Trânsito de Mercúrio a 9 de Maio de 2016

9 de Maio de 2016 – Memoriza esta data eternamente e conta às/aos tuas/teus netas/os sobre a passagem “escaldante” de Mercúrio diante do Sol. Todos falam desta famosa passagem de Mercúrio, bem… alguns, pelo menos. O trânsito de Mercúrio pode ser visto, em quase qualquer parte da Terra, desde que o Sol esteja visível durante o intervalo do evento. Mercúrio será visto como um pequeno círculo negro a transitar defronte o disco do Sol. O trânsito de Mercúrio poderá ser apreciado inteiramente na parte Oeste da Europa (incluindo Escandinávia), no extremo do Noroeste de África, na parte Este da América do Norte, Gronelândia e no Árctico. Na maioria dos países africanos e asiáticos, quando se der o ocaso do Sol ainda decorre o trânsito, e, como tal, será impossível acompanhar o término do trânsito. Nos restantes casos, destacam-se países como Austrália, Japão, Hong-Kong, Macau, Indonésia, Nova Zelândia onde não será visível o trânsito de Mercúrio pois o Sol estará abaixo da linha de horizonte, ou seja, os observadores desses países estarão na parte não iluminada pelo Sol.

Trânsito de Mercúrio em Novembro de 2006. Mercúrio aparece como um pequeno círculo na parte central mais abaixo da imagem. Crédito: TheBrockenInAGlory

Trânsito de Mercúrio em Novembro de 2006. Mercúrio aparece como um pequeno círculo na parte central mais abaixo da imagem.
Crédito: The Brocken In A Glory

Na segunda-feira, dia 9 de Maio de 2016, eventualmente, pensarás que haverá um trânsito de um planeta defronte do Sol. Algo que já não acontece desde 2006. Poderá ser visto em Portugal e Brasil. O trânsito ou passagem de um planeta ao longo do disco do Sol é uma ocorrência relativamente rara. Do ponto de vista da Terra, só os trânsitos de Mercúrio e Vénus (pelo disco solar) são possíveis. Há aproximadamente cerca de 13 trânsitos de Mercúrio por cada século. Em comparação, os trânsitos de Vénus ocorrem aos pares com mais de um século a separar cada par. O último trânsito de Vénus ocorreu em 2012, o próximo será apenas em Dezembro de 2117. Na tabela abaixo poderás ver os trânsitos de Mercúrio desde 2006 até ao final do século XXI. As datas estão estabelecidas segundo o calendário gregoriano.

Trânsitos de Mercúrio

Fonte: Espenak, F. 2016.

08 de Novembro de 2006

09 de Maio de 2016

11 de Novembro de 2019

13 de Novembro de 2032

07 de Novembro de 2039

07 de Maio de 2049

09 de Novembro de 2052

10 de Maio de 2062

11 de Novembro de 2065

14 de Novembro de 2078

07 de Novembro de 2085

08 de Maio de 2095

10 de Novembro de 2098

 

O último trânsito de Mercúrio teve lugar no distante dia 8 de Novembro de 2006. Poderás seguir o trânsito de 9 de Maio de 2016, no caso de haver condições meteorológicas adversas, neste website: http://www.cosmos.esa.int/web/cesar/streaming

O máximo do trânsito ocorrerá às 15h 57min LOCAIS em Portugal (uma hora a mais em relação ao tempo UTC que aparece neste artigo nas imagens).

Em Portugal, o trânsito de Mercúrio terá início às 12 h 12 min, o máximo será às 15 h 57min e o término será às 19 h 42 min.

O trânsito de Mercúrio não é observável sem a ajuda de um instrumento de amplificação com o devido filtro solar certificado – ao contrário do trânsito de Vénus, que é perceptível – não exactamente à vista desarmada, mas, com o devido filtro solar (ler detalhes mais abaixo sobre a segurança de observação ao Sol), mas sem a amplificação que será necessária para o caso do trânsito de Mercúrio. Na parte final, poderás ler também instruções de como observar o trânsito.

Os principais acontecimentos que ocorrem durante um trânsito são convenientemente caracterizados por contactos (ver a figura 4) . É importante aqui uma chamada de atenção. Nota que este contacto não é, de maneira nenhuma, físico mas sim apenas causado por um efeito de perspectiva. Afinal, Mercúrio está localizado, em média, a cerca de 58 milhões de quilómetros do Sol, logo o contacto nunca será físico. Ademais, o contacto físico também nunca seria possível, pois as elevadíssimas temperaturas (não longe da fotosfera – o que chamam de “superfície” do Sol) seriam suficientes para fundir mesmo o planeta inteiro! O trânsito começa com o contacto I, que corresponde ao instante no qual o disco do planeta é externamente tangente ao limbo (contorno) do Sol. Após o contacto I, o planeta Mercúrio pode ser visto como uma muito pequena indentação ao longo do limbo do Sol. O disco inteiro do planeta de Mercúrio é visto no contacto II quando o planeta está internamente tangente ao limbo do Sol. Durante as próximas horas, a silhueta do planeta atravessará lentamente o brilhante disco solar. No contacto III, o planeta chega ao limbo oposto e uma vez mais fica tangencial em relação ao limbo do Sol. Finalmente, o trânsito termina no contacto IV quando o limbo do planeta fica tangencialmente externo em relação ao Sol. Os contactos I e II definem a fase chamada de ingresso, ao passo que os contactos III e IV definem o egresso. Os ângulos de posição para Mercúrio em cada contacto são medidos em sentido contrário ao dos ponteiros do relógio a partir do ponto Norte do disco solar.

 

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Figura 1 – Modelo de órbitas de Mercúrio (a vermelho), Vénus (cor pálida), e Terra (a verde), para o dia 9 de Maio de 2016, com o Sol representado com o maior círculo branco que se encontra interiormente na órbita de Mercúrio. Estas linhas não existem na realidade, apenas servem como propósito mostrar o trajecto percorrido pelos planetas em torno do centro de massa comum do Sistema Solar (que não se encontra, de maneira nenhuma, no centro geométrico do Sol e varia com a posição relativa de Júpiter e Saturno). O número 1 refere-se ao planeta Mercúrio, o número 2 ao planeta Vénus, e o número 3 ao nosso planeta Terra. Os diâmetros aparentes não estão à escala, bem como as órbitas. Uma representação mais fiável necessitaria de um maior espaço que não é possível neste formato A4. Alerta importante que requer especial atenção: as órbitas aparecem em perspectiva. As órbitas são, na verdade, elipses com excentricidades muito pequenas, e que parecem círculos aos nossos olhos (não conseguimos distinguir muito bem entre círculos e elipses de muito baixa excentricidade), mas esses círculos, em perspectiva (como na imagem), parecem elipses. A imagem representa o que poderia ver um observador não longe da órbita de Marte na direcção do interior do Sistema Solar. É possível ver que os planetas Terra e Mercúrio, e o Sol estão quase alinhados, e no mesmo plano. Notar que mesmo que haja um alinhamento Terra-Mercúrio-Sol, pode haver situações em que Mercúrio não se projecte no disco solar (poderá estar a Norte ou a Sul em relação ao disco solar). Note-se que a órbita de Mercúrio está inclinada em relação ao da Terra cerca de 7°. Simulação feita por Jorge Almeida com recurso ao simulador Starry Night Pro Plus 6 e editado em Adobe Photoshop CC (64 bits).

 

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Figura 2 – Mapa-mundi com projecção Mercator dos continentes que ilustra as zonas onde poderá ser visto integralmente ou parcialmente o trânsito de Mercúrio, e zonas onde não pode ser visto o trânsito. O Sol ilustrado no mapa refere o local onde há maior durabilidade do trânsito de Mercúrio. Na parte ocidental (mais a Oeste) do continente americano, o trânsito já decorre pouco antes do nascer do Sol, assim, só é possível ver o trânsito nos contactos III e IV. No caso de “trânsito em progresso no pôr do Sol” não é possível ver o trânsito nos contactos III e IV pois o Sol já terá dado o seu ocaso. As linhas amarela e vermelha delimitam as zonas onde poderá ser visto ou não os contactos. No continente americano é possível ler-se I e II, tal refere-se que para Este dessa linha (ou seja, na direcção do Oceano Atlântico) é possível ver o contacto I e II até à linha que passa junto da parte Este do continente asiático (onde também está escrito I e II). Junto ao continente africano é possível ver-se III e IV, tal significa que a Este dessa linha (na direcção do Oceano índico e continentes africano e asiático) já não será possível ver os contactos III e IV até onde a linha delimita no oceano Pacífico (onde diz também III e IV). Atente-se no caso da Austrália. O trânsito não é possível observar-se pois o Sol está sempre abaixo da linha de horizonte, e como tal nem os contactos I e II, assim como os contactos III e IV podem ser observados. Para que não haja dúvidas, este mapa é apenas uma representação – ninguém vê do espaço os fundos dos oceanos como aqui parece ilustrar, nem a Terra vista do espaço (mesmo que fosse planificada como esta imagem acima) jamais teria ausência de nuvens. O Sol representado também é fictício, apenas serve para mostrar o local de maior duração do trânsito de Mercúrio, dado que o alinhamento é mais “perfeito” visto desse ponto terrestre (na verdade até deveria ser um ponto representado e não um disco solar como se vê). Fonte: Juvier, X. 2016. Adaptação por Jorge Almeida em Adobe Photoshop CC (64 bits).

 

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Figura 3 – Diagrama do Sol para o dia 9 de Maio de 2016, para um observador no Hemisfério Norte, em particular, o local marcado com o Sol na figura 2. Para o Hemisfério Sul analisa a figura 4. Tem de ficar claro que este trajecto de Mercúrio é praticamente o mesmo visto de qualquer ponto da Terra, desde que o Sol esteja acima do horizonte. Para tirar as dúvidas de uma possível questão: a visibilidade ou não do trânsito NÃO DEPENDE das condições de perspectiva relativamente ao observador terrestre, depende apenas se o Sol está visível acima da linha do horizonte!

Representa-se a eclíptica que é uma projecção do plano da eclíptica (plano médio das órbitas de todos os corpos do sistema Solar que passa pelo centro geométrico do Sol; este plano projecta-se aqui sobre o disco do Sol dando uma linha – lembrar que a intersecção de dois planos dá uma linha). A tracejado verde representa-se o trajecto de Mercúrio em relação ao disco do Sol (este trajecto será sempre o mesmo em relação aos N, S, O e E representados). Os pontos cardeais mostrados são relativos às direcções da esfera celeste e não aos pontos cardeais do Sol! O máximo do trânsito corresponde à separação angular mínima possível entre os centos geométricos de Mercúrio e do Sol, e acontecerá às 14 horas e 57 minutos, tempo universal, que no caso de Portugal corresponderá às 15 horas e 57 minutos (dado que têm uma hora a mais que o tempo universal). Notar que há ligeiras variações no tempo do máximo do eclipse conforme o ponto de observação. No canto inferior esquerdo, podem ser visto os tempos de contacto I a contacto IV, o G representa o máximo do trânsito. Estes tempos estão marcados com tempo universal coordenado (na prática igual ao tempo universal), a que devemos acrescentar uma hora para se ter a hora local de Portugal. Além da hora, está indicado o ângulo de posição entre parêntesis que corresponde ao ângulo entre o Norte celeste e a linha que parte desde o centro geométrico (representado com sinal +) até ao disco de Mercúrio, no sentido anti-horário, como pode ser visto ao lado dos valores de ângulo de posição. A separação mínima, para o local de observação, durante o máximo do trânsito, é de 318,5 segundos de arco, e que respeita à distância angular entre os centros geométricos do Sol e de Mercúrio. Tem a duração total de 7 horas, 30 minutos e 5 segundos, e Mercúrio transitará o Sol por um período de 7 horas, 23 minutos e 43 segundos – ou seja o tempo decorrido desde o início do contacto II e o começo do contacto III. Fonte: Espenak, F. 2016. Adaptação por Jorge Almeida em Adobe Photoshop CC (64 bits).

 

 

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Figura 4 – Nas duas últimas imagens (entre as três acima) temos dois discos solares, que representam duas situações diferentes relativamente aos hemisférios (Norte ou Sul) onde é visto o trânsito de Mercúrio. Em cada um deles, vemos dois círculos negros que representam o disco de Mercúrio. As direcções N e O referem-se ao Norte e Oeste da esfera celeste, respectivamente, para o disco de cima (segunda imagem a contar de cima, entre as três imagens); para o disco de baixo (terceira imagem a contar de cima, entre as três imagens), as direcções S e E referem Sul e Este da esfera celeste. Em ambos os casos, a linha a tracejado com seta corresponde ao trajecto de Mercúrio projectado sobre o disco do Sol. O disco do Sol representado na segunda imagem a contar de cima entre as três imagens é para uma situação de um observador no Hemisfério Norte, e o da imagem no final entre as três imagens, para o do Hemisfério Sul. No caso do Hemisfério Norte, o observador vira-se para Sul e imediações deste para observar o Sol, no caso do Hemisfério Sul temos a situação inversa, o observador tem de se virar para Norte e imediações deste. Tome nota que a orientação do eixo Norte-Sul da esfera celeste vai variando, no tempo, EM COMPARAÇÃO com a vertical do lugar de observação. É importante notar que os diâmetros aparentes de Mercúrio e do Sol não estão à escala. O disco de Mercúrio devia corresponder em comparação com o do Sol, como observado na figura 3. Exagerou-se propositadamente o diâmetro do disco de Mercúrio para melhor se ver os contactos do Mercúrio com o limbo do Sol. Lembra-te que o limbo do Sol é o contorno deste. Na primeira imagem mais acima (entre as três), já se pode ver os diâmetros aparentes do Sol e de Mercúrio mais próximos da REALIDADE, o que impede de mostrar, claramente, todo o disco do Sol nesta página. Contudo, o limbo do Sol devia até ser ainda mais suave a esta escala (praticamente uma recta considerando que o disco de Mercúrio é 285 vezes menor do que o do Sol), mas exagerou-se o contorno para se poder apreciar melhor a tangente ao limbo. Esta imagem da esquerda representa em pormenor o contacto III que pode ser visto também no lado direito para comparação. Será fácil transpor para o contacto II que será uma situação similar à do contacto III mas adjacente ao contacto I. O mesmo raciocínio deve ser aplicado ao contacto IV comparado com o contacto I. O disco de Mercúrio ver-se-á negro pois estaremos a ver a face não iluminada pelo Sol. A eclíptica apenas está representada no disco de baixo, e corresponde à projecção do plano da eclíptica (plano médio das órbitas de todos os corpos do Sistema Solar) no plano do disco do Sol. Nota: Há uma ilusão de que os discos de Mercúrio pareçam elipses, mas são, na verdade, perfeitos círculos! Esquemas originais por Jorge Almeida em Adobe Photoshop CC (64 bits).

 

 

Apreciem o trânsito em segurança!

 

Manual de segurança da observação do trânsito

 NOTA IMPORTANTE: Em circunstância alguma, NUNCA aponte binóculo e telescópio sem filtro apropriado e que esteja em plenas condições, sob pena de ficar irreversivelmente com cegueira absoluta. Para sua própria segurança LEIA TODAS as regras abaixo indicadas.

 

O autor não se responsabiliza por quaisquer problemas que advenham da má utilização das regras deste manual

1ª regra: NUNCA usar óculos escuros, vidros negros de fumo, películas para fotografias a cores, negativos de fotografias, radiografias, disquetes, CDs, DVDs, filtros de gelatina, polaróides, filtros Wratten, folhas de alumínio em quaisquer ocasiões e circunstâncias na observação do Sol. Evite os filtros Mylar. Não é recomendável o uso de quaisquer filtros de soldador, mesmo o de #14.

2ª regra: NUNCA usar os óculos especiais de protecção ocular (com marca CE obrigatória, que cumprem a Norma Europeia EN 169/1992 e a Directiva Europeia CEE 89/686 ou com normas directivas homologadas pelas autoridades de saúde angolanas), que são vendidos nas farmácias, combinados com binóculos, câmaras fotográficas, telescópios ou outros instrumentos ópticos. Os óculos especiais com a norma europeia supracitada ou outra homóloga apenas SÓ devem ser usados para observação ocular directa. E deve-se fazer intervalos frequentes para descanso a fim de o olho não aquecer demasiado.

3ª regra: NUNCA utilizar os filtros solares que são fornecidos pelos fabricantes de telescópios e binóculos, para serem colocados na ocular do instrumento óptico, ou seja, a lente onde se encosta o olho para ver.

4ª regra: NUNCA fazer uso de óculos especiais de protecção ocular que já tenham sido utilizados ou que estejam guardados, porque podem ter microfuros, arranhões ou imperfeições que deixem passar mais radiação do que a permitida. Lembre-se que a queimadura do olho é indolor e o perigo é demasiado para arriscar com óculos especiais de protecção ocular pouco fiáveis seja de onde for a sua origem (o mesmo para os filtros solares). Importante testar a segurança do óculo especial de protecção ocular olhando com eles colocados para uma fonte de luz bem forte em casa e procurar por falhas, imperfeições no filtro do óculo.

5ª regra: NUNCA exceder observação contínua com óculo de protecção especial por períodos de mais 30 segundos, fazendo sempre intervalos de 2 minutos de descanso. Evita-se, desta forma, a acumulação de calor na retina, na face (uma zona sensível) e evita-se que o filtro aqueça em demasia, reduzindo assim a possibilidade de deteriorar o óculo de protecção especial.

Fonte: Direcção-Geral da Saúde de Portugal, complementada com mais informações.

 

 

Como posso observar o trânsito de Mercúrio?

Observar o trânsito de Mercúrio é observar o Sol. Todos os cuidados que são seguidos na observação de manchas solares ou de eclipses aplicam-se perfeitamente neste caso. O Sol não deve, EM CIRCUNSTÂNCIA ALGUMA, ser observado sem a devida protecção. Desrespeitar esta regra, nem que seja por um segundo, pode trazer consequências irreversíveis como lesões oculares sem cura, ou ainda cegueira permanente. Se já é extremamente perigoso observar o Sol à vista desarmada, sem qualquer protecção, é ainda muito maior o perigo quando essa observação é realizada através de um binóculo, luneta ou telescópio – dado que a luz é fortemente concentrada nestes dispositivos (adaptado de Reis, 2004). Ademais, essa concentração de luz é tão intensa que a cegueira permanente pode acontecer apenas com menos de 1 segundo de exposição.

“O interior do olho humano possui na sua parte posterior um revestimento de células sensíveis à luz chamado retina. (…) É na retina que se forma a imagem, depois de a luz passar pelo sistema de lentes naturais do olho, e é lá que que a imagem é detectada e transmitida ao cérebro, através do nervo óptico. As células na retina – cones e bastonetes – possuem fraca capacidade de regeneração. Acresce que a retina, não possuindo receptores de dor, não transmite essa sensação. Assim, um observador do Sol pode estar a ser vítima de uma lesão grave sem dar conta disso. A luz solar, que consiste na realidade em ondas electromagnéticas, é composta por todas as radiações emitidas pelo Sol, quer sejam visíveis ou invisíveis a olho nu. O Sol é emissor de raios X, infravermelhos, ultravioletas, rádio, e, claro, de luz visível, entre outros. Alguns comprimentos de onda são total ou parcialmente filtrados na atmosfera. A aparentemente inócua luz visível pode causar danos se incidir em excesso na retina. São desencadeadas uma série de reacções químicas complexas que impedem as células de responder à luz, e, em casos extremos, podem mesmo destruí-las. Isto acontece, sobretudo, pela acção das componentes verde e azul da luz visível. Quando comprimentos de onda superiores da luz visível e o infravermelho próximo entram no olho humano são absorvidos por um pigmento escuro existente por baixo da retina – o epitélio. Dá-se, deste modo, o aquecimento e a “cozedura” dos tecidos provocando a destruição dos cones e bastonetes. O resultado é uma lesão permanente, uma zona cega na retina. Os ultravioletas são responsáveis por queimaduras na córnea – a camada transparente, convexa, facilmente observável na parte anterior do globo ocular. São facilmente causadores das cataratas – opacidades no interior do olho. As lesões provocadas pelos ultravioletas são pouco graves, têm tratamento, mas podem ser muito dolorosas.” Extraído de Reis, 2004.

Lembra-te que as células da retina não sentem dor com o aquecimento da temperatura do olho, e, que basta, em média, uma subida de cerca de 15 °C para desnaturar as proteínas das células, tornando o processo irreversível, conduzindo a dano permanente nas células da retina. Há formas seguras de observar o trânsito de Mercúrio. Uma delas será usar filtro Baader Planetarium em frente dos olhos, verificando antes em luz intensa (não a do Sol!) por microperfurações ou fissura (se as tiver descarte-os!). Sugere-se então usar a forma de projecção, em alternativa à inexistência ou impossibilidade de adquirir-se filtros Baader Planetarium.

Tal método de projecção consiste em projectar num ecrã a imagem do Sol vinda de um instrumento óptico de amplificação (binóculo ou telescópio). É um método muito prático para ser observado em simultâneo por um grupo de pessoas.  Pode ser usado um binóculo com tripé, no qual se projecta a imagem do Sol numa folha branca. Em vez de um binóculo, poder-se-á usar um telescópio. Sugere-se que se comece a preparar o material e a montá-lo duas horas antes do evento para ir reconhecendo eventuais manchas solares que possa observar. Estar sempre com as pessoas não acostumadas a observar o trânsito para chamar a atenção para os perigos de observar pela ocular do binóculo (que esteja destapada) ou do telescópio – nunca o fazer no método de projecção!

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