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27-28 de outubro de 200421h30min - 0h30min

Dr. André MiloneDivisão de Astrofísica

Coordenação Geral de Ciências Espaciais e Atmosféricas&

Coordenação de Relações Institucionais

ECLIPSES DA LUA (e do Sol)&

VISITA AO MINIOBSERVATÓRIO ASTRONÔMICO

●Avisos:●WCs no Centro de Visitantes e Prédio do Restaurante!●Proibido fumar e acender luzes!

Outubro/2004 Dr. André Milone (DAS-INPE) 2

ROTEIRO da PALESTRA

Origem da Lua

Fases e topografia da Lua

Dimensões da Terra, Lua e Sol

Órbita e movimentos da Lua

Eclipses da Lua: tipos e durações

O eclipse de hoje

Eclipses do Sol: tipos e durações

Frequência dos eclipses

Próximos eclipses


A Terra e o seu satélite natural


Origem da Lua: quatro hipóteses

Animações em:http://www.brasilolheparaoceu.org.br

• Colisão de um proto-planetóide com a proto-Terra

• Ruptura rotacional da Terra

• Captura gravitacional pela Terra

• Agregação gravitacional simultânea com a Terra regolito: 60 km, basalto (Fe e Ni) nos mares, voltados para a Terra, e anortosito (Ca, Al e Si) nos montes

1500 km

250 km, abalos sísmicos/parcialmente liquefeito


Fases da Lua: quantas são?(fotos de André Milone, no Obs. do Valongo/UFRJ, 1988)

Dr. André Milone (DAS-INPE) 6Lua em fases seqüenciais,a cada ≈2,5 dias (1/12 da lunação)

Dr. André Milone (DAS-INPE) 7A Lua em fases seqüenciais

Dr. André Milone (DAS-INPE) 8A Lua em fases seqüenciais:

quarto-crescente

Mar da Tranquilidade(Apollo 11, 1969)

Mar da Crise

Mar daFecundidade

Mar da Serenidade

Mar do Néctar

Cratera Aristóteles

Cratera Eudoxus

Montes Cáucasos

Dr. André Milone (DAS-INPE) 11A Lua em fases seqüenciais:cheia

Mar daTranquilidade

Mar doNéctar

Mar daFecundidade

Mar da Crise Mar da

Serenidade

Mar doVapor

Mar Imbrium

Mar das Nuvens

Mar dosHumores

Oceano Procellarum

CrateraTycho

CrateraCopérnico Cratera

Kepler

CrateraAristarco

CrateraPlatãoCratera

Aristóteles

Dr. André Milone (DAS-INPE) 14A Lua em fases seqüenciais:quarto-minguante

Cratera Platão

Montes Apeninos

Cratera Copérnico1 bilhão de anosdiâmetro=90kmborda=5km

Cratera HiparcoCratera Ptolomeu

Cratera Tycho100 milhões de anos

Mar das Nuvens

Mar Imbrium

Mar dos Humores

Oceano Procellarum

Cratera Aristarcodiâmetro=37km

Cratera KeplerCratera Eratóstenes

Cratera Arquimedes

Julho/2003 Dr. André Milone (DAS-INPE) 17

A Lua em fases seqüenciais:intervalos de 1/12 da lunação ou 2,461 dias (solares)

Desenhos feitos por Galileu Galilei (1610)

Percepção da esfericidade da Terra:sombra circular em eclipses da Lua(Pitágoras 530 a.C. & Aristóteles 350 a.C.)


Comparando os tamanhos da Lua e Terra

www.brasilolheparaoceu.org.br

Dados técnicos:• Gravidade superficial, g = G.M/R2 & Densidade Média, ρ = 3M/4πR3

• Terra: g=9,8 m/s2 (veloc. escape=11,2 km/s) & ρ=5,5 g/cm3 • Lua: g=1,6 m/s2 =16% da terrestre! (veloc. escape=2,4 km/s) & ρ=3,3 g/cm3

Outubro/2004 Dr. André Milone (DAS-INPE)

Diâmetro e Distância (relativos ao diâmetro terrestre)

Terra 1 ----Lua 1/4 30Sol 100 12.000

ALGUNS DADOS FÍSICOS DO SOL , TERRA E L UA .

D iâm etro equatorial

M assa (com parativa à

Terra)

Volum e (com parativo à

Terra)

D istância m édia à Terra

Terra 12.756 km 1 1 ------------------

Lua 3.476 km 1/80 1/50 384.400 km

Sol 1.392.000 km 333.000 1.300.000 149.600.000 km

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A translação da Lua (fora de escala):fases principais vistas do hemisfério sul da Terra

(exemplo de atividade prática)

“minguante”“nova” “crescente” “cheia”“minguante”“crescente”

Dados técnicos:• Lunação = 29 dias, 12 h e 44 min• Período de translação sideral da Lua = 27 dias, 7 h e 43 min (igual ao Período sideral de rotação da Lua!)• A Lua surge no céu ≈50 minutos mais tarde a cada dia


Órbita da Lua em diferentes pontos da órbita da Terra(fora de escala!)

www.astronomia.if.ufrgs.br

Dados técnicos:• Sincronia dos movimentos de rotação e translação da Lua ↔ mesma face para a Terra• Órbita da Lua é elíptica: dTerra-Lua=356.000 a 406400 km ↔ libração da Lua• O equador da Lua é inclinado em apenas 1° em relação à órbita da Lua• Inclinação de ≈5° entre as órbitas da Lua e Terra ↔ não há eclipses em todas lunações• Precessão retrógrada da órbita lunar (Período=18,6 anos) ↔ frequência dos eclipses


A face oculta da Lua visualizada em duas imagens(repare que a Lua está em fase nova!)


Tipos de eclipses da Lua

Penumbral• Quando a Lua percorre apenas a penumbra da Terra• Imperceptível à visão humana

Parcial• Quando a Lua fica parcialmente imersa na umbra da Terra

Total• Quando a Lua fica totalmente imersa na umbra da Terra• Não fica totalmente obscurecida• Magnitude = diâmetros lunares imersos (dir. radial) @ meio da totalidade

Fenômenos de observação simultânea &Vistos a partir de todo hemisfério noturno da Terra!

Julho/2003 Dr. André Milone (DAS-INPE) 25

Ilustração em escalade um eclipse total da Lua

9.200 km

1.400.000 km

3.700 km/h


Imagens de eclipses da Lua


Durações dos eclipses da Lua Durante um eclipse lunar, a Lua percorre a sombra da

Terra com uma velocidade média de 3.700 km/h No caso de um eclipse total, a Lua precisa percorrer no máximo

o diâmetro da umbra terrestre que na distância da Lua tem em média 9.200 km; então a totalidade pode durar até 1 hora e 40 minutos e o fenômeno completo desde o ínício até o fim da parcialidade pode durar até 3 horas e 48 minutos ou 6 horas considerando os percursos da penumbra

http://www.brasilolheparaoceu.org.br


O eclipse total da Lua de hoje:“passeio” da Lua através da sombra da Terra

Instantes:• Início da fase penumbral às 21h05 (dia 27) • Início da fase umbral às 22h15 (dia 27)• Início da totalidade às 23h25 (dia 27)• Meio da totalidade às 0h05 (dia 28)• Fim da totalidade às 0h45 (dia 28)• Fim da fase umbral 1h55 (dia 28)• Fim da fase penumbral às 3h05 (dia 28)Totalidade dura 1 hora e 20 minutos!Evento visível dura 3 horas e 40 minutos!

Imagens de eclipses da Lua


Tipos de eclipses do SolParcial• Quando a Lua projeta apenas sua penumbra na Terra• O Sol, visto de alguns locais, é parcialmente encoberto pela Lua

Anular• Quando a Lua está alinhada com o Sol e projeta apenas sua penumbra na Terra• É visto como parcial não-anular de certos locais

Total• Quando a Lua projeta sua umbra (e penumbra) na Terra• É visto como parcial de certos locais

Fenômenos de observação não-simultânea!

Ilustrações fora de escala: http://www.brasilolheparaoceu.org.br

Outubro/2004 Eclipse Total do Sol de 11/08/1999 fotografado da estação orbital MIR

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Durações dos eclipses do Sol Durante um eclipse solar, a penumbra e/ou umbra da Lua

percorre a superfície da Terra com uma velocidade de ≈2.000 km/h determinada pela translação da Lua projetada na Terra e pela rotação terrestre (sentidos contrários)• No caso de um eclipse total, a extensão da umbra lunar na Terra tem no máximo 270 km, então a totalidade pode durar até 7,5 minutos enquanto o fenômeno completo pode durar 2 horas


Seqüência de imagens de um eclipse total do Sol: Zâmbia, 21/06/2001

Imagens de um eclipse anular do Sol:China, 23/09/1987

Tamanhos angulares comparáveis do Sol e Lua:semelhança de triângulos!

0,5°R

LuaR

Sol

dLua d

Sol

RSol

/RLua

= dSol

/dLua


Projeção da sombra da Lua em dois eclipses totais do Sol


Frequência dos eclipses da Lua e Sol Se a órbita da Lua estivesse no mesmo plano da órbita da Terra:• Os eclipses da Lua e Sol ocorreriam em todas Luas Cheias e Novas respectivamente

Se a orientação da órbita da Lua não variasse (mas considerando a inclinação entre os planos orbitais): • Os eclipses da Lua e Sol ocorreriam a cada 6 meses (aos pares talvez)

Mas, como a órbita da Lua é inclinada e tem precessão retrógrada além de outros fatores geométricos:• Os eclipses ocorrem a cada 173 dias (1, 2 ou 3 eclipses) numa certa ordenação perfazendo um ciclo a cada 18 anos e 11 dias (Período de Saros, com 41 eclipses solares e 29 lunares).

Os eclipses solares acontecem em maior número. Anualmente, ocorrem no mínimo 2 eclipses (que são solares) e no máximo 7 (5 solares e 2 lunares ou 4 solares e 3 lunares).• Porém, de um dado local, há mais chance de se observar eclipses lunares!.


Lunar

17/10/2005: parcial, não visível do Brasil.


03/03/2007: total, visível de todo Brasil.

28/08/2007: total, de difícil visibilidade no Brasil (ocaso da Lua!).

PRÓXIMOS ECLIPSES do SOL e da LUA

Solar

08/04/2005: anular-total, visível como parcial do oeste do Brasil (pôr do Sol).

03/10/2005: anular, não visível do Brasil.

29/03/2006: total, totalidade no RN (nascer do Sol !).

22/09/2006: anular, visível como parcial do Brasil.


11/09/2007: parcial, visível do centro-sul do Brasi (manhã!).

http://www.das.inpe.br/divulgacao (até 2010)


Ilustração do efeito de maré totalsobre os oceanos da Terra

na ocasião da Lua cheia (fora de escala)

F1-2 = G.m1.m2/d2

Fo Mo.R/d3

FL/F ML/M .(d/dL)3 2,2

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