Introdução à astronomIa para educadores e InIcIantes edIção e coordenação: enos pIcazzIo o céu que nos envolve o céu que nos envolve Introdução à astronomia para educadores e iniciantes Todos os direitos desta edição reservados à: Produção gráfica: Odysseus Editora Revisão final: Pedro Ulsen Projeto gráfico, capa e diagramação: Vania Vieira Odysseus Editora Ltda. R. dos Macunis, 495 – CEP 05444-001 – Tel./fax: (11) 3816-0835 editora@odysseus.com.br – www.odysseus.com.br ISBN: 978-85-7876-021-2 Edição: 1a Ano: 2011 Edição e Coordenação: Enos Picazzio Autores: Augusto Damineli Eder Cassola Molina Enos Picazzio Gastão B. Lima Neto Jane Gregorio-Hetem Roberto Costa Ulisses Capozzoli Vera Jatenco Walter Maciel Revisão técnica: Ulisses Capozzoli Financiamento: CNPq O céu intriga o homem desde a pré-história, representado em pinturas anteriores à escrita e em mitos sobre deuses e heróis. Não tardou até que começássemos a tentar entendê-lo. A astronomia nasceu de observações ainda a olho nu e de hipóteses que nem sempre se mos- traram verdadeiras. Da Mesopotâmia à América, os primeiros estudos do céu tiveram impacto em diversos aspectos de cada cultura, desde a religião até a divisão e a organização do tempo. Ainda hoje, a astronomia continua a nos desafiar. Agora com técnicas e equipamentos mais pre- cisos e sensíveis, podemos descobrir cada vez mais sobre o funcionamento da máquina do Universo – mas sempre encontrando novas perguntas que mantêm nossos olhares voltados para o alto. O céu que nos envolve apresenta a astronomia de acordo com o conhecimento presente e de for- ma bastante acessível. Assim, este livro busca responder algumas perguntas de quem já se encantou pelo céu e despertar o interesse dos que ainda não mergulharam em seus mistérios. Os capítulos, escritos por astrônomos com vasta experiência em pesquisa, ensino e divulgação, estão organizados para atender a interesses específicos, aprofundando cada tema de forma particularizada. No entanto, este livro também pode ser lido como uma jornada. Partimos do modo como nos relacionamentos com a astronomia – desde o que ela representou e o que representa ao homem até os modos como observamos e estudamos o céu. Caminhamos por suas implicações para nosso planeta e para o Sistema Solar, com a combinação de fúria e harmonia essencial para sua formação e seu funcionamento. Viajamos em direção às estrelas e às galáxias, até lançarmos nosso olhar ao Universo – sua história, sua composição e a Teoria do Big Bang, com seu embasamento teórico e observacional. E encerramos o percurso voltando a uma questão essencial: a vida, e como ela poderia se manifestar no Universo. Com finalidade educativa, O céu que nos envolve é complementado por um Manual do Educa- dor que inclui informações e sugestões para seu uso em ambiente escolar. O objetivo desse material é levar um pouco do Universo aos estudantes brasileiros, integrando um trabalho que vem sendo realizado no Departamento de Astronomia do Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências At- mosféricas da USP há algumas décadas. Nossa produção voltada a atividades de educação e divulgação inclui livros, apostilas, artigos em revistas e painéis. Dois livros elaborados por pesquisadores do Departamento de Astronomia foram agraciados com o prêmio Jabuti: em 2000, Introdução à estrutura e evolução estelar (W. J. APRESENTAÇÃO Maciel); e em 2001, Astronomia. Uma visão geral (orgs. A. C. S. Friaça, E. Dal Pino, L. Sodré Jr., V. Jatenco-Pereira). Também são realizados palestras e atendimentos monitorados para estudantes e para o público em geral, além de cursos de extensão universitária para professores de Ensino Fundamental e Médio, para profissionais com formação em ciências exatas, e para apaixonados por astronomia da Terceira Idade. Todas essas iniciativas contam com a participação de professores, de pós-doutorandos, pós- graduandos e alunos de graduação do Departamento de Astronomia. Não podemos deixar de registrar que este livro tampouco teria sido realizado sem a colaboração de pessoas diversas que, de uma forma ou de outra, contribuíram para sua existência e seu aperfeiço- amento. O apoio financeiro do CNPq foi fundamental para sua conclusão, assim como o apoio do Departamento de Astronomia e do próprio IAG–USP. A todos que de alguma forma contribuíram, deixamos nossos agradecimentos. Augusto Damineli - Capítulo 11 Professor titular do Departamento de Astronomia do IAGUSP. Autor/co-autor em 51 arti- gos em revistas científicas internacionais que receberam mais de 1600 citações. É autor/ co-autor de 4 livros. Foi diretor dos Telescópios Gemini e presidente da Sociedade Astrô- nomica. Brasileira. Coordenou o Ano Internacional da Astronomia 2009 no Brasil. Publi- cou mais de 150 artigos em jornais e revistas. Participou em 6 roteiros de vídeos cientí- ficos na série Minuto Científico da TV Cultura, ganhadora de 3 prêmios internacionais. Eder Cassola Molina - Capítulo 4 Formado em Engenharia Quimica (FEI, 1985) e Bacharelado em Geofísica (IAG-USP, 1987). Mestrado, doutorado e livre-docência em Geofísica, todos pela Universidade de São Paulo. Trabalha no IAG-USP desde 1988 nas áreas do estudo do campo de gravidade e do campo magnético terrestre voltados à investigação da estrutura da Terra e à explo- ração de minerais e hidrocarbonetos. Foi coordenador adjunto da área de Ciências do PNLD 2004, é autor de artigos e capítulos em livros e revistas de divulgação cientifica. Enos Picazzio - Capítulo 3, 4 e 5 Bacharelado e Licenciatura em Física pela Universidade Mackenzie (1972), Mestrado (1977) e Doutorado (1991) em Astronomia pelo IAGUSP, Pós-doutorado pelo Observa- tório de Paris-Meudon (1994). Especialista em Astrofísica do Sistema Solar. Autor de artigos científicos em revistas especializadas, de capítulos em livros e de artigos de divulgação científica. Presidente da Comissão de Cultura e Extensão do IAGUSP. Co- ordenador de Módulo do Curso de Licenciatura em Ciências por EaD da USP-Univesp. Gastão B. Lima Neto - Capítulo 9 e 10 Professor Associado do Departamento de Astronomia do IAG/USP e sua pesquisa é voltada a astrofísica extragaláctica. Graduado pelo Instituto de Física/USP, Mestre pelo IAG/USP, defendeu sua tese de doutorado em 1993 na Universidade de Paris VII, França. Entre 1994 a 1998, fez pós-doutorado em Berlin, Lyon e Paris. Atualmente é coordenador de um projeto de cooperação franco-brasileiro cujo foco é a análise e a interpretação de observações em raios X de aglomerados e grupos de galáxias. Jane Gregorio-Hetem - Capítulo 7 Bacharel em Física pelo Instituto de Física da USP (1982), com mestrado (1986) e doutorado (1991) em Astronomia pelo Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências At- mosféricas (IAG/USP). Realizou pós-doutoramento no Centre d’Études de Saclay/Service d’Astrophysique (1993-1995, França). Professor Associado pelo IAG/USP em 2003. OS AUTORES Membro da diretoria da Sociedade Astronômica Brasileira (secretária-geral, 1999-2001; vice-presidente, 2001-2003). Representente brasileira na Comissão de Ensino da União Astronômica Internacional (desde 1999). Especialidade: astrofísica estelar - estrelas jovens. Roberto D. Dias da Costa - Capítulo 2 Possui graduação em Física pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul -UFRGS (1982), Mestrado em Física pela UFRGS (1986), Doutorado em Ciências (Astronomia) pela Universidade de São Paulo - USP (1993) e Livre-Docência em Astronomia pela USP (2002). É Professor Associado do Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmos- féricas da Universidade de São Paulo. Trabalha na área de Evolução Estelar, atuando principalmente nos seguintes temas: nebulosas planetárias, abundâncias químicas nebulares e evolução química da Galáxia e de outros sistemas estelares. Ulisses Capozzoli - Capítulo 1 Jornalista especializado em divulgação de ciência é mestre e doutor em ciências pela Universidade de são Paulo. Editor de Scientific