Terra e Sol
Os trópicos
O Trópico de Câncer e o Trópico de Capricórnio marcam as latitudes mais afastadas onde o Sol pode ficar diretamente no zénite ao meio-dia. A sua posição resulta da inclinação do eixo da Terra. Os nomes vêm da astronomia antiga.
Onde pode o Sol ficar a pino?
Mova o controlo ao longo do ano. O ponto amarelo marca a latitude onde o Sol está no zénite ao meio-dia. Ele desloca-se apenas entre os dois trópicos.
Representação esquemática; tamanhos e distâncias não estão à escala.
O que é um trópico?
O Sol só pode estar exatamente no zénite ao meio-dia entre cerca de 23,44° norte e 23,44° sul. Estas duas latitudes-limite são os trópicos. No trópico norte, o ponto subsolar atinge a sua posição mais setentrional; no trópico sul, a mais meridional.
Toda a região entre eles chama-se zona tropical. A palavra remonta ao grego τροπή (tropḗ), que significa “viragem” ou “inversão”. τροπικός (tropikós) significa aproximadamente “relacionado com uma viragem”. Refere-se à inversão do movimento aparente norte-sul do Sol.
Apenas nesta zona o Sol pode atingir o zénite: uma vez por ano exatamente num trópico, duas vezes por ano entre um trópico e o equador. No equador, isso acontece por volta dos dois equinócios. Fora dos trópicos, o Sol nunca atinge o zénite.
A grandeza subjacente é a declinação solar δ. Ao longo do ano varia entre cerca de +23,44° e −23,44°. Este intervalo corresponde à inclinação do eixo da Terra em relação à perpendicular ao seu plano orbital.
Porque se chamam Câncer e Capricórnio?
Os nomes são históricos. Os astrónomos antigos conheciam as constelações ao longo do percurso anual do Sol. As estrelas próximas do Sol não podem ser vistas durante o dia, pelo que as suas posições eram determinadas indiretamente, por exemplo através de observações no crepúsculo e de eclipses lunares. No solstício do norte, a posição do Sol encontrava-se em Câncer; no solstício do sul, em Capricórnio. Os dois círculos de latitude receberam os nomes dessas constelações.
O Sol diante do zodíaco oriental
Mova a data e a latitude. O seletor de época compara as constelações atrás do Sol hoje e cerca de 500 a.C., tornando visível o efeito da precessão.
Compare hoje com cerca de 500 a.C.: devido à precessão, outras constelações estavam atrás do Sol nos solstícios.
As estrelas diretamente atrás do Sol não são visíveis de dia. As constelações são mostradas de forma simplificada na sua posição relativa ao Sol. A vista histórica aproxima a precessão desde 500 a.C.; não reconstrói movimentos próprios das estrelas nem limites históricos das constelações. Durante o dia ou a noite polar não há nascer do Sol nessa data.
Hoje, os solstícios já não se encontram diante das mesmas constelações. A razão é a precessão: a direção do eixo da Terra muda lentamente. Um ciclo completo demora cerca de 26 000 anos. Por isso, os pontos de referência sazonais deslocam-se em relação ao céu estrelado, enquanto os nomes antigos permanecem.
O eixo da Terra não aponta para exatamente a mesma direção para sempre. Ele descreve lentamente um cone. Por isso, solstícios e equinócios se deslocam em relação às constelações.
Como podiam os gregos conhecer o trópico sul?
Não precisavam de viajar até 23,44° sul. Na astronomia grega, uma Terra esférica já era um modelo estabelecido na Antiguidade clássica. Uma vez medido o movimento anual norte-sul do Sol, o trópico sul resulta da geometria de uma esfera.
Em princípio, basta uma vara que faça sombra. A altura do Sol fornece a sua declinação. Se a declinação atinge cerca de −23,44° no solstício de inverno, então nesse dia o Sol tem de estar no zénite à latitude de 23,44° sul - mesmo que o observador viva muito mais a norte.
Conseguiam sequer ver Capricórnio?
Sim. Capricórnio encontra-se no zodíaco e é visível a partir da região mediterrânica. Quando o próprio Sol se encontra diante dele, a luz do dia oculta as estrelas, mas a sua posição em relação ao campo estelar ainda pode ser inferida. Hiparco utilizou, entre outros métodos, eclipses lunares: a sombra da Terra sobre a Lua encontra-se exatamente no lado oposto ao Sol no céu.