Astronomia_Livro_Z_WEB

Prévia do material em texto

Interdisciplinar
Astronomia
Auta Stella de Medeiros Germano
Joel Câmara de Carvalho Filho
Astronomia
Natal – RN, 2012
Interdisciplinar
Astronomia
Auta Stella de Medeiros Germano
Joel Câmara de Carvalho Filho
2ª Edição
COORDENAÇÃO DE PRODUÇÃO DE MATERIAIS DIDÁTICOS
Marcos Aurélio Felipe
GESTÃO DE PRODUÇÃO DE MATERIAIS
Luciana Melo de Lacerda
Rosilene Alves de Paiva
PROJETO GRÁFICO
Ivana Lima
REVISÃO DE MATERIAIS
Revisão de Estrutura e Linguagem
Eugenio Tavares Borges
Janio Gustavo Barbosa
Jeremias Alves de Araújo
Kaline Sampaio de Araújo
Luciane Almeida Mascarenhas de Andrade
Thalyta Mabel Nobre Barbosa
Revisão de Língua Portuguesa
Camila Maria Gomes
Cristinara Ferreira dos Santos
Emanuelle Pereira de Lima Diniz
Janaina Tomaz Capistrano
Priscila Xavier de Macedo
Rhena Raize Peixoto de Lima
Sandra Cristinne Xavier da Câmara
Revisão das Normas da ABNT
Verônica Pinheiro da Silva
EDITORAÇÃO DE MATERIAIS
Criação e edição de imagens
Adauto Harley
Anderson Gomes do Nascimento
Carolina Costa de Oliveira
Dickson de Oliveira Tavares
Leonardo dos Santos Feitoza
Roberto Luiz Batista de Lima
Rommel Figueiredo
Diagramação
Ana Paula Resende
Carolina Aires Mayer
Davi Jose di Giacomo Koshiyama
Elizabeth da Silva Ferreira
Ivana Lima
José Antonio Bezerra Junior
Rafael Marques Garcia
Módulo matemático
André Quintiliano Bezerra da Silva
Kalinne Rayana Cavalcanti Pereira
Thaísa Maria Simplício Lemos
IMAGENS UTILIZADAS
Acervo da UFRN
www.depositphotos.com
www.morguefi le.com
www.sxc.hu
Encyclopædia Britannica, Inc.
FICHA TÉCNICA
Catalogação da publicação na fonte. Bibliotecária Verônica Pinheiro da Silva.
Germano, Auta Stella de Medeiros. 
 Astronomia / Auta Stella de Medeiros Germano e Joel Câmara de Carvalho Filho. – 
2.  ed. – Natal: EDUFRN, 2012.
 378 p.: il.
978-85-7273-985-6
Disciplina interdisciplinar nas grades dos cursos a distância da UFRN.
 1. Astronomia. 2. Céu. 3. Sol. 4. Eclipse. 5. Estrelas. I. Carvalho Filho, Joel Câmara 
de. II. Título.
 CDU 52
 G373a
Governo Federal
Presidenta da República
Dilma Vana Rousseff
Vice-Presidente da República
Michel Miguel Elias Temer Lulia
Ministro da Educação
Aloizio Mercadante Oliva
Universidade Federal do Rio Grande do Norte – UFRN
Reitora
Ângela Maria Paiva Cruz
Vice-Reitora
Maria de Fátima Freire Melo Ximenes
Secretaria de Educação a Distância (SEDIS)
Secretária de Educação a Distância
Maria Carmem Freire Diógenes Rêgo
Secretária Adjunta de Educação a Distância
Eugênia Maria Dantas
© Copyright 2005. Todos os direitos reservados a Editora da Universidade Federal do Rio Grande do Norte – EDUFRN.
Nenhuma parte deste material pode ser utilizada ou reproduzida sem a autorização expressa do Ministério da Educacão – MEC
Ast_pretext_B.indd 2Ast_pretext_B.indd 2 21/12/12 15:2621/12/12 15:26
Sumário
Apresentação Institucional 5 
Aula 1 Contemplando o céu 7
Aula 2 Esfera celeste e coordenadas geográfi cas 35
Aula 3 Sincronismos e medidas de tempo: o tempo solar 59
Aula 4 Ano solar e estações astrônomicas 83
Aula 5 Ciclos lunares e calendários 113
Aula 6 Eclipses 137
Aula 7 Sistemas de coordenadas celestes 161
Aula 8 Sistemas cosmológicos 179
Aula 9 Galileu e a nova Física 203
Aula 10 Leis de Kepler e a gravitação universal 225
Aula 11 O Sistema Solar 247
Aula 12 O Sol 271
Aula 13 Vida e morte das estrelas 297
Aula 14 Elementos de Cosmologia 323
Aula 15 Instrumentos e tendências 351
5
Apresentação Institucional
A Secretaria de Educação a Distância – SEDIS da Universidade Federal do Rio Grande do Norte – UFRN, desde 2005, vem atuando como fomentadora, no âmbito local, das Políticas Nacionais de Educação a Distância em parceira com a Secretaria de Educação 
a Distância – SEED, o Ministério da Educação – MEC e a Universidade Aberta do Brasil – 
UAB/CAPES. Duas linhas de atuação têm caracterizado o esforço em EaD desta instituição: a 
primeira está voltada para a Formação Continuada de Professores do Ensino Básico, sendo 
implementados cursos de licenciatura e pós-graduação lato e stricto sensu; a segunda volta-se 
para a Formação de Gestores Públicos, através da oferta de bacharelados e especializações 
em Administração Pública e Administração Pública Municipal.
Para dar suporte à oferta dos cursos de EaD, a Sedis tem disponibilizado um conjunto de 
meios didáticos e pedagógicos, dentre os quais se destacam os materiais impressos que são 
elaborados por disciplinas, utilizando linguagem e projeto gráfi co para atender às necessidades 
de um aluno que aprende a distância. O conteúdo é elaborado por profi ssionais qualifi cados e 
que têm experiência relevante na área, com o apoio de uma equipe multidisciplinar. O material 
impresso é a referência primária para o aluno, sendo indicadas outras mídias, como videoaulas, 
livros, textos, fi lmes, videoconferências, materiais digitais e interativos e webconferências, que 
possibilitam ampliar os conteúdos e a interação entre os sujeitos do processo de aprendizagem.
Assim, a UFRN através da SEDIS se integra o grupo de instituições que assumiram o 
desafi o de contribuir com a formação desse “capital” humano e incorporou a EaD como moda-
lidade capaz de superar as barreiras espaciais e políticas que tornaram cada vez mais seleto o 
acesso à graduação e à pós-graduação no Brasil. No Rio Grande do Norte, a UFRN está presente 
em polos presenciais de apoio localizados nas mais diferentes regiões, ofertando cursos de 
graduação, aperfeiçoamento, especialização e mestrado, interiorizando e tornando o Ensino 
Superior uma realidade que contribui para diminuir as diferenças regionais e o conhecimento 
uma possibilidade concreta para o desenvolvimento local.
Nesse sentido, este material que você recebe é resultado de um investimento intelectual 
e econômico assumido por diversas instituições que se comprometeram com a Educação e 
com a reversão da seletividade do espaço quanto ao acesso e ao consumo do saber E REFLE-
TE O COMPROMISSO DA SEDIS/UFRN COM A EDUCAÇÃO A DISTÂNCIA como modalidade 
estratégica para a melhoria dos indicadores educacionais no RN e no Brasil. 
SECRETARIA DE EDUCAÇÃO A DISTÂNCIA 
SEDIS/UFRN
Contemplando o céu
1
Aula
Aula 1 Astronomia 9
Apresentação
Nesta disciplina, iniciaremos um estudo sobre um dos campos mais instigantes do conhecimento humano, a Astronomia. Um dos principais atrativos no contato com esse campo de conhecimento é a possibilidade de ampliar as perspectivas de tempo 
e espaço com as quais costumamos pensar sobre nossa própria existência. Nesse sentido, 
um objetivo central no ensino da Astronomia, particularmente nos contextos de formação de 
professores e de cidadãos, é favorecer a consciência de nossa condição planetária, bem como 
oferecer instrumentos para analisarmos as possibilidades de nossa história comum, nessa 
grande “nave” que é a Terra. Esperamos, assim, que as temáticas e abordagens estudadas na 
disciplina alcancem esse objetivo junto a você.
Nas aulas 1 a 7, estudaremos fenômenos do nosso ambiente, tais como o ciclo claro-
escuro, marés e alternâncias climáticas anuais, verifi cando sua relação com ciclos astronômicos. 
Devido à natureza desses conteúdos, propomos sua abordagem através de observações do 
céu a olho nu e da análise de modelos para os fatos observados.
As aulas 8 a 10 abordam a mudança radical na visão de mundo ocorrida no século XVI, 
envolvendo a Astronomia e a compreensão do lugar do Homem no cosmos: a Terra deixou de 
ser considerada o centro do Universo para ser vista como um planeta “comum” ao redor do 
Sol; ao mesmo tempo, o céu deixou de ser visto como imutável. Você verá que essa revolução 
astronômica exigiu também uma revolução conceitual na Física.
As aulas 11 a 15 abordam desde modelos sobre a Física dos astros, particularmente do 
Sol, até modelos sobre a origem e evolução do Universo. Esses conhecimentos resultam da 
introdução do telescópio na Astronomia, e do desenvolvimento cada vez mais abrangente da 
Física, particularmente com o estudo das radiações eletromagnéticas.Abordaremos esses 
conteúdos através da aplicação de leis físicas na descrição dos astros e de comparações entre 
suas previsões e medidas observacionais.
Nesta aula, partiremos de onde tudo começou, ou seja, do contato com o céu. A proposta 
é que você desenvolva uma observação noturna a olho nu e, a partir da discussão dos seus 
registros, possa compreender melhor a natureza dos procedimentos e das motivações sociais 
que deram início à Astronomia.
1
2
3
4
5
Aula 1 Astronomia10
Astronomia: fascínio e praticidade
A Astronomia é considerada um dos campos mais antigos do conhecimento humano. 
É difícil identifi car uma cultura que não tenha se encantado e se ocupado em observar 
cuidadosamente o céu.
Quanto mais longe viajamos no passado, mais fascínio imaginamos que tenha causado a 
escuridão do céu noturno, com sua multidão de estrelas; ou a Lua, com sua face mutante e cíclica, 
por vezes imensa, por vezes um traço pálido, sendo esquecida à luz do dia. Difícil imaginar uma 
época em que não sentíssemos admiração pelo nascer e pôr do Sol, ou deixássemos de apontar 
uns aos outros esse astro que trazia e levava consigo a visão clara das coisas que nos rodeiam. Que 
estranhezas devem ter sentido nossos ancestrais, frente a uma chuva de “estrelas cadentes” ou à 
visita inesperada de fl amejantes cometas? Certamente, o fascínio que os astros exercem até hoje 
foi um dos motores para uma produção de conhecimento sobre os fenômenos celestes.
Ainda assim, chega a surpreender o cuidado e a regularidade com que os antigos 
registraram tais fenômenos. Reconhecemos aí a infl uência não apenas de uma admiração e 
fascínio, mas também da necessidade de agir sobre o ambiente, aliada à percepção de que as 
mudanças neste ocorriam muitas vezes em sincronia com eventos astronômicos.
sincronia
Dois eventos 
sincronizados possuem 
etapas que ocorrem ao 
mesmo tempo, ou que 
se relacionam sempre de 
uma mesma forma. Por 
exemplo, ocorre sincronia 
entre o alvorescer do dia 
e a abertura das folhas de 
algumas plantas.
Objetivos
Perceber o céu como um cenário regular de eventos.
Reconhecer a observação do céu a olho nu como importante 
forma de obter conhecimentos sobre os astros.
Interpretar observações locais do céu, numa perspectiva que 
adota a Terra como uma esfera rodeada pelo espaço.
Identifi car motivações sociais para o desenvolvimento 
inicial da Astronomia nas sociedades antigas.
Diferenciar Astronomia de Astrologia.
Atividade 1
2
1
3
Aula 1 Astronomia 11
Muitas pessoas identifi cam a Astronomia apenas com as belíssimas imagens coloridas 
produzidas em observações dos astros com telescópios. Contudo, já nas civilizações ocidentais 
mais antigas identifi camos a Astronomia sendo desenvolvida inteiramente por observações 
a olho nu.
O céu a olho nu:
uma visão noturna
Para compreender a natureza desses conhecimentos, propomos a você um primeiro 
exercício de intimidade com o céu, a ser realizado na atividade 1.
Nesta atividade, você vai contemplar o céu noturno, fazendo uma observação 
sistematizada. Identifique um lugar escuro e seguro da sua cidade, sem 
construções próximas que limitem a visão do horizonte, onde possa desenvolver 
uma observação do céu. Leve uma caderneta e uma caneta para anotações e, se 
possível, providencie também um colchonete, uma esteira ou uma coberta, para 
se deitar sobre ela no chão.
Chegando ao seu “observatório”, deite-se de costas sobre o chão e 
passe cerca de 10 minutos em silêncio, contemplando o céu. Registre 
as sensações e percepções que essa observação lhe provocou.
Fique de pé e identifi que o caminho descrito pela linha do horizonte. 
Esta é a linha imaginária delimitada pelo “encontro” do chão com o céu, 
quando olhamos para longe, até perder as coisas da vista. Como lhe 
parece ser a forma da Terra? Registre com desenhos e observações a 
sua percepção do horizonte e da forma da Terra nesse instante.
Em seguida, voltando a observar o céu, não necessariamente deitado, 
responda: se tivesse que voltar amanhã a esse lugar, à mesma hora, que 
partes do céu você reconheceria, ou seja, que conjuntos de estrelas e 
outros astros você acha que seria possível identifi car novamente? Faça 
desenhos desses conjuntos, anotando o horário de sua observação.
Aula 1 Astronomia12
Vamos, agora, refl etir sobre suas observações.
O contato com o céu
Se você realizou a primeira etapa da atividade anterior com tranqüilidade e concentração, 
possivelmente compreende um pouco do que sentem muitos astrônomos e astrônomas quando 
se reúnem em observatórios para desenvolverem suas observações.
Observe o depoimento, a seguir, de alguém íntimo do espaço.
Todo o texto de Marcos Pontes, do qual apresentamos apenas uma parte (MEDEIROS, 
2006), ilustra como nossos conhecimentos científi cos, e em particular a Astronomia, podem 
e devem integrar nossa forma de ver o mundo, nossa sensibilidade ao interagir com ele.
Nesta disciplina, você certamente atribuirá novos signifi cados a esse texto, da mesma 
forma que novas aproximações com o céu possibilitarão aprimorar sua sensibilidade e 
percepção do espaço em que nos encontramos. Por enquanto, são muitos os questionamentos: 
o que seria essa grande esfera e por que considerar o nosso mundo como 1% dela? Como 
é possível dizer que estamos a essa tremenda velocidade se não percebemos? E o que 
imaginarmos sobre esses pontos cintilantes?
Qual é o seu espaço?
O BARULHO DA CIDADE FICOU PARA TRÁS. No momento, só a calma da fazenda, 
o vento suave, o cheiro de mato e o ritmo dos grilos. Noite estrelada. Lua cheia. 
Deitado sobre o teto do carro, observo a imensidão cintilante do céu. Logo ali, 
quase ao alcance das mãos. Penso no que tudo isso signifi ca. Quem somos nós? 
O que fazemos por aqui? O que realmente representamos como parte desse 
Universo? Afi nal, o que é todo esse “espaço” que nos envolve?
A mente viaja. Velocidade, movimento. Nada está absolutamente parado. Lembro do 
nascer e do pôr do Sol. Imagino a dinâmica do nosso planeta. Rotação, translação, 
vertigem. Como somos pequenos nessa escala! Estranho perceber que o “nosso 
mundo”, onde normalmente vivemos toda a nossa vida, representa apenas 1% dessa 
grande “esfera”. Mais ou menos como viver “na casca de um ovo”. Você já parou um 
minuto para pensar sobre isso? Embarcados nessa espaçonave Terra, viajando juntos 
pelo espaço a mais de 100.000Km/h, todos nós somos, de certa forma, astronautas. 
[...]
(Trecho de depoimento de Marcos Pontes, primeiro astronauta brasileiro a visitar 
o espaço extraterrestre).
Fonte: Medeiros (2006)
Aula 1 Astronomia 13
A observação do horizonte e a 
percepção da forma da Terra
Uma dessas questões relaciona-se com a observação do céu e da linha do horizonte, na 
atividade 1. É muito comum que essa observação gere as seguintes idéias: a Terra é como 
um disco achatado, com as estrelas todas a uma mesma distância de nós, sobre uma casca 
esférica no céu.
Ainda que você possa ter outros conceitos sobre a forma da Terra, a percepção do planeta 
como um disco achatado, numa observação como esta, permite entender por que muitos povos, 
de fato, atribuíram à Terra a forma de disco. Segundo Neves (1999), poemas gregos datados 
de 900 a.C. apresentam essa representação da Terra, circundada ainda por um enorme rio de 
nome oceano. Idéia semelhante era defendida pelo fi lósofo grego Tales (640-562 a.C.), que via 
a Terra como um cilindro achatado, à deriva sobre o oceano; Anaximandro (611-545 a.C.), que a 
considerava uma coluna em equilíbrio no centro do mundo; e ainda Anaxímenes (585-528 a.C.), 
que acreditava numa Terra chata, mas suspensa no ar (NEVES, 1999).
Já a idéia de uma forma esférica para nosso planeta foi proposta inicialmente por Parmênides, 
com base na narrativa de viajantes, os quais perceberam que algumas estrelas deixavam de ser 
visíveis quando se viajava mais para o Norte. Pitágoras (580-500 a.C.) defendeu essa mesma idéia 
acrescentando outras observações registradas pela cultura vigente, comoa forma com que um 
barco desaparecia da vista ao se afastar da costa: via-se primeiro sumir sua base e, por fi m, suas 
partes mais altas, indicando que ele navegava sobre uma superfície curva.
Perceba que, embora hoje sejamos bastante bombardeados com a informação de que a 
Terra é esférica (e achatada nos pólos), é comum encontrarmos pessoas, inclusive professores 
de Ciências, que ainda não construíram uma representação dessa esfericidade.
Figura 1 – Percepção do céu e da forma da Terra, muito freqüente ao se observar o céu em local aberto.
Atividade 2
Aula 1 Astronomia14
As pesquisas sobre o ensino envolvendo concepções alternativas acerca dos fenômenos 
astronômicos evidenciam difi culdades com essa representação. Uma pergunta muito usada para 
evidenciar e discutir a concepção das pessoas sobre a forma da Terra é explorada na atividade 2.
Uma das difi culdades comuns nesse tipo de atividade é que, para uma representação 
esférica da Terra, é necessário dar novos signifi cados à idéia de “embaixo” e “em cima”.
A idéia de uma Terra plana sugere que há uma única direção (e sentido) para a qual 
podemos usar as palavras “em cima” e “embaixo”. Ao contrário, o pensar a Terra como sendo 
redonda impõe novidades: atirar uma pedra “para cima” agora signifi ca atirá-la para longe do 
centro da Terra; enquanto “para baixo” signifi ca para perto do centro.
Concepções 
alternativas
são concepções que 
diferem das concepções 
correntes da Ciência 
sobre um dado fenômeno. 
Usualmente, são muito 
resistentes a mudanças. 
A idéia de que a Terra é 
como um disco achatado é 
um exemplo de concepção 
que, atualmente, é 
alternativa.
Imagine que você está em uma nave e que se afaste mais e mais da Terra, 
sem perder a visão do planeta como um todo.
a) Faça um desenho representando a Terra. Em seguida, desenhe três pessoas: 
uma no Pólo Norte, uma no Pólo Sul e uma no Equador. Suponha que cada 
uma dessas pessoas joga uma pedra para o alto. Desenhe a trajetória de 
cada uma das pedras.
b) Resuma as difi culdades que encontrou ao desenhar seu esquema.
Caso não tenha encontrado difi culdade, proponha essa questão para 
uma pessoa da vizinhança com mais de 10 anos de idade e analise 
as respostas dela.
Figura 2 –- Pessoas em diferentes lugares da Terra atirando uma pedra para cima.
Aula 1 Astronomia 15
Dessa forma, quaisquer das pessoas descritas na Figura 2 estão atirando uma pedra “para 
cima”. Note, inclusive, que após alguns instantes as três pedras irão atingir o solo.
Por outro lado, alguém pode se perguntar: mas como conciliar a percepção que temos 
do disco delimitado pela linha do horizonte com a idéia de uma Terra esférica? Você imagina 
alguma solução?
A resposta a essa questão está num fator importante: a dimensão da Terra. Devido à 
Terra ser tão imensamente maior do que nós, num desenho em que ela possua 10cm de raio, 
não conseguiremos visualizar sequer a maior elevação do planeta, o Monte Everest (menos 
de 10km de altura). Toda a troposfera (13km de espessura) terá a dimensão de uma linha de 
aproximadamente 1mm, ou seja, a própria linha de desenho da Terra. Imagine o que signifi ca 
a altura de um ser humano frente às dimensões do planeta!
Nosso campo de visão acaba delimitando apenas um pequeno disco da superfície 
gigantesca do planeta (Figura 3). Talvez uma boa estratégia para nos visualizarmos de fora 
da Terra seja compará-la com uma laranja: devemos lembrar que não habitamos o interior 
dessa “laranja” (o núcleo e o manto), mas a sua “casca” (litosfera), da qual enxergamos uma 
pequena região circular.
Figura 3 – Ao olharmos o céu num local aberto, a Terra nos parece ser um disco e não uma esfera.
A Figura 3 pode ser usada ainda para explicitar que, devido à esfericidade da Terra, 
observadores em diferentes lugares da Terra visualizam partes diferentes do céu. Como exercício, 
identifi que na Figura as estrelas que não são visíveis para o observador, no momento ilustrado.
Note que, se a Terra fosse um disco “chato”, as estrelas vistas por um observador seriam 
vistas de qualquer outro lugar sobre o disco.
Terra esférica
Pensar a Terra esférica é 
pensar que ela está solta 
no espaço sem se apoiar 
sobre nada, a não ser 
sobre si mesma. Na aula 
9 (Galileu e a nova Física), 
você conhecerá como 
diferentes modelos de 
mundo lidaram com essa 
possibilidade.
diego
Realce
Terra plana
diego
Nota
Ademais, muitos foram os observadores ao longo da história que conseguiram perceber que algumas constelações só eram visíveis de certos pontos da Terra (a Estrela Polar, por exemplo, só pode ser vista a partir do Hemisfério Norte) e também que, quando se afastavam no horizonte, os barcos desapareciam gradativamente, deixando à mostra seus mastros e velas antes de sumirem por completo.
α
γ
ζ
β
ε
κ
δ
Esfera
Celeste
O
Aula 1 Astronomia16
Padrões de estrelas
Retomemos agora seus registros da atividade 1 sobre as estrelas.
Você deve ter percebido que a melhor estratégia para reconhecer estrelas é memorizá-
las juntamente com a “vizinhança” delas. Nesse processo, é comum imaginarmos desenhos 
no céu, associando conjuntos de estrelas a padrões que nos são familiares, a imagens como: 
sinos, tercinhos, chapéus etc.
A um conjunto de estrelas que, vistas de onde estamos, nos sugerem uma associação a 
algum padrão conhecido, chamamos de constelação.
Note que dissemos: “vistas de onde estamos”, pois esses padrões, de fato, não se 
baseiam nas posições reais das estrelas. Como exemplo, veja na Figura 4 uma situação em 
que as estrelas k e �, mais afastadas entre si do que o par � e �, são vistas por um observador 
como se estivessem bem mais próximas entre si, infl uenciando os padrões que ele irá identifi car 
no céu.
Constelação
Diferentemente da 
idéia de constelação, o 
conceito que caracteriza 
um conjunto de estrelas 
fi sicamente próximas 
umas das outras com 
um movimento coletivo 
comum em relação a 
outros corpos é o de 
aglomerado estelar.
Figura 4 – Estrelas projetadas numa casca esférica imaginária, no céu de um observador O. 
Para este, as estrelas k e β parecerão tão próximas entre si quanto o par α e γ.
Aula 1 Astronomia 17
Após esse esclarecimento, retome as constelações – observadas na atividade 1 – e 
verifi que se elas parecem com as indicadas nas cartas celestes das fi guras 5 e 6, no decorrer 
da aula. Estas mostram constelações vistas do hemisfério Sul, em diferentes épocas do ano. 
Observe-as e note que o Oeste está representado à direita e o Leste à esquerda da carta 
celeste. O usuário da carta deverá girá-la para fazer coincidirem os pontos cardeais da fi gura 
com os pontos cardeais do horizonte dele. Dessa forma, a carta deve fi car acima da cabeça 
do usuário, com as constelações voltadas para baixo. Assim, ao olhar para a carta, verá uma 
reprodução do céu. No nosso caso, por enquanto, desejamos utilizá-la apenas para reconhecer 
as constelações.
É provável que algumas de suas constelações coincidam com aquelas apresentadas 
nas Figuras 5 e 6, ou com partes delas. As estrelas de Ursa Maior, por exemplo, no Nordeste 
brasileiro são usualmente associadas a um barco ou a uma panela. Já as três estrelas que 
fi cam bem no centro da constelação de Orion são conhecidas pelo nome de Três Marias.
Quando tiver oportunidade, identifi que qual das cartas celestes (Figuras 5 e 6) lhe 
permite reconhecer mais padrões, nas referidas épocas do ano, e utilize-a para 
reconhecer novas constelações.
Aula 1 Astronomia18
Figura 5 – Céu visível no dia 10/10/07 às 19h16min, para um local de latitude –7° 13’ 50’’ 
e longitude -35° 52’ 52’’ (coordenadas geográfi cas de Campinha Grande-PB).
Aula 1 Astronomia 19
Figura 6 – Céu visível no dia 10/04/2008 às 19h, para um local de latitude –7° 13’ 50’’
 e longitude –35° 52’ 52’’ (coordenadas geográfi cas de Campinha Grande-PB).
Aula 1 Astronomia20
Note que, na percepção dos grupos indígenas, a constelação de Escorpião é apenas uma 
pequena parte do padrão que identifi cam no céu, a Ema;isso ilustra uma tendência recorrente 
nesses grupos: a de utilizar regiões bem maiores no céu, ao identifi carem constelações.
Da mesma forma que se percebem variações na forma com que diferentes culturas produzem 
suas constelações, semelhanças inesperadas também têm sido encontradas, sugerindo que culturas 
hoje distantes podem ter tido pontos de contato em suas histórias. É o caso do 
sistema astronômico dos extintos Tupinambá do Maranhão, [...] muito 
semelhante ao utilizado, atualmente, pelos Guarani do Sul do Brasil, 
embora separados pelas línguas (Tupi e Guarani), pelo espaço (mais de 
As semelhanças e diferenças entre as constelações que você identifi cou e aquelas apresentadas 
nas cartas, adotadas pelos gregos há aproximadamente dois mil anos, apontam aspectos 
interessantes. Mostram, por exemplo, que é característico da mente humana buscar padrões, 
relacionar as coisas que vê com aquelas que já conhece. Além disso, vemos que as experiências 
culturais infl uenciam a forma como as pessoas enxergam um mesmo conjunto de pontos no céu. 
Os mesopotâmios, de quem os gregos adotaram parte das constelações, relacionavam esse pontos 
a animais (leão, escorpião) e personagens míticos da cultura deles. Assim, além do céu noturno 
que visualizamos, não ser “o mesmo” que aqueles povos viam, haja vista que a experiência cultural 
deles os levaram a padrões distintos dos que projetamos hoje.
Para visualizar as diferenças de padrões entre as culturas, compare, por exemplo, a 
constelação da Ema, identifi cada em várias tribos indígenas do nosso país, com a interpretação 
do mesmo pedaço de céu pelos gregos (Figuras 7 e 8). Nesse exercício, aproveite a leitura 
do estudioso Germano Afonso sobre pequenos detalhes da constelação indígena (AFONSO, 
2007), afi m de entender essas comparações:
[...] As estrelas α Centauri (Rigel Kentaurus) e β Centauri estão dentro do pescoço da Ema. Elas 
representam dois ovos que a Ema acabou de engolir. [...] A constelação Scorpius, excluindo 
suas garras e as estrelas que estão acima de Antares, representa uma Cobra (Mboi, em Guarani) 
para os índios brasileiros, sendo Antares a sua cabeça. De fato, é muito mais fácil imaginar uma 
cobra que um escorpião nessa região do céu. [...] (AFONSO, 2007, p. 2).
Figura 7 – Padrões identifi cados pelos 
gregos antigos, uma região do céu.
Figura 8 – Padrões identifi cados por vários 
grupos indígenas, na mesma região do céu.
Aula 1 Astronomia 21
2.500 km, em linha reta) e pelo tempo (quase 400 anos). [...] algumas 
das constelações dos índios brasileiros, utilizadas no cotidiano, são as 
mesmas de outros índios da América do Sul e dos aborígines australianos 
(AFONSO, 2007, p. 1).
Essas observações têm contribuído para o desenvolvimento da Etnoastronomia, cujos 
estudos fornecem subsídios, entre outras coisas, para a análise das datas e dos lugares em 
que eventos astronômicos foram descritos.
Considerando a relevância desses estudos, vemos que há pelo menos dois sistemas de 
constelações que você deve procurar aprender: aquele utilizado pelos astrônomos no intercâmbio 
de conhecimentos sobre o céu (Figuras 5 e 6) e o transmitido em sua própria cultura.
Outros eventos
astronômicos noturnos
Você deve ter notado em sua observação noturna que as estrelas se apresentam em 
padrões estáveis no céu e que este está em aparente movimento.
Desde a hora em que você chegou até ir embora, o conjunto de suas constelações mudou 
de posição em relação ao horizonte, realizando um lento movimento coletivo, “desenhando” 
frações de círculos semelhantes à trajetória diurna do Sol. Esse movimento coletivo é repetido 
diariamente.
Se repetirmos a observação que você realizou, num mesmo horário da noite, por meses 
seguidos, constataremos um terceiro evento de natureza astronômica: o fato das constelações 
visíveis acima do nosso horizonte mudarem ao longo do ano.
A passagem de algumas “estrelas” errantes, de brilho intenso, através do cenário estável 
das constelações foi outro tipo de fenômeno que os antigos observaram durante meses, anos, 
séculos. Foi assim que identifi caram Mercúrio, Vênus, Marte, Júpiter e Saturno, todos a olho 
nu. Planetas, cujo signifi cado é astros errantes, era como denominavam essas “estrelas” que 
não mantinham um mesmo lugar no mapa das constelações. Hoje sabemos que os planetas 
diferem das estrelas, por não emitirem luz própria.
Etnoastronomia 
Ramo da Astronomia que 
estuda o conhecimento 
e a relação estabelecida 
com o céu, em culturas de 
diferentes lugares e épocas.
Aula 1 Astronomia22
O céu a olho nu: uma visão diurna
Até agora, utilizamos os resultados da atividade 1 para explorar possíveis observações 
sobre o céu noturno a olho nu. Agora, vamos realizar uma observação diurna do céu, 
observando especifi camente o comportamento do Sol.
O movimento do Sol e
outros eventos diurnos
Certamente, todos já tivemos a oportunidade de acompanhar um nascer do Sol e verifi car 
a noite se desfazer lentamente, enquanto estrelas que se encontram acima do nosso horizonte 
tornam-se invisíveis aos nossos olhos.
Você já parou para pensar por que o Sol é a única estrela que vemos durante o dia? Afi nal, 
durante a manhã, da mesma forma que à noite, temos uma miríade de estrelas espalhadas no 
fi rmamento! A questão é que, pelo fato de estar muito mais próximo de nós que qualquer outra 
estrela, a intensidade de luz que chega do Sol até nós é bem maior. Tão maior que mesmo a 
atmosfera, ao espalhá-la, ofusca a luz de estrelas e astros mais distantes.
Além do Sol, há um conjunto de astros e fenômenos celestes que podem ser vistos à luz do 
dia. Nesse sentido, podemos citar a Lua, em certos períodos do mês; o planeta Vênus, também 
conhecido como estrela D´Alva (até as primeiras horas do amanhecer, quando visível); e eventos 
menos freqüentes, como as chuvas de meteoros e cometas.
Observação Como sabemos, o aparecimento do Sol no horizonte é a causa do dia claro, e 
seu desaparecimento na direção oposta, a causa da noite. Não há relação estrita entre a Lua 
e a noite. As idéias de que a Lua causa a noite ou de que ela só aparece à noite são incorretas.
Vemos a partir dessa listagem – ainda incompleta – que para uma primeira sistematização 
sobre o céu diurno, a regularidade que mais interessa é o comportamento do Sol. A relação do 
Sol com a alternância entre dia e noite será nosso ponto de partida, embora devamos chamar a 
atenção para o fato de encontrarmos, na história das civilizações, e na visão de algumas pessoas, 
idéias que não identifi cam o movimento do Sol como a causa do dia e da noite. Exemplos dessas 
visões, que não são coerentes com o que se compreende hoje na Ciência, são, por exemplo, a 
de que a Lua ou, alternativamente, a presença de nuvens ocultando o Sol, seria a causa da noite.
Atividade 3
2
1
4
3
Aula 1 Astronomia 23
Sabemos que, após o nascente, o Sol continua se elevando numa trajetória aparentemente 
circular, de tal modo que, após atingir uma determinada altura, desce pelo lado oposto do céu, 
até sumir do nosso horizonte de visão.
O fato do Sol “nascer” sempre de um mesmo lado propiciou um mecanismo de referência 
espacial, através das direções Norte, Sul, Leste e Oeste. As direções do Leste e do Oeste 
associam-se aos lados em que o Sol nasce e se põe, respectivamente. Você lembra a forma 
comumente usada para identifi car essas direções, provavelmente vista nas aulas de Ciências 
e Geografi a?
Apontando o braço direito para o Leste, do lado em que o Sol nasce, se você direciona 
o braço esquerdo para o lado oposto, estará identifi cando o Oeste. À sua frente, tem o Norte 
e, às costas, o Sul (Figura 9).
De frente à sua casa, identifi que o lado em que o Sol “nasce”. Anote 
informações sobre essa localização do nascente, de tal modo que se 
alguém chegar pela primeira vez em casa, à noite, possa utilizá-las para 
descobrir esse local.
Novamente, de frente à sua casa, peça para uma pessoa ler sua descrição 
e apontar o lugar que você indicou. Se necessário,ajuste sua descrição.
Pergunte a essa pessoa se o Sol nasce sempre nesse lugar e peça para 
ela justifi car a resposta. Em seguida, anote a resposta identifi cando que 
elementos foram usados para justifi car o “sim” ou o “não”.
As evidências sugeridas lhe parecem convincentes para a conclusão 
a que a pessoa consultada chegou? Quais as suas considerações a 
esse respeito?
Aula 1 Astronomia24
Na verdade, é comum escutarmos das pessoas, ou lermos em livros de Ciências, a 
informação de que o Sol nasce sempre num mesmo lugar. Mas, se conversarmos, com 
pessoas que têm a experiência cotidiana de colocar roupa para secar ao Sol, por exemplo, 
elas dirão que em horários bem semelhantes, em meses diferentes, o Sol ocupa posições 
distintas. Assim, devido à mudança de posição do Sol em relação ao muro, ao longo do ano, 
determinada parte do quintal, meio dia, pode receber luz ou ter sombra.
De fato, o Sol não nasce sempre no mesmo lugar, e o movimento circular que realiza ao 
longo do dia não se dá sempre sobre um mesmo círculo.
Figura 9 – Procedimento para localizar os pontos cardeais
Fonte: <www.cdcc.sc.usp.br/cda/producao/sbpc93/index.html> Acesso em: 12 maio 2007.
Trajetórias diurnas do Sol
19h
5h
7h
9h
12h
15h
15h
17h
18h
Oeste
Norte Sul
Leste
dia mais longo
que a noite
dia mais curto
que a noite
dia igual a noite
17h
6h7h
9h
8h
10h
12h
12h
14h
16h
Aula 1 Astronomia 25
Na Figura 10, cada semicírculo corresponde à trajetória diurna do Sol num período 
específi co do ano para um mesmo observador. A fi gura ilustra que a posição do nascer do Sol 
não é exatamente a mesma ao longo do ano, ela varia continuamente num intervalo de pontos 
cujo centro é o verdadeiro ponto cardeal Leste.
Note que, como conseqüência desse nascimento do Sol em diferentes posições, os dias 
têm duração diferente ao longo do ano: o Dia correspondente ao círculo superior é aquele em 
que o Sol se mantém por mais tempo (das 5h às 19h) acima do horizonte, enquanto no Dia 
representado pelo círculo inferior da fi gura, o período de Sol visível é o mais curto do ano (das 
7h às 17h). Assim, o Sol não nasce no mesmo lugar todos os Dias, e os dias não possuem a 
mesma duração. O período em que ele volta a nascer no mesmo lugar, e os dias a repetirem 
uma mesma seqüência de duração é o que denominamos de ano solar.
Dias
Dia (com D maiúsculo) 
é o período em que a 
Terra realiza uma rotação 
completa em torno de si; 
dia (com d minúsculo) é o 
período do Dia em que o 
Sol se encontra acima do 
horizonte.
Figura 10 – Trajetórias diurnas do Sol, em três dias do ano.
Fonte: <http://pessoais.ov.ufrj.br/massaf/cursos/iam/iam2004_fundamental_arquivos/apostila_fund4.htm>. Acesso em: 11 maio2007.
diego
Realce
Aula 1 Astronomia26
A prática da Astronomia 
nas sociedades antigas
Com os exercícios e discussões anteriores, será bem mais fácil para você compreender 
a natureza das observações e saberes que deram início à Astronomia.
É importante chamar a atenção para o fato de que, como alguns autores (NEVES, 1986; 
VERDET, 1991) apontam, é difícil precisar o início de uma observação consciente e sistemática 
do céu pelo Homem e, por essa razão, sendo a Astronomia um conhecimento tão antigo, não 
há consenso sobre os seus primórdios.
Ainda assim, costuma-se assumir que, por ter adquirido uma vida sedentária, o 
ser humano, por volta de 10.000 a.C. (conforme você estudou na aula 5 – Formação da 
sociedade –, da disciplina Educação e Realidade), havia acumulado, necessariamente, 
conhecimentos astronômicos sistemáticos. Porém, pesquisadores têm defendido que as 
cavernas de Lascaux, na França, apresentam registro das estrela das Plêiades. Se aceita 
essa interpretação, essa carta pré-histórica de 17.000 a.C. seria o indício mais antigo 
de um conhecimento astronômico.
 Em períodos mais “recentes”, cerca de 3.000 anos a.C., encontramos evidências da 
prática astronômica em monumentos que impressionam pela grandiosidade, e cuja disposição 
indica que se tratava de observatórios. Pedras e outros tipos de marcos, nesses monumentos, 
mostram que os povos antigos acompanhavam as diferentes posições dos astros ao longo 
do ano: o nascer e o pôr do Sol, da Lua e, por vezes, de planetas. Pela grandiosidade e pelos 
arranjos dessas construções, sugerindo altares em posições diferenciadas, imagina-se que 
além de observatórios esses monumentos consistiam em espécies de templos.
Figura 11 – Monumento de Stonehenge, na Inglaterra
Fonte: <www.artelousa.com/saibamais.php?id=1>. Acesso em: 12 maio 2007.
Aula 1 Astronomia 27
Entre essas evidências, destaca-se o monumento de Stonehenge, na Inglaterra. Construído 
em diferentes períodos, de 3.000 a.C. a 1.000 a.C., até hoje, milhares de pessoas o visitam por 
ocasião do nascer do Sol no Solstício de Verão, para celebrarem o dia em que se inicia o Verão.
Se nos detivermos sobre os registros textuais, é nas civilizações da Mesopotâmia (3.500 
a.C.) e do Egito (3.100 a.C.) que encontraremos as evidências mais antigas de um conhecimento 
astronômico sistematizado.
A Astronomia dos mesopotâmios
Para os povos que habitaram a Mesopotâmia (atual Iraque e terras próximas), as 
difíceis condições do ambiente em que viviam tiveram infl uência signifi cativa na produção de 
conhecimentos astronômicos:
eram obrigados a enfrentar variações climáticas, ventos cortantes, chuvas torrenciais 
e enchentes devastadoras, que escapavam a seu controle. [...] o rei e seus conselheiros 
permaneciam atentos a presságios passíveis de interpretação, de tal modo que as calamidades 
pudessem ser previstas e, se possível, evitadas. Pensava-se que havia nos eventos humanos 
uma contrapartida para cada fenômeno celeste [...]. (WHITROW, 1988, p. 43-45).
Nessa civilização, o desenvolvimento da Astronomia vincula-se à tentativa de 
compreender supostos presságios, sinais que os astros revelariam. Por isso se diz que a 
Astronomia nasce ligada à Astrologia.
De modo geral, a Astrologia supõe que há uma relação entre padrões formados pelas 
posições dos astros e os acontecimentos na vida das pessoas. Em seu início, os padrões 
formados pelas posições dos astros foram utilizados para a leitura de grandes acontecimentos, 
que atingiriam a sociedade como um todo: as previsões abrangeriam a corte real, e não pessoas 
comuns da sociedade. Segundo Whitrow (1993), somente por volta de 410 a.C..na Babilônia, 
com os Caldeus, é que se encontram registros de uma Astrologia horoscópica, a qual toma a 
posição dos astros no nascimento da pessoa para deduzir aspectos do seu destino individual.
Com pressupostos e crenças de que os astros oferecem sinais sobre os acontecimentos 
terrenos, a Astrologia criou uma demanda pelo conhecimento detalhado do movimento 
dos astros; não somente sobre o movimento do Sol, o que a prática da agricultura também 
solicitava, mas também o dos planetas e da Lua. Esse contexto ajudou os babilônios (os 
mesopotâmios que mais contribuíram com a Astronomia) a tornarem-se um dos primeiros 
povos a registrar os cinco planetas visíveis a olho nu: Mercúrio, Vênus, Marte, Júpiter e Saturno 
(MILLONI, 2003).
Os astrônomos babilônios catalogaram cuidadosamente hora, brilho e cor das estrelas e 
planetas, ao despontarem no horizonte; reuniram, com particular detalhamento, dados sobre o 
aparecimento e desaparecimento do planeta Vênus. Outro conhecimento também associado à 
Astrologia foi a identifi cação do Zodíaco, um “círculo” de constelações localizadas por trás do 
Atividade 4
Aula 1 Astronomia28
Sol, enquanto este se move ao longo do ano. Herdamos desses povos os nomes que damos 
a algumas dessas constelações: Leão, Touro, Escorpião, Gêmeos, Capricórnio e Sagitário.
Além das demandas sociais colocadas pela prática da Astrologia, deve-se reconhecer 
nesses povos a infl uência da necessidade de medir a passagem do tempo, e ainda de organizar 
as atividades sociais em função de ciclos naturais, ou seja, através de calendários.
A Astronomia egípcia
No caso dos egípcios, sua motivaçãoem relação à Astronomia centrava-se na construção 
de um calendário que organizasse as atividades agrícolas, intimamente relacionadas com as 
cheias do Rio Nilo. Em função das cheias, foi adotado um calendário que dividia o ano em 
três estações: tempo de inundação, da semeadura e da colheita. Percebeu-se uma sincronia 
entre o ciclo das estações e o intervalo entre dois nascimentos da estrela Sírius ao alvorecer, e 
utilizou-se esse evento para contabilizar o período do ano solar em 365 dias. Posteriormente, 
através de observações indiretas do Sol, com o uso do gnomon, chegaram a um valor ainda 
mais próximo do atual, acrescentando 1 dia a cada quatro anos, em sua contagem do ano. Os 
egípcios não desenvolveram estudos sobre o movimento dos planetas, mas deixaram uma 
contribuição importante, a divisão (até certo ponto arbitrária) do dia em 24 horas.
No Egito, a exemplo de Stonehenge, encontramos monumentos gigantescos com arquitetura 
cuidadosamente estruturada em função de pontos astronômicos, como é o caso das pirâmides 
construídas em Gizé. A maior delas (de Quéops) possui cerca de 147m e foi construída por volta 
de 2550 a.C., sendo que, do ponto de vista da Astronomia, o que chama a atenção é o alinhamento 
dos lados dessas pirâmides com as direções Norte-Sul e Leste-Oeste. Especulações sobre o 
alinhamento de corredores dentro da pirâmide com certas estrelas sugerem que ela pode ter 
sido utilizada como observatório.
Que práticas sociais motivaram o desenvolvimento inicial da Astronomia, na 
Mesopotâmia e no Egito? Sistematize a relação entre essas práticas e o tipo de 
conhecimento astronômico que cada uma dessas civilizações produziu.
Aula 1 Astronomia 29
Astrologia e Astronomia
Astronomia e Astrologia são a mesma coisa? Que diferenças você estabelece entre elas?
No início de nossa aula, identifi camos a Astronomia como um ramo da ciência que estuda 
os astros. Podemos dizer que a Astrologia é uma aplicação que algumas pessoas (astrólogos e 
adeptos) fazem de conhecimentos sobre a posição dos astros para prever eventos signifi cativos 
na vida de outras pessoas. Essa aplicação pressupõe que o padrão constituído pela posição 
dos astros, num determinado momento, se constitui numa marca ou sinal sobre a vida dos 
indivíduos.
No entendimento de algumas correntes, a relação pressuposta pela Astrologia entre os 
astros e a vida das pessoas é uma relação que se daria no campo simbólico e não físico.
A Astronomia estuda os astros em si mesmos, ou seja, a posição relativa que ocupam, 
seus movimentos, sua constituição, os fenômenos que neles ocorrem, e sua evolução de modo 
geral, independentemente das infl uências que eles exerçam sobre a Terra.
No âmbito da Astronomia, também estudamos infl uências que os astros exercem sobre 
acontecimentos na Terra, mas aqui cabe uma segunda distinção: essa infl uência é analisada com base 
no conhecimento científi co atual sobre as possibilidades de interações materiais. A radiação solar, por 
exemplo, tem infl uência sobre o clima de diferentes lugares, da mesma forma que a posição da Lua 
tem infl uência sobre os oceanos, gerando o fenômeno das marés através de interações gravitacionais 
entre o astro e o nosso planeta. Assim, a infl uência estudada pela Astronomia é admitida desde que 
tenha base em interações físicas reconhecidas por outros experimentos.
As interações físicas conhecidas atualmente não oferecem base teórica para o principal 
pressuposto ou crença da Astrologia: de que os astros infl uenciam a vida dos indivíduos. As 
intensidades das interações conhecidas hoje (gravitacionais e eletromagnéticas) entre astros e 
pessoas têm um valor muito menor do que a intensidade das interações entre essas mesmas 
pessoas e os objetos que as rodeiam.
Dessa forma, para algumas correntes, a Astrologia somente se justifi ca enquanto método 
interpretativo que estabelece relações simbólicas, e não interações físicas, entre os astros 
e as características ou acontecimentos na vida das pessoas. Essas correntes não afi rmam, 
por exemplo, que uma determinada constelação causa certos acontecimentos na vida das 
pessoas. O aparecimento dessa constelação, para essas correntes, é visto como um sinal, ou 
seja, signifi ca que acontecimentos de certo tipo deverão acontecer.
Atividade 5
Resumo
Aula 1 Astronomia30
Pode-se dizer que outra característica que diferencia a Astronomia da Astrologia é o fato 
da Astronomia rever a si mesma, enquanto assimila novos conhecimentos. Pela abrangência 
dos seus objetos de estudo, ela articula-se hoje com os mais diversos saberes desenvolvidos 
nas Ciências Naturais e Matemáticas, transformando-se e transformando essas áreas, 
continuamente, nesse processo. Você perceberá isso, na continuidade da disciplina.
Para concluir a aula, antes de desenvolver a Auto-avaliação, procure sistematizar seu 
aprendizado teórico, identifi cando palavras-chave e desenvolvendo pequenos esquemas que 
resumam a idéia central de cada tópico da aula. Você poderá retomar alguns desses esquemas 
quando estivermos aprofundando esses conteúdos nas próximas aulas.
Retome suas considerações sobre as diferenças entre Astrologia e Astronomia. 
Com base nas refl exões levantadas, que informações você acrescentaria ao seu 
texto inicial?
Nesta aula, você realizou uma observação prolongada do céu noturno a olho nu. Fez 
registros sobre sua percepção do céu e da forma da Terra e identifi cou constelações 
que poderiam servir como referência para acompanhar eventos astronômicos em 
outros momentos. Viu que observações dessa natureza permitem acompanhar o 
comportamento de constelações durante a noite, e do Sol, durante o dia, bem como 
observar variações nesses comportamentos ao longo do ano. Ao fi nal, conheceu as 
motivações sociais que levaram à sistematização de conhecimentos astronômicos 
pelos mesopotâmios e egípcios, no nascimento da Astronomia. Durante a aula, você 
identifi cou concepções alternativas envolvendo conceitos astronômicos, tais como a 
forma da Terra, a causa do dia e da noite, e a relação entre Astronomia e Astrologia.
1
2
3
4
5
Aula 1 Astronomia 31
Autoavaliação
Retorne à sua nave imaginada na atividade 2 para um novo exercício de afastamento 
da Terra. Desenhe esquematicamente como você visualizaria três garrafas sobre o 
solo, estando uma delas no Pólo Norte, outra no Pólo Sul e a terceira no Equador. 
Considere, nesse esquema, que cada uma dessas garrafas contém uma pequena 
quantidade de líquido.
Um aluno do Ensino Médio está com a seguinte dúvida: “Como é possível que um 
rio, como o São Francisco, possa subir, contra a gravidade, do Sul para o Norte?”. 
Que concepções alternativas do aluno estão presentes nessa dúvida?
A Lua ou a ocultação do Sol por nuvens são concepções alternativas sobre a causa 
da noite. Identifi que argumentos contrários a essas idéias.
Defi na as seguintes unidades de tempo, a partir de eventos astronômicos, conforme 
você aprendeu até o momento:
a) dia (com d minúsculo)
b) ano
Identifi que as práticas sociais que motivaram o desenvolvimento inicial da Astronomia 
entre os mesopotâmios e os egípcios.
Aprofundamentos
1) Na disciplina Ciências da Natureza e Realidade, você identifi cou sítios arqueológicos na sua 
proximidade. Há registros de fi guras nesses sítios? Elas incluem fenômenos ou objetos 
astronômicos? Compare a data dessas imagens ou dos sítios com a idade das civilizações 
da Mesopotâmia e do Egito.
2) Converse com pessoas da sua comunidade que têm um conhecimento mais detalhado 
sobre os astros do que comumente se possui. Que motivações levaram essas pessoas a 
buscarem tais conhecimentos? São semelhantes às dos povos antigos, as quais discutimos 
nesta aula? Analise o porquê.
3) Anote questões que lhe intrigaram no desenvolvimento da aula e procure discuti-las 
com outras pessoas, na continuidade da disciplina. Lembre-se de que nossa página, no 
ambiente virtual, é um ótimo lugar para tais discussões!
Aula 1 Astronomia32
Referências
AFONSO, G. B.As constelações indígenas brasileiras. Disponível em: <http://www.
telescopiosnaescola.pro.br/indigenas.pdf>. Acesso em: 30 abr. 2007.
ASTRONOMIA NO ZÊNITE. Disponível em: <http://www.zenite.nu/>. Acesso em: 18 jun. 2007.
BOCZKO, Roberto. Erros comumente encontrados nos livros didáticos do ensino fundamental. 
Disponível em: <http://www.observatorio.diadema.com.br/conf3.html>. Acesso em: 05 jun. 2007.
CAMPOS, M.C.C.; NIGRO, R.G. Didática de ciências: o ensino-aprendizagem como 
investigação. São Paulo: FTD, 1999.
HEAVENS ABOVE. Disponível em: <http://www.heavens-above.com/>. Acesso em: 22 maio 2007.
JAFELICE, Luiz Carlos. Nós e os céus: astronomia, antropologia e educação. Natal: 
Departamento de Física/UFRN, 2002. (Palestra junto ao PET-Ciências Sociais/UFRN).
LANGHI, R. Idéias de senso comum em astronomia. Disponível em: <http://telescopios
naescola.pro.br/langhi.pdf>. Acesso em: 13 maio 2007.
MEDEIROS, J. R. Meu céu, o céu de cada um, céu de todos nós. São Paulo: Zian, 2006.
MILLONE, A. C. A astronomia no dia-a-dia. São José dos Campos: INPE, 2003. Disponível 
em: <http://www.das.inpe.br/ciaa/ciaa.php#materialdocurso>. Acesso em: 15 maio 2007.
MOURÃO, Ronaldo Rogério de Freitas. Manual do astrônomo. Rio de Janeiro: Jorge Zahar, 1994.
NEVES, M. C. Danhoni; ARGUELLO, C. Alfredo. Astronomia de régua e compasso. De Kepler e 
Ptolomeu. Campinas: Papirus, 1986
NEVES, M. C. Danhoni; GARDESANI, L. R. O mago que veio do céu. Maringá: EDUEM, 1998.
NEVES, M. C. D. Memórias do invisível: uma refl exão sobre a história no ensino de física e a 
ética da ciência. Maringá: Editora LCV, 1999.
OLIVEIRA FILHO, Kepler de Souza; SARAIVA, Maria de Fátima Oliveira. Astronomia e 
astrofísica. Porto Alegre: Ed. Universidade/UFRGS, 2000. Disponível em: <http://astro.if.ufrgs.
br/index.htm>. Acesso em: 26 jul. 2007.
PAULA, André Salvador; OLIVEIRA, Henrique Jesus Quintino. Análise e propostas para o 
ensino de astronomia. São Carlos, 1993. Disponível em: < http://cdcc.sc.usp.br/cda/producao/
sbpc93/index.html#n008>. Acesso em: 21 maio 2007.
RONAN, Colin A. História ilustrada da ciência. Rio de Janeiro: Jorge Zahar, 1987. v 1.
VERDET, Jean-Pierre. Uma história da astronomia. Rio de Janeiro: Jorge Zahar, 1991.
Anotações
Aula 1 Astronomia 33
WHITROW, G. J. O Tempo na história. Rio de Janeiro: Jorge Zahar, 1993.
WHITROW, G. J. O que é tempo?: Uma visão clássica sobre a natureza do tempo. Rio de 
Janeiro: Jorge Zahar, 2005.
Anotações
Aula 1 Astronomia34
Esfera celeste e 
coordenadas geográfi cas
2
Aula
1
2
3
4
Aula 2 Astronomia 37
Apresentação
Na aula anterior (aula 1 – Contemplando o céu), você aprendeu que é possível descobrir 
informações sobre o céu, através de repetidas observações a olho nu.
Nosso desafi o nesta aula é familiarizar-nos um pouco mais com o céu e utilizá-lo para 
inferir, de modo aproximado, o lugar em que estamos no planeta. Podemos compreender como 
é possível dessa forma, mapear o globo terrestre, a partir dos movimentos que este realiza. 
Com isso, o que buscamos é uma percepção mais ampla da nossa dimensão planetária, uma 
integração com os ciclos terrestres provenientes do movimento no cosmos, em proximidade 
com o Sol.
Objetivos
Relacionar a organização do espaço geográfi co com 
informações disponíveis no céu.
Entender o conceito de esfera celeste.
Conceituar pontos e linhas de referência astronômica 
e geográfi ca, a partir do movimento aparente da esfera 
celeste ao longo de um dia.
Utilizar observações astronômicas para obter informações 
sobre sua localização no globo terrestre.
Aula 2 Astronomia38
O céu como referência
Suponha que você esteja num barco em alto mar, afastado da costa ou de qualquer referência 
de terra fi rme: casas, rochas ou faróis. Seu barco navega e com o passar das horas você não tem 
o controle sobre o caminho que ele faz. Há os ventos e as correntezas que o direcionam além da 
sua vontade ou orientação. Então, como saber onde está?
Esse era mais ou menos o problema que enfrentavam os navegantes do século XVI, quando 
decidiram se afastar da costa e realizar viagens por alto mar. Tinham, ainda, o agravante de, por 
guerrearem com algumas localidades, não poderem ser pegos de surpresa, chegando em alguma 
delas por engano. Como os navegantes poderiam saber para onde estavam indo?
Imagine um pescador experiente chamado Seu Mauro. Perguntemos como ele faz para 
saber onde está, quando sai para pescar à noite. Como era de se esperar, ele esclarece: “O 
céu” ou melhor, as estrelas do “barco”, do “tercinho” (Plêiades),...Indiretamente, o local das 
estrelas no céu permite retornar a direção da costa, bastando ele olhar para elas e relembrar 
a direção em que as via, quando estava em terra fi rme.
Além dessa forma de localização no mar, quando fazemos trilhas na mata, ou caminhadas 
ecológicas de modo geral, podemos também utilizar o céu como referência para nos 
localizarmos, buscando as constelações que conhecemos. 
Para os navegantes espanhóis e portugueses do século XVI, era necessária uma precisão 
maior. Para isso, mesmo utilizando instrumentos rústicos, usaram a posição das estrelas para 
localizar as suas rotas. 
Assim, vamos compreender como é possível essa utilização do céu para achar um 
lugar no planeta. 
Zênite
Meridiano Celeste
Leste Plano do 
horizonte
Sul
Oeste Norte
Aula 2 Astronomia 39
Raio arbitrariamente 
grande
Dizer que o raio R 
da esfera celeste é 
arbitrariamente grande é 
dizer que se pode assumir 
qualquer valor para ele, 
desde que muito maior do 
que o tamanho da Terra.
Esfera celeste e movimento
Na aula 1, você foi levado(a) a discutir sua percepção do céu. Olhando ao redor, ele pode 
ser comparado a uma grande casca esférica, com a Terra em seu centro. Essa foi a imagem 
que os gregos antigos construíram e alguns chegaram a pensar nessa esfera como algo real, 
feita de um material cristalino onde estavam encrustadas as estrelas.
A concepção de um céu esférico ou material não sobreviveu em nossa cultura, mas a 
idéia de esfera celeste continua muito útil na Astronomia, associada não ao céu em si, mas à 
percepção que temos dele, quando o observamos da Terra. Nessa perspectiva, a esfera celeste 
é uma esfera imaginária de raio arbitrariamente grande, em cujo centro está a Terra. Nessa 
esfera projetamos todos os astros que vemos daqui. 
A Figura 1 ilustra a metade da esfera celeste, na percepção de um observador qualquer. 
Como sabemos, praticamente tudo o que se encontra abaixo da linha do horizonte do 
observador não é visível para ele, já que a superfície da Terra em seu entorno impede essa 
visão. Na verdade, a luz das estrelas sofre um desvio quando atravessa a atmosfera. Isso 
permite que possamos ver também astros um pouco abaixo do nosso horizonte.
Figura 1 – Observador percebendo as estrelas acima do seu horizonte, como se 
estivessem fi xadas na metade de uma esfera imaginária, ou seja, da esfera celeste.
Fonte: <http://www.onr.navy.mil/focus/spacesciences/observingsky/sphere2.htm>
Acesso em: 11 jun. 2007.
Na Figura 1, são apresentados também um ponto e um plano de referência, os quais 
costumam ser utilizados localmente por um observador para se referir a objetos da esfera 
celeste: o zênite e o plano do horizonte. O zênite, para um observador específi co, é o ponto 
localizado acima da sua cabeça, sobre a vertical do lugar em que ele se encontra. O plano do 
diego
Realce
diego
Realce
diego
Realce
Atividade 1
Sagitário
Pólo sul
Terra
Pólo Norte
Cruzeiro 
do Sul
Equador ce
leste
Peixes
Equador
Pólo celeste Sul
Esfera celeste
Ursa maior
Cassiopéia
Polo celeste Norte
Estrela polar
Gêmeos
Orion
Virgem
Lira
Aula 2 Astronomia40
O que podemos dizer de dois observadores, A e B, se sabemos que, sempre que 
uma estrela está no zênite de A, ela encontra-se no nadir de B? Ao longo de um 
dia, esses observadores conseguirão ver o mesmo conjunto de estrelas?
Note que zênite, nadir e plano de horizonte são referências que mudam conforme o local 
dos observadoresna Terra. É possível utilizarmos um sistema de referência que independe do 
observador, o qual não estudaremos nesta aula, mas os conceitos que abordaremos facilitarão 
o estudo ao longo da disciplina. 
Na Figura 2, apresentamos uma ilustração da esfera celeste completa, com a Terra no 
centro. Distribuídas pela esfera estão algumas das constelações que a mapeiam. 
Figura 2 – Esfera celeste completa, de fora da Terra, com 
algumas constelações e pontos de referência representados nela.
Fonte: http://www.pfm.howard.edu/astronomy/Chaisson/AT401/HTML/AT40102.htm 
Acesso em: 11 jun. 2007. 
horizonte, por sua vez, é o plano perpendicular à linha que une o observador ao seu zênite. 
Nesse mesmo contexto, podemos introduzir o nadir, que é o ponto oposto ao zênite do 
observador. No caso do observador da fi gura 1, seu nadir não se encontra ilustrado, uma vez 
que estaria na metade da esfera que não foi representada.
diego
Realce
diego
Realce
Atividade 2
Aula 2 Astronomia 41
Você sabe qual parte da esfera celeste está visível hoje, a partir do seu lugar, ou seja, de 
onde você está localizado? Que tal uma nova observação noturna, para verifi carmos isso?
Faça uma nova observação do céu à noite, no mesmo horário em que fez a 
observação solicitada na aula 1. Se o seu observatório não estiver acessível, 
você poderá fazer a observação em frente a sua casa ou em outro lugar próximo, 
desde que consiga ver um bom número de estrelas. Procure “suas constelações” 
e verifi que se elas ainda estão ao lado das mesmas constelações. E sobre a Lua, 
sua aparência e vizinhança são semelhantes às observadas na aula anterior? Faça 
anotações a esse respeito.
Você deve ter chegado a conclusões bem diferentes sobre as constelações e a Lua, não é 
mesmo? As constelações parecem estar sempre a uma mesma distância umas das outras. Por 
apresentarem essa disposição estável, elas se constituem num verdadeiro mapa da esfera celeste, 
utilizado como referência para descrever o movimento de outros astros.
Devido à importância dessa referência celeste e pensando em facilitar a comunicação 
sobre os estudos do céu realizados em diferentes lugares, os astrônomos, através da UAI (União 
Astronômica Internacional), adotaram um mapa padrão do céu, dividindo-o em 88 regiões, 
cada uma delas associada a uma constelação. Na sua maioria, as constelações adotadas são 
as herdadas dos gregos, algumas das quais remontando aos sumérios. Você pode consultar 
informações sobre essas regiões por meio de uma busca na internet. Para começar, sugerimos 
os sítios do Observatório Astronômico Frei Rosário e Astronomia no Zênite, recomendados 
ao fi nal da aula.
Enquanto essas constelações se apresentam sempre numa mesma confi guração, a Lua, 
da mesma forma que o Sol, planetas e cometas, quando vistos da Terra, apresentam um 
movimento próprio através da esfera celeste. 
diego
Realce
D1
LO1 β1
a b
LO2 β2
D2
Aula 2 Astronomia42
Para tentar chegar ao porquê disso, lembre como os objetos, de modo geral, parecem 
menores à medida que nos afastamos deles. Isso lhe sugere alguma coisa? Pois é, o fato do 
Sol, planetas e cometas estarem mais próximos da Terra é o que torna perceptível as mudanças 
de posição desses astros. Quanto aos astros que compõem as constelações noturnas, estes 
encontram-se tão distantes que não percebemos mudanças na sua posição relativa.
Uma situação comum em nosso dia-a-dia ilustra bem esse aparente repouso dos corpos 
muito distantes. Você provavelmente já observou, ao viajar de ônibus ou de carro numa estrada, 
que as árvores diante de nós, os postes, as casas e os animais no pasto mudam claramente de 
posição, enquanto serras ou montes mais distantes permanecem durante um bom tempo na 
mesma direção ao fundo. Por mais que também estejamos nos movendo em relação a esses 
montes e serras, há demora para evidenciarmos mudanças na direção deles. Pense sobre a 
semelhança entre essa situação e a observação simultânea de astros próximos e distantes de 
nós, em movimento. 
O exemplo a seguir permite dimensionar quantitativamente o efeito em questão.
Exemplo 1
Considere um deslocamento equivalente ao diâmetro da órbita da Terra ao redor do Sol 
(DTS). Compare o modo como esse deslocamento (o “tamanho” dele) será percebido por dois 
observadores, um deles supostamente em Júpiter e o outro, na estrela Próxima, da constelação 
de Centauro. A Próxima de Centauro está há aproximadamente 4 anos-luz e é a estrela mais 
próxima de nós, depois do Sol.
Observação - Na sua comparação, suponha que esse deslocamento é visto frontalmente, por 
cada observador.
Solução
Para resolver um problema de Física, em geral, a representação deste por fi guras é uma 
etapa muito útil. Uma ilustração para o nosso problema pode ser vista na fi gura 3.
Figura 3 – a) Ângulo de visão (β1) para um objeto de comprimento L, quando visto pelo observador O1 situado à distância D1 desse 
objeto; b) Ângulo de visão (β2) para o mesmo objeto de comprimento L, quando visto pelo observador O2 situado à distância D2 
desse objeto.
(D)
L/2
L/2
O1
β/2
Aula 2 Astronomia 43
Veja que essa representação (Figura 3 a e b) já evidencia a redução aparente do tamanho 
de um objeto, à medida que o observador se distancia do mesmo. Aqui nosso “objeto” é o 
comprimento L, o qual cabe num ângulo cada vez menor, à medida que o observador se 
distancia dele (β2 < β1). Agora, vejamos o quão menor parecerá o deslocamento DTS para 
os dois observadores propostos.
O ângulo de visão (β1) com que percebemos um objeto L a uma distância D encontra-se 
indicado (β/2) pela Figura 4. 
Figura 4 – Triângulo retângulo, obtido a partir da descrição de um objeto de 
comprimento L, visto por um observador O situado a uma distância D do mesmo.
Esse ângulo, portanto, é obtido através da expressão:
tg(β/2) = L/(2D) (Equação 1).
No nosso caso, o valor de L é igual ao diâmetro da órbita da Terra ao redor do Sol, 
aproximadamente 3 × 108 km. 
Calculando os ângulos para cada observador proposto, temos: 
a) para um observador em Júpiter, O
1
, adotaremos a distância D
1
, entre ele e o 
centro do deslocamento, como a distância média entre Júpiter e o Sol, ou seja, 
D1 = 778.330.000 km ≈ 7, 8 × 108 km . Substituindo L e D1 na Equação 1, obtemos:
tg(β1/2) = L/(2D1) = (3 × 108 km)/(2 × 7, 8 × 108 km) = 0, 19.
Utilizando a função inversa da tangente (veja na disciplina de Pré-Cálculo, aula 15 – 
Funções trigonométricas inversas), obtemos o valor de (β1) :
β1/2 = arctg(0, 19) ≈ 10o, 9 , o que nos dá o valor de β1 = 21o, 8.
b) para um observador O
2
 em Próxima de Centauro, D2 = DPróxCent = 4 anos-luz . O 
valor de 1 ano-luz em quilômetros é 9, 46 × 1012 km , o que nos dá:
D2 = 4 × 9, 46 × 1012 km = 3, 78 × 1013 km .
Com isso,
tg(β2/2) = L/(2D2) = (3, 0 × 108 km)/(2 × 3, 78 × 1013 km) ≈ 3, 97 × 10−6.
β2/2 ≈ 2o, 28 × 10−4 , ou seja, β2 ≈ 4o, 56 × 10−4 .
diego
Realce
diego
Realce
Atividade 3
Aula 2 Astronomia44
Vemos que, de Júpiter, o deslocamento angular associado ao deslocamento real DTS é 
percebido sob um ângulo facilmente perceptível a olho nu, aproximadamente 20º. Utilize um 
transferidor para se certifi car dessa afi rmação. Vemos ainda que, de “Próxima”, o mesmo 
deslocamento DTS corresponderia a uma distância angular de cerca de meio milésimo de 
um grau, insignifi cante a olho nu. Procure, novamente, imaginar esse ângulo com a ajuda 
de um transferidor.
A comparação numérica entre os dois valores obtidos nos dá: 
β2/β1 = 4o, 56 × 10−4/(21o, 8) = 2, 1 × 10−5 .
Isto é, o ângulo subtendido pelo deslocamento em análise é reduzido por um fator 
multiplicativo da ordem de centésimos de milésimo! Isso indica uma redução drástica na 
aparência de deslocamentos signifi cativos das estrelas distantes. 
Os cálculos que fi zemos utilizaram a distância da estrela Próxima de Centauro, a mais 
próxima do Sistema Solar. Parece razoável considerarmos estrelas ainda mais longínquas 
como fi xas, umas em relação às outras, e utilizar sua distribuição no céu comoreferência para 
descrever outros acontecimentos.
Ao longo da aula, utilizaremos algumas aproximações nas representações dos corpos 
envolvidos em nossa temática. A fi m de analisar a pertinência dessas aproximações, propomos 
a atividade 3.
Desenvolva alguns cálculos simples e compare as seguintes medidas.
a) O raio da Terra (6.400Km) e a distância entre o centro da Terra e a estrela 
Próxima de Centauro (a 4 anos-luz). Esse resultado permite representar a Terra 
como um ponto no centro da esfera celeste, quando medimos posições angulares 
das estrelas. 
b) O ângulo em que um observador em Próxima de Centauro visualiza um 
deslocamento DTS igual ao diâmetro da órbita da Terra ao redor do Sol, e o ângulo 
em que um observador na estrela Gliese 581, que dista 20,5 anos-luz da Terra, 
visualiza esse mesmo deslocamento. 
Gliese 581
Gliese 581 é uma estrela 
da constelação de Libra; 
em 2007, foi encontrado 
junto a ela o primeiro 
planeta fora do Sistema 
Solar tido como habitável.
Aula 2 Astronomia 45
Movimento e espaço:
pontos e linhas de referência
Em função dos exercícios que acabamos de realizar, adotaremos as estrelas como um mapa 
estável da esfera celeste. Vamos agora analisar informações sobre o movimento dessa esfera.
Embora não evidenciem nenhuma mudança de posição entre si, quando fi zemos a 
nossa observação noturna na aula 1, você foi levado(a) a perceber que, ao longo da noite, as 
constelações mudam coletivamente de lugar. Se tiver oportunidade de observar o céu durante 
uma noite inteira, perceberá que essas constelações, e a esfera celeste como um todo, parecem 
girar ao redor da Terra através de um eixo imaginário.
Também o Sol, a Lua, planetas e outros corpos no céu participam desse movimento 
coletivo da esfera celeste, ou seja, movem-se com a esfera ao longo de aproximadamente 
24 horas, enquanto se deslocam simultaneamente através da esfera, em períodos
que lhes são característicos.
Hoje sabemos que o movimento de rotação da esfera celeste em relação a nós, que se 
completa repetidamente em cerca de 24 horas, poderá ser visto de outro referencial, como 
resultado da rotação da própria Terra em torno de um eixo imaginário que passa pelo centro 
dela. Alguém que estivesse observando nosso planeta de uma posição fi xa “em relação ao 
centro do Sol”, diria: “é a Terra, ao girar, que leva à percepção de que todos os outros astros 
estão girando ao redor dela”. 
Na aula 8 (Sistemas cosmológicos), você irá 
acompanhar a história dessa difícil mudança de 
pensamento, que nos levou a aceitar que a Terra 
estivesse em movimento. Por enquanto, para 
entender essa perspectiva, você pode usar uma 
comparação que, embora não correspondendo 
exatamente à situação real, ajuda a pensá-la sob 
outra perspectiva.
No caso, você pode se imaginar num carrossel 
gigante, que gira lentamente à frente de uma pessoa 
parada no banco de uma praça (Figura 5). 
Do carrossel, você descreverá árvores, 
bancos de praça, brinquedos e estrelas, passando 
na sua frente (Figura 6). De fato, você verá as coisas 
girando, no sentido oposto àquele que a pessoa do 
parque descreveria o seu giro no carrossel. 
Figura 5 – Pessoa no banco de uma praça 
observando um carrossel que gira à sua frente.
diego
Realce
diego
Realce
Equador
Celeste
Equador
Terrestre
Eixo de 
rotação
da terra
S´
N´
N
S
Eixo do 
mundo
Aula 2 Astronomia46
Se você estiver girando da sua direita para 
a esquerda, irá descrever as coisas da praça se 
movendo da sua esquerda para a direita: “aquela 
árvore está saindo da minha esquerda, passando 
pela minha frente, e agora indo para a minha 
direita”. Teste essa afirmação, verbalizando o 
movimento de algum objeto à sua frente, enquanto 
gira de pé ao redor de si mesmo. 
De modo semelhante, como mostra a Figura 
7, a Terra gira ao redor de si mesma no sentido 
oeste para leste, que é o sentido oposto àquele 
no qual percebemos o movimento diário do Sol, da 
Lua ou ainda da esfera celeste: do nascente (leste), 
ao poente (oeste). Figura 6 – Visão que a pessoa sobre 
o carrossel tem das coisas ao seu redor.
Figura 7 – Linhas e pontos de referência na superfície da Terra e 
na esfera celeste, defi nidas a partir do movimento de rotação do nosso planeta. 
O movimento de rotação da Terra em relação aos astros ou, se adotarmos o referencial da 
Terra, o movimento de rotação da esfera celeste em relação a nós, determina pontos e linhas 
de referência importantes para a localização de observadores na superfície da Terra e para a 
observação dos astros no céu.
Você, muito provavelmente, já entrou em contato com alguns desses pontos e linhas 
nas aulas de Geografi a, no Ensino Fundamental e Médio. Esperamos agora que entenda a 
relação entre essas referências e o movimento da Terra. Para começar, vemos na Figura 7 
que o movimento de rotação do nosso planeta permite diferenciar dois pontos da superfície 
terrestre, que são os Pólos geográfi cos Norte e Sul. Estes são os pontos de intersecção entre 
o eixo de rotação da Terra e a superfície do planeta. Ainda com a ajuda dessa fi gura, você 
poderá visualizar duas intersecções do prolongamento do eixo de rotação da Terra com a 
Fonte: http://www.vialattea.net/eratostene/gloss/asse.html. Acesso em: 17 jun. 2007.
diego
Realce
diego
Realce
diego
Realce
Atividade 4
Paralelo
Meridiano
N
S
Aula 2 Astronomia 47
esfera celeste, que nos dão, analogamente, dois importantes pontos de referência no céu, os 
Pólos celestes: Norte e Sul. 
O Equador terrestre é uma linha circular imaginária sobre a superfície da Terra, situada 
num plano perpendicular ao eixo de rotação (Norte-Sul), que divide o planeta em duas metades 
idênticas. Chamamos essas semi-esferas de hemisférios Norte e Sul do globo terrestre. Você 
deve lembrar que outras linhas imaginárias de circunferências na superfície da Terra, “paralelas” 
ao Equador, também poderão ser usadas como referência para localizar pontos sobre a Terra, 
recebendo por isso o nome de paralelos (Figura 8). 
Defi nimos ainda os meridianos como semicircunferências imaginárias sobre a superfície 
da Terra que possuem direção perpendicular ao Equador e passam pelos Pólos geográfi cos 
(Figura 9). Para um dado observador, falamos do meridiano local que, no caso, é o meridiano 
que passa por esse observador. 
A partir das Figuras 7 e 8 e das defi nições de Equador terrestre e meridiano 
geográfi co local, defi na, de maneira semelhante: o Equador celeste e o meridiano 
celeste local. Teste o rigor da sua defi nição pedindo a um colega para achar essa 
linha, num desenho esquemático da Terra com a esfera celeste.
Figura 8 – Linhas paralelas e meridianas, defi nidas a partir do Equador e do eixo Norte-Sul. 
Fonte: http://www.vialattea.net/eratostene/gloss/meridianiparalleli.html. 
Acesso em: 17 jun. 2007.
diego
Realce
diego
Realce
diego
Realce
Atividade 5
10º
20º
30º
40º
50º
60º
A
70º
80º
90º
latitude
Aula 2 Astronomia48
Movimento e espaço:
as coordenadas geográfi cas
Como você viu, paralelos e meridianos geográfi cos são linhas imaginárias utilizadas para 
localizar pontos sobre a superfície terrestre. Se adotarmos o modelo de uma esfera para a Terra, 
uma vez que estaremos numa superfície bidimensional, qualquer ponto sobre ela necessita 
apenas de duas informações ou coordenadas para ser precisamente identifi cado. As duas 
coordenadas que utilizamos, tomando como base os paralelos e os meridianos, são chamadas, 
respectivamente, de latitude e longitude e são conhecidas como coordenadas geográfi cas.
A latitude é um número atribuído ao paralelo sobre o qual o ponto se encontra. Tal 
número corresponde ao ângulo que tem vértice no centro da Terra e é medido a partir da 
linha do Equador até o paralelo em que o ponto se encontra, seguindo-se sempre um mesmo 
meridiano. Pontos situados em paralelos “acima” do Equador possuem latitude Norte e pontos 
abaixo do Equador, latitude Sul. Pela própria defi nição de latitude, os valores que ela assume 
irão variar de 0º (pontossobre o Equador) até 90º, Norte ou Sul, a depender do ponto estar 
situado no hemisfério Norte ou no hemisfério Sul. 
Analise a Figura 9 e responda: quantos pontos possuem latitudes iguais a 90º? Quais 
são eles?
Para fazer esta atividade, será necessário que 
você represente a Terra com uma bola (de 
isopor, com massa de modelar, de plástico, ou 
mesmo uma fruta), de aproximadamente 10 
cm de diâmetro e espete nela qualquer material 
que lhe dê suporte (palito de churrasco, caneta, 
pedaço de madeira etc.), de maneira que o 
material atravesse todo “o globo”, passando 
pelo centro. Considerando que esse material 
simula o eixo de rotação da Terra, risque no 
globo a linha do Equador e outras linhas, 
paralelas a esta. Em seguida, distribua vários pontos sobre os paralelos e o Equador. 
Utilizando a defi nição de latitude, identifi que que pontos possuem:
Figura 9 – Procedimento para identifi car 
a latitude de um ponto sobre a superfície 
da Terra.
diego
Realce
Meridiano escolhido 
como referência
0º
30º
A
15º
longitude
Aula 2 Astronomia 49
a) latitudes idênticas entre si;
b) latitudes Norte;
c) latitudes Sul;
d) latitudes entre 45º Norte e 45º Sul (inclusive 45º)
Note que pontos sobre um mesmo 
paralelo possuem a mesma latitude. Desse 
modo, se quisermos informar precisamente 
a localização de um ponto específi co, será 
necessária outra informação que, no caso 
do sistema de coordenadas geográficas, 
é dada pela longitude. A longitude é um 
número atribuído ao meridiano no qual o 
ponto se encontra. Tal número corresponde 
ao ângulo que tem vértice no centro da 
Terra e é medido sobre o Equador, desde 
um meridiano de referência até o meridiano 
em que o ponto se encontra (Figura 10). As 
longitudes assumem valores de 0º (pontos 
sobre o meridiano de referência) até 180º, 
Leste ou Oeste, conforme o meridiano esteja 
a leste ou oeste do meridiano de referência. 
Longitudes a oeste são também descritas na 
forma de ângulos negativos.
Você tem alguma idéia do critério a ser utilizado para escolher esse meridiano de 
referência? O Equador é escolhido como paralelo de referência por possuir um diferencial, 
que é dividir o globo terrestre em duas esferas iguais. Nenhum outro paralelo, ou linha circular 
perpendicular ao eixo de rotação, tem essa propriedade. No caso dos meridianos, algum deles 
se diferencia naturalmente dos demais? O que você acha?
Você deve ter concluído que, diferentemente dos paralelos, não há nenhum atributo natural 
que diferencie os meridianos terrestres. Contudo, como veremos na aula 3 (Sincronismos 
e medidas de tempo: o dia solar), desde 1884 uma conferência internacional escolheu o 
Meridiano de Greenwich, na Inglaterra, para ser o meridiano de longitude 0º, a partir da qual 
se mediria as outras longitudes. 
Figura 10 – Procedimento para identifi car a 
longitude de um ponto sobre a superfície da Terra. 
Fonte: http://www.esteio.com.br/newsletters/imagens/006/o-loc-longit.gif.
 Acesso em: 30 jun. 2007.
diego
Realce
Atividade 6
Aula 2 Astronomia50
Esperamos que as atividades 5 e 6 tenham lhe oferecido uma melhor visualização espacial 
e clareza na defi nição de latitude e longitude.
Note que a defi nição dos Pólos Norte e Sul e dos paralelos e meridianos leva em consideração 
a rotação da Terra ou, alternativamente, a observação da rotação diária da esfera celeste. 
Se explorarmos um pouco mais o signifi cado desses paralelos e meridianos, que construímos 
a partir do movimento aparente da esfera celeste, veremos que é possível determinar nossa latitude 
e longitude sobre o globo terrestre, a partir da observação dos astros.
Vamos, pois, caminhar um pouco mais nessa direção.
Retome o globo que você fez na atividade 3. Nele, desenhe vários meridianos, 
passando pelos pontos que você já destacou anteriormente. Escolha um desses 
meridianos para ser o de Greenwich e, para os demais pontos, determine:
a) os grupos que possuem a mesma longitude;
b) os pontos com longitude Leste e os pontos com longitude Oeste;
c) a longitude de um ponto que estaria exatamente oposto a um que se encontre 
no meridiano de Greenwich.
Plano do 
horizonte,
observador 
no Pólo sul
Polo celeste Sul
Zê
ni
te
Polo celeste Norte
b
Plano do horizonte,
observador 
no Equador
Polo celeste Sul
Zê
ni
te
Polo celeste Norte
a
Aula 2 Astronomia 51
Coordenadas geográfi cas e percepção 
do movimento da esfera celeste
Um fato interessante, já sugerido em outros momentos, é que o movimento aparente 
das estrelas é percebido de forma diferente, a depender da localização dos observadores. 
Você pode intuir isso, primeiro, imaginando o plano do horizonte para um observador no 
Equador (Figura 11a) e idealizando como ele perceberá o movimento das estrelas acima do 
horizonte, ao longo da noite. Imagine a esfera celeste girando do sentido Leste para o Oeste, ao 
redor do eixo Norte-Sul. Para esse observador no Equador, as estrelas se moverão em planos 
perpendiculares ao do horizonte. Enquanto mantém na sua imaginação o mesmo movimento 
da esfera celeste, “desloque” imaginariamente o plano do horizonte, do Equador para um dos 
pólos (Figura 11b), e verá que nessas localidades as estrelas parecerão se mover num plano 
paralelo ao do horizonte.
Figura 11 – Indicação da parte da esfera celeste visível para um 
observador específi co sobre a superfície da Terra, em um dado instante. 
Fonte: <www.geocities.com/.../Hall/1018/observacoes.html>
Acesso em: 21 jul. 2007.
A Figura 12 ilustra essas duas situações, bem como a percepção que teria um 
observador em posição intermediária, entre o Equador e um dos pólos. Observe-a e 
interprete-a cuidadosamente.
Atividade 7
Z = Zênite, P = Pólo, PS = Pólo sul, N = Norte, S = Sul, L = Leste, O = Oeste
a b c
Z = P
Latitude = 90 
N
Z
PS
S
φ
Latitude = φ
L
O
Z
Latitude = 0 
O
L
SN
Aula 2 Astronomia52
Figura 12 – Movimento aparente da esfera celeste (simbolizado por uma estrela), 
visto por observadores a diferentes latitudes na superfície da Terra.
Fonte: <http://www.if.ufrgs.br/~fatima/planisferio/Planisfe.htm em 17/06/2007>. Acesso em: 21 jul. 2007.
Elabore dois desenhos esquemáticos. Num deles, represente a percepção do 
movimento noturno de uma estrela por um observador no Pólo Sul e, no outro, 
a percepção de um observador ao Norte do Equador. Utilize setas para indicar o 
sentido do movimento.
Sugestão – Adote as Figuras 11 e 12 como apoio para a “visualização espacial”.
Na Figura 12, temos: em A - a visualização do movimento da esfera celeste por alguém 
no Equador; em B - a visualização por um observador em qualquer dos pólos geográfi cos 
(veja que, para especifi car o pólo, teremos que defi nir o sentido do movimento da estrela, 
exercício que você fará na atividade 7); e em C – uma visualização que pode ser obtida girando-
se o plano do horizonte do observador em A (no Equador) no sentido horário. Perceba que a 
posição ilustrada em C corresponde a caminharmos na superfície da Terra para o Sul, logo, o 
observador representado encontra-se ao Sul do Equador. Daí inclusive, o pólo Sul acima do 
seu horizonte.
Para compreender melhor essas descrições e exercitar seu raciocínio espacial, faça a 
atividade 7.
As guardas 
da cruz
Alfa-centauro
Mimosa
Estrela de
Magalhães
Intrometida
Pálida
Rubideas
Aula 2 Astronomia 53
Esses resu l t ados 
sugerem como a observação 
do céu nos permite inferir a 
nossa localização no globo 
terrestre. Os navegantes das 
civilizações mais antigas, no 
hemisfério Norte, já sabiam 
disso. Eles tomavam a 
posição da estrela polar 
(Figura 13) em relação ao 
horizonte, para localizar a 
direção Norte, que coincide 
com a posição daquela 
estrela. 
No hemisfério Sul, não existe a mesma coincidência de uma constelação ocupar a direção 
do Pólo celeste. Mas, podemos utilizar a posição de outras constelações para achar esse ponto. 
No caso, uma constelação utilizada em diferentes países e culturas com esse fi m é o Cruzeiro 
do Sul. Também chamada de “a Cruz Austral”,