Eclipse Lunar
Enos Picazzio - IAG/USP
Adaptado de
OrbitEdward
of the
Moon
J. Michaels
SFASU Department of Physics and Astronomy
Enos Picazzio - IAG/USP
Parâmetros lunares mais relevantes
Distância orbital média
perigeu
apogeu
Inclinação da órbita
Inclinação do eixo
Período orbital
Ciclo (Lunações)
Diâmetro
Maior diâmetro aparente
Densidade média
Gravidade na superfície
Temperatura superficial
384.000 km
363.000 km
406.000 km
5,2o
6,7o
27,32 dias
Mês Sideral*
29,53 dias
Mês Sinódico*
3.476 km
32,9o
3,34 g/cc (61% da terrestre)
1,62 m/s2 (17% da terrestre
100 a 400 K (-173 a 127 oC)
* definidos adiante
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Figuras de superfície mais relevantes
Crateras:
• maioria é originada por impacto de meteoritos
• algumas são vulcânicas
• Regolito: poeira proveniente da pulverização de rochas
que recobre toda a superfície
Mares: regiões planas e escuras
Origem: derramamento de lava vulcânica
Terras (continentes): regiões acidentadas e mais claras
Forte bombardeamento há ~ 4 bilhões de anos
 Formação das bases (futuros mares)
Bombardeamento diminuiu entre 3.8 - 3.2 bilhões de anos
 Preenchimento dos mares
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Amostras de solo lunar
• semelhantes às rochas terrestres de silicatos
• ausência de água e outras substâncias voláteis
• a sonda Clementina parece ter detectado traços de água congelada
em cratera
• mares formados de basalto (mais pesado)
• idade:
terras ~ 4 - 4.5 bilhões de anos
mares ~ 3.2 - 4 bilhões de anos
• materiais que cobrem a superficie lunar têm densidades menores
que a densidade média  houve processo de diferenciação (materiais
mais densos deslocam-se para maiores profundidades, como
consequência da convecção).
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Rotação Síncrona
A Lua apresenta sempre a mesma face
voltada para a Terra porque seus períodos
de rotação e translação são iguais.
Tecnicamente diz-se que que ela está numa
órbita ressonante na razão 1:1.
Esta é uma consequência da ação de maré
que a atração gravitacional da Terra
provoca sobre a Lua.
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Faces da Lua
Visível da Terra
Face oposta
A orientação aparente do disco lunar depende da latitude do observador
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Fases da Lua
ECL
3
4
Norte
2
5
CE
Leste
Oeste
1
1
6h
12h
8
7
6
18h
0h
12h
3
4
Fase
Ângulo
AR*
Nova
0°
0h
Quarto
Crescente
90°
6h
Cheia
180°
12h
Quarto
Minguante
270°
18h
* Ascensão Reta
2
5
1
Luz
8
6
7
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Fases da Lua
A imagem aparente
da Lua é invertida
nos hemisférios.
Enquanto no
hemisfério sul a fase
crescente tem a forma
côncava, no
hemisfério norte ela
apresenta-se na
forma convexa.
A animação ao lado
representa a forma
vista no hemisfério
norte.
Clique sobre a imagem para ver a animação.
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Eclipse Solar – Lua Nova
O percurso da sombra
sobre a superfície
terrestre de alguns
eclipses solares são
mostrados da imagem
ao lado.
Clique sobre a imagem
abaixo para ver a
animação.
Terra
Sombra umbral
da Lua
Órbita da Lua
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Eclipse Solar – Lua Nova
Com o eclipse do disco
solar (fotosfera), a
atmosfera do Sol tornase visível. A baixa
atmosfera, chamada
cromosfera, de cor
avermelhada, é vista ao
longo da borda (escura)
do disco lunar. Acima
dela está a coroa, de
cor branca e muito
estruturada. Seu brilho
é uma do espalhamento
da luz fotosférica pelos
elétrons da coroa.
Clique sobre a imagem para ver a animação
do eclipse de 03/11/1994.
A forma da coroa muda
com a atividade solar.
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Sombras do eclipse lunar
O eclipse lunar ocorre sempre na Lua Cheia, e quando esta
passa pelas sombras da Terra.
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Eclipse Lunar – Lua Cheia
Eclipse Penumbral
Lua passa pela penumbra
Eclipse Parcial
Lua passa parcialmente
pela umbra
Eclipse Total
Lua passa totalmente pela
umbra
A orientação aparente do disco lunar depende da latitude do observador
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Geometria do eclipse lunar
A olho nú o escurecimento na penumbra é praticamente imperceptível.
A atmosfera desvia parte da luz solar em direção à umbra, por isso o disco lunar é ligeiramente
iluminado. O brilho e a cor da Lua dependem das condições do eclipse (escala de Danjon) . O
brilho pode variar também com a concentração de aerossóis de origem vulcânica.
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Eclipse Lunar – Lua Cheia
Umbra
A orientação aparente do disco
lunar depende da latitude do observador
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Eclipse lunar de 27/10/04
|| Visão para observador de São Paulo || Intervalo entre imagens: 10 min ||
Entrada - penumbra (início do eclipse): 21h 06m; umbra (início do parcial): 22h 14m
Totalidade - início: 23h 23m; máximo: 0h 04m; fim: 0h 45m
Saída - umbra (início do parcial: 0h 45m; fim do parcial: 1h 54m); penumbra (fim do eclipse): 3h 03m
21h 10m
22h 10m
23h 10m
0h 10m
1h 10m
2h 10m
Iluminação nos eclipses
Sem atmosfera a luz solar propaga-se em linha reta, por isso a sombra
lunar é bem delineada, encobrindo completamente o disco solar.
Eclipse solar
Lua
Luz
Eclipse lunar
Terra
A atmosfera terrestre refrata a luz solar, provocando um disco de
sombra parcialmente iluminado. Por isso a Lua é vista durante um
eclipse lunar.
Ilustração fora de escala
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Visiblidade Global
P1 Começo do eclipse penumbral (invisível ao olho)
U2 Começo do eclipse total
U4 Fim do eclipse partial
U1 Começo do eclipse partial
U3 Fim do eclipse total
P4 Fim do eclipse penumbral (invisível ao olho)
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Órbita Lunar
Plano da eclíptica (órbita da
Terra)
Nodo descendente
Terra
Lua
Nodo ascendente
Linha dos nodos
Plano da
órbita lunar
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Condições propícias para ocorrência de eclipses
Alinhamento
dos solstícios
Cheia
Órbita da
Terra
Linha dos
nodos
Nova
Cheia
SOL
Linha dos
nodos
Nova
Linha dos
nodos
Nova
Nova
Cheia
Cheia
Linha dos
nodos
Alinhamento dos
equinócios (nodos)
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Movimento aparente do Sol
Solstício de inverno
Equinócio de
outono
Equinócio da
primavera
Equador Celeste
Solstício de verão
Equinócio da primavera
Equinócio da primavera
Solstício de inverno
Solstício de verão
Equinócio de outono
Clique sobre a imagem para ver a animação (as definições são para o hemisfério norte, em inglês)
Enos Picazzio - IAG/USP
As órbitas no plano do céu
Órbita da Lua
Nodos
Eclíptica
OESTE
LESTE
Equador Celeste
Lua Cheia
Lua Nova
(sem eclipse)
(sem eclipse)
Eclíptica: órbita da Terra, ou órbita aparente do Sol
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As órbitas no plano do céu
Nodos
Os eclipses ocorrem quando o Sol está próximo dos nodos.
Eclipse Solar : Sol e Lua estão localizados no mesmo nodo.
Eclipse Lunar : Sol está em uma nodo e a Lua está 12h adiante em ascensão reta.
Inclinação da órbita lunar?
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Período de Saros
• A periodicidade e a recorrência dos eclipses é governada pelo Ciclo de
Saros (já conhecido dos Caldeus), um período de ~ 6.585.3 dias (18 anos 11
dias 8 horas).
• Razão  harmonia entre os períodos orbitais da Lua:
Mês Sinódico (lunações): 29,53059 dias = 29d 12h 44m
Mês Dracônico (de nodo a nodo): 27,21222 dias = 27d 05h 06m
Mês Anomalístico (perigeu a perigeu) 27.55455 dias = 27d 13h 19m
• O ciclo compreende 223 meses sinódicos  242 meses draconianos  239
meses anomalísticos.
• As condições praticamente se repetem a cada ciclo.
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Histórico: Aristóteles

Aristóteles (384-322 a.C.) usou a forma aparente da sombra da
Terra para mostrar que a Terra era uma esfera.
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Histórico: Aristarco (280 a.C.)


O tempos decorridos entre dois “quartos” (de L1 a L3, e de L3 a
L1) seriam diferentes se o Sol estivesse próximo.
Como eram iguais, Aristarco deduziu que o Sol estava bem
mais distante que a Lua.
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Histórico: Aristarco (280 a.C.)

Observando os eclipses ele criou um método para medir
tamanhos e distâncias relativos da Lua, Terra, Sol: a Terra tem
~ tamanho da sombra, e esta é ~ 3 vezes o diâmetro da Lua.
(Valor real: 6378km / 1738km = 3.7x)
A orientação aparente do disco
lunar depende da latitude do
observador
Sombra da Terra
C
B
A
• Tempo decorrido entre A e B é proporcional ao diâmetro da Lua.
• Tempo decorrido entre B e C é proporcional ao diâmetro da sombra da Terra (~
Terra).
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Diferenças entre medidas Antigas e Modernas
Diâmetro da Terra
Diâmetro da Lua
Diâmetro do Sol
Distância Terra-Lua
Distância Terra-Sol
Antiga (km)
Moderna (km)
13.000
4.300
90.000
400.000
10.000.000
12.756
3.476
1.390.000
384.000
150.000.000
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Equívocos e superstições
A lunação afeta a meteorologia (clima), o
número de pássaros, o número de prisões, a
quantidade de internações de emergência, e
outros
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Equívocos e superstições
O astrônomo George Abell estudou a taxa de
nascimento em função da fase lunar:


Entre 17/03/1974 e 30/04/1978, nasceram 11.691
crianças no hospital da UCLA:
 não encontrou nenhuma correlação.
Considerando apenas os partos normais (não
cesarianos), o número caiu para 8.142:
 não encontrou nenhuma correlação.
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Equívocos e superstições
A lunação influencia a fertilidade
 A menstruação nos humanos segue um ciclo
médio de 28 dias, não 29,5.
 Demais mamíferos:
 porcos da Nova Guiné: 11 dias,
 ratos e camundongos: 5 days
 ovelhas: 16 dias,
 chimpanzés: 37 days
 vacas e éguas: 21 dias ...
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Links interessantes
Genérico:
http://home.hiwaay.net/~krcool/Astro/moon/#ml
http://home.hiwaay.net/~krcool/Astro/moon/moonlinks/
Geologia da Lua:
http://webgis.wr.usgs.gov/moon_geology.htm
Calendário:
http://www.ameritech.net/users/paulcarlisle/MoonCalendar.html
Mitos Lua Azul (Blue Moon):
http://www.infoplease.com/spot/bluemoon1.html
Visualizador Terra-Lua:
http://www.fourmilab.ch/earthview/
Animação-Fases da Lua:
http://www.fourmilab.ch/earthview/
Origem da Lua:
http://www.psrd.hawaii.edu/Dec98/OriginEarthMoon.html
http://www.psi.edu/projects/moon/moon.html
Sociedade Apollo:
http://apollo-society.org/luna.html
Atlas Lunar:
http://www.astrosurf.com/cidadao/moonlight.htm
Serviço de dados:
http://aa.usno.navy.mil/AA/data/
http://seds.lpl.arizona.edu/nineplanets/psc/basic.html
Enos Picazzio - IAG/USP
Muito bem, pessoal!
Pra terminar, vamos ao
jogo do erro?...
Enos Picazzio - IAG/USP
Então, onde está o erro
nesta imagem?….
Enos Picazzio - IAG/USP
Uuummm…
Dooooiis...
eeeee...
Três...
Enos Picazzio - IAG/USP
Lua Cheia próximo
ao Sol no horizonte?
Ah Ah Ah….
Enos Picazzio - IAG/USP
♪ ♫
Aaaaacaboooou…
♪ ♫
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♪ ♫
Moon river
♪
♫
Enos Picazzio - IAG/USP
♪ ♫
Moon river
Wider than a mile
♪
♫
Enos Picazzio - IAG/USP
♪ ♫
Moon river
Wider than a mile
I'm crossing you in style
♪
♫
Enos Picazzio - IAG/USP
♪ ♫
Moon river
Wider than a mile
I'm crossing you in style
Some day...
♪
♫
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♪
♫
La ri
la ri ra rá
Enos Picazzio - IAG/USP
♪
♫
La ri
la ri ra rá
Enos Picazzio - IAG/USP
♪
♫
La ri
la ri ra rá
Enos Picazzio - IAG/USP
♪
♫
Enos Picazzio - IAG/USP
Enos Picazzio - IAG/USP
Enos Picazzio - IAG/USP
Enos Picazzio - IAG/USP
Enos Picazzio - IAG/USP
Enos Picazzio - IAG/USP
Enos Picazzio - IAG/USP
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Fim
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Geometria do eclipse lunar
A olho nú o escurecimento na penumbra é praticamente imperceptível.
A atmosfera desvia parte da luz solar em direção à umbra, por isso o disco lunar é ligeiramente
iluminado. O brilho e a cor da Lua dependem das condições do eclipse (escala de Danjon) . O
brilho pode variar também com a concentração de aerossóis de origem vulcânica.
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