Alpha Ursae Minoris, Polaris, HD 8890, ou simplesmente... Estrela Polar. A estrela que todos conhecem, pelo menos pelo nome, e que todos sabem ser indicadora do Norte. Quanto a identificá-la no céu, e a saber explicar por que é que indica o norte, a disseminação do saber é certamente mais limitada... Porque se avizinham as cálidas noites de Verão, que convidam à permanência ao ar livre e à contemplação do céu, propomos-lhe, nesta edição, uma actividade de iniciação à astrofotografia, muito simples, para a qual não necessitará senão de alguns equipamentos triviais: o mapa do céu da pág. 8 deste boletim, uma máquina fotográfica (de preferência reflex, com objetiva de 50 mm), um tripé, e (salvo se possuir uma máquina digital) um rolo de sensibilidade mais elevada que o usual (200 ou 400 ISO). Objectivo: desvendar o "mistério" da estrela polar. Se as horas de ir para a cama não constituírem problema (agora que anoitece mais tarde) esta será uma experiência interessante para efectuar na escola, com alunos mais novos, nestes últimos dias de aulas. De referir, no entanto, que pode ser realizada em qualquer altura do ano, incluindo no Inverno, em que céu limpo e temperaturas amenas não são de esperar, mas anoitece cedo.

Anglo-Australian Observatory/David Malin Images . Please do not copy or distribute this image file (except for the Bulletin) without our permission.

  Para começar, terá obviamente que saber identificar a Polar. O truque mais célebre consiste em imaginar um linha que passa por a e b da Ursa Maior e prolongá-la no sentido b - a, até se perfazer, aproximadamente, cinco vezes a distância angular entre estas duas estrelas; encontrará então a Polar (ver ilustração na edição online).
  Num local com a iluminação ambiente reduzida tanto quanto possível, monte a sua máquina no tripé, coloque-a em abertura máxima, e aponte-a para a Polar. Seleccione a pose B e faça uma exposição de, pelo menos, uma hora. Aplique uma abertura de 2.8 ou 4 (esta última mais recomendável em locais com menos luz). Use um cabo disparador para evitar fazer trepidar a máquina. Pode experimentar exposições de duração diferente. Com alguma sorte, poderá registar eventuais meteoros ("estrelas cadentes"), com algum azar um avião deixará rasto nas suas fotos. Nada disso perturbará, no entanto, o resultado pretendido. Se tudo correr bem, deverá obter imagens semelhantes à imagem. Para poder efectuar comparações, aplique o mesmo procedimento (com uma hora de exposição), já não com a máquina apontada para a polar, mas para o zénite (ponto mais alto do céu) e, com a máquina virada para Sul, para um ponto a uma altura ligeiramente maior que a da Estrela Polar. Neste último caso, o objectivo é fotografar estrelas próximas do equador celeste, que mais não é do que a projecção do equador da Terra na esfera celeste. Com um pouco mais de rigor, refira-se que a intersecção do equador celeste com o meridiano (linha norte-zénite-sul), para a latitude de Lisboa, dá-se a uma altura de cerca de 52 graus em relação ao horizonte.
  Reveladas as fotografias, e se estas tiverem sido bem sucedidas, chega a altura de as interpretar. Eis algumas sugestões de tópicos a abordar numa discussão didáctica:

  i) na fotografia centrada na Polar, vemos que as estrelas próximas descreveram arcos de círculo em torno dela. Há portanto um movimento aparente de rotação da esfera celeste em torno da Estrela Polar. Trata-se, obviamente, de uma consequência do movimento de rotação da Terra. Olhando para os rastos deixados na fotografia, concluiremos que as estrelas que rodeiam a Polar estarão (como esta última) sempre acima do horizonte: são as chamadas estrelas circumpolares (este efeito será mais notório numa fotografia que inclua o horizonte).

  ii) Se avançássemos para Norte, ao longo do planeta, o que aconteceria à Estrela Polar?
  Apareceria tanto mais alta no céu quanto mais a Norte nos encontrássemos. No limite, no Pólo Norte, em que parte do céu a veríamos? Neste último caso, praticamente no zénite. Ora, se alguém pudesse permanecer de pé no pólo norte, estaria alinhado com o eixo da Terra, e teria a estrela polar por cima da sua cabeça. Ou seja, a Estrela Polar coincide com a direcção definida pelo eixo da Terra - é como se o eixo apontasse para essa estrela. Daí que, na fotografia, as estrelas pareçam girar em torno da Polar.

A Estrela Polar (Polaris, em latim) encontra-se aproximadamente na direcção definida por a e b da Ursa Maior (Ursa Majoris), também designadas por Guardas. A distância aparente entre a da Ursa Maior e a Polar corresponde, aproximadamente, a cinco vezes a distância entre as Guardas.

  iii) O ponto matemático que corresponde à intersecção do eixo da Terra com a esfera celeste é designado por Pólo Celeste (neste caso, Pólo Norte Celeste). Se a fotografia for nítida, verificar-se-á que a Polar não permaneceu exactamente imóvel, mas também se deslocou (uma fotografia de longa exposição, tirada com a máquina acoplada a um telescópio, revelará de forma inequívoca a trajectória circular da polar). O que significa isso? Que, na verdade, não é exactamente coincidente com o pólo norte celeste. Actualmente, está desviada cerca de 0.8 graus. Na verdade, até já esteve mais afastada. Na época dos Descobrimentos, esse afastamento era da ordem de 3.5 graus. Este desvio variável da Polar em relação ao pólo celeste deve-se ao movimento de precessão do eixo da Terra - um movimento semelhante ao de um pião, com um período de cerca de 26 000 anos. Devido a esse movimento, o eixo vai "apontando" para pontos diferentes (o mesmo que dizer que a posição do pólo celeste vai variando). Por conseguinte, a actual Estrela Polar vai deixar de o ser - no ano 14 000, a estrela polar será Vega, da constelação da Lira. Haver uma Estrela Polar que indica o Norte é mero fruto de uma (quase) coincidência feliz entre a posição de uma estrela brilhante e o pólo celeste norte. No hemisfério sul, como é sabido, não há nenhuma estrela brilhante significativamente próxima do pólo celeste.

  iv) Na fotografia tirada com a máquina apontada ao zénite, veremos que a curvatura da trajectória das estrelas é muito menos notória em relação às estrelas próximas do pólo; e na fotografia tirada com a máquina apontada para as proximidades do equador celeste, veremos trajectórias rectilíneas. Além disso, para tempos de exposição iguais, veremos que os traços serão maiores à medida que nos afastamos do pólo celeste. Ou seja - o movimento aparente das estrelas próximas do pólo é mais lento, e das estrelas próximas do equador mais rápido. Alguns traços serão também mais conspícuos do que outros - o que se deve à diferença de brilho aparente das estrelas. Utilizando um rolo a cores, serão também notadas diferenças de cor nos traços deixados pelas estrelas.