Descrição da imagem: Este analemna sobre Atenas foi criado a partir de 46 posições diferentes do Sol. Em primeiro plano deste mosaico, o famoso pórtico das Cariátides do templo de Erecteion, cuja construção foi concluída em 407 a.C. Crédito: 2003 em Atenas (Grécia) Anthony Ayiomamitis.
O analemna do Sol é uma curva em forma de oito traçada no céu quando as posições do Sol na mesma hora a cada dia são registradas ao longo de um ano completo. Esta figura é o resultado de dois fenômenos astronômicos distintos: a obliquidade da eclíptica (a inclinação do eixo de rotação da Terra) e a excentricidade da órbita terrestre.
A obliquidade da eclíptica, ou a inclinação do eixo de rotação da Terra em relação ao seu plano orbital ao redor do Sol, é de aproximadamente 23,5 graus. Esta inclinação é responsável pelas variações sazonais e afeta diretamente a altura do Sol no céu ao longo do ano. Ao meio-dia solar (quando o Sol está em seu ponto mais alto), esta inclinação provoca uma mudança na declinação do Sol de um máximo de +23,5 graus no solstício de verão a um mínimo de -23,5 graus no solstício de inverno.
A órbita da Terra ao redor do Sol não é perfeitamente circular, mas ligeiramente elíptica, com uma excentricidade de aproximadamente 0,0167. Isso significa que a distância entre a Terra e o Sol varia ao longo do ano. Essa variação leva a uma mudança na velocidade orbital da Terra devido à segunda lei de Kepler (lei das áreas iguais), onde a Terra se move mais rapidamente no periélio (o ponto mais próximo do Sol) e mais lentamente no afélio (o ponto mais distante do Sol).
A forma característica em oito do analemna é uma combinação dos efeitos da obliquidade da eclíptica e da excentricidade orbital. As duas metades do analemna são frequentemente assimétricas devido à não uniformidade da velocidade orbital da Terra:
- Efeito da obliquidade: O componente vertical do analemna é devido à inclinação do eixo da Terra, que causa o movimento norte-sul do Sol ao longo do ano.
- Efeito da excentricidade: O componente horizontal resulta das variações na velocidade orbital da Terra. Quando a Terra está próxima do periélio, ela se move mais rapidamente, e o dia solar (tempo entre duas passagens consecutivas do Sol no meridiano) é ligeiramente mais curto. No afélio, a Terra se move mais lentamente, e o dia solar é mais longo.
Observar o analemna requer fotografar a posição do Sol na mesma hora e do mesmo local todos os dias por um ano. Esse processo destaca as variações sazonais e diárias na posição do Sol.
O analemna é usado para corrigir relógios de sol, permitindo a conversão do tempo solar aparente para o tempo solar médio. Além disso, oferece uma visualização clara dos efeitos combinados da inclinação axial da Terra e da excentricidade orbital na posição aparente do Sol.
O analemna do Sol é uma representação gráfica elegante e complexa das interações dinâmicas entre a rotação da Terra, sua inclinação axial e sua órbita elíptica. Compreender o analemna aprofunda nosso conhecimento dos movimentos celestes e da mecânica celeste em geral. É um exemplo impressionante da beleza e precisão dos fenômenos astronômicos que regem nosso universo.
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