Astronomia e cultura -

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Conteúdos: Astronomia e cultura
Competências/Habilidades: Relacionar diferentes leituras do céu e explicações sobre a origem da Terra, do Sol ou do Sistema Solar às necessidades de distintas culturas (agricultura, caça, mito, orientação espacial e temporal etc.).Reconhecer o aspecto cultural dos povos na construção e no uso dos calendários. Relacionar os movimentos cíclicos dos astros com as transformações observadas na natureza.
Transversalidade: Conhecer os procedimentos construídos pelos povos ameríndios para a base numérica a partir de um denominador zero e, através dele, criar o seu calendário, composto por 260 dias que eram determinados pela complexa movimentação dos astros. Trabalhar com textos e traduções que tenham questões ambientais urgentes a serem refletidas, tais como mudanças climáticas, impactos ambientais, aumento do efeito estufa, entre outros.
Critérios de avaliação: Assiduidade e pontualidade na realização de trabalhos, interesse e participação nas atividades letivas, organização, revelar a capacidade de raciocínio, estabelece relações entre conceitos, compreende e interpreta textos científicos ou com informação científica, dados fornecidos em diversos suportes, conceitos, modelos e teorias.
Calendários e localização
A capacidade humana de notar um padrão nos movimentos celestes possibilitou aos povos antigos extrair muitas informações do céu e desenvolver previsões sobre a melhor época de plantar e colher, além de se localizar e se orientar no espaço, como ocorreu durante as Grandes Navegações, por exemplo. Por meio da observação dos movimentos celestes, os seres humanos desenvolveram formas de medir a passagem do tempo.
Movimentos no céu
Há registros de observações do céu feitas há mais de 5 000 anos. Com base nessas observações, foram definidas constelações e descritos fenômenos celestes, como a passagem de cometas e o movimento periódico de corpos celestes. Algumas observações também possibilitaram verificar estrelas que descrevem um percurso na forma de círculo ao redor dos polos. Essas estrelas, que nunca aparecem abaixo do horizonte, são chamadas estrelas circumpolares, pois estão próximas aos polos celestes norte e sul.Fotografia de longa exposição evidenciando a trajetória de estrelas não circumpolares no céu. Monte Fuji, Japão, 2017.
Fotografia de longa exposição evidenciando a trajetória de estrelas circumpolares no céu. Observatório de Las Campanas, Chile, 2017.
					
A variação no movimento dos astros é sutil, mas apresenta padrões periódicos bem definidos. O Sol, por exemplo, surge no horizonte todos os dias na direção geral leste e se põe na direção geral oeste. A cada dia, o Sol nasce em uma posição ligeiramente diferente em relação aos dias anteriores, até atingir um máximo, a partir do qual inverte a direção, nascendo cada dia em uma posição levemente distinta até atingir outro máximo, oposto ao primeiro (o mesmo acontece com a posição em que o Sol se põe). Esse movimento é chamado de movimento pendular do Sol e tem o período exato de um ano de um dos máximos até sua repetição. O movimento pendular decorre da inclinação do eixo de rotação da Terra em relação ao plano de sua órbita ao redor do Sol.
Legenda da figura:
Note que o Sol nasce na direção exata do leste apenas no início da primavera e do outono (A). No decorrer dos dias, ele vai nascendo cada vez mais a sudeste, até atingir um máximo no início do verão (B), quando a direção se inverte até o início do inverno (C), quando o Sol chega, no máximo a nordeste. É um movimento de vai e vem.
Fincando uma vareta no chão (gnômon) e medindo o comprimento de sua sombra, é possível perceber que seu comprimento e direção variam ao longo do dia. Mais ainda, realizando essa medida ao longo do ano, é possível perceber que a sombra é mais curta no verão e mais longa no inverno. Isso ocorre porque a altura máxima que o Sol atinge em cada estação é diferente – outro exemplo de periodicidade dos movimentos celestes. Com base na verificação desses fenômenos, povos da Antiguidade desenvolveram instrumentos para medir a passagem do tempo, e foi criado o primeiro relógio de sol da história. 
Assim como a Lua e o Sol, os planetas também têm sua trajetória sobre a esfera celeste. Ao longo de sua trajetória, cada corpo celeste se apresenta mais ou menos visível em determinado período.
Na trajetória da Lua, ocorre a combinação do movimento de translação desse corpo celeste ao redor da Terra e da inclinação de sua órbita em relação à órbita da Terra. Assim, as posições da Lua ao longo de sua trajetória na esfera celeste determinam fases facilmente identificadas na observação a olho nu. O período entre uma lua nova e outra, ou seja, o tempo para um ciclo completo, dura aproximadamente 29,5 dias.
Observando os movimentos periódicos dos corpos celestes, o ser humano passou a usá-los para medir o tempo. Isso levou à criação dos calendários.
Calendários
Calendário é um sistema para contagem do tempo em unidades inteiras (dias). Para qualquer civilização, a base para a definição do calendário tem origem nos ciclos astronômicos, entre eles:
· o ciclo diurno, de aproximadamente 24 horas entre dois nasceres consecutivos do Sol (ou, equivalentemente, o período que a Terra leva para completar uma volta em torno de seu eixo);
· o ciclo lunar, de aproximadamente um mês (29 ou 30 dias);
· o ciclo solar anual, de mais ou menos 365 dias, ligado às estações do ano (chamado de período de ano solar ou ano trópico, que é aproximadamente o período de translação da Terra ao redor do Sol).
A unidade básica do calendário é o dia solar, cuja duração é de 24 horas. A partir daí, os calendários ou se baseiam no ciclo lunar ou no ciclo solar.
A definição de um calendário apresenta vários desafios. Por exemplo, o período entre duas lunações, ou seja, entre duas luas novas, é de aproximadamente 29 dias, 12 horas, 44 minutos e 2,9 segundos, o que equivale a 29,530589 dias, período chamado de mês sinódico. O mês sinódico pode ser dividido em quatro subperíodos, que correspondem às quatro fases da Lua, e essa subdivisão equivale à semana, que não está diretamente relacionada a nenhum ciclo astronômico. Essas quatro semanas são a base para o mês que se tem nos calendários.
O ciclo solar, fundamentado nas estações do ano, tem período de 365 dias, 5 horas, 48 minutos e 46 segundos, ou 365,242199 dias. Não é possível definir um calendário sem números inteiros de dias. Além disso, se pensarmos que 12 lunações correspondem a 354,36707 dias, veremos que um ano em lunações é quase 11 dias mais curto. Portanto, um calendário desenvolvido com base exclusivamente no ciclo lunar se desalinha muito rapidamente com as estações do ano.
Há ainda outros desafios. É preciso um sistema de contagem e, para isso, necessita-se definir uma origem a partir da qual o tempo seja contado, em dias, meses ou anos. Essa origem é arbitrária, ou seja, o calendário é, essencialmente, um sistema usado para contar o tempo a partir de uma origem arbitrária.
Existem por volta de 40 calendários em uso atualmente em diversos locais do mundo, mas cerca de seis deles são os mais comuns. 
Exemplos de Calendários ao longo dos tempos: Calendário Egípcio, Calendário Judaico, Calendário Muçulmano, Calendário Juliano, Calendário Gregoriano.
Orientação: navegação e exploração
Além de consultar calendários, olhar para o céu é um excelente meio para se orientar no campo. O nascer do Sol marca o lado leste de onde estamos (que não é o mesmo ponto cardeal leste, lembre-se do movimento pendular do Sol) e o pôr do Sol, o lado oeste. Ao longo do ano, somente nos equinócios, ele nasce no ponto cardeal leste e se põe no ponto cardeal oeste.
Então, nos equinócios, estendendo o braço direito para leste, à nossa frente está o norte, e às costas, o sul. Estando perdido durante a noite, uma alternativa de orientação seria encontrar a constelação do Cruzeiro do Sul. Se o braço maior da cruz for prolongado em 4,5 vezes, e da ponta desse eixo prolongado descer uma linha retaaté o horizonte, será possível encontrar o sul. Outra maneira de localizar é pelo nascimento e ocaso das estrelas. As Três Marias, que compõem o cinturão de Órion, por exemplo, estão próximas ao equador celeste. A trajetória dessas estrelas no céu é em direção ao lado oeste		. 
A posição do Sol ao nascer e ao se pôr, especialmente nos equinócios, bem como algumas constelações, pode indicar as direções gerais de alguns pontos cardeais. Representação esquemática. Elementos fora de escala de tamanho e de proporção.
Essas mesmas técnicas podem ser usadas em alto-mar. No entanto, métodos mais precisos foram desenvolvidos com o uso de aparelhos de navegação. Hoje em dia, com a eletrônica e o GPS, navegar é relativamente fácil. Mesmo assim, é fundamental conhecer as técnicas de navegação clássicas, que não dependem de aparelhos eletrônicos, satélites e afins, pois, caso ocorra um desastre ou o GPS pare de funcionar, o navegante ainda consegue saber para qual direção seguir. Durante a Era dos “Descobrimentos”, o conhecimento astronômico não era opcional, era algo essencial para os navegadores. Muitos aparelhos foram desenvolvidos ou aperfeiçoados para a orientação em alto-mar.
O astrolábio era um aparelho náutico utilizado para a determinação da altura dos astros acima do horizonte, ou seja, para fornecer a posição dos astros. Assim, podia-se inferir a localização da embarcação. 
O astrolábio foi substituído pelo sextante, que, ao fazer a leitura da posição dos astros, indicava a latitude do observador. 
O hábito de observar o céu forneceu à humanidade conhecimento e tecnologia. Muito do progresso da humanidade tem sua raiz nos conhecimentos astronômicos acumulados ao longo da história. 
 Sextante
Astrolábio