O tamanho da Lua Nascente

Tamanho aparente da super-Lua  (27/9/2015) desde os 2,5° aos 34° de altura ao horizonte.

Na super-Lua de 27/set/2015 duas câmaras fotográficas foram usadas para capturar a sequência do nascer da Lua e daí estudar a variação do seu tamanho aparente. O horizonte não estava límpido pois o fumo da queimada em Loures passava longe na direcção do aeroporto da Portela. O vento fustigou o fumo mas não as nuvens acumuladas em distância.

Pelas 19:22 viu-se a lua qual espectro que emergia dum véu cinzento acetinado e, depois, as fotos rolaram em cadência sincopada. Aqui está um recorte da Super Lua a iniciar a viagem para o eclipse total umas horas depois. As imagens incluídas da Lua começam às 19:24 (2° 9’ de altura) e vão apenas até às 19:34 (3° 57’ de altura ao horizonte) para se mostrar o estado do céu.

Com a objectiva da Nikon Coolpix P900, fixou-se a distância focal a 428mm e fotografou-se a lua ascendente até aos 34° de altura ao horizonte. Com uma razão focal f/6.5 e um tempo de pose um pouco variável, fez-se a  sequência de imagens apresentada na primeira sequência (em cima), onde se alinharam as imagens da Lua e ajustou-se o brilho e cor para melhor se perceber a variação do seu tamanho aparente. A desfocagem das imagens próximas do horizonte é devida à turbulência atmosférica, induzida pelas correntes de convecção.

Comparando as diversas imagens, desde os 2,5° até aos 34° de altura ao horizonte, observa-se o que é o verdadeiro efeito óptico introduzido pela atmosfera: a) o diâmetro horizontal da lua pouco aumenta:  631, 633, 633 , 636, 637 e 642 píxeis. b) Mas o seu diâmetro vertical passa por 595, 599,610,627,630 e 641 píxeis. Ou seja, é 7,2% menor quando está perto do horizonte.

Porquê? É a refracção da atmosfera terrestre que, associada aos diferentes ângulos de incidência da luz proveniente dos bordos lunares, cria o encolhimento visível na direcção vertical da imagem. A lei da refracção mostra que a entrada da luz na atmosfera fá-la sempre aproximar-se da direcção normal (perpendicular) à atmosfera. Ora, no plano vertical (altura ao horizonte) à maior diferença dos ângulos de incidência da luz para os bordos inferior e superior da Lua, devido à forma curva da superfície atmosférica, e a refracção dos mesmos cria este encolhimento óptico. Esta diferença desvanece-se quando a lua sobe no céu pois a incidência trona-se mais perpendicular à superfície curva da atmosfera. No plano horizontal estas diferenças são quase nulas mas nota-se que há um pequeníssimo aumento do diâmetro aparente lunar (1,7%) quando esta sobe no céu.

Resumindo: é normal ver a lua cheia próxima do horizonte muito maior do que quando se encontra mais alta no céu nocturno. Como se mostrou, este efeito não é óptico mas apenas cerebral, ou seja, é o cérebro humano que cria a “imagem fictícia” de uma lua enorme, o que se classifica como ilusão de óptica. Há outra maneira de testar o efeito de “ampliação cerebral”: olhando para a Lua Cheia próxima do horizonte tape-lhe a metade inferior com uma folha de papel e… surpreenda-se!