Especialidade de Astronomia

Estudos da Natureza

Requisitos

  1. Responda as seguintes perguntas:
    • O que causa um eclipse?
    • O que é uma estrela cadente?
    • Qual a velocidade da luz?

    Resposta: 1) O que causa um eclipse? — Um eclipse ocorre quando um corpo celeste bloqueia a luz de outro pela projeção de sua sombra. No eclipse solar, a Lua passa entre o Sol e a Terra (na fase de Lua nova) e projeta sua sombra sobre a Terra, escurecendo o Sol; é visto numa faixa estreita e dura poucos minutos (pode ser total, parcial ou anular). No eclipse lunar, a Terra fica entre o Sol e a Lua (na fase de Lua cheia) e a sombra da Terra cobre a Lua, que escurece e fica avermelhada ('Lua de sangue'); é visto por todo o hemisfério noturno e dura mais tempo. Os eclipses não acontecem todo mês porque a órbita da Lua é inclinada cerca de 5° em relação à da Terra, de modo que o alinhamento perfeito (nos pontos chamados nodos) é mais raro. 2) O que é uma estrela cadente? — É um fenômeno chamado meteoro: não é de fato uma estrela, mas um pequeno fragmento de rocha ou poeira do espaço (meteoroide) que entra na atmosfera da Terra em alta velocidade e, pelo atrito com o ar, se aquece e queima, produzindo um rastro luminoso no céu. Quando o fragmento não se queima por completo e atinge o solo, recebe o nome de meteorito. 3) Qual a velocidade da luz? — Aproximadamente 300.000 km por segundo (mais precisamente 299.792 km/s) no vácuo. — A velocidade da luz é tão extrema que, em 1 segundo, a luz dá 7,5 voltas ao redor da Terra — princípio que limita as comunicações com sondas espaciais (sinais para Marte demoram 4-24 minutos, dependendo da posição orbital).

  2. Sobre o corpo celeste mais próximo da Terra responda:
    • Dê o seu nome.
    • Qual a sua distância da Terra?
    • Qual a sua influência nas marés?

    Resposta: 1) Dê o seu nome — Lua, o único satélite natural da Terra e o corpo celeste mais próximo dela. 2) Qual a sua distância da Terra? — Em média, cerca de 384.400 km, variando entre aproximadamente 363.000 km (perigeu, quando está mais próxima) e 405.000 km (apogeu, quando está mais distante). 3) Qual a sua influência nas marés? — A força gravitacional da Lua atrai as águas dos oceanos, fazendo subir o nível do mar do lado da Terra voltado para ela (e também no lado oposto), o que provoca as marés altas; nas regiões intermediárias ocorrem as marés baixas. Por isso há, em geral, duas marés altas e duas baixas por dia. O Sol também influencia, mas com efeito menor; quando Sol, Terra e Lua se alinham (Lua nova e cheia) as marés ficam mais intensas (marés de sizígia), e nas fases de quarto ficam mais fracas (marés de quadratura). — A Lua se afasta da Terra cerca de 3,8 cm por ano, devido à transferência de momento angular pelas marés — fenômeno descoberto pelo programa LLR (Lunar Laser Ranging) usando refletores deixados pela missão Apollo 11 desde 1969.

  3. Faça um diagrama mostrando as posições relativas e os movimentos da Terra, Sol e Lua. Mostre as posições e os movimentos nos eclipses lunares e solares.

    Resposta: Diagrama básico: Sol no centro; Terra orbitando o Sol em ~365 dias (rotação 24h, eixo inclinado 23,5°); Lua orbitando a Terra em ~27,3 dias. Eclipse SOLAR — alinhamento Sol-Lua-Terra: a Lua passa entre o Sol e a Terra, sua sombra atinge a Terra (umbra = eclipse total. — A 'lua de sangue' (eclipse lunar total) tem cor avermelhada porque a atmosfera terrestre filtra a luz solar, deixando passar somente os comprimentos de onda do vermelho — mesmo princípio do pôr do sol, projetado sobre a Lua.

  4. Faça um diagrama do sistema solar, nomeando os planetas na ordem correta a partir do Sol.

    Resposta: Ordem dos 8 planetas a partir do Sol: (1) Mercúrio, (2) Vênus, (3) Terra, (4) Marte, (5) Júpiter, (6) Saturno, (7) Urano, (8) Netuno. Os 4 primeiros são planetas rochosos (telúricos); os 4 últimos são gigantes gasosos. — Júpiter é tão grande (massa 318× maior que a Terra) que abriga 95 luas conhecidas e tem manchas tempestuosas (a 'Grande Mancha Vermelha') maiores que a própria Terra inteira; é o maior planeta do sistema solar, com diâmetro de cerca de 140.000 km.

  5. Identifique no céu 5 estrelas fixas. Qual a diferença entre planeta e uma estrela fixa?

    Resposta: Cinco estrelas fixas fáceis de identificar: Sirius (a mais brilhante do céu, na constelação Cão Maior), Canopus (segunda mais brilhante, no hemisfério sul), Alfa Centauri (sistema mais próximo, ~4,3 anos-luz), Vega (na Lira) e Aldebarã/Antares (vermelhas, em Touro e Escorpião) — ou Rigel e Betelgeuse, em Órion. Diferença entre planeta e estrela fixa: a estrela fixa é um sol distante que produz a própria luz (brilha por reações nucleares), está a anos-luz de distância e por isso parece 'piscar/cintilar' e mantém sempre a mesma posição relativa às outras estrelas. O planeta não tem luz própria — apenas reflete a luz do Sol —, está muito mais perto (dentro do Sistema Solar), brilha com luz firme (não cintila) e muda de posição no céu noite após noite, 'vagando' entre as estrelas (daí a palavra grega planeta = errante). — A cintilação das estrelas (twinkle) ocorre porque a luz, vindo de pontos extremamente distantes, atravessa camadas de ar com diferentes temperaturas; planetas têm imagem maior (apesar de menos brilho aparente) e por isso menos cintilante.

  6. Sobre constelações:
    • Explique o que é uma constelação.
    • Nomeie e aponte 6 diferentes constelações.
    • Nomeie 2 constelações que são visíveis durante o ano todo.

    Resposta: Constelação é um agrupamento aparente de estrelas que formam figuras imaginárias no céu. Existem 88 constelações oficiais reconhecidas pela União Astronômica Internacional (UAI/IAU) desde 1930. Seis exemplos: (1) Cruzeiro do Sul (Crux); (2) Órion (o caçador); (3) Escorpião (Scorpius); (4) Touro (Taurus); (5) Cão Maior (Canis Major); e (6) Ursa Maior. Cada época do ano revela constelações diferentes no céu. — O Cruzeiro do Sul aparece nas bandeiras do Brasil, Austrália, Nova Zelândia, Samoa e Papua-Nova Guiné — todas nações do hemisfério sul cuja navegação histórica dependia desta constelação para localização do polo sul celeste antes do GPS moderno.

  7. Desenhar um esquema das constelações Cruzeiro do Sul, Órion e Escorpião.

    Resposta: CRUZEIRO DO SUL (Crux): 4 estrelas principais formando uma cruz — Acrux (α, base, mais brilhante), Becrux (β, lateral esquerda), Gacrux (γ, topo), Decrux (δ, lateral direita), e Epsilon Crucis (ε, menor). — Betelgeuse (Órion) é uma supergigante vermelha 1.000× maior que o Sol — astronomicamente próxima de explodir como supernova; quando explodir (próximos 100 mil anos), brilhará como a Lua cheia mesmo durante o dia em todo o planeta Terra.

  8. O que é Via Láctea? Observar a Via Láctea no céu noturno.

    Resposta: Via Láctea é a galáxia espiral em que está nosso Sistema Solar. Tem cerca de 100-400 bilhões de estrelas, diâmetro de aproximadamente 100.000 anos-luz e espessura de 1.000 anos-luz. Nosso Sol está no braço de Órion, a cerca de 26.000 anos-luz do centro galáctico. — O nome 'Via Láctea' vem do latim 'via lactea' (caminho de leite) — antigos gregos acreditavam que era leite derramado pela deusa Hera; a percepção esbranquiçada vem do brilho difuso de bilhões de estrelas distantes demais para serem vistas individualmente.

  9. O que é a estrela da manhã ou estrela vespertina? Por que ela recebe esses nomes?

    Resposta: É o planeta VÊNUS, o terceiro objeto mais brilhante do céu (depois do Sol e da Lua). Recebe esses dois nomes porque, como Vênus orbita o Sol mais perto que a Terra, ele nunca se afasta muito do Sol no céu e só é visível pouco antes do amanhecer ou logo depois do anoitecer, nunca no meio da noite. É chamado de 'estrela da manhã' (Phosphorus/Lúcifer/Estrela d'Alva) quando aparece a leste, no céu antes do nascer do Sol; e de 'estrela vespertina' ou 'estrela da tarde' (Hesperus/Vésper) quando aparece a oeste, logo após o pôr do Sol. Apesar do nome, não é uma estrela — é um planeta que apenas reflete a luz do Sol. — Vênus pode ser tão brilhante que projeta sombras na Terra em noites escuras sem lua — fenômeno raro confirmado em fotografias de longa exposição; sua luminosidade vem da espessa camada de nuvens ácidas que reflete 75% da luz solar.

  10. Explicar o que é zênite e nadir.

    Resposta: Zênite: ponto imaginário diretamente acima da cabeça do observador (90° acima do horizonte, perpendicular ao chão). Nadir: ponto exatamente oposto, abaixo dos pés do observador (atravessando a Terra). Juntos formam o eixo vertical da esfera celeste. — No equador, em datas próximas aos equinócios (21 de março e 22 de setembro), o Sol fica exatamente no zênite ao meio-dia, criando o fenômeno onde objetos verticais não projetam sombra alguma — efeito impressionante demonstrável em qualquer cidade equatorial.