ECLIPSE LUNAR TOTAL DE 27-28 DE OUTUBRO DE 2004

 

Projeto de Observação para Amadores

 

Circunstâncias Globais

 

O último eclipse de 2004 será lunar e total, com a Lua no nodo ascendente de sua órbita, em Áries. Ele ocorrerá na noite de 27 para 28 de outubro e poderá ser observado das Américas, da Europa e do Oeste da África. As circunstâncias do evento, calculadas e ilustradas por F. Espenak (NASA/GSFC), com tradução e conversão dos instantes para Tempo Legal de Brasília (cortesia de Rodolfo Langhi), estão ilustradas na Fig. 1.

 

                             

 

Figura 1: Circunstâncias do Eclipse (cortesia de F. Espenak - NASA/GSFC)

 

O disco lunar cruzará o lado Norte da sombra terrestre, imergindo na umbra a Oeste e emergindo a Nordeste de seu eixo. Embora não central, o eclipse será profundo e, no instante de máximo, uma distância de apenas 0,7 minuto de arco separará o eixo da sombra do limbo lunar SE. Nesse momento, a magnitude do evento será igual a 1,31, próxima daquela do eclipse de 4 de maio deste ano. A fase total deverá ser relativamente longa: 81 minutos. A Tab. 1 lista os horários, expressos em Tempo Universal (Hora Legal de Brasília acrescida de 3 horas),  previstos para os principais eventos e contatos de limbo (primários). Todos os cálculos deste projeto, com exceção daqueles apresentados na Fig. 1, foram realizados pelo autor com software desenvolvido por ele mesmo, usando fatores de ampliação umbral e penumbral, respectivamente, iguais a 2,0% e 0,8% (de acordo com Karkoschka, Sky&Tel. Sep, 1996. Outras fontes usam 2,0%). Além disso, adotou-se um refinado modelo da sombra terrestre proposto por Meeus, que assume achatamento igual à do geóide e que fornece previsões que diferem em alguns segundos das de Espenak.

 

Tabela 1: Previsão de Eventos

 

Evento

Horário Previsto TU(hh:mm:ss)

Início da Fase Penumbral (P1)

0:07:13

Primeira Percepção da Penumbra

≈0:50

Início da Fase Umbral (U1)

1:14:13

Início da Fase Total (U2)

2:23:13

Meio do Eclipse (M)

3:04:07

Fim da Fase Total (U3)

3:44:35

Fim da Fase Umbral (U4)

4:53:46

Última Percepção da Penumbra

≈5:10

Fim da Fase Penumbral (P4)

6:00:59

 

 

Para auxiliar no planejamento das observações, a Tab. 2 fornece efemérides que descrevem a evolução do eclipse umbral em termos de fração do diâmetro (Mag) e percentagem do disco (% Sup) lunar encobertos.

           

Tabela 2: Evolução do Eclipse Umbral

 

Hora TU (hh:mm)

 

Obscurecimento

Hora TU (hh:mm)

Obscurecimento

Mag

% Sup

Mag

% Sup

1:14

0,00

0

3:04

1,31

100

1:18

0,06

2

3:06

1,31

100

1:22

0,12

6

3:10

1,31

100

1:26

0,17

10

3:13

1,29

100

1:29

0,23

15

3:17

1,27

100

1:33

0,28

21

3:21

1,25

100

1:37

0,34

27

3:25

1,22

100

1:40

0,40

33

3:28

1,19

100

1:44

0,45

40

3:32

1,15

100

1:48

0,51

47

3:36

1,11

100

1:52

0,56

54

3:39

1,07

100

1:55

0,61

61

3:43

1,02

100

1:59

0,67

67

3:47

0,97

99

2:03

0,72

74

3:50

0,93

96

2:06

0,77

80

3:54

0,88

91

2:10

0,83

86

3:58

0,83

86

2:14

0,88

91

4:02

0,78

81

2:18

0,93

96

4:05

0,72

74

2:21

0,97

99

4:09

0,67

67

2:25

1,02

100

4:13

0,61

60

2:29

1,07

100

4:17

0,55

53

2:32

1,11

100

4:20

0,50

46

2:36

1,15

100

4:24

0,45

40

2:40

1,19

100

4:28

0,40

33

2:44

1,22

100

4:31

0,34

27

2:47

1,25

100

4:39

0,23

15

2:51

1,27

100

4:43

0,16

10

2:55

1,29

100

4:46

0,12

6

2:59

1,31

100

4:50

0,06

2

3:02

1,31

100

4:54

0,00

0

 

 

Circunstâncias Locais

 

Os observadores brasileiros poderão ver todo o evento e acompanhar a Lua eclipsada deslocar-se de Nordeste para Noroeste a meia altura sobre o horizonte. A Tab. 3 fornece a altura e o azimute da Lua (contado a partir do Norte para Leste) para algumas capitais brasileiras nos instantes de início e fim do eclipse umbral parcial (U1 e U4) e eclipse máximo (M).

 

Tabela 3: Coordenadas Horizontais da Lua Durante o Eclipse (em graus)

 

 

Cidade

U1 (Início Parc.)

M (Máximo)

U4 (Fim Parcial)

Alt.

Azim.

Alt.

Azim.

Alt.

Azim.

Fortaleza

67

41

69

326

48

296

Recife

66

28

63

325

42

298

Brasília

52

41

60

356

48

315

Belo Horizonte

51

33

56

349

43

314

Rio de Janeiro

49

30

52

349

40

315

São Paulo

46

34

52

354

42

319

Florianópolis

42

34

48

358

40

323

Porto Alegre

39

36

46

1

39

327

 

 

 Atividades Observacionais Sugeridas

 

A seguir, são listadas algumas atividades observacionais sugeridas para amadores com alguma experiência na observação de eclipses lunares. Alguns dos registros poderão ser feitos usando modelos adaptados da ficha de observação do Projeto para Iniciantes.

 

[1] Cronometragem dos contatos primários (U1, U2, U3 e U4). Com precisão mínima de +- 0,1 minuto, registre os horários em que a umbra tangencia, interna ou externamente, o disco lunar. Eles correspondem aos contatos de limbo ou primários, e são mais difíceis de cronometrar do que os contatos de cratera, pois geralmente apresentam-se menos nítidos e pouco definidos. Por outro lado, o escurecimento penumbral, cuja evolução está descrita na Tab. 4, é tão tênue que somente se torna perceptível a olho nu quando a magnitude do eclipse umbral excede 0,5. Para participar do refinamento do valor médio desse limiar magnitudinal, registre os instantes da primeira e da última percepção da penumbra.

 

Tabela 4: Evolução do Eclipse Penumbral

 

Hora TU (hh:mm)

 

Obscurecimento

Hora TU (hh:mm)

Obscurecimento

Mag

% Sup

Mag

% Sup

0:07

0,00

0

1:02

0,85

90

0:23

0,25

18

1:05

0,90

94

0:39

0,50

48

1:08

0,95

98

0:42

0,55

55

1:11

1,00

100

0:46

0,60

60

3:04

2,36

100

0:49

0,65

67

4:57

1,00

100

0:52

0,70

73

5:11

0,78

82

0:55

0,75

79

5:18

0,67

69

0:58

0,80

84

5:22

0,60

60

 

 

[2] Cronometragem de contatos da umbra com formações lunares (secundários). Observando através de um telescópio com aumentos entre 30 e 70 vezes, registre o instante em que a borda da umbra toca o centro da cratera sob monitoração com precisão de +-1 segundo. A fronteira da umbra, que a separa da penumbra, tem uma aparência difusa e corresponde à linha, ao longo da qual, a variação de luz ocorre de forma mais brusca. A Fig. 2 identifica algumas das formações lunares mais notáveis e pode auxiliar na tarefa de localização das crateras e registro dos contatos secundários.

 

 

Figura 2: Localização de Algumas Formações Lunares Proeminentes

 

Usando a Tab. 5 como guia, escolha uma seqüência de crateras a cronometrar, compatível com sua experiência observacional. Evite crateras de difícil localização e não use um número excessivo delas, se você ainda não adquiriu uma boa experiência nesse tipo de observação. Lembre-se que durante os contatos, a iluminação e, conseqüentemente, o contraste da superfície lunar estarão severamente reduzidos. Ressalta-se também a importância de se treinar a localização das crateras nas noites anteriores, para evitar dificuldades na hora do eclipse. Não esqueça de acertar seu relógio ou cronômetro (com precisão de ± 1 seg) pouco antes do fenômeno.

Neste eclipse, a aparência da fronteira da umbra será ditada predominantemente pelas condições atmosféricas sobre o Oceano Pacífico durante as imersões e sobre a Europa durante as emersões. Os instantes cronometrados serão usados para calcular as dimensões da umbra, as quais variam de um eclipse para outro e também durante um mesmo eclipse. Esse fato ocorre porque, além da parte sólida da Terra, a nossa atmosfera (até altitudes em torno de 90 km) é capaz de projetar sombra sobre a Lua, contribuindo com aproximadamente 2% do diâmetro da umbra, sendo que esse valor varia ligeiramente de um eclipse para outro.

Este eclipse irá monitorar as condições da alta atmosfera no hemisfério Norte em latitudes, baixas durante as imersões (φ = 1 ± 9o) e intermediárias, durante as emersões (φ = 52 ± 10o). É provável, portanto, que o fator de ampliação umbral aproxime-se de sua média igual a 1,9 ± 0,1%, deduzida a partir de milhares de cronometragens de vários eclipses monitorados por astrônomos da REA. As discrepâncias entre os tempos de contato previstos pelo autor e aqueles observados situam-se geralmente entre 5 e 30 segundos, com média igual a ± 0,2 minuto.

 

  Tabela 5: Previsão de Contatos da Umbra com o Centro de Formações Lunares

 

Imersões

Emersões

Cratera

TU (hh:mm:ss)

Cratera

TU (hh:mm:ss)

Riccioli

1:15:00

Aristarchus

3:52:04

Grimaldi

1:15:33

Riccioli

3:52:43

Billy

1:19:42

Reiner

3:53:04

Reiner

1:20:52

Grimaldi

3:54:06

Kepler

1:26:16

Laplace

3:54:18

Aristarchus

1:27:48

Plato

3:57:58

Campanus

1:28:57

Euler

3:58:24

Euler

1:34:39

Kepler

3:58:53

Copernicus

1:34:57

Pico

3:59:33

Bulialdus

1:37:06

Billy

4:00:58

Birt

1:37:15

Bulialdus

4:01:53

Tycho

1:37:26

Pytheas

4:02:37

Pytheas

1:37:37

Timocharis

4:03:57

Timocharis

1:43:20

Copernicus

4:06:00

Laplace

1:45:52

Aristoteles

4:06:16

Albufeda E

1:49:57

Eudoxus

4:08:40

Manilius

1:51:49

Autolycus

4:08:44

Autolycus

1:51:50

Campanus

4:13:13

Pico

1:52:17

Manilius

4:18:23

Nicolai A

1:52:18

Posidonius

4:19:40

Dionysius

1:54:12

Birt

4:19:56

Plato

1:54:17

Menelaus

4:20:58

Menelaus

1:56:01

Tycho

4:23:30

Plinius

2:00:00

Plinius

4:24:52

Censorinus

2:02:00

Dionysius

4:26:30

Eudoxus

2:02:18

Albufeda E

4:29:29

Aristoteles

2:03:52

Proclus

4:33:55

Stevinus A

2:04:15

Censorinus

4:34:50

Goclenius

2:06:05

Nicolai A

4:37:43

Posidonius

2:06:06

Taruntius

4:38:21

Taruntius

2:09:35

Mare Crisium

4:38:28

Proclus

2:11:24

Goclenius

4:42:31

Langrenus

2:12:21

Stevinus A

4:47:27

Mare Crisium

2:16:12

Langrenus

4:47:30

 

[3] Monitoração da magnitude da Lua durante a totalidade. Trata-se de uma importante contribuição que exige apenas o uso de um binóculo. Estimativas da magnitude da Lua totalmente eclipsada têm sido usadas como indicadores globais das concentrações de aerossóis estratosféricos de origem vulcânica. Correlações obtidas usando-se observações de eclipses não afetados por cinzas vulcânicas permitem prever a magnitude mínima da Lua no meio de um eclipse total. Quando ela se apresenta com brilho significativamente inferior ao previsto, a diferença em magnitude pode ser atribuída à influência de explosões vulcânicas e correlacionada com as concentrações de aerossóis presentes na estratosfera. Próximo a U2, a tela lunar estará refletindo configurações de luz oriundas do por do Sol ao longo de uma estreita faixa centrada sobre o Oceano Pacífico, próxima ao Equador. Junto a U3, a luz das auroras sobre a Europa predominará. Veja as simulações. No meio do eclipse, um observador situado na Lua veria um fino segmento de arco avermelhado contornando o Polo Norte e unindo essas duas regiões.

É provável que a magnitude da Lua varie de -4, próximo a U2 e U3, a aproximadamente –2,5, no meio do eclipse, tendo em vista que, apesar do eclipse ser profundo, a estratosfera da Terra encontra-se atualmente isenta de concentrações significativas de aerossóis vulcânicos. Se um binóculo 7x50 for usado, a perda de cerca de 5 magnitudes do método demandará o uso de estrelas de comparação com magnitudes entre 1 e 3.

Faça várias estimativas da magnitude da Lua (uma a cada 5 minutos, por exemplo) durante a totalidade. O método consiste em observar uma estrela de magnitude conhecida a olho nu e simultaneamente comparar seu brilho com o da Lua, olhando-a através de uma das objetivas do binóculo. A magnitude da Lua poderá ser então obtida, descontando-se a perda magnitudinal associada ao método, a qual poderá ser deduzida com bastante antecedência, usando, por exemplo, os planetas Vênus ou Júpiter e estrelas de magnitude conhecida.

Portanto, selecione e identifique previamente as estrelas de comparação a serem usadas, evitando as variáveis com amplitudes significativas. A Tab. 6 lista algumas estrelas vizinhas à Lua no meio do eclipse e cujos brilhos poderão ser comparados ao da Lua observada através de um binóculo 7x50 invertido. Ela também fornece uma previsão aproximada para a evolução da magnitude da Lua totalmente eclipsada.

 

Tabela 6: Estrelas de Comparação ao  Binóculo 7x50 Invertido e Previsão Aproximada

para a Evolução da Magnitude da Lua (Δm=-5,0)

 

TU (hh:mm)

Estrela

Mag Lua

TU (hh:mm)

Estrela

Mag Lua

02:23

α Tau

-4,1

03:04 - 03:10

α Cet

-2,5

02:33

γ Ori

-3,4

03:27

α Ari

-3,0

02:41

α Ari

-3,0

03:35

γ Ori

-3,4

02:58 - 03:04

α Cet

-2,5

03:45

α Tau

-4,1

 

A Fig. 3 permite identificar as estrelas de comparação, mostrando a região celeste circunvizinha à da Lua no meio do eclipse. Familiarize-se antecipadamente com a região do céu nela mostrada e planeje, com bastante antecedência, como fará suas estimativas.

 

 

Figura 3: Aspecto do Céu e Estrelas de Comparação no Meio do Eclipse

 

Astrônomos da REA têm sido citados na Revista Sky&Telescope por terem usado o método do binóculo invertido, com a aplicação de uma correção empírica, ao invés da teórica, da perda magnitudinal, durante os eclipses de novembro e maio do ano passado.

 

[4] Estimativas do Número de Danjon. Trata-se de uma escala baseada em configurações de cor e brilho que permite inferir, de forma aproximada, a luminosidade de um eclipse, sem a necessidade de estimar-se empiricamente a magnitude da Lua. Correlações deduzidas a partir de dados de eclipses anteriores podem ser usadas para determinar a magnitude da Lua, a partir do valor médio das estimativas do número de Danjon. A Tab. 7 descreve a Escala de Danjon.

 

Tabela 7: Escala de Danjon

 

Número de Danjon

Características da Lua Totalmente Eclipsada

L = 0

Eclipse extremamente escuro: Lua, incolor, quase invisível no meio do eclipse

L = 1

Eclipse muito escuro: Lua cor cinzenta ou marrom e detalhes somente percebidos com dificuldade

L = 2

Eclipse de luminosidade intermediária: Lua vermelha escura ou cor de ferrugem e umbra interna muito escura e a externa relativamente clara

L = 3

Eclipse relativamente claro: Lua cor de tijolo e umbra com periferia brilhante ou amarelada

L = 4

Eclipse muito claro: Lua cor de cobre ou alaranjada e umbra com periferia bem brilhante e azulada

 

Sugere-se que sejam usados valores fracionários de L para 2 ou 3 diferentes regiões do disco lunar, simultaneamente. Prevê-se que no meio do eclipse as estimativas de L situem-se entre 2,5 e 3,0, mostrando-se o Norte do disco, com tons de amarelo, laranja, salmão, ou vermelho claro, mais brilhante que o Sul, onde predominarão cores mais escuras, tais quais o vermelho sangue e o cinza escuro. Registre também, se possível, usando desenhos, as distribuições luminosas observadas.

 

[5] Imagens da Lua totalmente eclipsada. A beleza da Lua totalmente imersa na sombra da Terra poderá ser capturada fotograficamente e constitui um importante tipo de registro do evento. Uma câmera acoplada a um telescópio poderá fornecer imagens de rara beleza estética. Instruções detalhadas de como fotografar a fase total de um eclipse lunar foram disponibilizadas por Diniz. A Fig. 4 é uma imagem obtida pelo autor durante o eclipse de 4 de Maio de 2004, quando a Lua estava a apenas 6 graus acima do horizonte. É provável que a configuração de cor e brilho nela observados lembre as que serão observadas neste eclipse.

 

 

Figura 4: Foto da Lua totalmente eclipsada obtida pelo autor em 04/Maio/2004

 

[6] Monitoração do avanço da sombra penumbral pelo disco lunar por fotometria CCD. Amadores avançados que dispuserem de um sistema de fotometria CCD poderão tentar registrar o avanço da fronteira da penumbra. A Tab. 8 lista os instantes previstos pelo autor para a passagem da fronteira da penumbra pelo centro de algumas das crateras mais brilhantes, como um guia para o planejamento dessa monitoração. As observações poderão contribuir para determinar o fator de ampliação atmosférica penumbral, teoricamente inferior ao umbral, porém ainda não determinado empiricamente.

 

       Tabela 8: Previsão para Contatos da Penumbra com Algumas Crateras

 

Imersões

Emersões

Cratera

TU (hh:mm)

Cratera

TU (hh:mm)

Aristarchus

00:17

Aristarchus

05:03

Copernicus

00:26

Copernicus

05:15

Tycho

00:32

Tycho

05:29

Dionysius

00:45

Dionysius

05:35

Censorinus

00:53

Censorinus

05:44

Proclus

01:00

Proclus

05:45

 

            Aqueles que desejarem conhecer mais sobre eclipses lunares poderão ler o nosso tutorial, o qual resume alguns conceitos básicos sobre eles.

                                                          

Boas Observações a Todos!

 

 

Artigos sobre Eclipses da REA

See the Effects of the Eruption of Mount Reventador on the Brightness of Lunar Eclipses in 2003

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