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Noções de Astronomia e Cosmologia 0. Coisas Administrativas e Introdução Prof. Pieter Westera [email protected] http://professor.ufabc.edu.br/~pieter.westera/Astro.html
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  • Noes de Astronomia e Cosmologia

    0. Coisas Administrativas e Introduo

    Prof. Pieter Westerapieter.we[email protected]

    http://professor.ufabc.edu.br/~pieter.westera/Astro.html

  • Noes de Astronomia e CosmologiaMinha sala: Bloco A, Torre 3, Sala 625-3

    Cdigo BC1306TPI: 4-0-4Carga Horria: 48Recomendao: - segundo o catlogo de disciplinas: FeMec, FeTerm, Eletromag, Fsica Quntica - aproveita mais, quem tambm viu: Bases Epistemolgicas, Estrutura da Matria, Evoluo e Diversificao da Vida na Terra, FUV

    Livro:B. W. Carroll & D. A. Ostlie, An Introduction to Modern Astrophysics, editora Pearson / Addison WesleyBibliografia bsica e complementar => site

    No cobro presena em aula*, nem entrega de listas.*menos nas provas: obrigatrio fazer as duas, P1 e P2 (ou uma destas mais a sub da outra).

  • Noes de Astronomia e Cosmologia

    ProvasP1: 17/07/2018P2: 16/08/2018Sub: 21/08/2018Rec: A determinar (no comeo do quadrimestre 2018-3)Vista de provas: Quando eu estiver na minha sala (irregular, melhor combinar por e-mail)

    Nota Final: (P1+P2)/2 ou (P1+Sub)/2 ou (P2+Sub)/2Ps-Rec: Mdia desta nta final e da da Rec.

    Conceitos: A >= 8.5, 8.5 > B >= 7, 7 > C >= 5, 5 > D >= 4.5

    Monitoria: No haver, vocs podem tirar dvidas comigo.

  • Noes de Astronomia e Cosmologia

    Ementa

    O papel da astronomia: nascimento da cincia e dos modelos cosmolgicos. O universo mecnico. Telescpios e nossa viso do cosmos. Noes de relatividade. O sistema solar: a Terra, a Lua, Mercrio, Marte, Vnus e os planetas jovianos. Origem e evoluo do sistema solar. O Sol. Nascimento estelar e matria interestelar. Vida e morte das estrelas. A Via Lctea, galxias e evoluo galctica. Galxias ativas e quasares. O universo e a histria do cosmos. Astrobiologia.

  • Noes de Astronomia e Cosmologia

    !!! Astronomia e Cosmologia so ramos da fsica, e

    Grandezas fsicas tm

    UnidadesAteno tambm com o nmero de algarismos

    significativos.

  • Noes de Astronomia e Cosmologia

    Wikipedia:A Astronomia, ou Astrofsica (do grego astron ( ), "estrela" e nomos (), "lei" ou "cultura") uma cincia natural que estuda corpos celestes (como estrelas, planetas, cometas, nebulosas, aglomerados de estrelas, galxias) e fenmenos que se originam fora da atmosfera da Terra (como a radiao csmica de fundo em micro-ondas). Ela est preocupada com a evoluo, a fsica, a qumica, e o movimento de objetos celestes, bem como a formao e o desenvolvimento do Universo.

    !! Astronomia no Astrologia, q. d. no trata de horoscpios e afins.

  • Noes de Astronomia e Cosmologia

    Wikipedia:A Cosmologia (do grego , ="cosmos"/"ordem"/"mundo" + -="discurso"/"estudo") o ramo da astronomia que estuda a origem, estrutura e evoluo do Universo a partir da aplicao de mtodos cientficos.

  • Noes de Astronomia e Cosmologia

    1. O Papel da Astronomia: Nascimento da Cincia e dos Modelos Cosmolgicos

    Prof. Pieter [email protected]://professor.ufabc.edu.br/~pieter.westera/Astro.html

  • Astronomia Antiga

    Desde que existe o ser humano, ele olha pro cu, v os corpos celestes com seus movimentos, e tenta entend-los, por motivos religiosos ou prticos (prever as estaes do ano, agricultura, orientao, navegao), ou simplesmente curiosidade.=> Astronomia uma das cincias mais antigas.

    Os conhecimentos astronmicos dos povos antigos se manifestam na maioria dos casos nos seus calendrios, e em alinhamentos das suas construes com posies de corpos celestes em determinadas datas e horrios, direes especiais na rosa de ventos, etc. ...

  • Astronomia Antiga

    A cincia que estuda a astronomia praticada por povos pr-histricos, atravs de seus monumentos construdos para a observao dos astros chamada Arqueoastronomia.

    Relacionada a esta a Etnoastronomia que estuda a maneira como diferentes povos/culturas veram/vem e entenderam/entendem o cu, i. e. as constelaes estelares, calendrios, etc., estabelecidas pelos diferentes povos.

  • Astronomia Antiga

    ... por exemplo no Egito (desde o 5o milnio a. C.),

    Calendrio achado no tmulo de Senemut

    Os egpcios davamimportncia aos cclosde tempo,usavam calendriossolares e lunares e jconheciam o ano de365 dias.

  • Astronomia Antiga

    ... por exemplo no Egito (desde o 5o milnio a. C.),

    Pirmide de Gizeh, os corredores so alinhados com estrelas importantes(em conjuno?)

  • Astronomia Antiga

    na Inglaterra (3100 a 1100 a. C.),

    Stonehenge, certas pedras so alinhados com o Nascer do Sol no solstcio de vero

  • Astronomia Antiga

    na China (desde 3000 a. C.),

    Esfera Armilar no Observatrio antigo de Pequim

    Carta celeste feita entre os sculos 3 e 4 a. C.O mais antigo mapa estelar conhecido

  • Astronomia Antiga

    nos Estados Unidos (desde 2500 a. C.),

    Roda medicinal de Bighorn

  • Astronomia Antiga

    na Babilnia/Mesopotmia (desde 1200 a. C.),

    Calendrio babilnico

    Notada pelos seus registros de fenmenos astronmicostais como eclipses, posies dos planetas e nascimento e ocaso da Lua. Alguns destes registros so considerados os mais antigos documentos cientficos existentes(~800 a.C.).

  • Astronomia Antiga

    no Mxico (900 d. C. - chegada dos espanhois),

    Chichn Itz, pirmide maio calendrio maio calendrio azteca

  • Astronomia Antiga

    no Brasil (entre 500 e 2000 anos atrs),

    Crculo de Caloene, "Stonehenge do Amap", uma das pedras aponta pro Sol meio-diano solstcio de inverno do hemisfrio norte (~21 de dezembro), e outros alinhamentos

    e outros lugares.

  • Astronomia AntigaUm Exemplo de Etnoastronomia

    Constelao Guarani da Ema (coincidindo com as constelaes ocidentais do Cruzeirodo Sul, da Mosca, do Centauro, do Escorpio, do Tringulo Austral e de Altar)

    Os povos indgenos brasileiros tinham as suas prprias constelaes, representando animais e objetos importantes nas culturas deles,por exemplo a Cabea de Ona (Desna), a Ema (Guarani), Baweta+Coyatchicra (Tartaruga + Queixada do Jacar; ndios Tikuna).

  • Nascimento da Cincia

    Mas foi na Grcia que nasceu a cincia (~550 a. C.)como a conhecemos hoje, com induo, deduo, anlise, sntese, hiptese, modelos, teorias, etc.(=> Bases Epistemolgicas).

    Thales de Miletus (~625 - 557 a.C.) foi oprimeiro filsofo natural grego importante e,frequentemente, considerado opai da astronomia grega.

    Ganhou fama ao preverum eclipse solar no ano 585 a.C.

    Thales de Mileto

  • As Observaes

    As constelaes do hemisfrio sul

    Mas primeiro: Quais so as observaes que os 1os astrnomos tentaram explicar,(e que ainda hoje se pode fazer)?

    - Um monte de estrelas (fixas), aparentemente agrupadas em constelaes.

    - 7 outros corpos: Sol, Lua, Mercrio, Vnus, Marte, Jpiter e Saturno

  • As Observaes (a primeira vista)

    Foto de longa exposio du cu noturno

    Todos os corpos celestesse movimentam do lestepro oeste, fazendo umavolta em torno do eixoque liga os polos celestesnorte e sul emaproximadamente um dia.As posies no cu dospolos celestes dependemda posio do observador.

    O crculo mesma distnciados dois polos celestes (onde as estrelas fazem omaior caminho de todas) chamado equator celeste.

  • As Observaes (a segunda vista)

    Foto de longa exposio du cu noturno

    Apenas as estrelas (fixas)fazem crculos perfeitos emtorno deste eixo, levando~23:56, chamado um diasideral, para uma volta, talque elas se deslocam do cunoturno para o cu diurno(onde ficam invisveis) e denovo para o cu noturno nodecorrer de um ano.

    Por isto, certas estrelas apare-cem (no cu noturno) no inverno, outras na primavera, etc.

    Estrelas prximas dos polos so chamadas estrelas circumpolares e, dependendo de onde se est, nunca se pem, resp., sempre esto debaixo do horizonte.

  • As Observaes (a segunda vista)

    Foto de longa exposio du cu noturno

    O perodo de 24:00 chamado dia solar (mdio) ecorresponde ao tempo mdio*entre duas conjues do Sol(meio-dias).

    *Mediado sobre o ano.O dia solar verdadeiro variaentre 23:45 e 24:15.

  • As Observaes (a segunda vista)

    Os outros sete corpos se movimentam em relao s estrelas fixas e mudam de brilho. Estes foramchamados planetas, (estrelas) errantes pelos gregos:

    O Sol faz uma voltade um ano no cudas estrelas fixas,seguindo um caminhochamado eclptica.

    A eclptica inclinada(por 23,5) em relaoao equator celeste.Por causa desta inclinao, o Sol fica no hemisfrio sul de ~23/9 a ~20/3, e no norte na outra metade do ano.

  • As Observaes (a segunda vista)

    Por isto, de maro a setembro ele passa mais alto no cu no hemisfrio sul, causando estaes mais quentes (primavera e vero) e dias mais longos, e o oposto no hemisfrio norte (Sol baixo, estaes frias, dias curtos).

    De setembro a maro, o oposto (Sol baixo no sul, etc.).

    O momento de posio mais austral do Sol, em torno de 21/12, chamado solstcio de vero no hemisfrio sul, e solstcio de inverno no norte.O oposto vale para ~21/06, dia da posio mais pro norte.

    O Sol cruza o equator celeste nos equincios,~20/03 e ~23/09, quando dia e noite tm a mesma durao na Terra inteira (tirando os polos).

  • As Observaes (a segunda vista)

    A Lua faz uma volta de 27.32dias, chamado ms sideral emrelao s estrelas fixas.

    J que, neste tempo, o Solavana um pouco no cu, aLua leva 29.53 dias, chamadoms sindico, para alcanara mesma posio em relao ao Sol, que tambm o tempo entre duas vezes a mesma fase da Lua.

    Exerccio pra casa: Mostre, que 1/m.sid.=1/m.sin.+1/ano(dica: faa uma adio ou subtrao de velocidades angulares e divida os dois lados da equao por 2.)

    A Lua fotografiada no mesmohorrio em dias diferentes

  • As Observaes (a segunda vista)

    Os outros planetas fazem movimentos mais complicados,mas normalmente se encontram perto da eclptica:

    - Vnus e Mercrio nunca se afastam muito do Sol, s vezes ultrapassando - , s vezes sendo ultrapassados por este.

    - Marte, Jpiter e Saturno fazem voltas em rbitas perto da eclptica, s vezes voltando pra trs antes de continuar, chamado movimento retrgrado. Neste tempo, eles so mais brilhantes.

    Este movimento parcialmente retrgrado dos planetas foi o principal problema da astronomia por quase 2000 anos!

    Lao na rbita de Marte

  • As Observaes (a terceira vista)

    O eixo de rotao (do cu) tambm se movimenta em relao s estrelas fixas:Ele descreve um crculopequeno em ~26'000 anos,fazendo que a estrela polarno sempre a mesma,e que hoje o Sol no passanas mesmas datas pelasmesmas constelaes que2000 anos atrs, fenmenochamado precesso lunisolar.

    Posio do polo norte celeste no decorrerdos anos

    Polaris

    Thuban

    Deneb

    Vega

  • Os modelos cosmolgicos antigos

    E como explicaram estas observaes?

  • Pitgoras de Samos(~570 - ~495 a.C.) inventoua matemtica e fez hiptesessobre a organizao do Universo:

    A Terra esfrica, e os planetasmovem-se em diferentes velocidadesnas vrias rbitas ao redor da Terra.

    H uma ordem que domina o Universo.

    Pitgoras de Samos

    Os modelos cosmolgicos antigos

  • Os modelos cosmolgicos antigos

    ~350 a. C.: Plato: Universo Geocntrico

    Esfera de estrelas girando em tornoda Terra imvel, j que crculos e esferaseram vistos como as formas mais perfeitas(dogma do crculo)

    Acrescentado peloaluno de PlatoEudxio de Cnidopor mais esferascarregando osplanetas

    Plato

    Representaes esquemticas do modelo geocntrico

  • Os modelos cosmolgicos antigos

    Aristteles (384 - 322 a. C.):

    Aluno de Plato, argumentou, noconhecendo o princpio da inrcia deNewton, que a Terra deve ser imvel,por que, caso girasse, um objetolanado verticalmente no voltaria promesmo ponto, mas com algum recuo, jque, durante o vo, a Terra teria sedeslocado (paradigma da fsica aristotlica).

    Aristteles

  • Os modelos cosmolgicos antigos

    Aristteles (384 - 322 a. C.):

    Ele tambm props 4 provas observacionaisde que a Terra uma esfera:

    - Navios desaparecem lentamente no horizonte.- Durante os eclipses lunares a sombra lanada sobre a Lua pela Terra parece circular.- Estrelas diferentes so visveis em latitudes mais ao norte e mais ao sul (ou as mesmas estrelas em alturas diferentes).- Elefantes so encontrados tanto na ndia, que estava na sua direo leste, como no Marrocos, na sua direo oeste. Sua ideia era que ambos as regies esto a uma distncia razovel na superfcie de uma esfera de tamanho moderado.

    => Na idade mdia se sabia que a Terra no plana

    Aristteles

  • Os modelos cosmolgicos antigos

    Herclides do ponto (388 - 315 a. C.):

    Foi o primeiro a propor, que omovimento aparente das estrelasfixas seria devido rotao da Terra.A Terra giraria em torno do seu eixoem em dia na direo do oestepro leste (refutado por Aristteles).

    Herclides do Ponto

  • Os modelos cosmolgicos antigos

    Aristarco de Samos (310 - 230 a. C.)

    conseguiu determinar os dimetros e distnciasda Lua e do Sol em termos do raio da Terraa partir das seguintes hipteses e medidas:

    Hipteses

    - A Lua iluminada pelo Sol- O raio da Terra muito menor que a rbita da Lua (de fato menor que 2 %) ngulos medidos a partir da superfcie da Terra coincidem com ngulos medidos a partir do seu centro- Quando a Lua est na fase de quarto crescente ou quarto minguante, o tringulo Terra-Lua-Sol reto na Lua, j que a linha que vemos separando a parte clara da parte escura perpendicular linha Sol-Lua

    Aristarco de Samos

  • Os modelos cosmolgicos antigos

    Medidas (ngulares*)

    - O ngulo entre o Sol e a Lua (chamado de elongao) na fase de quarto minguante ou quarto crescente (87, levemente subestimado, valor moderno: 89 51' 10'')- A largura da sombra da Terra distncia da rbita lunar, observada durante eclipse lunares (2 dimetros da Lua, valor moderno: 2.64)- O dimetro angular da Lua (2, 4 x maior!)- O dimetro angular do Sol igual ao da Lua decorrente de observaes de eclipses solares totais

    *Na astronomia, medidas de tamanho normalmente so de tamanho angular (em graus/minutos/segundo de arco/radianos resp. segundo de arco em quadrado/steradianos). O tamanho fsico (em km/AU/pc/... ou km2/AU2/pc2) s pode ser determinado conhecendo a distncia, que nem sempre fcil de determinar.

  • Os modelos cosmolgicos antigos

    DistnciasSendoL: distncia Terra-LuaS: distncia Terra-Sol: ngulo entre Sol e Lua no quarto minguante ou crescente

    obtemos

    cos = L/S 1/19 (valor moderno: ~1/389)

    LS =

  • Os modelos cosmolgicos antigos

    Tamanhos

    O sistema Terra-Lua-Sol num eclipse lunarDando Mais nomes:L: distncia Terra-LuaS: distncia Terra-Sols: raio do Solt: raio da Terral: raio da Luad: raio da sombra total da Terra, na distncia da LuaD: distncia do centro da Terra ao vrtice do cone de sombra da Terra: semi-abertura do cone

  • Os modelos cosmolgicos antigos

    TamanhosPor semelhana de tringulos:

    sen = s/(S+D) = t/D D/S = t/(s-t) (I)

    tan = d/(D-L)

    J que muito pequeno, vale a aproximao:

    sen tan = t/D = d/(D-L) D/L = t/(t-d) (II)

    Dividindo (I) por (II) e lembrando que os dimetros angulares do Sol e Lua so ~iguais (s/S l/L) conseguimos eliminar D:

    L/S = l/s = (t-d)/(s-t)

    Colocando os tamanhos como funo do tamanho da Terra:

    s/t = (1 + s/l) / (1 + d/l) el/t = (1 + l/s) / (1 + d/l)

  • Os modelos cosmolgicos antigos

    TamanhosUsando L/S = l/s = 1/19 e d/l = 2 (pela hiptese de que a largura da sombra da Terra equivale a duas Luas) obtemos pros raios da Lua e do Sol (em unidades do raio da Terra, t):

    s/t 6.7 (valor moderno: ~107) el/t 0.35 (valor moderno: ~0.275)

    Para determinar as distncias da Lua e do Sol usamos o dimetro angular ~ 2 = 0.035 (valor moderno: um quarto disso):

    S/t = 2/ (s/t) 380 (valor moderno: ~24'500) eL/t = 2/ (l/t) 20 (valor moderno: ~63)

  • Os modelos cosmolgicos antigos

    Aristarco de Samos (310 - 230 a. C.)

    A partir destes valores, Aristarco sugeriuum modelo heliocntrico (quase 2000 anosantes de Coprnico!), por intuio:

    J que, segundo estas determinaes,o tamanho do Sol muito maior que oda Terra, ele achou contra-intuitivoum corpo grande girar em torno de um corpo muito menor.

    Mas a hiptese dele no pegou e acaboucaindo no esquecimento at o trabalho de Coprnico.

    Aristarco de Samos

  • 1a Determinao do raio da Terra

    Eratstenes

    ~240 a. C.: Eratstenes

    Sabendo que meio dia de um certo dia do ano, o Sol fica no zenit em Alexandria, ad = 500 estdios = 800 km de Siena,e medindo o ngulo entre a posio do Sol e a vertical em Siena como ~7,ele chegou em (l a circunferncia da Terra):

    R = l/2 = d360/7/2 = 6548 kmbem perto do valor real de 6378 km

  • Os modelos cosmolgicos antigos

    Juntando os valores de Aristarco e Eratstenes

    *Na verdade, na poca de Aristarco e Eratstenes j era possvel determinar, que o dimetro angular de Lua e Sol mais para 0.5 do que para 2, o que resultaria em distncias Terra-Lua e Terra-Sol de 4105 km e 107 km, respectivamente, como melhores valores possveis na poca.

    Medida Antiga [km] Medida Atual [km]

    Dimetro da Terra 13'000 12'756

    Dimetro da Lua 4'300 3'476

    Dimetro do Sol 9104 1.39106

    Distncia Terra-Lua 105 * 3.84105

    Distncia Terra-Sol 2.5106 * 1.50108

  • Os modelos cosmolgicos antigos

    ~150 a. C.: Hiparco: Epiciclos

    Cada planeta faz um movimento circularuniforme, chamado epiciclo, em torno deum ponto (no desenho: P) que faz ummovento circular uniforme em torno daTerra.A rbita deste ponto se chama deferente.

    Explica o movimento retrgrado dosplanetas, pelo menos qualitativamentee o maior brilho durante o trecho retrgrado.

    Alm disso, ele compilou o primeirocatlogo de estrelas, entre outrascontribuies para a cincia.

    Hiparco

    Modelo de epiciclos

  • Os modelos cosmolgicos antigos

    ~100 d. C.: Ptolomeu (Autor do Almagesto,o Grande Livro): Modelo PtolomaicoRefinamento do modelo de epiciclos:Os centros dos deferentes no ficam mais na Terra, mas giram em torno de pontos chamados equantes, que tambm se movimentam.A velocidade angular do epiciclo uniforme em relao ao equante(ento a velocidade , na verdade, no-uniforme).

    Prev melhor as posies dos planetas.

    Mas ainda no perfeitamente. Nos sculos seguintes foram acrescentados mais e mais epiciclos para manter a concordncia.O modelo se tornou muito complicado.

    Ptolomeu

    Modelo ptolomaico

  • Os modelos cosmolgicos antigos

    1543: Coprnico: Modelo Heliocntrico

    - O Sol imvel (e no mais considerado um planeta).

    - A Terra (que agora um planeta) e os outros planetas (Mercrio, Vnus, Marte, Jpiter e Saturno) giram em torno do Sol, todos no mesmo plano (a eclptica) e no mesmo sentido, movimento chamado revoluo (ou translao) dos planetas. Quanto mais longe o planeta fica do Sol tanto mais lentamente ele se movimenta.

    Nicolau Coprnico

    Modelo heliocntrico

  • Os modelos cosmolgicos antigos

    1543: Coprnico: Modelo Heliocntrico

    - A Terra gira em um dia sideral em torno do seu eixo norte-sul direo leste, chamado rotao da Terra. Esta rotao explica, por que todo o cu parece girar (como j tinha sido sugerido por Herclides do ponto).

    - A Lua (que no mais planeta) gira em torno da Terra em um ms sideral.

    - As estrelas fixas so imveis, e ficam numa distncia muito maior que o Sol.

    Nicolau Coprnico

    Modelo heliocntrico

  • Os modelos cosmolgicos antigos

    1543: Coprnico: Modelo Heliocntrico

    Explica a diferena entre os dias sideral e solar.

  • Os modelos cosmolgicos antigos

    1543: Coprnico: Modelo Heliocntrico

    Explica de maneira mais natural osmovimentos dos planetas:

    - Mercrio e Vnus seguem rbitas menores que a Terra => planetas inferiores Por isto ficam perto do Sol no cu.

    - Tambm explica, por que Vnus s vezes bem brilhante. No modelo ptolomaico sempre veramos o lado no-iluminado do nosso planeta irm.

  • Os modelos cosmolgicos antigos

    1543: Coprnico: Modelo Heliocntrico

    Explica de maneira mais natural osmovimentos dos planetas:

    - As rbitas de Marte, Jpiter e Saturno so maiores que aquela da Terra. => planetas superiores O movimento aparentemente retrgrado ocorre, quando a Terra ultrapassa o planeta. A menor distncia at a Terra explica o brilho maior neste perodo.

  • Os modelos cosmolgicos antigos

    1543: Coprnico: Modelo Heliocntrico

    Alguns termos: planetas inferiores

    As posies de distncia angularmxima do Sol dos planetasinferiores se chamamelongao oriental mxima eelongao ocidental mxima.Mercrio: 28Vnus: 47

    So aproximadamente as posies de melhor visibilidade destes planetas.

  • Os modelos cosmolgicos antigos

    1543: Coprnico: Modelo Heliocntrico

    Alguns termos: planetas superiores

    Quando o planeta se encontra dolado oposto da Terra que o Sol, eleest em oposio (e mais pertoda Terra => mais brilhante).

    Atrs do Sol, ele est emconjuno com o Sol.

    A 90 do Sol, ele est em quadratura oriental ou ocidental.

  • Os modelos cosmolgicos antigos

    1543: Coprnico: Modelo Heliocntrico

    Alguns termos

    O perodo da revoluo de um planeta em torno do Sol chamado perodo (ou ano) sideral.No caso da Terra: 1 ano.

    Como a Terra se desloca ao mesmo tempo, o perodo entre duas oposies do outro planeta, chamado perodo (ou ano) sindico, difere do perodo sideral.

    Exerccio: Mostre, que (sendo a = 1 ano terrestre): 1/p.sin. = 1/p.sid. - 1/a para planetas inferiores, e 1/p.sin. = 1/a - 1/p.sid. para planetas superiores

  • Os modelos cosmolgicos antigos

    1543: Coprnico: Modelo Heliocntrico

    Publicado na obra De RevolutionibusOrbium Coelestium em 1543, o ano damorte do astrnomo polons.

    Era visto por muitos como apenas umtruque para facilitar o clculo dasposies dos planetas no cu, sem significado real:A Terra no podia ser tirado do centro do Universo to facilmente. Colocar o Sol no centro significava uma mudana de paradigma, a Revoluo Copernicana.

    Na verdade, as previses das posies dos planetas nem saem melhor que no modelo ptolomaico (=> prxima aula).

    Nicolau Coprnico

  • Os modelos cosmolgicos antigos

    Modelo Heliocntrico

    Como mencionado, Coprnico no foi oprimeiro a colocar o Sol no centro.

    Aristarco de Samos (310 - 230 a. C.)j tinha sugerido um modelo heliocntricoquase 2000 anos antes (vide alguns slidesatrs).

    Coprnico tinha citado Aristarco numa verso preliminar de De Revolutionibus, mas deixou a referncia fora do manuscrito publicado no final.

    Aristarco de Samos

  • Os modelos cosmolgicos antigos

    Giordano Bruno (1548-1600):

    Frade dominicano italiano, telogo,filsofo e escritor, sugeriu que o Universoseria infinito, que o Sol seria uma estrelacomo as estrelas fixas, que existiriamplanetas girando em torno de outrasestrelas, e que nestes poderia existirvida inteligente.

    Foi condenado e queimado pela inquisio.

    Giordano Bruno

  • O Sistema Terra-Sol

    As estaes do ano ocorrem devido inclinao do eixo da Terraem relao perpendicular ao planoda rbita (a eclptica).

    O lado da Terravoltado para o Sol(de setembro a maro,o sul; na outra metade doano, o norte) recebe maisradiao, e vivencie as estaes quentes.

    Solstciodo vero

    Solstciodo vero

    Solstciodo inverno

    Solstciodo inverno

    equincio

    equincio

    ~21/12~21/06

    ~21/03

    ~23/09

  • O Sistema Terra-Sol

    ! O motivo das estaes no so variaes na distncia Sol-Terra.

    Estas so muito pequenas,i. e. a rbita da Terra praticamentecircular.

    No fosse assim,a Terra inteirateria vero em julho,e inverno em janeiro.

    Aflio

    (pontomais distante)

    Perilio(ponto darbita maisprximo do Sol)

    ~03/01

    ~05/07

  • O Sistema Terra-Sol

    A durao dos dias e noites varia com a poca do ano e com a latitude:

    Do lado voltado pro Sol(3), os dias so maiscompridos, quanto maisperto dos polos, tantomais.Nos polos ocorre o diapolar (2) resp. a noite polar (1)(o Sol no se pe,resp. no nasce).

    Anoitecer e amanhecer durammais tempo perto dos polos.

    A Terra em dezembro

    Dia Polar

  • O Sistema Terra-Sol

    No inverno no hemisfriosul, o Sol nasce nonordeste e se pe nonoroeste.No vero austral, elenasce no sudeste ese pe no sudoeste.

    No inverno no hemisfrionorte, o Sol nasce nosudeste e se pe nosudoeste.No vero boreal, ele nasce no nordeste e se pe no noroeste.

    Caminhos aparentes do Sol no cu

  • O Sistema Terra-Sol-Lua

    As fases da Lua soo resultado daorientao dolado iluminado(pelo Sol)da Lua emrelao Terra.

    Por isto, aperiodicidade dasfases dada peloms sindico.

    Ilustrao dos meses sideral (27,32d) sindico (29,53d)

    29,53d

  • O Sistema Terra-Sol-Lua

    Isto tambm explica, por quea Lua cheia aparece de noite,a Lua nova de dia,a Lua crescente de tarde eno comeo da noite,e a Lua minguante, demadrugada e de manh.

  • O Sistema Terra-Sol-Lua

    Sol e Lua so os nicos corpos celestes que, a olho nu, se apresentam como discos e no pontos luminosos e parecem ter o mesmo tamanho angular no cu. +A Lua eventualmente passa frente do Sol produzindo os chamados eclipses solares.=> Lua est mais prxima da Terra que o Sol.

    O Sol, objeto mais distante, deve ter dimenses maiores que a Lua, objeto mais prximo.

  • O Sistema Terra-Sol-Lua

    Um eclipse lunar ocorre quando a Terra fica entre o Sol e a Lua, impedindo que os raios solares atinjam-na.Um eclipse total ocorre, quando a Lua se encontra completamente na sombra total (umbra) da Terra.Um eclipse lunar s pode acontecer durante Lua cheia.

    Terra sobre horizonte da Lua

  • O Sistema Terra-Sol-Lua

    Um eclipse solar ocorre quando a Lua fica entre o Sol e a Terra, fazendo a sombra da Lua cair na Terra.No ponto de vista dealgum na Terra, a Luacobre o disco do Sol.

    Apesar de mais frequentesque eclipses lunares,eclipses solares sempre satingem certos lugares da Terra.Por isto so mais raros em um dado lugar(e mais espetaculares).

    Um eclipse solar s pode acontecer durante Lua nova.

  • O Sistema Terra-Sol-Lua

    Na verdade, as rbitas daTerra em torno do Sol, e daLua em torno da Terra noso circulares, mas elpticas(prxima aula).

    Pos isto, Sol e Lua variamde tamanho angular no cu,tal que, s vezes, a Luaparece maior,e, s vezes,o Sol.

    Terra sobre horizonte da Lua

    A Lua vista da Terra no Perigeu e noApogeu, na mesma escala angular

  • O Sistema Terra-Sol-Lua

    eclipse total eclipse anelar eclipse parcial

    Isto faz, que certos eclipses solares so totais(em lugares dentro da sombra total/umbra, ocorrem quando a Lua estno (ou perto do) perigeu),certos so anelares (dentro do vrtice docone de sombra ou antumbra,quando a Lua est no apogeu).Em todos os eclipses solares hregies na Terra (na penumbra) onde o eclipse parcial.

  • O Sistema Terra-Sol-Lua

    Um caso especial o eclipse hbrido,um eclipse que anelar por parte dasua durao, etotal por outra parte(pode ocorrer quandoa Lua est em umadada distncia da Terra,entre perigeu e apogeu).

    eclipse hbrido

  • O Sistema Terra-Sol-Lua

    Como o planoorbital da Lua inclinado emrelao eclptica,no h eclipsestodo ms.Eclipses s podemocorrer, quandoa Lua est naeclptica.

    Disso vem o nomeda eclptica, planodos eclipses.

  • O Sistema Terra-Sol-LuaOs eclipses caem nos perodos, naqueles a interseo dos dois planos (eclptica e plano orbital da Lua), chamada linha dos nodos, coincide com a linha Sol-Terra.

    Estes perodos duram de um a dois meses, dando tempo para dois ou trs eclipses (lunar ou solar, muitos destes apenas parciais).

    O tempo entre dois destes perodos ~173 dias, no exatamente um meio-ano, por que o eixo da revoluo da Lua faz uma precesso de 18 anos e 11 dias.

    Depois destes 18 anos e 11 dias, chamado saros, ou ciclo de eclipses, a sequncia de eclipses (geralmente 41 solares e 29 lunares) se repete.Se chama de srie saros uma srie de eclipes separados por um saros.

    Os Maias, Chineses, Gregos (Thales) e outros povos antigos j se deram conta deste ciclos e assim conseguiram predizer eclipses.

  • Noes de Astronomia e Cosmologia

    FIM PRA HOJE

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