02 dezembro 2021

Alguns eventos astronômicos em 2022

D. Pedro II inspeciona um "grande refrator".

O Imperador tem feito tanto pela ciência, 
que todo sábio lhe deve o maior respeito. (Charles Darwin sobre D. Pedro II)

O ano de 2022 terá alguns eventos astronômicos interessantes, como um eclipse total da Lua visível inteiramente no Brasil. Esse, entretanto, não será o único de 2022. Um cometa recentemente descoberto - o C/2017 K2 (PanSTARRS) - será visível ao longo de vários meses no segundo semestre de 2022. Esse cometa terá boas condições de observação com binóculos no hemisfério Sul. 

O final de 2022 trará a oposição do planeta Marte, que atingirá diâmetro máximo de 17'', o que permitirá observar marcas areográficas em sua superfície, bem como registros fotográficos.

Apresentamos abaixo esses e alguns outros eventos previstos para cada um dos meses do ano próximo, com destaque para sua observabilidade desde o Brasil.

Detalhes de alguns dos eventos descritos abaixo serão apresentados ao longo de 2022.

Janeiro

O cometa C/2021 A1 (Leonard) é visível com mag. 6.0 (ou seja, acessível por meio de binóculos e pequenos instrumentos). No início do mês, ele pode ser observado entre as constelaçõs do Peixe Austral e o Grou. Portanto, sua posição favorece observadores do hemisfério sul, logo após o pôr do Sol. 

Fevereiro 

Um belo alinhamento de planetas pouco antes do nascer do Sol em 28 de fevereiro. É, na verdade, a formação de duas conjunções no céu matutino.

Alinhamento de planetas (duas conjunções visíveis ao mesmo tempo) em 28 de fevereiro.

Março

Conjunção quádrupla em 28 de março. Olhe em direção à Leste, pouco antes do nascer do Sol.

Conjunção quádrupla pouco antes do nascer do sol em 28 de março.

Abril

Conjunção muito próxima entre Vênus e Júpiter entre 30 de março e 1 de abril. Olhe em direção à Leste, antes do nascer do Sol. O dia 27 de abril também trará uma conjunção tripla, envolvendo a Lua, Vênus e Júpiter também antes do nascer do Sol. 

Um eclipse parcial do Sol ocorrerá em 30 de abril. Entretanto, esse eclipse será visível principalmente no Pacífico Sul, à Oeste do Chile e não será visível no Brasil.

Maio

A transição do dia 15-16 de maio trará talvez o melhor eclipse total da Lua dos anos recentes, evento inteiramente visível nas Américas e, principalmente, do Brasil. Para Brasília, o eclipse se inicia às 22:32 do horário local no dia 15/5 e atinge a totalidade às 0:29 do dia 16/5. A fase parcial do eclipse termina às 2:55. Antes da data do eclipse, traremos mais detalhes sobre esse evento.


Entre 6 e 7 de maio ocorre o máximo da chuva de meteoros Eta Aquáridas. Como a Lua se põe muito cedo (a Lua cheia ocorre apenas em 16/5 com o eclipse reportado acima), ela não perturbará a observação desse ano. 

Posição do chuveiro de Eta Aquaridas, confore indicado para pouco antes do nascer do Sol de 6 de maio (como visto desde Brasília/DF ou Latitude 15°). Marte, Júpiter e Vênus alinhados são uma boa referência para sua localização.

Entre 24-25 de maio ocorrre uma conjunção tripla entre a Lua, Marte e Júpiter, visível no céu da manhã, antes do nascer do Sol.

Junho

Estão previstas boas condições para observação do cometa C/2017 K2 (PanSTARRS), que foi descoberto no Havaí em maio de 2017. Em junho, ele atinge mag. 6.0.

Esse é o "grande cometa" de 2022 (pelo menos por enquanto), que poderá ser observado ao longo de vários meses do ano (até março de 2023) e atingirá um pico de brilho próximo à mag 5.0 em dezembro de 2022. Mais informações serão providas ao longo de 2022 aqui em um post especial.

Julho

A chuva de meteoros Eta Aquáridas poderá ser observada em boas condições entre 28 e 29 de julho, já que a Lua estará nova nesses dias. No hemisfério sul, a observação é mais favorável antes do nascer do Sol.

Agosto

Uma interessante conjunção em 19 de agosto poderá ser vista, da Lua e Marte, com presença especial do aglomerado aberto das Plêiades. Olhe em direção à Leste, antes do nascer do Sol.

Conjunção da Lua e Marte em 19 de agosto, com a presença das Plêiades.

O dia 14 de agosto é marcado pela oposição do planeta Saturno.

Setembro 

O grande destaque de setembro é a oposição de Júpiter no dia 26, quando esse planeta terá um diâmetro aparente de 48,8". 

Desde a Europa, será possível observar uma ocultação de Urano pela Lua no dia 14. Esse evento não será visível do Brasil.

Outubro 

A Lua tem uma conjunção com Saturno no dia 6, com Júpiter no dia 9 e com Marte no dia 15. Marte ruma para sua oposição, tendo atingido diâmetro aparente de 12''. 

No dia 25 ocorrerá um eclipse parcial do Sol, visível apenas na Europa. 

Novembro

Um eclipse parcial da Lua (para observadores no Brasil) ocorre no dia 8. Ésse eclipse será total para observadores no meio do Oceano Pacífico. A região de observabilidade pode ser vista no diagrama abaixo. No Brasil, o eclipse será visto com a Lua a se por no horizonte Oeste, logo, ele será tanto mais visível quanto mais próximo da borda ocidental da América do Sul estiver o observador. 

Desde Brasília/DF, p. ex., apenas o início da fase penumbral será visível a partir das 5:02 do dia 8/11.

A região em branco é onde o eclipse da Lua de 8/11 poderá ser observado. 

Dezembro 

O grande destaque deste mês é a oposição de Marte que ocorrre logo no dia 1 (o dia de maior proximidade da Terra é em 8/12).  Durante a oposição, Marte se encontrará mais próximo da Terra, ocasião em que sua observação com telescópio é mais apropriada, bem como chances de boas fotos.

Diagrama ilustrativo da oposição de Marte conforme https://www.alpo-astronomy.org/

O diagrama acima mostra a evolução do diâmetro aparente de Marte desde março de 2022 até abril de 2023. Mais informação sobre esse evento será trazida ao longo do ano próximo.

14 novembro 2021

Eclipse parcial da Lua (19 de novembro de 2021)

 

Fig. 1 Região aproximada de visibilidade do eclipse parcial do dia 19/11. Fonte: timeanddate.com.

Informações importantes sobre o Eclipse de 19 de novembro próximo.

  1. Descrito como um eclipse parcial da Lua, a imagem da Fig. 1 ilustra a região de visibilidade prevista, com seu máximo em uma área sobre o Oceano Pacífico.
  2. Será um eclipse visto em sua maior parte na América do Norte, Austrália e faixa oriental da América do Sul, não sendo visível em nenhum momento na Europa, África e Oriente Médio. Na parte oriental da China, a Lua será vista eclipsada no horizonte leste.
  3. No Brasil esse eclipse será visível:
    1. Quanto mais para o ocidente estiver o observador (Estados do Acre, parte oeste do Amazonas, Roraima e Rondônia);
    2. Quando a Lua estiver em ocaso a Oeste, ou seja, será um eclipse visível no final da madrugada, quase início do dia.
    3. Para a parte oriental do Brasil (região mais populosa), apenas a fase inicial (entrada na penumbra) será visível. Nesse sentido, será um "eclipse fraco", ou seja, com uma pequena variação de tonalidade visível no disco da Lua nessas regiões do Brasil. Quando a Lua estiver em sua totalidade na região central do Oceano Pacífico, ela estará abaixo do horizonte para grande parte da região costeira do Brasil.
    4. O melhor Estado para se observar esse eclipse, no Brasil, será assim o Acre, onde a Lua será vista eclipsada parcialmente (com imersão em parte da sombra), mas bem posicionada próxima ao horizonte oeste.
    5. Para Brasília/DF, a fase de eclipse penumbral se inicia as 3:02 (19/11) e a fase de parcialidade as 4:18 (19/11). A Fig. 2 ilustra a posição da Lua como vista desde Brasília/DF as 5:00. 
    6. O final do eclipse não será visto em nenhuma parte do Brasil.

Fig. 2 Simulação Stellarium da Lua parcialmente eclipsada as 5:00 (TL) de 19/11/2021 como visto desde Brasília/DF. O aglomerado aberto da Plêiades é visto à Leste. Nessa ocasião, a Lua está a aproximadamente 6 graus de elevação em relação ao horizonte oeste.

Referência




05 julho 2021

O software Occult - previsão de ocultações e outras efemérides

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.

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.

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. 

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.

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). 

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. 

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). 

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/