Movimento Anual do Sol

As estrelas que vemos à noite têm posições fixas no céu umas com relação às outras (exceto pelos efeitos secundários de aberração, paralaxe e movimento próprio, que discutiremos mais adiante). O Sol contudo se move por entre as estrelas a uma taxa de 1° por dia aproximadamente. Assim, ao final de um ano, terá descrito um grande círculo no céu, a que chamamos de eclítica. O movimento anual do Sol no céu é causado pelo movimento orbital da Terra em torno deste. A figura abaixo mostra a variação da posição do Sol no céu com relação às estrelas mais distantes à medida em que a Terra se move em sua órbita anual. Esta última corresponde à elipse mais interna da figura. A esfera menor no centro corresponde ao Sol e a esfera maior, mostrada em 4 posições diferentes ao longo do ano, representa a Terra. A elipse mais externa é a eclítica. Note que o Sol é na verdade muito maior do que a Terra, ou seja, a figura não corresponde às escalas físicas de tamanho e distância entre os dois. Outra observação importante é que a Terra é sempre mostrada de forma que seu hemisfério voltado para o Sol é branco, o que indica que aquele hemisfério está sendo iluminado pelo Sol, enquanto que o hemisfério oposto é escuro, indicando que é noite naquela metade do planeta.

As estrelas formam figuras imaginárias no céu, a que chamamos de constelações. As constelações atravessadas pela eclítica são chamadas de constelações zodiacais. A faixa do céu coberta por estas constelações é chamada de zodíaco. Por entre as estrelas do zodíaco move-se não apenas o Sol, mas também os demais astros do sistema solar, como a Lua e os planetas.

Em torno do dia 21 de março o Sol, em seu caminho sobre a eclítica, atravessa o equador celeste. Este ponto de intersecção entre os dois grandes círculos é o ponto vernal (ou ponto γ). Neste dia, chamado de Equinócio de março, o Sol cruza o equador celeste de sul para norte, marcando então o fim do verão no hemisfério sul da Terra e o fim do inverno no hemisfério norte. Pela definição de ascensão reta, neste dia seu valor para o Sol é &alpha = 0h. Como ele está sobre o equador celeste, a declinação δ do Sol no equinócio de março também é nula. Pela figura acima, vemos que o Sol se situa na direção da constelação de Peixes nesta época.

Uns 3 meses depois, em torno de 21 de junho, o Sol alcança seu maior valor de declinação: δ = 23½°. Nesta época ele é visto sobre a constelação de Gêmeos. A partir deste instante, o Sol começa a se mover de volta ao equador celeste, ou seja, para sul. Este dia em que o Sol está o mais a norte em seu movimento anual é chamado de Solstício de junho, marcando o início do verão (inverno) no hemisfério norte (sul). Neste dia, α = 6^h para o Sol. Em torno do dia 21 de setembro, o Sol volta a cruzar o equador celeste, mas desta vez do hemisfério norte para o hemisfério sul. É o Equinócio de setembro, fim do inverno (verão) no hemisfério sul (norte) terrestre. O Sol está agora em Virgem. Coordenadas equadoriais do Sol: α = 12^h ; δ = 0°.

Finalmente, uns 3 meses depois, o Sol atinge seu ponto mais a sul na esfera celeste: δ = -23½°, &alpha = 18^h . Este é o Solstício de dezembro, sempre em torno do dia 21/12. É o início do verão (inverno) no hemisfério sul (norte). A partir deste dia, o Sol começa a se mover para norte, reatingindo o ponto vernal no dia 21/3 do ano seguinte e completando assim o seu movimento anual.

Em resumo, em sua jornada anual ao longo da eclítica, o Sol percorre 24h de ascensão reta, a uma taxa média de 2h por mês. Note que este movimento anual é independente do movimento diurno, compartilhado por todos os astros e causado pela rotação da Terra. O movimento diurno é mais facilmente notável, pois se dá a velocidade maior.

A figura acima mostra uma espécie de "mapa mundi" da esfera celeste, no qual vemos toda a região com |δ| =< 47° projetada em um plano. O equador celeste é a linha horizontal que corta a figura em duas metades. As demais linhas horizontais são paralelos de declinação, ou seja, círculos (pequenos) contendo todos os pontos de declinação constante, no caso, com δ = +/- 23.5°. As retas verticais representam os círculos horários, de ascensão reta constante. A eclítica é a linha mostrada em vermelho, sendo que os dois pontos em que ela cruza o equador celeste, no meio e no extremo direito figura, são, respectivamente, os pontos γ (&alpha = 0^h) e Ω (α = 12^h).

Já a tabela abaixo mostra as coordenadas equatoriais do Sol nos equinócios e solstícios.

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