Breviário do pensamento cosmológico – um bom observador confunde-se...


Tycho Brahe[1] era um nobre dinamarquês com uma fisionomia curiosa: tinham-lhe cortado o nariz num duelo, usando um feito de metal.
Um acontecimento astronómico fê-lo abraçar a carreira de toda a sua vida – um eclipse do Sol. Não foi só o eclipse que o impressionou, foi principalmente o facto de ter sido previsto. A partir desse momento tornou-se astrónomo. Sem a vantagem de um Telescópio ( que ainda não tinha sido inventado), Brahe apresentou tabelas posicionais de grande rigor. Registou, por exemplo, minúsculas irregularidades no movimento da Lua, que só foram explicadas mais tarde.
Duas das observações de Brahe foram de especial importância. Nas estrelas fixas, por oposição aos planetas que se moviam, não observou paralaxe[2], alterações da posição relativa das estrelas que, raciocinou ele, deviam ser observadas se a Terra se deslocasse no espaço. Vemos o mesmo efeito olhando para o mostrador de um relógio. Dado que os ponteiros estão salientes em relação ao mostrador, parecem apontar para marcas diferentes se alterarmos a nossa posição de um lado do relógio para o outro. Do mesmo modo, duas estrelas a distâncias diferentes de um observador parecem alterar a sua posição relativa, conforme o observador se desloca.
Brahe concluiu que, sem paralaxe, a Terra não se movia em relação às estrelas fixas. O que ele não compreendeu foi que elas estavam tão distantes que o efeito era incomensuravelmente pequeno. A ideia de uma Terra fixa foi reforçada para Brahe pela sua interpretação da Bíblia, que, para ele, parecia indicar uma Terra imóvel.
Assim, Tycho Brahe desenvolveu um sistema que combinava o modelo Copernicano com o modelo Ptolomaico: manteve a Terra no centro do Universo (respeitando a física Aristotélica). A Lua e o Sol faziam o seu movimento à volta da Terra, assim como as estrelas fixas também estavam centradas na Terra. Mas os planetas (Mercúrio, Vénus, Marte, Júpiter e Saturno) tinham o seu movimento à volta do Sol. Nunca foi plenamente aceite.
Outra das observações mais importantes de Brahe está registada no seu diário, em 1572. «Uma noite, quando estava a contemplar, como habitualmente, a abóbada celeste, vi, com inexprimível espanto, perto do zénite[3], em Cassiopeia[4], uma estrela radiante de extraordinária magnitude.». Brahe tinha visto uma Supernova – uma estrela a explodir no seu processo de morte. A observação feria também de morte o conceito de Aristóteles, de um Universo imutável.





Legenda:
Neste desenho do seu modelo de Universo, Thyco Brahe introduz o cometa que observou em 1577, com a sua “órbita circular”, entre Vénus e Marte.


Copérnico & Galileo


[1] Tycho Brahe: Astrónomo dinamarquês (1546-1601).
[2] Paralaxe: -(Gr. parállaxis, mudança), s.f. ângulo imaginário formado por duas rectas que partem do centro de um astro e se dirigem, uma para o centro da Terra e outra para o ponto em que se encontra o observador, a fim de se calcular a distância desse astro à Terra; -deslocação da posição aparente de um corpo, devida a uma mudança de posição do observador.
[3] Zénite: Ponto da esfera celeste situado na vertical acima do observador; opõe-se-lhe o nadir. Cada ponto do Globo possui o seu zénite, e se se tomar por origem o horizonte, o zénite estará 90 graus acima de todas as direcções.
[4] Cassiopeia: constelação situada entre as latitudes 90 e –20 graus; visível todo o ano no hemisfério norte, mas a melhor observação é no mês de Novembro: as suas estrelas principais formam um W, com o lado esquerdo em ângulo mais aberto.

Breviário do pensamento cosmológico – os astros “invertem posições”


No ano de 1543, ano da sua morte, Nicolau Copérnico publica a sua obra De Revolutionibus Orbium Coelestium (Tratado Das Revoluções Do Mundo Celeste), escrita em 1530. E que revolução ele faz no pensamento astronómico da época, baseado no velho sistema de Aristóteles e Ptolomeu, que considerava a Terra o centro do Mundo, à volta do qual orbitavam os outros astros. Para a Igreja de Roma a teoria geocêntrica[1] do Mundo era indiscutível. Copérnico tem nas mãos um exemplar da sua obra poucos dias antes de fechar os olhos, sendo as provas revistas pelo seu discípulo e amigo Rheticus. «Não duvido de que os matemáticos concordarão comigo se quiserem dar-se ao trabalho de tomar conhecimento, não superficialmente mas profundamente, das demonstrações que darei nesta obra», diz Copérnico, falando do seu novo sistema. O seu editor tem a precaução de redigir um prefácio que apresenta o livro mais como uma visão do espírito do que como uma tese científica e Copérnico dedica a sua obra ao Papa!
Homem de grande cultura (estudara Filosofia, Medicina, Farmácia, Matemática, Ciências, Astronomia e Teologia), este polaco nascido em 1473, em Toruñ[2], fora nomeado cónego.
Sem instrumentos de precisão, que não existiam na época, mas fruto da sua reflexão lógica e do estudo de alguns filósofos gregos, antes de Ptolomeu, que tinham concebido a possibilidade de um Mundo heliocêntrico[3], chega à conclusão desconcertante de que a Terra não está no centro do Universo, em torno da qual tudo se move. E prevê que o nosso Planeta realiza um movimento de rotação à volta do seu eixo e um movimento de translação à volta do Sol – acontecendo o mesmo com os outros planetas, embora com velocidades diferentes. A ideia de Copérnico não era propriamente nova! Um sistema heliocêntrico tinha sido proposto por volta de 200 a.C., por Aristarco de Samos[4], embora não tendo sido aceite devido ao peso da doutrina de Aristóteles e do “senso comum”.
O modelo de Copérnico, ao banir a ideia de que a Terra era o centro do Sistema Solar, conduz a uma explicação simples para o movimento retrógrado dos planetas e para a variação do seu brilho: o brilho dos planetas varia conforme a sua distância da Terra e do Sol, e o movimento retrógrado é devido ao movimento mais rápido dos planetas com órbitas mais pequenas.
Copérnico continua, no entanto, a pensar que os planetas descrevem círculos à volta do Sol. Ptolomeu tinha sido capaz de prever a posição de Marte com um erro de pouco mais de 5 graus; Copérnico fê-lo com um erro de um pouco menos de 5 graus. Este continuará a ser um problema até se desmoronar a tradição, velha de dois mil anos, das órbitas circulares. Mas o seu sistema heliocêntrico lança as bases para importantes avanços no conhecimento do Universo...

Copérnico & Galileo

[1] Geocêntrico (Gr. gê, Terra + kénton, centro), adj. diz-se do sistema em que a Terra é considerada como centro dos movimentos dos astros.
[2] Toruñ: cidade nas margens do Rio Vístula, na Posnânia.
[3] Heliocêntrico (Gr. hélios, Sol + kénton, centro), adj. relativo ao Sol, como centro do sistema astronómico.
[4] Samos: ilha perto do que é hoje a Turquia.

Parece um monstro mas não é...

As bizarras formas multicolores foram captadas pelo Telescópio Espacial Hubble e são os escombros de uma estrela maciça que explodiu há mais de dez mil anos – uma Supernova –, cuja luz só há cerca de 320 anos começou a chegar à Terra (nos últimos anos do séc. XVII). Aos destroços dessa antiga estrela foi dado o nome de Cassiopeia A ou, abreviadamente, Cas A, e são os mais recentes restos conhecidos de uma Supernova, na nossa Via Láctea. Situam-se a 10.000 anos luz de distância, na constelação Cassiopeia.
Este material pode, eventualmente, ser “reciclado” pela máquina cósmica e utilizado na construção de novas estrelas, planetas.... e até dar origem a vida semelhante à que conhecemos. Alguém disse um dia: «somos pó de estrelas». O Sistema Solar pode ter sido alicerçado nos escombros de estrelas semelhantes, que explodiram há biliões de anos. A estrela que deu origem a este espectáculo colorido era cerca de 15 a 20 vezes mais maciça do que o nosso Sol.


Copérnico & Galileo

Breviário do pensamento cosmológico - o quebra-cabeças do planeta Marte...

Ptolomeu[1] fundamentou um sistema geocêntrico[2] na sua obra intitulada Syntaxis Mathematica ou Grande Astrónomo.
No séc. IX, os astrónomos árabes usavam o superlativo magiste (o maior) para se referir à obra. De magiste, ao qual foi acrescentado o artigo árabe al, surgiu o nome Almagesto[3] (Al-Magiste), pelo qual ficou conhecido o tratado. Camões, no seu poema épico, refere-se a Ptolomeu: fala o Adamastor «Eu sou aquele oculto e grande cabo.../...Que nunca a Ptolomeu... fui notório...»[4]
... Mas o problema do movimento do Planeta Marte acabou por ser notório para Ptolomeu. Estando os planetas mais próximos da Terra do que das estrelas, parecem mover-se, ao longo do ano, entre as estrelas longínquas – as “estrelas fixas”. Esse movimento faz-se, geralmente, de oeste para leste ( ao contrário do movimento diurno que é sempre de leste para oeste). Mas em determinados períodos de tempo o movimento muda, passando a ser de leste para oeste. O movimento retrógrado pode durar vários meses (dependendo do planeta em questão), até que se torna mais lento e o planeta retoma o movimento normal (de oeste para leste). O movimento observado de cada planeta é uma combinação do movimento do planeta em torno do Sol, com o movimento da Terra também em torno do Sol. É simples de explicar quando sabemos que a Terra está em movimento, mas é difícil descrevê-lo num sistema em que a Terra está fixa – parada. Para o resolver Ptolomeu construiu um modelo geocêntrico mais completo. Explicou o movimento dos planetas através de uma combinação de círculos: o planeta move-se ao longo de um pequeno círculo chamado epiciclo, cujo centro se move num círculo maior chamado deferente. A Terra fica numa posição um pouco afastada do centro do deferente, isto é, o deferente é um círculo excêntrico em relação à Terra. Para dar conta do movimento não uniforme dos planetas, Ptolomeu introduziu ainda o equante, que é um ponto ao lado do centro do deferente, oposto à posição da Terra, e em relação ao qual o centro do epiciclo se move de modo uniforme.
O seu modelo ficou conhecido por “sistema ptolomaico” e orientou o pensamento astronómico durante 14 séculos.

Copérnico & Galileo

[1] Ptolomeu: Astrónomo, matemático e geógrafo grego, viveu em Alexandria, no séc. II (90-168 d.c.).
[2] Sistema Geocêntrico (Gr. Gê, Terra + kéton, centro), adj. diz-se do sistema em que a Terra é considerada como centro do movimento dos astros. O conceito foi dominante na astronomia durante toda a antiguidade e idade média.
[3] O Almagesto foi dividido em treze livros, os quais, resumidamente, tratam do plano do Sistema Solar, da tábua das cordas e alguns conceitos de trigonometria, do movimento do Sol e da Lua, da distância entre o Sol e a Lua, da construção do astrolábio, dos eclipses, das estrelas fixas catalogadas por Hiparco, da construção do globo terrestre.
[4] Lusíadas, V-L.

Breviário do pensamento cosmológico - da antiguidade clássica ao séc. XVI

(Cosmologia[1])

fig.1
Imaginamos o espanto e temor dos primeiros homens perante os “fenómenos celestes”, observáveis do seu abrigo nocturno. Um eclipse no luar de Janeiro…, o aparecimento de uma Supernova… mas desde sempre alguém manteve a curiosidade de observar o céu…, até que…
…Aristóteles[2] pensou um sistema de Universo perfeito, orbitando à volta da Terra – esta imóvel – no seu centro. O sistema era imutável, não tivera princípio, nem teria fim.
Nesta visão geocêntrica do Universo, os planetas Mercúrio, Vénus, Marte, Júpiter e Saturno (os planetas então conhecidos), assim como o Sol e a Lua, perfaziam órbitas circulares perfeitas à volta da Terra, estando as estrelas fixas à esfera celeste.
No entanto, os planetas não descreviam um movimento uniforme em órbitas circulares. Por vezes o seu movimento mudava de sentido, parecendo que andavam para trás durante algum tempo, até retomarem a direcção original. Para resolver este problema foi introduzido o conceito de epiciclo. Para os gregos, a ideia do movimento circular vinha de se considerar que o círculo era a forma perfeita. Assim, às trajectórias circulares foram sobrepostas outras trajectórias circulares – os epiciclos – para que a observação e os cálculos matemáticos coincidissem. Mesmo assim, foi difícil para os astrónomos encaixar o caso do movimento do planeta Marte…

Copérnico&Galileo


fig.1 – o Universo Aristotélico: um Universo centrado na Terra, proposto por
Aristóteles, foi geralmente aceite como verdadeiro até ao séc. XVI, apesar de ter havido alguns filósofos gregos que pensavam que o Sol devia ser considerado o seu centro. O desenho é do séc. XVI, representando as posições relativas dos planetas, em volta dos quais se observa uma esfera de estrelas, que rodava uma vez por dia.
[1] Cosmologia (Gr. Kosmologia, tratado das leis finais que regem o Universo), ciência que estuda o Universo como um todo, incluindo a sua origem, a sua evolução e teorias do seu desenvolvimento futuro.
[2] Aristóteles (384-322 a.c.): filósofo da antiguidade clássica grega, discípulo de Platão, fundou depois a sua própria escola. As suas doutrinas influenciam o pensamento contemporâneo (a lógica, a ética, a política…).

O Narigudo

A dança das gláxias

foto: Telescópio Espacial Hubble

(http//:hubblesite.org)


Um grupo de galáxias interage há vários biliões de anos.
Devido à sua proximidade, a influência das forças gravitacionais vai deslocando estrelas e alterando as suas formas. Num futuro, ainda longínquo, as galáxias poderão fundir-se numa só galáxia maior.
Sexteto de Seyfert é o nome do grupo e sugere ser constituído por seis galáxias. Mas, na verdade, apenas quatro entram na acção.
A pequena galáxia espiral, em cenário de fundo, no centro da imagem, encontra-se muito afastada do grupo e só por uma questão de ocasional alinhamento parece acompanhá-lo.
E o sexto membro do grupo não é uma galáxia mas sim uma longa cauda de estrelas libertadas por uma delas.
Contrariamente a muitos outros grupos de galáxias em contacto, que têm sido observados, este conjunto não mostra evidência das características regiões azuis de agregados de estrelas jovens, que normalmente se formam durante as interacções galácticas. Neste caso, pensa-se que tal facto se deve a que a observação surpreendeu as galáxias no começo da sua dança...
O Sexteto de Seyfert situa-se na Constelação Serpente, a 190 milhões de anos luz de distância.

Copérnico&Galileo

Os Cometas

(do grego Kométes, «astro cabeludo»)


Os Cometas são corpos celestes de reduzidas dimensões, se comparados com os Planetas. As suas órbitas podem ser parabólicas mas são a maior parte das vezes elípticas, em torno do Sol. Nunca foram observadas órbitas hiperbólicas[1]. O ponto da órbita em que o cometa atinge a menor distância em relação ao Sol chama-se periélio, sendo o inverso o afélio.
Os Cometas podem ser classificados quanto ao seu período: de curto período (como é o caso do Cometa Encke, com um período de 3,3 anos), de médio e de longo período (como o Hale-Bopp[2], que fez a sua aparição entre a Primavera de 1996 e a Primavera de 1997, com um período de 2400)
A sua massa pode variar entre algumas dezenas e alguns milhares de quilogramas. São constituídos por um Núcleo – rochoso, envolvido por camadas de gelo e poeiras. Em volta do núcleo têm uma camada superficial gasosa – a Cabeleira – e apresentam também uma Cauda, cuja direcção é orientada por acção do vento solar e é sempre oposta à do Sol, podendo atingir algumas centenas de milhões de quilómetros.
Actualmente pensa-se que são oriundos da parte exterior gelada do Sistema Solar.
Estes astros são visíveis da Terra quando passam nas proximidades do Sol, o que é devido à passagem de algum do seu gelo ao estado gasoso (sublimação), sendo reflectido pelo Sol.


Copérnico & Galileo

[1] Hipérbole: curva em que é constante a diferença das distâncias de cada um dos seus pontos, a dois pontos fixos chamados focos.
[2] Foto: Firma Copérnico & Galileo / minolta 820 cxi / 80-210 mm, nos céus de Portalegre