Exemplo - A História da energia, primeira e segunda Lei da Termodinâmica.

  Esta é a história da invenção do conceito de energia  e de como a ciência alcançou o entendimento de que este conceito governa todos os acontecimentos no Universo. Esta é também a história da descoberta da característica fundamental do mundo em que vivemos: Tudo caminha da ordem para o caos.

  A seguir você assistirá o documentário "Ordem e Caos" produzido pela BBC. Nesta série o professor Jin Al-kalili, da Universidade de Surrey, parte das ideias mecanicistas de Leibniz, o grande matemático alemão, e narra o surgimento da teoria da Termodinâmica, com o seu conceito fundamental de Entropia. Termina com as ideias de sistemas complexos e sistema caóticos.

  Neste primeiro episódio você verá como, a partir da Europa da Primeira Revolução Industrial, a energia foi posta a nosso serviço, em primeiro lugar através de máquinas movidas a vapor. Partiremos da ideia de Leibniz de força viva, logo a seguir, será discutido o trabalho do físico francês Sadi Carnot, o primeiro a mostrar como as máquinas térmicas funcionam.

  Em seguida seremos apresentados aos trabalhos dos físicos Clausius e Boltzmann, os inventores do conceito de Entropia, expresso na segunda lei da termodinâmica.

  Para assistir o próximo segmento clique aqui.

A produção do documentário é da BBC; As legendas e o vídeo legendado estão disponíveis no canal ReVCienN, do YouTube.

Aula - O pêndulo de Foucault.

  Em 1851, nos imponentes salões do Panteão de Paris foi realizada pelo físico e astrônomo francês Jean Bernard Léon Foucault o mais elegante experimento jamais realizado para comprovar a rotação da Terra em torno do seu eixo.

  Foucault, nasceu em Paris no ano de 1819, teve uma brilhante carreira em Física e Astronomia. Empreendeu importantes trabalhos em Ótica, foi um dos primeiros a realizar medidas precisas da velocidade da luz.

  Neste experimento, realizado em 1850 e conhecido posteriormente como Experimento Foucault-Fizeau, ele mostrou que a luz trafega com maior velocidade no ar que na água. Tal resultado contradizia as previsões dos partidários da teoria corpuscular da luz e deu, com isto, um passo importante para a aceitação da teoria ondulatória.

  Voltemos ao experimento com o pêndulo. Um pêndulo oscilando mantem constante o seu momento angular. Isto implica que a oscilação é feita sempre sobre o mesmo plano em relação ao espaço. Imagine um pêndulo oscilando sobre o pólo norte da Terra. Veja figura acima.

  Se a Terra não gira sobre seu eixo então o pêndulo, para nós que estamos sobre a superfície do planeta, parecerá oscilar sempre no mesmo plano. Se, ao contrário, a Terra gira sobre seu eixo então nós observaremos o plano de oscilação do pêndulo girar no sentido contrário, completando a volta em 24 horas.

  Quando Foucault colocou seu pêndulo a oscilar preso ao teto do Panteão foi exatamente essa rotação do plano de oscilação o que se observou. Veja a animação abaixo a rotação do plano de oscilação do pêndulo. o período está fora de escala. Na latitude 30º o período é aproximadamente 48 horas. O retrato de Foucault está na parede.

  Fora dos pólos o período de rotação do plano de oscilação dependerá da latitude. Ele cresce nas latitudes menores e é infinito no Equador. Se desejar uma discussão mais aprofundada veja o artigo dos professores Carlos Fiolhais e João Fonseca, da Universidade de Coimbra.

  As mudanças de direção na velocidade com que o plano de oscilação comprovou a existência das Forças de Coriolis e forneceu também um excelente método de determinação da latitude.

  Conheça mais sobre a história do Panteão clicando aqui.

A animação desta postagem e a imagem do topo de página são propriedade da Wikipédia - A enciclopédia Livre. Elas estão sob licença Creative Commons e foram disponibilizadas para uso educacional pela Wikimedia commons.org. A animação está disponível neste link e a imagem do pendulo de Focault no pólo norte neste link.

Exemplo - Sistemas planetários extra solares descobertos pelo missão Kepler.

Nos anos finais do século XIV, na Europa, teve inicio uma revolução no  pensamento cosmológico provocada pelo trabalho do padre e astrônomo Nicolau Copérnico.

Assim, nosso pequeno planeta passou a não ser mais visto como o centro imóvel do Cosmo e, daquele momento em diante, tornou-se apenas mais um entre os planetas que orbitavam em torno do Sol, formando com eles o sistema solar.

Certamente, a maioria das pessoas que viviam na Europa naqueles dias turbulentos não tomaram conhecimento das mudanças. Viviam suas vidas, cuidavam dois seus negócios.

Estamos passando por algo semelhante. Uma grande mudança na nossa maneira de ver o Cosmo está em andamento nos dias de hoje e, como os povos antigos, muitos de nós não toma conhecimento. Como eles, estamos cuidando dos nossos negócios.

Em março de 2009 a NASA lançou a sonda Kepler numa missão de quatro anos a procura de planetas extrassolares. A missão é um sucesso. Temos aqui a lista dos novos planetas descobertos até agora.

Em comemoração ao final da missão, o jornal The New York Times publicou uma animação sobre as principais descobertas do Kepler. Nela vemos as estrelas e os planetas descobertos em órbita de cada uma delas. Veja aqui.

As distâncias das órbitas estão em escala. Na parte final da animação está representado o nosso sol com seus três planetas interiores para comparação das distâncias astronômicas. Repare na existência da vários sistemas solares com dois sóis. Passando o mouse sobre o gráfico você verá as imagens artísticas dos sistemas.

Alguns desses planetas estão na Zona Habitável do sistema e podem conter vida. Como este é apenas um primeiro contato e novas observações estão programadas, é bem provável que novas descobertas sejam feitas.

De todo modo, note que bastou observar adequadamente uma pequena porção do céu e um mundo novo se abriu para nós. Novas e maravilhosas nos aguardam!

Clique aqui e... Bom Divertimento!

Foto do topo de página: NASA.

Informação via FlowingData, um site sobre técnicas de visualização de dados.

A produção do gráfico multimídia é do jornal The New York Times.

Cientista - A Ciência e o Islã. A herança da Ciência Árabe, Parte 3.

No livro em que expõe o Sistema Heliocêntrico Nicolau Copérnico cita as tabelas e os cálculos astronômicos muito precisos do astrônomo árabe Al Battani (Veja o retrato ao lado).

Al Battani, nascido em 858 DC, no sul da atual Turquia, foi um astrônomo e matemático que se destacou pelo cuidado e precisão de suas tabelas astronômicas que seriam superadas somente por Tycho Brahe séculos mais tarde.

Estamos assistindo a série da BBC intitulada "A Ciência e o Islã". Nela O físico Jim Al-Khalili viaja pela Síria, Irã, Tunísia e Espanha para contar a história do grande avanço científico no conhecimento que ocorreu no mundo islâmico entre os séculos VIII e XIV. Você pode assistir ao primeiro segmento da série clicando aqui e ao segundo segmento aqui.

Neste terceiro e último segmento da série, Al-Khalili vira detetive, procurando pistas que mostrem como a revolução científica que ocorreu na Europa nos séculos XVI e XVII teve por base o mundo medieval islâmico. Ele viaja pelo Irã, Síria e Egito para descobrir os grandes avanços na astronomia feitos por estudiosos islâmicos, decorrentes de sua obsessão pela matemática. 

Depois, visita a Itália para ver como as ideias islâmicas permearam no Ocidente e acabaram ajudando a moldar o trabalho de Copérnico, e investiga por que o mundo islâmico pareceu declinar após os séculos XVI e XVII, para ressurgir apenas nos dias atuais.

Interessante o comentário que se faz sobre os astrônomos Ibn Al Haythan (Alhazen, na forma latina do seu nome) e Al Tuzi, ambos nascidos no Irã. Alhazen foi um dos primeiros a questionar o modelo cosmológico de Ptolomeu.

Ele tomou uma posição que chamamos realista. A mesma posição filosófica assumida mais tarde, na Europa, por Copérnico e Galileu. Esses estudiosos alegavam que nossos modelos científicos descrevem a realidade e não apenas "salvam as aparências" como alegavam os aristotélicos. 

As imagens são da BBC.

A série da BBC "A Ciência e o Islã" está disponível, com legendas em Português, no Canal Science, no YouTube.

Cientista - A Ciência e o Islã. A herança da Ciência Árabe, Parte 1.

A ciência moderna nasceu na Europa mas não é devida somente aos Europeus. Na verdade a ciência é fruto do encontro de culturas que se deu na Europa no final da Idade Média.

Uma das mais importantes contribuições foi dada pela cultura muçulmana. Os árabes são reconhecidos desde a muito tempo como transmissores dos conhecimentos científicos e filosóficos das antigas culturas grega, indu e chinesa.

No entanto, eles foram muito mais que apenas transmissores e comentadores. Eles foram também criadores de ciência e filosofia. 

O império árabe teve a sua fase áurea entre os séculos IX e XII. A contribuição árabe começa com o "Programa de Tradução" criado pelo califa Abdul Marik, visto no retrato acima, no século VIII. O programa consistiu num imenso esforço para coletar e traduzir para o árabe todo documento científico ou filosófico que os enviados dos califas pudessem encontrar.

Toda essa documentação foi armazenada em Centros de Estudos de cidades como Bagdá, Damasco, Cairo e Córdoba, na península ibérica. Da península ibérica toda essa cultura é espalhada pela Europa levada, entre outros, pelos frades franciscanos. Veja no mapa abaixo o Império criado pelos árabes.

Apresentamos e seguir, em três segmentos, a série de 2009 da BBC sobre a contribuição dos árabes chamada "A ciência e o Islã". Nela o físico Jim Al-Khalili viaja pela Síria, Irã, Tunísia e Espanha para contar a história do grande avanço científico no conhecimento que ocorreu no mundo islâmico entre os séculos VIII e XIV.

Neste primeiro segmento fala-se sobre as contribuições em álgebra  e aritmética do matemático Al Khawarizmi. A ele devemos os algarismos indo-arábicos que usamos. Fala-se também das traduções dos trabalhos do médico grego Galeno e da compilação do conhecimento médico árabe, grego, chines e indu feita pelo médico Ibn Sina (Avicena), de 1025. 

Para assistir ao segundo segmento da série "A Ciência e o Islã" clique aqui.





As imagens são da BBC.

A série da BBC "A Ciência e o Islã" está disponível, com legendas em Português, no Canal Science, no YouTube.

Exemplo - Se os planetas orbitassem a Terra a mesma distância da Lua.

Brad Goodspeed é um Blogueiro e Artista Gráfico canadense e vive na cidade de  Toronto. Ele gosta de brincar com Astronomia e, por isto, produziu o vídeo que você assistirá a seguir. No vídeo ele procura responder a seguinte pergunta: 

- Qual a aparência dos planetas se eles orbitassem a Terra a mesma distância da Lua?

Claro, em termos gravitacionais se os planetas gasosos estivessem a mesma distância da Lua seria a Terra que os orbitaria, não o contrário. Mas o vídeo quer apenas ilustrar uma ideia interessante.

No site do autor existe uma discussão sobre a exatidão das escalas adotadas. Clique aqui se desejar   saber mais. Discussão sobre escalas à parte, considero que o vídeo é bastante interessante para se usar em aula quando se quer mostrar os tamanhos relativos dos planetas.

Observação para os alunos: No vídeo os raios médios dos planetas estão registrados na notação numérica inglesa que usa a vírgula onde usamos o ponto.

O vídeo Scale é uma produção de Brad Goodspeed e está disponível no site Vimeo.

Exemplo - A terceira Lei de Newton - Ação e Reação.

Isaac Newton (Veja a gravura ao lado) nos deixou quatro leis sobre o movimento dos corpos, considerando-se a Lei da Gravitação Universal como a quarta lei. A terceira lei, como é sabido, seria então a chamada Lei da Ação e Reação.

A terceira lei afirma que: Se um corpo exerce uma força sobre outro corpo, este último exerce sobre o primeiro, ao mesmo tempo, uma outra força de igual intensidade, de mesma direção e de sentido contrário.

Existem na natureza forças não Newtonianas, isto é, forças que não obedecem a Terceira Lei de Newton. Podemos citar a força magnética a título de exemplo. A terceira lei ainda apresenta problemas quando os corpos envolvidos estão a grandes distâncias um do outro.

Tomemos a atração gravitacional entre o Sol e a Terra. Pela terceira lei existe a necessidade de se aceitar que a força gravitacional do sol age instantaneamente sobre a Terra. E isto é exatamente o que fazemos. Entretanto, esta "ação à distância" sempre foi problemática, mesmo para o próprio Newton.

Abaixo você verá um vídeo de divulgação da empresa Space X. Esta empresa é uma das fornecedoras para a NASA. Ele apresenta a cápsula de salvamento da espaçonave Dragon, um dos projetos da empresa.

Repare que para se conseguir que a nave se movimente para cima é necessário  fazer com que as moléculas resultantes da queima do combustível sejam aceleradas no sentido oposto. Este é o princípio de funcionamento do motor do foguete. Assista ao vídeo.

Quando as moléculas são empurradas numa direção, pela Terceira Lei de Newton, o corpo da nave é empurrado na direção oposta. Claro, quanto mais a energia cinética das moléculas maior a energia transmitida à nave.

Repare ainda que no movimento de subida a resultante das forças verticais de reação das moléculas e a força gravitacional deve ter sentido para cima e, no final do vídeo, onde o interesse é pousar a cápsula com segurança, a resultante deve ter sentido para baixo. 

Informação via: NASA Educação. Clique aqui para acessar a fonte do vídeo.

Aula - Uma visão do sistema cosmológico de Ptolomeu.

A nova geração de satélites russos para a previsão do tempo chamada Eletro-L (Veja a foto ao lado) tomou as fotos de maior resolução já realizadas da superfície terrestre como vista do espaço. Cada imagem possui 120 megapixels. Algumas das fotos obtidas pelo Eletro-L você pode ver aqui.

Os satélites russos dessa série são geoestacionários, isto é, permanecem fixos, a 40.000 km de altitude,  sobre um ponto da superfície da Terra. As fotos foram  tomadas em intervalos de trinta minutos e depois montadas no vídeo que você verá abaixo. As imagens foram obtidas na faixa de frequência do visível e na do infravermelho. No infravermelho a vegetação aparece de cor avermelhada.

A posição orbital do satélite, girando junto com a Terra cria um referencial onde o planeta está fixo no espaço e o Sol, os planetas e as estrelas giram em torno dele. Exatamente como o modelo cosmológico de Ptolomeu. Repare no vídeo abaixo o reflexo do sol atravessando o Oceano Índico das Filipinas até a África no seu caminho em torno da Terra. 

Esse modelo foi trocado pelo modelo de Copérnico-Kepler no início da Idade Moderna e é hoje o modelo  aceito pela comunidade científica.

Repare que o modelo de Ptolomeu não está errado. A ciência não trabalha com o conceito de verdade. Ele é, e sempre será, uma das mais sofisticadas teorias científicas já elaboradas e serviu durante séculos como modelo explicativo do sistema solar. No entanto, as sociedades mudam, novos dados são obtidos, novas necessidades sociais surgem e as teorias científicas devem se renovar de acordo.

Imagem do topo: Wikipédia.com

Para mais informações visite o site do Research Center for Earth Operative Monitoring da Agência Espacial Russa. No site você encontrará as fontes das imagens.

Este e mais vídeos podem ser vistos no yesterday2221's channel do Youtube.

Exemplo - O que causa as estações do ano?

É um erro comum  atribuir a causa das Estações do Ano à forma elíptica da órbita da Terra em torno do Sol. Isto leva a representação da órbita da Terra numa elipse alongada, o que é um exagero.

Na verdade, a órbita é quase circular. A variação da distância da Terra ao Sol é de aproximadamente de 5 milhões de quilômetros, uma variação pequena se comparada ao raio médio da órbita.

Na verdade, as estações do ano resultam da inclinação (~ 23º ) do eixo de rotação da Terra em relação à elíptica, isto é, ao plano formado pela órbita da Terra e o Sol. Veja foto acima.

A seguir vemos quatro fotos do satélite geoestacionário da EUMATSAT. As fotos foram tomadas a 36 mil quilômetros de altitude sobre o Equador (6,00 UTC) e mostram o continente africano no inicio de cada uma das estações. Uma linha imaginária ligando o satélite ao equador é perpendicular à linha ligando a Terra ao Sol. O satélite está sobre o meridiano de Greenwich.

A foto abaixo é de 21 de março, equinócio de outono, marca o início do outono no hemisfério sul. No equinócio o dia e a noite têm exatamente a mesma duração, 12 horas. Repare como a linha que separa o dia da noite está na perpendicular.

A foto abaixo é de 21 de junho, solstício de inverno, marca o início do inverno no hemisfério sul. Repare que o pólo sul está sempre na sombra, uma noite de seis meses.

A foto abaixo é de 23 de setembro, equinócio da primavera, marca o início da primavera no hemisfério sul. No equinócio o dia e a noite têm exatamente a mesma duração, 12 horas. Repare como a linha que separa o dia da noite está na perpendicular.

A foto abaixo é de 21 de dezembro, Solstício de Verão, marca o início do verão no hemisfério sul. Repare que o pólo sul está sempre sob a luz solar, um dia de seis meses.

Para o hemisfério norte, claro, a situação se inverte. A foto original você encontra clicando aqui.

Imagem do topo de página: Astronomia e Astrofísica. Site do Instituto de Física da Universidade Federal do Rio Grande do Sul.

Imagens: EUMETSAT. Serviço europeu de previsão e monitoramento do clima.

Informação via: Earth Science Picture of the Day.

Exemplo - Voando por entre as Galáxias.

Você certamente tem uma ideia nítida do mapa do seu bairro e de sua cidade. Já viu os mapas do Brasil e o mapa dos cinco continentes.

Nesses dias dominados pela Internet é quase impossível não se ter uma ideia geral do aspecto do nosso sistema solar e até da nossa galáxia, a Via Láctea.

Mas, qual seria aparência do conjunto de galáxias. Como seria a aparência do Universo em grande escala?

Miguel Aragon e Alex Szalay da Universidade Johns Hopkins  e Mark Subbarao do Planetário Adler produziram a animação que você pode ver abaixo.

A animação mostra a posição de milhares de galáxias e quasares distantes até 1,3 bilhões de anos-luz da Terra. Os dados são do Sloan Digital Sky Survey (SDSS) Data Release 7. Um dos objetivos da Sloan é o mapeamento do universo conhecido.

A animação é feita do ponto de vista de alguém situado numa nave que navega por entre as galáxias e é capaz de se deslocar numa velocidade maior que a velocidade da luz. Pelo que sabemos, isto é impossível, mas somente com essa "liberdade poética" é possível construir a animação. As distâncias envolvidas são enormes.

Repare que os grandes aglomerados de galáxias estão posicionados de tal forma que parecem fios que rodeiam grandes espaços vazios, com se fossem uma teia de aranha em três dimensões.

Quem diria, o Universo se parece com uma teia!

Imagem do topo: astronomianovaledoaco.blogspot.com

Vídeo disponibilizado por: Canal Lawrence Berkeley National Laboratory, no Youtube.

Informação via: Larry Ferlazzo's blog.

Exemplo - Imagens dos locais de pouso das naves do programa Apolo.

A Agência americana NASA gerencia um programa de preparação para o retorno dos americanos à Lua. A missão LRO  de reconhecimento lunar é parte desse esforço.

A nave robô pesquisa os recursos lunares, procura por água  e mapeia a superfície do nosso satélite. Se desejar acesse mais informações sobre o programa aqui.

A sonda LRO, Lunar Reconnaissance Orbiter, analisa a superfície da     nossa lua em várias faixas do espectro eletromagnetico. Faz também um levantamento do relevo lunar na faixa da luz visível. No vídeo abaixo veremos um trecho desse filme.

Sempre que menciono, nas minhas aulas, a saga do programa Apolo e o pouso dos americanos na Lua, sem exceção, pelo menos um  aluno levanta alguma teoria da conspiração: O pouso foi uma farsa.

Pois bem. A sonda filmou os locais da alunissagem dos módulos de descida das naves Apolo, missões 12, 14 e 17, com definição inédita. Você pode observar também os aparelhos deixados na superfície da Lua e até as pegadas deixadas pelos astronautas. Veja o vídeo abaixo.

Claro, pode-se alegar que este filme também é falso. Mas neste caso....

O vídeo pode ser encontrado no site Space.com.

Produção do vídeo: Goddard Space Center, divisão da Agência americana NASA.

Aula - Por que Plutão não é mais um planeta.

No primeiro semestre de 2012, um time de astrônomos, usando o Telescópio Espacial Hubble, descobriu mais uma lua de Plutão. Esta é a quinta lua descoberta em torno deste planeta.

Veja na foto abaixo, obtida pelo Hubble. A  Lua  recém descoberta está marcada pelo círculo azul. Note também  as outras quatro luas e as suas  órbitas. Para mais informações sobre esta descoberta clique aqui.

Plutão é um planeta pequeno, mesmo comparado com os planetas internos: Mercúrio, Vênus e Terra. No entanto, apresenta características interessantes.

A sua órbita é uma delas. Ela é a de maior inclinação em relação a Elíptica. Devido ao seu tamanho é surpreendente que consiga manter ao seu redor cinco luas pequenas, a maior delas e a mais próxima do planeta recebeu o nome de Charon.

Source: Hubblesite.org

Plutão é o planeta de órbita mais externa entre os planetas do sistema solar. Alguns anos atrás, os astrônomos decidiram não mais considerar Plutão como um planeta de pleno direito. Plutão é agora um planeta anão.

Pode parecer estranho para a maioria das pessoas uma decisão desse tipo. No entanto, como não poderia deixar de ser, tal decisão está bem fundamentada.

Veja no vídeo abaixo quais os argumentos apresentados pelos astrônomos para retirar Plutão da família dos planetas solares.

Não esqueça de ativar as legendas em Português do vídeo. Se desejar leia a transcrição do áudio  aqui.

Produção do vídeo: Canal C. G. P. Grey, no Youtube.

Exemplo - A primeira imagem da Terra, vista do espaço.

No dia 12 de maio de 1959 mais um foguete Thor, no teste de número 187 da Força Aérea Americana foi lançado de Cabo Canaveral. 

Este, no entanto, era um teste diferente. Além dos equipamentos de telemetria o míssil levava na sua cápsula de dados uma câmera de 16mm.

Depois de 15 minutos de voo, a uma altitude de 1500 quilômetros, a cápsula retorna para a superfície da Terra. Ela foi resgatada por um navio no ponto de impacto previsto no meio de oceano Atlântico. 

Os dados de telemetria e o filme da câmara foram processados pela General Electric, a fabricante dos equipamentos. O filme recuperado pela GE mostra o momento da separação de um dos estágios do míssil e, de quebra, mostra também o planeta ao fundo.

Assista ao filme a seguir: A primeira imagem da Terra, vista do espaço.

Produção do vídeo: Shenectady Museaun. Este é o Arquivo no Youtube da Companhia General Electric para filmes técnicos.

Ferramenta para ensino - Viziualização das constelações.

 Desde tempos imemoriais os homens vêm inscrevendo nos céus noturnos as suas esperanças e seus medos. Criamos na  imaginação conjuntos especiais de estrelas, as constelações, como a do cruzeiro visto na figura ao lado.

 Santiago Ortiz, um especialista em métodos de visualização de dados, criou um algoritmo para a exposição das estrelas tais como elas são vistas à noite. Clique aqui para abrir a animação.

Creio que este algoritmo poderá ser útil ao professor numa aula sobre astronomia ou mesmo como preparação e auxílio para a identificação das constelações numa aula de campo para observação dos céus.

Repare que as principais constelações estão demarcadas por uma limha ligando as estrelas.

Os dados cobrem tanto o céu do hemisfério Norte como o visto do hemisfério Sul. As esferas são dispostas numa superfície esférica como mostrado na figura abaixo.

Girando o botão central do mouse você é colocado no centro da esfera. Nesta posição você poderá observar as constelações como se estivesse na superfície da Terra.

Clique aqui para abrir a animação. Com o botão esquerdo do mouse pressionado arraste para navegar pelas constelações.

Produção: Santiago Ortiz. Conheça os seus trabalhos visitando o site Moebio.

 Informação via: FlowingData. Um site para visualização de dados.

Exemplo - O trânsito de Vênus de 2012.

 Devido a geometria do sistema solar, em certas ocasiões ocorre que um dos planetas interiores, Vênus ou Mercúrio, se posiciona por algum tempo entre a Terra e o Sol. 

Nestas ocasiões podemos observar o planeta em movimento tendo a silhueta do sol como fundo (Veja a foto ao lado). Este fenômeno é chamado de Trânsito.

Ocorre que o plano das órbitas de Vênus, de Mercúrio e da Terra não estão no mesmo plano. As órbitas dos planetas têm inclinações diferentes em relação à elíptica. Isto torna o fenômeno raro. 

Os Trânsitos do planeta Vênus, por exemplo, ocorrem aos pares, separados por oito anos. O último Trânsito ocorreu em 2004. O próximo par ocorrerá somente a partir de 2117.

A primeira observação do Trânsito de Vênus da qual temos registro confiável ocorreu em 1639. Na história da ciência, os Trânsitos foram importantes pois da sua observação deriva-se o único método conhecido, até o século XX, para a determinação da distância entre o Sol e a Terra. 

A seguir uma compilação de imagens do último Trânsito de Vênus realizada pela equipe do Goddard Space Flight Center, da Nasa.

As imagens do Trânsito de Vênus de 2012 pela face do Sol foram feitas pela sonda SDO, Solar Dynamics Observatory. No vídeo foram compiladas tomadas do evento em vários comprimentos de onda. Cada comprimento de onda é apresentado numa cor.

As imagens foram  registradas na faixa do ultravioleta extremo e na faixa da luz visível. Os segmentos onde o Sol aparece em vermelho e na cor dourada temos as observações feitas nos comprimentos de onda de 304 e 171 ansgtrom.

Repare que a atmosfera solar é vísivel nesses comprimentos de onda. Os segmentos de cor magenta são observações feitas nos comprimentos de onda  de 1700 angstrom.

O segmento onde o sol aparece em cor laranja é a tomada feita na faixa de comprimentos de onda da luz visível filtrada. Neste segmento a atmosfera solar não é visível.

Produção da imagem do topo de página e do vídeo: Goddard Space Fligth Center. Visite o canal no Youtube aqui.

Exemplo - A gravitação no limite. Os buracos negros.

Das quatro interações (forças) fundamentais da natureza a Gravitação é, de longe, a mais fraca. No entanto, ela é uma força atrativa. Assim, quando a massa dos corpos envolvidos são da ordem de grandeza das massas dos planetas ou de massas maiores, a força gravitacional passa  ser a força  determinante. Na grande escala quem manda é a Gravitação.

Quando uma quantidade muito grande de matéria é reunida no mesmo local do espaço a gravidade pode se tornar muito forte. Pode-se chegar ao ponto em que a matéria "cai sobre si mesma" e forma o que os cientistas chamam de Buraco Negro.

Em torno de um Buraco Negro a força gravitacional torna-se tão intensa que traga tudo que ousa se aproximar. O vídeo abaixo mostra uma simulação de computador do que acontece com uma estrela do tamanho do nosso sol que passa pelas proximidades de um Buraco Negro. Uma descrição simples e direta do que acontece: A estrela é destruida.

Na simulação (veja figura ao lado) o ponto azul representa o Buraco Negro e a faixa amarela representa a massa da estrela sendo espalhada pelo espaço. Parte da matéria cai no Buraco Negro e a parte restante é ejetada para o espaço a grandes velocidades. 

No jato de matéria da estrela as áreas em branco representam as regiões de maior densidade, as cores avermelhadas, por sua vez, correspondem às regiões de densidade progressivamente mais baixa.

A quantidade de dias mostrado na simulação corresponde à quantidade de tempo que leva para uma estrela semelhante ao Sol para ser rasgada por um buraco negro de um milhão de vezes mais massivo que o sol.

Créditos da simulação para S. Gezari, da Universidade Johns Hopkins e J. Guillochon, da Universidade Califórnia,em Santa Cruz) para a NASA.

Visite o site oficial do Telescópio Hubble em hubblesite.org

Exemplo - Onde os átomos são construídos?

 Onde os átomos são construídos? Em primeiro lugar, um átomo não é uma coisa que se constrói numa oficina ali na próxima esquina.

A não ser por alguns tipos de átomos, como o urânio, que por um processo chamado decaimento radioativo se transformam de um  tipo em outro, os átomos  são estáveis, virtualmente eternos e são construídos em lugares muito especiais.

É um processo custoso tanto a destruição como a criação dos átomos. Os átomos mais simples, isto é, o hidrogênio e o hélio, foram construídos num tempo em que o Universo era bem jovem. Eles se tornaram o combustível da caldeira atômica que alimenta as estrelas.

Os átomos mais complexos, como o carbono, o oxigênio e o nitrogênio, foram construídos pelas estrelas mais jovens e espalhados pelo Universo no processo de morte dessas estrelas.

Gerações de estrelas foram nascendo e morrendo. No caminho semearam o cosmo com suas sementes: Os átomos mais complexos da tabela periódica que você pode consultar aqui. A visão poética de que somos poeira das estrelas é bastante real.

O vídeo a seguir é uma dramatização da resposta dada pelo astrofísico Dr. Neil DeGrasse Tyson a indagação da revista TIME: O que há de mais maravilhoso no universo?

O vídeo foi editado por Max Schlickenneyer. Repare, no primeiro minuto do vídeo, o disco de poeira que envolve uma estrela jovem e que dá origem aos planetas e, no final do vídeo o por do sol visto de Marte pela sonda Opportunity, que pode ser melhor visto aqui.

 Este vídeo é disponibilizado pelo canal MaxSchlick do YouTube. A imagem do topo da página é do vídeo e mostra o lançamento do ônibus espacial.

Exemplo - A Formação da Lua.

Uma das teorias que pretendem explicar a formação da Lua afirma que, nos primórdios do sistema solar, formaram-se dois planetas cujas  órbitas vieram a se cruzar. Um desses planetas chamava-se Thea, o outro planeta: Terra.

Thea e a Terra possuíam tamanhos semelhantes e, em algum momento, ocorreu uma colisão entre eles. Como resultado do choque o planeta Thea foi destruído e da nuvem de fragmentos da colisão surgiu a Lua.

Pensamos na Lua como satélite da Terra. Mas, o tamanho da Lua é tão grande quando comparado ao  da Terra que podemos considerar o sistema Terra-Lua como um planeta duplo. Esta relação de tamanho dá ao sistema grande estabilidade e a nós condições relativamente estáveis de sobrevivência.

O vídeo a seguir mostra os principais eventos ocorridos após a formação da Lua e que resultaram na atual topografia da superfície Lunar. A produção é do grupo de reconhecimento Lunar da NASA ( LDO-Lunar reconnaissence orbiter).

Basin Aitken - polo sul lunar (foto:LDO)

A Lua formou-se a aproximadamente 4,5 bilhões de anos e a sua vida inicia-se como uma bola de lava. Logo após do resfriamento de sua superfície a Lua sofre, no polo sul, o impacto de um grande meteoro. 

Como resultado temos a formação da bacia Aitken, uma cratera de 2500 km de diâmetro e 13 km de profundidade. A maior cratera de impacto do sistema solar. 

Durante bilhões de anos a Lua sofre bombardeio de meteoros que formam o grande número de crateras de sua superfície. Veja no vídeo a seguir:

Imagem: Mare Humorum, Lua. Do estudo feito em 1875 pelo do astrônomo e artista Étienne Trouvelot (1827-1895). Imagem da coleção da NYPL - Digital Gallery.

LDO - Lunar Reconnaissance orbiter - Grupo de Investigação e reconhecimento Americano que prepara as bases para  a futura exploração humana da Lua.