Coordenadas astronômicas

Qualquer pessoa ao observar o céu de um local descampado percebe que está no centro de um grande hemisfério celeste. Esse tipo de visualização do céu contribuiu para a concepção do geocentrismo grega e os mesmos cunharam o termo esfera celeste. Em Astronomia o céu é idealizado como uma grande esfera, ou abóbada celeste, que está centrada na Terra.

Observamos que o movimento dos astros no céu, ao longo de um dia ou uma noite, ocorre de leste para oeste. Neste caso dizemos que é um movimento aparente, porque não são os astros que se movem, mas sim a Terra que gira de oeste para leste. A Figura acima mostra que a esfera celeste parece girar no sentido contrário ao da rotação da Terra. A trajetória de um determinado astro durante seu movimento diário aparente ocorre paralelo ao equador celeste. Esse círculo imaginário, que divide o céu em duas metades, nada mais é que uma projeção do equador terrestre na abóbada celeste. A rotação da Terra define um eixo cujas interseções com a superfície terrestre são os polos geográficos norte e sul ( que são pontos imaginários).

As linhas imaginárias sobre a superfície da Terra que unem os pólos são denominadas meridianos terrestres.

Um plano perpendicular ao eixo de rotação, e equidistante de ambos os pólos, divide o globo em dois hemisférios, norte e sul. A interseção deste plano com a superfície da Terra define o equador terrestre.

Os paralelos terrestres são os círculos imaginários paralelos ao equador.

Não “sentimos” a rotação da Terra porque a força centrífuga associada a ela é somente 3% da força de gravidade. Se a Terra passasse a girar cada vez mais rápido, chegaríamos ao ponto de ter gravidade zero, ou mesmo de sermos jogados para fora da superfície (de modo análogo a um carrossel, se você não se segurar será jogado para fora, não experimente isso!). Contudo, a velocidade de rotação não é desprezível. Na nossa região, próxima ao equador terrestre, a velocidade linear de rotação fica próxima a 1.670 km/h. Já sobre o Trópico de Capricórnio (latitude aproximada de São Paulo - SP), a velocidade de rotação é cerca de 1.500 km/h semelhante à velocidade de um ponto sobre o trópico de Câncer (no hemisfério norte). Da mesma forma que na Terra, existem na esfera celeste os polos imaginários norte e sul, definidos como sendo as interseções imaginárias do eixo de rotação terrestre com o céu (conforme imagem a acima).

FUNDAMENTAIS DA ASTRONOMIA DE POSIÇÃO

Os antigos gregos definiram alguns planos e pontos na esfera celeste, que são úteis para a determinação da posição dos astros no céu. São eles:

Esfera Celeste: É uma superfície esférica imaginaria que envolve a Terra. Nesta superfície localizamos os corpos celestes. Note que esfera celeste é uma “projeção“ da superfície da Terra no espaço. Esta abordagem geocêntrica desenvolvida pelos gregos antigos ainda é utilizada até hoje para localizar os astros.

Horizonte: É plano tangente à Terra no lugar em que se encontra o observador.

Zênite: É ponto no qual a vertical do lugar (perpendicular ao horizonte) intercepta a esfera celeste, acima da cabeça do observador.

Nadir: É ponto diametralmente oposto ao Zênite.

Circulo horário ou meridiano: É qualquer círculo máximo da esfera celeste que contém os dois polos celestes. O meridiano que passa pelo Zênite de um determinado local se chama Meridiano Local.

Equador Celeste: É círculo máximo em que o prolongamento do equador da Terra intercepta a esfera celeste.

Paralelo: É qualquer círculo da esfera celeste paralelo ao equador celeste.

Polo Celeste Norte: É ponto em que o prolongamento do eixo de rotação da Terra intercepta a esfera celeste, no hemisfério norte.

Polo Celeste Sul: É ponto em que o prolongamento do eixo de rotação da Terra intercepta a esfera celeste, no hemisfério sul.

Eclíptica: É a trajetória aparente que o Sol e os planetas realizam entorno da Terra. A Eclíptica tem um inclinação de 23º27„ em relação ao Equador Celeste.

Zodíaco: É uma faixa do céu limitada por dois paralelos de latitude celeste: um a 8º ao norte e o outro a 8º ao sul da Eclíptica ( círculo máximo da Esfera Celeste que representa o movimento aparente anual do Sol ) por onde se deslocam o Sol, a Lua e os planetas (exceto Plutão que nem sempre está nessa faixa).

COORDENADAS GEOGRÁFICAS E COORDENADAS CELESTES EQUATORIAIS

Para localizar um ponto na superfície da Terra, precisamos de duas coordenadas: latitude e longitude. A latitude de um ponto qualquer sobre a superfície da Terra é o ângulo contado a partir do equador até esse ponto, ao longo do meridiano do lugar. A latitude vai de –90º (no polo sul), 0º (no equador) até +90º (no polo norte), por convenção. A longitude é o ângulo medido sobre o equador a partir de um meridiano de referência até o meridiano do lugar.

O meridiano de referência do Sistema de Coordenadas Geográficas é aquele que passa pelo observatório de Greenwich (Inglaterra). A longitude é medida em graus (º) ou em horas (h), indo de 0º no meridiano de Greenwich até +180º (ou +12 h), quando contamos no sentido oeste de Greenwich, e até -180º (ou –12 h), quando contamos para leste (é comum nomear como longitude leste ou oeste).

As coordenadas celestes equatoriais são definidas de maneira análoga às geográficas, sendo aplicadas à localização dos astros no céu. Precisamos, novamente, de duas coordenadas: a declinação e a ascensão reta. A declinação (δ) é contada a partir do equador celeste, usando-se a mesma convenção: de 0º a +90º para o norte e 0º a -90º para o sul. A ascensão reta (α) é contada sobre o equador celeste, desde um ponto de referência até o meridiano do astro no sentido de oeste para leste, indo de o a 24 h. Esse ponto de referência é uma das interseções da eclíptica (projeção da órbita da Terra na esfera celeste) com o equador do céu, sendo denominado de Ponto Vernal ou Gama, marcando a passagem do Sol do hemisfério celeste sul para o norte. Com a finalidade de visualizar o movimento de rotação da Terra no espaço, basta aplicarmos a regra da mão direita. Dispõe-se a mão direita com o dedo polegar para cima, o qual representaria o polo norte. O sentido da rotação terrestre é o mesmo daquele usado para o fechamento da mão.

HORA SOLAR E FUSOS HORÁRIOS

O Sol culmina no céu sempre ao meio-dia solar. Porém, isto ocorre em tempos diferentes para cada meridiano terrestre, conforme a Terra vai girando em torno de si mesma. Enquanto em um determinado lugar o Sol está culminando, em outros o Sol já culminou ou ainda vai culminar. Do mesmo modo, enquanto em alguns lugares o Sol está surgindo no horizonte, em outros o Sol está se pondo. Portanto, a hora solar é local e é fornecida diretamente por um relógio solar. Além disso, o Sol não se desloca com a mesma velocidade ao longo de sua trajetória anual, aparente (ao redor da Terra). Para corrigir esse efeito, criou-se a hora solar média, a partir do movimento uniforme de um Sol fictício. A diferença entre a hora solar média e a hora solar verdadeira é definida como sendo a Equação do Tempo, e pode resultar em até 15 (quinze) minutos a mais ou a menos. A equação do tempo decorre do fato de que a velocidade da Terra em torno do Sol não é constante (translação numa órbita elíptica, como Kepler descobriu).

Um fuso horário corresponde a uma faixa de longitude terrestre com 15º (ou 1 h) de largura, na qual se adota a hora solar média do seu meridiano central como sendo sua única hora: a hora civil ou legal. O meridiano de origem (longitude = o h) dos fusos horários é aquele que passa pelo Observatório de Greenwich, adotado por questões históricas.

O Brasil possui quatro fusos horários: o fuso de 

-2 horas para Fernando de Noronha e Ilhas Oceânicas, 

-3 horas para Brasília e a maioria dos estados,

-4 horas para os estados de RO, RR, MS, MT, parte oeste do Pará e a parte leste do Amazonas

-5 horas para o Acre e o extremo oeste do Amazonas. 

O horário de Brasília está em atraso com relação aos europeus, e adiantado em relação aos dos EUA.

O HORÁRIO DE VERÃO

O horário de verão é simplesmente a hora civil acrescida de uma ou mais unidades, com a finalidade de se aproveitar a claridade do começo e fim do dia civil, economizando assim energia elétrica. O início e o término do horário de verão estão condicionados à data do solstício de verão, quando a duração do “dia claro” é máxima. Na prática, o meio do período do horário de verão deve se situar próximo a essa data.