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Cabo das Tormentas 1488

Ensaios sobre a Declinação Magnética e os Descobrimentos Portugueses

3.2 - A Estrela Polar e a Precessão dos Equinócios

20.02.19

A utilização da estrela Polar na determinação da direcção do norte geográfico aparenta ser um processo mais simples mas não é exactamente assim. De facto, dizer que a Polar está sempre na direcção do norte geográfico não é rigorosamente verdade.

Como primeira dificuldade na utilização da estrela Polar para este efeito, é o facto de a estrela Polar só ser visível no hemisfério Norte, isto em termos astronómicos, pois na prática só é visível para latitudes superiores aos 5-10 graus norte, a identificação visual da Polar é muito difícil em latitudes (norte) que se aproximam do Equador.

Como segunda dificuldade, e para sermos rigorosos, sabemos que a Polar não se encontra exactamente no enfiamento do eixo da Terra, apresentando uma distância angular de cerca de um (1) grau, pelo que a Polar descreve um pequeno círculo no céu em cada dia. A orientação do eixo da Terra está directamente ligada ao fenómeno da Precessão dos Equinócios.

 

Precessão dos Equinócios

 

O efeito da atracção que o Sol e  Lua exercem sobre o nosso planeta, que não é uma esfera perfeita, provoca um movimento da projecção do eixo da Terra ao longo de uma circunferência, movimento conhecido por precessão dos equinócios, pelo que esta distância angular varia ao longo dos tempos.

 

Polar1.png 

 

Em termos práticos podemos visualizar a precessão dos equinóicos da Terra através do movimento que se observa num pião que roda com o seu eixo ligeiramente inclinado.

 

Precessão.PNG

 

Na figura anterior podemos identificar o referido movimento de precessão do eixo da Terra. Cada volta completa tem uma duração aproximada de 26.000 anos. A precessão afecta a direção do eixo da Terra, mas não afecta o ângulo de inclinação em relação à eclíptica, que se mantém constante (*).

Devido ao movimento de precessão, a distância angular da Polar em relação ao Pólo era bem maior nos séculos XV e XVI do que aquela que se verifica nos nossos dias, sendo então aproximadamente igual a 3.5 graus. Dentro de 14.000 anos,  a estrela Vega será a estrela Polar.

 

Como a Polar não se encontra exactamente no enfiamento do eixo da Terra, ao descrever aparentemente um círculo no céu, a Polar passa no meridiano do lugar do observador duas vezes por dia.

 

Na época dos Descobrimentos tentou-se ultrapassar esta dificuldade através dos célebres Regimentos (existem vários) da Estrela Polar que os pilotos utilizavam a bordo. Podemos dizer que um Regimento de então correspondia aos guias práticos dos nossos dias.

Com a utilização destes regimentos pretendia-se determinar, com o rigor possível, o momento da passagem meridiana da Polar, obtendo-se um factor de correcção a considerar no cálculo da latitude do lugar de observação da Polar (como veremos detalhadamente num outro capítulo).

Resumindo, identificado o culminar da Polar, o seu azimute nesse momento será sempre Norte e a Polar passará duas vezes por dia pelo meridiano do observador (fig. nº9).

 

Polar2.png

Fig. nº9 – Passagem meridiana da Polar

 

(*) - Notas adicionais

 

Hoje, o eixo da Terra está inclinado cerca de 23º 27' graus em relação ao plano da sua órbita em torno do Sol. Mas esta inclinação não é constante, variando entre 22,1 e 24,5 graus durante um ciclo aproximadamente igual a 40.000 anos. Esta variação é o resultado de perturbações planetárias do próprio Sistema Solar onde a Terra se encontra integrada.

 

obliquity.jpg

 

800px-Obliquity_of_the_ecliptic_laskar.PNG

(Obliquity of the ecliptic for 20,000 years, from Laskar (1986). O ponto vermelho representa o valor da inclinação do eixo da Terra no ano 2000)

 

Existe ainda o movimento de nutação, que é uma oscilação muito pequena do eixo de rotação da Terra, cerca de 9 segundos de arco durante um curto período de aproximadamente 18.6 anos. O centro de gravidade do sistema Terra-Lua não coincide com o centro de gravidade da Terra, daqui resultando a oscilação conhecida como nutação.