Você tem imaginação?

Vamos dar uma espiada no nosso Sistema Solar!

 

            Desde o dia 20 de janeiro, estamos vivendo um evento astronômico bastante interessante: o alinhamento aparente de todos os cinco planetas visíveis a olho nu! Os interessados terão a oportunidade para observá-los com facilidade até pelo menos o dia 20 de fevereiro, sendo a madrugada do dia 6 de fevereiro a melhor para a observação deste fenômeno.

            Mas, afinal, o que é esse “alinhamento” planetário? Se Mercúrio e Vênus possuem órbitas internas à órbita da Terra com relação ao Sol, e Marte, Júpiter e Saturno, externas, como podemos vê-los “juntos” no céu? Como é possível ver tantos planetas na mesma direção? E onde estão Urano e Netuno? O sistema Solar não fica “desbalanceado”? Xi!...

            Para responder essas questões, precisamos de um pouco de imaginação e, com o auxílio de aplicativos de simulação, tudo ficará mais fácil. Foram utilizados, neste texto, o Solar System Scope™, que pode ser acessado pelo link: http://www.solarsystemscope.com/, e o Stellariumque pode ser baixado pelo link http://www.stellarium.org/pt/. Ambos são gratuitos e possuem tradução para o português.

            Voltando às nossas questões, se Mercúrio e Vênus estão internos à órbita terrestre e Marte Júpiter e Saturno externas, como podemos visualizá-los juntos? Veja as figuras a seguir. Elas estão fora de escala,ou seja, os planetas tiveram seus tamanhos aumentados e suas órbitas foram reduzidas para melhor visualização.

 

Figura 1 - Imagem obtida a partir do site Solar System Scope simulando a configuração planetária às 06 h do dia 6 de fevereiro de 2016. Atenção: esta imagem está fora de escala para melhor visualização e compreensão. As linhas tracejadas indicam a porção do céu contendo os cinco planetas como vistos da Terra.

 

 

 

           

            Você consegue acompanhar com sua imaginação o que está acontecendo na Terra  para conseguirmos visualizar os planetas? Vamos observar mais imagens, também fora de escala para termos uma visão de onde estamos, de outro ponto de vista.

 

Figuras 2 e 3 - Destaque para o hemisfério sul [de onde?]. Imagem obtida a partir do site Solar System Scope simulando a posição planetária nos dia 6 de fevereiro de 2016 entre as 5 h e 6 h. Imagem fora de escala para maior destaque.

 

 

 

            Se estas imagens estivessem em escala, veríamos algo como a Figura 4, abaixo. Repare que, agora,  as bolinhas brancas não representam os tamanhos dos planetas e sim suas posições! Os planetas ficam tão minúsculos nesta escala que nem mesmo Júpiter, o maior planeta do Sistema Solar apareceria! Repare no tamanho do Sol nesta escala. É interessante acessar o Solar System Scopee visualizar o sistema planetário de vários ângulos para compreender melhor questões como planos orbitais dos planetas. Brinque bastante com o programa!

 

 

Figura 4 -. Imagem obtida a partir do site Solar System Scope simulando a posição média dos planetas no dia 6 de fevereiro de 2016. Repare que na escala próxima à real, o Sol não passa de um pontinho amarelado no centro do Sistema Solar.

 

            Você percebeu que, Mercúrio é o planeta mais próximo do Sol? Isto faz com que ele seja muito difícil de ser observado, pois quando ele surgir no horizonte, logo o Sol estará nascendo. Acompanhe a sequência de imagens abaixo para entender melhor:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Figura 5 - Simulação no Stellarium™ para o céu do dia 06 de fevereiro de 2016 às 4:00 h.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Figura 6 - Simulação no Stellarium™ para o céu do dia 06 de fevereiro de 2016 às 5:00 h. Repare que Mercúrio começa a surgir no horizonte, bem abaixo de Vênus e do lado da Lua (que neste dia estará Minguante!)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Figura 7 - Simulação no Stellarium™ para o céu do dia 06 de fevereiro de 2016 às 6:00 h. Mercúrio atingirá sua altura máxima acima do horizonte neste dia! Repare que o céu já começa a clarear por causa do espalhamento da luz do Sol antes mesmo dele surgir à leste.

 

            Cada planeta tem um período para completar sua volta em torno do Sol - um “ano”. Mercúrio possui uma órbita de aproximadamente 58 dias terrestres, Vênus, aproximadamente 224 dias terrestres, Marte, aproximadamente 1,88 anos terrestres, Júpiter, aproximadamente 11,86 anos terrestres e Saturno de 29,4577 anos terrestres[1]. Para que todos estejam em posição propícia para serem visualizados ao mesmo tempo na esfera celeste, são necessários anos! Por isso esse tipo de alinhamento de cinco planetas é tão raro! A última vez que todos os cinco planetas puderam ser visto juntos antes de 2016, foi em 2002 [2] no crepúsculo. O LNA realizou evento para todo público em sua sede em Itajubá, com observação do céu noturno com telescópio, vídeos e mini palestras.

            E agora chegamos a outra questão: onde é que estão Netuno e Urano? Seria possível todos os planetas estarem juntos do mesmo lado do Sol ao mesmo tempo? A resposta é “não”!    

 

Respondendo em poucas palavras e como você já deve ter percebido, eles estão “do outro” lado do Sol em relação à nós! Para compreender melhor esse fenômeno, vamos imaginar uma bandeja. No centro dela, há uma jarra bastante pesada e distribuídos em volta da jarra temos alguns copos, distribuídos de forma que a bandeja não desequilibre e tudo caia no chão. Para isso, é preciso compensar o peso dos copos de uma lado e de outro da jarra. Até aqui, tudo bem. Mas o Sistema Solar não é uma bandeja tão simples porque os objetos estão girando em torno de si mesmos e em volta do Sol. 

 

Cada vez que os planetas se aproximam uns dos outros, a força de atração gravitacional entre eles faz com os de menor massa alterem suas órbitas mais que os mais massivos. Além disso, nessas aproximações, um pouco da energia de rotação (“momento angular” na linguagem dos físicos) de um passa para o outro, mesmo sem que eles se choquem ou mesmo se toquem. Isto faz com que o movimento dos corpos no Sistema Solar seja complexo, como se uma rede de pescador invisível permeasse o espaço, ligando tudo e todos, incluindo o Sol.

 


Os planetas interagem gravitacionalmente trocando momento uns com os outros! Já reparou que a Urano possui uma forma muito “esquisita” de rotacionar? Observe as figuras a seguir. A rotação de Urano é a direção em que seus anéis estão. [3]

Figura 8 - Imagem obtida a partir do site Solar System Scope simulando a posição planetária média no dia 6 de fevereiro de 2016.

 

 

http://www.astronoo.com/images/planetes/axial-tilt-planets.jpg

Figura 9 - Imagem apresentando os ângulos de inclinação da rotação dos planetas. Os tamanhos não estão em escala. Retirado de Astronoo.com

 

            Bem, voltando à nossa grande bandeja imaginária, se ela fosse o plano principal do nosso Sistema Solar, nós teríamos na verdade diversos copos, cada um com seus pires representando o plano de rotação em torno de si mesmos e cada pires em cima de uma bandeja representando o plano orbital de cada um dos objetos do Sistema Solar. A massa desse sistema ficaria concentrada na “jarra” que está ao centro da grande bandeja imaginária - de fato, 99,9% da massa do Sistema Solar está no Sol. Os copinhos que estão nestes pires e bandejas são muitos, não estão na mesma altura sobre a bandeja grande e cada um deles possui massa, densidade, tamanho e entre outras características diferentes entre si, mas o sistema como um todo está em equilíbrio, assim como uma bandeja comum!

 

Sugestão para entender melhor: entre no Solar System Scope™ e deixe o tempo correr em alta velocidade! Observe os movimentos de rotação (girando em torno de si mesmos) e translação (girando em torno do Sol) dos planetas. Vale lembrar que no Sistema Solar, além da nossa estrela Sol e dos planetas, temos planetas anões, asteroides, cometas, poeira, enfim, diversos objetos que influem uns nas órbitas dos outros!

 

 

Breve guia para observação do céu da madrugada do dia 06 de fevereiro de 2016:

 

            Encontre um local com boa visão do horizonte, ou pelo menos com poucos prédios, montanhas, árvores, etc. e o mínimo de iluminação artificial que conseguir. Júpiter estará presente no céu desde, aproximadamente, as 21h do dia anterior. Você poderá acompanhar o fenômeno através da simulação pelo Stellarium™ ou outros aplicativos que deem uma noção da posição dos objetos no céu.

 

00 h - Júpiter estará a leste, próximo ao horizonte, entre as constelações de Leão e de Virgem. Será nitidamente o objeto mais brilhante do céu, com magnitude de -2,14; [trocar por comparação com a Lua, Vênus, etc.]

 

01 h - Marte surgirá a leste, na constelação da Libra;

 

03 h - Saturno surgirá a leste, entre a constelação de Ofiúco e a de Escorpião, bem próximo a Antares (a estrela avermelhada bastante brilhante que forma o desenho do escorpião);

 

04:40 h - Primeiro surgirá Vênus no horizonte leste, na constelação de Sagitário. Logo em seguida, a Lua aparecerá ao Norte de Vênus. Mercúrio surgirá depois e,  apesar do baixo brilho, será fácil de localizar, pois estará logo “abaixo” de Vênus (mais ao Leste, próximo ao horizonte);

 

06:20 h - Aos poucos, o brilho atmosférico se tornará tão intenso que a observação a olho nu será impossível.

 

 

Notícias obre o alinhamento de 2016:

http://g1.globo.com/ciencia-e-saude/noticia/2016/01/cinco-planetas-aparecerao-alinhados-no-ceu-por-um-mes-saiba-como-ver-raro-fenomeno.html

http://earthsky.org/science-wire/when-will-all-five-visible-planets-appear-simultaneously

http://www.skyandtelescope.com/astronomy-news/observing-news/get-up-early-see-five-planets-at-once-01182015/

http://www.galeriadometeorito.com/2016/01/alinhamento-raro-de-5-planetas.html#.VrIU7kI2fqN

 

 

 

 

Glossário:

 

Órbita - é o caminho que o astro descreve em torno de uma estrela. Exemplo, o caminho percorrido pela Terra em torno do Sol.

Posições em suas respectivas órbitas dos planetas e planetas anões pela simulação do Solar System Scope para o dia 06 de fevereiro de 2016. Os tamanhos estão fora de escala.

 

Leis de Kepler: http://coral.ufsm.br/gef/Dinamica/dinami14.pdf

 

Algumas informações sobre o Sistema Solar: http://astro.if.ufrgs.br/solar/solarsys.htm

Escala de magnitude: http://www.if.ufrgs.br/oei/stars/magsys/prop_st.htm

 

 

 

 

Referências:

[1]  Mais informações sobre o Sistema Solar: http://www.iag.usp.br/siae98/universo/sistsolar.htm

[2]  http://astro.ufes.br/alinhamentos-dos-planetas-visiveis-2016

[3]  Por que Urano “gira de lado”? https://docs.google.com/document/d/1kibcuABSC_LmXIlUx_05KS75O_77zQ8lpGMwE__A7ms/edit

 

Itajubá, 05/02/2016

 

Maria Paula Dias Rosa

Divulgação e Ensino Informal

Laboratório Nacional de Astrofísica

LNA/MCTI