Quanta beleza há por trás da ciência e quanta ciência há por trás da beleza de uma fotografia?
No último dia 09 de março, o astrofotógrafo amador Genedy Henrique visitava o Pico do Jabre, ponto culminante do estado da Paraíba no município de Maturéia, Região Metropolitana de Patos. Logo após o pôr do Sol, Genedy se voltou para o horizonte leste, onde pretendia fotografar a Lua nascendo. Mas não imaginava que fosse se deparar com uma cena tão estonteante, registrada primorosamente por sua câmera.
Ao olhar esta foto da Lua nascendo, muitos de nós ficamos encantados e extasiados, gastando alguns minutos do nosso tempo apenas contemplando a beleza da composição. Entretanto, se olharmos com cuidado, podemos enxergar também alguns fenômenos da natureza, admirados pelo homem e explicados pela ciência.
Não é difícil perceber que a Lua está avermelhada e achatada, invés de branca e perfeitamente redonda como estamos acostumados a vê-la no céu. Essas distorções na cor e no forma do nosso satélite natural são geradas por dois fenômenos ópticos provocados pela nossa atmosfera.
Dispersão da luz branca na atmosfera terrestre
O primeiro, a mudança na cor da Lua, é gerado por um fenômeno chamado “Dispersão de Rayleigh”. Tudo bem, não precisa tentar pronunciar muito menos decorar o nome dele. O importante é saber que ele explica a dispersão da luz enquanto ela viaja através de um meio. Essa dispersão ocorre quando a luz viaja por sólidos e líquidos transparentes, mas se observa mais facilmente nos gases. Quando um feixe de luz branca atravessa a atmosfera da Terra, as partículas presentes no ar irão refletir com mais facilidade a componente azul da luz, por isso, o céu é azul durante o dia. Essa mesma dispersão causa o nascer e o pôr do Sol alaranjado. Ocorre que, como há muito mais atmosfera na direção do horizonte, a quantidade de luz azul dispersada é muito maior, e ao retirar o azul da luz branca, sobra a luz amarela, alaranjada. Este mesmo fenômeno que torna a luz do Sol alaranjada, faz o mesmo com a Lua. E no caso dessa da foto do Genedy, por ele estar a 1.197 metros de altitude, o fenômeno é acentuado poque há ainda mais atmosfera na direção do horizonte do que para alguém que está no nível do mar.
Lua “achatada” x círculo perfeito
Refração da luz – Manual do Mundo
Quanto ao “achatamento” da Lua, este é um fenômeno provocado pela refração da luz na atmosfera. Um feixe de luz caminha em linha reta apenas se ele se propagar em um meio homogêneo. Se esse feixe encontra um outro meio de propagação, ele pode sofrer um desvio dependendo do ângulo em que ele atinge a superfície desse outro meio. Esse desvio é o que chamamos de refração e cada material tem um índice de refração diferente. Quanto maior o índice de refração do meio de propagação, maior o desvio que ele causará na luz, e quanto mais agudo for o ângulo em que o feixe de luz atinge a superfície desse meio, maior será a refração causada. É por conta da refração que uma colher parece estar quebrada quando colocada em um copo com água, e que seu amigo parece mais baixinho em uma piscina quando olhamos de fora dela. É graças à refração, que existem as lentes que usamos em nossos telescópios e nas nossas câmeras, como a usada pelo Genedy para fazer essa bela foto.
Mas como a refração achata a Lua? Simples: os feixes de luz vindos da Lua atingem a atmosfera em um ângulo agudo, o que provoca um desvio na luz. Mas, próximo ao horizonte, os feixes vindos da parte superior da Lua atingem a atmosfera em um ângulo mais agudo que os feixes vindos da parte inferior, o que faz com que a refração da parte superior seja maior. Com isso, a Lua acaba tendo seu formato distorcido e ela aparece achatada.
Mas a refração não provoca apenas o achatamento da Lua. Além disso, quando estão próximos ao horizonte, os astros aparecem em uma posição diferente do que realmente estão. No momento em que essa foto foi tirada, a Lua estava na verdade um pouco mais abaixo, e quando ela nasceu para os observadores no alto do Pico do Jabre, ela certamente estava abaixo da linha do horizonte.
Veja o vídeo:
Marcelo Zurita – (83) 99926-1152
APA – Associação Paraibana de Astronomia
BRAMON – Rede Brasileira de Observação de Meteoros
Asteroid Day Brasil – Coordenação Regional Nordeste
