Discoperio Stellae - Astronomia I
Livro de Astronomia - 1º Ano 1ª Edição: Janeiro, 2017 Escola de Magia e Feitiçaria Real Hogwarts http://magicare.wixsite.com/realhogwarts
Livro de Astronomia - 1º Ano
1ª Edição: Janeiro, 2017
Escola de Magia e Feitiçaria Real Hogwarts
http://magicare.wixsite.com/realhogwarts
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DISCOPERIO STELLAE<br />
FICHA TÉCNICA<br />
Colecção: Escola de Magia e Feitiçaria Real Hogwarts<br />
http://magicare.wixsite.com/realhogwarts<br />
1ª Edição: Janeiro, 2017
Índice<br />
INTRODUÇÃO À ASTRONOMIA.................................................................... 1<br />
História da <strong>Astronomia</strong>................................................................................. 2<br />
<strong>Astronomia</strong> vs. Astrologia ............................................................................ 4<br />
MÉTODOS DE OBSERVAÇÃO ...................................................................... 5<br />
Introdução à Observação do Céu ................................................................ 6<br />
Métodos de observação I – Feiticeiros e Muggles ....................................... 6<br />
Métodos de observação II – Feiticeiros e Centauros ................................. 10<br />
ESTRUTURA DO SISTEMA SOLAR ............................................................ 11<br />
Introdução ao estudo do Sistema Solar ..................................................... 12<br />
Planetas principais ..................................................................................... 12<br />
Pequenos Corpos do Sistema Solar .......................................................... 16<br />
AGRADECIMENTOS .................................................................................... 20
1<br />
INTRODUÇÃO À ASTRONOMIA<br />
“A lógica pode levar-te do ponto A ao ponto B. A imaginação pode<br />
levar-te a qualquer lugar.”<br />
Albert Einstein
História da <strong>Astronomia</strong><br />
A <strong>Astronomia</strong> é uma ciência natural que consiste no estudo dos corpos<br />
celestes, também denominados por astros (estrelas, planetas, luas, galáxias,<br />
etc.) e fenómenos que se originam fora da atmosfera do planeta Terra.<br />
Esta ciência surgiu na antiga Babilónia, há mais de 7.000 anos, quando<br />
os observadores do céu começaram a registar os movimentos do Sol, da Lua e<br />
das estrelas. Através destas observações, foi possível aprender uma grande<br />
quantidade de dados sobre o Universo, o que permitiu descobrir a relação entre<br />
os astros, o ano, as estações e consequentemente, desenhar os primeiros<br />
mapas celestes, calendários e relógios.<br />
Fig.1 - Os observadores do céu na antiga Babilónia foram os primeiros a registar de<br />
forma rigorosa todos os acontecimentos celestes que observavam.<br />
Os babilónios atribuíram significados e divindades residentes a cada<br />
planeta, com base na sua aparência. Além de observar os padrões variáveis<br />
presentes no céu, os observadores da Babilónia tentaram relacionar o que<br />
observavam com alguns factos na Terra, como por exemplo: terramotos e outras<br />
catástrofes naturais.<br />
A história da <strong>Astronomia</strong> refere que Hans Lippershey, um Muggle<br />
neerlandês, fabricante de lentes, construiu em 1608, o primeiro instrumento para<br />
a observação de objectos à distância: o telescópio. A notícia da construção<br />
espalhou-se rapidamente e chegou até ao astrónomo Galileu Galilei, que<br />
~ 2 ~
em 1609, apresentou várias versões do aparelho feitas por ele mesmo a partir,<br />
sendo considerado o primeiro homem a usar o telescópio para investigações<br />
astronómicas.<br />
Fig.2 - Uma das versões do<br />
telescópio de Galileu.<br />
Fig.3 - Galileu a utilizar o seu telescópio<br />
para observar o céu.<br />
Enquanto utilizava o instrumento óptico que tinha construído, Galileu<br />
descobriu diversos fenómenos celestes, entre os quais: as crateras, o<br />
relevo lunar, as fases de Vénus, os principais satélites de Júpiter e a natureza<br />
da Via Láctea. Desde então, todos os seres que sejam astrónomos ou tenham<br />
curiosidade, têm descoberto novos dados acerca do Universo e formuladas<br />
teorias acerca da origem desta, da sua constituição e evolução.<br />
Apesar do instrumento mais utilizado ter sido inventado por um Muggle,<br />
os centauros são a espécie do mundo mágico que mais entendem acerca de<br />
<strong>Astronomia</strong>.<br />
~ 3 ~
<strong>Astronomia</strong> vs. Astrologia<br />
Durante muito tempo (seguramente mais de 45 séculos) não houve<br />
distinção entre <strong>Astronomia</strong> e Astrologia. Os astrónomos, que muitas vezes<br />
faziam parte das cortes de reis e imperadores, além das suas observações dos<br />
movimentos dos planetas, tinham que fazer horóscopos, com previsões de bons<br />
ou maus presságios para o futuro ou mesmo o aconselhamento para a melhor<br />
data de uma celebração ou uma batalha.<br />
A Astrologia começou a divergir gradualmente no século XII e separou-se<br />
definitivamente de <strong>Astronomia</strong> no século XVIII. Os astrólogos (Astrologia)<br />
afirmam que o movimento e as posições de um conjunto de corpos celestes<br />
podem fornecer informação sobre a personalidade, as relações humanas ou<br />
representar eventos na Terra. Os astrónomos (<strong>Astronomia</strong>) estudam a origem<br />
do Universo, a sua evolução, composição, classificação e dinâmica de todos os<br />
corpos celestes.<br />
Actualmente, a <strong>Astronomia</strong> e a Astrologia são áreas independentes e não<br />
devem ser confundidas, apesar de terem um passado em comum. A confusão<br />
presente nas pessoas hoje em dia reside no facto de ambas serem relacionadas<br />
com as posições dos astros e usarem termos em comum.<br />
~ 4 ~
2<br />
MÉTODOS DE OBSERVAÇÃO<br />
“Eu não tenho a certeza de nada mas olhar para as estrelas faz-me<br />
sonhar.”<br />
Vincent Van Gogh
Introdução à Observação do Céu<br />
Antigamente, um dos grandes passatempos das pessoas era observar o<br />
céu. A observação do céu consiste em localizar e identificar corpos celestes, tais<br />
como: planetas, estrelas, cometas etc., através de diferentes métodos. O livro<br />
aborda 4 exemplos de métodos: 3 métodos utilizados por feiticeiros e muggles,<br />
e 1 método de observação que foi desenvolvido pelos centauros e é utilizado<br />
pelos centauros e feiticeiros.<br />
Independentemente do método, para a observação ser efectuada de<br />
modo eficaz, é necessário que seja realizada num local livre de obstáculos, de<br />
modo a poder movimentar, em segurança, o instrumento utilizado e<br />
preferencialmente com o céu límpido, pois a presença de nuvens pode atrapalhar<br />
uma boa observação nocturna.<br />
Métodos de observação I – Feiticeiros e Muggles<br />
Método 1: Observação a olho nu<br />
Este método é indicado a principiantes de <strong>Astronomia</strong>, apesar de requerer<br />
alguma prática na localização dos astros. O método consiste na observação<br />
directa, ou seja, a olho nu, o que corresponde a utilizar os próprios olhos. A<br />
localização dos astros é realizada com o auxílio de um mapa celeste, que<br />
consiste num mapa do céu nocturno. A posição dos astros depende do mês,<br />
hora e hemisfério do observador.<br />
Fig.4 – Exemplo de um mapa celeste real.<br />
~ 6 ~
O procedimento é o seguinte:<br />
1. Observar o céu atentamente, de modo a obter uma vista geral do céu;<br />
2. Encontrar um ponto de referência, como por exemplo uma constelação;<br />
3. Localizar o ponto de referência no mapa celeste;<br />
4. Analisar o mapa celeste, de modo a localizar os restantes astros, tendo<br />
em conta as direcções e distâncias entre os astros.<br />
Fig.5 – Mapa celeste representativo do mês de Janeiro, por volta das 12h, no mundo.<br />
~ 7 ~
Método 2: Binóculos<br />
Este método é indicado a principiantes avançados e consiste na observação<br />
indirecta, utilizando binóculos. Através deste método, é possível observar uma<br />
grande área do céu ou observar uma área mais detalhadamente, recorrendo à<br />
aproximação. Para localizar os astros, também é possível utilizar um mapa<br />
celeste, apesar de ser difícil conciliar o mapa com os binóculos. Em áreas mais<br />
detalhadas, o mapa perde a sua utilidade.<br />
A complexidade face ao método 1 é porque a utilização dos binóculos exige<br />
saber utilizar este instrumento, a área observada é menos ampla, o que dificulta<br />
a identificação dos astros e é necessário maior conhecimento dos astros.<br />
Fig.6 – Exemplo de binóculos.<br />
Método 3: Telescópio<br />
Este método é indicado a executantes competentes e consiste na observação<br />
indirecta, utilizando um telescópio. É o método de observação mais difícil dado<br />
que exige saber manusear um instrumento complexo, conhecimento avançado<br />
acerca dos corpos celestes e identificação dos mesmos.<br />
Fig.7 – Exemplo de um telescópio actual.<br />
~ 8 ~
O procedimento é o seguinte:<br />
1. Posicionar o telescópio no local desejado para a observação;<br />
Dropar o item telescópio num local à escolha.<br />
2. Realizar a montagem equatorial. A montagem equatorial permite apontar<br />
o telescópio para qualquer ponto do céu, sem mover a base;<br />
Escrever /montagem, até ter sucesso.<br />
3. Efectuar o foco inicial, sendo a Lua, o ponto de referência;<br />
Escrever /focoini, até ter sucesso.<br />
4. Rodar o botão de foco do telescópio, no sentido horário ou anti-horário;<br />
Se a zona do céu que se deseja observar, estiver mais longe do que o<br />
ponto de referência (inicialmente a lua), girar o botão de foco no sentido<br />
horário: /foco.<br />
ou<br />
Caso contrário, girar o botão de foco no sentido anti-horário: /focoanti.<br />
5. Observar a zona pretendida através do telescópio;<br />
Escrever /observar.<br />
6. (opcional) Verificar a órbita de um astro/objecto;<br />
Escrever /orbita.<br />
7. Para observar outra zona, é necessário repetir o passo 4 e 5. Atenção que<br />
o ponto de referência é actualizado para a zona anteriormente observada.<br />
Caso se deseje que a Lua seja novamente o ponto de referência, é<br />
necessário repetir a partir do passo 3.<br />
8. Terminar a sessão de observação do céu;<br />
Escrever /terminar.<br />
~ 9 ~
Métodos de observação II – Feiticeiros e Centauros<br />
Método 4: Método Centáurico<br />
O método centáurico foi desenvolvido pelos centauros mas uma comunidade de<br />
feiticeiros que vivia em harmonia com estas criaturas, teve acesso ao método e<br />
partilhou-o com a restante comunidade de feiticeiros.<br />
Este método consiste em queimar uma erva centáurica na fogueira e observar o<br />
céu, sendo necessário saber quais são as ervas centáuricas, quando é que cada<br />
erva se deve utilizar e o modo de a colocar na fogueira. A resposta a estas<br />
questões encontra-se na tabela abaixo:<br />
Erva Centáurica O que se deseja observar Modo de colocar<br />
Erva-da-Trindade<br />
Observação de estrelas,<br />
Colocar na fogueira, no<br />
(Amor-perfeito)<br />
excepto o Sol<br />
sentido Este/Leste para Oeste<br />
/ E<br />
Erva-Cidreira<br />
Observação de planetas e<br />
Colocar na fogueira, de acordo<br />
satélites naturais (luas)<br />
com o sentido do vento<br />
Arnica<br />
Observação de cometas e<br />
Colocar por cima na fogueira<br />
asteroides<br />
O procedimento é o seguinte:<br />
1. Acender uma fogueira, ao ar livre;<br />
Seleccionar a fogueira como target: clicar 2x sobre a fogueira e lançar<br />
o feitiço Incendio. É importante não deixar que a chama se apague!<br />
2. Colocar uma erva centáurica a arder na fogueira;<br />
Escolher a erva adequada e escrever: /addvento, /addeste, /addcima,<br />
de acordo com o modo de colocar a erva escolhida na fogueira.<br />
3. Aguardar até que o fumo suba;<br />
Escrever /fumo, até ter sucesso.<br />
4. Olhar directamente para o céu, sendo possível observar os astros com<br />
clareza.<br />
~ 10 ~
3<br />
ESTRUTURA DO SISTEMA SOLAR<br />
“O Universo é enorme. Se não existe vida fora da Terra, então o<br />
universo é um grande desperdício de espaço.”<br />
Carl Sagan
Introdução ao estudo do Sistema Solar<br />
Habitamos um pequeno planeta rochoso chamado Terra que, em conjunto<br />
com outros sete planetas (Mercúrio, Vénus, Marte, Júpiter, Saturno, Úrano e<br />
Neptuno), cinco planetas anões (Plutão, Éris, Ceres, Haumea e Makemake),<br />
dezenas de satélites (ou luas), milhares de asteroides e cometas, roda em torno<br />
de uma estrela, a que demos o nome de Sol, formando o nosso Sistema Solar.<br />
Planetas principais<br />
Um planeta é um objecto celeste que necessita de verificar 3 critérios: a sua<br />
órbita é em torno do Sol, possui uma forma aproximadamente esférica e tem a<br />
sua órbita desimpedida de outros objectos.<br />
Classificação de planetas<br />
Os planetas podem ser classificados em planetas terrestres (ou menores,<br />
telúricos) e planetas gasosos (ou gigantes).<br />
❖ Planetas Terrestres:<br />
Mercúrio, Vénus, Terra e Marte<br />
Características dos planetas Terrestres:<br />
Fig.8 – Os Planetas Terrestres.<br />
• Pequenas dimensões, com diâmetro aproximado ao da Terra;<br />
• Elevada densidade, constituídos maioritariamente por material rochoso;<br />
• Poucos satélites naturais ou até mesmo nenhum;<br />
• Movimento de rotação lento;<br />
• Parecem ter núcleo metálico;<br />
• Foram modificados pelo impacto que geraram crateras;<br />
• Atmosferas pouco extensas.<br />
~ 12 ~
Caso de Estudo: Vénus, o planeta mais próximo da Terra<br />
A olho nu:<br />
Ponto mais brilhante do céu, a seguir ao Sol<br />
e à Lua. Apenas visível pouco antes do nascer<br />
do Sol ou pouco tempo após o pôr do Sol<br />
Chamada de estrela da manhã ou estrela da tarde<br />
Fig.9 – O planeta Vénus.<br />
Doc.1 - Colonização de Vénus<br />
Alguns cientistas acreditam, que um dia poderá ser possível transformar<br />
Vénus numa outra Terra. O seu plano é deixar cair algumas plantas primitivas<br />
(algas) na atmosfera. Estas iriam devorar o dióxido de carbono e libertar<br />
oxigénio. Com o passar do tempo, a atmosfera ficaria mais fina, permitindo<br />
o escape do calor acumulado. A chuva começaria a cair no planeta, agora<br />
mais fresco. Após muitos séculos, os seres humanos poderiam lá aterrar e<br />
fundar uma colónia.<br />
Atlas Juvenil do Espaço, Uma Viagem de Descoberta para Jovens Astronautas<br />
Dimensão:<br />
Diâmetro de 12,104 km (um pouco mais pequeno que a Terra).<br />
Atmosfera:<br />
• Neblina;<br />
• Camada densa de nuvens de ácido sulfúrico, que reflectem a luz solar;<br />
• Vapores de dióxido de carbono.<br />
Temperatura à superfície: 480ºC ou mais.<br />
~ 13 ~
Estrutura:<br />
Os números correspondem à legenda da Fig.10.<br />
2<br />
• 2 Camadas:<br />
o Crosta 1<br />
o Manto 2<br />
• 1 Núcleo Rochoso 3<br />
1<br />
3<br />
Fig.10 – Estrutura de Vénus.<br />
❖ Planetas Gasosos:<br />
Júpiter, Saturno, Úrano e Neptuno<br />
Características dos planetas Gasosos:<br />
Fig.11 – Os Planetas Gasosos.<br />
• Grandes dimensões, com diâmetro muito superior ao da Terra;<br />
• Baixa densidade, constituídos maioritariamente por materiais gasosos;<br />
• Muitos satélites naturais;<br />
• Movimento de rotação rápido;<br />
• Possuem um pequeno núcleo.<br />
A olho nu:<br />
Caso de Estudo: Júpiter, o Rei dos Planetas<br />
Muito brilhante<br />
Ao telescópio:<br />
Atmosfera nebulosa<br />
que reflecte a luz solar<br />
• Pequeno disco<br />
• 4 Luas em linha:<br />
‣ Ganimedes<br />
‣ Calisto<br />
‣ Europa<br />
‣ Io<br />
Fig.12 – O planeta Júpiter.<br />
~ 14 ~
Doc.2 – Uma estrela falhada?<br />
Júpiter é realmente um planeta enorme. A única coisa maior do que<br />
Júpiter no Sistema Solar é o Sol. No princípio deste século, os astrónomos<br />
pensavam que Júpiter se comportava como um sol fraco e que irradiava luz<br />
própria. Sabemos agora que não é assim.<br />
Júpiter, contudo, é em alguns aspectos, mais como uma estrela do que<br />
como um planeta. É composto principalmente por hidrogénio. Tem um<br />
poderoso campo magnético e liberta calor, ondas de rádio e até raios X.<br />
Exactamente como uma estrela.<br />
Atlas Juvenil do Espaço, Uma Viagem de Descoberta para Jovens Astronautas<br />
Dimensão:<br />
Diâmetro de 139,822 km (o maior planeta do Sistema Solar).<br />
Atmosfera:<br />
• Existência de nuvens:<br />
o<br />
o<br />
o<br />
Nuvens de gelo de amónio;<br />
Nuvens de sulfato de amónio;<br />
Nuvens de água congelada.<br />
• Gás Hidrogénio<br />
Temperatura à superfície:<br />
-150ºC (média), Correntes de ar e ventos a 645 km/h.<br />
Outras características:<br />
• Faixas claras (zonas) e escuras (cinturões);<br />
• Este planeta encontra-se separado dos outros planetas pela cintura de<br />
asteróides e possui grande poder de atracção.<br />
Protege a Terra de asteróides<br />
~ 15 ~
Os astrónomos têm observado este<br />
grande centro de tempestades,<br />
chamado Grande Mancha Vermelha,<br />
desde há 300 anos. Tal como referido,<br />
esta mancha indica a presença de<br />
tempestades e ciclones.<br />
O seu tamanho e a sua cor variam.<br />
Actualmente, mede aproximadamente<br />
28.000 km de comprimento por 14.000<br />
km de largura.<br />
Fig.13 – Figura ilustrativa da Grande Mancha<br />
Vermelha.<br />
Estrutura:<br />
• 1 Camada de Hidrogénio e Hélio líquido 1<br />
• 1 Camada de Hidrogénio metálico líquido 2<br />
• 1 Núcleo rochoso no centro 3<br />
1<br />
2<br />
Fig.14 – Estrutura de Júpiter.<br />
3<br />
Pequenos Corpos do Sistema Solar<br />
Os pequenos corpos são todos os objectos que não se enquadram nas<br />
categorias Planeta, Planeta Anão e Satélites de planetas. O motivo pode ser por<br />
não se encontrar em órbita em torno do Sol ou não possuir uma forma<br />
aproximadamente esférica.<br />
~ 16 ~
Asteróides<br />
Os pequenos planetas rochosos interiores, de Mercúrio a Marte, ficam bastante<br />
próximos. De Marte a Júpiter há um grande espaço, onde poderíamos esperar<br />
encontrar outro planeta mas em vez disso, encontramos um grande número de<br />
corpos muito mais pequenos: os asteróides ou planetas menores.<br />
Constituição: São corpos rochosos e metálicos.<br />
Forma: Irregular. Cerca de 220 asteróides têm dimensões superiores a 100 km.<br />
Órbita: Definida ao redor do Sol.<br />
Classificação de acordo a sua órbita:<br />
• Os Asteróides que pertencem à Cintura de Asteróides, que se encontra<br />
entre as órbitas de Marte e Júpiter;<br />
• Os Asteróides Próximos da Terra, que se localizam próximo da Terra e<br />
cujas órbitas são muito mais elípticas. Podem potencialmente, entrar em<br />
colisão com a Terra;<br />
• Os Asteróides Troianos que se movimentam ao longo da órbita de Júpiter;<br />
• Os Asteróides Centauros que orbitam na zona externa do Sistema Solar.<br />
Fig. 15 – Exemplos de Asteróides, com a indicação dos seus nomes e dimensões.<br />
~ 17 ~
Cometas<br />
Na antiguidade, eram interpretados como um prenúncio de desgraça dado o<br />
facto de aparecerem inesperadamente, sem qualquer explicação. Alguns<br />
cometas regressam em intervales de tempo regulares.<br />
Constituição: Água, gases congelados e poeiras rochosas.<br />
Forma: Esferoidal, com diâmetro compreendido entre 1 km e 10 km.<br />
Estrutura: Sempre que a sua órbita se aproxima do Sol: um núcleo brilhante,<br />
uma cabeleira e uma cauda, de cor branca, com comprimento de alguns milhões<br />
de quilómetros, resultado da evaporação provocada pelo calor do Sol.<br />
Órbita: Giram à volta do Sol, com órbitas muito excêntricas.<br />
Origem: Cintura de Kuiper, zona situada para além das órbitas de Neptuno e<br />
Plutão, ou na Nuvem de Cometas de Oort, para além da Cintura de Kuiper.<br />
Fig. 16 – Figura ilustrativa da estrutura de um cometa.<br />
Meteoróides<br />
São pequenos pedaços de rocha que vagueiam pelo espaço, podendo atingir a<br />
Terra.<br />
Constituição: Depende da sua origem.<br />
Forma: Partículas de variadas dimensões, essencialmente pequenas.<br />
Origem: Colisão entre asteróides ou desagregação de cometas.<br />
~ 18 ~
Caso de estudo: Processo de entrada na atmosfera terrestre<br />
Doc.3 – Bombardeando a Terra<br />
Todos os dias, milhões de minúsculos pedaços rochosos atingem a Terra,<br />
vindos do Espaço. Os mais pequenos ardem na atmosfera, a 100 km ou mais<br />
do solo. São demasiado pequenos para serem vistos no céu nocturno.<br />
Aqueles que vemos como meteoros (mais ou menos do tamanho de um grão<br />
de areia) ardem a cerca de 80 km de altura. Os pedaços maiores sobrevivem<br />
e atingem o solo como meteoritos. Alguns são rochosos, outros são<br />
metálicos, feitos de ferro e níquel.<br />
Atlas Juvenil do Espaço, Uma Viagem de Descoberta para Jovens Astronautas<br />
Entrada de Meteoróides<br />
na Atmosfera Terrestre<br />
Resiste ao atrito<br />
Não resiste ao atrito,<br />
Existência de fricção<br />
Vaporização parcial<br />
Aquecimento<br />
Transformam-se em<br />
meteoritos<br />
Incendeia-se, tornase<br />
incandescente<br />
Colisão com a<br />
superfície terrestre<br />
Deixa um rasto<br />
luminoso chamado<br />
meteoro ou estrela<br />
cadente<br />
Depressão saliente<br />
Cratera<br />
~ 19 ~
AGRADECIMENTOS<br />
Gostaria de agradecer a todos os alunos que já lecionei no passado pois o entusiasmo<br />
e motivação que estes tinham pelas minhas aulas de <strong>Astronomia</strong> na Real Hogwarts,<br />
fizeram com que eu continuasse motivada e tivesse interesse em melhorar sempre o<br />
meu conteúdo, tornando-me uma professora melhor.<br />
Espero por ti no próximo ano!