O CU - EuroVO for educationvo-for- Figura 3: Removendo a atmosfera. Figura 4: Adicionando pontos cardeais. Estas operaes iro manter o cu escuro, desta forma, o Sol no ir impedir-nos

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    O CU

    G. Iafrate(a), M. Ramella(a) and V. Bologna(b) (a)

    INAF - Astronomical Observatory of Trieste (b)

    Istituto Comprensivo S. Giovanni Sc. Sec. di primo grado M. Codermatz" Trieste Translation by Antonio Amadeu

    1 Introduo A Terra gira ao redor do seu eixo polar e orbita ao redor do Sol: O cu acima de ns (a esfera celeste) est em constante movimento aparente. O software Stellarium a ferramenta perfeita para demonstrar os movimentos do cu, o uso das coordenadas e para ilustrar as constelaes. 2 O Stellarium O Stellarium um software gratuito que transforma o computador da sua casa em um planetrio. Ele calcula a posio do Sol e da Lua, dos planetas e estrelas e mostra o cu como ele deveria ser visto de qualquer lugar da Terra e em qualquer poca. O Stellarium pode tambm mostrar as constelaes e simular fenmenos astronmicos como uma chuva de meteoros e eclipses solares ou lunares. O Stellarium pode ser utilizado como uma ferramenta educacional para crianas e adolescentes de todas as idades, pode ser uma ajuda para observaes de astrnomos amadores que desejam planejar a sua observao noite, ou simplesmente explorar o cu ( divertido!). O Stellarium mostra um cu realstico, muito prximo ao que voc ir ver a olho nu, com um binculo ou telescpio. O Stellarium lhe fornece dados astronmicos (coordenadas, magnitude, distncia, etc.) da maioria dos objetos celestes visualizados na tela. Voc pode fazer o download gratuitamente do Stellarium atravs de um link do nosso site: http://wwwas.oats.inaf.it/aidawp5/eng_download.html?fsize=medium ou do site oficial: http://www.stellarium.org. 3 A esfera celeste A esfera celeste um conceito que nos ajuda a pensar sobre as posies dos objetos no cu. Olhando para o cu, voc pode imaginar que um gigantesco domo ou a metade superior de uma esfera, e que as estrelas so pontos de luz nesta esfera: Ns chamamos esta visualizao imaginria de esfera celeste. A esfera celeste parece rotacionar, em particular, as estrelas parecem que giram em torno de um ponto esttico no perodo de um dia. O movimento aparente da esfera celeste uma iluso, criada pela revoluo da

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    Terra em torno do Sol e a rotao da mesma em torno do seu prprio eixo (eixo polar). A rotao responsvel pela sequncia que alterna o dia e a noite. A direo de rotao do eixo fixa, aponta para a estrela polar (polaris) no hemisfrio norte. No existe ligao entre a Terra e a estrela do Norte (polaris), o fato de o eixo terrestre apontar para a estrela do Norte casual. Na realidade, a posio da estrela do Norte no cu est muito prxima ao plo Norte celeste, mas eles no se alinham precisamente. As estrelas prximas estrela do Norte esto visveis durante toda a noite e so chamadas de constelaes circumpolares. As outras estrelas em vez disso, ficam aparecendo e sumindo devido rotao da Terra. A revoluo da Terra ao redor do Sol tambm responsvel pela mudana na poro da esfera celeste que ns vemos ao decorrer do ano. Por esta razo, algumas constelaes podem no ser visveis durante boa parte do ano ou o ano inteiro, dependendo da posio do observador. 3.1 Exemplo sobre rotao das estrelas e posio do observador na Terra a) Abra o Stellarium. Aproximando o mouse do lado esquerdo perto da parte de baixo da tela, aparecem algumas opes. Clique em Janela de localizao (ou aperte a tecla F6)(Fig.1).

    Figura 1: Janela de localizao no Stellarium.

    Ajuste a sua localizao para que seja algum lugar nas latitudes mdias do Norte. Europa Central um local ideal para esta demonstrao, clique com o mouse no pequeno mapa-mundi que aparece nesta janela, na regio da Europa Central e em seguida no X no canto superior esquerdo para fechar a janela de localizao (Fig.2).

    Figura 2: Selecionando a localizao da Europa Central.

    b) V em Janela de opes do cu e visualizao (ou aperte a tecla F4). Na aba Cu, desmarque a opo: Exibir a atmosfera (Fig.3). Na aba Marcaes, verifique se a opo de Pontos Cardeais est marcada, se no estiver, marque-a (Fig.4).

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    Figura 3: Removendo a atmosfera. Figura 4: Adicionando pontos cardeais.

    Estas operaes iro manter o cu escuro, desta forma, o Sol no ir impedir-nos de assistir a movimentao das estrelas quando elas estiverem acima do horizonte. c) Clique com o mouse em qualquer ponto no horizonte e arraste at encontrar a marcao no cu, perto do horizonte, do ponto Cardeal Norte (N) (Fig.5).

    Figura 5: Movendo para o ponto cardeal Norte. d) Ajuste o zoom para uma viso de aproximadamente 90 graus (aumente ou diminua o campo de viso com a roda do mouse ou utilizando as teclas PgUp/PgDown) (Fig.6).

    Figura 6: Ajustando o campo de viso. e) Agora aumente a passagem do tempo, passe o mouse na parte de baixo e um pouco esquerda da tela para aparecer o outro menu que mostra vrias outras opes, entre elas, alguns controles que fazem o tempo retroceder (>). Tambm possvel acionar estes comandos atravs das teclas: retroceder (j), avanar normalmente (k) ou pausar (k) ou ainda avanar o tempo mais rapidamente (l). Para retornar ao dia e hora atuais, pressione a tecla (8). Isto posto, agora aumente a taxa de passagem do tempo ou pressionando a opo (>>) do menu abaixo da tela, ou pressionando a seguinte combinao de teclas: k, l, l, l, l. Esta operao dever aumentar a passagem do tempo para uma velocidade que permitir observar as estrelas ao redor de um ponto no cu com uma taxa de 10

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    segundos por volta. Observando o relgio do Stellarium, note que em 10 segundos de visualizao de estrelas no Stellarium, o relgio do mesmo mostra a passagem de um dia, devido acelerao do tempo que foi acionada. O ponto ao redor de onde as estrelas parecem se mover, o Plo Norte celeste (Fig.7).

    Figura 7: Alterando a velocidade de passagem do tempo no Stellarium. A localizao do observador na superfcie da Terra, afeta o movimento aparente das estrelas. Para um observador que est no Plo Norte da Terra, todas as estrelas parecem rotacionar ao redor do Znite. Tecnicamente, o Znite a interseco da vertical do observador com a esfera celeste. Na prtica, este o ponto bem acima da cabea do observador. Conforme o observador se move para o Sul em direo ao equador, a localizao aparente do Plo Norte celeste se move para baixo na direo do horizonte. No equador da Terra, o Plo Norte celeste aparece estar praticamente na linha do horizonte que aponta para o Norte. Similarmente, observadores no hemisfrio Sul, veem o polo Sul celeste no Znite quando eles esto no Plo Sul, e na linha do horizonte Sul quando eles esto no equador. No Stellarium, selecione uma velocidade mais rpida ainda (pressione a tecla (l) uma ou duas vezes) (Fig.7). Abra a Janela de localizao. Selecione a sua localizao no mapa-mundi para o Plo Norte (Fig.1). Observe como as estrelas rotacionam em volta de um ponto bem acima da tela. As estrelas movem-se em crculos paralelos ao horizonte e no fazem o nascente e o poente. f) Abra novamente a Janela de localizao e posicione a sua localizao um pouco mais ao Sul: Observe que a posio das estrelas pula, e o centro de rotao se move um pouco mais para baixo da tela. Agora selecione na Janela de localizao um local ao equador. Voc ver que o centro de rotao moveu-se para o horizonte e as estrelas nascem e se pe perpendicular ao mesmo. 4 As coordenadas celestes Os objetos celestes observados a olho nu aparecem fixos na esfera celeste. Ns precisamos apenas de duas coordenadas (ou ngulos) para especificar a posio de uma estrela. Isto anlogo aos dois ngulos (latitude e longitude) que caracterizam um ponto na Terra. A projeo do equador terrestre na esfera celeste chamada de equador celeste, enquanto que a projeo dos plos chamada de Plo Norte celeste e Plo Sul celeste. O ponto na perpendicular ao observador (exatamente acima da cabea do observador) chamado Znite. Os dois sistemas de coordenadas mais comuns so o Sistema equatorial e o Sistema horizontal (Fig.8).

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    No Sistema equatorial, uma estrela localizada pela ascenso reta e declinao. A ascenso reta a distncia angular da estrela desde um ponto peculiar do equador celeste chamado ponto y. O ponto y a interseco do equador celeste com a eclptica (o caminho dos planetas e do Sol no cu, isto , a projeo do plano do sistema solar). A declinao medida desde o equador celeste at a posio da estrela. No Sistema de coordenadas horizontal, a estrela localizada pelo azimute, a distncia angular desde o ponto cardeal Norte(1), e a altitude, a altura do ponto acima do horizonte local.

    Fig. 8: O Sistema de coordenadas equatorial e horizontal.

    Do ponto de vista do observador, o sistema mais natural o sistema horizontal. Este sistema, entretanto, dependente do tempo e da posio: As coordenadas de uma mesma estrela em um mesmo tempo so diferentes para diferentes observadores. Por esta razo, as coordenadas horizontais no podem ser usadas, pelo menos, nos catlogos de estrelas. Diferentemente das coordenadas horizontais, as coordenadas equatoriais de uma estrela no mudam se o observador muda de latitude, e no muda ao decorrer do dia devido rotao da Terra. As coordenadas equatoriais so frequentemente usadas em catlogos de estrelas. 4.1 Exemplo sobre coordenadas celestes O Stellarium pode mostrar as coordenadas equatoriais e horizontais. Para ver a esfera celeste, clique no menu abaixo da tela no cone de Grade Equatorial (ou pressione a tecla (e)) (Fig.9).

    Figura 9: Adicionando as grades de coordenadas equatoriais.

    1 O azimute a distncia angular desde o ponto do meridiano, esta a linha que liga o Norte local e o ponto

    cardeal Sul passando atravs do Znite.

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    Verifique as linhas equatoriais desenhadas no cu do Stellarium. O equador celeste a interseco do plano do equador celeste com a esfera celeste