Astronomia de Posição
Conteúdo das Notas de Aula (versão 09/02/2018)
Gastão B. Lima Neto – IAG/USP
1 Esfera Celeste ......1
1.1 Introdução ......1
1.2 Horizonte e Constelações ......2
1.2.1 Bandeira do Brasil ......4
1.3 Movimento Aparente dos Astros ......5
1.3.1 Estações do ano ......8
1.4 Sistema de Referência ......10
1.5 Sistema de Coordenadas ......10
1.5.1 Coordenadas Horizontais ......11
1.5.2 Coordenadas Equatoriais ......12
Estações do ano ......13
Coordenadas Horárias ......15
1.5.3 Coordenadas Eclípticas ......15
1.5.4 Coordenadas Galácticas ......16
Coordenadas Supergalácticas ......17
1.5.5 Movimento diário dos astros ......17
1.6 Relação entre sistemas de coordenadas ......19
1.6.1 Noções de trigonometria esférica ......22
Linha de rumo: loxodromia ......24
2 Tempo ......26
2.1 Escalas de Medida de Tempo ......26
2.1.1 Introdução ......26
2.1.2 Movimento e tempo ......26
2.1.3 Tempo sideral ......26
2.1.4 Tempo solar, tempo universal e tempo civil ......27
2.1.5 Translação da Terra: ano ......30
Ano sideral ......31
Nascimento heliacal ......31
Ano trópico ......32
Ano anomalístico ......33
Ano draconiano ......33
2.1.6 Translação da Lua: mês ......34
Mês sinódico ......34
“Super Lua”, “Mini Lua” e “Lua Azul” ......35
Mês sideral ......35
Ciclo de Meton ......35
2.1.7 Tempo dinâmico ......36
Tempo Terrestre (antigo Tempo das Efemérides) ......36
2.1.8 Tempo atômico ......37
2.1.9 Rotação da Terra ......38
2.1.10 Tempo universal coordenado e Tempo Legal (ou Civil) ......39
Tempo Legal. ......41
2.2 Calendários ......43
2.2.1 Introdução ......43
2.2.2 Base astronômica dos calendários ......43
Semana, um ciclo não astronômico ......44
2.2.3 Calendário Egípcio ......44
2.2.4 Calendário Romano ......44
2.2.5 Calendário Juliano ......45
2.2.6 Calendário Gregoriano ......45
2.2.7 Calendário Judaico ......46
2.2.8 Calendário Muçulmano ......46
2.2.9 Calendário da Revolução Francesa ......46
2.3 Dia Juliano ......47
Conversão calendário Gregoriano/Juliano para Dias Juliano. ......47
Conversão Dias Juliano para calendário Gregoriano/Juliano. ......47
Século Juliano. ......48
2.4 Relação entre tempo sideral e tempo universal ......48
2.5 Cálculo do domingo de Páscoa ......48
2.6 Radiação solar e Insolação ......49
3 Movimento, forma e perspectiva: Variação de coordenadas ......53
3.1 Forma da Terra ......53
3.1.1 Sistema astronômico de coordenadas geográficas ......54
3.1.2 Sistema geodético de coordenadas geográficas ......54
3.1.3 Sistema geocêntrico de coordenadas geográficas ......54
Gravidade da Terra ......56
3.1.4 GPS ......57
3.2 Precessão e Nutação ......57
3.2.1 Física da precessão e nutação ......57
3.2.2 Efeitos da precessão e nutação nas coordenadas ......59
Evolução secular da obliquidade da eclíptica ......59
Precessão geral: rotação de coordenadas ......59
Nutação: coordenadas médias e verdadeiras ......62
3.3 Movimento do polo ......63
3.4 Refração atmosférica ......64
3.4.1 Aproximação de planos paralelos ......64
3.4.2 Fórmula geral da refração ......65
3.5 Nascer, pôr e crepúsculos ......67
3.5.1 Crepúsculo ......68
3.6 Movimento próprio de estrelas ......69
3.6.1 Efeito do movimento próprio nas coordenadas ......70
3.7 Relação entre coordenadas geocêntricas e heliocêntricas ......71
3.8 Paralaxe ......72
3.8.1 Paralaxe anual ......72
Efeito da paralaxe anual nas coordenadas ......73
3.8.2 Paralaxe diária ......76
Efeito da paralaxe diária nas coordenadas ......77
3.9 Aberração da Luz ......79
3.9.1 Aberração anual ......79
3.9.2 Aberração planetária ......81
3.9.3 Aberração secular ......81
3.9.4 Aberração diária ......81
3.10 Desvio gravitacional da luz ......82
3.11 Redução das coordenadas celestes: Redução ao dia ......83
4 Astronomia Clássica ......85
4.1 Introdução ......85
4.2 Grécia clássica ......85
4.2.1 Escola jônica ......85
4.2.2 Escola eleática ......86
4.2.3 Escola pitagórica ......87
4.2.4 Sistema de Eudoxo ......88
4.2.5 Sistema de Aristóteles ......89
4.3 Sistema híbrido de Heráclides ......90
4.3.1 Aristarco ......90
4.3.2 Eratóstenes ......91
4.3.3 Aglaonice de Thessália ......91
4.4 Hiparco ......91
4.4.1 Gêmino de Rhodes ......92
4.5 Sistema de epiciclos: Ptolomeu ......92
4.6 Sistema geocêntrico de Ptolomeu ......93
4.7 Entre Ptolomeu e Copérnico ......94
4.7.1 Astronomia fora da Europa ......95
4.7.2 Precursores da revolução copernicana ......96
4.8 Sistema heliocêntrico de Copérnico ......97
4.8.1 Copérnico ......97
4.8.2 Galileu Galilei ......97
4.8.3 Brahe e Kepler ......98
4.9 Configurações planetárias ......100
4.10 Eclipses ......101
4.10.1 Eclipse do Sol ......102
4.10.2 Eclipse da Lua ......104
4.10.3 Ocorrência de eclipses ......105
Série de Saros ......106
4.11 Determinação clássica de distâncias no Sistema Solar ......109
4.11.1 Diâmetro da Terra ......109
4.11.2 Distância Terra -- Lua ......109
Método de Hiparco ......109
Medida da paralaxe por dois observadores - Método 1 ......110
Medida da distância por dois observadores - Método 2 ......112
4.11.3 Distância Terra -- Sol ......113
4.11.4 Distância Planetas -- Sol ......114
Planetas Interiores ......114
Planetas Exteriores ......114
4.12 Medida da velocidade da luz por Römer ......115
4.13 Leis de Kepler ......116
4.13.1 Primeira lei de Kepler ......116
4.13.2 Segunda lei de Kepler ......117
4.13.3 Terceira lei de Kepler ......118
4.14 Variações seculares dos movimentos da Terra ......118
Apêndice: Almanaque ......126
Estações do Ano ......126
Passagem da Terra pelo periélio e afélio ......127
Datas de Lua cheia ......128
Domingo de Páscoa ......129
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