Eclipses

Um eclipse acontece sempre que um corpo entra na sombra de outro. Assim, quando a Lua

entra na sombra da Terra, acontece um eclipse lunar. Quando a Terra é atingida pela sombra

da Lua, acontece um eclipse solar.

Sombra de Um Corpo Extenso

Na parte superior da figura acima vemos a região da umbra e da penumbra da sombra. Na

parte inferior, vemos a aparência da fonte de luz (Sol) vista por alguém que esteja nos pontos

A a D na sombra.

Quando um corpo extenso (não pontual) é iluminado por outro corpo extenso definem-se duas

regiões de sombra:

Umbra: região da sombra que não recebe luz de nenhum ponto da fonte.

Penumbra: região da sombra que recebe luz de alguns pontos da fonte.

A órbita da Terra em torno do Sol, e a órbita da Lua em torno da Terra, não estão no mesmo

plano, ou ocorreria um eclipse da Lua a cada Lua Cheia, e um eclipse do Sol a cada Lua Nova.

Linha dos Nodos

O plano da órbita da Lua em torno da Terra não é o mesmo plano que o da órbita da Terra em

torno do Sol. A figura acima representa as configurações Sol-Terra-Lua para as fases Nova e

Cheia em quatro lunações diferentes, salientando os planos da eclíptica (retângulo maior) e da

órbita da Lua (retângulos menores). Nas lunações (a) e (c), as fases Nova e Cheia acontecem

quando a Lua está um pouco acima ou um pouco abaixo da eclíptica, e não acontecem

eclipses. Nas lunações (b) e (d) as fases Nova e Cheia acontecem quando a Lua está nos pontos

da sua órbita em que ela cruza a eclíptica, então acontece um eclipse solar na Lua Nova e um

eclipse lunar na Lua Cheia.

O plano da órbita da Lua está inclinado 5,2 ° em relação ao plano da órbita da Terra. Portanto

só ocorrem eclipses quando a Lua está na fase de Lua Cheia ou Nova, e quando o Sol está

sobre a linha dos nodos, que é a linha onde o plano da órbita da Terra em torno do Sol e o

plano da órbita da Lua em torno da Terra se encontram.

Eclipses do Sol e da Lua são os eventos mais espetaculares do

céu. Um eclipse solar ocorre quando a Lua está entre a Terra

e o Sol. Se o disco inteiro do Sol está atrás da Lua, o eclipse

é total. Caso contrário, é parcial. Se a Lua está próxima de

seu apogeu (ponto mais distante de sua órbita), o diâmetro

da Lua é menor que o do Sol, e ocorre um eclipse anular.

Como a excentricidade da órbita da Terra em torno do Sol é

de 0,0167, o diâmetro angular do Sol (isto é, o tamanho

aparente do Sol no céu) varia 1,67% em torno de sua média,

de 31'59". A órbita da Lua em torno da Terra tem uma excentricidade de 0,05 e, portanto, seu

diâmetro angular varia 5% em torno de sua média, de 31'5", chegando a 33'16", muito maior

do que o diâmetro máximo do Sol.

Um eclipse total da Lua acontece quando a Lua fica inteiramente imersa na umbra da Terra; se

somente parte dela passa pela umbra, e resto passa pela penumbra, o eclipse é parcial. Se a

Lua passa somente na penumbra, o eclipse é penumbral. Um eclipse total é sempre

acompanhado das fases penumbral e parcial. Um eclipse penumbral é difícil de ver

diretamente com o olho, pois o brilho da Lua permanece quase o mesmo. Durante a fase total,

a Lua aparece com uma luminosidade tênue e avermelhada. Isso acontece porque uma parte

pequena da luz solar é desviada e concentrada na atmosfera da Terra e atinge a Lua. Porém

essa luz está quase totalmente desprovida dos raios de cor azul, que foram filtrados na

espessa camada atmosférica atravessada. O eclipse total da Lua também é um indicativo da

qualidade a atmosfera da Terra, quanto mais poluída a atmosfera estiver mais vermelha e

escura a Lua vai ficar durante o eclipse.

Eclipses do Sol

Durante um eclipse solar, a umbra da Lua na Terra tem sempre menos que 270 km de largura.

Como a sombra se move a pelo menos 34 km/min para Leste, devido à órbita da Lua em torno

da Terra, o máximo de um eclipse dura no máximo 7 1/2 minutos. Portanto um eclipse solar

total só é visível, se o clima permitir, em uma estreita faixa sobre a Terra, chamada de caminho

do eclipse. Em uma região de aproximadamente 3000 km de cada lado do caminho do eclipse,

ocorre um eclipse parcial.

Um eclipse solar total começa quando a Lua alcança a direção do disco do Sol, e

aproximadamente uma hora depois o Sol fica completamente atrás da Lua. Nos últimos

instantes antes da totalidade, as únicas partes visíveis do Sol são aquelas que brilham através

de pequenos vales na borda irregular da Lua, um fenônemo conhecido como "anel de

diamante", já descrito por Edmund Halley no eclipse de 3 de maio de 1715. Durante a

totalidade, o céu se torna escuro o suficiente para se observar os planetas e as estrelas mais

brilhantes. Após a fase de "anel de diamante", o disco do Sol fica completamente coberto pela

Lua, e a coroa solar, a atmosfera externa do Sol, composta de gases rarefeitos que se

estendem por milhões de km, aparece. Note que é extremamente perigoso olhar o Sol

diretamente. Qualquer exposição acima de 15 segundos danifica permanentemente o olho,

sem apresentar qualquer dor!

Eclipses da Lua

Um eclipse lunar ocorre quando a Lua entra na sombra da Terra. À distância da Lua, 384 mil

km, a sombra da Terra, que se estender por 1,4 milhões de km, é suficiente para cobrir

aproximadamente 3 luas cheias. Ao contrario de um eclipse do Sol, que só é visível em uma

pequena região da Terra, um eclipse da Lua é visível por todos que possam ver a Lua. Como

um eclipse da Lua pode ser visto, se o clima permitir, de toda a parte noturna da Terra,

eclipses da Lua são muito mais fáceis de ver que eclipses do Sol, de um dado local na Terra. A

duração máxima de um eclipse lunar é 3,8 hr, e a duração da fase total é sempre menor que

1,7 hr.

Temporada de Eclipses

Se o plano orbital da Lua coincidisse com o plano da eclíptica, um eclipse solar ocorreria a toda

Lua nova e um eclipse lunar a toda Lua cheia. Entretanto, o plano está inclinado 5,2 ° e,

portanto, a Lua precisa estar próxima da linha de nodos (cruzando o plano da eclíptica) para

que um eclipse ocorra. Como o sistema Terra-Lua orbita o Sol, aproximadamente duas vezes

por ano a linha dos nodos está alinhada com o Sol e a Terra. Estas são as temporadas dos

eclipses, quando os eclipses podem ocorrer. Quando a Lua passar pelo nodo durante a

temporada de eclipses, ocorre um eclipse.

Como a órbita da Lua gradualmente gira sobre seu

eixo, as temporadas de eclipses ocorrem a cada 173

dias, e não exatamente a cada meio ano e podem

durar entre 31 a 38 dias, dependendo dos tamanhos

aparentes e velocidades aparentes do Sol e da Lua,

que variam porque as órbitas da Terra e da Lua são

elípticas, de modo que pelo menos um eclipse

ocorre a cada 173 dias.

Entre dois e sete eclipses ocorrem anualmente. Em

cada temporada usualmente acontece um eclipse

solar e um anular, mas podem acontecer três

eclipses por temporada, numa sucessão de eclipse

solar, lunar e solar novamente, ou lunar, solar e lunar novamente. Quando acontecem dois

eclipses lunares na mesma temporada os dois são penumbrais.

Eclipses do Sol 2010-2020

Data Tempo Dinâmico Latitude Longitude Tipo de

(centro) (centro) (centro) Eclipse

15 Jan 2010 07:07:39 2 N 69 E Anular do Sol

11 Jul 2010 19:34:38 20 S 122 O Total do Sol

4 Jan 2011 08:51:42 65 N 21 E Parcial do Sol

1 Jun 2011 21:17:18 68 N 47 E Parcial do Sol

1 Jul 2011 08:39:30 65 S 29 E Penumbral do Sol

25 Nov 2011 06:21:24 69 S 82 O Parcial do Sol

20 Mai 2012 23:53:54 49 N 176 E Anular do Sol

13 Nov 2012 22:12:55 40 S 161 O Total do Sol

10 Mai 2013 00:26:20 2 N 175 E Anular do Sol

3 Nov 2013 12:47:36 3 N 12 O Total do Sol

29 Abr 2014 06:04:33 71 S 131 E Anular do Sol

23 Out 2014 21:45:39 71 N 97 O Parcial do Sol

20 Mar 2015 09:46:47 64 N 7 O Total do Sol

13 Set 2015 06:55:19 72 S 2 O Parcial do Sol

9 Mar 2016 01:58:19 10 N 149 E Total do Sol

1 Set 2016 09:08:02 11 S 38 E Anular do Sol

26 Fev 2017 14:54:33 35 S 31 O Anular do Sol

21 Ago 2017 18:26:40 37 N 88 O Total do Sol

15 Fev 2018 20:52:33 71 S 1 E Parcial do Sol

13 Jul 2018 03:02:16 68 S 127 E Parcial do Sol

11 Ago 2018 09:47:28 70 N 174 E Parcial do Sol

6 Jan 2019 01:42:38 67 N 154 E Parcial do Sol

2 Jul 2019 19:24:07 17 S 109 O Total do Sol

26 Dez 2019 05:18:53 1 N 102 E Anular do Sol

21 Jun 2020 06:41:15 31 N 80 E Anular do Sol

14 Dez 2020 16:14:39 40 S 68 O Total do Sol

Eclipses da Lua 2010-2020

Data Tempo Dinâmico Tipo de

(centro) Eclipse

26 Jun 2010 11:39:34 Parcial da Lua

21 Dez 2010 08:18:04 Total da Lua

15 Jun 2011 20:13:43 Total da Lua

10 Dez 2011 14:32:56 Total da Lua

04 Jun 2012 11:04:20 Parcial da Lua

28 Nov 2012 14:34:07 Penumbral da Lua

25 Abr 2013 20:08:38 Parcial da Lua

25 Mai 2013 04:11:06 Penumbral da Lua

18 Out 2013 23:51:25 Penumbral da Lua

15 Abr 2014 07:46:48 Total da Lua

08 Out 2014 10:55:44 Total da Lua

04 Abr 2015 12:01:24 Total da Lua

28 Set 2015 02:48:17 Total da Lua

23 Mar 2016 11:48:21 Penumbral da Lua

16 Set 2016 18:55:27 Penumbral da Lua

11 Fev 2017 00:45:03 Penumbral da Lua

07 Ago 2017 18:21:38 Parcial da Lua

31 Jan 2018 13:31:00 Total da Lua

27 Jul 2018 20:22:54 Total da Lua

21 Jan 2019 05:13:27 Total da Lua

16 Jul 2019 21:31:55 Parcial da Lua

10 Jan 2020 19:11:11 Penumbral da Lua

05 Jun 2020 19:26:14 Penumbral da Lua

05 Jul 2020 04:31:12 Penumbral da Lua

30 Nov 2020 09:44:01 Penumbral da Lua

O Trânsito de Vênus

O trânsito de Vênus é a passagem astronômica do

planeta Vênus diante do Sol, ocultando uma pequena

parte do disco solar visto da Terra, um fenômeno que só

é possível quando os três corpos celestes se encontram

alinhados. Esta passagem é semelhante ao eclipse solar.

Apesar de o diâmetro de Vênus ser mais de três vezes

maior que o da Lua, o planeta aparece bem menor

durante o trânsito e viaja bem mais lentamente sobre a

face do Sol, devido a sua maior distância em relação à Terra. O tempo da passagem é medido

em horas; a ocorrência de 2012 teve a duração de 6 horas e 40 minutos.

Os trânsitos de Vênus estão entre os fenômenos

astronômicos previsíveis menos freqüentes. Ocorrem

numa seqüência que geralmente se repete a cada 243

anos, com pares de trânsitos espaçados de 8 anos,

seguidos de longos intervalos de 121,5 e 105,5 anos. O

trânsito de Vênus mais recente ocorreu entre os dias 5

e 6 de junho de 2012 (UTC) e foi o último do século XXI;

o anterior a este deu-se em 8 de junho de 2004. O par

anterior de trânsitos aconteceu em dezembro de 1874

e em dezembro de 1882 e o próximo será em 10 e 11 de dezembro de 2117 e em dezembro de

2125.

O fenômeno tem historicamente grande importância científica, já que foi usado para se chegar

às primeiras estimativas realistas do tamanho do Sistema Solar. As observações de 1639,

combinadas com o princípio da paralaxe, permitiram uma estimativa da distância entre o Sol e

a Terra mais acurada do que qualquer outra até aquela época. O trânsito de 2012 trouxe para

os cientistas um número de outras oportunidades de pesquisa, particularmente no

refinamento de técnicas a serem utilizadas na busca de exoplanetas.

A par da sua raridade, o interesse científico original na observação de um trânsito de Vênus

era que ele poderia ser usado para determinar a distância da Terra ao Sol e, a partir daí, o

tamanho do Sistema Solar, empregando-se o método de paralaxe e a terceira lei de Kepler. A

técnica envolvia fazer precisas observações das diferentes durações do trânsito em pontos

bastante separados na superfície da Terra. A distância entre os pontos da Terra era então

utilizada como base para calcular a distância até Vênus e o Sol por triangulação, essa técnica

funciona de maneira semelhante ao método que o nosso cérebro e os nossos olhos juntos

calculam a distancia dos objetos que estamos olhando.

Embora por volta do século XVII os astrônomos pudessem calcular a distância relativa entre

cada planeta e o Sol em termos da distância entre a Terra e o Sol (uma unidade astronômica),

um valor absoluto preciso desta distância não havia sido determinado. Em 1627, Johannes

Kepler tornou-se a primeira pessoa a predizer um trânsito de Vênus, ao prever o evento de

1631. Seus métodos não eram suficientemente precisos para prever que o trânsito não seria

visível na maior parte da Europa e, como conseqüência, ninguém foi capaz de se preparar para

observar o fenômeno.