Desvios causados pela refração dos raios de luz

Os raios de luz, provenientes do espaço interestelar, mudam de direção quando penetram na atmosfera, em consequência do aumento da densidade.

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Atualizado em 31 out 2016, 18h31 - Publicado em 30 set 1989, 22h00

Ronaldo Rogério de Freitas Mourão

Quando penetram na atmosfera terrestre em direção à superfície, os raios luminosos que vêm do espaço interestelar mudam de direção e são parcialmente decompostos, dispersos e absorvidos pelas camadas atmosféricas. Supõe-se que a atmosfera se compõe de finas camadas, cuja densidade aumenta à medida que se aproxima do solo, Em conseqüência desse aumento de densidade, um raio de luz, ao penetrar obliquamente na atmosfera, é sempre desviado ligeiramente em direção vertical ao passar de uma camada à outra. Considerando que a densidade do ar aumenta progressivamente, de tal modo que o raio luminoso descreve uma trajetória curva com concavidade voltada para baixo.

Ao atingir o observador situado na superfície terrestre, este enxergará a fonte de luz na direção em que o raio parece ter tido origem. Em conseqüência, o astro parece mais alto no horizonte do que está na realidade. Esse desvio é conhecido como refração astronômica. Quando a luz passa de um meio menos denso para outro mais denso ou vice-versa, a refração se produzirá obliquamente sobre a superfície que separa os dois meios, Assim, não haverá desvio se o raio penetrar verticalmente na atmosfera: os astros situados no zênite não sofrem desvios, pois a refração ali é nula.
Ao nos afastarmos desta posição em direção ao horizonte, o desvio aumentará. De início, lentamente e, em seguida, rapidamente. A 80 graus de altura, o desvio será de 10 segundos; a 65 graus. De 0,5 minutos; e a 45 graus atingirá 1 minuto. O desvio máximo vai ocorrer no horizonte, onde a refração astronômica é de aproximadamente 35 minutos. Quando o Sol e a Lua parecem tangenciar o horizonte com os bordos inferiores de seus discos, eles se encontraram na realidade abaixo do horizonte, pois seus diâmetros angulares, da ordem de 30 minutos de arco, são equivalentes ao valor da refração no horizonte (35 minutos de arco). A elevação dos astros provoca fenômenos curiosos e contraditórios.

Ocorre às vezes que, durante um eclipse total da Lua, em determinado lugar, vejamos simultaneamente a Lua totalmente eclipsada e o Sol. Tais condições só acontecem quando os dois astros se encontram muito baixos sob o horizonte. E isso é totalmente irreal, pois o Sol e a Lua devem logicamente encontrar-se em direções diariamente opostas em relação ao centro da Terra. Ora, se um está abaixo do horizonte, o outro deve estar necessariamente acima. A explicação precisa do fenômeno se deve á refração que faz com que o Sol e a Lua apareçam elevadores a 0,5 grau, quando seus centros se encontram alinhados geometricamente sobre o horizonte.

Por outro lado, como a refração é mais importante no disco solar, o Sol aparece mais achatado nas proximidades do horizonte. Além disso, em virtude das diferenças de composição, temperatura e movimento das camadas atmosféricas, o disco solar apresenta uma série complexa de deformações quando próximo do horizonte. Tais deformações são provenientes de uma estratificação particular das camadas mais baixas da atmosfera, que ocorre em determinadas condições meteorológicas, provocando irregularidades de refração. A trajetória das ondas luminosas, que vêm do espaço extraterrestre, nas camadas atmosféricas e as mudanças bruscas de direção dos raios influenciam a qualidade das imagens. A agitação das diferentes camadas atmosféricas, cientificamente denominada turbulência atmosférica, faz com que as imagens obtidas nos telescópios sejam difusas e pouco nítidas. Como a refração, absorção e agitação serão mais intensas à medida que nos aproximarmos do horizonte, convém observar os objetos celestes junto ao zênite, onde tais influências são mais fracas.

Evento do mês

Constelações

Em outubro, a partir das 20 horas, será possível observar as seguintes constelações: Pégaso, Aquário, Cisne, Lagarto, Cefeu, Lira, Águia, Ofiúco, Sagitário, Escorpião, Libra, Lobo, Altar, Pavão, Telescópio, Triângulo Austral, Ave do Paraíso, Oitante, Pintor, Dourado, Retículo, Hidra Macho, Relógio, Erídano, Fênix, Baleia, Peixes, Áries, Triângulo e Andrômeda. A Via Láctea atravessa o céu ao anoitecer de noroeste a sudoeste. Em noite clara é possível pesquisar toda a constelação de Sagitário apenas com um bom binóculo. Em boas condições de transparência, a Nebulosa da Lagoa, aglomerado interestelar, será visível ao norte de Lambda do Sagitário. Essa nebulosa tem como companheira, um pouco ao norte, uma das mais belas nebulosas, a Trífida.

Meteoros

Entre 5 de outubro e 3 de novembro estarão visíveis as estrelas do enxame Orionídeos, que tem seu radiante na constelação de Orion. Esses meteoros são rápidos, amarelados ou esverdeados e deixam rastros muito tênues. A freqüência média é de aproximadamente uma aparição, num intervalo de 4 minutos ocorrerá nos dias 21 e 22.

Sol

Atualmente, aproxima-se de sua máxima atividade e será fácil ver numerosas e externas manchas em sua superfície. As maiores podem ser observadas a olho nu, mas protegendo a vista com filtros especiais. Quem pretende usar o telescópio deve seguir o método de projeção indireta da imagem solar, num anteparo branco atrás da ocular. No entanto, desconfie dos filtros, pois muitas vezes eles racham, deixando passar a luz, com perigo de queimadura da retina.

Fases da Lua

Quarto crescente, dia 5; lua cheia, dia 14; quarto minguante, dia 21; e lua nova, dia 29.

Planetas

Mercúrio: será visível de madrugada, antes do nascer do Sol, do lado leste, de 2 a 18 de outubro. No dia 10, a observação será particularmente favorável, quando o planeta atingirá seu maior afastamento do Sol (18 graus). No dia 25, Mercúrio estará ao norte ao norte de Spica, a estrela mais brilhante da constelação de Virgem (magnitude: -0,3). Vênus: na constelação de Gêmeos será visível como astro vespertino, logo após o pôr-do-sol, do lado oeste (magnitude: 3,8). A 16 de outubro, Vênus estará muito próximo da estrela Antares de Escorpião. Marte: muito perto do Sol, o planeta será praticamente invisível (magnitude: 3,6). Júpiter: visível na constelação de Gêmeos, de madrugada do lado leste (magnitude: 2,1). Saturno: visível na constelação de Sagitário, como astro vespertino, do lado oeste (magnitude: 0,7). Urano: visível na constelação de Sagitário, como astro vespertino, do lado oeste (magnitude: 5,0). Netuno: visível na constelação de Sagitário como astro vespertino, do lado oeste (magnitude: 5,0). Não é difícil reconhecer os planetas, sabendo que não cintilam como as estrelas; seu brilho parece fixo. Mas, para melhor identificá-los, a Lua é uma boa referência. Em 3 de outubro, Vênus estará ao norte da Lua; no dia 7, Saturno, Urano e Netuno; e no dia 20 Júpiter estará ao Sul.