Questões de Terra, Lua, fases e eclipses da OBA

Suponha que num certo momento a distância entre as superfícies da Terra e da Lua seja de 395.002 km. O diâmetro da Terra é de, aproximadamente, 12.742 km.

a) Quantas Terras, enfileiradas numa linha reta, caberiam nesta separação?

b) Sabendo que o diâmetro da Lua é cerca de ¼ do diâmetro da Terra, quantas Luas caberiam enfileiradas numa linha reta, na separação de 395.002 km?

Assinale a alternativa que contém as respostas corretas dos itens a e b, nesta ordem.

Na foto a seguir, vemos em detalhe duas crateras lunares localizadas no canto nordeste do Mare Imbrium: Cassini e Theaetetus. A primeira nomeada em homenagem ao astrônomo francês Jean Dominique Cassini (1625-1712), descobridor de 4 satélites de Saturno e da principal divisão de seus anéis e a segunda, em homenagem ao filósofo grego do século IV a.C., amigo de Platão, Théétète, na forma latinizada do seu nome. Considere que ambas as crateras são circulares e que Cassini tem 58 km de diâmetro. Baseado nas medidas feitas com as réguas, assinale a opção que traz o valor aproximado do diâmetro da cratera Theaetetus.

Buys-Ballot é o nome de uma cratera de impacto no lado oculto da Lua. O nome foi oficialmente adotado pela União Astronômica Internacional (UAI) em 1970, em homenagem ao químico e meteorologista holandês Christoph Hendrik Diederik Buys Ballot (1817-1890). A observação desta cratera foi relatada pela primeira vez em 1965 por uma espaçonave do programa espacial soviético, a Zond 3.

Na imagem (a) vemos a cratera Buys-Ballot, com seu estranho formato oval e sua longa cordilheira central e na imagem (b) temos o gráfico de um perfil topográfico (altamente exagerado) através da cratera, no sentido sudoeste (SO) - nordeste (NE), como destacado na imagem (a).

Baseado nas informações fornecidas, PRIMEIRO coloque F ou V na frente de cada afirmação e DEPOIS escolha a opção que contém a sequência correta de F e V.

Imagem: Selenological and Engineering Explorer (JAXA) Imagem: NASA/GSFC/DLR/Arizona State University

1ª) ( ) O piso liso da cratera está a cerca de 2,5 km de profundidade.

2ª) ( ) Esta cratera pode ser observada da Terra através de um telescópio de médio porte.

3ª) ( ) O Sol estava nascendo para a cratera Buys-Ballot, então, poucos dias depois que a imagem foi feita o fundo da cratera ficou completamente na escuridão.

4ª) ( ) No perfil topográfico apresentado a cratera está com cerca de 50 km de largura.

5ª) ( ) No perfil topográfico apresentado podemos ter cerca de 4,5 km de altura entre o piso e a borda da cratera.

Assinale a alternativa que contém a sequência correta de F e V.

Sem uma atmosfera, não há nada que impeça que milhões de kg de fragmentos de rocha e gelo, que vagam pelo espaço, atinjam a superfície lunar todo o ano. Na Terra, nossa atmosfera nos protege e poucos fragmentos chegam até o solo.

Viajando a cerca de 19 km/s, estes fragmentos são mais rápidos que uma bala e são totalmente silenciosos e invisíveis até atingirem a superfície da Lua.

Isso é algo com que os futuros exploradores e colonos lunares precisam se preocupar!

Durante 2 anos seguidos, os astrônomos da NASA contaram 100 flashes de luz provenientes dos impactos de meteoritos na superfície lunar, cada um equivalente a algumas dezenas de kg de TNT, por isso a preocupação.

Considere que os astrônomos só conseguiram observar os impactos em 1/4 da superfície da Lua e que a Lua é esférica com raio R_Lua = 1.737,0 km.

Com essas informações, assinale a opção que traz o tempo aproximado que uma colônia lunar de 10 km² deverá esperar para ocorrer um impacto direto em suas instalações.

Dicas: - utilize a fórmula A = 4πR² para calcular a área da superfície da Lua;

- calcule a taxa de impactos em termos de ‘meteoritos/km²·ano’;

- multiplique a taxa acima pela área total da colônia lunar. Você obterá um número muito menor do que 1 meteorito por ano caindo na área da base lunar.

- Calcule, finalmente, quanto tempo será necessário esperar para que UM meteorito caia na base lunar em questão.

Em cada figura (de A até F), a Lua é mostrada em uma fase particular junto com a posição no céu que a Lua teria em um momento durante o dia claro (ou da noite). A área clara em cada figura da Lua mostra a parte iluminada da Lua visível da Terra naquele momento.. Suponha que o pôr do Sol ocorra às 18h e o nascer do Sol às 6h, e que o observador esteja localizado no Hemisfério Norte.

Assinale a alternativa que traz a sequência cronológica de cada fase da Lua (A – F), começando pelo pôr da Lua (18h).

(1 ponto) O dia 29 de maio de 1919 entrou para a história como o dia em que a Teoria da Relatividade Geral de Albert Einstein, anunciada em 1905, foi confirmada, na cidade de Sobral, CE. A Teoria da Relatividade afirma que a massa dos corpos deforma o espaço próximo a eles, de modo que um raio luminoso é desviado pela deformação. Esta "curvatura da luz" só poderia ser observada através de um eclipse total do Sol, ou seja, quando a Lua fica entre o Sol e a Terra, projetando sua sombra em parte do planeta. Com o eclipse, a luz ofuscante do Sol desaparece e se pode ver o brilho das estrelas próximas.

Os astrônomos sabiam que no dia 29 de maio de 1919 haveria um eclipse total do Sol e que a umbra da Lua passaria pela cidade de Sobral. Foram pra lá cientistas norte-americanos, brasileiros e ingleses, do Observatório Real de Greenwich.

O método de observação era simples. No momento em que a Lua cobriu o Sol, várias chapas fotográficas, de câmeras acopladas aos telescópios, foram tiradas em sucessão, para registrar a posição das estrelas que estivessem próximas à borda do Sol. Depois, estas fotos foram comparadas a chapas parecidas, tiradas três meses depois, durante a noite. A conclusão foi a de que Einstein estava certo. A luz faz realmente uma curvatura.

A imagem traz o esquema deste eclipse. A faixa estreita escura representa o caminho que a umbra (parte mais escura da sombra) fez na superfície da Terra e de onde o eclipse solar total pôde ser visto. Fora desta faixa, o eclipse foi parcial, com a Lua cobrindo progressivamente menos o Sol.

As faixas onde a Lua cobriu entre 100% a 80% do Sol, entre 80% a 60% do Sol etc, são mostradas na figura. Fora do quadriculado, a Lua não passou na frente do Sol em momento algum

a) (0,5 ponto) (0,25 ponto cada acerto) No mapa, pinte de qualquer cor as 2 regiões da Terra onde o eclipse solar de maio de 1919 foi parcial e a Lua cobriu entre 40% e 20% do Sol.

b) (0,5 ponto) A umbra da Lua na Terra é um disco com 270 km de diâmetro e percorre a superfície da Terra a 2.160 km/h.
Com estes dados, calcule a duração, em minutos, de um eclipse solar total num ponto bem central por onde a umbra passa.

Atenção: Registre abaixo suas contas, pois sem elas os resultados não têm valor.