Eclipse Lunar Enos Picazzio - IAG/USP

Adaptado de Orbit of the Moon Edward J. Michaels SFASU Department of Physics and Astronomy Enos Picazzio - IAG/USP

Enos Picazzio - IAG/USP Parâmetros lunares mais relevantes Distância orbital média 384.000 km perigeu 363.000 km apogeu 406.000 km Inclinação da órbita 5,2o Inclinação do eixo 6,7o Período orbital 27,32 dias Mês Sideral* Ciclo (Lunações) 29,53 dias Mês Sinódico* Diâmetro 3.476 km Maior diâmetro aparente 32,9o Densidade média 3,34 g/cc (61% da terrestre) Gravidade na superfície 1,62 m/s2 (17% da terrestre Temperatura superficial 100 a 400 K (-173 a 127 oC) * definidos adiante Enos Picazzio - IAG/USP

Figuras de superfície mais relevantes Crateras: maioria é originada por impacto de meteoritos algumas são vulcânicas Regolito: poeira proveniente da pulverização de rochas que recobre toda a superfície Mares: regiões planas e escuras Origem: derramamento de lava vulcânica Terras (continentes): regiões acidentadas e mais claras Forte bombardeamento há ~ 4 bilhões de anos  Formação das bases (futuros mares) Bombardeamento diminuiu entre 3.8 - 3.2 bilhões de anos  Preenchimento dos mares Enos Picazzio - IAG/USP

Enos Picazzio - IAG/USP Amostras de solo lunar semelhantes às rochas terrestres de silicatos ausência de água e outras substâncias voláteis a sonda Clementina parece ter detectado traços de água congelada em cratera mares formados de basalto (mais pesado) idade: terras ~ 4 - 4.5 bilhões de anos mares ~ 3.2 - 4 bilhões de anos materiais que cobrem a superficie lunar têm densidades menores que a densidade média  houve processo de diferenciação (materiais mais densos deslocam-se para maiores profundidades, como consequência da convecção). Enos Picazzio - IAG/USP

Enos Picazzio - IAG/USP Rotação Síncrona A Lua apresenta sempre a mesma face voltada para a Terra porque seus períodos de rotação e translação são iguais. Tecnicamente diz-se que que ela está numa órbita ressonante na razão 1:1. Esta é uma consequência da ação de maré que a atração gravitacional da Terra provoca sobre a Lua. Enos Picazzio - IAG/USP

Faces da Lua Visível da Terra Face oposta A orientação aparente do disco lunar depende da latitude do observador Enos Picazzio - IAG/USP

Enos Picazzio - IAG/USP Fases da Lua 3 Norte 4 ECL 2 5 CE Leste Oeste 1 8 6 1 7 12h 6h 0h 18h 12h 3 4 2 Fase Ângulo AR* Nova 0° 0h Quarto Crescente 90° 6h Cheia 180° 12h Quarto Minguante 270° 18h 5 1 Luz 6 8 7 * Ascensão Reta Enos Picazzio - IAG/USP

Fases da Lua A imagem aparente da Lua é invertida nos hemisférios. Enquanto no hemisfério sul a fase crescente tem a forma côncava, no hemisfério norte ela apresenta-se na forma convexa. A animação ao lado representa a forma vista no hemisfério norte. Clique sobre a imagem para ver a animação. Enos Picazzio - IAG/USP

Enos Picazzio - IAG/USP Eclipse Solar – Lua Nova O percurso da sombra sobre a superfície terrestre de alguns eclipses solares são mostrados da imagem ao lado. Clique sobre a imagem abaixo para ver a animação. Terra Sombra umbral da Lua Órbita da Lua Enos Picazzio - IAG/USP

Eclipse Solar – Lua Nova Com o eclipse do disco solar (fotosfera), a atmosfera do Sol torna-se visível. A baixa atmosfera, chamada cromosfera, de cor avermelhada, é vista ao longo da borda (escura) do disco lunar. Acima dela está a coroa, de cor branca e muito estruturada. Seu brilho é uma do espalhamento da luz fotosférica pelos elétrons da coroa. A forma da coroa muda com a atividade solar. Clique sobre a imagem para ver a animação do eclipse de 03/11/1994. Enos Picazzio - IAG/USP

Enos Picazzio - IAG/USP Sombras do eclipse lunar O eclipse lunar ocorre sempre na Lua Cheia, e quando esta passa pelas sombras da Terra. Enos Picazzio - IAG/USP

Eclipse Lunar – Lua Cheia Eclipse Penumbral Lua passa pela penumbra Eclipse Parcial Lua passa parcialmente pela umbra Eclipse Total Lua passa totalmente pela umbra A orientação aparente do disco lunar depende da latitude do observador Enos Picazzio - IAG/USP

Geometria do eclipse lunar A olho nú o escurecimento na penumbra é praticamente imperceptível. A atmosfera desvia parte da luz solar em direção à umbra, por isso o disco lunar é ligeiramente iluminado. O brilho e a cor da Lua dependem das condições do eclipse (escala de Danjon) . O brilho pode variar também com a concentração de aerossóis de origem vulcânica. Enos Picazzio IAGUSP

Enos Picazzio - IAG/USP Eclipse Lunar – Lua Cheia Umbra A orientação aparente do disco lunar depende da latitude do observador Enos Picazzio - IAG/USP

Eclipse lunar de 27/10/04 || Visão para observador de São Paulo || Intervalo entre imagens: 10 min || Entrada - penumbra (início do eclipse): 21h 06m; umbra (início do parcial): 22h 14m Totalidade - início: 23h 23m; máximo: 0h 04m; fim: 0h 45m Saída - umbra (início do parcial: 0h 45m; fim do parcial: 1h 54m); penumbra (fim do eclipse): 3h 03m 21h 10m 22h 10m 23h 10m 0h 10m 1h 10m 2h 10m

Iluminação nos eclipses Sem atmosfera a luz solar propaga-se em linha reta, por isso a sombra lunar é bem delineada, encobrindo completamente o disco solar. Eclipse solar Lua Luz Eclipse lunar Terra A atmosfera terrestre refrata a luz solar, provocando um disco de sombra parcialmente iluminado. Por isso a Lua é vista durante um eclipse lunar. Ilustração fora de escala Enos Picazzio - IAG/USP

Enos Picazzio - IAG/USP Visiblidade Global P1 Começo do eclipse penumbral (invisível ao olho) U1 Começo do eclipse partial U2 Começo do eclipse total U3 Fim do eclipse total U4 Fim do eclipse partial P4 Fim do eclipse penumbral (invisível ao olho) Enos Picazzio - IAG/USP

Órbita Lunar Plano da eclíptica (órbita da Terra) Terra Lua Nodo descendente Terra Lua Nodo ascendente Plano da órbita lunar Linha dos nodos Enos Picazzio - IAG/USP

Condições propícias para ocorrência de eclipses Alinhamento dos solstícios Cheia Órbita da Terra Linha dos nodos Nova Cheia SOL Nova Linha dos nodos Linha dos nodos Nova Nova Cheia Linha dos nodos Cheia Alinhamento dos equinócios (nodos) Enos Picazzio - IAG/USP

Movimento aparente do Sol Solstício de inverno Equinócio de outono Equinócio da primavera Equador Celeste Solstício de verão Equinócio da primavera Equinócio da primavera Solstício de inverno Solstício de verão Equinócio de outono Clique sobre a imagem para ver a animação (as definições são para o hemisfério norte, em inglês) Enos Picazzio - IAG/USP

As órbitas no plano do céu Órbita da Lua Nodos Eclíptica LESTE OESTE Equador Celeste Lua Cheia (sem eclipse) Lua Nova (sem eclipse) Eclíptica: órbita da Terra, ou órbita aparente do Sol Enos Picazzio - IAG/USP

As órbitas no plano do céu Nodos Os eclipses ocorrem quando o Sol está próximo dos nodos. Eclipse Solar : Sol e Lua estão localizados no mesmo nodo. Eclipse Lunar : Sol está em uma nodo e a Lua está 12h adiante em ascensão reta. Inclinação da órbita lunar? Enos Picazzio - IAG/USP

Enos Picazzio - IAG/USP Período de Saros A periodicidade e a recorrência dos eclipses é governada pelo Ciclo de Saros (já conhecido dos Caldeus), um período de ~ 6.585.3 dias (18 anos 11 dias 8 horas). Razão  harmonia entre os períodos orbitais da Lua: Mês Sinódico (lunações): 29,53059 dias = 29d 12h 44m Mês Dracônico (de nodo a nodo): 27,21222 dias = 27d 05h 06m Mês Anomalístico (perigeu a perigeu) 27.55455 dias = 27d 13h 19m O ciclo compreende 223 meses sinódicos  242 meses draconianos  239 meses anomalísticos. As condições praticamente se repetem a cada ciclo. Enos Picazzio - IAG/USP

Histórico: Aristóteles Aristóteles (384-322 a.C.) usou a forma aparente da sombra da Terra para mostrar que a Terra era uma esfera. Enos Picazzio - IAG/USP

Histórico: Aristarco (280 a.C.) O tempos decorridos entre dois “quartos” (de L1 a L3, e de L3 a L1) seriam diferentes se o Sol estivesse próximo. Como eram iguais, Aristarco deduziu que o Sol estava bem mais distante que a Lua. Enos Picazzio - IAG/USP

Histórico: Aristarco (280 a.C.) Observando os eclipses ele criou um método para medir tamanhos e distâncias relativos da Lua, Terra, Sol: a Terra tem ~ tamanho da sombra, e esta é ~ 3 vezes o diâmetro da Lua. (Valor real: 6378km / 1738km = 3.7x) A orientação aparente do disco lunar depende da latitude do observador Sombra da Terra C B A Tempo decorrido entre A e B é proporcional ao diâmetro da Lua. Tempo decorrido entre B e C é proporcional ao diâmetro da sombra da Terra (~ Terra). Enos Picazzio - IAG/USP

Diferenças entre medidas Antigas e Modernas Enos Picazzio - IAG/USP

Equívocos e superstições A lunação afeta a meteorologia (clima), o número de pássaros, o número de prisões, a quantidade de internações de emergência, e outros Enos Picazzio - IAG/USP

Equívocos e superstições O astrônomo George Abell estudou a taxa de nascimento em função da fase lunar: Entre 17/03/1974 e 30/04/1978, nasceram 11.691 crianças no hospital da UCLA:  não encontrou nenhuma correlação. Considerando apenas os partos normais (não cesarianos), o número caiu para 8.142: Enos Picazzio - IAG/USP

Equívocos e superstições A lunação influencia a fertilidade A menstruação nos humanos segue um ciclo médio de 28 dias, não 29,5. Demais mamíferos: porcos da Nova Guiné: 11 dias, ratos e camundongos: 5 days ovelhas: 16 dias, chimpanzés: 37 days vacas e éguas: 21 dias ... Enos Picazzio - IAG/USP

Links interessantes Genérico: http://home.hiwaay.net/~krcool/Astro/moon/#ml http://home.hiwaay.net/~krcool/Astro/moon/moonlinks/ Geologia da Lua: http://webgis.wr.usgs.gov/moon_geology.htm Calendário: http://www.ameritech.net/users/paulcarlisle/MoonCalendar.html Mitos Lua Azul (Blue Moon): http://www.infoplease.com/spot/bluemoon1.html Visualizador Terra-Lua: http://www.fourmilab.ch/earthview/ Animação-Fases da Lua: Origem da Lua: http://www.psrd.hawaii.edu/Dec98/OriginEarthMoon.html http://www.psi.edu/projects/moon/moon.html Sociedade Apollo: http://apollo-society.org/luna.html Atlas Lunar: http://www.astrosurf.com/cidadao/moonlight.htm Serviço de dados: http://aa.usno.navy.mil/AA/data/ http://seds.lpl.arizona.edu/nineplanets/psc/basic.html Enos Picazzio - IAG/USP

Enos Picazzio - IAG/USP Muito bem, pessoal! Pra terminar, vamos ao jogo do erro?... Enos Picazzio - IAG/USP

Então, onde está o erro nesta imagem?…. Enos Picazzio - IAG/USP

Enos Picazzio - IAG/USP Uuummm… Dooooiis... eeeee... Três... Enos Picazzio - IAG/USP

Lua Cheia próximo ao Sol no horizonte? Ah Ah Ah…. Enos Picazzio - IAG/USP

Enos Picazzio - IAG/USP ♪ ♫ Aaaaacaboooou… ♪ ♫ Enos Picazzio - IAG/USP

Enos Picazzio - IAG/USP ♪ ♫ Moon river ♪ ♫ Enos Picazzio - IAG/USP

Enos Picazzio - IAG/USP ♪ ♫ Moon river Wider than a mile ♪ ♫ Enos Picazzio - IAG/USP

♪ ♫ Moon river Wider than a mile I'm crossing you in style ♪ ♫ ♪ ♫ Enos Picazzio - IAG/USP

♪ ♫ Moon river Wider than a mile I'm crossing you in style Some day... ♪ ♫ Enos Picazzio - IAG/USP

Enos Picazzio - IAG/USP ♪ ♫ La ri la ri ra rá Enos Picazzio - IAG/USP

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Enos Picazzio - IAG/USP Fim Enos Picazzio - IAG/USP

Geometria do eclipse lunar A olho nú o escurecimento na penumbra é praticamente imperceptível. A atmosfera desvia parte da luz solar em direção à umbra, por isso o disco lunar é ligeiramente iluminado. O brilho e a cor da Lua dependem das condições do eclipse (escala de Danjon) . O brilho pode variar também com a concentração de aerossóis de origem vulcânica. Enos Picazzio IAGUSP