaparecimento de Saturno para cidades selecionadas na ocultação de 20 de agosto. Simulação: Stellarium [Wandeclayt M./@ceuprofundo]
Perseídeos
A chuva de meteoros mais popular do hemisfério norte, formada por restos do cometa 109P/Swift-Tuttle, inevitavelmente invadirá os sites de notícias com títulos chamativos. Mas é bom controlar as expectativas: para observadores no hemisfério sul esta não é uma chuva muito promissora.
O radiante ( o ponto do céu de onde a trajetória dos meteoros parece irradiar) ao norte da constelação de Perseu fica muito baixo no horizonte norte para observadores no hemisfério austral. Feita essa advertência, passar a noite sob um céu estrelado caçando meteoros é sempre uma boa experiência.
Não espere ver o mesmo número de meteoros que um observador na Europa ou na América do Norte, mas encontre um local afastado da poluição luminosa e recline-se em uma cadeira de praia o outra superfície que permita ter uma ampla visão do céu. O pico da atividade da chuva ocorre na madrugada de 11 para 12 de agosto.
Um mês repleto de encontros planetários visíveis de todo o Brasil, com um eclipse solar visível apenas no Hemisfério Norte e com o promissor cometa 12P/Pons-Brooks chegando ao periélio. Prepare a agenda para não perder nenhum dos espetáculos em cartaz no céu durante o mês de abril!
Calendário Astronômico
As efemérides foram computadas usando as bibliotecas astropy e astroquery em scripts Python e o software Occult v4.
Data Evento
2024-04-01 05h - Lua no ponto mais ao sul (-28.6°)
2024-04-01 19h - Mercúrio estacionário
2024-04-02 00h - QUARTO MINGUANTE
2024-04-03 09h - Plutão 2.1°N da Lua
2024-04-03 10h - Vênus 0.3°S de Netuno
2024-04-06 03h - Marte 1.7°N da Lua
2024-04-06 07h - Saturno 1.0°N da Lua
2024-04-07 05h - Netuno 0.3°N da Lua
2024-04-07 13h - Vênus 0.4°S da Lua
2024-04-07 14h - Lua no perigeu
2024-04-08 15h - LUA NOVA
2024-04-08 - Eclipse Solar - Não visível do Brasil.
2024-04-08 23h - Mercúrio 1.9°N da Lua
2024-04-10 16h - Júpiter 3.7°S da Lua
2024-04-10 17h - Marte 0.4°N de Saturno
2024-04-10 19h - Urano 3.4°S da Lua
2024-04-11 19h - Mercúrio em conjunção inferior.
2024-04-13 19h - Lua no ponto mais ao norte (28.6°)
2024-04-15 11h - Pollux 1.5°N da Lua
2024-04-15 16h - QUARTO CRESCENTE
2024-04-18 11h - Regulus 3.3°S da Lua
2024-04-19 07h - Mercúrio 1.7°N de Vênus
2024-04-19 23h - Lua no apogeu
2024-04-20 23h - Júpiter 0.5°S de Urano
2024-04-21 00h - Cometa 12P/Pons-Brooks no periélio.
2024-04-23 00h - Spica 1.3°S da Lua
2024-04-23 20h - LUA CHEIA
2024-04-24 05h - Mercúrio estacionário
2024-04-26 17h - Antares 0.3°S da Lua
2024-04-28 11h - Lua no ponto mais ao sul (-28.5°)
2024-04-29 01h - Marte 0.1°N de Netuno
2024-04-30 15h - Plutão 2.0°N da Lua
ABRIL NA HISTÓRIA
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7 - Missões Espaciais: Mars Odyssey foi lançada em 7 de abril de 2001.
10 - Descobertas/Eventos: Em 2019, a primeira imagem de um buraco negro foi publicada pelo Event Horizon Telescope.
10 - Missões Espaciais: BepiColombo realizou um sobrevoo da Terra em 10 de abril de 2020 aproveitando a gravidade terrestre para ganhar energia em sua jornada até Mercúrio, com entrada em órbita programada para 2025.
11 - Missões Espaciais: Apollo 13 foi lançada em 11 de abril de 1970.
12 - Astrônomos e Físicos: Charles Messier morre em Paris, em 12 de abril de 1730, aos 86 anos. Seu catálogo de objetos nebulosos é uma referência para astrônomos amadores.
12 - Missões Espaciais: STS-1 Columbia, o primeiro voo do Programa de Ônibus Espaciais da NASA, lançado em 12 de abril de 1981.
12 - Missões Espaciais: Yuri Gagarin - Vostok 1, em 12 de abril de 1961, tornou Yuri Gagarin o primeiro ser humano a viajar para o espaço.
14 - Astrônomos e Físicos: Christiaan Huygens nasceu em 14 de abril de 1629.
17 - Descobertas/Eventos: Em 2014, astrônomos anunciaram a descoberta do exoplaneta Kepler-186f. Primeiro planeta de dimensões comparadas à Terra encontrado na zona habitável de uma estrela.
23 - Astrônomos e Físicos: Max Planck nasceu em 23 de abril de 1858.
24 - Missões Espaciais: Telescópio Espacial Hubble foi lançado em 24 de abril de 1990.
25 - Astrônomos e Físicos: Guglielmo Marconi nasceu em 25 de abril de 1874.
Apesar do padre brasileiro Landell de Moura ter realizado com sucesso experimentos com telecomunicações via ondas de rádio nos primeiro anos da década de 1890, Marconi é considerado mundialmente como o pioneiro na radiotelegrafia desenvolvendo equipamentos que dariam origem a comunicação por rádio moderna.
O Cometa Pons-Brooks sobe ao palco!!
Órbita do cometa 12P/Pons-Brooks (em branco). Visualização gerada no visualizador de órbitas do sistema JPL-Horizons.
A órbita da Terra e a dos demais planetas está contida aproximadamente no mesmo plano, a eclíptica. Assim, é sempre nas proximidades dessa faixa do céu definida pela órbita terrestre que encontraremos todos os planetas e muitos dos outros objetos do Sistema Solar. É comum no entanto encontrarmos cometas com órbitas muito inclinadas em relação ao plano da eclíptica. É o caso do cometa 12P/Pons-Brooks que tem sua órbita com inclinação de 74º em relação ao plano da órbita terrestre e quase que inteiramente ao norte da eclíptica. As consequências dessa geometria e do fato de vivermos em um planeta esférico é que nos meses que antecedem o periélio, a máxima aproximação com o Sol, do 12P/Pons-Brooks, a observação é bem desfavorável para observadores no hemisfério sul.
A notícia boa é que ao atingir o periélio o 12P já estará numa posição menos desfavorável para observação abaixo do equador. Após o periélio o cometa segue em direção ao hemisfério sul celeste, permitindo que sejamos os últimos a observá-lo enquanto se afasta do Sol.
E vamos poder vê-lo a olho nu?
Certamente vai ser possível vê-lo com binóculos. A projeção de magnitude 4 ao redor do periélio coloca seu brilho bem dentro dos limites do que podemos observar a olho nu, mas cometas são objetos de brilho difuso e o 12P aparecerá próximo ao horizonte logo após o pôr do Sol nas semanas que antecedem e sucedem o periélio. O céu ainda não completamente escuro e a pequena elevação do cometa sobre o horizonte adicionam uma dificuldade extra à observação. É possível sim vê-lo a olho nu, mas busque locais com horizonte desobstruído e acompanhe nossas redes sociais para dicas de observação assim que o cometa estiver mais evidentes em nossas latitudes.
Os dados disponibilizados pelos membros da rede de observação de cometas COBS mostra a evolução do brilho do cometa 12P/Pons-Brooks e projeta magnitude 4 no período próximo ao periélio. [ fonte: https://cobs.si/home/]
Os Planetas.
Aproveite para observar o Júpiter ao anoitecer. Abril é o mês da despedida do Gigante Gasoso do céu noturno. E pelos próximos meses teremos os planetas mais brilhantes visíveis apenas durante a madrugada. Então prepare-se para cair cedo da cama se quiser acompanhar as sempre belas conjunções entre a Lua e os planetas.
Céu de São José dos Campos, às 19h do dia 7 de abril de 2024. O Norte está no topo e o Leste à esquerda. [diagrama: @ceuprofundo, gerado no Stellarium]
No diagrama abaixo vemos a evolução dos planetas e do cometa Pons-Brooks no céu durante o mês de abril. Clique na imagem para ampliar.
Planetas e cometa 12P/Pons-Brooks durante o mês de abril. Clique na imagem para ver em tamanho original. [gráfico: Wandeclayt M./Céu Profundo]
Planetas e cometa 12P/Pons-Brooks durante o mês de abril. Clique na imagem para ver em tamanho original. [gráfico: Wandeclayt M./Céu Profundo]
Planetas e cometa 12P/Pons-Brooks durante o mês de abril. Clique na imagem para ver em tamanho original. [gráfico: Wandeclayt M./Céu Profundo]
Conjunções
Ao amanhecer do dia 6 de abril, a Lua com 8% de sua face visível iluminada vai compor um belo quadro ao lado de Saturno e Marte. Mais baixo no horizonte, Vênus completa a composição. É uma bela oportunidade para emoldurar três planetas e a Lua incluindo a paisagem.
Ao amanhecer do dia 6 de abril, a Lua, com 8% de sua face visível iluminada ao lado de Saturno. [imagem: gráfico gerado no Stellarium. Wandeclayt M.]
Na madrugada de 10 de abril uma oportunidade rara de ver dois planetas através da ócular do telescópio. Se você é capaz de ver a lua inteira na ocular, poderá ver simultaneamente Marte e Saturno no mesmo campo. Na imagem abaixo simulamos no Stellarium a visão com um telescópio de 200 mm de abertura, f/6 com ocular de 26mm.
Marte e Saturno pela ocular do telescópio. Simulação no software Stellarium [ Wandeclayt M./Céu Profundo]
No dia 29 de abril o encontro é entre Marte e Netuno, com os planetas ainda mais próximos no campo da ocular. É uma boa oportunidade de identificar Netuno no céu.
Marte e Netuno no campo da ocular, em 29 de abril. Simulação no software Stellarium. [Wandeclayt M./Céu Profundo]
Júpiter e Urano também se cruzam no dia 20 de abril, mas com os planetas muito próximos do horizonte ao pôr do Sol.
Satélites de Júpiter
Configuração dos satélites galileanos de Júpiter durante o mês de abril. O diâmetro de Júpiter é representado pela faixa central. As curvas representam a posição aparente dos satélites em relação ao disco do planeta. Gráfico gerado em https://pds-rings.seti.org/tools/tracker3_jup.shtml
Na dança dos planetas, Júpiter reina soberano e solitário nas noites de março enquanto Saturno, após a conjunção em 28 de fevereiro, se junta a Vênus e Marte nas madrugadas.
Março também é o mês do equinócio vernal, marcando o início do outono no hemisfério sul e da primavera no hemisfério norte. O outono inicia às 00:06 (Horário de Brasília) do dia 20 de março. Nos equinócios, a noite e o dia claro tem a mesma duração e ambos os hemisférios estão igualmente iluminados. Os equinócios de outono e da primavera, são também os únicos dias do ano em que o Sol nasce e se põe exatamente nos pontos cardeais leste e oeste, respectivamente. E um experimento interessante a ser feito é marcar exatamente os pontos do nascente e do poente nesses dias, para comparar com o nascente e o poente nos dias seguintes até os limites dos solstícios de inverno e de verão, quando o Sol atinge posições extremas ao norte e ao sul.
Ao anoitecer, a constelação de Órion está alta no céu, tornando a Grande Nebulosa de Órion (M42) um alvo ideal para pequenos telescópios, mesmo em regiões com alguma poluição luminosa. Os aglomerados estelares Plêiades e Híades, em Touro seguem também visíveis até o fim do mês, nas primeiras horas da noite.
Céu de São José dos Campos, às 20h do dia 15 de março de 2024. O Norte está no topo e o Leste à esquerda. [diagrama: @ceuprofundo, gerado no Stellarium]
A constelação do Escorpião, que nasce por volta da meia-noite no início de março, é o palco de uma bela ocultação, visível de grande parte do Brasil na madrugada do domingo 03: A Lua ocultará Antares, o coração do Escorpião, em um evento que privilegiará observadores em cidades nas regiões Norte e Centro-Oeste. Veja detalhes mais abaixo.
As efemérides foram computadas usando as bibliotecas astropy e astroquery em scripts Python e o software Occult v4. Boas observações!
Data Evento
2024-03-03 5h - Antares 0.4° S da Lua (ocultação visível do Brasil)
2024-03-03 12h - Lua minguante
2024-03-04 22h - Lua mais ao sul (-28.5°)
2024-03-06 23h - Plutão 2.1° N da Lua
2024-03-08 3h - Marte 3.2° N da Lua
2024-03-08 12h - Mercúrio 0.4° N de Netuno
2024-03-08 15h - Vênus 3.0° N da Lua
2024-03-09 15h - Saturno 1.3° N da Lua
2024-03-10 4h - Lua no Perigeu (356893.64 km)
2024-03-10 5h - Lua nova
2024-03-10 16h - Netuno 0.4° N da Lua
2024-03-11 00h - Mercúrio 0.9° N da Lua
2024-03-13 20h - Júpiter 3.3° S da Lua
2024-03-14 7h - Urano 3.2° S da Lua
2024-03-17 1h - Lua crescente
2024-03-17 9h - Netuno em conjunção.
2024-03-17 11h - Lua mais ao norte (28.5°)
2024-03-19 3h - Pollux 1.5° N da Lua
2024-03-20 00h - Equinócio de Outono (Hemisfério Sul)
2024-03-21 20h - Vênus 0.3° N de Saturno
2024-03-22 5h - Regulus 3.3° S da Lua
2024-03-23 12h - Lua no Apogeu (406306.97 km)
2024-03-24 17h - Mercúrio em máxima elongação leste(19°)
2024-03-25 3h - Lua cheia (Eclipse)
2024-03-26 18h - Spica 1.3° S da Lua
2024-03-30 12h - Antares 0.3° S da
MARÇO NA HISTÓRIA
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MARÇO
07 - (1792) Nascimento de John Herschel, astrônomo que originou o uso do sistema juliano na astronomia. Ele nomeou sete luas de Saturno e quatro luas de Urano.
09 - (1934) Nascimento de Yuri Gagarin (URSS), primeiro humano a viajar ao espaço.
11 - (1811) Nascimento de Urbain Le Verrier, astrônomo responsável pela previsão da localização de um oitavo planeta solar, agora chamado Netuno.
13 - (1781) Descoberta de Urano pelo astrônomo William Herschel.
13 - (1855) Nascimento de Percival Lowell, iniciou as pesquisas que levaram à descoberta do planeta Plutão.
16 - (1750) Nascimento de Caroline Herschel, astrônoma, primeira mulher a receber pagamentos para realizar pesquisas astronômicas.
18 - (1965) Alexei Leonov (URSS) se torna o primeiro ser humano a realizar um caminhada espacial (Atividade Extraveicular)
19 - (2023) Lançamento do foguete HANBIT-TLV da empresa coreana INNOSPACE a partir do Centro de Lançamento de Alcântara (CLA).
27 - (1969) Lançamento da sonda Mariner 7, para Marte.
2024-03-03 Ocultação de Antares pela Lua
Ocultação de Antares pela Lua na madrugada de 2024-03-03 [mapa: Carolina da Silveira, gerado no Occult4]
O mapa acima mostra a região de visibilidade da ocultação da estrela Antares (alfa do Escorpião) na madrugada do dia 3 de março. Na região compreendida entre as linhas brancas, o evento acontece com céu escuro. Entre as linhas azuis, evento acontece no crepúsculo matutino e amanhecer. Entre as linhas vermelhas tracejadas o evento acontece com céu claro. Nas regiões vizinha a área de visibilidade da ocultação, a conjunção entre Lua e Antares também é um espetáculo digno de ser observado! Então, de qualquer lugar do Brasil, não perca a oportunidade de registrar este evento antes do nascer do Sol.
Satélites de Júpiter
Configuração dos satélites galileanos de Júpiter durante o mês de março. O diâmetro de Júpiter é representado pela faixa central. As curvas representam a posição aparente dos satélites em relação ao disco do planeta.
Você certamente conhece a constelação do Cruzeiro do Sul e possivelmente consegue reconhecê-la com facilidade no céu noturno, não? Bem, talvez em um céu realmente escuro, longe da poluição luminosa das áreas urbanas, como na imagem abaixo, haja tantas estrelas visíveis que a tarefa de identificar o Cruzeiro do Sul seja um pouco mais desafiadora. Mas vamos dar uma ajudinha. Marcamos aí as 5 estrelas mais brilhantes que formam o asterismo do Cruzeiro!
E usamos a palavra “asterismo” porque a constelação do Cruzeiro do Sul, ou Crux, não se resume a essas 5 estrelas. O conceito moderno de constelação, adotado pela União Astronômica Internacional (IAU), orgão responsável pela nomenclatura oficial usada pela astronomia profissional, não é a de um “grupo de estrelas”.
A constelação na verdade é uma área do céu, com bordas bem definidas de acordo com suas coordenadas celestes. E o que a IAU define como a constelação do Cruzeiro é toda a região em verde na imagem abaixo.
Carta Celeste da Região do Cruzeiro do Sul e adjacências, criada no software Sky Charts [créditos: Wandeclayt M./@ceuprofundo]
Assim, todas as estrelas, nebulosas, aglomerados estelares ou outros objetos astronômicos vistos na região demarcada, estão na constelação do Cruzeiro.
E essas estrelas estão próximas umas das outras?
Esse é outro aspecto que precisamos discutir! As estrelas de uma constelação, não estão necessariamente próximas umas das outras. Estão apenas na mesma direção aproximada no céu, mas podem apresentar distâncias variadas entre elas.
Mas para criar um mapa tridimensional do céu, conhecendo não apenas a direção das estrelas na esfera celeste mas também suas distâncias, foi preciso esperar dois milênios.
Medindo distâncias.
A área da Astronomia que se ocupa de medir as posições dos objetos celestes se chama Astrometria e surgiu muito antes dos telescópios passarem a ser empregados para a observação do céu no século 17.
Hiparco, na Grécia do século 2 a.C, já mapeava as estrelas e o Almagesto, a grande compilação astronômica de Claudio Ptolomeu no Egito do século 2 d.C, trazia os mapas das constelações catalogadas por Hiparco e a classificação das estrelas por seu brilho (as medidas de brilho são outra atividade observacional importante: a Fotometria).
No século 16, Tycho Brahe foi um criterioso observador da era pré telescópica e suas precisas observações astrométricas do planeta Marte foram a base para que seu discípulo Johannes Kepler enunciasse as leis empíricas do movimento planetário. Empíricas porque ainda não havia uma teoria gravitacional que explicasse a natureza do movimento orbital e a geometria das órbitas descrita por Kepler era totalmente baseada nos dados observacionais.
Mas medir distâncias estava longe do que Tycho conseguiria fazer no século 16 e completamente fora do alcance do que Hiparco poderia sonhar em fazer no século 2 a.C.
O método geométrico usado hoje para medir indiretamente as distâncias estelares é conceitualmente simples e está representado no diagrama da figura abaixo. Observamos uma estrela a partir de uma posição da órbita terrestre e registramos sua posição. Seis meses depois, a Terra estará numa posição diametralmente oposta em sua órbita e, portanto, a aproximadamente 300 milhões de quilômetros distante da posição anterior. Fazemos uma nova observação e registramos o deslocamento aparente sofrido pela estrela, devido à mudança do ponto de vista de nossa observação. Chamamos esse deslocamento aparente de “paralaxe” e ele vai variar com a distância da estrela. Estrelas mais próximas apresentarão uma paralaxe maior. Estrelas mais distantes, uma paralaxe menor.
Você pode testar esse método olhando para seu dedo indicador com o braço esticado alternadamente com cada um dos olhos. Você vai perceber que o dedo vai parecer se deslocar a medida que você troca de olho ao observá-lo. Aproxime o dedo um pouco mais do rosto. O deslocamento vai parecer maior.
Mas se o método é assim tão simples, por que Hiparco e Tycho não poderiam medir a distância até as estrelas mais próximas? Aí aparecem dois problemas! O primeiro deles é que a distância até as estrelas é muito maior do que qualquer pensador da antiguidade, ou mesmo do Renascimento, se arriscou a estimar e a paralaxe estelar é muito pequena. E o segundo é que imperava o modelo geocêntrico do Universo, que acabava sendo reforçado pela falha na detecção da paralaxe estelar, afinal, se não há paralaxe, a Terra deveria ser imóvel!
A largada da corrida para medir a paralaxe estelar só é dada com o triunfo do heliocentrismo e com a compreensão do movimento orbital da Terra, graças inicialmente a Kepler e Newton. A partir do momento que tínhamos certeza que a Terra orbitava o Sol, necessariamente deveria haver alguma paralaxe a ser medida, ainda que muito pequena.
Mas quanto é uma paralaxe “muito pequena“?
Vamos introduzir mais alguns conceitos para deixar isso mais claro. Na Astrometria usamos medidas angulares para falar da posição ou da separação entre objetos na esfera celeste ou do diâmetro aparente de alguns corpos.
Um círculo é tradicionalmente dividido em 360 partes iguais chamadas de graus (°). A separação entre o horizonte e o zênite (o ponto no céu que fica acima da sua cabeça) é de 1/4 de círculo ou de 90º. O Sol e a Lua representam no céu um diâmetro de 0,5°.
Essa divisão do círculo em 360 graus é uma herança da Babilônia e remonta a mais de 2000 anos antes de Cristo. Nesse sistema, cada grau é dividido em 60 partes chamadas “minutos de arco” (ou 60′) e cada minuto de arco é dividido em 60 segundos de arco (ou 60″). Ou seja, 1º equivale a 3600″.
Há inclusive uma unidade de distância definida a partir da paralaxe, o parsec. Um parsec é a distância na qual um objeto exibe uma paralaxe de 1 segundo de arco, e equivale a 3,26 anos luz.
E aí está o grande desafio! Como nenhuma estrela, além do Sol, está localizada a menos de um parsec, a paralaxe a ser medida é menor que 1 segundo de arco, ou mais que 3600 vezes menor do que 1°.
Michael Perryman em the History of Astrometry aponta que as melhores observações de Tycho alcançaram uma resolução de 20 segundos de arco, bem longe da resolução necessária para medir a paralaxe estelar.
No século 18, William Herschel e sua irmã Caroline realizaram grandes descobertas com telescópios de dimensões nada modestas (mais de 1 m de diâmetro e 12 metros de distância focal). Entre as contribuições dos irmãos Herschel para a Astronomia estão a descoberta de Urano e duas de suas luas, de duas luas de Saturno e a detecção do movimento orbital em estrelas binárias. Mas eles falharam na detecção da paralaxe estelar. Não por limitações instrumentais, mas por não terem selecionado estrelas próximas o suficiente para exibir uma paralaxe mensurável.
Uma melhor seleção de estrelas candidatas a exibir uma maior paralaxe (e portanto estarem mais próximas) surge a partir de critérios sugeridos pelo astrônomo Wilhelm Struve na primeira metade do século 19: estrelas brilhantes, com grande movimento próprio (além do efeito da paralaxe, as estrelas estão realmente se movendo no céu e um movimento próprio mais rápido pode significar que a estrela está mais próxima de nós) e, no caso de estrelas binárias, estrelas que estejam bem separadas, a julgar por seu movimento orbital.[1]
Foi na década de 1830 que as primeiras medidas confiáveis de paralaxe foram finalmente publicadas. Struve anunciou uma paralaxe de 1/8 de segundo de arco para Vega (a alfa de Lira) e Friedrich Bessel encontrou uma paralaxe de 0,314 segundos de arco para a estrela 61 Cygni. Trabalhos seguidos pela determinação da paralaxe de Alfa Centauri, por Thomas Henderson em 1839.
Embora Alfa Centauri faça parte do sistema estelar mais próximo do Sistema Solar, ela está fora do alcance de observadores nas latitudes da Europa (consequências de uma Terra esférica) e foi observada por Henderson em uma campanha no Cabo da Boa Esperança.
E parou por aí?
A Astrometria seguiu muito bem, obrigado, e mapas cobrindo ambos os hemisférios celestes foram produzidos incorporando dados cada vez mais precisos de coordenadas celestes, movimento próprio e distância, até que a própria atmosfera terrestre tornou-se o principal limitante para o que poderia ser medido com telescópios instalados na superfície.
O novo salto de qualidade vem com a proposta apresentada em 1967 pelo francês Pierre Lacroute[2]: um telescópio dedicado a astrometria e fotometria em órbita da Terra, acima da atmosfera, onde poderia catalogar estrelas muito menos brilhantes e atingir precisão sem precedentes nas medidas astrométricas e cobrindo inteiramente ambos os hemisférios celestes (outra restrição encontrada pelos telescópios na superfície é a impossibilidade de observar todo o céu).
HIPPARCOS foi o primeiro satélite dedicado a astrometria. Lançado pela ESA em 1989, inaugurou uma era de alta precisão nos catálogos estelares [imagem: Agência Espacial Europeia].
A ideia culminou no lançamento do satélite Hipparcos (HIgh Precision PARallax COllecting Satellite), pela Agência Espacial Europeia (ESA) em 1989. O satélite coletou dados até 1993, dando origem ao catálogo Hipparcos, com quase 120 mil estrelas. Seus dados geraram ainda os catálogos Tycho e Tycho 2, extrapolando a marca de 2,5 milhões de estrelas catalogadas.
2,5 milhões de estrelas parece muito? E é! Mas o lançamentoo em 2013, também pela ESA, de um novo satélite astrométrico, o Gaia, multiplicou por 1000 esse número, ultrapassando 1,8 bilhão de fontes catalogadas na terceira liberação de dados da missão (Gaia data Release 3).
E como eu posso saber a distância até as estrelas do Cruzeiro?
[Vamos fazer umas continhas aqui e está tudo bem se você pular essa seção, mas garantimos que o resultado é divertido e vai valer a pena se você tentar nos acompanhar aqui.]
Os catálogos Hipparcos, Tycho, Tycho 2 e Gaia são públicos. Isso significa que qualquer pessoa pode ter acesso a todos os parâmetros de astrometria e fotometria medidos pelos satélites. É possível acessá-los usando ferramentas especializadas em operações com dados astronômicos como o TOPCAT ou através de recursos disponíveis em ferramentas de visualização de imagens e dados como o SAO Image DS9. O acesso também pode ser feito através de bibliotecas em Python ou diretamente em bases de dados como o SIMBAD.
E se você quer descobrir as distâncias até as 5 estrelas mais brilhantes do Cruzeiro (ou a qualquer estrela catalogada) é só consultar a paralaxe dessas estrelas na pesquisa básica do SIMBAD. Conhecendo a paralaxe a relação é direta:
distância (em parsecs) = 1000 * (1 / paralaxe (em milissegundos de arco)).
A multiplicação por 1000 é necessária por que a paralaxe é dada nos catálogos em “milissegundo de arco”. Se você quiser a distância em anos luz, a conversão também é imediata:
distância (em anos-luz) = 3,26 * distância (em parsecs).
Agora que você já sabe o que fazer com os dados, pode colocar a mão na massa.
Acesse a busca básica do SIMBAD (figura abaixo) e pesquise as cinco estrelas mais brilhantes da constelação do Cruzeiro do Sul: “alf cru”, “bet cru”, “gam cru”, “del cru” e “eps cru”.
Tela de pesquisa básica do SIMBAD: http://simbad.cds.unistra.fr/simbad/sim-fbasic. Insira o nome do objeto a ser pesquisado (no caso, “alfa crux”, “alf cru” ou “alp cru” correspondem a mesma estrela, a alfa do Cruzeiro do Sul).
Na janela de resultados, use o valor no campo “Parallaxes (mas)” para calcular as distâncias pelas relações que apresentamos acima. Se tudo der certo, você vai encontrar os mesmos valores apresentados na próxima seção.
Tela de resultados da busca básica do SIMBAD. Use o valor da paralaxe no campo indicado pela seta para computar a distância até a estrela consultada.
O Cruzeiro do Sul em três dimensões.
Consultando bases públicas de dados astronômicos como o SIMBAD, podemos encontrar as distâncias para qualquer estrela catalogada. E para alguns grupos de estrelas os resultados podem ser surpreendentes. Por exemplo, você imaginava que Rubídea (gama Crux) apesar de ser apenas a terceira estrela mais brilhante na constelação do cruzeiro é a que está mais próxima de nós, a apenas 88 anos-luz? Na verdade ela está mais próxima do Sol do que de qualquer uma das outras estrelas que formam a Cruz, já que a estrela seguinte, epsilon Crux, a Intrometida, está a quase 230 anos-luz de nós.
Estrela
Paralaxe (milissegundos de arco)
Distância (anos-luz)
alp Crux (Acrux)
10.13
322.01
beta Crux (Mimosa)
11.71
278.57
gama Crux (Rubídea)
36.83
88.57
delta Crux (Pálida)
7.1681
455.07
epsilon Crux (Intrometida)
14.1999
229.72
Dados de paralaxe e distância das estrelas mais brilhantes do Cruzeiro do Sul. Distâncias calculadas a partir dos dados de paralaxe acessados via SIMBAD.
Combinando os dados astrométricos do catálogo em uma visualização tridimensional, podemos evidenciar as diferenças de distância entre as estrelas que formam o asterismo da cruz na constelação.
Precisamos concordar que foi uma jornada e tanto! Há 200 anos era instrumentalmente impossível determinar a distância até as estrelas. Hoje, temos telescópios espaciais com capacidade de mapear bilhões de fontes em nossa galáxia ou até em galáxias vizinhas. E o melhor de tudo isso: todos esses dados estão a um clique de distância de você.
Para Pensar um Pouco.
Usando o método que apresentamos no texto, determine a distância até alfa Centauri.
Alfa Centauri é na verdade um sistema triplo e você pode pesquisar cada uma de suas componentes individualmente: “alf Cen A”, “alf Cen B” e “alf Cen C”. Pesquise no SIMBAD e identifique qual das componentes está mais próxima de nós.
O SIMBAD informa também o brilho das estrelas. Observa no campo “Fluxes” a linha iniciada por “V”. Essa é a magnitude visual do objeto. Quanto maior a magnitude, menor o brilho. Essa escala é também uma herança de Hiparco e Ptolomeu, que apresentaram as estrelas divididas em seis grandezas, ou magnitudes. As estrelas de primeira grandeza eram as mais brilhantes e as de sexta grandeza as menos brilhantes visíveis a olho nu. O sistema moderno de magnitudes é uma adaptação dessa escala. A diferença de 1 magnitude significa uma diferença de fluxo (brilho) de 2,5 vezes. Assim, uma estrela de magnitude 0 é 2,5 vezes mais brilhante que uma estrela com magnitude 1. Uma diferença de 5 magnitudes significa uma diferença de 100 vezes no fluxo (brilho). O limite de magnitude para a observação a olho nu é 6. Consulte a magnitude da estrela mais próxima do sistema alfa Cen no SIMBAD. Ela é visível a olho nu?
Ao abrir o notebook, crie uma nova cópia do arquivo para que seja possível editá-la (figura abaixo). Não é necessário instalar nenhum componente localmente e toda a execução ocorre nos servidores da plataforma Google Colab. O código é bem comentado e você não precisa entender de programação para usar o script. Não requer prática nem tampouco habilidade. Qualquer criança brinca e se diverte.
Após criar uma cópia, o código será inteiramente editável e você poderá experimentar utilizar outras estrelas para consulta ou mudar os parâmetros usados na construção da animação. Para executar o script, clique no ícone indicado pela seta (imagem abaixo) em cada bloco de código.
Os resultados são exibidos na mesma janela do código e cada bloco e executado em segundos.
O Sol observado no ultravioleta extremo, no canal de 193 Angstroms do instrumento AIA do telescópio SDO entre os dias 8 e 10 de dezembro de 2023. [NASA/SDO/AIA].
Dizer que um “buraco” surgiu no Sol, como vimos em muitos posts, ou mesmo chamar de “cratera” como vimos em uma matéria do jornal o Globo reproduzida no G1 pode gerar um pouco de confusão em quem lê (Ganhando o selo “Céu Profundo – Não é bem Assim!”).
Não é bem assim!
O Sol não tem uma superfície sólida como a Terra ou Lua. E portanto não se formam crateras no Sol. O que costumamos considerar como sua superfície é a camada que chamamos de ‘fotosfera’. A fotosfera é relativamente fria (menos de 6000 graus C) se a compararmos com seu núcleo, que atinge 15 milhões de graus. Não tivemos nenhum buraco na fotosfera do Sol. O que vimos nas imagens foi uma falha nas camadas exteriores do Sol, a Coroa (ou Corona), que é uma região pouco densa mas muito quente (excedendo 1 milhão de graus) e que se eleva bem acima da fotosfera.
Não é bem assim: O Globo publicou uma boa matéria sobre o buraco coronal, mas usar o termo “cratera’ no título causa confusão (ninguém chama o buraco na camada de ozônio da Terra de cratera!). [imagem: reprodução/O Globo/NASA/SDO/AIA]
Nas últimas imagens capturadas pelo observatório espacial SDO, da NASA, a coroa aparece mais calma, mas é possível ver buracos coronais nas imagens em 193Å (esse é o comprimento de onda da luz registrada na imagem e fica na faixa do ultravioleta extremo) e muitas manchas na fotosfera nas imagens do instrumento HMI.
As câmeras do SDO registram imagens em preto e branco, mas para cada filtro utilizado as imagens recebem cores distintas.
Manchas solares. Regiões mais frias na fotosfera do Sol entre os dias 8 e 10 de dezembro de 2023. [NASA/SDO/HMI]
O SDO é um dos telescópios que monitora constantemente o Sol e nos ajuda a prever a chegada de partículas carregadas eletricamente ocasionalmente ejetadas pelo Sol em nossa direção. Essas partículas interagem com a atmosfera e com o campo magnético terrestre, podendo provocar interferência nas comunicações, no funcionamento de satélites e até em redes de transmissão de energia, sobretudo em altas latitudes, mais próximas dos polos magnéticos da Terra. Mas não são motivo para preocupação generalizada.
O Sol, visto no canal de 171Å do instrumento AIA do telescópio SDO. [NASA/SDO/AIA]O Sol, visto no canal de 304Å do instrumento AIA do telescópio SDO.
