Estrelas

Desde que o Homem observa o céu que aprendeu a conhecer as estrelas. Reparou também que apesar de alterarem a sua posição no céu retornam periodicamente à sua posição original. Na antiguidade era mais natural conhecer o céu, pois além da sua componente divina, era frequentemente usado na orientação das viagens terrestres. Os árabes orientavam-se pelas estrelas quando as suas caravanas atravessavam os desertos, verdadeiros mares de areias. E quem não conhece o episódio da estrela de Belém que orientou os Reis Magos?

Desde as primeiras navegações no Mediterrâneo que se tinha a estrela Polar como referência. Apesar do método muito rudimentar, pois a orientação não era instrumental, era já uma dependência das estrelas na navegação. Enquanto isso no Índico os árabes usavam o kamal para medir a altura das estrelas e os chineses as tábuas de levar estrelas.

Os navegadores portugueses, quando se aventuraram pelos mares, foram pioneiros na verdadeira navegação astronómica, usando os astros de modo científico, num método que ainda hoje usamos, se bem que com a natural evolução dos instrumentos e métodos de cálculo.

Os nomes das estrelas e constelações são essencialmente antigos, alguns com muitas centenas ou mesmo milhares de anos. Enquanto as constelações são essencialmente figuras da mitologia - uma excepção, e não pequena, para as constelações do hemisfério sul que só a partir do séc. XVI começaram a ser catalogadas - os nomes das estrelas são uma verdadeira miscelânea. Muitas estão relacionadas com a sua constelação, como Deneb que significa cauda e identifica essa parte da constelação do Cisne. Outra, como Sírius, a mais brilhante estrela do céu, significa literalmente brilhante, que corresponde ao que ela é na realidade e Arcturo significa o caçador à espera da ursa. As estrelas com o prefixo al não deixam muitas dúvidas quanto à sua origem árabe, Algol ou Alkaid.

Da imensidão de estrelas apenas algumas dezenas são usadas em navegação, quer pela sua posição no céu, quer pela sua grandeza. Por exemplo, a estrela Polar, pelo facto de se localizar muito próximo do Polo Norte e simplificar o cálculo da latitude. Outra estrela, como a Kochab, foi usada com o nocturlábio como relógio nocturno. Também a estrela Mintaka da constelação de Orionte tem interesse pois está sobre o Equador Celeste.

Alguma bibliografia:

  • "Roteiro do Céu", Guilherme de Almeida - Ed.Plátano
  • "Introdução à Astronomia e às Observações Astronómicas", Máximo Ferreira e Guilherme de Almeida - Ed.Plátano
  • "O Céu dos Navegantes", Ronaldo Rogério de Freitas Mourão - Ed. Pergaminho
  • "Navegação Astronómica", Geraldo Luiz Miranda de Barros - Ed.Catau (Brasil)


Identificar Estrelas

Hoje nem todos conseguem identificar uma estrela, mesmo tendo ouvido falar de uma ou duas - a estrela Polar por ex.- não sabem no entanto localizá-la. Olhar de noite para o céu em busca de estrelas também é cada vez mais difícil pois a luminosidade e as construções dos centros urbanos limita-nos o nosso campo de visão. Mas é no mar que, a nós marinheiros, nos interessam e aí felizmente são bem visíveis. Identificar uma estrela pode parecer um exercício com pouco interesse, apenas para astrónomos, mas para quem navega conhecer uma estrela é conhecer um importante ponto de referência, num local onde normalmente não existem outros. Se não a conhecermos apenas nos poderá fazer companhia durante a viagem.

      

Hemisfério Norte                                           Hemisfério Sul

Actualmente existem numerosos programas para computadores que nos apresentam o céu a qualquer hora do dia com as respectivas efemérides. Pequenos mapas estrelares, conhecidos por StarFinder, ou "Identificadores de Estrelas", mostram-nos, para uma determinada hora e latitude o céu e as estrelas visíveis.

O factor mais importante para descobrirmos uma estrela é sem dúvida a magnitude desta, ou seja o brilho, pois destaca-a de outras no fundo escuro do céu.

O primeiro a classificar as estrelas quanto ao seu brilho foi o Hiparco (190-120 AC) da antiga Grécia. Ptolomeu recompilou mais tarde esse catálogo de estrelas separando-as em cinco categorias. As mais brilhante com magnitude 1 e as restantes entre 2 e 5. Em 1850 o astrónomo inglês Norman Pogson refez a escala e determinou que entre magnitudes deveria haver um factor de 2,5, ou seja um astro de magnitude 1 seria 2,5 vezes que outro de magnitude 2. Notemos que quanto maior for o valor da magnitude, menor o brilho do astro.

Para termos uma noção, Sírius tem uma magnitude de -1.6 e é a estrela mais brilhante visível do nosso planeta (excluindo sempre o Sol!). A olho nu podemos ver estrelas até uma magnitude de 6, mas em navegação apenas estrelas de magnitude inferior a 2,5 são usadas. Isto porque só é possível medir a altura de uma estrela durante crepúsculo, pois é o momento em que temos simultaneamente visíveis o horizonte e os astros mais brilhantes.

Outros factores são a época do ano, a hora e o local da observação pois nem sempre estarão à nossa disposição as estrelas que queremos observar. Não fará sentido, por exemplo, procurar o Cruzeiro do Sul quando estamos numa latitude elevada do hemisfério oposto.

Lembremo-nos que o movimento aparente da esfera celeste faz com que vejamos as estrelas deslocarem-se de leste para oeste em torno de um eixo imaginário que passa pelos pólos. Como a esfera celeste roda uma volta completa em 23h56, todos os dias as estrelas nascem cerca de 4 minutos mais cedo. Isto explica porque elas não estão sempre no mesmo local e se deslocam de dia para dia aparentemente mais para oeste. Na nossa latitude média de 38º N teríamos os movimentos aparentes das estrelas que as figuras a seguir indicam.

Movimento aparente a Norte (rotação em torno da Polar)

Movimento aparente a Leste (as estrelas parecem subir para Sul)

Movimento aparente a Sul (as estrelas deslocam-se de Leste para Oeste)

Movimento aparente a Oeste (as estrelas parecem descer para Norte)

Talvez seja mais prático começar por conhecer as constelações e partir depois para a identificação das estrelas. Tal como nas figuras anteriores, o nosso local de observação, salvo indicação em contrário, será o continente português ou as ilhas dos Açores (latitude média de 38º N).

Ursa Major (Ursa Maior)
Ao longo dos tempos teve várias denominações. Os Romanos viam nela uns bois atrelados, os Árabes uma caravana no horizonte, os Índios da América do Norte uma concha enquanto que os povos da América Central um homem sem uma perna.
A sua forma, um rectangulo com três estrelas em cauda a partir de um vértice é inequivoca. O brilho das suas estrelas também não dificultam a sua localização. É a partir desta constelação que se consegue chegar facilmente à estrela Polar. Localizando as suas guardas, Merak e Dubhé, determinamos com elas uma direcção. Marcando 4 vezes a distância entre entre elas, encontramos a Polar.

A Polar fica à distância de 4 comprimentos das guardas da Ursa Maior


Ursa Minor (Ursa Menor)
Encontra-se visível todo o ano e é idêndica à Ursa Maior, mas como diz o nome, menor. Mais dificil de localizar pois as suas estrelas não brilham tão intensamente. Geralmente procura-se a Polar a partir da Ursa Maior e depois as restantes estrelas da constelação. Apesar de pouco intensa a estrela Polar fica num espaço com poucas estrelas à volta e bem visível. É a estrela mais conhecida por se situar sobre o Polo Norte.
Devido à rotação da constelação a estrela Kochab, a guarda mais brilhante, foi usada em conjunto com o nocturlábio como relógio nocturno.

Ursa Menor


Orion (Orionte)
É a constelação mais espectacular de toda a esfera celeste. Segundo a mitologia o grande caçador Orionte vangloriava-se de poder matar qualquer animal. Após um terrível combate que travou com Escorpião, os deuses tiveram de separá-los e colocaram-nos em regiões opostas da esfera celeste.
É facilmente identificável pois as estrelas que formam os vértices do seu formato quase trapezoidal, Betelgeuse, Bellatrix, Rigel e Saiph, são muito brilhantes. É durante o Inverno que é mais fácil de observá-la.
A cortar esse trapézio aparecem um conjunto alinhado de estrelas, parecendo ser três, as quais têm a característica de estarem sobre o equador celeste. Da esquerda para a direita: Alnitak, Alnilam e Mintaka. Estas estrelas também são conhecidas pelas Três Marias ou Três Reis Magos ou ainda Cinturão de Orion, cinturão de onde parece pender uma espada, uma mancha que é a nebulosa de Orionte.

Orionte


Draco (Dragão)
Na mitoligia antiga Dragão era o guardião da maçã de ouro. Um conjunto de estrelas sinuosas que separam as duas Ursas parecendo defender a Ursa Menor. Na cabeça a estrela Eltanin parece olhar para a estrela Vega.

Eltanin, a cabeça do Dragão


Cassiopeia
A sua forma peculiar em W também não faz confusão. A sua posição é simétrica com a Ursa Maior relativamente à Polar. As suas estrelas mais brilhantes são Caph e Schedar.
É durante o Verão que é mais visível, logo ao início da noite vinda de Leste.

Cassiopeia


Crux (Cruzeiro do Sul)
É a constelação mais conhecida do hemisfério Sul e a mais pequena em todo o céu. Visível apenas do hemisfério norte a latitudes inferiores a 27º N. Situa-se sobre a Via-láctea e é composta apenas por quatro estrelas em forma de cruz. Como não existe nenhuma estrela, à semelhança do polo norte, de brilho assinalável sobre o polo sul, foi usada como referência pelos navegadores tendo sido inclusivé elaboradas tabelas com os seus movimentos.
Repare-se como as estrelas, Gacrux e Acrux apontam em direcção ao polo sul, que se localiza a uma distância de 5 comprimentos entre essas estrelas.
Com uma declinação próxima existe uma composição de estrelas semelhante ao Cruzeiro do Sul, mas bem maior, é o "Falso Cruzeiro" (parte da constelação Quilha e Vela). Existem relatos que a confusão entre os dois cruzeiros levou a que muitos navios e marinheiros se perdessem no mar.

Cruzeiro do Sul (Pólo Sul a 5 comprimentos de Acrux)

"Falso Cruzeiro" a vermelho


Triângulo de Verão (Vega, Deneb e Altair)
É durante o Verão, tal como o nome sugere, que no hemisfério norte se podem observar distintamente três estrelas muito brilhantes fazendo um triângulo.
À nossa latitude (38º N), Vega é visível próxima do zénite, ficando Deneb (a cauda do Cisne, constelação a que pertence) e Altair (o nome não engana; é de origem árabe e que significa «águia em voo») mais afastadas do polo.

"Triangulo de Verão"


Sírius
Sírius não engana. Pertence à constelação do Cão e é a estrela mais brilhante no céu. Qualquer astro ou luminosidade mais intensa que Sírius não é uma estrela (normalmente um planeta - Júpiter).
Alinhando com as estrelas do Cinturão de Orionte chegamos facilmente até Sírius. É no Inverno que se torna mais fácil de observar.
Sírius foi também o nome adoptado do veleiro que o rei D.Luís ofereceu à raínha D.Maria Pia.

"Sírius próximo de Orionte"


Scorpio (Escorpião)
Uma bela constelação totalmente visível na nossa latitude apesar de estar no hemisfério sul. É no Verão, já próximo da linha do horizonte numa direção entre sul e oeste, que podemos ver uma estrela nítidamente vermelha (não fazer confusão com o planeta Marte). É Antares, em árabe «coração do escorpião».

Escorpião


Estrelas para Navegação

A contrário dos astrónomos os navegadores apenas se interessam por um determinado grupo de estrelas que as usam em navegação. Seria também impensável compilar todos os dados das estrelas num almanaque e por isso escolheram-se quase 60 estrelas, quer pela sua magnitude, quer por qualquer outra razão útil.

Com as inúmeras estrelas que existem é impraticável e muito dispendioso coligir os movimentos diários de cada estrela no céu. Como a posição é invariável entre elas (pelo menos no nosso curto tempo de vida), é possível arranjar um ponto de referência a partir do qual se pode calcular a posição de um astro no céu. A esse ponto dá-se o nome de Ponto Vernal ou Ponto Aries, o qual já tem informação mais detalhada nos almanaques.

Na tabela seguinte estão as estrelas e os dados que importam e constam dos almanaques náuticos. Os nomes das estrelas e constelações estão em latim, pois em toda a bibliografia são assim identificados.

Número Nome Constelação Magnitude AHS Declinação
7 Acamar Eridanus 3,1 315 40 S
5 Achernar Eridanus 0,6 336 57 S
30 Acrux Crux 1,1 173 63 S
19 Adhara Canis Major 1,6 255 29 S
10 Aldebaran Tauros 1,1 291 17 N
 
32 Alioth Ursa Major 1,7 166 56 N
34 Alkaid Ursa Major 1,9 153 49 N
55 Al Na'ir Grus 2,2 28 47 S
15 Alnilam Alnilam 1,8 276 1 S
25 Alphard Hydra 2,2 218 9 S
 
41 Alpheca Coronae Borealis 2,3 126 27 N
1 Alpheratz Pegasus 2,2 358 29 N
51 Altair Aquila 0,9 62 9 N
2 Ankaa Phoenix 2,4 353 42 S
42 Antares Scorpio 1,2 113 26 S
 
37 Arcturus Bootes 0,2 146 19 N
43 Atria Trianguli Australis 1,9 108 69 S
22 Avior Carina 1,7 234 60 S
13 Bellatrix Orion 1,7 279 6 N
16 Betelgeuse Orion 0.1 - 1.2 271 7 N
 
17 Canopos Carina -0,9 264 53 S
12 Capella Auriga 0,2 281 46 N
53 Deneb Cygnus 1,3 50 45 N
28 Denebola Leo 2,2 183 15 N
4 Diphda Cetus 2,2 349 18 S
 
27 Dubhe Ursa Major 2 194 62 N
14 Elnath Taurus 1,8 278 29 N
47 Eltanin Draco 2,4 91 51 N
54 Enif Pegasus 2,5 34 10 N
56 Fomalhaut Piscis Austrinus 1,3 16 30 S
 
31 Gacrux Crux 1,6 172 57 S
29 Gienah Corvus 2,8 176 18 S
35 Hadar Centaurus 0,9 149 60 S
6 Hamal Aries 2,2 328 23 N
48 Kaus Australis Sagitarius 2 84 34 S
 
40 Kochab Ursa Minor 2,2 137 74 N
57 Markab Pegasus 2,6 14 15 N
8 Menkar Cetus 2,8 314 4 N
36 Menkent Centaurus 2,3 148 36 S
24 Miaplacidus Carina 1,8 222 70 S
 
9 Mirfak Perseus 1,9 309 50 N
50 Nunki Sagittarius 2,1 76 26 S
52 Peacock Pavo 2,1 54 57 S
21 Pollux Gemini 1,2 244 28 N
20 Procyon Canis Minor 0,5 245 5 N
 
46 Rasalhague Ophiuchus 2,1 96 13 N
26 Regulus Leo 1,3 208 12 N
11 Rigel Orion 0,3 281 8 S
38 Rigel Kent. Centaurus 0,1 140 61 S
44 Sabik Ophiuchus 2,6 102 16 S
 
3 Schedar Cassiopeia 2,5 350 57 N
45 Shaula Scorpius 1,7 97 37 S
18 Sírius Canis Major -1,6 259 17 S
33 Spica Virgo 1,2 159 11 S
23 Suhail Vela 2,2 223 43 S
 
49 Vega Lyra 0,1 81 39 N
39 Zubenelgenubi Libra 2,9 137 16 S
 
  Polaris Ursa Minor 2,1 322 89 N

AHS - Ângulo Horário Sideral em inglês SHA, ângulo medido a partir do meridiano que passa no Ponto Vernal ou Ponto Aries até ao meridiano que passa pelo astro. Mede-se de 0 a 360 graus no sentido este-oeste.

Magnitude - Intensidade com que a estrela brilha. Quanto menor a magnitude, maior o brilho.

Declinação - Ângulo medido no meridiano do astro desde o Equador Celeste até ao astro. Mede-se de 0 a 90 graus, norte ou sul, consoante o hemisfério celeste em que o astro esteja.


Ponto Vernal ou Aries

Quando temos necessidade de referenciar um lugar na Terra usamos a latitude e a longitude. Estes dois elementos têm como eixos referenciais, o Equador e o Meridiano de Greenwich. Imaginemos que à volta da Terra existe uma abóbada esférica à qual chamamos de esfera celeste. É nesta esfera imaginária que se define o sistema de coordenadas celeste. O Equador Celeste (projecção do equador terrestre na esfera celeste) e o meridiano que passa no Ponto Vernal ou Ponto Áries (ponto no equador celeste que o Sol ocupa no equinócio da Primavera) são o referencial deste sistema. A partir destes dois eixos referenciais temos:

  • a declinação de um astro, um ângulo medido no meridiano do astro de 0 a 90º, desde o equador celeste ao astro, norte ou sul consoante a posição do astro no hemisfério;
  • e o AHS (ângulo horário sideral), ângulo de 0 a 360º medido no equador celeste desde o meridiano que cruza o Ponto Vernal até ao meridiano do astro no sentido este-oeste. Refira-se o AHS é uma coordenada usada em navegação, pois os astrónomos usam a Ascenção Recta (AR=360-AHS) e cuja unidade de medida é o tempo e não graus.

O ponto que fica por cima do observador e na perpendicular com este e a esfera celeste chama-se Zénite. Ao invés o ponto inferior chama-se Nadir.

Onde está ARIES?

O ponto Vernal ou ponto Aries, de modo a que seja prática a sua utilização, é referenciado nas tabelas relativamente à projecção do meridiano de Greenwich sobre o equador celeste. O ângulo desse meridiano projectado com o meridiano que passa por Aries tem o nome de AHG (ângulo horário de Greenwich), e tem o sentido este-oeste. Podemos calcular aqui o valor de AHG para qualquer data de 2000 até 2050 (por enquanto). A precisão do cálculo é na grande maioria das vezes ao minuto e nos raros casos que é superior é sempre inferior a um grau.

Ano:  Mês:  Dia:  Hora: 
A.H.G.:  Graus    Minutos  

...

Os almanaques náuticos contém o valor deste ângulo para todos os dias e horas do ano, que é usado com os valores dos ângulos siderais das estrelas para os cálculos de navegação. Assim se quisermos saber a posição de uma estrela para um determinado momento basta sabermos para esse momento a posição de Aries e consultar numa tabela o AHS e a declinação da respectiva estrela.

Por exemplo: qual o AHG de Markab (Pegasus) a 7 de Agosto de 2001 às 22 horas?

AHG de Aries 285,5
AHS de Markab + 014   
AHG de Markab 299,5

Estará nessa altura no meridiano 60,5 E (360-299,5 porque é maior que 180) que cruza o Irão e passa próximo de Oman. A latitude será a declinação do astro, 15 N, no meio do Mar Arábico.