Viajando pelo céu através do Stellaruim

Olá pessoal, convido vocês a fazer um passeio pelo céu com o Stellarium aprendendo conceitos como rotação da Terra e movimento aparente das estrelas,  céu noturno e céu diurno.  

E se até hoje não conseguiu ver nenhum eclipse poderá ter uma ideia deste fenômeno. Este roteiro será de grande apoio aos professores de ciências, geografia e física. E pra você que quer conhecer mais sobre estes assuntos.

Vamos viajar pelo céu?

O Stellarium é um planetário de código aberto para o seu computador. Ele mostra um céu realista em três dimensões igual ao que se vê a olho nu, com binóculos ou telescópio.

Para instalar basta acessar clique aqui.

Baixe o tutorial de uso do Stellarium.

Os três primeiros minutos deste vídeo lhe orientará sobre como localizar um objeto, e detalhes de cada ferramenta clique aqui.

Inicie agora sua jornada pelo Stellarium a partir do roteiro de viagem que preparamos para você. (Fonte: AGA0105. Profª.Drª Elysandra Figueredo. Monitora: Msc. Juliana Cristina Motter). Adaptação e acréscimos; Ludmila Bolina Costa MPEA-IAG/USP.

Este roteiro de viagens consta com quatro partes, você pode explorar a parte que mais lhe interessar,  a de configurações é necessário para  todos os roteiros de viagem.

Abaixo de cada roteiro possui sugestões de leituras sobre o assunto, sugiro que faça uma leitura prévia antes de cada roteiro.

Leitura para todos os roteiros.
Ao longo da atividade temos vários hiperlinks que também poderá acessar.

Baixe o Roteiro completo aqui.

Configurações necessárias para a viagem.

Roteiro de Viagem I - O céu Diurno e Movimento aparente do Sol

Roteiro de Viagem II – Movimento aparente das estrelas

Roteiro de Viagem III- Explorando o Sistema Solar

Roteiro de Viagem IV- Eclipses Total e Eclipse Lunar

Esta primeira parte é uma familiarização e configuração para as etapas posteriores com o software, professor para que fique mais claro para os alunos o que são as marcações de equador celeste, meridiana, grade azimutal e equatorial,  utilize imagens da esfera celeste, com o auxílio de uma imagem ou globo terrestre elucide também onde estão localizados os pólos, equador e trópicos. Explique o que são latitudes e longitudes.  

Acrescente em seu roteiro a sua cidade. Se preferir substitua a sua cidade onde estiver escrito São Paulo.

Configurações necessárias para a viagem

1. Reduza o zoom para que o céu seja visto por inteiro. Opções  para alterar o zoom:

 a) Gire a rodinha do mouse;

 b) Teclas page­up, page down;

 c) Teclas CTRL + setas direcionais.

 d) Configure de modo que os pontos cardeais fiquem com a configuração abaixo.

 2. Abra a  'Janela   de   Visualização'   e   escolha   as   seguintes opções:

a)      Na opção “Céu”:

Fig 1. Configuração necessária para a janela de visualização- Céu

 b)Na opção “Marcadores”: 

Fig. 2  Marcar apenas as linhas do Equador,  Meridiano   e   pontos   cardeais.   Escolha a projeção estereográfica.

 c) Na janela de visualização Escolha a paisagem  oceano,  evitando   assim   comprometer   a  visão do horizonte. 

 d) Em “Mitologia” escolha, a ocidental.

 3. Use a barra inferior para escolher a grade azimutal;

 4. Na janela de configurações (F2) salve as configurações feitas acima.

Figura 3. Como deve estar a configuração para a viagem. Céu de São Paulo visto por inteiro.

Roteiro de Viagem I - O céu Diurno e Movimento aparente do Sol

    Configure a localização para cidade de São Paulo (ou sua cidade) e confira se a data e horário são os atuais. Mude somente o horário para as 13:00h. Para alterar o horário utilize a ferramenta no canto lateral esquerdo.

   Localize na sua tela do Stellarium os pontos cardeais,as linhas do Meridiano Celeste e do Equador Celeste. Para isso  use as grade azimutal.

 Ative a atmosfera observe o céu e desative a atmosfera.

O céu diurno

1. Modifique a data para 29/04/14 com a atmosfera ativa procure a Lua, para isso à na janela de pesquisa. Centralize e dê zoom. Você já viu a Lua durante o dia?

2.Com a atmosfera removida cite alguns objetos presentes no céu diurno.

3. É possível ver algum objeto no céu diurno  além  do Sol? Explique.

4. Por que quando ativamos a atmosfera o céu fica azul?

 Movimento aparente do Sol 

      – Com a localização de São Paulo em cada data e horário abaixo observe e anote o nascer e ocaso do Sol. Pause para anotar o horário aproximado do nascer e para ter uma noção aproximada do tempo que o Sol permanece no céu clique 3 vezes em avançar no tempo e pause novamente para anotar o ocaso do Sol. Faça isso para todas as datas.

    - Retire a atmosfera.

- No esquema esboce o trajeto do Sol no céu.

- Calcule o tempo aproximado em que o Sol permaneceu no céu.

Data	Horário Nascente	Horário Ocaso	Tempo do Sol no céu (h)
20/03/14
21/06/14
23/09/14
21/12/14

 2. A partir dos dados da questão anterior, responda:

a) O Sol nasce sempre no mesmo ponto e no mesmo horário? Por quê?

b) Por que varia o tempo em que o Sol permanece no céu?

c) Explique o que aconteceu em cada data? O que elas são? Relacione com a duração dos dias.

d) O que significa o esquema acima? 

3. Na janela de configurações, em “apresentações” selecione a primeira opção e coloque play. O que a simulação mostra? Como esse trajeto se chama?

-Se não ficou claro altere a data para 01/01/2014 e posicione a janela em um canto que consiga ver o céu e modifique os meses até o mês 12.

4. Pela experiência de observação do movimento aparente do Sol. Explique:

a) Do ponto de vista do observador é a Terra que orbita o Sol ou o contrário, por que?

b) Quais são os nomes dos modelos planetários já existentes. Qual é o aceito hoje?

Roteiro de Viagem II – Movimento aparente das estrelas e Constelações

Movimento aparente das estrelas

1. Mude a localização para:

Ribeirão Preto:           S 21º 10' 40''  W 47º 48' 36''

Paris:                          N 48º 52'         L 2º 20' 58''

Belém do Pará:          S 01º27'21''     W 48º30'16''

New  York:                N 40º 29' 40'   W 45º0'42''

Perceba    as   diferenças     no   céu   que   podem   ser  vistas em cada cidade. Deixe a linha Norte-Sul na mesma posição em todas as localidades. (fig 1. Configurações para viagem)

Retire a grade azimutal e habilite a equatorial. 

Esboce no esquema que encontra -se no final desta atividade o movimento das estrelas para todas localidades.

Na Janela de localização.

1. Adicione os locais abaixo, caso ainda não estejam no Stellarium. Coordenadas: S 90° 00' 00” e W 00 00' 00”

 1.1. Qual o desenho formado pela trajetória das estrelas no  céu   ao   longo   dos   dias   neste 

local?   Dica:  clique   em   uma  estrela e acompanhe o seu movimento com o passar do tempo. Como se chama esta localização?

Esta configuração demonstra o céu que estaria vendo ou seja você olhando para cima. 

 1.2. O que está no centro de onde as estrelas estão girando?

 1.3. Existe alguma estrela no centro desse desenho? Dê zoom para conseguir visualizar melhor.

 1.4. O que acontece com os pontos cardeais nesse local?

 1.5.Você   consegue   identificar   alguma   constelação  circumpolar?

2. Adicione os locais abaixo, caso ainda não estejam no Stellarium.

Coordenadas: N 90° 00' 00” e W 00 00' 00”

 2.1 Qual o desenho formado pela trajetória das estrelas no céu   ao   longo   dos   dias   neste   local?   Dica:   clique   em   uma estrela e acompanhe o seu movimento com o passar do tempo. Como se chama está localização?

 2.2. O que está no centro de onde as estrelas estão girando?

 2.3. Existe alguma estrela no centro desse desenho?

 2.4. O que acontece com os pontos cardeais nesse local?

2.5. Você   consegue   identificar   alguma   constelação circumpolar?

3. Coordenadas: S 00° 00' 00” e W 47

 3.1 Descreva o movimento das estrelas. Como se chama esta localização?

4. Volte   para   a   localização   de   São   Paulo   e   descreva   a  diferença nas trajetórias nas estrelas, em relação ao observado  nas questões anteriores.

 4.1 São Paulo possui estrelas circumpolares? Se tiver cite o nome delas. 

 4.2 Com a atmosfera ativa observe o céu , é possível a mesma quantidade de objetos no céu assim como está vendo no stellarium? Por quê?

Roteiro de Viagem III- Explorando o Sistema Solar

Explorando o Sistema Solar

1. Coloque em qualquer horário do dia e localize o Sol centralize e de zoom. O que você vê no Sol? Pesquise sobre o que viu.

2. Na janela de localização, digite o objeto a ser procurado, se não encontrar adiante o tempo, ao encontrar pause  “centralize” o objeto na ferramenta no canto inferior e dê zoom, até observar nitidamente a imagem, analise e tire os dados necessários e reduza o zoom e faça uma nova pesquisa.    

3. Descreva os três primeiros planetas observados e contando com a Terra quais são suas características em comum?

4. Não vemos Vênus por inteiro como vemos os outros planetas. Por quê?

5. Qual é o planeta mais quente do Sistema Solar?

7. O que é a mancha branca em Marte?

8. Em que região do sistema solar o Planeta anão Ceres está? O que é essa região?

9. Descreva os quatro planetas depois do cinturão, quais são suas características em comum?

10. Pesquise como foram as observações de Júpiter por Galileu. Que importância teve estas observações.

11. Encontre o planeta Saturno, centralize e aumente o zoom até que seja possível ver seus anéis nitidamente. O que são os objetos que podem ser vistos próximos à Saturno? Anote os nomes  de alguns deles.

12. Encontre o planeta Urano, centralize e aumente o zoom até que seja possível ver seus anéis nitidamente. Diminua o zoom.  O que são os objetos que podem ser  vistos   próximos   à  Urano?   Anote os nomes de alguns deles.

13. Encontre o planeta Netuno, selecione-o e aumente o zoom até que seja possível ver seus anéis nitidamente. Diminua o zoom.  O que são os objetos que  podem  ser   vistos   próximos   à   Netuno?   Anote os nomes de alguns deles. Pesquise sobre as regiões transnetunianas.

14. Encontre o planeta anão Plutão. O que são os objetos que podem  ser   vistos   próximos   à   Saturno?   Anote os nomes de  alguns deles.

15.  Por que Plutão foi rebaixado para planeta anão?

16. Onde termina o sistema solar?

Roteiro de Viagem IV- Eclipses Total e Eclipse Lunar

Eclipses

- Ative a atmosfera

Eclipse Lunar
1. Configure a data para 15/04/14. Procure a Lua  “centralize” e dê zoom.Coloque o início para às 02:00h, avance no tempo até às 05:00. O que aconteceu com a Lua?
2. Deixe o tempo prosseguir e veja o nascer do Sol, nos primeiros minutos do nascer do Sol que cor o céu têm? Veja se isso também acontece no ocaso do Sol.
3. Relacione o fenômeno do eclipse com a cor do céu no nascer e pôr do Sol.
4. Por que não temos eclipses todos os meses.
5. Desenhe como deve ser a posição da Terra do Sol e da Lua para que ocorra o eclipse lunar.

Eclipse Solar Total
- Ative a atmosfera
1. Configure na data 12/08/2045 para a cidade de Fortaleza, localize a Lua “centralize” e dê zoom. Inicie a observação as 14:00h avance o tempo até as 18:00h. O que aconteceu com o Sol?
2. Desenhe como deve ser a posição da Terra do Sol e da Lua para que ocorra o eclipse Solar.

Gostaram da viagem?
Professor, podemos disponibilizar o roteiro com as resposta. Para isto entre em contato.

Ludmila Bolina Costa (ludbolina@gmail.com)
MPEA-USP