A LUA. Compilação de Johann Portscheler

Transcrição

1 A LUA Compilação de Johann Portscheler A Lua, o único satélite natural da Terra, é o quinto satélite em tamanho, mais de dois-terços do tamanho de Mercúrio, e mais de três vezes maior do que o maior dos asteroides. Tem praticamente o mesmo tamanho angular 1 do Sol, cerca de 0,5. Combinando esta informação com a distância obtida antes, podemos saber que o seu raio mede km. Apenas para dar uma ideia aproximada, isso corresponde à distância, por rodovia, entre São Paulo e Rio Grande, RS, ou entre São Paulo e Monte Pascoal, BA. Como a Lua está relativamente próxima, podemos medir sua distância por meios geométricos. A distância média é de km. Hoje a distância da Lua pode também ser determinada com alta precisão medindo-se o tempo de ida e volta de sinais de radar. Esses sinais de ondas de rádio viajam no espaço com a velocidade da luz. Mas no passado essa distância foi obtida por paralaxe. Usando esse método dado podemos concluir que a Lua dista da Terra 384 mil km. Após o Sol, a Lua cheia é o objeto mais brilhante do céu. Entretanto, sua superfície não é lisa e sua cor cinza-marrom reflete pouca luz. De fato, a Lua é um dos mais pobres refletores do sistema solar. A quantidade de luz refletida por um corpo é chamada de albedo (Latim: albus, branco). A Lua reflete somente 7% da luz do Sol que incide sobre ela, de modo que seu albedo é Diz-se que a Lua orbita ao redor da Terra, mas, rigorosamente a Lua e a Terra orbitam o centro comum de gravidade. Esse centro se encontra mais próximo do objeto com massa maior, no caso, a Terra. Não é tão fácil determinar a massa da Lua. Essa tarefa foi realizada com grande precisão através da análise do movimento de satélites artificiais que orbitaram ao redor dela. No passado ela foi calculada localizando-se o centro comum de gravidade 2. A massa da Lua é 1,23% da massa da Terra. Portanto o centro de gravidade encontra-se na reta que une os centros da Terra e da Lua, a 1,23% de seu comprimento ou km do centro da Terra. O centro de gravidade encontra-se, portanto dentro da Terra. Comparativamente a outros satélites, a Lua tem massa grande em relação à da Terra, o que justifica se falar num Sistema Terra-Lua. A Lua não tem atmosfera, portanto, lá não há propagação do som, nem fenômenos meteorológicos. Lá o céu diurno não fica claro como aqui na Terra. Mesmo a olho nu podemos notar que a superfície da Lua tem partes escuras e claras. As partes escuras, por causa da aparência, foram denominadas mares, nome mantido até hoje a despeito de termos a certeza de que lá não há massas de água. Essas regiões são planas, baixas e de formação mais recente. Elas foram preenchidas por lavas derretidas (basaltos). As partes claras são chamadas continentes. Elas são mais claras, mais elevadas e mais antigas. São constituídas de rochas de menor densidade que, quando o interior da Lua ainda estava quente e fundido, flutuaram até a superfície espontaneamente, ou após colisões com objetos cósmicos. Tanto os mares como os continentes estão marcados por crateras resultantes de impactos com fragmentos cósmicos. Pela ausência de atmosfera e hidrosfera, essas crateras não foram obliteradas 3 pela erosão, como na 1 Se refere ao tamanho em graus que possui em nossa esfera celeste. Podemos entender isso, de forma bem superficial, como tamanho aparente. [NP] 2 Mediu-se a desigualdade lunar, uma anomalia mensal na longitude do Sol devida ao movimento da Terra numa pequena elipse ao redor do centro de massa do sistema Terra-Lua. 3 obliterar (latim oblittero, -are, apagar, fazer esquecer, abolir) 1. Fazer desaparecer ou desaparecer uma coisa, pouco a pouco, até que dela não fique nenhum vestígio. 2. Fechar(-se) uma cavidade. = OBSTRUIR, TAPAR 3. Fazer esquecer

2 Terra. A contagem das crateras de certas regiões lunares, combinada com a datação de rochas desses mesmos locais, trazidas pelos astronautas, nos permite estimar a idade das formações lunares e inferir que, entre 4,1 e 3,9 bilhões de anos atrás, a Lua foi intensamente bombardeada por fragmentos cósmicos. Hoje, a teoria mais aceita para o surgimento da Lua afirma que se formou logo nos primórdios do Sistema Solar quando a Terra sofreu um esbarrão com um corpo do tamanho de Marte. As colisões eram, então, muito mais frequentes. Houve a fragmentação desse corpo e de uma parte do manto da Terra. As partes densas desse corpo se sedimentaram na Terra, mas os fragmentos menos densos arremessados para o espaço, se juntaram e formaram a Lua que logo passou a orbitar ao redor da Terra. Movimentos e fases da Lua O Sol sempre ilumina a metade da Lua na direção do Sol (exceto durante um eclipse lunar, quando a Lua passa pela sombra da Terra). Quando o Sol e Lua estão em lados opostos da Terra, a Lua aparece cheia para nós, um disco brilhante e redondo. Quando a Lua está entre a Terra e o Sol, ela aparece escura, a Lua nova. No período intermediário, parece crescer até cheia, e então decresce até a próxima lua cheia. A borda da sombra (o terminador) é sempre curva, sendo uma vista obliqua de um círculo, que dá à Lua sua forma crescente ou minguante. As pessoas muitas vezes se referem ao "lado escuro da Lua", mas ele não existe. O Sol ilumina todos os lados da Lua enquanto ela gira. Entretanto, existe um "lado distante da Lua" que nunca é visto aqui da Terra. Com o passar das eras, as forças gravitacionais da Terra reduziram a rotação da Lua sobre seu eixo até que o período rotacional fosse exatamente igual ao período de sua órbita em torno da Terra. Mês sideral A Lua completa uma volta na esfera celeste a cada 27, dias (27 dias 7 horas 43 minutos). Esse período, medido em relação às estrelas fixas, é chamado mês sideral e corresponde ao período orbital da Lua ao redor da Terra. Se a Lua caminha 360 em 1 mês sideral, por uma simples proporção concluiremos que ela caminha 0,55 /hora em relação às estrelas fixas. Esse deslocamento é relativamente rápido, pois corresponde aproximadamente a um diâmetro da Lua por hora. Assim, numa mesma noite, em poucas horas podemos notar o deslocamento da Lua em relação às estrelas fixas. A maior parte desse deslocamento é para o leste (portanto direto), ou seja, no sentido contrário ao do movimento diurno do Sol. Por isso, cada dia a Lua se atrasa em relação ao Sol. Com a taxa de deslocamento acima, a Lua se atrasa 13,2 /dia em relação às estrelas fixas, o que corresponde a 53 minutos/dia. Esse é o atraso médio da Lua em relação ao Sol. O atraso real das passagens meridianas da Lua não é de 53 minutos todos os dias, mas varia entre 39 e 77 minutos. ou cair no esquecimento. 4. Destruir, eliminar. 5. Tornar inválido (selo, bilhete, título de transporte) mediante carimbo, sinal gráfico, rasgo, perfuração ou outra marcação, para que não possa ser reutilizado para o mesmo fim. ("obliterar", in Dicionário Priberam da Língua Portuguesa [em linha], , [consultado em ]). [NP]

3 As causas dessa variação são: (i) a velocidade orbital da Lua não é constante; (ii) a órbita da Lua não coincide com o equador. Nem tampouco coincide com a eclíptica, mas forma com ela um ângulo de 05,13. Por isso a projeção do movimento no equador varia de dia para dia. O atraso do nascer e do ocaso varia ainda mais, pois depende também da inclinação da órbita da Lua em relação ao horizonte leste e oeste na localidade do observador. Fases da Lua. Mês sinódico À medida que a Lua viaja ao redor da Terra ao longo do mês, ela passa por um ciclo de fases, durante o qual sua forma parece variar gradualmente. O ciclo completo dura aproximadamente 29,5 dias. Esse fenômeno é bem compreendido desde a Antiguidade. Acredita-se que o grego Anaxágoras (aproximadamente 430 a.c.), já conhecia sua causa, e Aristóteles ( a.c.) registrou a explicação correta do fenômeno: as fases da Lua resultam do fato de que ela não é um corpo luminoso, e sim um corpo iluminado pela luz do Sol. A face iluminada da Lua é aquela que está voltada para o Sol. A fase da lua representa o quanto dessa face iluminada pelo Sol está voltada também para a Terra. Durante metade do ciclo essa porção está aumentando (lua crescente) e durante a outra metade ela está diminuindo (lua minguante). Tradicionalmente apenas as quatro fases mais características do ciclo - Lua Nova, Quarto-Crescente, Lua Cheia e Quarto-Minguante - recebem nomes, mas a porção que vemos iluminada da Lua, que é a sua fase, varia de dia para dia. Por essa razão os astrônomos definem a fase da Lua em termos de número de dias decorridos desde a Lua Nova (de 0 a 29,5) e em termos de fração iluminada da face visível (0% a 100%). Recapitulando, fase da lua representa o quanto da face iluminada pelo Sol está na direção da Terra. As quatro fases principais do ciclo são: A Lua Nova acontece quando a face visível da Lua não recebe luz do Sol, pois os dois astros estão na mesma direção. Nessa fase, a Lua está no céu durante o dia, nascendo e se pondo aproximadamente junto com o Sol. Durante os dias subsequentes, a Lua vai ficando cada vez mais a leste do Sol e, portanto, a face visível vai ficando crescentemente mais iluminada a partir da borda que aponta para o oeste, até que aproximadamente 1 semana depois temos o Quarto- Crescente, com 50% da face iluminada. A Lua Quarto-Crescente tem a forma de um semicírculo com a parte convexa voltada para o oeste. Lua e Sol, vistos da Terra, estão separados de aproximadamente 90. A Lua nasce aproximadamente ao meio-dia e se põe aproximadamente à meia-noite. Após esse dia, a fração iluminada da face visível continua a crescer pelo lado voltado para o oeste, até que atinge a fase Cheia.

4 Na fase Cheia 100% da face visível está iluminada. A Lua está no céu durante toda a noite, nasce quando o Sol se põe e se põe no nascer do Sol. Lua e Sol, vistos da Terra, estão em direções opostas, separados de aproximadamente 180, ou 12h. Nos dias subsequentes a porção da face iluminada passa a ficar cada vez menor à medida que a Lua fica cada vez mais a oeste do Sol; o disco lunar vai dia a dia perdendo um pedaço maior da sua borda voltada para o oeste. Aproximadamente 7 dias depois, a fração iluminada já se reduziu a 50%, e temos o Quarto-Minguante. A Lua Quarto-Minguante está aproximadamente 90 a oeste do Sol, e tem a forma de um semicírculo com a convexidade apontando para o leste. A Lua nasce aproximadamente à meianoite e se põe aproximadamente ao meio-dia. Nos dias subsequentes a Lua continua a minguar, até atingir o dia 0 do novo ciclo. O intervalo de tempo médio entre duas fases iguais consecutivas é de 29d 12h 44m 2.9s (aproximadamente 29,5 dias). Esse período é chamado mês sinódico, ou lunação, ou período sinódico da Lua. Rotação da Lua À medida que a Lua orbita em torno da Terra, completando seu ciclo de fases, ela mantém sempre a face voltada para a Terra. Isso indica que o seu período de translação é igual ao período de rotação em torno de seu próprio eixo. Portanto, a Lua tem rotação sincronizada com a translação. É muito improvável que essa sincronização seja casual. Acredita-se que ela tenha acontecido como resultado das grandes forças de maré exercidas pela Terra na Lua no tempo em que a Lua era jovem e mais elástica. As deformações tipo bojos causadas na superfície da Lua pelas marés teriam freado a sua rotação até ela ficar com o bojo sempre voltado para a Terra e, portanto, com período de rotação igual ao de translação. Essa perda de rotação teria em consequência provocado o afastamento maior entre Lua e Terra (para conservar o momentum angular). Atualmente a Lua continua afastando-se da Terra, a uma taxa de 4 cm/ano. Note que como a Lua mantém a mesma face voltada para a Terra, um astronauta na Lua não vê a Terra nascer ou se pôr. Se ele está na face voltada para a Terra, a Terra estará sempre visível. Se ele estiver na face oculta da Lua, nunca verá a Terra.

5 Referências A Lua. < Acesso em: 29/03/2018. CANALLE, João Batista Garcia e MATSUURA, Oscar Toshiaki. Astronomia: curso de astronáutica e ciências do espaço. Projeto AEB Escola. Ministério da Educação. Brasília, OLIVEIRA FILHO, Kepler de Sousa e SARAIVA, Maria de Fátima Oliveira. Fases da Lua. < Acesso em: 29/03/2018.