O que é necessário para haver um Eclipse?

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1 Parte 3 Eclipses A lua de Júptier Io provoca um eclipse solar numa zona de Júpiter O que é um eclipse? Um eclipse ocorre de cada vez que um objecto astronómico projecta a sua sombra noutro. No caso dos eclipses no sistema Sol-Terra-Lua, é importante o facto de, quando vistos da Terra, a Lua e o Sol terem aproximadamente a mesma dimensão angular (apesar dos seus tamanhos reais serem muito diferentes) O que é necessário para haver um Eclipse? É necessário que o Sol, a Terra e a Lua estejam alinhados. Mas durante a Lua Nova parecem estar alinhados para haver um eclipse do Sol! E durante a Lua Cheia parecem estar alinhados para haver um eclipse da Lua Portanto devia haver 2 eclipses por mês lunar (um do Sol e um da Lua) Estarão o Sol, a Terra e a Lua realmente alinhados ou sempre alinhados naquelas fases? 1

2 O Sistema Terra-Lua à escala Relativamente aos seus tamanhos, a Lua e a Terra, estão muito afastadas (cerca de 30 diâmetros terrestres) Além disso o volume da Lua é cerca de 1/3 do volume da Terra. Atendendo a estas dimensões, é relativamente fácil a sombra da Lua falhar a Terra se não estiverem bem alinhadas com o Sol. Mas esta não é a principal razão! E há eclipses de tipo diferente. O plano da órbita da Terra em torno do Sol (plano da Eclíptica) e o plano da órbita da Lua em torno da Terra estão inclinados de cerca de 5º. Os dois planos cruzam-se nos nodos. Os Eclipses só podem ocorrer quando a Lua está num dos nodos (quando a Lua está no plano da Eclíptica) nas fases de Lua Cheia ou Lua Nova! Estas conjugações acontecem no máximo 2 vezes por ano. 2

3 Os eclipses podem ser diferentes, dependendo do alinhamento entre Sol, Terra e Lua, do local da Terra e da estrutura da sombra. Estrutura da Sombra Sombra Penumbra Penumbra 3

4 Eclipses solares Pólo Norte Lua Sol Pólo Sul Imagens de eclipses solares 4

5 Um eclipse total do Sol desde o princípio ao fim. coroa Camada exterior da atmosfera solar só visível durante os eclipses totais do Sol. É muito pouco densa (mais baixa do que qualquer vácuo produzido artificialmente na Terra) 5

6 Eclipse Parcial do Sol O anel de Diamante 6

7 Erupções solares Eclipse Anular do Sol 7

8 Eclipses Lunares Sol Terra Lua Trajectória da Lua Um eclipse lunar ocorre quando a Terra está entre a Lua e o Sol (Fase de Lua Cheia) e a sombra da Terra se projecta na Lua. 8

9 Sequência de eclipse lunar Tipos de eclipses lunares Eclipse Total Penumbral Eclipse Lunar Total Estrutura da Sombra Eclipse Lunar Parcial Eclipse Penumbral Parcial 9

10 A lua fica avermelhada durante um eclipse total da Lua. Esta é uma das razões das culturas antigas temerem os eclipses lunares. 10

11 Porquê? Dispersão da luz através de um prisma óptico Os diferentes componentes da luz branca têm ângulos de refracção diferentes. A Lua de Sangue Lua Terra Sol Amosfera terrestre (exageradamente grande) Com frequência a Lua não desaparece totalmente durante um eclipse lunar total. Em vez disso adquire uma cor avermelhada escura devido à refracção dos raios solares na atmosfera terrestre. 11

12 Ciclo de Saros Corresponde a um período de cerca de 6585⅓ dias (aproximadamente 18 anos e 11 dias) e ajudam a prever as datas dos eclipses. Um período de Saros após um eclipse, o Sol, a Terra e a Lua apresentam um alinhamento praticamente idêntico e portanto há um novo eclipse do mesmo tipo. Ex: Aconteceu um eclipse total do Sol na Europa em 11 de Agosto de Acontecerá um novo eclipse total do Sol, em 21 de Agosto de 2017, desta vez visível na América do Norte. 12

13 Parte 4 Marés Há duas marés altas e duas marés baixas por pouco mais de um dia. Qual é a causa das marés? As marés e a gravidade A Acção da gravidade da Lua é o factor mais importante para a existência de marés. A influência da gravidade do Sol não é negligenciável. As partes da Terra mais perto da Lua são atraídas com uma intensidade maior do que as mais afastadas. É esta diferença de intensidade nas forças de interacção que causa as marés. 13

14 Como a água líquida flui muito mais facilmente que a parte sólida terrestre, acumula-se mais facilmente formando um bojo ou protuberância no sentido da Lua e outra no sentido oposto. O bojo do lado oposto deve-se ao facto da água desse lado estar mais afastada da Lua do que a parte sólida, e, portanto, ser menos atraída. Esta variação de intensidade da força gravítica é a razão das marés se formarem ao longo do eixo Terra- Lua. Nas zonas da Terra sob a influência dos efeitos que criam os bojos, acontece maré alta. Fora da influência desses efeitos acontece maré baixa. À medida que a Terra roda sob estes bojos, somos transportados de e para 2 marés baixas e 2 marés altas por ~dia. Como a Lua também se move, de facto, o intervalo de tempo entre 2 marés cheias é um pouco superior a 12h. 14

15 O papel do Sol O Sol contribui de um modo menos significativo para as marés. Tem massa muito maior que a da Lua mas está muitíssimo mais afastado. Quando o Sol e a Lua estão alinhados (ou quase), durante Lua Nova ou Lua Cheia, as forças de de interacção gravitacional são maiores e as marés cheias são maiores e as marés baixas são menores (Marés Vivas). Quando a Lua está no 1º ou 3º quarto, as marés são menos extremas (Marés Mortas). Fricção das Marés e Travagem provocada pelas marés À medida que a Terra roda, fá-lo sob a água. Devido ao atrito entre a superfície sólida e a água líquida, o movimento da Terra força os bojos a se moverem ligeiramente do alinhamento com a Lua. Os bojos atraem a Lua, provocando um aumento de velocidade orbital da Lua e um aumento do raio da sua órbita. A Lua afasta-se da Terra cerca de 2.5cm/ano. O atrito no fundo dos oceanos provocam uma diminuição da velocidade de rotação da Terra. A Terra está a diminuir a sua velocidade de rotação, aumentando o seu período em cerca de s/século. 15

16 Travagem provocada pelas marés e ressonância spinórbita A Lua tem sempre a mesma face virada para a Terra devido à travagem provocada pelas marés. As marés lunares provocaram que o seu período de rotação coincidisse perfeitamente com o período orbital. Plutão e Caronte, devido ao efeito de travagem provocado pelas marés, apresentam a sempre a mesma face um ao outro. A maior parte dos satélites no SS estão sujeitos a este efeito. 16