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| Fig. 1 Tela de uma das janelas do software Occult prevendo a ocultação da estrela θ Ophiuchi em 13 de setembro de 2021 as 22:11 TU, para a localidade onde o autor deste blog mora. |
Há muitos eventos no céu que acontecem conforme a posição geográfica do observador. Esses são fenômenos "locais", que exigem que o observador tenha sua posição fornecida para que o evento seja previsto e observado corretamente. Ocultações (tanto por asteroides como pela Lua) são alguns desses fenômenos.
Tabelas com ocultações podem ser encontradas, por exemplo, em sites como o da IOTA (International Occultation Timing Association) [1] para diversas localidades. A observação desses eventos requer planejamento antecipado, e, muitas vezes, o uso de equipamentos de cronometragem. De fato, para que serve a observação de ocultações? Conforme [1]:
Uma ocultação é um das visões mais extraordinárias que um astrônomo amador pode testemunhar. Ocultações são como eclipses, pois envolvem a passagem de um objeto celeste em frente a outro. Esse processo cria a oportunidade de estudar a natureza de um ou de ambos os objetos, e oferece a astrônomos amadores e profissionais excitantes oportunidades de pesquisa continuada. Se, como astrônomo amador ou dono de telescópio, você sente necessidade de ser relevante, fazer algo útil em sua vida e ver coisas que muito poucos viram, então ocultações foram feitas para você. Os fenômenos de ocultação oferecem possibilidades de descobertas e pesquisas. É possível ao amador descobrir novas companheiras de estrelas, ajudar e melhorar a estimativa dos diâmetros polares do Sol e da Lua, identificar a existência de possíveis satélites orbitando asteroides, melhor nosso conhecimento da altura das montanhas lunares e as profundidade de vales lunares nas regiões polares, determinar correções para erros de efemérides e avaliar erros na posição de estrelas, melhor nosso conhecimento da forma e tamanho de asteroides e muito mais, tudo através da ciência das ocultações. Não importa onde se vive no mundo. Se você tem acesso a um computador e possui um telescópio de ao menos 4 a 6 polegadas, se você sabe sua posição geodética seja por meio do GPS ou de um bom mapa topográfico, tem uma boa fonte de sinal horário e gravador, você pode fazer suas próprias observações desses raros e críticos eventos.
O que acontece, porém, se onde eu moro não aparece nessas tabelas? Como faço para saber quais os principais eventos de ocultação?
Para isso existe o software Occult. Na sua versão 4.12.9.1 esse programa para desktop permite calcular diversos fenômenos interessantes para as coordenadas do observador. Essas coordenadas são facilmente encontradas por meio de aplicativos de GPS para celular.
O software Occult pode ser instalado gratuitamente com as instruções fornecidas em [2].
Depois de instalar, o usuário deve ir para a seção de manutenção ("Maintenance" -> "General downloads", no canto inferior esquerdo, ver Fig. 2) e baixar os diversos bancos de posição de estrelas, bem como de elementos orbitais atualizados de asteroides, planetas etc). Isso é feito de forma regular e está instruído no software.
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| Fig. 2 Janela principal do Occult. |
Conforme mostrado na Fig. 2, são várias as possibilidades de previsão:
- Para ocultações de asteroides;
- Para ocultações por planetas e pela Lua;
- Tabelas de efemérides;
- Predições lunares;
- Fenômenos relacionados aos satélites de grandes planetas;
- Eclipses e trânsitos.
Prevendo eclipses
Eclipses exigem a menor quantidade de informação de entrada possível. Basta clicar no botão e escolher entre eclipses do sol, da lua ou trânsitos de Vênus e Mercúrio pelo disco solar. Clicando-se em "lunar eclipses" ficamos sabendo que a data de 16 de maio de 2022 nos trará um eclipse lunar total que será amplamente visto nas Américas como mostra a Fig. 3.
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| Fig. 3 Previsão do Occult para o eclipse lunar total de 16/5/22. |
Essa figura mostra diagramas da Terra como vista desde a Lua eclipsada. Como a America do sul é visível, então a Lua estará em boa posição no céu, confirmando 04:11 TU como o horário de máximo.
Atenção, todos os horários no Occult estão em "Tempo Universal" (TU), de forma que é necessário converter para o fuso do horário local e prestar atenção para a incidência de horários de verão!
Ocultações lunares
Vá direto para "Lunar predictions" e, em seguida, "predictions for single sites". Na tela que aparece, o usuário deve escolher "use single" para entrar com coordenadas de sua posição e altitude. Chamei o meu lugar de "Home", e o Occult grava essa posição para uso futuro.
Uma boa experiência é calcular ocultações para estrelas mais brilhantes que mag. 4.0 (escolha "XZ < 4.0"), deixando as opções "grazes only" e "doubles only" não selecionada. Essas opções somente selecionam "ocultações razantes" ou por estrelas "duplas". Um bom período de cálculo é um ano. O Occult passa então a varrer o calendário buscando por ocultações conforme os requisitos de entrada. As primeiras duas entradas retornadas preveem uma ocultação para a minha localidade (long -48°0'40.3" e lat -15°50'21.8" e 1200 metros de altitude) conforme a tabela abaixo:
Occultation prediction for Home
E. Longitude - 48 0 40.3, Latitude -15 50 12.8, Alt. 1200m; Telescope dia 15cm; dMag 0.0
day Time P Star Sp Mag Mag % Elon Sun Moon CA PA VA AA
y m d h m s No D v r V ill Alt Alt Az o o o o
21 Jul 20 5 19 46 m 2307 B1 3.9 4.0 80+ 126 7 250 4S 188 83 178
R2307 = Kow Kin = omega 1 Scorpii
Distance of 2307 to Terminator = 3.2"; to 3km sunlit peak = 0.0"
21 Jul 20 5 19 51 Gr 2307 B1 3.9 4.0 80+ 126 6 ** GRAZE: CA 3.5S; Dist. 39km in az. 339deg. [Lat =-15.46+0.36(E.Long+48.01)]
Distance of 2307 to Terminator = 10.9"; to 3km sunlit peak = 0.0"
21 Sep 13 21 7 43 D 2500cB2 3.3 3.4v 50+ 90 -1 81 186 35S 149 142 146
R2500 = theta Ophiuchi
2500 is double: AB 3.4 6.2 0.08" 20.2, dT = -0.2sec
2500 is a close double. Observations are highly desired
2500 = tet Oph, 3.25 to 3.31, V, Type BCEP, Period 0.140531 days, Phase 55%
A primeira estrela (amarelo acima) é ω1 Scorpi ou "Kow Kin" no Escorpião, para o dia 20 de julho de 2021 às 5:19 TU, e se trata de uma ocultação rasante, com distância estimada em 3.2". Enquanto que o segundo evento (verde acima) é em 13 de setembro de 2021, às 7:43TU para θ Ophiuchi. Conforme mostrado na Fig. 1, uma representação gráfica da Lua e da posição da estrela é mostrada ao se clicar na linha do evento assinalado para o dia 13 de setembro. O software também comenta a ocultação. Por exemplo, para θ Ophiuchi, a observação do evento é "altamente desejável" considerando que se trata de uma estrela dupla cerrada - ou seja, se espera que a variação do brilho não seja abrupta.
Ao se escolher a opção "planetas", o Occult calcula eventos de ocultação lunar para planetas. Para minha localidade, estão previstas ocultações de Júpiter em 22 de março e 2023, Mercúrio em 4 de dezembro de 2021 e 24 de outubro de 2022, Urano em 22 de julho de 2022. O evento de 22 de março de 2023 é previsto para as 21:13 TU, e uma imagem Stellarium confirmando o que vai ocorrer é visto na Fig. 4 para 18:12 do tempo local. De fato, na data, a Lua se encontrará recém saída da fase nova e a cerca de 13° acima do horizonte oeste! Uma rápida consulta ao mapa lunar revela que a ocultação de Mercúrio pela Lua em dezembro deste ano será muito difícil de ser observada, pois a Lua estará muito próximam do Sol.
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| Fig. 4 Confirmação da ocultação de Júpiter pela Lua pelo Stellarium, como previsto pelo Occult, para a minha localidade em 22 de março de 2023 as 18:12 do tempo local. |
Para conhecer a região da Terra onde essa ocultação será visível, basta seguir o caminho "Lunar Predictions" -> "Predictions of single objecs", escolher "Planets: Jupiter" e ajustar os anos da busca (p. ex., entre 2021 e 2026). O resultado é mostrado numa lista na parte inferior da janela. Para 22 de março de 2023, o gráfico da Fig. 5 demonstra a região de observabilidade do evento da Fig. 4.
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| Fig. 5. Gráfico do Occult da região de observaçao da ocultação de Júpiter pela Lua em 22 de março de 2023 ou o evento simulado na Fig. 5. |
Fenômenos nos satélites de Júpiter e Saturno
Ocultações ou eclipses nos satélites dos grandes planetas Júpiter e Saturno também são possíveis e demonstram a complexa projeção de luzes e sombras nesses sistemas de múltiplos satélites e de rica dinâmica. A observação deles pode ser difícil, a depender da resolução óptica do instrumento usado e das condições de observação.
De razoável interesse são os eclipses e ocultações "mútuas", que se pode escolher ao clicar em "satellite phenomena" da janela principal do Occcult. Escolhendo Saturno e um período de 3 anos desde julho de 2021, busquei por eventos com separação de até 0.5" entre luas de Saturno. O resultado foram eventos quase todos concentrados em 2024 (provavelmente por causa do alinhamento enre o plano orbital dos satélites e a eclíptica).
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| Fig. 6 Previsão do Occult para "quase ocultação" entre Encélado e Mimas para 1 de junho de 2024 as 6:30TU. |
Diversos eventos são previstos para junho e julho de 2024. Em 1 de junho de 2024, às 6:30 TU, p. ex., ocorre um evento desse tipo entre Encélado e Mimas, com separação inferior a 0.5", não talvez para cacterizar uma verdadeira ocultação. A escala mostrada na Fig. 6 (de 10") demonstra que grandes aumentos (e uma grande abertura, talvez um telescópio de 30 cm de diâmetro) são neecessários para observar esse evento.
Ocultações por asteroides
A observação de ocultação por asteroides pode ser planejada e reportada pelo Occult, que foi certamente a principal utilidade planejada desse software. Pode-se tanto tentar observar ocultações em qualquer lugar do mundo, como tentar encontrar ocultações futuras na posição geográfica de seu observatório. Eu tentei essa última opção clicando em "Asteroid Predictions-> Search for and list occultations". O processo exige que se tenha carregado os catalogos Tycho 2 (para plotar os mapas) e uma das versões GAIA (no meu caso escolhi até mag. 12).
Escolhi um período de 2 anos de busca desde julho de 2021. O resultado deve ser gravado em um arquivo, que é ajustado automaticamente pelo Occult. Usei como "search filters" passagens a 300 km de minha posição geográfica (basta clicar e "select site", como mostra a Fig. 7.
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| Fig. 7 Quadro de opção dos filtros para o cálculo de ocultações por asteroides em uma localização específica. |
Não se deve aumentar muito o limite de magnitude das estrelas escolhidas, pois ocultações de estrelas brilhantes são raríssimas e o resultado será quase sempre vazio (estrelas brilhantes aqui são aquelas com magnitude abaixo de 9.0!). No meu caso, limitei o brilho à mag. 12. Ao se clicar no botão "Search" da área 5, o software passa a varrer uma lista de asteroides (quase 5000 corpos) por ocultações sobre a região escolhida. Para a minha localidade, apenas uma ocultação foi encontrada, mesmo assim, ela não cai exatamente sobre minha posição, mas a centenas de quilômetros ao norte. Isso pode ser visto no gráfico da Fig. 8, que também pode ser gerado clicando-se em "Asteroid Predictions-> List and display occultations" e escolhendo o arquivo gerado da busca. O processo de busca é lento se o período buscado for longo (mais de 1 ano).
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| Fig. 8 Resultado da busca de ocultações feitas pelo Occult para a minha localidade (representada pela cruz azul no mapa). Trata-se de um evento previsto para o dia 4 de setembro de 2022, que não ocorrerá na posição pedida, mas a centenas de quilômentros ao norte, e durará aproximadamente 8 segundos. |
O evento encontrado é a ocultação da estrela TYC 582101392-1 de mag. 11.4 por 5 Astraea em 4 de setembro de 2022. A previsão é de uma queda de 0.6 magnitudes durante aproximadamente 8.3 segundos. Um mapa detalhado do céu da posição da estrela é mostrado na parte inferior direita. Esse mapa pode ser usado para planejar a observação e pode ser ampliado.
Caso eu deseje observar esse evento em particular, posso recalcular as posições no mapa a fim de encontrar um sítio de observação apropriado. Também é aconselhável refazer o cálculo com elementos orbitais mais atualizados quando próximo da data do evento, para se refinar a posição. Nesse caso, acompanhar ocultações se transforma também em uma oportunidade de turismo, e meu observatório deve ser transportado até o local para acompanhar o desaparecimento breve da estrela assinalada.
Conclusões
O software Occult é uma ferramenta razoável, não só para previsão de ocultação mas também como calculadora de efemérides astronômicas. Os cálculos que ele realiza, de fato, são bastante complexos. Ele substitui com vantagens os antigos "almanaques astronômicos", porque customiza as saídas para a posição do observador.
O usuário não deve esperar por uma interface simples e intuitiva: não há, certamente, muita intuição no manuseio das janelas, mas tudo pode ser aprendido rapidamente, facilitando seu uso contínuo. Nem há qualquer equivalente para celulares (Android etc). Esse software deve ter suas bases de dados atualizadas constantemente para que resulte em cálculos precisos. Comparações rápidas feitas com o Stellarium demonstram a excelência da ferramenta, que facilita encontrar diretamente os eventos mais relevantes de ocultação onde o observador morar. Isso não significa que não haja problemas - de fato, tudo depende bastante do grau de atualização das bases usadas para os cálculos em qualquer software que se use.
O usuário deve prestar atenção à base de tempo que ele emprega para reportar ocultações calculadas com o Occult e verificadas em outros softwares. Por causa da latência em sistemas de rede, ele não deve confiar cegamente no tempo fornecido por servidores que são usados para se calibrar, por exemplo, dispositivos móveis. Esse é um assunto mais complicado que merece um post futuro dedicado. Erros de timing são esperados e o planejamento da observação de um evento de ocultação serve para se calibrar bases de dados e de modelos dinâmicos dos softwares, exigindo que os relógios usados estejam sincronizados com relógios confiáveis.
Caso o leitor queira apenas uma lista rápida de ocultações previstas para 2021, vá para [3][4].
Referências
[1] https://occultations.org/
[2] Herald D. (2021). Occult v4.12.x.x, Occultation Prediction Software. Disponível em http://www.lunar-occultations.com/iota/occult4.htm
[3] http://www.lunar-occultations.com/iota/bstar/bstar.htm
[4] Asteroid occultations: https://www.asteroidoccultation.com/
