Ouça “Horizonte de Eventos – Episódio 47 – O Movimento de Precessão da Terra” no Spreaker.
Muito bom dia, boa tarde e boa noite queridos ouvintes, meu nome é Sérgio Sacani, sou editor do blog Space Today e do canal Space Today no youtube e trago para vocês mais uma edição do podcast Horizonte de Eventos.
No programa de hoje vamos falar de um dos movimentos que o nosso planeta possui mas que é pouco comentado, o movimento de peão que a Terra tem, vamos entender como esse movimento faz o céu do planeta mudar a cada 25 mil anos aproximadamente. Hoje vamos falar do movimento de precessão do planeta Terra.
Então se prepare, pois chegou a hora da ciência invadir o seu cérebro!!!
Se a gente morasse no hemisfério norte da Terra, talvez, a nossa vida como astrônomo fosse bem mais fácil.
Lá, assim que se começa a estudar o céu, as pessoas aprendem que existe uma estrela que marca um dos pontos mais importantes da esfera celeste.
Estou falando da estrela Polaris, também conhecida como estrela do norte, ou estrela do polo.
Ela está longe de ser a estrela mais brilhante do céu, na verdade ela é apenas a décima quinta mais brilhante, mas a sua importância não está ligada ao seu brilho, e sim pelo fato dela marcar onde é o Polo Celeste Norte na esfera celeste, essa estrela está bem em cima do polo norte da Terra.
Todos nós sabemos que a Terra tem o seu movimento de rotação, ou seja, ela leva cerca de 24 horas para completar uma volta completa ao redor do seu eixo.
À medida que a Terra gira, durante a noite, por exemplo, a nossa visão do céu vai mudando e a esfera celeste vai girando assumindo nós como ponto de referência parados na superfície da Terra.
Mas o polo celeste fica fixo, pois ele seria o ponto em que o eixo da Terra encontra a esfera celeste, e no caso do hemisfério norte, a estrela Polaris fica fixa também, ali no polo celeste norte.
A rigor a Polaris não está bem em cima do polo não, ela está afastada meio grau, que é o equivalente ao diâmetro da Lua Cheia no céu, mas para finalidades práticas ela está ali marcando o polo celeste norte.
Esse fato, fez com que a Polaris fosse e ainda seja usada para marcar a localização, no passado, os navegadores usavam a estrela para marcar a sua latitude.
Isso porque, à medida que se vai para o norte, a Polaris vai subindo no céu, se você partir do equador e andar 20 graus para o norte, a Polaris estará 20 graus acima do horizonte, e assim vai até chegar no polo norte da Terra, quando a Polaris estará bem em cima da nossa cabeça.
Muita gente fala que no hemisfério sul não se tem uma estrela que marca o polo celeste sul, mas na verdade tem sim, essa estrela é chamada de Sigma Octantis, os únicos problemas são, primeiro ela é uma estrela muito mais apagada que a Polaris, e é difícil de ser observada a olho nu e segundo, ela está a uma distância de 1 grau do polo celeste sul.
Por isso, encontrar o polo celeste sul é uma tarefa que requer uma habilidade muito boa, na verdade, o melhor método é você achar a constelação do Cruzeiro do Sul, encontrar o seu braço maior e extender 4 vezes e meia no céu, onde parar, ali é o polo celeste sul.
É bem mais complicado, isso dificulta a nossa vida em alinhar telescópios, alinar equipamentos de astrofotografia entre outras coisas.
Mas será que vai ser sempre assim?
O movimento de rotação da Terra faz com que o nosso planeta tenha um bojo no equador, o Sol e a Lua em um verdadeiro cabo de guerra cósmico puxam esse bojo pra lá e pra cá.
Sabe um peão, que é mais gordinho numa região, assim é a Terra, só que essa gordurinha está localizada no equador.
Isso faz com que o eixo da Terra sofra um bamboleio e se a gente puder ver de cima, veria que esse bamboleio descreve um círculo no céu noturno.
O planeta Terra leva, 25772 anos para completar esse círculo, e esse bamboleio, nós damos o nome de precessão.
Assim, voltando às estrelas nos polos celestes da Terra. Há 13 mil anos e daqui 13 mil anos, a estrela Polaris não vai marcar mais o polo celeste norte, na verdade ela estará bem longe, cerca de 45 graus, e em 3200 anos, outra estrela assumirá esse posto, a estrela Gamma Cephei.
No polo celeste sul acontecerá a mesma coisa, daqui 7000 anos, a estrela Delta Velorum, marcará a posição do polo celeste sul, ela estará na verdde a 0.2 graus do polo, melhor do que a Polaris está atualmente, o problema que essa estrela é bem apagada.
Os astrônomos sabem do movimento de precessão da Terra, desde que o astrônomo grego Hiparcos compeltou o seu catálogo de estrelas em 129 antes de cristo e notou que a posição das estrelas tinha sofrido um desvio se comparadas com as medidas mais antigas feitas pelos babilônios.
De volta lá para os dias de Hiparcos, a precessão tinha um nome específico, era chamada de precessão dos equinócios.
Os equinócios são dois pontos durante a órbita da Terra ao redor do Sol que o dia e a noite possuem a mesma duração.
Eles ocorrem quando o Sol cruza o chamado equador celeste, uma linha imaginária desenhada no céu que seria nada mais, nada menos que a extensão da linha do equador da Terra.
A caminho que o Sol descreve no céu é chamado de eclíptica e é nessa trajetória que ele passa pelas famosas constelações do zodíaco.
O equinócio de primavera, ou vernal ocorre quando o Sol cruza o equador celeste na constelação de Áries, esse ponto é chamado então de Primeiro Ponto de Áries.
Contudo, devido à precessão da Terra, isso quer dizer que esseponto se moveu para oeste junto com a eclíptica desde os dias dos babilônios e de hiparcos.
Esse ponto agora, de fato está perto da constelação de Peixes.
E agora vem algo que vai explodir a sua mente, principalmente se você acredita em horóscopos, está preparado?
Tudo isso, significa que as datas dos horóscopos que você considera, não representam mais a posição atual do Sol.
Todo o horóscopo foi definido em um momento quando o eixo da Terra estava numa determinada posição há 2000 anos.
O signo de Peixes, por exemplo, que vai de 19 de fevereiro até 20 de março, graças à precessão, ele iria agora de 11 de março até 18 de abril.
Embora em algum momento as constelações do horóscopo e as constelações astronômicas tenham se sobreposto, isso atualmente não existe mais, ou seja, todo o seu signo, o momento em que você nasceu, o Sol na verdade não estava onde o seu signo diz que ele estava.
Mas vou contar um segredo só para vocês, isso não vai mudar nada a sua vida.
Esse tipo de precessão é chamado de precessão axial, para que ela possa ser diferenciada dos outros tipos de precessão.
Uma das mais importantes é a chamada precessão apsidal, também conhecida como precessão do periélio, ou precessão orbital, e ela ajuda a mudar a maniera como pensamos a gravidade.
Para entender a precessão apsidal, você precisa saber que nenhum planeta tem uma órbita perfeitamente circular ao redor da sua estrela.
As órbitas planetárias são elípticas, ou seja, com uma forma ovalada.
O Sol, não está localizado no centro dessa elipse, então existe um ponto na órbita do planeta que ele passa mais perto do Sol e outro ponto em que ele passa mais longe do Sol.
Esses pontos são conhecidos como periastro e apoastro, quando estamos falando especificamente do Sol, são periélio e afélio.
Com cada órbita sucessiva ao redor do Sol, o periélio do planeta sofre um desvio, isso ocorre devido à interação gravitacional de todos os objetos do nosso Sistema Solar.
Se vocÊ pudesse desenhar essa variação chegaríamos a um padrão que lembra muito o padrão desenhado por espirógrafo.
Isso quer dizer que o ponto exato do periélio se move ao longo do tempo, e essa variação recebe o nome de precessão apsidal.
Só como exemplo, nesse ano de 2023, o periélio da Terra aconteceu no dia 4 de janeiro, mas no ano de 2500, devido a essa variação, o periélio irá acontecer no dia 12 de janeiro.
Mas além de marcar a variação do periélio, a precessão apsidal pode nos ajudar e muito a entender a gravidade, vamos saber como.
O grande Issac Newton pensava na gravidade como sendo uma força de atração, os planetas, por exemplo, orbitam o Sol, porque o Sol está atraindo os planetas devido a sua massa..
Então se vocÊ usar a versão newtoniana da gravidade para calcular a precessão apsidal esperada para os planetas, você vai conseguir bons resultados para todos, exceto para um deles, Mercúrio.
Então depois de muito tempo surgiu Albert Einstein com uma nova ideia sobre o que seria a gravidade.
Para Einstein ao invés de ser uma força de atração a gravidade é na verdade uma medida de quanto os objetos conseguem distorcer o que cahmamos de tecido do espaço-tempo.
A melhor maniera de se visualizar isso é através daquela imagem clássica de um tecido preso nas pontsa, então você coloca no meio dele uma bola de boliche pesada represetnando o Sol.
Assim você verá uma distorção no tecido.
Você pode então pegar bolas menores, de tênis, por exemplo e colocar elas rolando ao redor do anel formado pela depresão da bola maior maior no centro.
Nesse caso, na versão do Einstein, não existe força envolvida, o que temos é a bola menor seguindo a curvatura deixada pela bola maior.
E é exatamente isso que acontece no sistema solar, as bolas menores, os planetas orbitam a depressão no tecido do espaço tempo causada pela boal maior que é o Sol.
Vamos ver se isso funciona mesmo, quando se aplica as equações de einstein e se calcula a precessão apsidal, sabe o que acontece?
Ela funciona para todos os planetas, inclusive para Mercúrio.
E nesse exemplo a gente tem o que são essas duas ideias sobre a gravidade.
A ideia de Newton está perfeita, funciona bem para todos os planetas do Sistema Solar, sem problema algum, é como se fosse uma aproximação da ideia de Einstein.
Então por que não funciona para Mercúrio?
Mercúrio está muito perto do Sol, isso quer dizer que Mercúrio está num sistema relativístico, e nesse sistema a gravidade newtoniana não fucniona mais, e passa a valer a gravidade de einstein.
A precessão apsidal de Mercúrio foi uma das primeiras provas de que a Relativiadade Geral de Einstein estava certa e funcionava perfeitamente.
E isso é muito interessante se você pensar por outro ponto de vista.
A precessão apsidal é uma pequena mudança, mas essa pequena mudança faz com que possamos ter um entendimento muito melhor do universo, pois depois de comprovada na precessão de Mercúrio, a Relatividade foi aplicada em outras escalas e sempre foi verificada.
Além disso a precessão levou a uma conclusão muito interessante sobre o comportamento do planeta Terra.
O que a precessão faz na verdade é mudar a orientação do eixo de rotação da Terra e a sua órbita ao redor do Sol.
Então, a mais ou menos 100 anos atrás um cientista Sérvio, conhecido como Milutin Milankovitch incluiu a precessão em seus trabalhos e descobriu algo muito interessante.
Os Ciclos de Milankovitch, esses ciclos explicam como a quantidade de energia solar que atinge a porção central da Terra varia em torno de 25% num ciclo de 44 mil anos.
A Terra ao longo da sua história parece ter passado por eras glaciais com a mesma regularidade, mostrando que pequenas mudanças no eixo e na órbita do nosos planeta podem levar a grandes mudanças em determinadas fatores climáticos de longo prazo.
Aqui duas coisas bem importantes, a primeira existem diferentes ciclos de Milankovitch, ciclos com diferentes durações marcados por diferentes mudanças no planeta Terra, todos esses ciclos são muito bem conhecidos atualmente.
Muita gente diz que o ciclo de Milankovitch seria o fator responsável pelas mudanças climáticas que o planeta está passando, mas isso não é verdade.
O Ciclo de Milankovitch é responsável por mudanças a cada dezenas de milhares de anos, o que estamos observando atualmente são mudanças causadas desde o início da revolução industrial.
E como esses ciclos são muito bem conhecidos, quando se faz a anaálise de dados climáticos para se estudar as mudanças climáticas causadas pelo ser humano, essas ciclicidades são retiradas dos dados para não ter influência.
Mas não é só rotação, translação e precessão que são os movimentos da Terra.
A Terra tem vários outros movimentos e um desses outros mais importante e que tem um impacot visível é a chamada nutação.
Pensando na precessão, se a gente olhasse a Terra de cima teríamos que ver seu eixo desenho um círuclo perfeito no espaço.
Mas isso não acontece.
Enquanto a Lua orbita a Terra, ela segue uma trajetóriaa inclinada, e para piorar ainda mais as coisas, essa inclinação varia com o tempo.
A inclinação da órbita da Lua com relação ao equador da Terra varia entre 18.4 graus e 28.6 graus num ciclo de 18.6 anos.
Essa variação faz com que a precessão sofra uma variação também, e por esse motivo o desenho do eixo não seri aum círculo perfeito.
E essa variação do eixo de rotação da Terra ao longo do tempo é chamada de nutação, causada principalmente pela Lua e tem um período de 19 anos aproximadamente.
A nutação foi descoberta por James Bradley a partir de uma série de observações de estrelas realizadas entre 1727 e 1747. Essas observações foram originalmente destinadas a demonstrar conclusivamente a existência da aberração anual da luz , um fenômeno que Bradley havia descoberto inesperadamente em 1725-6.
No entanto, havia algumas discrepâncias residuais nas posições das estrelas que não foram explicadas por aberração, e Bradley suspeitou que fossem causadas por nutação ocorrendo durante o período de 18,6 anos da revolução dos nodos da órbita da Lua .
Isso foi confirmado por sua série de observações de 20 anos, nas quais ele descobriu que o pólo celeste se movia em uma elipse ligeiramente achatada de 18 por 16 segundos de arco em torno de sua posição média.
Embora as observações de Bradley provassem a existência da nutação e ele intuitivamente entendesse que era causada pela ação da Lua na rotação da Terra, coube aos matemáticos posteriores, d’Alembert e Euler , desenvolver uma explicação teórica mais detalhada do fenômeno.
A nutação tem um efeito muito marcante em duas linhas que cruzam a superf~icie da Terra, e que acabam variando, os trópicos de câncer e capricórnio.
Essas linhas vão sofrendo variações anuais seguindo a nutação da Terra.
Para vocês terem uma ideia existe uma estrada no México que possui placas no lado da rodovia indicando a possição do Trópico de Câncer a cada ano, variação essa devido à nutação da Terra.
Esse então foi um resumo sobre um dos movimentos mais interessantes que o nosso planeta possui mas que é pouco falado, que é a precessão.
Talvez ele seja pouco falado pois com um ciclo de 25 mil anos, nenhum ser humano irá passar por seu efeito.
MAs é um movimento muito importante caso você queira fazer simulação da posição de objetos no céu e também fundamental para entender diferentes ciclos que o nosso planeta possui.
Se vocÊ se interessar pelos movimentos da Terra pode aprofundar e muito a sua pesquisa que sempre irá encontar coisas muito interessantes sobre o nosos planeta.
