1ª Observação de Vênus - Dia 18.09.21

Foto tirada com um celular às 18:15:

Medição da altura angular de Vênus em relação ao horizonte, às 18:18, usando um astrolábio artesanal, medindo um ângulo de 127°. Minha filha, Isabele, localizou o planeta no centro do cano de PVC:

Fotos do astrolábio com Vênus no céu:

O astrolábio é composto por um cano de PVC, um transferidor, um pedaço de linha de costura e uma chumbada:

O uso do astrolábio artesanal visa, acima de tudo, mostrar que, mesmo sem muita precisão, é possível acompanhar o movimento dos astro dia após dia ou em intervalos de tempos maiores. 

Aguardemos a próxima medição. 

Este é um projeto experimental que visa construir o aprendizado a partir de erros, acertos e descobertas.

Prints tirados no software Stellarium, no horário de 18:15:

A grade azimutal do último print permitirá acompanhar o movimento aparente do planeta no céu.

 

2ª Observação de Vênus - 19.09.21

Medição da altura angular de Vênus em relação ao horizonte, às 18:18, usando um astrolábio artesanal, medindo um ângulo de 129°. Minha filha, Isabele, localizou o planeta no centro do cano de PVC:

Prints tirados no software Stellarium, no horário de 18:15:

Pergunta:

Comprando os dados obtidos na primeira observação com os dados obtidos nesta observação, o que é possível afirmar a respeito do movimento aparente de Vênus na vertical e na horizontal, lembrando que ele continua entre das mesmas duas linhas horizontais?

Atenção: Quando a medida do ângulo, no astrolábio, é 90°, significa que o astro está no horizonte. E esse valor aumenta à medida que ele sobe.

Curiosidade:

No software Stellarium, clicando com o botão direito no mouse sobre o planeta é possível obter vários informações a respeito dele. Nesta data e no horário de 18:15 a distância de Vênus à Terra era de 0,971 UA (unidades astronômicas) e a distância dela ao Sol era de 0,728 UA.

É importante saber que a distância média da Terra ao Sol é de 1 UA.

3ª Observação de Vênus - 20.09.21

 Prints tirados no software Stellarium, no horário de 18:15:

Vemos que o planeta aparentemente continua aumentando sua altura em relação ao horizonte e se movendo para a esquerda (para o lado sul).

Observe a seguir como veríamos Vênus com o uso de um telescópio, a partir da cidade de Colorado do Oeste - RO (no hemisfério sul):

Veja que ele está em fase. 

Pergunta:

Considere o esquema a seguir que representa as posições dos planetas Terra, Vênus e Mercúrio. A figura está totalmente fora de escala e com cores fantasia. A parte colorida de cada planeta representa a parte iluminada pelo Sol. 

Em qual das posições, A, B, C ou D,  está localizado, aproximadamente, o planeta Vênus nesta data (20/09/2021)?

Observação: 

• O ponto O na Terra representa um observador olhando para o poente (lado oeste) ao entardecer, quando a Estrela D'alva" está visível, juntamente com o planeta Mercúrio.
• As setas em cada planeta indica o sentido do movimento de translação de cada um deles, segundo esse vista superior adotada nesse esquema.

4ª Observação de Vênus - 24.09.21

Medição da altura angular de Vênus em relação ao horizonte, às 18:18, usando um astrolábio artesanal, medindo um ângulo de 129°, que se manteve aproximadamente igual nesses dias. Minha filha, Isabele, localizou o planeta no centro do cano de PVC:

Prints tirados no software Stellarium, no horário de 18:15:

Vemos que o planeta aparentemente continua aumentando sua altura em relação ao horizonte e se movendo para a esquerda (para o lado sul). Isso não tem sido observado no astrolábio devido à sua imprecisão para pequenas variações na altura.

Observe a seguir como veríamos Vênus com o uso de um telescópio, a partir da cidade de Colorado do Oeste - RO (no hemisfério sul):

Pergunta:

O tamanho angular é usado na Astronomia para saber o tamanho aparente de um astro no céu quando visto da Terra. Para determinar o tamanho angular de um astro dividimos o seu diâmetro (D) pela sua distância à Terra (d), conforme representação abaixo:

Sabendo que o diâmetro do Sol é 1.392.700 km e a distância dele à Terra é de cerca de 150.000.000 km, então o tamanho angular dele será:

Na segunda observação de Vênus perguntamos em que posição ele se encontrava. Ele estava na posição A, como representado no esquema abaixo, e continua se aproximando da Terra. Aproveitamos para destacar a distância aproximada dele até nós: 

Sabendo que o diâmetro desse astro é 12.104 km (parecido com o diâmetro da Terra, que é 12.742 km), calcule o tamanho angular dele para um observador na Terra. Observe-o no céu e veja a diferença entre o tamanho aparente dele e o apresentado pelo Sol. Este você não deve observar diretamente. Faça isso pelo software Stellarium, que está disponível para computador, para celular ou on-line.

Pense e responda também:

Em que ponto, B ou D, considerando que a Terra esteja passando pela posição representada no esquema, Vênus terá maior tamanho angular?

5ª Observação - 28.09.21

 Medição da altura angular de Vênus em relação ao horizonte, às 18:18, usando um astrolábio artesanal, medindo um ângulo de 130°, que se manteve aproximadamente igual nesses dias. Minha filha, Isabele Trajano, localizou o planeta no centro do cano de PVC:

Prints tirados no software Stellarium, no horário de 18:15, no lado Oeste:

O planeta continua seu movimento aparente subindo em relação ao horizonte e se deslocando também para o sul. Isso também é observado através do astrolábio, que registra apenas a ascensão vertical do astro, pois o ângulo medido aumentou de 129° para 130°.

Observe a seguir como veríamos Vênus com o uso de um telescópio, a partir da cidade de Colorado do Oeste - RO (no hemisfério sul) e co0mpare com a imagem obtida na observação anterior:

Na 4ª observação calculamos o tamanho angular do Sol e encontramos 0,53° e foi pedido que calculasse o tamanho angular de Vênus no dia 24/09/21. Façamos então esse cálculo agora, considerando que o diâmetro desse astro é 12.104 km e a distância dele à Terra, representada no esquema a seguir:

Sendo assim, temos:

Dividindo o tamanho angular do Sol pelo tamanho angular de Vênus, o valor encontrado é, aproximadamente, 106,9. Esse valor representa quantas vezes menor é o tamanho angular do astro que estamos acompanhando, na data considerada.

Pergunta:

Continuemos calculando o tamanho angular e agora será a vez da Lua. Então calculemos o tamanho angular dela, sabendo que o diâmetro dela é 3.474,4 km e está a uma distância média da Terra de 384.400 km. 

Observemos o nascer da Lua nesta data, aproximadamente às 0 h, entre o lado Leste e o lado Norte, segundo informações do software Stellarium.

 Neste dia nosso satélite natural chegará à fase minguante. Veja abaixo como poderemos vê-la:

A seguir representamos a Terra, a Lua e o Sol em um esquema totalmente fora de escala, e com cores fantasia, a posição aproximada do satélite à meia noite:

Vemos o sentido de rotação da Terra e um observador no ponto A olhando para o horizonte do lado leste e onde o Sol aparecerá antes das 6 h da manhã. Nesse horário a Lua estará no alto do céu, mas não aparecerá no zênite (ponto acima da cabeça do observador).

Observação: A distância da Lua à Terra no dia 28/10/21 é de 403.168 km, de acordo com o Stellarium. Como essa distância não é constante, é comum ser expresso o valor médio.

6ª Observação - 02/10/21

 Prints tirados no software Stellarium, no horário de 18:15, no lado Oeste:

Acompanhemos em um vídeo o movimento aparente do planeta entre os dias 28 de setembro e nesta data:

Observe a seguir como veríamos Vênus com o uso de um telescópio, a partir da cidade de Colorado do Oeste - RO (no hemisfério sul), nos dias 28 de setembro e nesta data. Compare com as imagens.

Na 4ª observação calculamos o tamanho angular do Sol e encontramos 0,53° e na 5ª observação, perguntamos qual seria o tamanho angular da Lua: 

Continuemos calculando o tamanho angular e agora será a vez da Lua. Então calculemos o tamanho angular dela, sabendo que o diâmetro dela é 3.474,4 km e está a uma distância média da Terra de 384.400 km. 

Vamos então à resposta:

Vemos assim, que o tamanho angular da Lua é praticamente igual ao tamanho angular do Sol. Isso mostra que vemos o Sol e a Lua com o mesmo tamanho angular (óbvio) e explique a ocorrência dos eclipses solares, com o disco lunar encobrindo, exatamente o disco solar. Mas você pode se perguntar: E como se explica a ocorrência do eclipse anular, em que o disco solar não é totalmente encoberto pela Lua? Vejamos a representação abaixo, fora de escala e com cores fantasia:

Esse eclipse é chamado de anular porque se forma um anel luminoso ao "redor" da Lua. Vemos que o tamanho angular da Lua não está exatamente igual ao do Sol e isso ocorre porque a distância (d) entre ela e a Terra aumentou, pois a trajetória desse satélite em torna do nosso planeta é uma elipse, como representada abaixo, de forma exagera e de forma mais realista, pois a excentricidade (achatamento) dessa elipse é pequena.

É importante destacar que a órbita da Terra e dos demais planetas em torno do Sol é em forma de elipse, com essa estrela em um dos focos da figura geométrica em questão.

Temos representado os astros e as distâncias entre eles sempre fora de escala, então vamos fazer a seguinte pergunta:

Sabendo que o diâmetro da Terra mede 12.742 km e o diâmetro da Lua mede 3.474,4 km, quantas vezes maior é o diâmetro daquele planeta em relação ao diâmetro desse satélite? E se o diâmetro da Terra corresponde a quatro quadrados, a quantos quadrados corresponde o diâmetro da Lua, aproximadamente?

7ª Observação - 06/10/21

 O planeta Vênus continua seu movimento ascendente e também continua se movimento para o Sul.

Na 6ª observação fizemos a seguinte pergunta e para a qual daremos a resposta:

Sabendo que o diâmetro da Terra mede 12.742 km e o diâmetro da Lua mede 3.474,4 km, quantas vezes maior é o diâmetro daquele planeta em relação ao diâmetro desse satélite? E se o diâmetro da Terra corresponde a quatro quadrados, a quantos quadrados corresponde o diâmetro da Lua, aproximadamente?

A razão entre os diâmetros é aproximadamente igual a 3,7. Ou seja, o diâmetro da Terra é aproximadamente 3,7 vezes maior do que o diâmetro da Lua.

Transformamos o diâmetro da Terra em quatros quadrados em um papel quadriculado. E vamos fazer uma regra de três simples para determinar quantos quadrados correspondem o diâmetro da Lua:

O resultado da divisão deu aproximadamente, 11,08, que arredondamos para uma casa decimal, ficando 1,1. E assim vamos fazer outra aproximação, que tem o objetivo didático de facilitar o entendimento, e representar o diâmetro da Lua em um quadrado. Vejamos como fica:

Essa é a representação aproximada das proporções entre os tamanhos desses dois astros. Durante uma aula, os alunos podem ser estimulados a usar cartolina, tesoura, régua e compasso para construir círculos representando a Terra e a Lua com dimensões maiores, mas sempre seguindo esse proporção.

Acima, aproveitamos para mostrar o número de quadrados, nessa escala, que separa os centros da Terra e da Lua. E chagamos a esse resultado fazendo uma regra de três, sabendo que a distância que  que separa esses dois astros é 384.400 km:

Durante uma aula prática, os alunos para representar o diâmetro da Terra com quatro passos e fazer um círculo no chão com esse diâmetro e fazer o mesmo com o diâmetro da Lua, que terá apenas um passo. A distância entre eles, terá, então, 121 passos.

Para finalizar essa atividade, representamos por meio de uma tabela composta por quadrados, a distância entre os astros tratados aqui: Clique no botão Estude! e veja:

Essa representação dos diâmetros e da distância pode ser feita usando, por exemplo, um rolo de papel higiênico, além de uma trena para medir a distância, que pode ser em centímetros.

Agora pesquise o diâmetro de Vênus e faça uma escala comparando o tamanho dele com o tamanho da Terra. Analisaremos isso na próxima observação.

8ª Observação - 09/10/21

Nesta observação temos a oportunidade de acompanhar um fenômeno chamado de conjunção, que é quando dois astros estão aparentemente próximos no céu. 

 Vejamos como estão as fases de Vênus e da Lua:

Vídeo mostra os movimentos  de Vênus  e da Lua do dia 06 ao dia 09 de outubro:

Ao pesquisar o diâmetro de Vênus, encontramos o valor 12.104 km, sendo próximo ao diâmetro da Terra. Dividindo o diâmetro da Terra por esse valor, encontramos, como esperado, uma razão próxima de 1:

Isso mostra que astronauta que aviste a Terra da mesma distância em que está Vênus, verá a Terra com o mesmo tamanho angular que vemos aquele planeta. 

Nesta data (09 de outubro) o planeta Vênus está a uma distância de 122.667.000 km da Terra. Se formos usar a mesma escala adotada na 7ª observação para a Terra e a Lua, temos o seguinte cálculo:

Representando os dois planetas no papel quadriculado, teremos:

Consideremos a representação a seguir, totalmente fora de escala, com as posições aproximadas dos planetas Terra Vênus e Mercúrio nesta data (09 de outubro). 

A representação acima foi obtida com base no site https://www.solarsystemscope.com, que representa o sistema solar de forma on-line e interativa.

Pergunta:

Por que vemos Vênus cada vez mais alto em relação ao horizonte no início da noite e Mercúrio cada vez mais baixo; hoje não é mais visto nesse horário? Para essa pergunta, traremos resposta na próxima observação.