Entenda os fenômenos astronômicos previstos para 2015

Nebulosa de Caranguejo em imagem feita pelo telescópio Hubble | Crédito: Nasa/divulgação

A reportagem de VEJA Concurso Elege Fotos Astronômicas Mais Bonitas do Ano mostra imagens do universo escolhidas pelo Observatório Real de Greenwich, em Londres, na Inglaterra. Na seleção, lindos registros de estrelas, cometas, nebulosas e da Via Láctea.

Não é de hoje que o céu mexe com a imaginação do homem e rende imagens tão inspiradas quanto as que foram premiadas na capital inglesa. A prática milenar de observá-lo regula plantações, é fonte de inspiração de artistas e matéria-prima para a filosofia, para a religião e para a própria Ciência, que criou uma área para estudá-lo, a Astronomia. Os fenômenos astronômicos, por sua vez, fazem parte do currículo e, devem ser abordado em sala de aula.

A seguir, conheça o significado de alguns conceitos dessa área e os eventos previstos para 2015 e leve o universo para dentro da sala de aula. O material foi elaborado com a consultoria do astrônomo Roberto Costa, chefe do Departamento de Astronomia do Instituto de Astronomia (IAG), da Universidade de São Paulo.

1. O que é eclipse solar? E lunar?
Quando toda a luminosidade do Sol é encoberta pela Lua temos o eclipse solar. Nenhum dos dois previstos para 2015 será visível do Brasil. O primeiro ocorreu em fevereiro. O segundo será parcial e acontecerá no dia 13 de setembro. Ele poderá ser observado na Antártida, Namíbia e África do Sul.

Já o eclipse lunar ocorre quando a Lua é ocultada totalmente ou parcialmente pela sombra da Terra. Haverá um no dia 27 de setembro. Ele será visível em todo o Brasil. O satélite começará a escurecer às 22h07, ficará totalmente encoberto às 23h11 e voltará ao normal à 1h27. O evento é conhecido como "Lua de sangue" devido à coloração avermelhada causada pelos raios solares refratados pela atmosfera terrestre. Ele também coincidirá com a data de uma superlua, fenômeno em que ela aparece maior e mais brilhante no céu por estar no ponto de sua órbita mais próximo da Terra.

2. O que são cometas?
São restos da formação do sistema solar, ou seja, da nuvem de gás e poeira primitiva que também deu origem aos grandes planetas: Júpiter e Saturno. Logo após a formação destes, os cometas foram "estilingados", expulsos, para longe do Sol pela própria ação gravitacional dos planetas. Quando se aproximam dele, se caracterizam por apresentar uma cabeleira produzida pela sublimação do material do núcleo induzida pela radiação. Frequentemente, exibem uma cauda do mesmo material. Os cometas contêm diversos tipos de gelo: de água, carbono, amônia etc., e a maior parte da água que temos na Terra foi trazida por eles.

Uma região de grande concentração desses corpos é o chamado cinturão de Kuiper, batizado por astrônomo holandês Gerard Peter Kuiper (1905-1973) em 1951. No início dos anos 2000, descobriu-se que ali se move um grande número de objetos em órbitas que não são como as dos planetas, ou seja, quase circulares e planas. Em vez disso, são elípticas, muito alongadas e com grandes inclinações.

3. Qual a diferença entre asteroides, meteoroides e cometas?
Segundo a União Astronômica Internacional, o órgão responsável pela definição de todos os termos ligados à astronomia, a diferença fundamental entre asteroides e meteoroides é o tamanho. Meteoroides são fragmentos rochosos que se movem no meio interplanetário, com tamanhos entre 0,1 mm e 10 m. Um objeto maior que 10 m é considerado um asteroide. A composição química de ambos é igual: eles são formados por rochas e metais. Deve-se notar que o tamanho dos asteroides pode variar muito, podendo ir de metros até centenas de quilômetros. Atualmente, são conhecidos cerca de 400 mil asteroides em movimento entre Júpiter e os chamados planetas interiores, os quatro mais próximos do Sol (Marte, Terra, Vênus e Mercúrio). Como asteroides e meteoroides, os cometas também são corpos que orbitam o Sol. A diferença é , no caso deles, as nuvens de poeira e gás original geraram materiais bem mais voláteis, como água, óxidos e silicatos.

4. O que são chuvas de meteoros?
O termo "meteoro" não se refere a um corpo, mas sim à luminosidade produzida pela passagem de um meteoroide na atmosfera. Ao cair na Terra, o meteoroide sofre atrito com os gases atmosféricos, é parcialmente vaporizado e produz um rastro luminoso denominado meteoro (a popular estrela cadente). Um evento muito comum é a chuva de meteoros, que pode apresentar até milhares de meteoros por hora. Os traços luminosos parecem provir de uma direção específica do céu, chamada radiante. Na realidade é um fenômeno de perspectiva, semelhante ao que ocorre quando vemos os trilhos de uma linha de trem encontrar-se no infinito. Quando a Terra cruza a órbita de um cometa, ou passa muito próximo dela, essa poeira cai na atmosfera produzindo uma chuva de meteoros.

O ano promete ser bom para a visualização das estrelas cadentes: 22 de abril é noite dos meteoros Lirídeos, no dia 21 de outubro é a vez dos Orionídeos. Já os Geminídeos atingem o pico na noite de 13 para 14 de dezembro, considerada uma das melhores do ano por ser mais intensa. As três chuvas acontecerão no fim da madrugada (melhor horário para a observação dos meteoros), pois a Lua não estará no céu.

5. O que são estrelas e como são formadas?
As estrelas não são eternas, como se pensava até o século 19. Elas nascem, evoluem e morrem. Durante a vida, fabricam átomos que não existiam no Universo jovem, quando a química do cosmo resumia-se aos dois mais simples, o hidrogênio e o hélio. Essa atividade não para, porque, ao explodir e morrer, elas espalham seus restos pelo espaço, enriquecendo o ambiente cósmico com carbono, oxigênio, cálcio, ferro, entre outros.

Desses restos, nascem outros astros, que enriquecem ainda mais de átomos o espaço. Ao mesmo tempo, os "caroços" das que explodiram também se transformam. Formam corpos celestes como as estrelas de nêutrons. Elas são produzidas por uma enorme onda de choque. Esse evento altamente energético é conhecido como explosão de supernova, que pode destruir totalmente a estrela original ou deixar apenas um objeto compacto em seu centro, composto basicamente de nêutrons, daí o nome.

Outro corpo celeste que pode se formar a partir da explosão de uma estrela é a anã branca. Ela, por sua vez, acaba explodindo como supernova ou deixa como remanescente um objeto muito mais denso, o buraco negro. Esses corpos são o "caroço" central dos astros mortos, que a detonação esmaga e converte em outros corpos compactados, duríssimos.

As estrelas se formam em "berçários", que são regiões de grande concentração de poeira e gás, ou seja, nuvens de matéria no espaço. Em alguns pontos da nuvem, a matéria dá início à formação estelar, porque entra em processo de contração pela atração gravitacional entre as partículas de poeira e as moléculas de gás.

6. Que materiais formam as estrelas?
Certa vez, em 1980, o astrônomo norte-americano Carl Sagan (1934-1996) declarou: "nós somos feitos de matéria estelar". Assim, ele resumiu o fato de que os átomos de carbono, nitrogênio e oxigênio em nossos corpos, assim como os átomos de todos os outros elementos pesados, foram criados em gerações anteriores de estrelas há mais de 4,5 bilhões de anos. Como todos os seres humanos e os outros animais - assim como a maioria da matéria na Terra - contêm esses elementos, somos literalmente feitos de matéria estelar. Todo o carbono que contém matéria orgânica foi produzido originalmente nas estrelas.

Todos os elementos químicos que existem na Terra estão também presentes nas estrelas, mas o hidrogênio e o hélio são os mais abundantes. Essa composição é responsável pelo brilho delas.

7. Qual a diferença entre planeta e estrela?
Estrelas, como o nosso Sol, produzem energia em seus núcleos e são muito maiores que os planetas. Estes, como a Terra, orbitam em torno das estrelas, são bem menores e não produzem energia, apenas refletem a luz delas. Os planetas podem ser de dois tipos: rochosos como a Terra, Marte ou Vênus, ou gasosos como Júpiter e Saturno. O sistema solar, por exemplo, é composto por uma estrela, oito planetas clássicos, 172 luas, um grande número de planetas anões como Plutão, um número incalculável de asteroides e dezenas de bilhões de cometas. Esse sistema, por sua vez, pertence à Via Láctea, uma galáxia espiral formada por gás e poeira interestelar, estrelas e nuvens de gás e poeira, geralmente associadas a elas, as chamadas nebulosas.

8. Como os planetas se movem?
Os planetas se movem em torno do Sol em órbitas levemente elípticas, quase circulares. Por séculos, durante toda a Antiguidade e até o início da Idade Moderna, astrônomos discutiram a natureza das órbitas planetárias, se elas eram círculos perfeitos ou não, em volta da Terra ou do Sol. A resposta definitiva foi dada por Johann Kepler (1571-1630) no início do século 17. Ele demonstrou, por meio do mapeamento da posição dos planetas no céu ao longo de décadas e da geometria, que os planetas se movimentam de acordo com leis precisas. Estas leis são hoje chamadas "Leis de Kepler" e foram posteriormente demonstradas dentro da mecânica clássica pelo físico Isaac Newton (1643-1727).

9. O que é o fenômeno dos planetas em oposição?
O melhor momento para observar um planeta é quando ele está em oposição ao Sol. Aqui da Terra, conseguimos ver a oposição de Marte, Júpiter e Saturno, que ficam visíveis, cada um no seu período de oposição, durante toda a noite. Urano e Netuno, mesmo ficando mais brilhantes, não atingem o nível suficiente para serem vistos a olho nu, enquanto Mercúrio e Vênus, por estarem mais perto do Sol do que a Terra, nunca ficam em oposição para nós - embora ambos sejam normalmente visíveis. Para observar o fenômeno, deve-se olhar, no começo da noite, na direção Leste, onde o Sol nasce. O ponto mais brilhante será o planeta. Neste ano, Saturno ficará em oposição em 23 de maio, Urano em 11 de outubro e Netuno em 11 de setembro. Marte só ficará em oposição em 2018.

10. O que são conjunções planetárias?
A conjunção significa que, quando vistos de algum lugar (normalmente daTerra), dois ou mais corpos celestes aparecem perto um do outro no céu. Em 26 de outubro deste ano, os dois planetas mais brilhantes, Júpiter e Vênus, aparecerão um ao lado do outro antes do amanhecer. Nos dois casos, deve-se olhar na direção em que o Sol está (Oeste do primeiro caso e Leste do segundo). Em 28 de outubro, Vênus, Marte e Júpiter estarão em conjunção, enquanto no dia 7 de dezembro será a vez da Lua e de Vênus estarem próximos. Nesses últimos casos, deve-se olhar para o Leste antes de o Sol nascer.

Fontes: Roberto Costa, chefe do Departamento de Astronomia do Instituto de Astronomia (IAG), da Universidade de São Paulo, e os livros Fascínio do Universo e O Céu que nos Envolve.