Página - 1- Titã 2 - "Investir em conhecimento é o que traz maior rentabilidade"
- O Universo à distância
3 - Huygens chega a Titã
- A formação das galáxias espirais
4 - Ciência Viva: motivação e empenho 5 6 - Para Observar em Fevereiro
  VISIBILIDADE DOS PLANETAS
  Alguns Fenómenos Astronómicos
  Fases da Lua
  Nascimento, Passagem Meridiana e Ocaso dos Planetas
- Visitas Guiadas ao OAL
- Próxima Palestra Pública no OAL
7- O Céu de Fevereiro
Explorar o Céu...
Como desfazer uma ilusão e calcular a distância Terra-Lua

  Certamente já teve oportunidade de se deslumbrar com uma enorme Lua cheia erguendo-se sobre o horizonte, e já terá reparado quão modesto fica, comparativamente, o tamanho do astro quando este se encontra a maior altura em relação ao horizonte. Na edição de Março de 2003 d'O Observatório, explicámos que o maior tamanho aparente dos objectos celestes - nomeadamente a Lua - perto do horizonte é apenas um efeito de percepção. Recuperemos o essencial da explicação: junto ao horizonte, a Lua surge enquadrada com objectos que nos são familiares (edifícios, árvores, etc.), mas quando se encontra mais alta não há referências desse género à sua volta, pelo que o cérebro constrói uma imagem independente de posições, distâncias e tamanhos relativos e desse modo temos uma percepção mais fiel ao seu tamanho angular, que é o mesmo em ambos os casos: aproximadamente 0.5º. Ou, pelo menos, é isto que o(a) leitor(a) poderá encontrar em muitos e bons livros e revistas de Astronomia.
  Mas atentemos numa experiência efectuada pelo especialista em óptica Frank Suits, e relatada na edição de Setembro de 2004 (Vol. 108, 3) da revista Sky and Telescope. Repetindo, com a devida actualização de equipamentos, uma experiência que já fora realizada pelo seu avô, Suits tirou duas fotografias digitais da Lua Cheia: a primeira, com a Lua 8º acima do horizonte (e não com a Lua mais baixa, de modo a reduzir os efeitos da refracção atmosférica); a segunda, tirada três horas depois, com a Lua a uma altura de 41º. Comparando o tamanho da Lua nas duas imagens (através da contagem de pixels) Suits concluiu haver uma diferença de 1.1%. Quer isto dizer que quando a Lua está perto do horizonte, o seu tamanho aparente é efectivamente maior? Não, pelo contrário: é menor!
  A figura 1 esclarece: quando a Lua está numa posição aparente mais alta, encontra-se, de facto, ligeiramente mais próxima do observador, verificando-se o contrário quando se encontra numa posição aparente mais baixa. Isto deve-se à rotação da Terra, que vai fazendo variar a distância entre a Lua e o observador. O efeito varia com a latitude e outros factores, mas situa-se tipicamente entre 1 e 1.5 %, o que permite a sua detecção com equipamentos relativamente modestos. A partir da diferença de tamanhos angulares pode--se também calcular a distância à Lua, se bem que, tal como Suits constatou na sua experiência, não sendo a órbita da Lua perfeitamente circular, a sua excentricidade, mesmo sendo reduzida (0.0549), introduz erros significativos, ao que acrescem os erros inerentes à medição da dimensão angular da Lua. Mas não deixa de ser um interessante trabalho prático, exequível com equipamentos relativamente acessíveis, num qualquer quintal ou pátio escolar (ver caixa). Suits sugere ainda que a determinação da excentricidade da órbita lunar pode ser efectuada de modo análogo, tirando fotografias em noites sucessivas, com a Lua na mesma altura em relação ao horizonte, ou então fotografando-a numa mesma noite, depois do nascer e antes do pôr do astro.
  Em suma, a explicação que atribuiu à nossa percepção a grandiosidade da Lua próxima do horizonte mantém-se válida; importa é salientar que o tamanho angular dessa Lua que nos parece enorme é, na verdade, menor do que quando o satélite natural da Terra nos contempla do alto dos céus. Desfaça o(a) leitor(a), por si mesmo(a), a ilusão, e aproveite para calcular a distância Terra-Lua!

Cálculo da distância Terra-Lua

Frank Suits fotografou a Lua Cheia em 6 de Março de 2004, utilizando um refractor Tele Vue Ranger de 70 mm, uma ocular Scope Tronix MaxView de 40 mm e uma câmara digital Sony F707 com o zoom óptico no máximo. Obteve uma diferença de 18 pixels entre o tamanho da Lua nas duas imagens (1579 e 1597 pixels, respectivamente Lua a 8º e 41º graus de altura) e uma distância de 290 000 km (a distância média Terra-Lua é de 384 400 Km).

A distância aproximada da Lua é dada pela relação D ~ (rt /ä) (sen á2 - sen á1), em que á1 é a altura inicial da Lua, á2 a altura do segundo registo, rt o raio da Terra (6400 Km), e ä= (è21) - 1, sendo è1 o diâmetro angular inicial da Lua e è2 o segundo diâmetro angular obtido.


Em A, a Lua aparece perto do horizonte e, por estar ligeiramente mais afastada, o seu tamanho angular é menor. Em B, a Lua aparece ao observador em maior altura no céu, e o seu tamanho angular é ligeiramente maior. No entanto, a observação directa dá ao observador uma percepção contrária, parecendo-lhe o tamanho angular da Lua ser maior quando esta se encontra próxima do horizonte (baseado em ilustração da revista Sky and Telescope, Vol. 108, 3).


Pedro Raposo
OAL
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