Observando o céu
Os humanos olham para o céu noturno há milênios. Quando você olha para cima noite após noite, não consegue deixar de ver certos padrões. Afinal, os humanos são máquinas de reconhecimento de padrões: é assim que aprendemos, crescemos e nos aprimoramos à medida que envelhecemos. Que padrões vemos quando olhamos para o céu noturno? Hoje vamos olhar o movimento das estrelas e planetas conforme os observamos da Terra.
Movimento das Estrelas
As estrelas no céu permanecem aproximadamente nas mesmas posições em relação umas às outras. Orion está sempre perto de Touro. A Ursa Menor está sempre cercada por Draco. As estrelas não se movem muito em relação umas às outras; eles são uma pintura de fundo constante quando olhamos para o céu.
Existem alguns movimentos sutis, no entanto: conforme orbitamos o sol ao longo do ano. As estrelas que estão mais perto de nós movem-se para a esquerda e para a direita um pouco mais do que as estrelas mais longe. É um efeito sutil, mas faz sentido. Se você andar pela rua e olhar ao longe, perceberá que objetos distantes não se movem muito em relação a você quando comparados a objetos próximos. Isso é o que acontece naturalmente com coisas a distâncias diferentes. Na verdade, podemos usar esse efeito para calcular as distâncias a algumas das estrelas próximas por um método chamado paralaxe. Paralaxe é onde medimos o quanto uma estrela se move enquanto orbitamos ao redor do Sol e usamos essa informação para calcular a distância até aquela estrela.
No entanto, esses movimentos não são os mais significativos que observamos quando olhamos para as estrelas no céu. Enquanto a pintura de fundo das estrelas permanece basicamente a mesma, a pintura inteira se move todas as noites. Ao longo de uma noite, se você observar as estrelas, poderá notar que elas fazem um círculo. No hemisfério norte, todas as estrelas do céu circulam em torno da Estrela do Norte (Polaris). Na verdade, se fizermos uma exposição muito longa com uma câmera, podemos ver os rastros de estrelas que esse movimento cria.
Por que as estrelas giram em torno da Estrela do Norte? Bem, as estrelas não estão realmente se movendo: é realmente que a Terra está girando. O eixo de rotação da Terra passa pelo Pólo Norte e Pólo Sul, e é por isso que as estrelas parecem se mover em torno de um ponto que está diretamente acima do Pólo Norte - a Estrela do Norte (Polaris). Essa estrela não é nada especial, é apenas uma estrela que passa a estar bem acima de sua cabeça quando você está no Pólo Norte. No hemisfério sul, há um padrão semelhante: as estrelas parecem girar em torno de um ponto diretamente acima do pólo sul. A única diferença é que não existe uma estrela sul - simplesmente não existe uma estrela visível diretamente acima do pólo sul.
Movimento dos planetas
Os planetas são diferentes. Cada um dos planetas orbita o sol como nós, e se move em relação a nós dia a dia e mês a mês. Seu movimento no céu é bastante separado das estrelas e também bastante complexo. Como tudo no céu, eles surgem no leste e se põem no oeste, por causa da rotação da Terra. Mas, a posição exata em que eles estão no céu, digamos, 22h30, será diferente de uma noite para a outra. Eles vagarosamente vagam pelo céu dia após dia, por causa de sua órbita ao redor do Sol em relação à nossa órbita. Os planetas que estão mais próximos do Sol do que nós (Vênus e Mercúrio) passam cerca de metade do tempo se movendo para o leste no céu, dia a dia (o que é chamado de movimento direto ) e a outra metade se movendo para o oeste (que é chamado de movimento retrógrado) Isso ocorre porque eles estão orbitando o sol enquanto os observamos. Eles se movem para o leste, passam pelo sol, depois se movem para o oeste e passam pelo sol novamente. Eles estão realmente girando em torno do sol, só que o céu parece plano para nós.
Os planetas mais distantes de nós são um pouco mais complexos. Eles passam a maior parte de seus dias vagando de oeste para leste. Depois de não serem visíveis por um tempo, eles retornam ao céu e vão de oeste para leste novamente. Mas há um breve período em que cada um dos planetas externos se move na direção oposta: de leste a oeste. É como uma dancinha que eles fazem de vez em quando, e causa seu caminho pelo céu (noite após noite). Isso acontece quando alcançamos o planeta e o ultrapassamos brevemente. Este diagrama mostra como funciona:
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Marte faz isso com mais frequência, pelo menos a cada dois anos, já que está muito mais perto de nós. Os planetas externos têm movimentos retrógrados muito mais sutis. Este movimento foi uma das primeiras evidências de que orbitamos o sol. Explicar essa dança estranha é fácil se você presumir que tudo orbita o sol, mas explicá-la com tudo centrado na Terra é muito mais difícil.
Resumo da lição
As estrelas no céu noturno permanecem aproximadamente nas mesmas posições em relação umas às outras. Eles se movem ligeiramente devido a um efeito chamado paralaxe(que é onde medimos quanto uma estrela se move enquanto orbitamos ao redor do Sol e usamos essa informação para calcular a distância até aquela estrela), mas estrelas vizinhas são sempre vizinhas. No entanto, todo o campo estelar se move junto no céu no decorrer de cada noite. No hemisfério norte, todas as estrelas do céu circulam em torno da Estrela do Norte (Polaris). As estrelas não estão realmente se movendo; é realmente que a Terra está girando. O eixo de rotação da Terra passa pelos pólos norte e sul. E é por isso que as estrelas parecem se mover em torno de um ponto que está diretamente acima do Pólo Norte. No hemisfério sul, há um padrão semelhante: as estrelas parecem girar em um ponto diretamente acima do pólo sul.
O movimento dos planetas é separado do movimento das estrelas. Como tudo no céu, eles surgem no leste e se põem no oeste, por causa da rotação da Terra. Mas noite após noite, sua posição em um determinado momento muda por causa de sua órbita ao redor do sol. Os planetas mais próximos do sol do que nós passam metade do tempo em movimento direto noite após noite (o movimento dos planetas de oeste para leste de nossa perspectiva na Terra) e metade do tempo em movimento retrógrado (o movimento dos planetas de leste para oeste de nossa perspectiva). Eles parecem mover-se para frente e para trás enquanto orbitam ao redor do sol (o sol está no meio).
Os planetas mais distantes do Sol do que nós, em sua maioria, derivam de oeste para leste. Mas há um breve período em que cada planeta irá de leste a oeste em uma pequena volta. Isso acontece quando alcançamos o planeta e o ultrapassamos brevemente. Marte faz isso com mais frequência, pelo menos a cada dois anos, já que está muito mais perto de nós.