A ASTRONOMIA NO DIA-A-DIA

NASCIMENTO DA ASTRONOMIA

Na época atual, é cada vez mais difícil admirar um céu noturno escuro e estrelado,
principalmente para quem vive num centro urbano. A poluição luminosa da cidade
ofusca o brilho da maioria dos astros. Além do mais, quem consegue reservar um
intervalo de tempo para essa tarefa tendo que cumprir tantos compromissos
profissionais, familiares e pessoais?

 PRÉ-HISTÓRIA
 

Imagine-se agora em um passado muito remoto, mais precisamente na pré-história (de
100 mil anos atrás até cerca de 8 mil a.C.), quando o ser humano vivia em pequenos
grupos nômades. A preocupação com a sobrevivência num ambiente natural e hostil era
crucial. Caçar, pescar, procurar frutas e raízes, fugir de animais perigosos e abrigar-se
das variações climáticas faziam parte do cotidiano do homem pré-histórico. O homem
dessa época tinha que se adaptar à alternância do claro-escuro e à mudança das estações.
Certamente, o Sol foi o primeiro astro a ser notado. As razões são óbvias: é o Sol que
proporciona a mais evidente alternância de claro-escuro da natureza (o dia e a noite) e
que atua como a principal fonte de calor para nós. A Lua foi o segundo astro a ser
percebido, visto que ilumina a escuridão da noite, principalmente em sua fase cheia. As
estrelas devem ter sido notadas em seguida, como pontos brilhantes em contraste a um
céu bastante escuro. Os outros cinco astros errantes (significado original da palavra
planeta, de origem grega) visíveis a olho nu só foram notados, quando a observação do
céu se tornou persistente noite após noite. Esse tipo de investigação da natureza já
necessitava de um pouco mais de inteligência por parte de nossos ancestrais. Há
desenhos rupestres (inscritos em rochas) que incluem figuras de astros. Tanto os astros,
como os animais, as montanhas, as florestas, os desertos e a água eram tidos como
divindades porque não eram inteiramente compreendidos.

MUNDO ANTIGO

Após a última glaciação, a agricultura e a domesticação de animais tornaram-se
atividades importantes para a sobrevivência do homem em nosso planeta. Começaram a
aparecer os primeiros vilarejos e povoados. As primeiras civilizações mais notáveis
surgiram a partir de 5.500 anos atrás, em quatro regiões hidrográficas distintas do
planeta: nas bacias dos rios Tigre e Eufrates (Mesopotâmia, região atual do Irã e
Iraque), por volta do ano 3500 a.C., com os sumerianos; ao longo do rio Nilo (atual
Egito) em torno de 3100 a.C.; nas margens do rio Indus (atual Índia) por volta de 2500
a.C.; e em torno do rio Amarelo (atual China) em cerca do ano 2000 a.C. As sociedades
da Mesopotâmia, Indu e do Antigo Egito influenciaram umas às outras devido à
proximidade entre elas, inclusive marcando o desenvolvimento de outras posteriores
como a da Antiga Grécia.

O desenvolvimento da escrita e, posteriormente, o da matemática, foram essenciais para
o crescimento cultural e científico das primeiras civilizações, inclusive no campo da
Astronomia. Certamente, a Astronomia é uma das ciências mais antigas da
Humanidade. Nas civilizações antigas, o homem ainda continuava a associar divindades
aos fenômenos naturais (astronômicos ou não). Os homens pré-histórico e antigo
buscavam encontrar explicações mitológicas para vários fenômenos celestes
observados, entre os quais: os dias, as noites, os eclipses da Lua e do Sol, as fases da
Lua, o deslocamento dos planetas por entre as estrelas, os cometas e as estrelas
cadentes. Além do mais, nossos antepassados buscavam associar os fenômenos celestes
aos terrestres e vice-versa.

Das quatro civilizações citadas, a mais antiga é sem dúvida, aquela que surgiu na
Mesopotâmia, reunindo várias cidades bem estruturadas nas bacias férteis dos rios Tigre
e Eufrates. Uma das cidades-estado foi a Babilônia, cuja supremacia durou uns 300
anos. Os babilônios foram um dos primeiros povos a registrar a presença dos cinco
planetas visíveis a olho nu (Mercúrio, Vênus, Marte, Júpiter e Saturno), certamente sob
a influência cultural dos sumerianos. Os deuses, os heróis e os animais desse povo eram
associados aos astros observados. Na mitologia babilônica, a água líquida era a Mãe da
natureza e sustentadora da Terra. O céu era representado por uma cúpula azul feita de
rocha onde as estrelas estavam incrustadas, sendo a mesma sustentada pelas altas
montanhas terrestres. Os babilônios buscavam entender as vontades dos deuses
observando os astros no céu, as quais se refletiam de algum modo nos fatos terrestres.
Assim, a Astrologia e a Astronomia nascem juntas, como uma única forma de
conhecimento. A palavra desastre significa, primordialmente, um fato que contraria os
astros. Conceberam as primeiras constelações, que eram apenas representações de
figuras de deuses, animais e objetos “desenhadas” pelas estrelas. As constelações do
Zodíaco são um exemplo.

PERCEPÇÃO E CONTAGEM DO TEMPO

O homem começou a perceber o “caminhar” do tempo, que acontece em uma única
direção e flui sem interrupção (conceitos de unidirecionalidade e continuidade do tempo
clássico), por meio da observação de fenômenos naturais. São exemplos: o germinar e
crescimento de uma planta, o desabrochar de uma flor, o crescimento de um animal
doméstico, o envelhecimento de uma pessoa, o deslocamento do Sol no céu durante um
dia, a mudança do aspecto da Lua ao longo de um mês, a mudança cíclica das estações
do ano e, até mesmo, a alteração do aspecto do céu noturno ao longo de um ano.
As primeiras organizações sociais humanas precisavam medir a passagem do tempo em
inúmeras atividades práticas, tais como: saber a época certa para plantar uma
determinada cultura, antecipar as estações de cheia e vazante de um rio e conhecer as
datas das celebrações religiosas. Por incrível que pareça, a primeira marcação de tempo
ocorreu para períodos longos (meses e anos) e não para intervalos curtos (dias e horas).
Os povos antigos necessitavam também conhecer o espaço geográfico local, com a
finalidade de se deslocarem quando necessário (sempre com um rumo definido). Além
do mais, quando a pesca, a caça e o comércio envolviam grandes distâncias, a
necessidade de conhecer o caminho de ida-e-volta era óbvia.

O QUE SÃO CONSTELAÇÕES?

Uma constelação corresponde a uma mera configuração projetada no céu, formada por
linhas imaginárias conectando estrelas brilhantes. É associada a um desenho que
representa um objeto, herói ou deus da sociedade humana que a concebeu. O termo
constelação vem do vocábulo latino constellatio, que significa reunião de astros, muito
embora as estrelas de uma constelação não estejam fisicamente reunidas pela gravitação
em função das enormes distâncias que as separam. As 48 constelações clássicas foram
compiladas pelo grego Ptolomeu em 137 d.C., inclusive as zodiacais. Parte das
constelações clássicas simboliza estórias e mitologias herdadas dos povos antigos da
Mesopotâmia e Egito. Em 1929, a União Astronômica Internacional estabeleceu uma
cartografia completa da esfera celeste contendo 88 constelações no total. As 40 outras,
acrescentadas na era moderna, foram definidas principalmente na época das grandes
navegações oceânicas. Elas simbolizam essencialmente animais pertencentes às novas
terras “descobertas” pelos europeus, e objetos usados na navegação da época. A maioria
das constelações “recentes” situa-se no hemisfério sul do céu.

O QUE É NAVEGAÇÃO CELESTE?

Um dos tipos mais antigos de orientação no espaço e no tempo, utilizados pelo homem
para se movimentar pela superfície terrestre, é a navegação por meio da posição das
estrelas no céu. A navegação celeste é mais comumente aplicada para navegações
marítimas. A partir da observação da posição de determinadas estrelas com relação ao
meridiano celeste local e ao horizonte, pode-se calcular a posição geográfica correta de
um lugar.

ANO SOLAR E LUNAÇÃO

A observação sistemática do deslocamento do Sol no céu permitiu ao homem perceber
dois fatos notáveis: (i) tanto o nascer do Sol como o pôr do Sol não ocorrem diariamente
nos mesmos pontos do círculo do horizonte, (ii) a duração desse deslocamento é
diferente dia após dia. O mais incrível foi notar que esses fatos ocorrem de forma
cíclica, cujo período é denominado de ano solar ou trópico. O ano solar tem 365,2422
dias (365 dias, 5 horas, 48 minutos e 46,08 segundos).

A observação persistente da mudança do aspecto da Lua fez notar que o intervalo de
tempo entre duas fases iguais e consecutivas corresponde a 29,53059 dias. Esse período
lunar é denominado de lunação (ou período sinódico da Lua). O conceito de mês surgiu
desse fato astronômico. Muitas sociedades antigas utilizaram e algumas ainda adotam o
ano lunar, que possui 12 meses lunares, ou seja, 354,36708 dias (354 dias, 8 h, 48 min e
35,71 s). Os povos árabes do oriente médio usam um calendário baseado no mês lunar.
Já os judeus utilizam um calendário lunissolar. O mundo ocidental contemporâneo usa
um calendário solar que sofreu influência do calendário lunar, isto é, adotamos um ano
com 12 meses, originários das 12 lunações.

 HISTÓRIA DOS CALENDÁRIOS OCIDENTAIS

Os primeiros calendários da Roma Antiga (750 a.C. - 476 d.C.) eram caracterizados a
bel prazer pelos próprios imperadores vigentes, baseados inclusive em superstições. O
calendário do imperador Rômulo (753-717 a.C.) apresentava 304 dias com 10 meses de
duração variável e o calendário de Numa Pompilo (717-673 a.C.) possuía 355 dias
divididos basicamente em 12 ou 13 meses (de 29 ou 31 dias). O calendário de Pompilo
aplicava uma correção ao ano solar de modo mais satisfatório do que o de Rômulo,
porém era ainda muito complicado. Os nomes dos meses adotados por nós são
originários desses calendários romanos. O imperador Júlio César (100-44 a.C.) decidiu
adotar um calendário solar com 365 dias dispostos em 12 meses, de modo que a cada
quatro anos o ano teria 366 dias. O primeiro mês do calendário juliano passou a ser
Januarius e o dia excedente era acrescentado ao mês Februarius dando origem ao nosso
ano bissexto. Por curiosidade, o nome do sétimo mês do nosso calendário, Julho, vem
de uma homenagem a esse imperador romano após sua morte. A palavra calendário
provém da nomenclatura latina usada pelos antigos romanos para a designação da
primeira parte de um mês: kalendae. As outras duas partes de um mês eram
denominadas de nonas e idus.

Apesar de todos os ajustes efetuados na Roma Antiga, o ano juliano tinha em média
365,25 dias (ou 365 dias e 6 horas), sendo ligeiramente diferente do ano solar. A
correção referente aos anos bissextos a cada quatro anos não foi suficiente. Ao longo de
muitos anos, a diferença tornava-se cada vez maior, acrescentando um dia extra a cada
intervalo de 128 anos, aproximadamente. Somente em 1582, o papa Gregório XIII
(1512-1586) estabeleceu uma reforma crucial ao calendário ocidental. Assim foi a
reforma gregoriana: (i) suprimiu 10 dias acumulados, para que o início de cada estação
ocorresse na época certa; (ii) eliminou a ocorrência de anos bissextos durante três anos
seculares para cada período de 400 anos, de modo que o ano 1600 foi bissexto, os anos
1700, 1800 e 1900 não o foram, 2000 foi bissexto, 2100 não o será e assim
sucessivamente (somente os anos seculares divisíveis por 400 são bissextos); (iii) a
contagem dos dias do mês passou a ser caracterizada por números cardinais (1, 2, 3, ...,
31) e não mais pela ordenação de kalendae, nonas e idus.

No entanto, ainda assim, resta uma diferença residual entre o ano solar e o ano
gregoriano, que causa o acréscimo de um dia para cada período de 3.333,3333... anos.
Desta maneira, o ano 4000 não deverá ser bissexto.

Alguém poderia propor mais uma reforma ao nosso calendário, fazendo um ano
composto por 13 meses de 28 dias, porém isto é bem improvável.

 CALENDÁRIO VIGENTE

Um modo de entender o calendário ocidental atual (gregoriano modificado) é expressar
a duração do ano solar por uma soma de dias inteiros e fracionários.

365,2422 dias ≅ 365 + 1/4 – 1/100 + 1/400 – 1/3.300 dias
O termo à esquerda da quase-igualdade representa a duração do ano solar. O lado direito
é composto por cinco termos:
(a) o primeiro é a duração do ano padrão;

(b) a adição da fração 1/4 corresponde à soma de um dia a cada quatro anos (os anos
bissextos, que ocorrem em anos divisíveis por 4);

(c) a subtração de 1/100 mostra a necessidade de não incluir um dia a cada 100 anos;

(d) a adição de 1/400 indica a necessidade da ocorrência de um ano bissexto a cada 400
anos;

(e) a última fração à direita diz que se deve suprimir a inclusão de um dia a cada 3.300
anos, aproximadamente.

De acordo com os itens (c) e (d), o ano 2000 foi bissexto, mas os anos 2100, 2200 e
2300 não o serão. 

ORIGEM DA SEMANA

O vocábulo semana provém do latim septmana, que significa sete manhãs (usado na
Roma Antiga). O conceito de semana de 7 dias originou-se da duração de cada período
lunar marcante ou do culto diário aos sete astros errantes pelos babilônios. O domingo
era dedicado ao Sol, segunda-feira à Lua, terça a Marte, quarta a Mercúrio, quinta a
Júpiter, sexta a Vênus e sábado a Saturno. As nomeações dos dias da semana em várias
línguas modernas (ex. espanhol, francês, inglês e alemão) originaram-se dos nomes em
latim desses astros (Solis, Lunae, Martis, Mercurie, Jovis, Veneris e Saturni
respectivamente). A língua portuguesa não seguiu essa denominação para os dias da
semana porque sofreu influência do cristianismo. As comemorações da Páscoa Cristã
originalmente duravam uma semana de orações. Os dias da Páscoa eram denominados
feriaes em latim, significando feriados. O domingo era nomeado por feria-prima, a
segunda-feira era feria-segunda e assim por diante. O sábado vem do vocábulo latino
Shabbath, que correspondia ao dia de descanso dos hebreus. A denominação domingo
usada pelos povos latinos origina-se da substituição de feria-prima (ou dies Solis) por
dominica imposta pelo imperador Flávio Constantino (Roma antiga, 280-337 d.C.), a
qual significa dia do Senhor, quando da sua conversão ao cristianismo.

DÉCADA, SÉCULO E MILÊNIO

Quando se deu o início da contagem dos anos no calendário ocidental atual e quando
ocorre a mudança de década, século e milênio?
O calendário juliano adota a época da fundação de Roma (753 a.C.) para o início da
contagem, e o calendário gregoriano, que é essencialmente cristão, considera o
nascimento de Jesus Cristo. Contudo, parece que Cristo nasceu no ano 4 a.C. e não no
ano 1 d.C. como se pensa. Além do mais, não existiu o ano 0 (zero), de modo que o
primeiro período de 10 anos (uma década) começou no ano 1 terminando no ano 10,
assim como o primeiro século que terminou no ano 100 e o primeiro milênio, que
findou no ano 1000. Consequentemente, o século XXI e o 3° milênio começaram em
2001, e não em 2000, como muita gente pôde imaginar.

DIAS E NOITES

Muitas civilizações antigas elaboraram explicações míticas para o movimento do Sol no
céu durante o dia, assim como seu reaparecimento após a escuridão da noite. Como
exemplos, os antigos babilônios pensavam no deslocamento noturno do Sol por debaixo
do solo que era a morada dos mortos e os antigos egípcios (3200 a.C.) imaginavam o
transporte do Sol no céu (corpo da deusa Nut) por um barco que durante a noite
percorria um rio subterrâneo. Na Grécia clássica (600 a.C.), muitos afirmavam que a
Terra era imóvel de modo que o Sol, deus Helius, percorria o céu numa grande
carruagem.

 DIA SOLAR E DIA SIDERAL

No transcorrer de um dia, atualmente dividido em 24 horas, nossos ancestrais faziam
poucas divisões: manhã, meio do dia, tarde, início da noite, meio da noite e fim da noite.
A observação do deslocamento do Sol era adotada na parte clara do dia. O
deslocamento das estrelas mais brilhantes era aplicado para a subdivisão da noite.
A primeira definição de dia veio da observação do Sol, que corresponde ao dia solar.
Além do mais, por questões práticas, o homem sentiu a necessidade de criar uma
ordenação matemática para o dia/noite, visto que nós possuímos um relógio biológico
interno, completamente adaptado ao ciclo diário do Sol. O dia solar corresponde ao
intervalo de tempo entre duas passagens consecutivas do Sol pelo meridiano celeste do
lugar, uma linha imaginária no céu que une os pontos cardeais norte e sul passando pelo
zênite (ponto imaginário no céu diametralmente oposto ao centro da Terra). O dia solar
é dividido por definição em 24 horas solares.

Uma outra referência astronômica para definir o dia é representada pelas estrelas. É o
dia sideral. Corresponde ao intervalo de tempo entre duas passagens sucessivas de uma
determinada estrela pelo meridiano celeste local. Por convenção, o dia sideral é dividido
em 24 horas siderais.

O dia solar e o dia sideral são diferentes pela simples razão de que a Terra não é imóvel
e sim translada ao redor do Sol. Qual é o mais curto? Pensemos juntos: enquanto a Terra
gira em torno do seu eixo ela continua o seu deslocamento ao redor do Sol no mesmo
sentido e para que o Sol volte a assumir a mesma posição no céu depois de uma rotação
completa da Terra, serão gastos alguns minutos a mais. Portanto, o dia solar é mais
longo do que o sideral, mas apenas em cerca de 3 min e 56 s.
1 dia solar = 24 horas (solares)
1 dia sideral ≅ 23 horas, 56 minutos e 4 segundos (solares)
Outra pergunta: Qual é, então, o tempo gasto pela Terra para dar um giro completo em
torno de si mesma? O referencial mais adequado para se medir a rotação da Terra é
dado pelas estrelas distantes e não pelo Sol. Devido às próprias distâncias das estrelas,
que estão muito mais longe do que o Sol, suas posições no céu são praticamente
constantes. Portanto, emprega-se o período sideral.

A noite é a parte do dia, de 24 h, quando o Sol está abaixo do plano do horizonte. Há
várias definições de noite. A noite civil começa (e termina) quando o centro do disco
solar situa-se a 6 graus abaixo do horizonte e a noite astronômica, quando o Sol está a
18 graus. Os dias civil e astronômico são os complementos respectivos dessas
definições de noite. Durante a noite astronômica, o céu não sofre alteração em brilho
enquanto que no início e fim da noite civil há ainda claridade crepuscular. Entretanto,
por todo este capítulo, definimos “dia claro” como sendo a parte do dia em que o Sol
está acima do horizonte e noite como seu complemento.

MEIO-DIA SOLAR E GNÔMON ASTRONÔMICO

Quando o Sol cruza o meridiano celeste local, estamos na metade tanto do “dia claro”
como do dia civil e do dia astronômico, o meio-dia solar. Diz-se que o Sol culminou, de
modo que ele atinge sua altura máxima no céu, projetando a menor sombra de qualquer
objeto. Se esse objeto for uma haste perpendicular a uma superfície horizontal plana
(um gnômon astronômico), sua sombra mínima diária fica sempre alinhada
paralelamente à direção norte-sul. O gnômon é o mais antigo instrumento de observação
astronômica.

TEMPO ASTRONÔMICO E TEMPO ATÔMICO INTERNACIONAL

Até meados da década de 50, a unidade básica de tempo, o segundo, era definida pela
Astronomia. Um segundo de tempo correspondia a cada uma das 86.400 partes do dia
solar médio (1 segundo ≡ 1/86.400 de 24 horas solares médias). A partir de então, o
segundo passou a ser definido como sendo o intervalo de tempo gasto por
9.192.631.770 ciclos de uma transição eletrônica hiperfina do átomo de Césio 133. Essa
é a definição do segundo internacional, ou melhor, tempo atômico. Contudo, o padrão
de tempo usado por nós é o tempo universal coordenado, que corresponde ao tempo
atômico corrigido na origem, toda vez que a diferença com relação ao tempo
astronômico ultrapassa um certo valor.

ESFERICIDADE E MOBILIDADE DA TERRA

A idéia de imobilidade da Terra perdurou por muito tempo, até por volta do
Renascimento Europeu, com a primeira revolução científica liderada por Nicolau
Copérnico (1473-1543), Galileu Galilei (1564-1642) e Isaac Newton (1642-1727). O
conceito de esfericidade para o nosso planeta não era totalmente aceito nessa época,
embora Aristóteles (600 a.C.) já o tivesse proposto, ao observar eclipses da Lua (a
sombra da Terra era sempre circular quando projetada na Lua), e Eratóstenes (240 a.C.)
já tivesse calculado o raio terrestre. Com as grandes viagens de circunavegação, todos
tiveram que aceitar tais idéias.

Eratóstenes notou que o Sol não ficava a uma mesma altura no céu, simultaneamente
em duas cidades do Egito Antigo (Alexandria e Siena, atual Assuan), situadas
aproximadamente no mesmo meridiano terrestre. Ele observou que ao meio-dia de um
solstício de verão, enquanto o Sol iluminava o fundo de um poço artesiano em Siena,
um gnômon projetava uma pequena sombra em Alexandria, como é mostrado na Figura

Bastaria, então, conhecer a distância entre as duas cidades e o ângulo de separação
entre elas em relação ao centro da Terra. Este ângulo corresponde àquele formado pelo
gnômon e o raio de luz vindo do Sol, cujo vértice é a própria extremidade superior do
gnômon. Admitindo-se uma distância de 5.000 stadias (unidade de comprimento da
época; 1 stadia ≅ 185 m), a estimativa de Eratóstenes para o diâmetro polar da Terra foi
de 14.715 km, muito próximo do valor moderno de 12.718 km.
 

FIGURA

 FIGURA 1.1 - MEDIÇÃO DO RAIO TERRESTRE POR ERATÓSTENES (240 A.C.). O
PONTO A DESIGNA ALEXANDRIA, S, SIENA ONDE UM POÇO É ESQUEMATIZADO E C,
O CENTRO DA TERRA. O RAIO POLAR DA TERRA É DESIGNADO POR R.

É fácil compreender a idéia de imobilidade da Terra, seja ela esférica ou não. Do ponto
vista de uma pessoa sobre qualquer ponto da superfície terrestre exceto os pólos,
observa-se que tanto o Sol como a maioria dos outros astros surgem no horizonte leste,
elevam-se no céu e vão se esconder na parte oeste. Parece, então, que todo o céu está
girando em torno de nós. Além do mais, quando jogamos qualquer objeto verticalmente
para cima, ele sempre cai em queda livre no mesmo lugar de onde saiu (se não estiver
ventando no momento); dando a impressão de que a Terra como um todo não se move
como era concebido pela Física Aristotélica admitida até a revolução científica do
Renascimento Europeu. Contudo, segundo a Física Newtoniana, o mesmo pode-se
afirmar quando repetimos essa experiência dentro de um veículo em movimento
retilíneo e uniforme, que em primeira aproximação pode representar o efeito do
movimento de rotação da Terra num dado ponto de sua superfície. Foi notório o debate
científico entre as idéias revolucionárias de Galileu e o paradigma científico daquela
época, transformado em dogma pela Igreja Cristã. As leis de movimento elaboradas por
Newton sustentaram a aceitação das idéias de Galileu: a Terra não está imóvel no centro
do Universo, mas sim, gira em torno de si mesma e translada ao redor do Sol (leia a
seção A EVOLUÇÃO DO CONHECIMENTO SOBRE O SISTEMA SOLAR do capítulo O SISTEMA
SOLAR, para mais detalhes).

A rotação da Terra foi comprovada por medição direta não astronômica, em 1851,
através do experimento do pêndulo de Léon Foucault (físico francês). Ele verificou que
ao abandonar um pêndulo à ação da gravidade, o plano de oscilação do mesmo gira em
torno da vertical do lugar.

 ESFERA CELESTE E ROTAÇÃO DA TERRA

Qualquer pessoa ao observar o céu de um local descampado percebe que está no centro
de um grande hemisfério celeste. Esse tipo de visualização do céu contribuiu para a
concepção do geocentrismo. O céu na Astronomia é idealizado como uma grande
esfera, a esfera ou abóbada celeste, que está centrada na Terra (visão geocêntrica:
Figura 1.2).

O movimento dos astros no céu, ao longo de um dia ou uma noite, ocorre de leste para
oeste. Dizemos que é um movimento aparente, porque não são os astros que se movem,
mas sim a Terra que gira de oeste para leste. A Figura 1.2 mostra que a esfera celeste
parece girar no sentido contrário ao da rotação da Terra.

A trajetória de um determinado astro durante seu movimento diário aparente ocorre
paralelamente ao equador celeste, como visto na Figura 1.2. Esse círculo imaginário,
que divide o céu em duas metades, nada mais é que uma projeção do equador terrestre
na abóbada celeste.

A rotação da Terra define um eixo cujas interseções com a superfície terrestre são os
pólos geográficos norte e sul (pontos imaginários). As linhas imaginárias sobre a
superfície da Terra que unem os pólos são denominadas meridianos terrestres. Um
plano perpendicular ao eixo de rotação, e eqüidistante de ambos os pólos, divide o globo
em dois hemisférios, norte e sul. A interseção deste plano com a superfície da Terra
define o equador terrestre. Os paralelos terrestres são os círculos imaginários paralelos
ao equador.

 

FIGURA 1.2 - A ESFERA CELESTE: UMA VISÃO GEOCÊNTRICA DO UNIVERSO.

 Não “sentimos” a rotação da Terra porque a força centrífuga associada a ela é somente
3% da força de gravidade. Se a Terra passasse a girar cada vez mais rápido,
chegaríamos ao ponto de ter gravidade zero, ou mesmo de sermos jogados para fora da
superfície (de modo análogo a um carrossel). Contudo, a velocidade de rotação não é
desprezível. No equador terrestre, a velocidade linear de rotação fica por volta de 1.670
km/h. Sobre o Trópico de Capricórnio (latitude aproximada de São José dos Campos), a
velocidade de rotação é cerca de 1.500 km/h.

Da mesma forma que na Terra, existem na esfera celeste os pólos norte e sul, definidos
como sendo as interseções imaginárias do eixo de rotação terrestre com o céu (veja a
Figura 1.2).

COORDENADAS GEOGRÁFICAS

Para localizar uma cidade na Terra, precisamos de duas coordenadas: latitude e
longitude. A latitude de um ponto qualquer sobre a superfície da Terra é o ângulo
contado a partir do equador até esse ponto, ao longo do meridiano do lugar. A latitude
vai de –90° (no pólo sul), 0° (no equador) até +90° (no pólo norte), por convenção. A
longitude é o ângulo medido sobre o equador a partir de um meridiano de referência até
o meridiano do lugar. O meridiano de referência do Sistema de Coordenadas
Geográficas é aquele que passa pelo Observatório de Greenwich (Inglaterra). A
longitude é medida em graus (°) ou em horas (h), indo de 0° no meridiano de Greenwich
até +180° (ou +12 h), quando contamos no sentido oeste de Greenwich, e até -180° (ou
–12 h), quando contamos para leste (é comum nomear como longitude leste ou oeste).

COORDENADAS CELESTES EQUATORIAIS

As coordenadas celestes equatoriais são definidas de maneira análoga às geográficas, sendo
aplicadas à localização dos astros no céu. Precisamos, novamente, de duas coordenadas:
declinação e ascensão reta. A declinação é contada a partir do equador celeste, usando-se a
mesma convenção: de 0° a +90° para o norte e 0° a -90° para o sul. A ascensão reta é contada
sobre o equador celeste, desde um ponto de referência até o meridiano do astro no sentido de
oeste para leste, indo de 0 a 24 h. Esse ponto de referência é uma das interseções da eclíptica
(projeção da órbita da Terra na esfera celeste) com o equador do céu, sendo denominado de
Ponto Vernal ou Gama, marcando a passagem do Sol do hemisfério celeste sul para o norte.

REGRA DA MÃO DIREITA E SENTIDO DA ROTAÇÃO TERRESTRE

Com a finalidade de visualizar o movimento de rotação da Terra no espaço, basta
aplicarmos a regra da mão direita. Dispõe-se a mão direita com o dedo polegar para
cima, o qual representaria o pólo norte. O sentido da rotação terrestre é o mesmo
daquele usado para o fechamento da mão (veja a Figura 1.2).

HORA SOLAR E FUSOS HORÁRIOS

O Sol culmina no céu sempre ao meio-dia solar. Porém, isto ocorre em tempos
diferentes para cada meridiano terrestre, conforme a Terra vai girando em torno de si
mesma. Enquanto em um determinado lugar o Sol está culminando, em outros o Sol já
culminou ou ainda vai culminar. Do mesmo modo, enquanto em alguns lugares o Sol
está surgindo no horizonte, em outros o Sol está se pondo. Portanto, a hora solar é local
e é fornecida diretamente por um relógio solar.

Além disso, o Sol não se desloca com a mesma velocidade ao longo de sua trajetória
anual aparente (ao redor da Terra). Para corrigir esse efeito, criou-se a hora solar média,
a partir do movimento uniforme de um Sol fictício. A diferença entre a hora solar média
e a hora solar verdadeira é definida como sendo a Equação do Tempo, e pode resultar
em até 15 (quinze) minutos a mais ou a menos. A equação do tempo decorre do fato de
que a velocidade da Terra em torno do Sol não é constante (translação numa órbita
elíptica).

Um fuso horário corresponde a uma faixa de longitude terrestre com 15° (ou 1 h) de
largura, na qual se adota a hora solar média do seu meridiano central como sendo sua
única hora: a hora civil ou legal. O meridiano de origem (longitude = 0 h) dos fusos
horários é aquele que passa pelo Observatório de Greenwich, adotado por questões
históricas. A Figura 1.3 mostra os fusos horários adotados no mundo. O Brasil possui
quatro fusos horários: o fuso de -2 horas para Fernando de Noronha e Ilhas Oceânicas,
-3 horas para Brasília e a maioria dos estados, -4 horas para os estados de RO, RR, MS,
MT, parte oeste do Pará e a parte leste do Amazonas e -5 horas para o Acre e o extremo
oeste do Amazonas. O horário de Brasília está em atraso com relação aos europeus, e
adiantado em relação aos dos EUA.

 

 FIGURA 1.3 - FUSOS HORÁRIOS DA TERRA.

O QUE É HORÁRIO DE VERÃO?

O horário de verão é simplesmente a hora civil acrescida de uma ou mais unidades, com
a finalidade de se aproveitar a claridade do começo e fim do dia civil, economizando
assim energia elétrica. O início e o término do horário de verão estão condicionados à
data do solstício de verão (22/12 para o hemisfério sul), quando a duração do “dia claro”
é máxima. Na prática, o meio do período do horário de verão deve se situar próximo a
essa data.