Movimento da Lua e eclipses

Gastão B. Lima Neto Vera Jatenco-Pereira

IAG/USP

AGA 210 – 1° semestre/2018

Agradecimento ao Prof. Roberto Boczko pelo material cedido.

A Lua vista da Terra Fases da Lua Órbita da Lua Eclipses

Terra e Lua

Tamanho da Terra e da Lua fora de escala.

A Lua é o maior satélite em relação ao seu planeta no Sistema Solar.

A Lua em órbita ao redor da Terra.

Origem da Lua Provavelmente colisão de um corpo do tamanho de Marte com a Terra há ~ 4,5 bilhões de anos. Pouco ferro na Lua feita por material da crosta terrestre.

5 horas após a colisão.

Movimento da Lua

•  Observação dia a dia no mesmo horário. •  As estrelas nascem cerca de 4 minutos mais cedo. •  A Lua tem um movimento em relação às estrelas de Oeste para Leste,

cerca de 13,2° por dia.

Aquário

Aquila

Capricórnio

Ofiúco

Pégasso

Sagitário

Escorpião

Leste

MercúrioJúpiter

SaturnoVênus

Marte

Lua

Eclíptica

Aquário

Aquila

Capricórnio

Ofiúco

Pégasso

Sagitário

Scorpius

Leste

Mercúrio

Júpiter

SaturnoVênus

Marte

Lua

Escorpião

PeixesPeixes

Eclíptica

Aquário

Aquila

Capricórnio

Ofiúco

Pégasso

Sagitário

Leste

Mercúrio

Júpiter

SaturnoVênus

Marte

Lua

Escorpião

Peixes

Eclíptica

Aquário

Aquila

Capricórnio

Ofiúco

Pégasso

Sagitário

Leste

Mercúrio

Júpiter

SaturnoVênusMarte

Lua

Escorpião24/03/2022 25/03/2022 26/03/2022 27/03/2022

Peixes

Eclíptica

Lua vista da Terra

•  Sempre a mesma face •  O que isto significa?

–  A Lua tem um lado escuro? –  A Lua não gira em torno de

si mesma (como a Terra)?

Translação da Lua: fases da Lua

(órbita fora de escala)

Período de rotação da Lua sincronizado com o período de translação ao redor da Terra.

Movimento da Lua

•  A Lua sempre mostra (praticamente) o mesmo lado para a Terra; •  Fases da Lua: Aristarco Séc. III a.C.

Movimento da Lua

•  Fases da Lua: posição relativa da Terra, Sol e Lua. •  “Bamboleio” da Lua Libração. •  Mudança do tamanho aparente órbita elíptica.

António Cidadão, http://www.astrosurf.com/cidadao/

Movimento da Lua

•  Observação de um observador hipotético acima do Sistema Solar a partir de janeiro. (www.astro.iag.usp.br/~gastao /PlanetasEstrelas/TerraLuaSol.html)

Movimento da Lua: mês

•  Mês sinódico (lunação, intervalo entre duas luas cheias): 29,53 dias (em média). •  Mês sideral (translação em relação a um referencial fixo): 27,32 dias

•  Qual é o período de rotação da Lua em torno do seu próprio eixo?

Movimento da Lua e da Terra

•  Observe as estações do ano, rotação da Lua e eclipses

www.astro.iag.usp.br/~gastao/PlanetasEstrelas/TerraLuaSol.html

Eclipses

•  Do grego, "deixar de existir".

•  Definição astronômica: fenômeno que ocorre quando um corpo celeste passa pela sombra de outro corpo. –  Eclipse da Lua => a Lua passa pela sombra da Terra –  Eclipse do Sol => a Terra passa pela sombra da Lua

•  Também são observados eclipses dos satélites de Júpiter (quando passam pela sombra de Júpiter).

•  Não confundir com ocultação (quando um corpo não é visível devido a um outro corpo na linha de visada).

Eclipses

Sol Terra Lua Lua Eclipse Lunar

Eclipse Solar

Por que não ocorrem 2 eclipses por mês, um do Sol na Lua Nova e um da Lua na Lua Cheia?

Eclipses •  Por que não ocorrem 2 eclipses por mês, um do Sol na Lua

Nova e um da Lua na Lua Cheia?

•  O plano da órbita da Lua não coincide com o plano da órbita da Terra (a eclíptica): 5,2° de inclinação.

•  Para ocorrer um eclipse, a Lua deve estar próxima do nodo.

Lua

ó rbita lunar

órbita terrestre Terra Nodoascendente

Nododescendente

plano daeclíptica

Sol

Linha dosnodos

Eclipse do Sol

•  Um observador na umbra observa um eclipse total do Sol; •  Um observador na penumbra observa um eclipse parcial; •  Se a umbra não chega até a superfície da Terra, observa-se um

eclipse anular do Sol.

Eclipse do Sol

•  Aparência de um eclipse.

Eclipse do Sol

•  Eclipse de 29/03/2006 visto da Lua

Eclipse do Sol

•  Eclipses do início do Séc. XXI http://sunearth.gsfc.nasa.gov/eclipse/eclipse.html

azul: total verde:anular

Eclipses do Sol

•  Eclipse anular, 3/10/2005, Stefan Seip

•  Eclipse total, 29/3/2006, Anthony Ayiomamitis

•  Eclipse total, 29/3/2006, Gerhard Bachmayer

Coroa solar

Eclipse da Lua

•  Se a Lua passa pela umbra, temos um eclipse total; •  Se a Lua passa pela parcialmente pela umbra, temos um eclipse parcial. •  Se a Lua passa apenas pela penumbra, temos um eclipse penumbral.

Eclipse da Lua

•  Exemplos de um eclipse da Lua, total e penumbral.

N

Penumbra

Umbra

Eclíptica

trajetória

da Lua

LuaLua

W

S

~1h15m

0 15 30 45 60arcmin

N

PenumbraUmbra

Eclíptica

trajetória

da Lua

LuaLua

W

S

0 15 30 45 60arcmin

L

Sobra da Terra projetada na órbita da Lua.

Eclipses da Lua

•  Apesar da sombra da Terra, a Lua não fica completamente escurecida.

–  Parte da luz que passa pela atmosfera terrestre é desviada e ilumina a Lua.

Região na Terra onde o eclipse de 10/2004

foi observado (área branca).

Eclipse total, 27/10/2004, (imagem: Fred Espenak).

Eclipses •  A umbra da Lua se move com velocidade entre 1700

e 3400 km/h no solo da Terra, de Oeste para Leste.

•  A umbra da Lua tem no máximo 270 km de largura.

•  A totalidade de um eclipse solar dura, no máximo, 7m30s (o mais longo eclipse nos próximos 3000 anos será em 16/7/2186, passando pelo norte da América do Sul).

•  Um eclipse da Lua dura no máximo 3h50; –  a totalidade dura no máximo 1h40m.

Eclipses

•  Em um ano ocorrem, no mínimo, 4 eclipses (neste caso, 2 são solares).

•  No máximo ocorrem 7 eclipses em um ano (neste caso, no mínimo 2 são lunares).

•  O ciclo dos eclipses se repetem a cada 18 anos e 11,3 dias. –  Neste período ocorrem cerca de 86 eclipses. –  Esta recorrência foi descoberta na antiguidade e chama-se Período

de saros.

•  Tales de Mileto tem a reputação de ter previsto a ocorrência de um eclipse em 585 a.C. (altamente duvidoso).

•  Durante o eclipse de 29/05/1919, observado em Sobral-CE, foi observado o desvio gravitacional da luz, confirmando a teoria da Relatividade Geral de Einstein.

Eclipses •  Eclipses totais do Sol:

20/03/2015 (Atlântico Norte, Ilhas Faeroe e Svalbard); 09/03/2016 (Indonésia, Pacífico Sul). 21/08/2017 (Pacífico Norte, EUA, Atlântico); 02/07/2019 (Pacífico Sul, Chile, Argentina); 14/12/2020 (Pacífico Sul, Chile, Argentina); 04/12/2021 (Antártida).

•  Eclipses do Sol, visíveis parcialmente de São Paulo: 26/02/2017, 02/07/2019 (minutos antes do pôr do Sol), 14/12/2020, 14/10/2023 (Anular no N e NE), 06/02/2027 (~80% do Sol coberto).

•  Eclipses totais da Lua: 04/04/2015 (Austrália, Japão, Pacífico e Alaska); 28/09/2015 (América do Sul); 31/01/2018 (Ásia, Austrália); 27/07/2018 (América do Sul, África, Europa); 21/01/2019 (Pacífico, Américas, Europa, África); 26/05/2021 (Ásia, Austrália, Pacífico, Américas).

www.eclipsewise.com/solar/solar.html

Eclipses •  Próximo eclipse total do Sol que será

observado no Brasil: 12/8/2045 (Amapá, São Luiz, João Pessoa, Recife).

•  Eclipse anular do Sol de 31/03/2071, atravessando a região Sudeste.

Eclipses

Eclipses •  Próximo eclipse total do Sol (quase) visível de São Paulo

em 13/06/2113 (último eclipse parcial, 26/02/2017).

Referências

•  http://sunearth.gsfc.nasa.gov/eclipse/eclipse.html [Eclipses] •  http://www.telescopiosnaescola.pro.br/material.html

–  http://www.telescopiosnaescola.pro.br/aga215/aga215.html •  http://www.astro.iag.usp.br/~gastao /astroposicao.html