O eclipse solar ocorre quando a lua fica entre a Terra e o Sol, e a lua lança uma sombra sobre a Terra. Um eclipse solar só pode ocorrer na fase da lua nova, quando a lua passa directamente entre o Sol e a Terra e as suas sombras caem sobre a superfície da Terra. Mas se o alinhamento produz um eclipse solar total, um eclipse solar parcial ou um eclipse solar anular depende de vários factores, todos explicados abaixo.
O único eclipse solar total de 2020 impressionou os observadores do céu na América do Sul apesar dos céus nublados. Leia a nossa história completa e veja as fotos aqui!
O facto de um eclipse poder ocorrer é um acaso da mecânica e do tempo celestial. Desde que a lua se formou há cerca de 4,5 bilhões de anos, ela tem se afastado gradualmente da Terra (cerca de 1,6 centímetros, ou 4 centímetros por ano). Neste momento a Lua está à distância perfeita para aparecer no nosso céu exactamente do mesmo tamanho que o Sol, e por isso bloqueia-a. Mas isto nem sempre é verdade.
O próximo eclipse solar será um eclipse solar anular a 10 de Junho de 2021. Uma porção do norte da Groenlândia, partes da vizinha Baffin Bay, leste da Baía de Hudson e nordeste da Rússia sentar-se-á no caminho do “anel de fogo”. Este eclipse atingirá o seu pico às 6:41 da manhã EDT (1041 GMT).
Tipos de eclipses solares
Existem quatro tipos de eclipses solares: total, anular, parcial e híbrido. Eis o que provoca cada tipo:
Total eclipses solares
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São um feliz acidente da natureza. O diâmetro do sol de 864.000 milhas é 400 vezes maior do que o da nossa lua pequena, que mede apenas cerca de 2.160 milhas. Mas a lua também está cerca de 400 vezes mais próxima da Terra do que o Sol (a proporção varia, pois ambas as órbitas são elípticas), e como resultado, quando os planos orbitais se cruzam e as distâncias se alinham favoravelmente, a nova lua pode aparecer para apagar completamente o disco do Sol. Em média, um eclipse total ocorre em algum lugar da Terra a cada 18 meses.
Existem na verdade dois tipos de sombras: a umbra é aquela parte da sombra onde toda a luz solar é bloqueada. O umbra toma a forma de um cone escuro e esguio. É rodeado pela penumbra, uma sombra mais clara, em forma de funil, da qual a luz solar é parcialmente obscurecida.
Durante um eclipse solar total, a lua lança seu umbra sobre a superfície da Terra; essa sombra pode varrer um terço do caminho ao redor do planeta em apenas algumas horas. Aqueles que tiverem a sorte de estar posicionados no caminho direto do umbra verão o disco do sol diminuir em uma lua crescente, enquanto a sombra escura da lua corre em sua direção através da paisagem.
Durante o breve período de totalidade, quando o sol está completamente coberto, a bela coroa – a tênue atmosfera externa do sol – é revelada. A totalidade pode durar até 7 minutos 31 segundos, embora a maioria dos eclipses totais sejam geralmente muito mais curtos.
Eclipses solares parciais
Um eclipse solar parcial ocorre quando apenas a penumbra (a sombra parcial) passa por cima de você. Nestes casos, uma parte do sol permanece sempre à vista durante o eclipse. O quanto do sol permanece à vista depende das circunstâncias específicas.
Usualmente a penumbra dá apenas um golpe de relance ao nosso planeta sobre as regiões polares; nestes casos, lugares distantes dos pólos mas ainda dentro da zona da penumbra podem não ver muito mais do que uma pequena vieira do sol escondida pela lua. Num cenário diferente, aqueles que estão posicionados a alguns milhares de milhas do caminho de um eclipse total verão um eclipse parcial.
Quanto mais próximo você estiver do caminho da totalidade, maior será o obscurecimento solar. Se, por exemplo, você estiver posicionado logo fora do caminho do eclipse total, você verá o sol diminuir para uma lua crescente estreita, depois engrossar novamente conforme a sombra passa.
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Eclipses solares anulares
Um eclipse anular, embora seja uma visão rara e surpreendente, é muito diferente de um eclipse total. O céu escurecerá… um pouco; uma espécie de estranho “crepúsculo falso”, uma vez que tanto do sol ainda se mostra. O eclipse anular é uma subespécie de um eclipse parcial, não total. A duração máxima para um eclipse anular é de 12 minutos 30 segundos.
No entanto, um eclipse solar anular é semelhante a um eclipse total, na medida em que a lua parece passar centralmente através do sol. A diferença é que a lua é muito pequena para cobrir completamente o disco do sol. Como a Lua circunda a Terra em uma órbita elíptica, sua distância da Terra pode variar de 221.457 milhas a 252.712 milhas. Mas o cone de sombra escura do umbra da Lua pode se estender por não mais do que 235.700 milhas; isso é menos do que a distância média da Lua da Terra.
Então se a Lua está a alguma distância maior, a ponta do umbra não alcança a Terra. Durante tal eclipse, a antumbra, uma continuação teórica do umbra, alcança o solo, e qualquer pessoa situada dentro dela pode olhar para cima para além de cada lado do umbra e ver um anel, ou “anel de fogo” ao redor da Lua. Uma boa analogia é colocar um centavo sobre um níquel, sendo o centavo a lua, sendo o níquel o sol.
Eclipses solares híbridos
Estes também são chamados eclipses anulares-totais (“A-T”). Este tipo especial de eclipse ocorre quando a distância da lua está perto do seu limite para que o umbra chegue à Terra. Na maioria dos casos, um eclipse A-T começa como um eclipse anular, porque a ponta do umbra fica muito perto de entrar em contacto com a Terra; depois torna-se total, porque a redondeza do planeta alcança e intercepta a ponta da sombra perto do meio do caminho, depois finalmente volta a anular no final do caminho.
Porque a lua parece passar diretamente em frente ao sol, os eclipses total, anular e híbrido também são chamados de eclipses “centrais” para distingui-los dos eclipses que são meramente parciais.
De todos os eclipses solares, cerca de 28% são totais; 35% são parciais; 32% são anulares; e apenas 5% são híbridos.
Previsões de eclipses solares
Eclipses não acontecem em cada lua nova, é claro. Isto porque a órbita da lua está inclinada um pouco mais de 5 graus em relação à órbita da Terra ao redor do Sol. Por esta razão, a sombra da lua geralmente passa ou acima ou abaixo da Terra, de modo que um eclipse solar não ocorre.
Mas como regra, pelo menos duas vezes por ano (e às vezes até cinco vezes por ano), uma nova lua se alinhará de tal forma para eclipsar o Sol. Esse ponto de alinhamento é chamado de nó. Dependendo de quão perto a nova lua se aproxima de um nó irá determinar se um determinado eclipse é central ou parcial. E claro, a distância da Lua da Terra – e em menor grau, a distância da Terra do Sol – irá determinar se um eclipse central é total, anular ou híbrido.
E esses alinhamentos não acontecem ao acaso, pois após um intervalo de tempo específico, um eclipse irá se repetir ou retornar. Este intervalo é conhecido como o ciclo Saros e era conhecido desde os dias dos primeiros astrônomos caldeus, há cerca de 28 séculos. A palavra Saros significa “repetição” e é igual a 18 anos, 11⅓ dias (ou um dia a menos ou a mais, dependendo do número de anos bissextos que tenham intervindo). Após este intervalo, as posições relativas do sol e da lua em relação a um nó são quase as mesmas de antes. Esse terço de um dia no intervalo faz com que o caminho de cada eclipse de uma série seja deslocado em longitude um terço do caminho em torno da Terra a oeste em relação ao seu predecessor.
Por exemplo, em 29 de março de 2006, um eclipse total varreu partes do oeste e norte da África e depois do sul da Ásia. Um Saros mais tarde, em 8 de Abril de 2024, este eclipse irá repetir-se, excepto que em vez de África e Ásia, irá percorrer o norte do México, o centro e leste dos Estados Unidos e as províncias marítimas do Canadá.
Segurança do eclipse solar
À medida que um eclipse solar se aproxima, os principais meios de comunicação social irão muitas vezes fornecer uma variedade de avisos e conselhos contra olhar para o sol com os olhos descobertos, uma vez que a cegueira pode surgir. Isto deu à maioria das pessoas a ideia de que os eclipses são perigosos.
Não é assim!
É o sol que é perigoso – o tempo todo! O sol emite constantemente raios infravermelhos invisíveis que podem danificar os seus olhos. Normalmente, não temos motivos para olhar para o sol. Um eclipse nos dá uma razão, mas não devemos.
Mas há maneiras seguras…
De longe, a maneira mais segura de ver um eclipse solar é construir uma “câmera pinhole”. Um orifício ou pequena abertura é usado para formar uma imagem do sol numa tela colocada cerca de 3 pés (ou cerca de 1 metro) atrás da abertura. Binóculos ou um pequeno telescópio montado num tripé também pode ser usado para projectar uma imagem ampliada do sol sobre um cartão branco. Quanto mais longe o cartão, maior a imagem pode ser focada. Procure por manchas solares. Observe que o sol parece um pouco mais escuro em torno de seu membro ou borda. Este método de visão solar é seguro desde que você se lembre de não olhar através dos binóculos ou telescópio quando eles estão apontados em direção ao sol; coloque de outra forma, nunca olhe diretamente para o sol quando qualquer parte de sua superfície cegamente brilhante é visível.
Uma variação no tema pinhole é o “espelho pinhole”. Cubra um espelho de bolso com um pedaço de papel que tenha um buraco de ¼ polegadas perfurado nele. Abra uma janela voltada para o sol e coloque o espelho coberto no peitoril iluminado pelo sol para que ele reflita um disco de luz na parede distante no seu interior. O disco de luz é uma imagem do rosto do sol. Quanto mais longe da parede, melhor; a imagem terá apenas 1 polegada de diâmetro para cada 9 pés (ou 3 centímetros para cada 3 metros) do espelho. A argila modeladora funciona bem para manter o espelho no lugar. Experimente com furos de diferentes tamanhos no papel. Mais uma vez, um buraco grande torna a imagem brilhante, mas difusa, e um pequeno faz com que a imagem fique escura, mas nítida. Escureça a sala o máximo possível. Não se esqueça de experimentar isto antes para se certificar de que a qualidade óptica do espelho é suficientemente boa para projectar uma imagem limpa e redonda. É claro, não deixe ninguém olhar para o sol no espelho.
Se você estiver ao redor de árvores frondosas, olhe para a sombra lançada por elas durante as fases parciais. O que você vê? Vale a pena tirar uma fotografia? Você vai ver dezenas de sóis parcialmente eclipsados projetados através de aberturas de orifícios entre as folhas. Isto é causado pela difração, uma propriedade da luz. De acordo com Vince Huegele, um físico óptico do Centro de Vôo Espacial Marshall da NASA, os raios de luz não disparam retos pela borda dos buracos, ou um orifício, mas se dobram em torno da borda. Este efeito de onda cria um padrão de anéis que se assemelha a um olho de touro.
Filtros aceitáveis para observações solares visuais não assistidas incluem Mylar aluminizado. Alguns revendedores de astronomia carregam material filtrante Mylar especialmente projetado para a observação solar. Também é aceitável o vidro do soldador de arco à sombra 14, disponível por apenas alguns dólares em lojas de fornecimento de solda. Naturalmente, é sempre uma boa idéia testar seus filtros e/ou técnicas de observação antes do dia do eclipse.
Filtros inaceitáveis incluem óculos de sol, negativos de filme colorido antigo, filme preto e branco que não contém prata, filtros de densidade neutra fotográfica e filtros de polarização. Embora estes materiais tenham níveis de transmitância de luz visível muito baixos, eles transmitem um nível inaceitavelmente alto de radiação quase infravermelha que pode causar uma queimadura térmica da retina. O fato de o sol parecer escuro, ou de você não sentir desconforto ao olhar para o sol através destes tipos de filtros, não é garantia de que seus olhos estejam seguros.
Há um momento em que você pode olhar com segurança diretamente para o sol: durante um eclipse total, quando o disco do sol está totalmente coberto. Durante esses poucos segundos ou minutos preciosos, a magnífica coroa brilha em toda a sua glória ao redor do sol escurecido; uma maravilhosa franja de luz branca perolada. Ela difere em tamanho, em tonalidades e padrões, de eclipse a eclipse. É sempre ténue e delicada, com um brilho como uma aurora pálida. Tem uma aparência variável. Por vezes, tem um aspecto suave e contínuo; outras vezes, raios longos disparam em três ou quatro direcções. Pode destacar-se do disco em pétalas e serpentinas filmadas. Mas quando o sol começa a aparecer novamente, a coroa desaparece rapidamente e você precisará proteger seus olhos mais uma vez.
Eclipses na história antiga
Como melhor podemos determinar, o primeiro registro de um eclipse solar ocorreu há mais de quatro milênios. Na China, acreditou-se que a gradual extinção do sol era causada por um dragão que estava tentando devorar o sol, e era dever dos astrônomos da corte atirar flechas, bater tambores e levantar qualquer cacofonia que pudessem para afugentar o dragão.
No antigo clássico chinês Shujing (ou Livro de Documentos) está o relato de Hsi e Ho, dois astrônomos da corte que foram pegos completamente inconscientes por um eclipse solar, tendo ficado bêbados pouco antes do início do evento. Na sequência, Zhong Kang, o quarto imperador da dinastia Xia, ordenou que Hsi e Ho fossem punidos com o corte de suas cabeças. O eclipse em questão foi o de 22 de outubro do ano 2134 a.C.
Na Bíblia, no livro de Amós 8:9, estão as palavras: “Farei com que o sol se ponha ao meio-dia, e escurecerei a Terra no dia claro”. Estudiosos bíblicos acreditam que esta é uma referência a um celebrado eclipse observado em Nínive, na antiga Assíria, em 15 de junho de 763 a.C. Uma tábua assíria também atesta o evento.
Um eclipse solar até parou uma guerra.
De acordo com o historiador Heródoto, houve uma guerra de cinco anos entre os Lídios e os Medos. Quando a guerra estava prestes a entrar em seu sexto ano, um sábio grego, Thales of Miletus, predisse aos ionianos que o tempo estava se aproximando quando o dia se transformaria em noite. Em 17 de maio de 603 a.C., o sol desvaneceu-se, tal como Tales tinha aludido que o faria. Então acreditando que era um sinal vindo de cima, os combatentes chamaram uma trégua, que foi cimentada por um casamento duplo, pois, como Heródoto escreveu: “Sem algum laço forte, há pouca segurança a ser encontrada nas alianças dos homens.”
E dando novo significado ao termo, “Assustado de morte”, está o tímido imperador Luís da Baviera, filho de Carlos Magno, que testemunhou um eclipse total do sol excepcionalmente longo, em 5 de maio de 840 d.C., que durou mais de cinco minutos. Mas logo que o sol começou a emergir de novo, Luís ficou tão impressionado com o que acabara de ver que morreu de susto.
Estudo moderno de eclipses
Astrônomos aprenderam muito estudando eclipses e no século XVIII, observações de eclipses solares foram reconhecidas como fornecendo verdadeiros tesouros de informações astronômicas, embora às vezes obter essas informações não fosse fácil.
Samuel Williams, professor em Harvard, conduziu uma expedição a Penobscot Bay, Maine, para observar o eclipse solar total de 27 de outubro de 1780. Como aconteceu, este eclipse ocorreu durante a Guerra Revolucionária, e Penobscot Bay ficou atrás das linhas inimigas. Felizmente, os britânicos concederam à expedição uma passagem segura, citando o interesse da ciência acima das diferenças políticas.
E mesmo assim, no final, tudo foi em vão.
Williams aparentemente cometeu um erro crucial em seus cálculos e inadvertidamente posicionou seus homens em Islesboro – logo fora do caminho da totalidade – provavelmente descobrindo isto com um coração pesado quando o crescente estreitamento da luz solar deslizou completamente ao redor da borda escura da lua e então começou a engrossar!
Durante um eclipse solar total, algumas manchas vermelho-rubi podem parecer pairar ao redor do disco preto-jato da lua. São proeminências solares, línguas de gás hidrogênio incandescente subindo acima da superfície do sol. Durante o eclipse total de 18 de agosto de 1868, o astrônomo francês Pierre Janssen treinou seu espectroscópio sobre as proeminências e descobriu um novo elemento químico. Dois astrônomos ingleses, J. Norman Lockyer e Edward Frankland, mais tarde o chamaram de “hélio”, do grego helios (o sol). O gás não foi identificado na Terra até 1895.
E como a luz solar está bloqueada durante um eclipse total, algumas das estrelas e planetas mais brilhantes podem ser observados no céu escuro. Sob tais condições, astrônomos foram capazes de testar parte da teoria geral da relatividade de Einstein, agora em eclipse. Essa teoria previu que a luz das estrelas além do sol se dobraria de um caminho reto de uma certa forma ao passar pelo sol. As posições das estrelas fotografadas perto da borda do sol durante um eclipse total em 29 de Maio de 1919, foram comparadas com fotografias da mesma região do céu tiradas à noite; os resultados apoiaram fortemente a teoria de Einstein.
A nossa moderna tecnologia permite agora aos astrónomos fazer a maioria das observações que outrora tinham de esperar por um eclipse. Mas um eclipse total do sol permanecerá sempre entre os espetáculos naturais mais impressionantes e é uma visão que será sempre lembrada. Certifique-se de colocá-lo em sua lista de baldes; você não ficará desapontado.
Recursos adicionais
- Mr. Eclipse.com fornece recursos para fotografia do eclipse.
- Track down a lot of information from the Eclipse Chasers.
- O site Eclipse da NASA tem calendários, mapas e informações sobre eclipses passados e futuros solares e lunares.