movimentos geocêntricos josé adolfo s. de campos observatório do valongo

Movimentos Geocêntricos

José Adolfo S. de CamposObservatório do Valongo

GeocentrismoAristóteles (384 - 322 a.C.)Incorporou a Física no modelo científico.Argumentou que o Sol não poderia ser o centrodo Sistema Solar porque não se conseguia vera paralaxe das estrelas e a Terra não produziasom no seu deslocamento pelo espaço.


Modelos de Cosmos dos Gregos

Ptolomeu (85 - 165 d.C.)Seu modelo geocêntrico procurava explicaros fenômenos observados pelos astrônomos,tais como: Variações de velocidade angulare brilho dos planetas; movimento retrógradodos planetas durante um certo período.Animação com Marte


Animação em Flash

HeliocentrismoAristarcos de Samos (ca 310 – ca. 230 a.C.)Propôs o Sol como centro do sistema planetáriobaseado nas relações entre os tamanhos do Sol,Terra e Lua, determinados por ele.Nicolau Copérnico (1473 -1543)Propôs o Sol como centro do sistema solar mas mantinha o movimento circular excêntrico e osEpiciclos para a Lua e os Planetas.



HeliocentrismoJohannes Kepler (1571 – 1630) Usando os dados de Tycho Brahe (1546 – 1601) sobre as posições de Marte,deduziu empiricamente 3 regras matemáticas para as órbitas dos planetas, conhecidas como Leis de Kepler.


1a Lei: As órbitas dos planetas são elipses com o Sol em um dos focos2a Lei: Os planetas varrem áreas iguais durante tempos iguais na órbita3a Lei: O quadrado do período orbital é proporcional ao cubo da distância do planeta ao Sol


Animação em Flash

HeliocentrismoGalileu Galilei (1564 – 1642)Através de observações feitas com o telescópio, foram revelados fatos quederrubaram os argumentos a favor do sistema geocêntrico, tais como: as Manchas Solares, as Fases de Vênus, os 4 satélites girando entorno de Júpitere os anéis de Saturno.

Isaac Newton (1642 – 1727) Seus trabalhos mostram que o sistema de Copérnico-Kepler obedecia as leisda mecânica. Newton demonstrou matematicamente as leis de Kepler,introduzindo pequenas alterações nos seus enunciados


1a Lei: As órbitas dos planetas são elipses com o centro de massa do sistema Planeta-Sol em um dos focos (alterado)2a Lei: Os planetas varrem áreas iguais durante tempos iguais na órbita3a Lei: A razão entre o cubo da distância do planeta ao Sol e o quadrado do período orbital é igual a soma das massas do planeta e do Sol (alterado)


Conseqüências da Visão GeocêntricaConseqüências da Visão Geocêntrica

• Configurações PlanetáriasConfigurações Planetárias

• Período Sinódico x Período SideralPeríodo Sinódico x Período Sideral

• Fases dos Planetas e da LuaFases dos Planetas e da Lua

• Eclipses do Sol e da LuaEclipses do Sol e da Lua

Configurações Planetárias


Movimento de Retrogradação de Vênus

Planeta Duração típica da Retrogradação (dias)

Tempo médio entre Retrogradações (dias)

Mercúrio 22 116

Vênus 42 584

Marte 72 780

Júpiter 120 399

Saturno 138 378

Movimento de Retrogradação


Período Sinódico de um Planeta Interior

Os planetas interiores andam mais depressa que a Terra. Esta imagem mostra a situação para Mercúrio, que tem um período sinódico de cerca

de 116 dias (~ 1/3 do ano da Terra).


1 1 1S T TE P

1 1 1S T TP E

Planetas Interiores

Planetas Exteriores

Planeta Período Sideral Período Sinódico

Mercúrio 87,969 dias 115,88 dias Vênus 224,701 583,92 Marte 686,98 779,94 Júpiter 4332,71 398,88 Saturno 10759,50 378,09 Urano 30685,00 369,66 Netuno 60190,00 367,49 Plutão 90800,00 366,73

Período Sinódico x Período Sideral


Fases dos Planetas e da Lua


WE90°


Animação em Flash

Vênus

Terra

Marte

Júpiter


Animação em Flash

Vênus

Terra

Marte

Júpiter


Fases da Fases da TerraTerra


A Lua

Diâmetro = 3474,8 kmDiâmetro Aparente médio = 31’ 5”Massa = 7,349 . 1022 kg

Perigeu = 356 410 km; Apogeu = 406 697 km; Distância média à Terra = 384 400 km


A Lua


Movimentos da Lua

Período Sideral = 27, 32166 diasPeríodo Sinódico = 29,53 dias = 29d 12h 44m 2,9 sPeríodo Rotação em torno do eixo = 27,32166 dias


Fases da Lua


Animação em Flash

Fases da Lua


Onde e Quando ver as Fases da Lua

Lua Nova – L1 ─ ─Crescente – L2 Oeste Após o por do Sol

Quarto Crescente – L3 Sul -> Oeste Antes da meia-noite

Crescente Convexo – L4 Sudeste -> Oeste Por do Sol -> depois da meia-noite

Lua Cheia – L5 Este -> Oeste Toda a noite

Minguante Convexo – L6 Este -> Sudoeste Antes da meia-noite -> nascer

Quarto Minguante – L7 Este -> Sul Depois da meia-noite

Minguante – L8 Este Antes do nascer do Sol

Fase Onde Quando


Movimentos da Lua Regressão da Linha dos Nodos : Período = 18,61 anos (R 19,3°)

Movimento da Linha Perigeu – Apogeu: Período = 8,85 anos (D 40,7°)

Oscilações da Inclinação da Órbita: Período = 173 dias (4° 59’ - 5° 17’)

Oscilações da Excentricidade da Órbita = 0,055 (0,040 – 0,071)


Inclinação da Órbita = 5,145°

Movimentos da Lua

I. Libração em Longitude: Amplitude 7,6°O movimento de rotação da Lua é uniforme em torno do seu eixo, mas o Movimento de revolução em torno da Terra não é


II. Libração em Latitude: Amplitude 6,7° O equador da Lua está inclinado de ~ 6,7° em relação ao plano da sua órbita

III. O tamanho da Terra não é desprezível e durante as cerca de 12h quea Lua permanece visível, a variação da posição do observador sobre a Terra, permite ver além dos 180°

Movimentos da Lua Movimento do Sistema Terra - Lua

Movimento Espacial da Lua em torno do Sol


Penumbra

Umbra

Sombra Parcial

Sombra Total

Eclipse Solar

Sol

Lua

Terra

• Um Eclipse Solar ocorre quando a Lua passa em frente ao Sol


Eclipses Solares

O Sol tem aproximadamente o mesmo diâmetro angular (~ 0.50) que a Lua.Quando a Lua passa em frente do Sol cobrindo-o completamente, temos um Eclipse Solar Total.


Eclipse Solar Total


Animação

Eclipse Solar Total

Proeminências

Cromosfera e Coroa


Efeito Anel de DiamanteJosé Adolfo S. de CamposObservatório do Valongo

Terra e Lua têm órbitas ligeiramente elípticas

Sol

Terra

Lua

(Elipcidades muito exageradas!)

Periélio

Afélio

Perigeu

Apogeu


Eclipses Anulares do Sol

Os tamanhos angulares do Sol e da Lua variam, dependendo de sua distância à Terra.

Quando a Terra está próxima do Periélio e a Lua está próxima do Apogeu, nós vemos um Eclipse Anular do Sol

Perigeu Apogeu Periélio Afélio


Eclipse Anular de 30 de Maio de 1984José Adolfo S. de CamposObservatório do Valongo

Condições para Ocorrência de EclipsesCondições para Ocorrência de Eclipses

A órbita da Lua está inclinada em relação a Eclíptica de ~ 50.Um eclipse solar somente pode ocorrer se a Lua passa pelo nodo próximo do instante da Lua Nova.


Os Eclipses ocorrem em uma seqüência cíclica

→ Ciclo de Saros: 18 anos, 11 dias, 8 horasJosé Adolfo S. de CamposObservatório do Valongo


O Ciclo de SarosO Ciclo de SarosEm cada Ciclo de Saros ocorrem cerca de 70 eclipses, sendo 41 41 solaressolares e 29 lunares29 lunares.Dois eclipses separados por um período de Saros têm propriedades geométricas semelhantes (mesmo nodo, mesma distância da Terra, mesma época do ano)Como o Ciclo de Saros não tem um número inteiro de dias, somente após 3 ciclos a série retorna a mesma região geográfica


Próximos Eclipses SolaresPróximos Eclipses Solares

José Adolfo S. de CamposJosé Adolfo S. de CamposObservatório do ValongoObservatório do Valongo

Eclipse LunarSol

TerraLua

• Um Eclipse Lunar ocorre quando a Lua passa na sombra da Terra.

Penumbra

Umbra


Eclipse Eclipse LunarLunar

A sombra da Terra é constituída por uma zona de completa escuridão – Umbra, e uma zona de escuridão parcial – Penumbra.Se a Lua passa pela Umbra temos um Eclipse Lunar. Se a superfície inteira da Lua entra na Umbra, o eclipse lunar é Total.



A órbita da Lua está inclinada em relação a Eclíptica de ~ 50.Um eclipse lunar somente pode ocorrer se a Lua passa pelo nodo próximo do instante da Lua Cheia.


Eclipse Lunar TotalEclipse Lunar Total


Eclipse Lunar TotalEclipse Lunar Total

Um Eclipse Lunar Total pode durar até 1h 40mDurante um eclipse total, a Lua apresenta uma coloração avermelhada, refletindo a luz solar espalhada pela atmosfera da Terra.


Tipicamente ocorrem 1 a 2

eclipses lunares por ano

Eclipses LunaresEclipses Lunares


As Marés

As Marés são causadas pela diferença da atração gravitacional da Lua sobre os oceanos• Entre o lado próximo e o centro da Terra• Entre o lado afastado e o centro da Terra→ 2 marés alta e 2 marés baixa→ Ciclo ~ 12h 25m→ A maré se propaga do Leste para Oeste


As MarésO Sol também produz efeitos de maré, com cerca da metade da intensidade da Lua.Próximo da Lua Cheia e da Lua Nova, os dois efeitos se somam causando as Marés de Sizígias.Próximo dos quartos crescente e minguante da Lua, os dois efeitos estão em ângulo reto e meio que se cancelam, produzindo as Marés de Quadraturas..

Marés de Sigízias

Marés de Quadraturas


Animação em Flash

A Terra também exerce forças de maré sobre o interior rochoso da Lua, que é cerca de 20 vezes maior do que o efeito da Lua sobre a Terra.

→ A Lua está girando com o mesmo período em torno do seu eixo que o período de revolução em torno da Terra.

→ Nós sempre vemos a mesma face da Lua voltada para a Terra.

A onda de maré não aponta diretamente para a Lua por causa da rotação da Terra.

→ A rotação da Terra é freada, causando um aumento da duração do dia de 0,0015 seg por século.

→ A Lua se afasta da Terra cerca de 3,8 cm por século.


Conseqüências das Marés

A 500 000 000 anos atrás: Duração do dia 21 h

Daqui a alguns bilhões de anos: Duração do dia 47 dias atuais

Conseqüências das Marés


Ocultações e TrânsitosQuando um astro, geralmente um satélite, passa na frente de outro bem maior em diâmetro angular, dizemos que houve um Trânsito.

Trânsito de Vênus em 1882


Ocultações e Trânsitos

Trânsito de Vênus8 de junho de 2004


Ocultações e Trânsitos

Ocultação da estrelaAldebaran pela Lua20 de abril de 1999


Devido ao movimento da Lua através do céu, o seu disco está continuamente se interpondo entre nós e as estrelas ou planetas, causando um súbito desaparecimento do astro. Este fenômeno é conhecido como Ocultação do astro.

movimentos geocêntricos josé adolfo s. de campos observatório do valongo

Documents