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terça-feira, 30 de junho de 2015

Entenda o Solstício

O Sol vai parar

No próximo dia 21 de junho, chega oficialmente o inverno. A data, chamada pelos cientistas de solstício, tem a ver com o movimento aparente do Sol em relação à Terra, explica Adilson de Oliveira em sua coluna deste mês. 
 
Por: Adilson de Oliveira
Publicado em 19/06/2015 | Atualizado em 19/06/2015
O Sol vai parar
Muitos séculos já se passaram desde que começamos a entender verdadeiramente os movimentos dos corpos celestes e como de fato estes influenciam o nosso dia-a-dia. (imagem: Harman Smith e Laura Generosa / Nasa) 
 
Todas as manhãs, quando acordamos para nossas atividades diárias, uma das primeiras atitudes é verificarmos como está o clima. Olhamos pela janela ou consultamos a previsão do tempo para saber se o dia estará nublado, chuvoso ou ensolarado – o resultado pode nos deixar mais dispostos ou desanimados enfrentar o que vem pela frente. Quem acorda cedo percebe que, a depender da época do ano e da região do Brasil onde vivemos, ao levantarmos da cama o dia pode já estar claro ou ainda escuro. Observadores mais atentos sabem também que, conforme os dias passam, o Sol nasce e se põe em lugares diferentes.
A explicação tem a ver com o fato de o eixo de rotação do planeta estar inclinado em cerca de 23,4 graus em relação a uma reta perpendicular ao plano orbital. Desta forma, os hemisférios são iluminados de maneira diferente, e as partes do globo que recebem mais e menos luz mudam ao longo da trajetória anual da Terra ao redor do Sol, provocando o fenômeno das estações do ano.

No verão do hemisfério sul, recebemos mais luz, os dias são mais longos e as noites, mais curtas. Nessa mesma época, o hemisfério norte está no inverno, recebe menos luz e tem noites mais longas. Curiosamente, na época do outono do hemisfério sul – primavera no hemisfério norte –, o Sol ilumina de maneira praticamente igual ambas as partes do globo. Por isso, no Brasil, no meio da primavera – normalmente em outubro –, instituímos o horário de verão, atrasando os relógios em uma hora. Assim, acordamos mais cedo, aproveitamos melhor a claridade do dia e, como consequência, economizamos energia.
Por do Sol
Dependendo da localização de onde se observa o solstício, a distância do Sol ao Leste pode ficar bem grande. No Rio de Janeiro, são cerca de 22,5 graus. Em Porto Alegre, 30 graus. No extremo sul da Argentina, quase 50 graus! (foto: Eduardo Melon / Flickr / CC BY-NC 2.0)
A variabilidade da duração do dia no inverno ou no verão ocorre porque o Sol vai nascendo (ou se pondo) em diferentes lugares ao longo do ano. De fato, somente nos dias de início da primavera ou do outono o Sol nasce exatamente no Leste e se põe no Oeste. Após o outono no hemisfério Sul, por exemplo, o Sol vai nascendo e se pondo cada vez mais ao norte do ponto cardeal Leste, de forma a, no começo do inverno, atingir sua distância máxima em relação ao Leste – este ano, isso acontece no dia 21 de junho, que marca o início da nova estação. À data de início do inverno ou do verão damos o nome de solstício, uma palavra que significa “o Sol que não se mexe”. É o dia em que o Sol “para" o seu movimento e começa a voltar em direção ao Leste ou Oeste.

Esse movimento anual do Sol, claro, é apenas aparente, pois, como sabemos, é a Terra que gira ao redor da estrela, e não o contrário. Como todo movimento é relativo para quem observa, estando na Terra vemos não somente o Sol, mas também a Lua, os planetas e as estrelas realizando movimentos no céu. De fato, devido aos estranhos movimentos observados nos planetas, em particular Marte, foi possível determinar que de fato o Sol estava no centro do sistema planetário e não a Terra, como se acreditava até o século 16.
Sol
No próximo dia 21 de junho, precisamente por volta das 13h38, quando o inverno estiver chegando de vez, o Sol 'parará' e começará retornar em direção ao Leste. (foto: Barbara Eckstein / Flickr / CC BY-NC-ND 2.0)
Por que nos enganamos durante tanto tempo? Ora, a grande dificuldade de aceitar os movimentos da Terra deve-se ao fato de que não sentimos isso acontecer de uma maneira direta. A velocidade de rotação da Terra é de aproximadamente 1675 km/h e a de translação, 109 mil km/h – extremamente altas, considerando que, em nosso cotidiano, nos deslocamos a velocidades na ordem de 100 km/h. Porém, é difícil sentir essa velocidade vertiginosa porque também estamos nos movendo junto com o planeta.
Uma imagem para ajudar a compreender: quando estamos dentro de um automóvel percorrendo uma estrada reta com velocidade constante, não percebemos que estamos em movimento se olharmos apenas para dentro do carro. Se olhamos para a estrada, o que vemos são os objetos se deslocando para trás. Parece estranho, mas, do nosso ponto de vista, estamos parados. O resto do mundo é que se move. Esse é o conceito de relatividade do movimento, percebido pelo físico e astrônomo italiano Galileu Galilei no começo do século 17.

O Sol se move?

Galileu, um dos grandes defensores do sistema heliocêntrico proposto pelo polonês Nicolau Copérnico em 1542, acreditava que o Sol ficava no centro do sistema solar. Para defender essa ideia e justificar por que não percebemos os movimentos da Terra, ele desenvolveu o conceito da inércia, segundo o qual, quando qualquer objeto não está sujeito a ação de forças, mantém seu estado de movimento. Embora tanto a rotação como a translação da Terra sejam movimentos acelerados, não sentimos diretamente essa aceleração devido às dimensões do nosso planeta e da nossa órbita ao redor do Sol.

Como o movimento é relativo ao observador, quem está na Terra vê o Sol se mover, e não a Terra
É assim que fundamentamos nossa convicção de que a Terra se move, e não o Sol. Mas, como o movimento é relativo ao observador, quem está na Terra vê o Sol se mover, e não a Terra.

Tanto o Sol como a Terra têm um movimento em torno do chamado centro de massa do sistema solar, que leva em conta os efeitos gravitacionais dos planetas e outros corpos do sistema. Como a massa do Sol representa mais de 99% do total, essa posição fica muito próxima ao próprio centro do Sol, mas não é verdadeiramente fixa, pois se modifica em função dos movimentos de todos os corpos planetários e outros. Ainda assim, em termos práticos, o Sol não se movimenta em relação aos planetas.

Mas não é verdade que o Sol não se movimenta. Carregando consigo todo o sistema solar, nosso astro-rei faz uma viagem de aproximadamente 250 milhões de anos ao redor da Via-Láctea, a nossa galáxia. Ela também não está imóvel e se move junto com o grupo local de galáxias – é o processo de expansão do próprio universo.

Adilson de Oliveira
Departamento de Física
Universidade Federal de São Carlos

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