Por que o céu gira

O céu se move

Numa noite estrelada, longe das luzes da cidade, escolha algumas estrelas brilhantes perto do horizonte, a leste e a oeste. Use uma árvore, um poste ou um prédio como referência. Volte a olhar duas ou três horas depois e compare.

Você vai notar que todas as estrelas se moveram. As que estavam baixas a oeste podem ter sumido; as que estavam baixas a leste subiram; e outras, que antes nem apareciam, nasceram no horizonte leste. Ao mesmo tempo, elas continuam nas mesmas posições umas em relação às outras: o desenho das constelações não muda, só a posição delas em relação ao chão.

O mesmo acontece com o Sol, a Lua e os planetas: todos nascem a leste e se põem a oeste, todos os dias.

Quem gira é a Terra

Uma fotografia de longa exposição mostra bem o que acontece. Com a câmera parada num tripé, apontada para o sul e com o obturador aberto por algumas horas, cada estrela deixa um rastro em forma de arco. Todos os arcos giram em torno de um mesmo ponto do céu.

A câmera ficou parada em relação ao chão, mas o chão não ficou parado: ele gira junto com a Terra, de oeste para leste. Visto daqui, parece que é o céu que gira no sentido contrário. É o chamado movimento aparente das estrelas.

O ponto em volta do qual tudo gira é a direção para onde aponta o eixo de rotação da Terra: é o polo celeste. No Hemisfério Sul vemos o polo sul celeste, e as estrelas giram em torno dele no sentido horário. No Hemisfério Norte vemos o polo norte celeste, com as estrelas girando no sentido anti-horário.

A esfera celeste

Olhando o céu a olho nu, todas as estrelas parecem estar à mesma distância, presas no lado de dentro de uma grande cúpula. Isso acontece porque perdemos a noção de profundidade: nossa visão em 3D, que vem da pequena distância entre os dois olhos, só funciona bem até algumas dezenas de metros. Para os astros, não temos nenhuma referência de tamanho ou distância.

Os gregos antigos acreditavam que essa cúpula existia de verdade: uma casca de cristal com as estrelas incrustadas, girando em volta da Terra. Essa ideia dominou por séculos e só começou a ser deixada de lado depois de 1543, quando Nicolau Copérnico publicou seu modelo com o Sol no centro.

Hoje sabemos que as estrelas estão a distâncias muito diferentes, mas a ideia continua útil como ferramenta. A esfera celeste é uma esfera imaginária, enorme, com a Terra no centro, sobre a qual imaginamos todos os astros projetados. Ela permite dizer em que direção olhar para encontrar cada astro, assim como latitude e longitude indicam um lugar no globo. Alguns pontos de referência importantes:

• o zênite, bem acima da sua cabeça;
• os dois polos celestes, que são a projeção dos polos da Terra no céu;
• o equador celeste, a projeção do equador da Terra, que divide o céu em metade norte e metade sul.

Por que as estrelas adiantam 4 minutos por dia

A Terra leva cerca de 23 horas e 56 minutos para dar uma volta completa em relação às estrelas. Esse é o dia sideral. O nosso dia de 24 horas é medido pelo Sol, e é um pouco mais longo porque, enquanto gira, a Terra também anda em sua órbita, e o Sol parece se atrasar em relação às estrelas.

O resultado é que cada estrela nasce uns 4 minutos mais cedo a cada noite. Uma constelação que você vê baixa no horizonte oeste às 20 h estará um pouco mais baixa no dia seguinte, no mesmo horário, até deixar de aparecer nesse horário. Ao longo do ano, o céu do começo da noite vai mudando: é por isso que existem "constelações de verão" e "constelações de inverno".

O céu depende de onde você está

De qualquer lugar da Terra, o horizonte esconde metade da esfera celeste. Como a Terra gira, algumas estrelas aparecem e desaparecem ao longo da noite, mas sempre sobra uma região do céu que nunca fica acima do seu horizonte. Qual região é essa depende da sua latitude. Mudar só de longitude (indo para leste ou oeste) não muda o céu visível, apenas o horário em que cada astro aparece.

• Nos polos da Terra, o polo celeste fica no zênite. As estrelas giram paralelas ao horizonte e nunca nascem nem se põem. Em compensação, metade do céu nunca aparece.
• No equador, os dois polos celestes ficam no horizonte, e as estrelas nascem subindo na vertical. Belém do Pará, a 1,5° de latitude sul, está quase nessa situação.
• No meio do caminho, como na maior parte do Brasil, o polo sul celeste fica acima do horizonte sul. Quanto mais ao sul a cidade, mais alto ele fica. Algumas estrelas perto dele nunca se põem: são as estrelas circumpolares.

Na prática, a altura do polo celeste acima do horizonte, em graus, é igual à latitude do lugar. É por isso que a Estrela Polar, que fica junto ao polo norte celeste, só aparece até cerca de 1° ao sul do equador e não pode ser vista de quase todo o Brasil.