EclipseEclipsess Enos Picazzio Enos Picazzio -- IAG/USP IAG/USP

Parte dos slides foram aParte dos slides foram adaptadodaptadoss dede

Orbit of the MoonOrbit of the MoonEdward J. MichaelsEdward J. Michaels

SFASU Department of Physics and AstronomySFASU Department of Physics and Astronomy

Distância orbital média 384.000 kmperigeu 363.000 kmapogeu 406.000 km

Inclinação da órbita 5,2o

Inclinação do eixo 6,7o

Período orbital 27,32 dias Mês Sideral*Ciclo (Lunações) 29,53 dias Mês Sinódico*Diâmetro 3.476 kmMaior diâmetro aparente 32,9o

Densidade média 3,34 g/cc (61% da terrestre)Gravidade na superfície 1,62 m/s2 (17% da terrestreTemperatura superficial 100 a 400 K (-173 a 127 oC)

* definidos adiante

Parâmetros lunares mais relevantesParâmetros lunares mais relevantes

CraterasCrateras::• maioria é originada por impacto de meteoritos• algumas são vulcânicas• Regolito: poeira proveniente da pulverização de rochas

que recobre toda a superfícieMaresMares: regiões planas e escurasOrigem: derramamento de lava vulcânicaTerrasTerras (continentes): regiões acidentadas e mais clarasForteForte bombardeamentobombardeamento há ~ 4 bilhões de anos

→ Formação das bases (futuros mares)Bombardeamento diminuiuBombardeamento diminuiu entre 3.8 - 3.2 bilhões de anos

→ Preenchimento dos mares

FigurasFiguras dede superfície mais relevantessuperfície mais relevantes

• semelhantes às rochas terrestres de silicatos

• ausência de água e outras substâncias voláteis

• a sonda Clementina parece ter detectado traços de água congelada em cratera

• mares formados de basalto (mais pesado)

• idade: terras ~ 4 - 4.5 bilhões de anosmares ~ 3.2 - 4 bilhões de anos

• materiais que cobrem a superficie lunar têm densidades menores que a densidade média → houve processo de diferenciação (materiais mais densos deslocam-se para maiores profundidades, como consequência da convecção).

AmostrasAmostras de solo lunarde solo lunar

Rotação SíncronaRotação Síncrona

A Lua tem apresenta sempre a mesma facevoltada para a Terra porque seus períodosde rotação e translação são iguais.

Tecnicamente diz-se que que ela está numa órbita ressonante na razão 1:1.

Esta é uma consequência da ação de maré que a atração gravitacional da Terraprovoca sobre a Lua.

Meses Meses LunarLunareses

Mês sinódico (29,530589 dias ):

Período entre lunações, ou tempo decorrido entre fases iguais (acima,

Nova e Nova).

Mês sideral (27,321661 dias):

Período orbital da Lua, ou tempo decorrido para dar uma volta completa ao redor da Terra (acima, Nova e Crescente).

Lua Nova

Lua Crescente

www.hermit/org/eclipses

Meses Meses LunarLunareses

Mês draconiano (27,212220 dias ):

Tempo decorrido entre os nodos iguais. Devido ao retrocesso dos nodos provocado pela precessão orbital, esse período é menor que o orbital.

Mês anomalístico (27,554549 dias):

Tempo decorrido entre os perigeus (ou apogeus). Como a órbita lunar precessiona, esse período é diferente do período orbital (Mês Sideral).

Perigeu

Apogeu

www.hermit/org/eclipses

Draconiano porque refere-se ao dragão mitológico que “comia o Sol ou a Lua nos eclipses”.

Meses Meses LunarLunareses

Mês tropical (27,321582 dias):

Tempo decorrido entre os equinócios lunares.

FacesFaces da Luada Lua

Visível da Terra Face oposta

Fases da LuaFases da Lua

A imagem aparente da Lua é invertida nos hemisférios.Enquanto nohemisfério sul a fase crescente tem a formacôncava, nohemisfério norte ela apresenta-se naforma convexa.

A animação ao lado representa a forma vista no hemisfério norte.

Clique sobre a imagem para ver a animação. Esta é a aparênciavista do hemisfério

norte. Em nosso caso vemos a imagem

“tombada”: crescente em forma de C,

minguante(decrescente) em

forma de D

Leste

0h6h 12h12h 18h

CE

ECLNorte

Oeste

12h180°Cheia

18h270°QuartoMinguante

6h90°QuartoCrescente

0h0°Nova

AR*ÂnguloFase

1

11

2

2

3

3

4

4

5

5

6

6

7

7

8

8

* Ascensão Reta

Fases da LuaFases da Lua

Luz

SombrasSombras do eclipse lunar do eclipse lunar

O eclipse lunar ocorre sempre na Lua Cheia, e quando esta passa pelas sombras da Terra.

EEclipseclipse LunarLunar

EEclipseclipse Lunar: sempre na Lua CheiaLunar: sempre na Lua Cheia

Eclipse Lunar Eclipse Lunar –– Lua CheiaLua Cheia

Eclipse PenumbralLua passa pela penumbra

Eclipse ParcialLua passa parcialmente

pela umbra

Eclipse TotalLua passa totalmente pela

umbra

Eclipse Lunar Eclipse Lunar –– Lua CheiaLua Cheia

Umbra

Iluminação nosIluminação nos eclipseseclipses

Terra

Eclipse solar

Eclipse lunar

Luz

Sem atmosfera a luz solar propaga-se em linha reta, por isso a sombralunar é bem delineada, encobrindo completamente o disco solar.

A atmosfera terrestre refrata a luz solar, provocando um disco desombra parcialmente iluminado. Por isso a Lua é vista durante um

eclipse lunar.

Lua

Ilustração fora de escala

ÓrbitaÓrbita LunarLunar

Linha dos nodos Plano da órbita lunar

Plano da eclíptica (órbita daTerra)

Nodo descendente

Nodo ascendente

TerraLua

ÓrbitaÓrbita LunarLunar

Cheia

Cheia

Nova

Nova

Linha dosnodos

Linha dosnodos

Nova

Nova

Linha dosnodos

Cheia

Cheia

Eclipse PODE ocorrer

Eclipse PODe ocorrer

Eclipse NÃO pode

ocorrer

Eclipse NÃO pode

ocorrer

Linha dosnodos

Órbita daTerra

SOL

PeríodoPeríodo dede SarosSaros

• A periodicidade e a recorrência dos eclipses é governada pelo Ciclo deSaros (já conhecido dos Caldeus), um período de ~ 6.585.3 dias (18 anos 11dias 8 horas).

• Razão → harmonia entre os períodos orbitais da Lua:

Mês Sinódico (lunações).......................... 29,53059 dias = 29d 12h 44mMês Dracônico (nodo a nodo) ................. 27,21222 dias = 27d 05h 06mMês Anomalístico (perigeu a perigeu) ..... 27.55455 dias = 27d 13h 19m

• O ciclo compreende 223 meses sinódicos ≈ 242 meses draconianos ≈ 239meses anomalísticos.

• As condições praticamente se repetem a cada ciclo.

Movimento aparenteMovimento aparente do Soldo Sol

Equinócio de outono

Equinócio da primavera

Solstício de verão

Solstício de inverno

Solstício de inverno

Solstício de verão

Equinócio daprimavera

Equinócio da primavera

Equinócio deoutono

Equador Celeste

Clique sobre a imagem para ver a animação (as definições são para o hemisfério norte, em inglês)

Eclíptica: órbita da Terra, ou órbita aparente do Sol eclipse totaleclipse parcial

Nodos

Lua Cheia(sem eclipse)

Lua Nova(sem eclipse)

Eclíptica

Órbita da Lua

Equador Celeste

LESTE OESTE

AsAs órbitasórbitas nono planoplano dodo céucéu

sem eclipse

Nodos

Os eclipses ocorrem quando Sol e Lua estão próximos dos nodos.

Eclipse Solar : Sol e Lua estão localizados no mesmo nodo.

Eclipse Lunar : Sol está em uma nodo e a Lua está 12h adiante em ascensão reta.

Inclinação da órbita lunar?

AsAs órbitasórbitas nono planoplano dodo céucéu

HistóricoHistórico:: Aristóteles Aristóteles l Aristóteles (384-322 a.C.) usou a forma aparente da sombra da

Terra para mostrar que a Terra era uma esfera.

l O tempos decorridos entre dois “quartos” (de L1 a L3, e de L3 a L1) seriam diferentes se o Sol estivesse próximo.

l Como eram iguais, Aristarco deduziu que o Sol estava bem mais distante que a Lua.

HistóricoHistórico:: AristarcoAristarco (280 a.C.) (280 a.C.)

C

• Tempo decorrido entre A e B é proporcional ao diâmetro da Lua. • Tempo decorrido entre B e C é proporcional ao diâmetro da sombra da Terra (~ Terra).

Sombra da Terra

HistóricoHistórico:: AristarcoAristarco (280 a.C.) (280 a.C.) l Observando os eclipses ele criou um método para medir

tamanhos e distâncias relativos da Lua, Terra, Sol: a Terra tem ~ tamanho da sombra, e esta é ~ 3 vezes o diâmetro da Lua. (Valor real: 6378km / 1738km = 3.7x)

B A

Antiga (km) Moderna (km)

Diâmetro da Terra 13.000 12.756 Diâmetro da Lua 4.300 3.476 Diâmetro do Sol 90.000 1.390.000 Distância Terra-Lua 400.000 384.000 Distância Terra-Sol 10.000.000 150.000.000

Diferenças entre medidas AntigasDiferenças entre medidas Antigas ee ModernasModernas

A lunação afeta a meteorologia (clima), onúmero de pássaros, o número de prisões, aquantidade de internações de emergência, e

outros

EquívocosEquívocos ee superstiçõessuperstições

O astrônomo George Abell estudou a taxa denascimento em função da fase lunar:

l Entre 17/03/1974 e 30/04/1978, nasceram11.691 crianças no hospital da UCLA: → não encontrou nenhuma correlação.

l Considerando apenas os partos normais(não cesarianos), o número caiu para8.142: → não encontrou nenhuma correlação.

EquívocosEquívocos ee superstiçõessuperstições

A lunação influencia a fertilidadel A menstruação nos humanos segue um ciclo

médio de 28 dias, não 29,5.l Demais mamíferos:

l porcos da Nova Guiné: 11 dias, l ratos e camundongos: 5 daysl ovelhas: 16 dias, l chimpanzés: 37 daysl vacas e éguas: 21 dias ...

EquívocosEquívocos ee superstiçõessuperstições

l Lua passa pela sombra da Terra

l Ocorrência: em média, 2 vezes ao ano

l Duração: de 1/2 hora a 2 horas

l Precauções: nenhuma

EEclipseclipse Lunar: ocorrênciaLunar: ocorrência

EEclipseclipsess SolarSolares: sempre na Lua Novaes: sempre na Lua Nova

Sombra do eclipse total

Sombra do eclipse anular

Luz solar

Luz solar

Lua

Lua

TotalTotal

AnularAnular

Eclipse SolarEclipse Solar: trajeto da sombra na Terra: trajeto da sombra na Terra

TerraSombra umbral

da Lua

Órbita da Lua

O percurso da sombra sobre a superfície terrestre de algunseclipses solares são mostrados da imagem ao lado.

Clique sobre a imagem abaixo para ver aanimação.

Eclipse SolarEclipse Solar: trajeto da sombra na Terra: trajeto da sombra na Terra

EEclipseclipse SolarSolar: fases do eclipse: fases do eclipse

EEclipseclipse SolarSolar: anel de diamante: anel de diamante

Eclipse SolarEclipse Solar: coroa solar: coroa solarCom o eclipse do disco solar (fotosfera), aatmosfera do Sol torna-se visível. A baixa atmosfera, chamada cromosfera, de cor avermelhada, é vista ao longo da borda (escura) do disco lunar. Acima dela está a coroa, decor branca e muito estruturada. Seu brilhoé uma do espalhamento da luz fotosférica pelos elétrons da coroa.

A forma da coroa mudacom a atividade solar.

Clique sobre a imagem para ver a animaçãodo eclipse de 03/11/1994.

Tamanho aparente da LuaTamanho aparente da Lua

Perigeu ApogeuPerigeu Apogeu

Diâmetro angular da Lua Diâmetro angular do Sol

Mais próximo Mais distante Mais próximo Mais distante

Tamanhos aparentes da Lua e do SolTamanhos aparentes da Lua e do Sol

EEclipseclipse SolarSolar: condições para ocorrência: condições para ocorrência

Equinócios Lua Nova

Sol

Órbita da LuaEclíptica

EEclipseclipse SolarSolar: condições para ocorrência: condições para ocorrência

l Lua provoca sombra na Terra

l Ocorrência: em média, 2 vezes ao ano

l Duração: até 7 minutos

l Precauções: JAMAIS OLHAR

DIRETAMENTE PARA O SOL SEM

PROTEÇÃO ADEQUADA

Eclipse SolarEclipse Solar

LinksLinks interessantesinteressantesGenérico:

http://home.hiwaay.net/~krcool/Astro/moon/#mlhttp://home.hiwaay.net/~krcool/Astro/moon/moonlinks/

Geologia da Lua: http://webgis.wr.usgs.gov/moon_geology.htm

Calendário: http://www.ameritech.net/users/paulcarlisle/MoonCalendar.html

Mitos Lua Azul (Blue Moon): http://www.infoplease.com/spot/bluemoon1.html

Visualizador T erra-Lua: http://www.fourmilab.ch/earthview/

Animação-Fases da Lua:http://www.fourmilab.ch/earthview/

Origem da Lua: http://www.psrd.hawaii.edu/Dec98/OriginEarthMoon.html

http://www.psi.edu/projects/moon/moon.htmlSociedade Apollo:

http://apollo-society.org/luna.htmlAtlas Lunar:

http://www.astrosurf.com/cidadao/moonlight.htmServiço de dados:

http://aa.usno.navy.mil/AA/data/http://seds.lpl.arizona.edu/nineplanets/psc/basic.html

Muito bem, pessoal!Pra terminar, vamos ao

jogo do erro?...

Então, onde estáo erro?….

Uuummm…Dooooiis...

eeeee...Três...

Lua Cheia próximo ao Sol no horizonte?

Ah Ah Ah….

• •Aaaaacaboooou…

• •