2 As fases da Lua
Figura 1: Fases da Lua: ao longo da elipse, está representada a separação entre a parte escura e a parte iluminada da Lua em diferentes posições de sua órbita, como visualizada por um observador externo olhando diretamente para o Pólo Sul da Terra; as figuras externas à elipse representam as aparências da Lua correspondentes a essas posições, do ponto de vista de um observador no hemisfério sul da Terra. A direção dos raios solares (que, por simplicidade, foram desenhados no mesmo plano do equador da Terra) é indicada pelas setas amarelas.
2.1 A forma aparente da Lua nas fases Crescente e Minguante em diferentes locais da Terra
Figura 2: Círculos diurnos da Lua em três dias diferentes do mês (três diferentes declinações da Lua). São mostradas as orientações dos círculos diurnos em relação ao horizonte em latitudes de, aproximadamente, 40°N (a), 40°S(b) e 0°(c). Em cada figura, o círculo central coincide com o equador celeste, correspondendo ao círculo diurno da Lua nos dois dias do mês em que ela está no equador celeste. Os círculos extremos correspondem aos círculos diurnos nos dias em que ela está em máximo afastamento do equador, para o norte e para o sul. O zênite do lugar está indicado pela letra Z.
Figura 3: Figura esquemática mostrando como a orientação aparente da Lua, nas fases de Quarto Crescente e Quarto Minguante, depende de se a Lua faz a passagem meridiana ao sul ou ao norte do zênite do lugar, o que determina se o observador deve se voltar para o sul ou para o norte para vê-la. (a) Lua Quarto Crescente, que faz a passagem meridiana num instante próximo ao do pôr do Sol, como vista por um observador voltado para o sul; (b) Lua Quarto Minguante, que faz a passagem meridiana num instante próximo ao do nascer do Sol, como vista por um observador voltado para o sul; (c) Lua Quarto Crescente, como vista por um observador voltado para o norte; (d) Lua Quarto Minguante, como vista por um observador voltado para o norte.
Figura 4: Figura esquemática representando a aparência típica da Lua, em uma fase entre Nova e Quarto Crescente (por simplicidade indicada como "Lua Crescente"), num instante em que se encontra no lado oeste do céu (acima do horizonte oeste), em três latitudes diferentes: (a) aproximadamente 40°S, (b) aproximadamente 40°N e (c) 0°(equador). Note como a porção iluminada da Lua está voltada para a direção do Sol, que está a oeste da Lua.
Figura 5: Figura esquemática representando a aparência típica da Lua, em uma fase entre Quarto Minguante e Nova (por simplicidade indicada como "Lua Minguante"), num instante em que se encontra acima do horizonte oeste, em três latitudes diferentes: (a) aproximadamente 40° S, (b) aproximadamente 40° N e (c) 0° (equador). Note que a porção iluminada da Lua está voltada para a direção do Sol, que agora está a leste da Lua.
Figura 6: Figura esquemática representando a aparência típica da Lua, em uma fase entre Quarto Minguante e Nova (por simplicidade indicada como "Lua Minguante"), vista por um observador voltado para o leste, antes do nascer do Sol, em três latitudes diferentes: (a) aproximadamente 40° S, (b) aproximadamente 40° N e (c) 0° (equador).
2.2 Variações na declinação da Lua
Figura 7: Variação das coordenadas lunares devido ao movimento da linha dos nodos. Em (a) está representado o caso em que a inclinação da órbita da Lua em relação ao equador terrestre é máxima (23,5°+ 5,15°) e em (b) está representado o caso em que essa inclinação é mínima (23,5°- 5,15°). Estas figuras foram baseadas em outras mostradas no site http://www.letras.up.pt/geograf/seminario/Aula4.htm.
3.3 Utilização da caixa e sugestões de exercícios
- Desenhe a bolinha como você a observa através de cada orifício, e identifique a fase da Lua representada em cada caso.
- Faça um desenho esquematizando a configuração Sol-Lua-observador representada em cada um dos casos acima.
- Coloque a caixa em uma cadeira e se debruce sobre ela para fazer a observação "de ponta cabeça". Desenhe a bolinha como você a enxerga através de cada orifício. Compare com os desenhos feitos no item 1. A forma do desenho relativo a cada orifício mudou? O pedaço da bolinha visto através do mesmo orifício, você estando na posição "em pé" ou "de ponta cabeça", é diferente ou é o mesmo?
- Abra a tampa da caixa e cole uma figura não simétrica na bolinha de isopor, de frente para um dos orifícios. Observe a bolinha através desse orifício, primeiro na posição "em pé" e depois "de ponta cabeça". Desenhe a figura que você prendeu à bolinha, tal como você a enxerga nas posições "em pé" e "de ponta cabeça".
- O conjunto dos aspectos do relevo lunar visíveis na Lua Cheia lembra, para muitos moradores do hemisfério sul da Terra, a imagem de um coelho. Como fica a imagem desse coelho para os moradores do hemisfério norte? Para responder, pense na questão anterior.
- A figura abaixo esquematiza uma caixa cilíndrica, tendo no interior uma bolinha, a qual é iluminada por uma lanterna acoplada à lateral da caixa à altura da bolinha. As letras A, B, C, D, E, F e G indicam orifícios na caixa, também à mesma altura da bolinha, através dos quais pode-se visualizá-la. Desenhe como ela seria vista através de cada um dos orifícios. Identifique a parte do ciclo que corresponde à fase Crescente e a parte que corresponde à fase Minguante.
- Em que fase a Lua fica entre o Sol e a Terra? Que tipo de fenômeno pode acontecer se, nessa fase, a Lua ficar exatamente na frente do Sol?