Lua – Suas Fases e Faces


                                                                                                                                                                                                                                                                                                     Norma Teresinha Oliveira Reis
                                                       M.Sc. em Administração Espacial, Técnica em Assuntos Educacionais do MEC
 

Eram os deuses astronautas?’ Se eles tivessem sido, com certeza teriam visitado a Lua. Eterna inspiração de poetas, escritores, namorados e futuros astrônomos e astronautas, com seu brilho noturno fulgural, a Lua vem ao longo dos séculos ajudando a construir a história humana. Você já imaginou a vida na Terra sem sua companhia? Difícil, pois ela ilumina nossas noites, na maior parte dos dias do mês. Ela ajudou a marcar o tempo nos calendários e influencia fenômenos importantes na Terra, como as marés. Um dos maiores sonhos exploratórios da humanidade foi pisar na superfície da Lua. Apesar de termos já realizado essa façanha, muito ainda há a ser explorado e a Lua poderá ser futuramente revisitada por seres humanos, não apenas para mostrar ousadia e tecnologia, mas para fins práticos – tais como expandir nosso território e extrair combustível para futuras viagens a destinos mais distantes, como Marte.

Comparado a outros corpos celestes, o Sol e a Lua são os astros mais brilhantes avistados de nosso planeta. Os principais atores em nosso teatro celestial! O Sol e a Lua têm sido também associados com religião e mitologia e, por vezes, considerados deuses com influência sobre o destino de sociedades e indivíduos. Assim como o Sol reina no céu diurno, a Lua é a rainha da noite. Bola inerte de silicatos e basaltos, a Lua foi observada pela primeira vez por meio de um telescópio por Galileu, que estudou sua topologia compreendendo sombras, crateras e montanhas, bem como regiões escuras chamadas “maria”. Galileu publicou suas ilustrações da Lua no livro Sidereus Nuncius (“O Mensageiro das Estrelas”), em 1610.

Fig. 1 - Desenhos da Lua. Galileu elaborou os primeiros esboços das paisagens da Lua, com base em suas observações. Fonte: Domínio Público.

A Lua se encontra a uma distância de 400.000 km da Terra, e uma teoria bem aceita para sua formação sugere que o satélite se formou a partir da colisão de um planeta com a Terra há 4.5 bilhões de anos, quando nosso planeta ainda estava em formação. A Lua é um satélite de consideravelmente grande massa em relação ao planeta que orbita. Por isso, muitos cientistas chamam de sistema Terra-Lua nosso planeta e seu satélite natural. É uma tremenda coincidência o fato de que a Lua quando vista da Terra parece ter o mesmo tamanho do Sol, apesar de ser muito menor e estar bem mais próxima de nosso planeta. A Lua orbita a Terra de forma síncrona, em 27.32 dias. Isso significa que o tempo que a Lua leva para completar um giro ao redor de si mesma (rotação) coincide com o tempo que ela leva para orbitar a Terra (translação). Por isso, sempre vemos a mesma face da Lua.

Do ponto de vista científico, a observação da Lua e do Sol abriu portas a importantes descobertas. Na Idade Antiga, os eclipses lunares foram uma prova da esfericidade da Terra. Eles constituíram elementos fundamentais aos debates de Pitágoras, Aristóteles e outros filósofos gregos. Assim, se temos um eclipse lunar ocasionado pela sombra da Terra projetada sobre a superfície de nosso satélite, a forma daquela sombra deve representar o formato do planeta. Aristarco (310–230 AC) utilizou eclipses para estimar os tamanhos relativos da Terra e da Lua pela curvatura do disco lunar e pela curvatura da sombra da Terra nele projetada, estando o Sol, a Terra e a Lua alinhados nessa sequência. Ele também estimou a distância da Terra a Lua e ao Sol, bem como o tamanho do último. Ele demonstrou ainda que o Sol se encontrava mais distante que a Lua e era maior que a Terra.

As fases da Lua foram desde muito cedo na história utilizadas para marcar o tempo. O calendário lunar apareceu entre os povos de vida nômade ou pastoril, sendo os babilônios na Antiguidade os primeiros a utilizá-lo. Os hebreus, gregos e romanos também dele se serviram. O calendário muçulmano é o único totalmente lunar ainda utilizado. Durante um mês, a Lua orbita a Terra uma vez. Se pudéssemos olhar por cima da Terra e da Lua, em uma viagem pelo sistema solar, veríamos que a Lua tem um lado voltado para o Sol que fica sempre iluminado. Mas como estamos na Terra e não podemos olhar por cima dos planetas do sistema solar, vemos que o lado da Lua iluminado pelo Sol nem sempre está voltado para a Terra. Na medida em que a Lua circula a Terra, a quantidade do lado iluminado aumenta ou diminui. As fases da Lua, ou o formato que sua parte iluminada assume que vemos na Terra, resulta da combinação de dois fatores – qual parte da Lua está iluminada pelo Sol, e visível na Terra. Durante seu movimento, a Lua passa entre a Terra e o Sol. A Lua Nova ocorre quando a Lua se encontra eclipsada e vemos somente uma fraca corona ao redor de sua face escura. Dizemos que nessa fase a Lua está em conjunção com o Sol. A Lua Nova nasce às 6h da manhã e se põe por volta das 18h. Cerca de 7,5 dias depois, o próximo estágio é a Quarto Crescente, que vista no hemisfério sul lembra a letra “C”, e que vai aumentando em tamanho a cada dia. Nessa fase, a Lua nasce por volta do meio-dia e se põe à meia-noite. A próxima fase é a Lua Cheia, quando a Lua se encontra em oposição ao Sol. Ela é visível por toda a noite, nascendo por volta das 18h e se pondo às 6h da manhã. Depois, a Lua vai diminuindo e assume uma nova quadratura, a Quarto Minguante, que no hemisfério sul do planeta lembra uma letra “D”. Ela nasce à meia-noite e se põe ao meio-dia. O ciclo lunar completo dura aproximadamente 29,5 dias e se chama mês sinódico. Importante notar que cada dia é uma fase diferente da Lua, e não somente o momento em que ela assume uma das quatro principais fases.

Fig. 2 - Fases da Lua. Vista de um ponto acima do sistema solar, uma face da Lua encontra-se sempre igualmente iluminada. Entretanto, para quem olha a partir da superfície da Terra, nem sempre esse lado se encontra todo iluminado. Daí as fases da Lua. Fonte: http://nautilus.fis.uc.pt/astro/hu/viag/lua.html

Em algumas poucas ocasiões, duas ou três vezes ao ano, a Terra se encontra alinhada com o plano orbital da Lua e ocorre um eclipse lunar, quando a sombra da Terra, ou umbra, passa sobre a Lua quando ela se encontra diretamente atrás da Terra. Os eclipses lunares sempre ocorrem na Lua Nova. A Lua eclipsada geralmente aparece com uma coloração avermelhada, considerada um sinal de mau presságio por muitos povos antigos. Foi durante um eclipse lunar em 1453 de nossa era, que Constantinopla foi derrubada pelo exército Otomano. Constantinopla adotara a Lua crescente como seu símbolo. Tal símbolo era exibido na bandeira da cidade mesmo antes do nascimento de Cristo. A visão da Lua em cor de sangue deve ter sido interpretada como um sinal de destruição iminente. Esqueceu-se acidentalmente um portão aberto, que os inimigos utilizaram para penetrar na cidade. Na medida em que eles atravessaram as muralhas, a luta tornou-se um tumulto e a defesa de Constantinopla colapsou. O terrível saque de Constantinopla que se seguiu durou três dias e foi um grande choque para a civilização ocidental.

A Lua é o único objeto celeste além da Terra no qual seres humanos caminharam: 12 astronautas das missões Apollo, dos Estados Unidos, de 1969 a 1972. A primeira sonda a chegar à Lua foi a soviética Luna 2, que impactou a superfície da Lua a 14 de setembro de 1959, dez anos antes da chegada dos primeiros seres humanos. Recentemente, a Sonda de Reconhecimento Lunar da NASA, registrou evidências de água. Em algumas civilizações, como a islâmica e hindu a Lua ainda é considerada um ícone de espiritualidade e festivais importantes são realizados de acordo com o calendário lunar.

Para observar a superfície da Lua é muito simples: use um telescópio, uma luneta ou simplesmente um binóculo. O Google Earth pode ser facilmente instalado em qualquer computador e possui instrumentos para exploração da superfície da Lua e de Marte. O uso daquele software pode facilitar o trabalho dos alunos na seleção de pontos a serem observados na superfície da Lua. Quer ainda mais para você e seus alunos? A NASA possui um recente projeto internacional, no qual alunos poderão tirar fotos da Lua a partir de câmera instalada em sonda orbitando a Lua. Saiba mais: http://educacaoespacial.files.wordpress.com/2011/07/moonkam.pdf As sondas GRAIL foram lançadas em 2011, para colocar em órbita da Lua duas sondas espaciais gêmeas chamados GRAIL-A e GRAIL-B, com o intuito de fornecer dados em profundidade e detalhes para que cientistas analisem para melhor entender as características do campo gravitacional da Lua, sua estrutura e história. A missão responderá perguntas importantes sobre a estrutura interna da Lua e propiciará aos cientistas um melhor entendimento de como o sistema solar se formou. Também a bordo daquela nave se encontra uma câmera para que alunos obtenham imagens e vídeos da superfície da Lua.

Fig. 3 - Sondas gêmeas GRAIL. As sondas foram enviadas à Lua para estudar a estrutura interna da Lua e seu campo gravitacional. Fonte: NASA

Existem projetos de turismo espacial que planejam a construção de hotéis na Lua, bem como a oferta de voos para observar a superfície da Lua de perto. Por exemplo, a empresa de hotelaria britânica Premier Inn já tem planos concretos para construir um hotel na Lua nas próximas décadas. Alguns desafios para um hotel na Lua é a proteção das instalações contra a radiação, temperaturas extremas (-180 C a 130 C), e o ar que teria que ser trazido da Terra. Empresas como a Space Adventures e a Virgin Galactic também possuem planos como esses. Dentre as alternativas de turismo espacial mais “baratas” e atualmente disponíveis para quem pode pagar e se dispõe a fazer exames médicos, psicológicos e um treinamento que dura cerca de uma semana, encontram-se voos suborbitais – ofertam alguns minutos em microgravidade – o preço da aventura varia de 100 a 200 mil dólares.

Há diversos assuntos interessantes que o professor pode abordar com seus alunos ao explorar o tema Lua, tais como recentes descobertas de presença de água. Após estudar rochas trazidas por astronautas da missão Apollo, nas décadas de 60 e 70, os cientistas concluíram que a superfície do satélite era seca. Posteriormente, algumas sondas lunares encontraram evidências da presença de água. Recentemente, pesquisadores da NASA lançaram uma sonda que impactou uma cratera no polo sul da Lua e detectou cerca de 25 galões de água na forma de gelo e vapor. A detecção de uma quantidade significativa de água na Lua não é uma grande novidade. A descoberta indica que seria mais prático para seres humanos construírem uma base lunar auto sustentável e ainda utilizar a Lua como uma plataforma de lançamento com gravidade reduzida para missões para outros planetas. A água pode ter sido levada a Lua por cometas e asteroides. As crateras da Lua permanentemente encobertas pela sombra no polo Sul da Lua são alguns dos locais mais frios do sistema solar, de modo que qualquer água depositada ali permaneceria na forma de gelo.

Um fenômeno lunar interessante, para finalizar. Em certas ocasiões e localidades, quando o Sol está baixo e a atmosfera alta está cheia de cristais de gelo, um halo aparece ao redor da Lua, à esquerda e à direita, em um arco de 22 graus ou mais. Trata-se de um fenômenos atmosférico conhecido como “moondog”, nome científico paraselene, significando “ao lado da Lua”. Os cristais de gelo que refletem e refratam luz devem estar todos alinhados na mesma direção por correntes de vento, de modo que esse fenômeno raro pode ser observado apenas algumas vezes a cada ano, quando as condições da alta atmosfera estão perfeitas.

Fig. 4 - Fenômeno "moondog". Quando a luz da lua passa por nuvens de gelo, o resultado é um par de "moondogs". Fonte: Space.com


Referências

Watson, J., Kerrigan, M. The Sky Handbook. San Diego CA, Thunder Bay Press, 2009.
Damon, T.D. Introduction to Space. The Science of Spaceflight. 3rd edition. Malabar FL, Krieger Publishing Company, 2001.
Bhandari, N. The Mysterious Moon & India’s Chandrayaan Mission. Bangalore, Vigyan Prasar, 2009.
Reis, N.T.O. Eclipses ao Longo dos Séculos, http://portaldoprofessor.mec.gov.br/storage/materiais/0000014522.pdf
Starchild NASA, http://starchild.gsfc.nasa.gov/docs/StarChild/StarChild.html
Colégio Web, http://www.colegioweb.com.br/
Astronomia e Astrofísica, http://astro.if.ufrgs.br/
 
 Confira agora o episódio Fases da Lua, do ABC da Astronomia da Tv Escola!
 


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2 Responses to Lua – Suas Fases e Faces

  1. Fernando Sá disse:

    Sempre me perguntei de onde viemos, por que estamos aqui. Tais perguntas seguem a frase de Galileu. Continuo me perguntando se realmente o Big Bang existiu e, por isso, se realmente existiu, digo que somos poeira dele. Digo isso porque tenho uma paixão grande por astronomia e assisto ao ABC da Astronomia do primeiro ao último episódio e, como eu esperava, a série tirou algumas dúvdas minhas e aumentou o meu gosto por astronomia.

    • Norma Reis disse:

      Oi Fernando, ficamos felizes que a série esteja ajudando a ampliar seus horizontes de conhecimentos espaciais! Sim, o fascinante da pesquisa espacial é a incerteza, o mistério sobre muitos temas que dizem respeito a nossas origens, a nosso destino e à intrigante questão da possível existência de vida inteligente no Universo, além da nossa. Continue nos visitando e compartilhando seus conhecimentos, experiências, e perguntas!

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