Eclipse Lunar Total: Tudo Que Você Precisa Saber

Vamos começar o texto com uma grande ADVERTÊNCIA: O ECLIPSE COMEÇA NA NOITE DE DOMINGO! E precisava ser em caixa alta e negrito? Precisava! Como o máximo do eclipse acontece na madrugada do dia 16 (segunda-feira), não queremos correr o risco de deixar ninguém achando que é pra começar a observar na noite de segunda! Já pensou, perder o melhor eclipse lunar para observadores no Brasil dos últimos anos?

Na noite de domingo pra segunda, a Lua cheia, cruzando o plano da órbita terrestre – o plano que não por coincidência chamamos de eclíptica, afinal, é nele que ocorrem os eclipses – passará pela sombra da Terra, produzindo o que há milênios permitiu que tivéssemos certeza de que a Terra é uma esfera! Como? Essa é fácil: a sombra que a Terra projeta durante os eclipses é sempre circular e o único objeto que sempre projeta uma sombra circular, não importa como seja iluminado, é uma esfera.

Agora vamos ao que importa para a observação! A imagem acima detalha os horários de cada ponto importante do eclipse (no horário de Brasília) e valem pra qualquer observador que consiga ver a Lua nesses horários, ou seja (se a meteorologia não atrapalhar), todo o Brasil!

A fase penumbral do eclipse se inicia às 22:32, mas essa é uma fase praticamente imperceptível. A queda no brilho da Lua é muito pequena e apenas com o eclipse mais avançado vai ficar mais evidente que algo diferente está acontecendo. É só às 23:27 que a Lua toca a umbra, a região mais escura e com contorno definido da sombra terrestre. A partir daí percebemos a mordida da sombra na Lua cheia.

Como Observar?

Para observar um eclipse lunar não é necessário nenhum instrumento e, ao contrário dos eclipses solares, não é preciso usar nenhum tipo de proteção. É seguro observar toda a duração do eclipse a olho nu. Mas se você tem instrumentos à disposição, telescópios e binóculos podem ser usados e com eles é possível inclusive perceber melhor o deslocamento da sombra da Terra pelas crateras e outras formações da superfície lunar. Experimente cronometrar os eventos mais importantes, como o início da parcialidade, quando a Lua toca o contorno da sombra da Terra (início do eclipse parcial), quando ela entra completamente na sombra (totalidade) e quando ela começa a deixar a sombra até o fim da parcialidade. Você pode também cronometrar os instantes em que a sombra toca a borda de uma cratera e o instante em que a cratera é completamente encoberta.

A única coisa que pode realmente impedir uma boa experiência na observação do eclipse é um céu encoberto. Mas o Observatório Nacional reunirá em seu canal no youtube, numa edição especial do já tradicional O Céu em Sua Casa, a transmissão de vários observatórios espalhados pelo país e certamente vários deles terão belas imagens para compartilhar durante o evento! Fique de olho na transmissão a partir das 23h15.

Agenda Astronômica: Janeiro de 2022

02:Lua Nova.
03:Conjunção entre Lua e Mercúrio durante o pôr do Sol.
07:

Mercúrio em máxima elongação leste, ou seja, nesta época o planeta estará visível no horizonte oeste durante o pôr do Sol.
09:Lua em Quarto Crescente.
13:Conjunção entre Mercúrio e Saturno durante o pôr do Sol.
17:


Conjunção entre Lua e a estrela Pollux.

Lua Cheia.
25:Lua em Quarto Minguante
28:

Conjunção entre Lua e a estrela Antares. Nascem no horizonte leste aproximadamente às 2:00 da manhã.
29:

Conjunção entre Lua e Marte. Os astros nascem juntos no horizonte leste aproximadamente às 3:30 da manhã.

Cometa Leonard chega aos céus brasileiros

O brilho do aguardado cometa C/2021 A1 (Leonard) segue escalando, nos levando a crer que ele de fato vai entregar todo o espetáculo que vem prometendo para a última quinzena de 2021.

Cometa C/2021 A1 (Leonard) fotografado em Alcântara (MA) na madrugada de 2 de dezembro de 2021 na direção da constalação de Canes Venatici. O aglomerado globular M3 também aparece no campo.
(Wandeclayt M./@ceuprofundo)

Na madrugada de 2 de dezembro capturamos o que pode ser a primeira imagem do Leonard feita em solo brasileiro. O cometa aparece na direção da constelação de Canes Venatici (Cães de Caça) e foi registrado com câmera DSLR numa montagem motorizada Star Adventurer 2i numa exposição de 10s, ISO 800 com objetiva 85mm f/1.5 em uma rara brecha entre as nuvens em Alcântara, no Maranhão.

E dá pra confiar?

Cometas se comportam de maneira surpreendente e imprevisível. Podem sofrer aumentos abruptos de brilho ou podem se fragmentar e desaparecer rapidamente. Mas o Leonard tem se mantido bem comportado. A sequência de imagens abaixo (capturadas pela nossa equipe utilizando telescópios remotos em 8 de novembro e 1º de dezembro) mostra a clara evolução do Leonard, com o desenvolvimento da cauda e da cabeleira e o nítido aumento de brilho. As imagens foram realizadas com o mesmo instrumento e representam o mesmo campo do céu.

Cometa Leonard em 08/11/2021, observado com telescópio remoto de 43 cm [Wandeclayt M./@ceuprofundo]
Cometa Leonard em 01/12/2021, observado com telescópio remoto de 43 cm [Wandeclayt M./@ceuprofundo]

Ao contrário do cometa C/2020 F3 NEOWISE, que em julho de 2020 privilegiou observadores no hemisfério norte, o cometa Leonard se aproxima de seu periélio no dia 3 de janeiro de 2022 em uma trajetória que favorece observadores ao sul da linha do equador. Além disso a posição relativa entre a Terra, o cometa e o Sol potencializa o efeito de espalhamento da luz solar na cauda de poeira podendo torná-lo ainda mais brilhante, a depender da quantidade de poeira liberada pelo núcleo.

Vale lembrar que o cometa é essencialmente uma grande massa de gelo sujo e que a sublimação desse gelo (a passagem direta do estado sólido para o gasoso) forma a cabeleira e a cauda características dos cometas. A presença de gás ionizado e poeira dá origem a duas caudas distintas: a cauda iônica, com brilho verde azulado, e a cauda de poeira, que nos parece amarelada, refletindo e espalhando a luz do Sol. As caudas são sopradas pelo Sol e por isso apontam sempre na direção oposta à nossa estrela. Ao se afastar do Sol a cauda segue à frente do cometa.

O brilho que observamos tem então duas componentes principais: luz emitida pelo plasma (gás ionizado) e luz refletida pela poeira. A luz refletida pela superfície do núcleo conta pouco, já que o núcleo mede apenas alguns quilômetros, enquanto a cabeleira (coma) mede dezenas de milhares de quilômetros mas podendo atingir diâmetros comparáveis ao do Sol (mais de 1 milhão de quilômetros).

Os dados de fotometria mais recentes indicam que o cometa Leonard está no limiar da visibilidade a olho nu, com magnitude estimada em 6.3 em observação realizada no Observatório Mount Lemmon (por Kacper Wierzchos) e seguindo a tendência apontada por outros observadores, de acordo com os dados publicados no portal COBS [https://cobs.si/analysis]

E quando vamos poder vê-lo?

O brilho do cometa não é a única variável importante aqui. Sua elevação acima do horizonte afeta nossa percepção, e A POLUIÇÃO LUMINOSA é outro grande inimigo da observação de objetos astronômicos de brilho tênue como os cometas. Quando dizemos que podemos observar objetos com magnitude mais brilhante que 6, estamos falando de observadores em céus escuros, longe do excesso de iluminação dos centros urbanos e observando em um ambiente onde a iluminação local não interfira na adaptação visual. Então, mesmo que você se desloque para uma área rural, nada de observar sob postes, ou nas proximidades de refletores e holofotes que possam ser vistos diretamente. Também evite olhar para telas de dispositivos eletrônicos. Nestas condições ideais – sem poluição luminosa e com a vista adaptada ao escuro – não apenas a experiência de observação do cometa é potencializada, mas também muitos objetos de céu profundo como nebulosas, galáxias e aglomerados estelares se tornam visíveis a olho nu.

Na primeira semana de dezembro o cometa segue baixo no horizonte leste ao nascer do Sol, podendo ser fotografado ou observado com pequenos instrumentos, mas ainda não a olho nu. Para observá-lo com seus próprios olhos, recomendamos que a partir do dia 17 de dezembro, 1 hora após o pôr do Sol, o cometa seja procurado sobre o horizonte oeste. Binóculos são o instrumento ideal para essa observação, permitindo a observação de um grande campo e não apenas de uma pequena região ao redor do cometa.

Em nossas redes sociais temos atualizações diárias da posição e brilho do C/2021 A1 Leonard e mapas e dicas de observação. Então se ainda não nos segue, corre lá pra não perder nenhum detalhe da visita do Leonard ao nosso cantinho no Sistema Solar:

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Cometa C/2021 A1 (Leonard) – Você vê primeiro aqui!

C/2021 A1 Leonard

Primeiro uma GRANDE ADVERTÊNCIA: cometas podem contradizer completamente as previsões. Podem se fragmentar, podem sublimar numa taxa diferente da esperada, podem conter mais ou menos poeira… e tudo isso influi no brilho que observamos aqui da Terra, então é sempre bom conservar certa cautela quanto às previsões mais otimistas de observabilidade do cometa.

Cometa Leonard imageado pela equipe do projeto Céu Profundo em 08 de novembro de 2021, através de telescópio remoto no Novo México (EUA).

Como sua designação C/2021 A1 revela, o cometa Leonard foi o primeiro cometa descoberto na primeira quinzena do ano de 2021, e ao longo de todo ano – seguindo sua jornada desde os confins do Sistema Solar – ele tem apresentado um bom comportamento, alimentando as esperanças de que, quase um ano após a sua descoberta, ele se torne visível a olho nu. E melhor ainda: privilegiando observadores no hemisfério sul, que perderam a melhor parte do espetáculo do cometa NEOWISE em 2020.

O deslocamento do cometa Leonard em relação às estrelas do fundo registrado em imagens capturadas com um intervalo de 25 minutos no dia 28/11 [Wandeclayt M./Céu Profundo]

Temos acompanhado a evolução do C/2021 A1 desde outubro através de telescópios remotos no observatório New Mexico Skies e estamos felizes com o comportamento do astro visitante! Cabeleira e cauda já se mostram evidentes e a curva de luz construída a partir da magnitude reportada pelos observadores da Comet Observation Database mostra que o seu brilho segue prometendo um espetáculo nas semanas anteriores ao periélio.

Curva de Luz do cometa C/2021 A1 (Leonard) a partir de dados de observação até o dia 28/11 (https://cobs.si/analysis). O eixo horizontal indica a data, enquanto o eixo vertical indica o brilho aparente do cometa (quanto mais alto o ponto no gráfico, maior o brilho). A curva laranja é uma projeção da evolução do brilho do cometa a partir das observações já realizadas.

QUANDO OBSERVAR?

Com magnitude abaixo de 10, Leonard já é um alvo ao alcance de telescópios amadores de médio porte desde o início de novembro, mas o grande espetáculo, caso as previsões se confirmem, fica para a última quinzena de dezembro, pouco antes do cometa atingir o periélio em 3 de janeiro.

O diagrama abaixo mostra a trajetória hiberbólica do cometa Leonard conforme computada pelo NASA Jet Propulsion Laboratory (JPL), no qual podemos ver a grande inclinação de sua órbita (mais de 132º em relação à eclíptica – o plano da órbita terrestre). O cometa se aproxima do plano orbital da Terra pelo norte, mas atinge o periélio ao sul da eclíptica, favorecendo a observação a partir do Hemisfério Sul!

Imagem em cores mostrando a posição do Sol, Mercúrio, Vênus, Terra, Marte e cometa Leonard no espaço, como se estivéssemos vendo o Sistema Solar de fora. Há círculos mostrando as órbitas dos planetas, todos aproximadamente no mesmo plano. A órbita do cometa Leonard forma uma hipérbole bastante inclinada para cima em relação às órbitas dos planetas.
Visualização da órbita do cometa C/2021 A1 (Leonard) com sua posição no dia 19/12/2021. [https://ssd.jpl.nasa.gov/tools/sbdb_lookup.html#/?sstr=2021A1&view=VOPC]

Vários fatores se combinam para determinar quando teremos a melhor visão do Leonard: a quantidade de poeira e gás liberados pela sublimação do núcleo que formarão a cabeleira e a cauda quando ele se aproximar do Sol, a distância do cometa à Terra e ao Sol, e a elevação do cometa acima do horizonte após o pôr do Sol. Mais poeira significa que mais luz do Sol pode ser refletida e espalhada. Mais gás também significa que teremos cabelera e cauda iônica mais exuberantes. E tudo isso precisa ficar acima do horizonte após o anoitecer. Somando tudo isso, a segunda quinzena de dezembro é o período de ouro para buscarmos o Leonard em nossos céus.

E COMO ENCONTRAR?

Para os mais familiarizados com as cartas celestes, o diagrama abaixo, disponibilizado pelo site in-the-sky.org, é o guia perfeito para localizar e observar o grande (assim esperamos) cometa de 2021. Visite o site e baixe outras opções de visualização da carta de localização.

Mapa celeste em cores. Mostra o mapa das constelações do céu e a trajetória do cometa Leonard entre as constelações.
Mapa de localização do cometa C/2021 A1 (Leonard). [Domic Ford / https://in-the-sky.org/findercharts2.php?type=2&id0=P2&id1=A2&id2=CK21A010 ]

Mas você não precisa ser versado na leitura do céu para encontrar o astro mais esperado do ano. Na segunda quizena de dezembro, durante seu período de maior brilho, o cometa Leonard estará posicionado nas mesma região do céu em que encontraremos os planetas mais brilhantes que podemservir de referência para os observadores menos experientes.
Confira nas imagens abaixo o diagrama que corresponda à cidade mais próxima de sua latitude. Os diagramas mostram a conjunção entre o cometa Leonard e o planeta Vênus, no entardecer do dia 18/12 quando já se espera que o objeto seja visível a olho nu. Mas lembre-se: o cometa seguirá brilhante até o fim de dezembro e publicaremos novos mapas com mais datas e localidades, por isso não deixe de conferir o site nem de nos seguir nas redes sociais: www.twitter.com/ceuprofundo e www.instagram.com/ceuprofundo para dicas de última hora. Nos acompanhe também no www.youtube.com/ceuprofundo onde damos dicas de observação e de utilização de softwares como o Stellarium, que utilizamos aqui para gerar os mapas de visualização.

Porto Alegre

Curitiba

São Paulo

Brasília

Recife

Fortaleza

Manaus

São Luis

Efemérides: fevereiro/2021

Depois da grande conjunção entre Júpiter e Saturno no fim de dezembro, a temporada de espetáculos planetários ao anoitecer chegou ao fim.
Marte ainda segue visível durante a maior parte da noite, mas Júpiter e Saturno já não ornam o céu vespertino e na segunda quinzena de fevereiro ressurgem rasantes no horizonte leste ao amanhecer, ofuscados pelo brilho do Sol nascente. Mercúrio também poderá ser visto ao amanhecer, mas encontrá-lo é sempre um desafio em meio aos primeiros raios do Sol nascente.

Mas ainda assim há muito o que se observar no céu de fevereiro. Confiram em nossa agenda:

03/02/2021 – Lua 7º ao norte de Spica (alfa da Virgem).
04/02/2021 – Lua Minguante (15h)
06/02/2021 – Lua (32% iluminada) 6º ao norte de Antares (alfa do Escorpião) durante a madrugada.

Lua ao lado de Antares (Alfa do Escorpião) às 4 da manhã do dia 06/01/2021. Simulação para a cidade de São José dos Campos. [Stellarium/Ceu Profundo]

08/02/2021 – Máxima atividade da chuva de meteoros alfa-Centaurídeos (Taxa horária zenital 5~20)
11/02/2021 – Lua Nova (16h)
11/02/2021 – Vênus (magnitude -3.88) e Júpiter (magnitude -1.95) em conjunção. Visíveis sobre o horizonte leste pouco antes do nascer do Sol.
13/02/2021 – Júpiter, Venus, Mercúrio e Saturno visíveis ao nascer do Sol, sobre o horizonte leste. Os planetas estarão muito baixos sobre o horizonte e é necessário uma vista completamente desobstruída nessa direção para observá-los.
18/02/2021 – Lua a 3º de Marte. Visível a partir do pôr do Sol até às 22h30.
18/02/2021 – Pouso do Robô Perseverance em Marte.
19/02/2021 – Lua Crescente (16h)
19/02/2021 – Lua entre os aglomerados Plêiades e Híades.

Marte, Lua, Plêiades e Híades (Touro) no dia 19/01/2021. [Stellarium / Céu Profundo]


27/02/2021 – Lua Cheia (05h)

Fases da Lua

FaseDia
Minguante04/02
Nova11/02
Crescente19/02
Cheia27/02

Vem cometa brilhante aí! Prepare seu Stellarium!

O cometa C/2021 A1 Leonard, ao lados planetas Vênus, Júpiter e Saturno na última quinzena de dezembro de 2021, após o pôr do Sol. [Simulação: Stellarium]

O ano de 2021 promete terminar bem melhor do que começou! Além da esperança trazida pela aprovação das vacinas contra o nefasto coronavírus, o céu também nos dá a esperança de terminarmos 2021 contemplando uma luz no horizonte: o brilho do recém descoberto cometa C/2021 A1 Leonard deve atingir magnitude 0 na última quinzena de dezembro.

Projeção da evolução do brilho do cometa C/2021 A1 Leonard [Crédito: TheSkyLive ]

A escala de magnitudes é invertida e números menores significam brilhos maiores. Conseguimos ver a olho nu objetos com magnitude abaixo de 6, desde que estejamos em locais escuros, longe da poluição luminosa das áreas urbanas. Magnitude 0 é equivalente ao brilho da estrela Vega, a mais brilhante da constelação de Lira – e isso significa que, caso a previsão se confirme, o cometa será 250 vezes mais brilhante que o limite de visibilidade a olho nu, ou seja, vamos conseguir vê-lo até dentro das cidades!

No segundo semestre de 2020, o cometa C/2020 F3 Neowise ganhou grande atenção do público e da mídia, mas sua visualização não era favorecida no hemisfério sul.

Mas cometas em geral são corpos bem imprevisíveis e podemos ter essas projeções frustradas ao longo do ano. O bom é continuar acompanhando a evolução do Leonard pelos próximos meses, enquanto ele se aproxima do Sol, para ter uma ideia de como sua curva de brilho se comportará realmente.

Enquanto isso, adicione-o ao banco de objetos do Stellarium [disponível gratuitamente em www.stellarium.org] para seguir sua trajetória ao longo do ano. O procedimento é simples. Basta seguir estes passos:

Janela principal do Stellarium.

Utilizando o menu lateral ou a tecla de função F2, acesse o menu de configurações do Stellarium.

Janela de Plugins

Na tela de configurações, acesse o plugin Solar System Editor e clique em configurar.

Na aba Sistema Solar, clique em importar elementos orbitais no formato MPC.

Na aba de busca online, digite a designação do cometa: C/2021 A1

Você verá o resultado C/2021 A1 (Leonard) na tela seguinte. Selecione a caixa ao lado do nome do cometa e a opçnao atualizar apenas os elementos orbitais e clique em <Adicionar objetos>.

Pronto! O promissor cometa Leonard estará disponível no catálogo de objetos do Stellarium e pode ser procurado utilizando a janela de busca (tecla de função F3).

Conhecendo os tipos de telescópio.

Antes de pensar em comprar o seu primeiro telescópio – ou mesmo se você já deu esse primeiro passo – é importante conhecer os principais tipos de telescópio, suas características, vantagens e desvantagens. Veremos que há várias configurações ópticas distintas, cada uma delas se encaixando numa faixa de preços e oferecendo melhor desempenho na observação de algumas classes de objetos.

Veremos também que a abertura é o principal parâmetro óptico de um telescópio, mas que nem sempre é recomendável investir no maior telescópio que você possa comprar. Um grande telescópio refletor de 40cm de diâmetro pode produzir imagens espetaculares, mas é um instrumento grande (pode chegar a 2 metros de altura), pesado, virtualmente impossível de se transportar. É o tipo de instrumento que vai requerer um abrigo permanente. De preferência, em um observatório fixo em algum lugar afastado da poluição luminosa das áreas urbanas. Se você não dispõe dessa estrutura, dificilmente vai poder desfrutar satisfatoriamente de um instrumento dessas dimensões.

É bom ter em mente que qualidade tem seu preço mas que nem sempre o telescópio mais caro lhe proporcionará a melhor experiência.

Tipos de configuração óptica.

Telescópios são coletores de luz. Recebem a luz incidente em suas objetivas e a exibem em suas oculares. A primeira classificação importante diz respeito ao tipo de objetiva empregada. Há telescópios que utilizam espelhos para capturar a luz dos objetos celestes. Há telescópios que utilizam lentes para isso. E há telescópios que combinam lentes e espelhos. Cada uma destas construções possui suas vantagens e desvantagens e há astrônomos amadores que chegam a investir em todos eles, para ter um instrumento otimizado para cada tipo de observação.

TelescópioObjetiva
Refrator (Luneta)Lentes
RefletorEspelhos
CatadióptricoLentes e Espelhos

Diâmetro e distância focal.

Diâmetro e distância focal são o sobrenome do seu telescópio. Após informar o tipo de óptica (Refrator/Refletor/Catadióptrico) você vai dizer o seu diâmetro e sua distância focal.
Assim saberemos sua capacidade de captação de luz (proporcional à área da objetiva), sua resolução (proporcional ao diâmetro da objetiva) e poderemos estimar o tamanho do campo de visão do telescópio (inversamente proporcional à distância focal).
Podemos falar por exemplo em um telescópio refletor newtoniano com diâmetro D = 200 mm e distância focal F = 1200mm. Uma maneira mais comum de informar a distância focal é através da razão entre D e F. Este mesmo telescópio pode ser identificado como tendo D=200mm com f/6. Ou, seja: A distância focal é igual a 6 vezes a abertura.

É importante saber o diâmetro do seu instrumento porque ele nos diz o quanto ele é capaz de coletar a luz de objetos distantes e difusos e o quanto ele é capaz de revelar detalhes e estruturas dos objetos observados ou de, por exemplo, ser capaz de ‘separar’ onjetos que parecem muito próximos, como estrelas duplas.

E é importante saber a distância focal porque precisamos dela para calcular o aumento do instrumento. Para encontrar o aumento utilizado, divida a distância focal da objetiva pela distância focal da ocular. Por exemplo: um telescópio com 1200mm de distância focal, com uma ocular de 12mm proporcionará um aumento de A = 1200mm/12mm = 100 vezes.

Refratores

Telescópio Refrator de 120mm f/7.5 [imagem: Sky-Watcher]

Telescópios refratores utilizam apenas lentes em sua construção e são descendentes diretos do primeiro telescópio astronômico utilizado por Galileu Galilei em no século 17.
Um bom telescópio refrator produz imagens brilhantes, com excelente contraste e nitidez.
Mas os refratores de baixa qualidade, como as pequenas lunetas (até 60mm de diâmetro) normalmente vendidas em lojas de departamento formam imagens que sofrem de sérias aberrações. Como cada cor sofre desvios diferentes ao atravessar uma lente, a imagem formada possui focos diferentes para cada cor produzindo a aberração cromática, percebida na forma de franjas coloridas ao redor dos objetos observados.
Para corrigir a aberração cromática, os instrumentos mais caros e de melhor qualidade (acromáticos e apocromáticos) utilizam conjuntos de lentes combinadas em elementos duplos (dubletos) ou triplos (tripletos), feitos com vidros de densidades diferentes e com diferentes geometrias. Obviamente, a construção mais complexa e o desempenho superior, especialmente para astrofotografia, são refletidos nos preços dos bons telescópios refratores, tornando proibitivo o custo de instrumentos com mais de 120mm de abertura.
Na comparação com outros instrumentos de mesma abertura, a imagem produzida pelos refratores apocromáticos é supera não apenas o desempenho dos refratores acromáticos, mas também dos refletores e catadióptricos.

Telescópios refratores normalmente são apresentados com distâncias focais longas, como f/10 ou f/11. Isso os torna excelentes para a observação da Lua e de planetas, proporcionando grandes aumentos com imagens brilhantes e ricas em contraste.

São também instrumentos que exigem pouca manutenção, sem necessidade de alinhamento periódico ou realuminização de suas superfícies ópticas. Se conservados em ambiente seco e protegidos de fungos, são instrumentos que sobrevivem por gerações.

Refletores

Refletor Newtoniano de 2000mm f/5 [imagem: Sky-Watcher]

Na relação custo benefício, os telescópios que utilizam espelhos para coletar a luz incidente dos objetos astronômicos são os campeões absolutos.
A configuração desenvolvida por Isaac Newton em 1668 é simples, robusta e eficiente: um espelho côncavo, com superfície esférica ou parabólica, reflete os raios incidentes em direção a um ponto focal. Um espelho plano, posicionado sobre o eixo óptico e inclinado 45° desvia a luz perpendicularmente para ser observada na lateral do tubo óptico.

Por utilizar espelhos como objetiva, os telescópios refletores eliminam o problema da aberração cromática, já que todos os raios sofrem a mesma reflexão independente da cor.
Apesar disso, outras aberrações decorrentes da geometria do espelho podem estar presentes, com a aberração esférica.

Cada lente empregada num telescópio refrator precisa ter duas superfícies polidas com grande precisão. No caso de um refrator apocromático que utiliza um conjunto de três lentes (tripleto) é necessário polir seis superfícies ópticas. Enquanto isso, o espelho primário de um telescópio refletor precisa de apenas uma superfície polida e aluminizada. Com isto temos uma construção mais simples e barata, que permite obter instrumentos de grandes diâmetros por preços acessíveis. Espelhos podem ser construídos com vidros mais baratos que lentes, já que a luz não precisará atravessá-los. No entanto é importante que os vidros utilizadas sejam de baixa expansão térmica, prevenindo deformações sob variação de temperatura.

Telescópio refletor newtoniano de 200mm em montagem dobsoniana. [imagem: Sky-Watcher]

A construção do tubo óptico de um telescópio newtoniano é simples e pode ser feita de forma artesanal, utilizando tubos de PVC, papelão ou apenas um esqueleto montado com hastes ou pequenos tubos e pode ser montado em bases de madeira sem necessidade de tripés caros e complexos. Esta configuração caseira foi desenvolvida e popularizada por John Dobson a partir dos anos 1970 e se mantém popular entre os astrônomos amadores de hoje. Comparando preços de instrumentos industrializados de marcas internacionais como Sky-Watcher, GSO, Orion, Meade e Celestron, é possível encontrar telescópios dobsonianos com diâmetros de 20 a 25cm mais baratos que apocromáticos de 12cm.

Mas não existe almoço grátis. Ao contrário dos refratores (e dos catadióptricos) os telescópios refletores precisam de cuidados e manutenção constantes. Quando transportados é comum que ocorra algum desalinhamento entre os espelhos primário e secundário. Este procedimento de alinhamento – que nós chamamos de colimação – precisa ser repetido com frequência e é fundamental para manter a qualidade da imagem formada. A limpeza dos espelhos também não é trivial e deve ser feita com cuidado, evitando danificar a fina camada refletora de alumínio. Eventualmente pode ser necessário refazer a aluminização dos espelhos, para restaurar seu desempenho.

Estas tarefas podem acabar se tornando prazerosas para a maioria dos astrônomos amadores, mas para outros simplesmente é algo a ser evitado.

Note também que nem toda a área do espelho primário é utilizada. O espelho secundário causa a obstrução da região central do primário, reduzindo a quantidade de luz coletada.

Telescópios refletores variam normalmente entre diâmetros de 11 a 40cm, com distâncias focais curtas – entre f/4 e f/7, tipicamente – proporcionando vastos campos, ideais para a observação de objetos de céu profundo, como galáxias, nebulosas e aglomerados estelares.

Catadióptricos

Telescópio Schmidt-Cassegrain de 8″ (200mm) f/10 em montagem equatorial motorizada. [imagem: Celestron]

Telescópios cadadióptricos combinam lentes e espelhos numa construção compacta e robusta com imagens de alto desempenho. Os catadióptricos mais comuns são dos tipos Schmidt-Cassegrainn (SCT) e Maksutov-Cassegrain.
São telescópios que utilizam em sua seção refletora uma configuração diferente dos newtonianos. A configuração do tipo Cassegrain, o espelho secundário reflete a luz de volta para o centro do espelho primário, enquanto na configuração newtoniana a luz é refletida perpendicularmente para a ocular na lateral do tubo.
A configuração Cassegrain leva a um desenho compacto, com tubos ópticos curtos mesmo para instrumentos com números f longos, tipicamente acima de f/10.
Na entrada do tubo, uma lente corretora do tipo Schmidt ou Maksutov complementa o conjunto, resultando em um telescópio que combina as melhores características dos refletores e refratores para reduzir aberrações e produz um tubo fechado, robusto, fácil de transportar e de baixa manutenção.

Os Maksutov-Cassegrain são comuns na faixa de 90mm a 150mm de diâmetro, entre f/12 e f/15, enquanto os SCT aparecem entre 200mm (8″) e 400mm (16″), geralmente com f/10. Note que são instrumentos de grande abertura, o que garante a captação de luz necessária para a observação de objetos de céu profundo, mas com grandes distâncias focais, forçando aumentos maiores e limitando o campo observável. Por outro lado, as distâncias focais mais longas são uma vantagem para a observação da Lua e planetas, mas a obstrução central do espelho – assim como ocorre nos newtonianos – reduz a nitidez e os detalhes na imagem. Resumindo, os SCT e os Maksutov podem ser utilizados para qualquer tipo de observação, mas possuem pontos fracos em todas elas.

Isso não impede o Schmidt-Cassegrain de 8 polegadas (200mm) de ser talvez o instrumento mais vendido do mundo. Você certamente viu muitas imagens impressionantes de planetas ou objetos de céu profundo produzidas pelos célebres Celestron C8. E essa popularidade não é obra do acaso. O SCT de 8 polegadas é o canivete suiço da astronomia amadora. Versátil, portátil, robusto e se não é uma pechincha também não chega a custar uma fortuna em sua faixa de diâmetro.

Dá pra resumir?

Dá sim.

Lunetas entre 80 e 120mm são o melhor instrumento para observar a Lua, planetas e estrelas duplas. São uma boa escolha como instrumento de entrada para o iniciante por serem mais fáceis de manter, transportar e operar.
Lunetas maiores são pouco comuns, principalmente porque seriam muito caras.

Refletores com abertura entre 114mm e 150mm são instrumentos acessíveis, com o menor custo por cm de abertura, e também são uma boa opção de entrada. Mas é bom ter em mente que os refletores exigem mais cuidados que uma luneta e o conjunto de espelhos espelhos exige alinhamentos periódicos.
Refletores a partir de 200mm são a melhor opção para observar objetos de céu profundo, como galáxias, nebulosas e aglomerados estelares.

Telescópios Schmidt-Cassegrain ou Maksutov-Cassegrain são versáteis, compactos, leves e fáceis de transportar. Não são especialmente indicados para nenhum tipo de observação mas conseguem um bom desempenho tanto na observação planetária e lunar quanto na de céu profundo.

Tipo de telescópioVantagensIndicado para:
RefratorGrande nitidez e contrasteLua e planetas
RefletorMelhor custo por diâmetroCéu profundo
CatadióptricoRobusto e compactoMulti uso

Observando o Eclipse Solar: Todas as Dicas.

Eclipse solar do dia 02 de Julho de 2019 em Vicuña, no Chile. [Wandeclayt Melo/Céu Profundo].

Um eclipse total do Sol costuma atrair multidões para a estreita faixa onde a totalidade é visível. Foi assim no dia 2 de julho de 2019, quando uma das mais privilegiadas regiões do mundo para a astronomia foi presenteada com um eclipse total. Mais de 280 mil pessoas, de todo o mundo, concentraram-se na região de Coquimbo, no norte do Chile, para testemunhar pouco mais de dois minutos de escuridão em pleno dia. A região é famosa por abrigar grandes telescópios em observatórios famosos como o Observatório Interamericano de Cerro Tololo, ESO – Cerro La Silla, Gemini Sul e SOAR.

O “anel de diamante” é uma das mais belas fases de um eclipse total, formado instantes antes da totalidade. Imagem registrada em 2 de julho de 2019, em Vicuña (Chile). [Wandeclayt Melo/Céu Profundo].

Nesta segunda (14/12), o Chile é novamente agraciado com um eclipse total do Sol, desta vez cobrindo a bela região de lagos e vulcões ao Sul do país, passando pelas cidades de Pucón e Villarrica. Infelizmente, o cenário é bem diferente daquele do já distante julho de 2019. Em meio à pandemia da COVID-19, as multidões de caçadores de eclipses não poderão seguir sua peregrinação em busca da sombra da Lua. Mas mesmo sem poder viajar para observar a totalidade do eclipse, observadores em grande parte do Brasil poderão testemunhar parte do fenômeno.

Faixas de visibilidade do eclipse solar do dia 14 de dezembro de 2020. [gráfico: timeanddate.com]

Segurança em primeiro lugar!

Mas antes de tudo, três regras fundamentais:

  • Jamais olhe diretamente para o Sol!
  • Jamais olhe diretamente para o Sol!
  • E nunca é demais repetir: Jamais olhe diretamente para o Sol!


Use filtros apropriados para observação solar e na ausência desses, use filtros para solda elétrica Nº 14 (Você pode encontrá-los em lojas de ferragens ou de materiais de construção). Olhar diretamente para o Sol pode causar danos irreversíveis à visão.

Agora que você já memorizou essas três importantes regras podemos seguir adiante!

Quando e onde observar?

Observadores no Rio Grande do Sul observarão a Lua ocultando entre 50% e 60% do Sol e à medida que nos afastamos para o norte veremos uma fração progressivamente menor do Sol ser encoberta pela Lua. O eclipse não é observável no Amazonas, Roraima, Pará, Maranhão, norte do Tocantins, Piauí, Ceará, Rio Grande do Norte e Paraíba.

Fique de olho nos horários do máximo do eclipse (no fuso horário local) e na porção do Sol encoberta pela Lua em sua cidade:

Pelotas – Máximo do eclipse 13:47h (61% Eclipsado)
Porto Alegre – Máximo do eclipse 13:51h (54% Eclipsado)
Santa Maria – Máximo do eclipse 13:43h (53% Eclipsado)
Florianópolis – Máximo do eclipse 13:58h (45% Eclipsado)
Curitiba – Máximo do eclipse 13:57h (37% Eclipsado)
Londrina – Máximo do eclipse 13:51h (30% Eclipsado)
São Paulo – Máximo do eclipse 14:05h (31% Eclipsado)
São José dos Campos – Máximo do eclipse 14:07h (31% Eclipsado)
Campinas – Máximo do eclipse 14:04h (29% Eclipsado)
São José do Rio Preto – Máximo do eclipse 13:57h (22% Eclipsado)
Rio de Janeiro – Máximo do eclipse 14:14h (31% Eclipsado)
Vitória – Máximo do eclipse 14:22h (24% Eclipsado)
Belo Horizonte – Máximo do eclipse 14:13h (21% Eclipsado)
Uberlândia – Máximo do eclipse 14:02h (19% Eclipsado)
Campo Grande – Máximo do eclipse 12:39h (21% Eclipsado)
Cuiabá – Máximo do eclipse 12:32h (8% Eclipsado)
Brasília – Máximo do eclipse 14:03h (8% Eclipsado)
Salvador – Máximo do eclipse 14:30h (6% Eclipsado)
Aracaju – Máximo do eclipse 14:34h (3% Eclipsado)
Maceió – Máximo do eclipse 14:37h (2% Eclipsado)
Recife – Máximo do eclipse 14:39h (0,5% Eclipsado)

Para outras localidades, consulte o serviço www.timeanddate.com

E a meteorologia?

Cobertura de nuvens de grande altitude durante o eclipse. [Windy.com]

A meteorologia não está com grande disposição para ajudar os observadores deste eclipse. Nuvens de grande altitude cobrem a maior parte do território brasileiro, comprometendo nossa observação. Se serve de consolo, para a região de Pucón e Villarrica, no Chile, o prognóstico também não é muito favorável e seria ainda mais frustrante estar lá e não conseguir observar. 🙁

A grande conjunção de 2020

Nas últimas semanas surgiram várias matérias na imprensa e posts em redes sociais chamando a atenção para a rara aproximação entre os planetas Júpiter e Saturno no dia 21/12/2020: é que chamamos de uma GRANDE CONJUNÇÃO.


A visão a olho nu será mesmo espetacular, e pra quem tem um telescópio o evento fica ainda mais fabuloso: vai ser possível ver os dois os planetas ao mesmo tempo pela ocular! (Já estamos esperando as imagens fantásticas.)

A separação entre os dois vai ser de apenas 1/5 do diâmetro aparente da Lua.

Júpiter e Saturno observados no telescópio com aumento de 80x no dia 21/12/2020 [Simulação: Stellarium]
A dois dias da grande conjunção Júpiter e Saturno aparecem com apenas 13 minutos de arco de separação nesta imagem registrada com teleobjetiva de 200mm em São José dos Campos – SP. (Wandeclayt Melo/Ceu Profundo)
Um registro raro: Júpiter e Saturno juntos no campo da ocular do telescópio em 19/12/2020. SkyWatcher Dobsoniano de200mm de diâmetro, F/6. Canon EOS 7D no foco principal. (Wandeclayt Melo/Ceu Profundo).

Onde? Quando? Como?

Para ter a real dimensão do que está acontecendo é só começar a observar hoje e seguir observando os dois planetas logo após o pôr do Sol até o início de janeiro. Vai ser notável que cada dia os planetas parecerão mais próximos, até o grande encontro do dia 21, e em seguido voltarão a se afastar.

O fenômeno é visível em todo o Brasil logo após o pôr do Sol, olhando na direção do horizonte oeste. Mas dura pouco: após as 20:30 eles já estão desaparecendo na mesma região em que o Sol desapareceu. Lembrando que Júpiter e Saturno são brilhantes o suficiente para serem observados a olho nu mesmo nos céus contaminados pela poluição luminosa das grandes cidades.

Esse é um evento raro?

Júpiter completa uma volta em torno do Sol aproximadamente a cada 12 anos, enquanto Saturno leva um pouco mais de 29 anos para completar sua órbita. Observando esses movimentos combinados aqui da Terra, vemos esses planetas de encontrando aproximadamente a cada 20 anos. Então as Grandes Conjunções não são eventos assim tão raros, mas em geral a aproximação não é tão dramática. O mais comum é que os planetas permaneçam separados por mais de 1º. Na Grande Conjunção de 2020, teremos apenas 0,1º de separação! A olho nu vai ser um desafio separar os dois planetas!

A última vez que tivemos uma Grande Conjunção como essa visível foi em plena Idade Média! No dia 5 de Março de 1226, Júpiter e Saturno se cruzaram com apenas 0,02º de separação.

Júpiter e Saturno na Grande Conjunção de 2020, com 6 minutos de arco (0,1º) de separação.
[Simulação: Stellarium]
Júpiter e Saturno na Grande Conjunção de 1226, com 2 minutos de arco (0,02º) de separação.
[Simulação: Stellarium]

Mas essa vai ser uma oportunidade única, porque outra Grande Conjunção em que os dois planetas vão estar a menos de 1º de separação (e portanto quase parecendo um só) vai acontecer apenas em 14 de março de 2080. Ou seja, vai demorar um pouquinho.

E vale ressaltar: a aproximação entre eles se dá por um efeito de perspectiva. Eles não estão realmente próximos! As órbitas dos planetas do Sistema Solar são estáveis e vão permanecer assim por muito tempo. No momento, Júpiter e Saturno estão a mais de 730 milhões de km de distância um do outro, quase 5 vezes a distância entre a Terra e o Sol.

Júpiter e Saturno aparentam estar muito próximos apenas quando vistos por um observador na Terra. [Simulação: theskylive.com]

Coincidentemente nesse mesmo dia temos mais dois fenômenos astronômicos: a Lua vai estar em seu quarto crescente, exatamente 50% iluminada (visível ao anoitecer também), e é dia de Solstício de Verão aqui no hemisfério sul, mais precisamente às 07h02 da manhã.

Agora é torcer pro tempo colaborar e o céu ficar limpo!

Boas observações!

Planetário Virtual na Semana Nacional de Ciência e Tecnologia

Numa parceria com o Centro de Estudos Astronômicos (CEA) transmitiremos dentro da programação da Semana Nacional de Ciência e Tecnologia sessões diárias de planetário virtual e de observação telescópica em nosso canal do Youtube.
As atividades acontecem de segunda a sexta (19 a 23/10) e terão participação de astrônomos convidados, professores e divulgadores da astronomia.
Acompanhe:

Segunda 19/10
10:00h – Observação Solar: https://youtu.be/yklEpZP_mTQ
15:00h – Planetário Virtual: https://youtu.be/bEJIGogZKDQ
20:00h – Observação de Júpiter: https://youtu.be/WX_OcNIcXx0

Terça 20/10

9:00h – Planetário Virtual: https://youtu.be/XbKD1eJu4xQ
20:00h – Observação de Saturno: https://youtu.be/kdjoux14gtE

Quarta 21/10

10:15h – Observação Solar: https://youtu.be/V4-g1Bn2ZwE
15:00h – Planetário Virtual: https://youtu.be/XGRtM3QD7-8
20:00h – Observação de Marte: https://youtu.be/Urb1yUXE5u0

Quinta 22/10

20:00h – Observação Lunar: Observação Cancelada (Meteorologia)

Sexta 23/10

13:30h – Planetário Virtual: https://youtu.be/pGzmf–VktA
15:00h – Observação Solar: https://youtu.be/nr579-eq3OY
20:00h – Observação Lunar: https://youtu.be/C2UnazyrMK4