No início da manhã de 31 de janeiro, aproximadamente metade da Terra será tratada com um eclipse lunar total. À medida que a lua se move pela sombra da Terra, desaparece lentamente da vista, apenas para ressurgir em poucas horas. O evento celestial oferece uma excelente oportunidade para envolver crianças e adolescentes (e até adultos) em atividades intrigantes para aprender mais sobre o vizinho mais próximo da Terra.
Um eclipse lunar ocorre quando o sol, a lua e a Terra se alinham, com a Terra entre a lua e o sol. Isso significa que só pode acontecer durante a lua cheia, quando o sol e a lua estão em lados opostos do nosso planeta. Nesse ponto, a lua pode se mover para a sombra da Terra, causando um eclipse lunar. [Super Blue Blood Moon 2018: Quando, Onde e Como Ver]
Então, por que não temos um eclipse lunar todo mês? A órbita da lua é inclinada levemente em um caminho que geralmente a leva logo acima ou logo abaixo da sombra da Terra. Para ter um eclipse, os três objetos celestes devem se alinhar no mesmo plano. Essa formação é chamada de estação do eclipse. As estações do eclipse ocorrem aproximadamente a cada seis meses e duram cerca de 34 dias. Quando uma lua cheia acontece durante uma estação de eclipse, o lado noturno do planeta pode testemunhar um eclipse lunar.
Como esta será a segunda lua cheia de janeiro, também conhecida como lua azul, este será o primeiro eclipse total da lua azul em 150 anos.
Qual é a melhor maneira de envolver as mentes jovens no eclipse? Aqui estão algumas atividades.
Modelos de sistema solar (todas as idades)
Os modelos de sistemas solares são uma ótima maneira de demonstrar como um eclipse funciona e podem ser construídos com complexidade variada para todas as idades. Ao estabelecer o sol, a lua e a Terra, pais e professores podem demonstrar as fases da lua e também um eclipse.
Uma bola de tamanho médio pode substituir a Terra - uma bola de basquete ou futebol é provavelmente a sua melhor aposta. Uma bola menor, como uma bola de tênis ou softbol, funcionará para a lua.
Use uma fonte de luz para criar o sol. A opção mais simples é segurar uma lanterna na mão ou colocá-la em uma mesa, apontada para a Terra e a lua. Uma lâmpada também é uma opção, idealmente com o abajur removido. Modelos mais complexos podem incluir uma lâmpada como parte do modelo.
O Instituto Lunar e Planetário recomenda cobrir sua "lua" com papel alumínio para demonstrar melhor como a lua reflete a luz. Dessa maneira, pais e professores podem discutir como a lua não produz luz, mas ainda consegue brilhar porque reflete a luz do sol.
Em uma sala escura, acenda a luz do seu sol e aponte-a para a Terra. Isso deve criar uma sombra em forma de cone atrás da Terra. Mova a lua através da sombra diretamente atrás da Terra para demonstrar como o satélite da Terra se move através da sombra durante um eclipse. Mova sua lua acima ou abaixo da sombra para demonstrar por que não temos um eclipse lunar todo mês.
Para os alunos mais velhos, o Laboratório de Propulsão a Jato (JPL) da NASA tem uma atividade para ajudar os alunos a medir e construir um modelo em escala do sistema Terra-Lua usando uma variedade de bolas e argila de modelagem.
Lodo de galáxia (pré-escolar)
Algumas crianças preferem observações mais táteis. Lodo de galáxia cintilante pode ser usado durante o eclipse para ocupar suas mãos e depois do eclipse para recordar suas observações. Também pode ser usado como um projeto científico por si só. O site Little Bins for Little Hands fornece várias receitas de lodo (e projetos de lodo associados), incluindo um projeto de lodo de galáxia, e você pode encontrar várias receitas de lodo no site irmão do Space.com, LiveScience.com.
Um mundo redondo (pré-escolar e fundamental)
Quando você levanta a mão para bloquear a luz do sol, sua sombra revela o formato da sua mão. Durante um eclipse lunar, a sombra da Terra revela a forma do nosso planeta. À medida que a sombra se move pela lua, suas bordas arredondadas revelam que a Terra é uma esfera, não um plano.
Na Grécia antiga, os eclipses lunares revelaram a Aristóteles e a outros que a Terra era redonda. Essa é uma das razões pelas quais a elite educada percebeu que o planeta era uma esfera muito antes de Colombo zarpar.
Enquanto seus filhos assistem ao eclipse, aponte a forma da sombra. Peça-lhes que desenhem a sombra que podem ver no rosto da lua. Antes ou depois do eclipse, você pode usar uma lanterna, uma bola e um objeto plano, como um pedaço de papelão, para observar a diferença nas sombras.
Oscilação da Terra (todas as idades)
Como um topo, a Terra balança levemente enquanto gira, completando um ciclo de precessão e retornando à mesma posição a cada 26.000 anos. O astrônomo grego Hiparco descobriu essa oscilação quando comparou as posições das estrelas em relação ao sol durante um eclipse lunar com as registradas centenas de anos antes.
A precessão da Terra significa que Thuban era a estrela polar - a estrela mais próxima da direção do pólo norte da Terra - para os antigos egípcios, e que Vega será um dia a nova estrela polar. (A atual estrela polar é Polaris.)
Os alunos podem fazer um gráfico mostrando quais estrelas são visíveis durante o eclipse lunar. Embora eles não sejam capazes de olhar para trás em alguns milhares de anos, isso lhes dará uma idéia de como os astrônomos antigos determinaram que a Terra precessa.
Avaliando um eclipse lunar (ensino fundamental e médio)
Um eclipse lunar não é apenas preto e branco. À medida que a lua se move através da sombra da Terra, ela primeiro passa pela borda externa da sombra, chamada penumbra, que é penetrada por alguma luz solar que passa pela atmosfera da Terra. A sombra lunar resultante será fraca e pode até não ser visível na face da lua. Enquanto a lua está na umbra - o corpo principal da sombra - a Terra bloqueia toda a luz solar, criando uma sombra muito mais escura e mais distinta.
A lua também pode aparecer avermelhada durante um eclipse lunar. Isso ocorre porque a atmosfera da Terra absorve algumas cores enquanto permite que outras passem. Essa curvatura da luz do sol é o motivo pelo qual o pôr do sol na Terra é vermelho e laranja. [O que é um eclipse lunar? Quando e por que as luas do sangue ocorrem]
"Durante um eclipse lunar total, a lua está brilhando com todos os nasceres e entardeceres que ocorrem na Terra!" O site da NASA diz.
Uma variedade de fatores pode afetar a aparência da lua durante um eclipse lunar total. Nuvens, poeira, cinzas, gotículas e material orgânico na atmosfera da Terra podem mudar a quantidade de luz que é refratada na umbra.
A escala Danjon do brilho do eclipse lunar ilustra a gama de cores e brilho que a lua pode assumir durante um eclipse lunar total. Os alunos podem usar a escala para atribuir um valor "L" em três pontos durante o eclipse. Após o eclipse, eles podem comparar e justificar suas avaliações do eclipse. Observe que esta atividade pode ser desafiadora para alunos com daltonismo.
Observe a aparência da lua três vezes: a hora de início, a hora do maior eclipse (totalidade) e a hora final. Avalie o eclipse em cada uma dessas três vezes. Após o eclipse, discuta suas avaliações com outros observadores.
L = 0 - eclipse muito escuro. A lua é quase invisível, especialmente na totalidade (quando a lua está totalmente dentro da umbra).
L = 1 - Eclipse escuro, de coloração cinza ou marrom. Os detalhes são difíceis de distinguir.
L = 2 - eclipse profundo vermelho ou cor de ferrugem. Sombra central muito escura, enquanto a umbra externa é relativamente brilhante.
L = 3 - Eclipse vermelho-tijolo. Umbral sombra geralmente tem uma borda brilhante ou amarela.
L = 4 - Eclipse vermelho-cobre ou laranja muito brilhante. A sombra do umbral tem uma borda azulada e muito brilhante.
O JPL fornece uma folha de dados e detalhes do eclipse lunar em seu site.
Tamanho e brilho da superlua (ensino fundamental e médio)
O eclipse lunar de 31 de janeiro coincide com a segunda e última superlua de 2018. O termo "superlua" é mais uma definição cultural do que astronômica. Como resultado, não há definição definida para a palavra. Geralmente, "superlua" refere-se a uma lua cheia que fica a 90% de seu ponto mais próximo da Terra em sua órbita, conhecida como perigeu. (O termo científico mais preciso é "perigee syzygy", se você quiser impressionar e confundir seus amigos.)
Durante sua órbita mensal, a lua sempre atinge seu apogeu, ou ponto mais distante (em média 252.651 milhas, ou 405.500 quilômetros da Terra, em média) e seu perigeu (225.740 milhas, ou 363.300 km de distância). As luas cheias podem ocorrer em qualquer ponto do caminho, mas quando uma lua cheia ocorre no perigeu ou próximo a ela, é frequentemente chamada de superlua.
As superluas parecem um pouco maiores e mais brilhantes que uma lua cheia típica. Para este exercício, os alunos podem medir o tamanho da lua e calcular seu brilho durante a superlua, antes ou depois do eclipse. Ao medir a atividade durante os meses subsequentes, eles poderão comparar o brilho da superlua com o da lua cheia mais normal. [Como fica a 'Superlua' (infográfico)]
O JPL descreve dois métodos para medir o tamanho da lua, um digital e um analógico.
Para o método digital, os alunos podem usar seu smartphone ou câmera digital para fotografar a lua todos os meses. Eles devem certificar-se de que registram o fator de zoom ou aumentam o zoom, tomando cuidado para não expor demais ou superexpor suas imagens. Eles podem calcular o número de pixels no disco da imagem e comparar as medidas durante várias luas cheias, enquanto a lua está no mesmo local aproximado no céu.
Para o método analógico, os alunos podem usar um pedaço de papel e uma prancheta, segurando ou colocando o papel a uma distância medida (1 a 2 pés) do rosto. É importante usar a mesma distância para cada medição lunar. Depois de alinhar a borda do papel com a lua, os alunos devem marcar linhas correspondentes onde o topo e o fundo da lua cruzam o papel. Repita o processo para várias luas cheias, medindo o tamanho da lua em milímetros.
Com os dois métodos, os alunos podem comparar como o tamanho da lua muda e calcular a razão entre o diâmetro maior e o menor e a porcentagem de aumento entre os dois.
Os alunos também podem calcular o brilho relativo da lua, comparando a intensidade da luz da lua cheia no apogeu com a superlua no perigeu. Isso pode ser feito durante a medição da lua cheia em várias ocasiões.
John Walker, co-autor do software AutoCAD, tem um site aqui que revela as datas dos perigidos e apogeu da lua cheia, bem como as datas das luas cheias. A próxima lua cheia mais próxima do perigeu para 2018 será em 22 de dezembro, com a lua atingindo o perigeu em 24 de dezembro.
O JPL também oferece uma calculadora de fases da lua imprimível para ajudá-lo a determinar quais serão as próximas fases da lua.
Recursos adicionais
- Avaliando um Eclipse Lunar
- Modelando o Sistema Terra-Lua
- Atividade das fases da lua
- Medindo a Superlua
- Faça uma lua fases calendário e calculadora
- Explorar o LPI! Marvel Moon (várias atividades)
Nota do editor: Se você capturou uma foto incrível do vídeo do eclipse lunar total de 31 de janeiro e gostaria de compartilhá-la com o Space.com para uma história ou galeria, envie imagens e comentários para: [email protected].
