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O formato da órbita da Terra: o que não lhe ensinaram

08 de Julho de 2019, por Rodrigo Silva

Figura 4. Forma correta de representar a órbita da Terra em torno do Sol

No ano de 1609, o matemático e astrônomo alemão Johannes Kepler publicou três leis de autoria própria que tratavam das peculiaridades dos movimentos dos planetas. A segunda das três leis que naquele período revolucionaram a Astronomia e a Física apontava exatamente que o formato da órbita da Terra, e de todos os planetas do Sistema Solar, era elíptica. Atualmente, tais leis são consenso entre os cientistas: a orbita da Terra em torno do Sol é realmente elíptica. Kepler estava certo! Porém, grande parte dos livros didáticos da educação básica não está.

A título de exemplo, basta verificar a Figura 1. Você, leitor, provavelmente se deparou com tal imagem em algum livro (ou aula) de Ciências, Geografia ou Física. Essa imagem é comumente utilizada para representar o formato elíptico da órbita da Terra em torno do Sol. Não obstante, nela possui um erro exacerbado. Para melhor entendimento do assunto, discutiremos sobre elipse e excentricidade.

Podemos entender a elipse como uma “circunferência achatada”. Não cabe entrar em detalhes matemáticos no presente texto, pois o necessário para entender a confusão que fazem quanto ao formato da órbita da terra é bem simples. É preciso entender que quanto mais achatada for uma elipse, dizemos que ela é mais excêntrica. Esse “achatamento” é medido através da excentricidade, que possui valores que variam de 0 a 1. Ou seja, quando a excentricidade de uma elipse se aproxima de 0, ela é pouco achatada – pouco excêntrica; e quanto mais se aproxima de 1, ela é mais achatada – mais excêntrica. Quando o valor da excentricidade é exatamente 0, não há uma elipse, temos uma circunferência perfeita.

O grande problema é: quão excêntrica precisa ser uma elipse para que notemos o “achatamento”? A Figura 2 apresenta valores de excentricidade para algumas elipses. Observe que somente a forma com excentricidade igual a 0 se trata de uma circunferência. Todas as outras são elipses – circunferências achatadas.  Porém, pode ser um tanto complicado notar o “achatamento” presente em elipses com baixos valores de excentricidade – mais especificamente com excentricidades que vão até o valor de aproximadamente 0,3. As elipses de baixa excentricidade nos parecem, “a olho nu”, como circunferências.

E é aí que está “o que não lhe ensinaram” sobre o formato da órbita da Terra em torno do Sol. A órbita da Terra é sim uma elipse. Porém, é uma elipse de excentricidade tão baixa que nos parece uma circunferência. Portanto, a Figura 1 (apresentada em muitos livros didáticos) está incorreta e totalmente exagerada. A Figura 3 apresenta os formatos das órbitas e excentricidades dos planetas do Sistema Solar. Todas as órbitas são elípticas, pois nenhuma delas possui excentricidade nula. Não obstante, é praticamente impossível notar o achatamento dessas órbitas a olho nu. Note que mesmo a órbita de Mercúrio, a mais excêntrica, ainda parece, aos nossos olhos, um círculo perfeito.

Portanto, Kepler estava correto! As órbitas dos planetas do Sistema Solar são elípticas. Porém, estão longe de ser como as apresentadas em muitos livros didáticos da educação básica. A Figura 4 apresenta uma forma mais correta de representar o formato da órbita da Terra em torno do Sol (uma órbita tão pouco excêntrica que nos parece uma circunferência). Para mais detalhes, no âmbito matemático e científico, basta conferir o texto “O Problema do Ensino da Órbita da Terra”, de João Batista Garcia Canalle – coordenador da Olimpíada Brasileira de Astronomia e Astronáutica –, disponível em: http://www.sbfisica.org.br/fne/Vol4/Num2/v4n2a06.pdf.

Observação: no texto recomendado, Plutão está entre a lista de planetas do Sistema Solar – pois o texto foi publicado no ano de 2003. Atualmente, porém, Plutão não é considerado um planeta. Plutão é classificado, pela União Astronômica Internacional, como um planeta anão.

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