Eclíptica: definição e órbita do Sol

A eclíptica ou a órbita aparente do Sol — Os planetas do Sistema Solar com as suas inclinações orbitais ou os ângulos em graus a que a órbita de um planeta em torno do Sol está inclinada em relação ao plano da eclíptica.
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Resumo científico

O artigo da Astronoo apresenta a eclíptica, o plano da órbita terrestre em torno do Sol, que aparece como a órbita aparente do Sol no céu. Esta trajetória está inclinada cerca de 23,5° em relação ao equador celeste e atravessa as constelações do zodíaco ao longo do ano. Os planetas do Sistema Solar deslocam-se numa faixa estreita em torno deste plano. A proporção visível da eclíptica acima do horizonte depende da latitude do observador e da estação. O artigo explora também os métodos de observação da eclíptica a olho nu ou com ferramentas astronómicas.

O que é a eclíptica e porque é essencial em astronomia?

Este artigo é dedicado à eclíptica, uma noção fundamental em astronomia que designa o plano da órbita terrestre em torno do Sol. Mas o que é exatamente a eclíptica? Trata-se do caminho aparente que o Sol parece percorrer no céu ao longo do ano, uma projeção celeste da órbita da Terra. Este grande círculo está inclinado cerca de 23,5° em relação ao equador celeste, um ângulo que corresponde à obliquidade do eixo terrestre. A eclíptica atravessa as doze constelações do zodíaco e constitui a faixa na qual se deslocam os planetas do Sistema Solar: Mercúrio, Vénus, Marte, Júpiter, Saturno, Úrano e Neptuno. Compreender a eclíptica permite apreender melhor o movimento dos astros, as estações e os fenómenos celestes. A porção da eclíptica visível acima do horizonte varia segundo a latitude do observador e a estação. Nos equinócios, a eclíptica cruza o equador celeste, enquanto nos solstícios atinge as suas inclinações extremas. Observar a eclíptica é acessível a todos: basta localizar o alinhamento dos planetas ou da Lua no céu noturno.

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A eclíptica

Definição da eclíptica

A eclíptica é uma projeção no céu da órbita aparente do Sol em torno da Terra. Em termos físicos, corresponde ao plano da órbita terrestre em torno do Sol.

Inclinação e constelações do zodíaco

Por outras palavras, a eclíptica é um grande círculo inclinado em relação ao equador celeste cerca de 23,5° (o ângulo da obliquidade do eixo terrestre). É o caminho que o Sol parece seguir através das constelações do zodíaco ao longo do ano.

Posição dos planetas ao longo da eclíptica no céu do hemisfério norte

Movimento dos planetas sobre a eclíptica

Os planetas do Sistema Solar (Mercúrio, Vénus, Marte, Júpiter, Saturno, Úrano, Neptuno) deslocam-se numa faixa estreita em torno da eclíptica chamada plano da eclíptica. Devido à fraca inclinação das órbitas planetárias em relação a este plano, os planetas estão sempre próximos da eclíptica, como na imagem.

Influência da latitude e das estações

A eclíptica forma um ângulo de 23,5 graus com o equador celeste (projeção do equador terrestre). A proporção da eclíptica visível acima do horizonte depende da latitude do observador e da estação.

O movimento aparente da eclíptica no equador

No equador (0° de latitude), como se pode visualizar o movimento aparente da eclíptica ao longo do dia?

Nascer do Sol: ao nascer do Sol, a eclíptica é quase paralela ao horizonte local. O ângulo de inclinação em relação ao horizonte é, portanto, próximo de 0 graus.
Manhã: à medida que o Sol sobe no céu, a eclíptica parece endireitar-se, tornando-se cada vez mais inclinada em relação ao horizonte local.
Meio-dia solar: ao meio-dia, quando o Sol está mais alto no céu, a eclíptica atinge o seu ângulo de inclinação máximo em relação ao horizonte local, ou seja, cerca de 66,5 graus (90° - 23,5°).
Tarde: após o meio-dia, a eclíptica começa a inclinar-se novamente para o horizonte local, voltando progressivamente a uma posição mais horizontal.
Pôr do Sol: ao pôr do Sol, a eclíptica é novamente quase paralela ao horizonte local, com um ângulo de inclinação próximo de 0 graus.
Início da noite: durante a noite, o movimento aparente da eclíptica segue um esquema semelhante ao observado durante o dia, mas com as estrelas e os planetas visíveis em vez do Sol. À medida que a noite avança, a eclíptica começa a inclinar-se em relação ao horizonte local, tornando-se cada vez mais vertical.
Meia-noite: à meia-noite, a eclíptica atinge o seu ângulo de inclinação máximo em relação ao horizonte local, ou seja, cerca de 66,5 graus (90° - 23,5°). É o ponto em que a eclíptica é mais vertical em relação ao horizonte.
Amanhecer: pouco antes do nascer do Sol, a eclíptica é novamente quase paralela ao horizonte local, com um ângulo de inclinação próximo de 0 graus.

O movimento aparente da eclíptica a 45° de latitude

A uma latitude de 45°, como se pode visualizar o movimento aparente da eclíptica ao longo do dia?

Nascer do Sol: ao nascer do Sol, o ângulo de inclinação da eclíptica em relação ao horizonte local é de cerca de 23,5 graus.
Manhã: à medida que o Sol sobe no céu, a eclíptica parece endireitar-se, tornando-se cada vez mais inclinada em relação ao horizonte local. O ângulo de inclinação aumenta progressivamente.
Meio-dia solar: ao meio-dia, quando o Sol está mais alto no céu, a eclíptica atinge o seu ângulo de inclinação máximo em relação ao horizonte local, ou seja, cerca de 68,5 graus (90° - 45° + 23,5°).
Tarde: após o meio-dia, a eclíptica começa a inclinar-se novamente para o horizonte local, voltando progressivamente a uma posição mais horizontal.
Pôr do Sol: ao pôr do Sol, a eclíptica está novamente inclinada em relação ao horizonte local, com um ângulo de inclinação de cerca de 23,5 graus.
Noite: durante a noite, o movimento aparente da eclíptica segue um esquema semelhante ao observado durante o dia, mas com as estrelas e os planetas visíveis em vez do Sol. À medida que a noite avança, a eclíptica começa a inclinar-se em relação ao horizonte local, tornando-se cada vez mais vertical.

O movimento aparente da eclíptica no polo norte

A uma latitude de 90° (o polo norte), o movimento aparente da eclíptica ao longo do dia é muito diferente do observado no equador ou em latitudes intermédias.

Nascer do Sol: no polo norte, o conceito de «nascer do Sol» é diferente do observado em latitudes mais baixas. Devido à inclinação do eixo da Terra, o Sol pode permanecer acima ou abaixo do horizonte durante períodos prolongados, consoante a estação. Durante os períodos de dia polar (sol da meia-noite), o Sol permanece acima do horizonte durante 24 horas. Durante os períodos de noite polar, o Sol permanece abaixo do horizonte durante 24 horas.
Manhã: durante os períodos de dia polar, o Sol descreve uma trajetória circular no céu, permanecendo sempre acima do horizonte. A eclíptica, que é o plano da órbita terrestre em torno do Sol, aparece como uma linha horizontal que contorna o horizonte. O ângulo de inclinação da eclíptica em relação ao horizonte local é constante e igual a 23,5 graus, mas é sempre paralela ao horizonte.
Meio-dia solar: ao meio-dia, quando o Sol está mais alto no céu, a eclíptica permanece paralela ao horizonte local. O ângulo de inclinação da eclíptica em relação ao horizonte local é sempre de 23,5 graus. O Sol atinge o seu ponto mais alto no céu, mas permanece relativamente baixo em relação ao horizonte devido à inclinação do eixo da Terra.
Tarde: durante os períodos de dia polar, o Sol continua a sua trajetória circular no céu, permanecendo sempre acima do horizonte. A eclíptica permanece paralela ao horizonte local, com um ângulo de inclinação constante de 23,5 graus.
Pôr do Sol: no polo norte, o conceito de «pôr do Sol» também é diferente. Durante os períodos de dia polar, o Sol não se põe, mas continua a sua trajetória circular no céu. Durante os períodos de noite polar, o Sol permanece abaixo do horizonte durante 24 horas.
Início da noite: durante os períodos de noite polar, o Sol permanece abaixo do horizonte durante 24 horas. A eclíptica, que é sempre paralela ao horizonte local, não é visível porque se encontra abaixo do horizonte.
Meia-noite: à meia-noite, durante os períodos de dia polar, o Sol está no ponto mais baixo da sua trajetória circular no céu, mas permanece sempre acima do horizonte. A eclíptica permanece paralela ao horizonte local, com um ângulo de inclinação constante de 23,5 graus.

O círculo da eclíptica e o horizonte

A eclíptica é efetivamente um círculo completo na esfera celeste, mas este círculo não se divide sempre de forma igual entre a parte visível acima do horizonte e a que está abaixo. A proporção da eclíptica visível acima do horizonte depende da latitude e da estação.

Latitude do observador

No equador: a eclíptica é quase paralela ao horizonte durante os equinócios. Neste caso, metade da eclíptica pode ser visível acima do horizonte e a outra metade abaixo. No entanto, isto pode mudar ligeiramente ao longo do ano devido à inclinação de 23,5° da eclíptica em relação ao equador celeste.

A 45° de latitude: a eclíptica está mais inclinada em relação ao horizonte. Uma maior porção da eclíptica pode ser visível acima do horizonte durante parte do ano, mas há sempre uma porção abaixo, consoante a estação.

Nos polos (90° de latitude): a eclíptica segue um círculo paralelo ao horizonte durante os meses de dia polar, o que significa que toda a eclíptica é visível acima do horizonte durante um período de 24 horas, sem se pôr.

A estação e a posição do Sol

Nos equinócios (21 de março e 21 de setembro), a eclíptica está quase a 0° de inclinação em relação ao horizonte no equador, pelo que a trajetória do Sol atravessa o horizonte e o dia e a noite são iguais.
No solstício de verão (por volta de 21 de junho), a eclíptica está mais alta no céu no hemisfério norte, o que faz com que a parte superior da eclíptica seja mais visível e que o Sol se desloque mais alto no céu.
No solstício de inverno (por volta de 21 de dezembro), a eclíptica está mais baixa no céu do hemisfério norte, e a parte inferior da eclíptica é mais visível, com dias mais curtos.

Observar a eclíptica no hemisfério norte

Pontos de interseção com o equador celeste

A eclíptica cruza o equador celeste em dois pontos chamados equinócios (pontos vernal e outonal). Estes pontos definem onde corta o equador celeste. A inclinação da eclíptica atinge os seus máximos perto dos solstícios, marcando assim ângulos extremos em relação ao horizonte.

Métodos de observação

A olho nu: à noite, procure um alinhamento de planetas ou a Lua; traçam a eclíptica.
Com ferramentas: existem numerosas aplicações de observação do céu que podem ajudar os aficionados de astronomia a explorar o céu noturno, identificar constelações, planetas, estrelas e outros objetos celestes (Stellarium, SkySafari, Star Walk 2, Night Sky, Google Sky Map, Celestron SkyPortal, etc.).

Em resumo, no hemisfério norte, a eclíptica manifesta-se como uma faixa inclinada no céu, claramente marcada pelo alinhamento dos planetas e das constelações zodiacais.

Referências

FAQ: Tudo o que há para saber sobre a eclíptica

O que é a eclíptica?

A eclíptica é o plano da órbita terrestre em torno do Sol. Vista da Terra, aparece como a trajetória aparente do Sol no céu ao longo do ano. Está inclinada cerca de 23,5° em relação ao equador celeste.

Porque é que a eclíptica está inclinada 23,5°?

A inclinação da eclíptica resulta da obliquidade do eixo de rotação da Terra. Este eixo não é perpendicular ao plano da órbita terrestre, mas está inclinado cerca de 23,5°. É esta inclinação que é responsável pelas estações.

Que constelações atravessa a eclíptica?

A eclíptica atravessa as treze constelações do zodíaco astronómico: Carneiro, Touro, Gémeos, Caranguejo, Leão, Virgem, Balança, Escorpião, Ofiúco, Sagitário, Capricórnio, Aquário e Peixes.

Como observar a eclíptica no céu?

A eclíptica é facilmente observável localizando o alinhamento dos planetas ou da Lua no céu noturno. Os planetas do Sistema Solar deslocam-se sempre perto desta linha imaginária. Aplicações de astronomia como o Stellarium também podem ajudar a visualizá-la.

Qual é a diferença entre a eclíptica e o equador celeste?

O equador celeste é a projeção do equador terrestre sobre a esfera celeste, enquanto a eclíptica é a projeção do plano da órbita terrestre. Estes dois planos estão inclinados um em relação ao outro cerca de 23,5° e cruzam-se nos equinócios.

Porque é que os planetas se deslocam perto da eclíptica?

Os planetas do Sistema Solar formaram-se a partir do mesmo disco de matéria circum-estelar. As suas órbitas encontram-se, portanto, aproximadamente no mesmo plano, chamado plano da eclíptica. É por isso que aparecem sempre perto da eclíptica no céu.