sexta-feira, 12 de maio de 2017

Júpiter e a velocidade da luz

Júpiter é, nesta ocasião (deste ano), o único planeta observável à vista desarmada e, para além de proporcionar fáceis observações dos seus mais notáveis satélites, evoca ainda as descobertas e os registos efectuados por Galileu, em 1609, bem como a estratégia que “ofereceu” ao astrónomo dinamarquês Olaus Roemer para determinar a velocidade da luz.

Na verdade, o tema já havia interessado vários matemáticos e astrónomos, como Newton e Galileu, tendo este ensaiado mesmo um método prático que, no entanto, não resultou. Colocados – Galileu e um seu assistente – no topo de duas montanhas situadas a distância conhecida, e cada um com uma lanterna com possibilidade de apagar e acender, Galileu esperava poder medir o tempo entre o ligar a sua lanterna e o assistente ligar a dele… quando visse a luz da do mestre. Naturalmente, a distância era demasiado pequena para que o intervalo de tempo para a luz a percorrer não fosse largamente confundido com os tempos de reacção dos operadores das lanternas, pelo que Galileu percebeu que não seria possível medir diferenças nos intervalos de tempo se não se escolhessem montanhas muito mais afastadas.

Em 1676, Roemer “deparou” com duas “montanhas” (a Terra e Júpiter) afastadas cerca de 500 milhões de quilómetros e um flash de luz (o momento do eclipse de um satélite de Júpiter) que não envolvia tempos de reacção humana. Conhecendo-se então, rigorosamente, os períodos de translação dos satélites e, consequentemente, os momentos de entrada na sombra do planeta (ou a sua saída dela), o facto de verificar que os eclipses ocorriam mais cedo nas ocasiões do ano em que a Terra se aproximava de Júpiter e mais tarde quando ela se encontrava mais afastada levou Roemer a concluir que a velocidade da luz teria de ser finita (uma dúvida que até então atormentava os cientistas) e que os eclipses eram retardados quando a Terra e Júpiter estavam mais separados porque a luz demorava alguns minutos a atravessar a órbita da Terra.

Roemer interpretou os 16,6 minutos de diferença como o tempo que a luz demoraria a percorrer o diâmetro da órbita terrestre (duas unidades astronómicas), o que lhe permitiu estabelecer a velocidade da luz em 227 mil quilómetros por segundo. A discrepância entre o valor então determinado e o actualmente considerado (299 792 quilómetros por segundo) deve-se ao facto de o número de quilómetros correspondente à unidade astronómica não ser conhecido com rigor, naquela época. No entanto, aplicando aos seus cálculos o valor que actualmente se conhece, o resultado obtido coincide perfeitamente com aquele que, nos dias de hoje, se utiliza como “velocidade da luz”.

O “céu de Outono” apresenta-se já – ao princípio das noites – consideravelmente diferente do que se observava há dois ou três meses. Com efeito, a constelação do Escorpião – talvez o grupo de estrelas que mais facilmente sugere a figura que os nossos antepassados ali imaginaram –, que era bem visível no céu, embora baixa nos quadrantes de Sul, mal se avista agora, a Oeste, pouco depois do pôr-do-sol, e está completamente mergulhada no horizonte, à hora a que corresponde o desenho.

Pelo contrário, a constelação do Touro (em que se destaca o enxame de estrelas vulgarmente conhecido por “sete estrelo” ou Plêiades), após alguns meses de invisibilidade – ao princípio da noite –, surge agora a Este, fazendo a sua aparição cada vez mais cedo, à medida que decorre o mês de Outubro. Entretanto, o “triângulo de Verão”, que antes se via na parte mais alta do céu, aparece actualmente já “tombado” para Oeste, sendo o “Quadrado do Pégaso” o grupo de estrelas que ocupa o “meio do céu”, ligeiramente “descaído” para Sul. As quatro estrelas, Alpheratz, Scheat, Markab e Algenib, marcam os vértices do “quadrado” que é apenas uma parte de toda a constelação do Pégaso. A figura do cavalo alado era desenhada com estrelas que se dispõem muito para além da bem visível figura geométrica, sendo muitas as representações em que o animal é colocado de patas para cima, começando na estrela ­Sheat, a que marca o vértice superior direito. Com alguma boa vontade, não será difícil ver dois alinhamentos de estrelas não muito brilhantes que desenhariam as duas patas dianteiras.

Mais difícil será “ver” a cabeça, a partir de Markab (no vértice inferior direito), para a direita e ligeiramente para baixo, e mesmo as asas, que seriam desenhadas igualmente para o lado do horizonte. A estrela Alpheratz (vértice superior esquerdo) está na fronteira do Pégaso e de Andrómeda, pelo que é, frequentemente, referida como pertencendo ora a uma ora à outra constelação.

Tal como acontece com as constelações mais notáveis, o “Quadrado do Pégaso” é muitas vezes utilizado para definir alinhamentos que ajudem a localizar outras estrelas que, ou pelos nomes (geralmente de difícil memorização) ou pela pequena importância na constelação a que pertencem ou ainda por não serem muito evidentes, não são de fácil identificação.

Por exemplo, a diagonal do quadrado, definida pelas estrelas Algenib (vértice inferior esquerdo) e Sheat (vértice superior direito) permite estabelecer uma linha imaginária que conduz – para cima e para a direita – à estrela Deneb, que marca a cauda do Cisne. O lado direito do quadrado (marcado pelas estrelas Sheat e Markab), seguido para baixo, conduz à estrela Fomalhaut, a mais notável do Peixe Austral. O lado esquerdo (estrelas Alpheratz e Algenib), por sua vez, aponta (para baixo) para a estrela Diphda, a segunda mais brilhante da Baleia e que, embora aparente um brilho não muito intenso, produz uma luminosidade cerca de 40 vezes superior à do Sol.

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