Calcular quando e onde exatamente podemos assistir a um eclipse em toda a sua glória pode ser surpreendentemente difícil

Mecanismo de Antikythera no Museu Arqueológico Nacional, Atenas, Grécia. Viacheslav. Crédito da imagem: Lopatin/Shutterstock

A cidade costeira de Exmouth, na Austrália Ocidental, experimentou um dos fenômenos astronômicos mais espetaculares em 20 de abril de 2023. Um eclipse solar total.

Os eclipses nos fascinam há milênios. Mas acontece que calcular exatamente quando e onde podemos assistir a um eclipse em toda a sua glória pode ser surpreendentemente difícil.

OBSERVANDO O SOL E A LUA

Sendo tão dominantes no céu, o Sol e a Lua eram os corpos celestes mais cativantes para as culturas antigas observarem. Naturalmente, eles também tentaram antecipar e prever seus movimentos.

Enquanto o movimento do Sol é bastante simples, a Lua se move pelo céu com muito mais complexidade. Por um lado, tem fases; ela também cresce e encolhe em tamanho aparente enquanto viaja em uma órbita elíptica ao redor da Terra.

Além disso, a Lua parece surgir e oscilar de forma bastante aleatória em sua jornada pelo céu, tornando extremamente desafiador descrever com precisão sua órbita. Na verdade, explicar o movimento da Lua foi o único problema que afligiu a cabeça de Isaac Newton.

Como os eclipses são tão surpreendentes de testemunhar, muitos povos antigos denotaram sua ocorrência na escrita e na arte e descobriram as características repetidas de tais eventos.

Durante um eclipse lunar, onde a Terra bloqueia a luz solar que de outra forma iluminaria uma Lua Cheia, a Lua esmaecida assume uma tonalidade sangrenta. Muitas culturas atribuíram pressentimentos a tais eventos (como o eclipse lunar parcial visto durante a queda de Constantinopla em 1453) e razoavelmente se perguntaram quando o próximo evento poderia ocorrer.

Um eclipse lunar visível em Miami, Flórida, em 2010. Crédito da imagem: FloridaStock/Shutterstock

O NÃO TÃO MÍTICO CICLO DE SAROS

Várias culturas ao redor do mundo descobriram independentemente que os eclipses parecem ocorrer em um ciclo de 18 anos. Foi mencionado em registros escritos pelos babilônios e assírios (da antiga Mesopotâmia e do Iraque moderno), e a tradição oral sugere que o ciclo foi usado para fins cerimoniais pelos ilhéus do Estreito de Torres no que hoje é a Austrália.

Esse ciclo de 18 anos, que pode persistir como uma sequência por mais de mil anos, é agora conhecido como ciclo de Saros. A palavra "Saros" foi referenciada na enciclopédia suda bizantina do século 10 e possivelmente tem origem grega ("saro" significa "varrer", talvez relacionado à como os eclipses varrem o céu).

O ciclo de Saros representa quanto tempo leva para o sistema Sol-Terra-Lua retornar quase exatamente à mesma configuração triangular. Então, se você vir um eclipse lunar, pode esperar outro 18 ano depois, visível na maioria dos lugares da Terra.

Se você fosse de uma cultura antiga que observasse um eclipse solar total, você teria muita sorte (eles ocorrem aproximadamente a cada 375 anos em uma determinada região da Terra). Mas você teria visto um evento semelhante 18 anos depois? Infelizmente, não. Embora provavelmente tenha havido outro eclipse solar total 18 anos depois, teria ocorrido em uma parte completamente diferente do planeta.

Após 54 anos, três ciclos de Saros, na região do eclipse deveria ter retornado aproximadamente à mesma posição na Terra. Mas apenas de forma aproximada, pois pode estar a milhares de quilômetros do ponto de observação anterior.

Em todo o mundo, há um eclipse solar total visível em algum lugar aproximadamente a cada 18 meses durante uma das duas possíveis “estações de eclipse” por ano. Isso é muito mais frequente do que um ciclo de Saros de 18 anos e é possível porque várias sequências repetidas de Saros se sobrepõem ao mesmo tempo (cerca de uma dúzia), cada uma compensada em pelo menos seis meses. Por exemplo, o eclipse solar total de 2028 que será visível em Sydney faz parte de uma sequência de Saros totalmente diferente do eclipse deste ano.

Após cerca de mil anos, quando termina uma sequência Saros de longo prazo, outra começará com um tempo ligeiramente diferente.

DA ANTIGUIDADE AOS DIAS ATUAIS

Então, nossos ancestrais poderiam realmente prever eclipses? Sim, se estamos falando de eclipses lunares e talvez até eclipses solares parciais.

Um exemplo preditivo famoso é o Eclipse de Tales em 585 aC, embora o fato de um eclipse solar total ter ocorrido na Grécia tenha sido quase certamente mais sorte do que ciência. Ou seja, eles não teriam previsto que 18 anos depois (567 aC) um eclipse solar total seria visível no que hoje é os Estados Unidos.

É provável que o famoso mecanismo grego de Antikythera, um dispositivo mecânico incrivelmente complexo de 2.000 anos usado para prever o céu noturno, pudesse calcular o ciclo de Saros de 18 anos com precisão. Mas significativamente, não poderia prever eclipses solares totais em um lugar preciso na Terra, apenas o tempo deles.

O período Saros (marcado com um retângulo vermelho) é visível em um fragmento do 'manual do usuário' do mecanismo de Antikythera. Crédito da imagem: Xmoussas/Wikimedia Commons, CC BY-SA

Em resumo, é claro que os povos antigos podiam prever os horários dos eclipses lunares e dos eclipses parciais do sol, mas não há evidências convincentes de que as pessoas previssem os horários e locais dos eclipses solares totais.

Entrando na era moderna da ciência, a primeira previsão verdadeira de um eclipse solar total (tanto no tempo quanto no local) ocorreu em 1715. Edmond Halley (do famoso cometa) previu corretamente, com precisão de quatro minutos e 32,1 quilômetros (20 milhas), um eclipse solar total que convenientemente passou por cima de sua própria casa em Londres. Ele fez isso fazendo pleno uso das novas teorias da gravidade e da mecânica orbital de Isaac Newton: os Principia.

Hoje, não dependemos do cálculo das órbitas de todo o Sistema Solar para prever eclipses. Por exemplo, a NASA usa uma forma altamente avançada de uma técnica antiga, reconhecimento de padrões. Usando cerca de 38.000 termos matemáticos repetidos, a NASA pode prever eclipses solares e lunares por 1.000 anos no futuro. Além disso, a oscilação da Lua e a mudança de rotação da Terra tornam a previsão dos eclipses menos precisa.

Portanto, para aqueles que tiveram a sorte de testemunhar um eclipse solar total neste mês, reserve um momento para pensar sobre o que essa experiência compartilhada significou para os humanos em todo o mundo por milhares de anos.

Tentar prever e explicar esse fenômeno impulsionou diretamente os avanços na matemática e na mecânica orbital e, com sua beleza, fomos forçados a abraçar os limites de nosso conhecimento científico.

O caminho do eclipse conforme descrito por Halley em 1715. Crédito da imagem: University of Cambridge, Institute of Astronomy Library

—Este artigo foi republicado em The Conversation sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.

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Referência:

ROBOTHAM, Aaron; BELLSTEDT, Sabine. Humans have been predicting eclipses for thousands of years, but it’s harder than you might think. The Conversation, 16, abr. 2023. Disponível em: <https://theconversation.com/humans-have-been-predicting-eclipses-for-thousands-of-years-but-its-harder-than-you-might-think-202034#>. Acesso em: 01, jul. 2023.

Marcello Franciolle F T I P E
Founder - Gaia Ciência

Marcello é fundador da Gaia Ciência, que é um periódico científico que foi pensado para ser uma ferramenta para entender o universo e o mundo em que vivemos, com temas candentes e fascinantes sobre o Universo e Ciências da Terra para inspirar e encantar as pessoas. Ele é graduando em Administração pelo Centro Universitário N. Sra. do Patrocínio (CEUNSP) – frequentou a Universidade de Sorocaba (UNISO); graduação em Análise de Sistemas e onde participou do Encontro de Pesquisadores e Iniciação Científica (EPIC). Suas paixões são literatura, filosofia, poesia e claro ciência.