O céu — astronomia

Tempo sideral: por que as estrelas nascem mais cedo a cada noite

Um dia sideral dura cerca de 23 horas, 56 minutos e 4 segundos: o tempo que a Terra leva para girar uma vez em relação às estrelas distantes. Um dia solar tem em média 24 horas porque a Terra também se move ao longo de sua órbita. Essa diferença de quase quatro minutos faz as estrelas nascerem cerca de quatro minutos mais cedo a cada noite.

Observe a mesma estrela em várias noites limpas e você vai notar algo curioso: ela chega a um determinado ponto do céu um pouco mais cedo a cada noite. Seu relógio não está errado, e também não é ilusão. É resultado direto de como a Terra gira e viaja ao redor do Sol, e os astrônomos acompanham isso com o tempo sideral (tempo medido pelas estrelas, e não pelo Sol).

Dia solar e dia sideral

A vida cotidiana segue o Sol. Um dia solar é o intervalo entre dois momentos sucessivos em que o Sol está no ponto mais alto do céu, de um meio-dia ao seguinte. Em média, dura 24 horas, e nossos relógios e fusos horários se baseiam nele.

Um dia sideral usa outra referência: as estrelas distantes, que para esse fim são praticamente fixas. É o tempo que a Terra precisa para girar exatamente uma vez em relação a elas, cerca de 23 horas, 56 minutos e 4 segundos.

Por que a diferença? Porque a Terra não apenas gira; ela também se desloca ao longo de sua órbita ao redor do Sol. Quando o planeta completa uma volta inteira em relação às estrelas, já percorreu uma pequena parte de seu caminho anual. Assim, o Sol ainda não voltou ao mesmo lugar no céu, e a Terra precisa girar um pouco mais até o próximo meio-dia.

A diferença de cerca de quatro minutos

A Terra leva cerca de 365,25 dias para dar a volta ao Sol. Um círculo completo tem 360 graus, então a cada dia nosso ponto de vista se desloca cerca de um grau. A Terra gira cerca de 15 graus por hora, portanto um grau leva cerca de quatro minutos. Essa é a diferença: 24 horas menos cerca de 3 minutos e 56 segundos dão o dia sideral.

As consequências são fáceis de verificar:

• cada estrela nasce, cruza o meridiano (a linha imaginária norte–sul que passa pelo ponto acima de você) e se põe cerca de quatro minutos mais cedo pelo relógio;
• em uma semana isso soma cerca de meia hora, em um mês cerca de duas horas;
• em um ano chega a 24 horas completas. Por isso, em um ano a Terra dá uma volta a mais em relação às estrelas do que o número de dias solares: cerca de 366,25 contra 365,25.

Em resumo, as estrelas não estão com pressa. Nossos relógios seguem o Sol, não as estrelas.

Como o céu muda ao longo das estações

Esse deslocamento acumulado explica por que constelações diferentes são visíveis em estações diferentes. Se você olhar o céu às 22h em noites sucessivas, o padrão desliza lentamente para oeste, cerca de um grau por noite. Uma constelação bem alta no início do mês fica mais baixa e mais perto de se pôr um mês depois, enquanto novas aparecem no leste.

Isso acontece porque, ao longo do ano, o lado noturno da Terra fica voltado para uma direção diferente do espaço. As estrelas que estão atrás do Sol se perdem na luz do dia; três meses depois, o lado noturno olha para outra parte do céu. Ao longo de um ano, diferentes regiões se revelam em sequência, enquanto estrelas perto dos polos celestes podem permanecer visíveis a noite toda. Para um observador em latitudes médias do hemisfério norte, as estrelas ao redor da Polaris nunca se põem.

O caminho do Sol entre as estrelas segue a eclíptica, e as constelações zodiacais se alinham ao longo dela, de modo que cada uma desaparece no brilho do Sol durante parte de cada ano. Constelações como Órion são marcadores sazonais naturais: uma vista de inverno no hemisfério norte e quase ausente do céu noturno no verão. Para dicas práticas, veja como observar o céu.

O tempo sideral nos cálculos do céu

Os astrônomos também usam o tempo sideral como uma forma de indicar a hora. O tempo sideral local é definido para um lugar específico e diz quais pontos do céu estão cruzando o meridiano local neste momento. Por definição, ele é igual à ascensão reta (o equivalente celeste da longitude, medida ao longo do equador celeste) dos objetos que estão no meridiano.

Isso é muito prático. Se você sabe o tempo sideral local, sabe quais objetos estão mais altos e melhor posicionados para observação. Telescópios costumam ser apontados com base nele, e os observatórios planejam suas noites para que os alvos fiquem perto do meridiano, onde a luz atravessa menos atmosfera.

A contagem começa no ponto do equinócio de março, onde o Sol cruza o equador celeste no equinócio. Como esse ponto se desloca lentamente conforme o eixo da Terra oscila na precessão, os cálculos precisos incluem pequenas correções. Na astronomia rigorosa, o tempo sideral é calculado a partir de fórmulas e dados aceitos, e a precisão depende dos modelos usados; veja efemérides e precisão.

O conceito também importa para mapas do céu ligados a um momento e lugar. Para saber quais partes do céu estão nascendo em determinado horário, é preciso o tempo sideral local, e é por isso que o horário de nascimento exato importa quando um mapa é traçado: a parte astronômica do cálculo o usa para encontrar quais graus da eclíptica estão nascendo e quais estão culminando (cruzando o meridiano) naquele instante.

Em resumo

O dia solar segue o Sol e tem em média 24 horas. O dia sideral segue as estrelas e dura cerca de 23 horas e 56 minutos. A diferença de quase quatro minutos, acumulada ao longo de um ano, transforma o céu noturno em um calendário que gira lentamente: a cada noite as estrelas nascem um pouco mais cedo, e ao longo do ano vemos partes diferentes do céu.

As posições na Astronativa são astronomicamente exatas. A interpretação é para inspiração. · Glossário · Termos · Privacidade · Agradecimentos