Tempos astronômicos

FIS2004 - Profa. Thaisa Storchi Bergmann

 

Tempo solar

 

Hora solar=Ângulo horário do Sol = Hʘ

 

Hora solar média = Hʘ+ C [onde C=–e.T. (equaçāo do tempo, tabulada em anuários astronômicos) e que pode ser obtida também da figura abaixo.]

 

Também podemos dizer que a hora solar média é o ângulo horário do sol médio,

o qual é igual a Hʘ +C.

 

Hora civil (HC) = Hʘ+ C + 12 horas

 

Hora legal (HL,hora do relógio)=HC+Dl, onde Dl=lC-l, lC é a longitude central do fuso e l a longitude do lugar, adotadas negativas para oeste a positivas para leste de Greenwhich. Por exemplo, aqui em Porto Alegre, l= -3h24m53s, e l=- 3 h.

 

Valores da correção C para cada dia do ano:  Esta correção (que chega no máxio a 15 minutos, como mostrado na figura abaixo) transforma o ângulo horário do Sol verdadeiro no ângulo horário do Sol médio, que é um "sol fictício" que se move na eclíptica com velocidade constante, enquanto que o Sol verdadeiro tem velocidade levemente variável devido ao fato da órbita da Terra não ser circular mas ligeiramente elíptica.

 

Tempo sideral

 

Hora sideral= Hγ=Ângulo horário do ponto vernal (ponto gamma).

 

Relação com a ascenção reta a* de um astro *:  Hγ=a* +  H*

Assim, para determinar a hora sideral, basta conhecer a ascenção reta a*  de um astro observável e medir o seu ângulo horário H*.

 

Diferença entre tempo solar e tempo sideral:

 

Dia solar - O tempo solar é o tempo do Sol,  definido de forma que  24 horas solares – o dia solar -  é o intervalo de tempo entre duas passagens meridianas consecutivas do Sol.

 

Dia sideral - O tempo sideral é o tempo das estrelas, definido de forma que  24 horas siderais – o dia sideral -  é o intervalo de tempo entre duas passagens meridianas consecutivas  de uma estrela ou do ponto vernal.

 

Estes dois tempos diferem porque o Sol, dia a dia, se move em relaçāo às estrelas, devido, na verdade, ao movimento da Terra em sua órbita em torno do Sol. Assim, vamos vendo, a cada  noite, um céu um pouquinho diferente à medida que a Terra realiza seu movimento de revolução ao redor do Sol. Se considerarmos que, durante um ano sideral (ver definição abaixo), a Terra dá uma volta completa em torno do Sol, e que este ano tem a duração de 365,2564 dias solares, concluímos que, em cada dia, o Sol se move 360/365,2564=0,985609 graus por dia Solar, o o que corresponde ao intervalo de tempo de 3m56.56s siderais:

 

 

A relação entre os dois é, portanto: 24 horas solares=24 horas siderais + 3m56.56s siderais

A razão entre os dois é: 24h3m56.56s/24 h=1.002737963

 

 

Transformação entre hora civil e sideral:

 

Como a hora civil é o o ângulo horário do sol médio mais 12 horas, a hora sideral vai ser igual à hora civil no equinócio de primavera do hemisfério Sul,  que ocorre em geral no dia 23 de Setembro. Assim, obtemos:

 

Hora sideral=HC + N*(3m56.56s)

 

onde N é o no. de dias transcorridos desde o último dia 23 de Setembro.

 

Também podemos calcular a hora sideral através da relação abaixo:

 

Hora sideral= HγG (TU=0) + (HC - l)*1.002737963+ l

 

onde HγG  é a Hora sideral de Greenwhich à zero hora de Tempo Universal (que pode ser obtida de um anuário astronômico), (HC - l) é o intervalo de tempo solar transcorrido em Greenwhich desde a zero hora , 1.002737963 é o fator de conversão entre hora solar e sideral. Assim, até este ponto teremos a hora sideral de Greenwhich.. Para finalmente obter a hora sideral local, devemos somar l que é a longitude do lugar (negativa a oeste e positiva a leste de Greenwhich).

 

Para memorizar mais facilmente a relação entre hora sideral e hora civil, é só considerar que, ao longo de um ano, o Sol dá uma volta completa na eclíptica, percorrendo quase um grau por dia, o que corresponde aos 3m56.56s siderais por dia e a cerca de 2 horas siderais por mês. Em outras palavras, a cada mês, a hora sideral vai se adiantando em relação a hora solar em duas horas. Assim, teremos:

 

Mês                 Hora sideral

Setembro           HC

Outubro             HC+2

Novembro         HC+4

Dezembro          HC+6

Janeiro               HC+8

Fevereiro           HC+10

Março                HC+12

Abril                  HC+14

Maio                  HC+16

Junho                 HC+18

Julho                  HC+20

Agosto               HC+22

 

Ano tropical:

É o intervalo de tempo entre duas passagens consecutivas do Sol pelo ponto vernal. Sua duraçāo é de 365,2422 dias solares .

 

Ano sideral:

É intervalo de tempo para o Sol dar uma volta completa (360 graus) na eclíptica, ou para a Terra dar uma volta completa na sua órbita. Sua duraçāo é de 365,2564 dias solares. O ano sideral é mais longo do que o ano solar porque o ponto vernal retrocede ao longo da eclíptica 50,2 segundos de arco por ano, devido à precessāo dos equinócios, resultado do movimento de “piāo” do eixo da Terra em torno do eixo da eclíptica. Assim, o eixo da Terra vai dar uma volta completa (360 graus) em torno do eixo da eclíptica em 360x3600”/50.2”=25 816 anos.

 

Mes sinódico:

É o intervalo de tempo entre duas fases iguais consecutivas da Lua, e tem a duraçāo de 29,5 dias solares. Durante este tempo, a Terra andou em sua órbita 29,5/365,2564x360=29,08 graus. Portanto, em 29,5 dias a Lua andou na verdade 360+29.08 graus.

 

Mes sideral:

É o intervalo de tempo para a Lua dar uma volta completa (360 graus) em torno da Terra, e portanto tem duraçāo menor do que o mes sinódico:

 

Mes sideral/360=Mes sinódico/389,08→  Mes sideral=29,5/389,08x360=27,30dias