O primeiro tutulemma do mundo
A menos que você seja um astrônomo, provavelmente nunca ouviu falar de um analema. E mesmo se você for um, este pode ser seu primeiro tutulemma.
Já ouviu falar de um analema ? A menos que você seja um astrônomo: provavelmente não. É a estranha forma de oito que mapeia a trajetória anual do Sol no céu. Mas mesmo os astrônomos podem não ter ouvido falar de um tutulemma : um analema que inclui um eclipse solar.
Se você tem um globo em casa, gire-o em direção ao Oceano Pacífico. Há uma boa chance de você encontrar aquela trajetória em forma de oito ali, mergulhada na vasta extensão da maior massa de água do mundo, onde ela não sufoca nenhuma ilha. Com suas extremidades fixadas nos trópicos de Câncer e Capricórnio, ele se parece um pouco com uma lemniscata de um quarto de volta (também conhecido como símbolo do infinito). No modelo particular retratado aqui, a legenda perto do objeto diz:
ANÁLISE mostrando a DECLINAÇÃO DO SOL para todos os dias do ano. Também a EQUAÇÃO DO TEMPO.
Então, o que o analema realmente faz? Como diz a lenda, duas coisas - que juntas também explicam sua forma.
Primeiro, a declinação do Sol. Não é por acaso que o topo da figura oito toca o Trópico de Câncer e sua parte inferior o Trópico de Capricórnio. Em 23 ° 26'16 'norte e sul, respectivamente, esses dois círculos de latitude marcam os limites da zona em cada lado do Equador [1] onde o Sol pode ser visto diretamente acima, em um ângulo vertical perfeito. Devido à inclinação axial da Terra, a localização desse ângulo perfeito varia ao longo do ano. É essa mudança dos raios do Sol que causa as estações.
O analema em um globo no Globenmuseum de Viena (Imagem de Políticos , distribuído sob a licença ShareAlike 3.0. Encontrado aqui no Wikimedia Commons )
Dê uma olhada no analema no globo: os meses e as datas enrolados em sua figura de ampulheta indicam em que data e latitude esperar os raios do Sol diretamente acima. O ponto mais ao sul do analema é 20 de dezembro, em torno do qual os raios do Sol brilham para baixo direto no Trópico de Capricórnio, após o qual a inclinação axial da Terra move aquela linha vertical de luz do sol para o norte novamente. O dia mais curto do ano será em torno desta data, pelo menos no Hemisfério Norte. Inversamente, será o dia mais longo do hemisfério sul.
O analema em close-up: um almanaque em miniatura (Imagem de Ted Cousins, reproduzida com gentil permissão. aqui de Cronométrico Blog)
O mesmo acontece no topo do analema - ao contrário: o dia mais longo no Hemisfério Norte (e o mais curto no Sul) será por volta de 20 de junho, porque é quando os raios verticais do Sol atingem seu limite norte, antes de virar para o sul novamente.
Isso explica o eixo vertical do analema, mas não suas curvas de montanha-russa ao longo de seu eixo horizontal. Se os raios do Sol atingem a mesma latitude em datas correspondentes em qualquer metade do ano, por que a mudança sazonal do Sol entre os solstícios de inverno e verão não é indicada por uma linha reta simples?
Bem, seria, se a Terra girasse em torno do Sol em um círculo perfeito. Mas não é - é uma elipse. Por causa desta órbita elíptica, um planeta se moverá mais rápido quando mais próximo do Sol (ou seja, em seu periélio ) e mais lento quando está mais distante do Sol ( afélio ) É por isso que há uma segunda parte na lenda - a equação do tempo.
Este termo se refere à diferença entre a hora em seus relógios e a hora indicada pela posição do Sol. Nossa cronometragem é baseada no Sol, mas não em sincronia com ele. O exemplo mais conhecido disso ocorre a cada ano bissexto, quando adicionamos 29 de fevereiro ao calendário para explicar o fato de que um ano solar dura um quarto de dia a mais do que os 365 dias que convenientemente empregamos para preencher um calendário.
Da mesma forma, há uma diferença entre aparente hora solar (é meio-dia quando o sol aparece em seu ponto mais alto) e mau hora solar (é meio-dia quando o relógio bate meia-noite). Pois os dias solares quase nunca duram exatamente 24 horas. Isso só acontece em quatro dias, ligados no analema do globo pelo eixo que toca as datas em sua parte superior e inferior (20 de junho e 20 de dezembro) e o nó onde suas linhas se cruzam (30 de agosto e 14 de abril).
Para o resto do ano, os dias solares variam em duração de 23 horas e três quartos a 24 horas e um quarto. Isso é o que indicam as protuberâncias do analema: por quanto tempo o relógio está atrasado ou adiantado em relação ao tempo solar. A quantidade de variação é indicada pela medida colocada sobre o nó. As maiores saliências ocorrem por volta de 3 de novembro, quando seu relógio estará cerca de 15 minutos atrás do Sol, e por volta de 12 de fevereiro, quando estará um pouco mais de 15 minutos à frente.
Este é apenas um esboço do maravilhoso almanaque em miniatura que é um analema - sem dúvida incompleto para o especialista, mas quase tanta astronomia quanto uma pessoa leiga pode manter em sua cabeça a qualquer momento. Mas vamos deixar a teoria por aí e dar uma olhada em mais algumas implicações práticas do fenômeno analema.
Analemmata [2] não são encontrados apenas em mapas. Você também pode produzir um por conta própria, em seu próprio quintal. Isso é exatamente o que um pequeno subconjunto de entusiastas da astrofotografia tem feito. Requisitos principais: paciência, pontualidade e precisão. E um tripé de câmera estável. Procedimento: em algumas dezenas de dias distribuídos uniformemente ao longo de um ano civil inteiro, tire uma foto do mesmo pedaço de céu exatamente na mesma hora (solar) do dia - certificando-se de que toda a extensão do analema será incluída no imagem acabada. Resultado: a agora familiar trajetória em forma de oito.
Analemma eclipsado: o primeiro tutulemma do mundo. (Imagem por Tunç Tezel , reproduzido com a gentil permissão. Encontrado aqui no O mundo à noite )
Se você fosse persistente o suficiente para produzir um analema no Pólo Norte, ele seria tão vertical quanto o do globo, também com o laço menor no topo. Mas você só veria a metade superior da figura inteira. Todo o analema só é observável entre os círculos árticos e antárticos. Vá para o sul e o analema começará a girar. Ele ficará totalmente horizontal se você fotografá-lo no Equador [3].
À medida que o analema continua a girar conforme você avança para o sul, o laço maior girará gradualmente em direção ao topo. No Pólo Sul, apenas a metade inferior do analema será visível - mas por causa da rotação do analema, será igual à metade superior que você observou no Pólo Norte!
A fotografia analemma é um fenômeno bastante recente. A primeira foto bem-sucedida de um analema em um único porta-retratos foi tirada de 27 de fevereiro de 1978 a 17 de fevereiro do ano seguinte por Dennis di Cicco, um astrônomo amador da Nova Inglaterra. Como em todas as fotos de analema, o Sol é mais alto durante o verão e mais baixo durante o inverno. A posição do analema é determinada não apenas pela latitude em que as imagens são tiradas, mas também pela hora do dia.
A fotografia digital tornou mais fácil criar imagens compostas e, conseqüentemente, o campo estreito da fotografia analema testemunhou um crescimento modesto. Alguns exemplos em esta página da NASA Astronomia Foto do Dia local na rede Internet.
O campo parece novo o suficiente para sua cota de novidades interessantes. Por enquanto, há apenas uma imagem na subcategoria 'analema incluindo a fase total de um eclipse solar'. Esta imagem foi iniciada em 2005 por Tunç Tezel, um astrônomo amador turco, que conseguiu incluir uma imagem do eclipse solar total em 29 de março de 2006 que era visível de Side, na costa sul do Mediterrâneo da Turquia, onde essas imagens foram tiradas. A propósito, Vênus também era visível durante a totalidade - veja o ponto no canto inferior direito da imagem.
Este é o primeiro e até agora só analema que inclui um eclipse solar total. Como essa descrição é um pouco prolixa e como ele foi o primeiro a produzi-la, o Sr. Tezel usou a prerrogativa de seu descobridor para dar-lhe um nome de sua escolha. Haverá outros tutulemmas? Sem dúvida: muitos eclipses solares para planejar (ver # 158 ) Mas misturando a palavra grega analema com capturado - a palavra turca para eclipse - o Sr. Tezel cunhou um termo astrológico que será para sempre seu.
Veja mais fotos do Sr. Tezel emesta galeriano O mundo à noite , um conjunto global de fotos e vídeos de astronomia. Muito obrigado a Mark Feldman, que enviou este notável 'mapa do Sol', bem como algumas informações sobre a imagem do Sr. Tezel.
Mapas Estranhos # 697
Tem um mapa estranho? Me avisa em estranhosmaps@gmail.com .
[1] A área é conhecida, pelo nome de seus limites, como 'trópicos'.
[2] Sim, é assim que os gregos gostariam que você pluralizasse essa palavra. Alternativamente, analemas vai fazer.
[3] Agora, você sabe o suficiente para estragar o filme Náufrago da próxima vez que você ver: o analema desenhado na parede da caverna é muito vertical. Tom Hanks está preso em uma ilha tropical, então deve ser quase horizontal.
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