Como funciona a previsão de eclipses: é assim que os astrónomos calculam o dia, a hora e até onde a sombra chegará

    A previsão de eclipses permite saber com grande precisão quando o Sol, a Lua e a Terra estarão alinhados e quais as zonas a partir das quais será possível observar o fenómeno.

    Os astrónomos conseguem prever os eclipses com precisão ao calcular as órbitas do Sol, da Lua e da Terra, bem como a trajetória da sombra lunar.
    Os astrónomos conseguem prever os eclipses com precisão ao calcular as órbitas do Sol, da Lua e da Terra, bem como a trajetória da sombra lunar.

    Os eclipses não ocorrem por acaso. A sua ocorrência depende de uma combinação específica de movimentos celestes que os astrónomos podem estudar através de modelos matemáticos. A Lua orbita a Terra em 27,3 dias, mas a sua órbita apresenta uma inclinação de cerca de 5 graus em relação ao plano da eclíptica. Por isso, uma lua nova ou uma lua cheia não provocam automaticamente um eclipse. Só quando a Lua atravessa determinados pontos do seu percurso é que pode ocorrer o alinhamento necessário.

    Esta explicação permite também compreender por que razão os cientistas conseguem antecipar tanto o momento do fenómeno como a zona da Terra a partir da qual será visível. Para tal, têm em conta as órbitas, as distâncias entre os corpos celestes, o tamanho aparente do Sol e da Lua e o movimento da sombra lunar. Nos eclipses totais, além disso, é possível calcular a faixa específica do planeta a partir da qual o Sol ficará completamente oculto.

    Previsão de eclipses: a inclinação da Lua determina quando podem ocorrer

    Um eclipse solar ocorre quando a Lua se situa entre o nosso planeta e o Sol e bloqueia parte ou toda a luz proveniente da estrela. A zona que fica dentro da umbra pode observar um eclipse total, enquanto quem se encontra na penumbra observa apenas uma parte do disco solar. A posição exata de cada observador em relação a essa sombra determina o tipo de eclipse que poderá ver.

    No caso de um eclipse lunar, a disposição muda: a Terra coloca-se entre o Sol e a Lua e projeta a sua sombra sobre o satélite. A Lua não desaparece completamente, mas pode adquirir uma tonalidade avermelhada. A atmosfera terrestre desvia e filtra parte da radiação solar, dispersando especialmente a luz azul e permitindo que chegue à superfície lunar uma maior proporção de luz vermelha.

    A inclinação de cerca de 5 graus da órbita lunar em relação à eclíptica explica por que razão estes fenómenos não ocorrem todos os meses. Duas vezes por ano, dão-se as condições para que a trajetória da Lua cruze o plano da órbita terrestre nos chamados nós lunares. É em torno desses pontos que se abre uma janela de cerca de 35 dias, durante a qual pode ocorrer um ou até vários eclipses.

    Previsão de eclipses: 173,3 dias separam os nós lunares

    Esse período é designado por "época de eclipses" e tem duração suficiente para que, normalmente, coincidam um eclipse solar e um eclipse lunar. Como os 35 dias excedem ligeiramente os 27,3 dias que a Lua demora a completar uma volta à volta da Terra, por vezes pode ocorrer um terceiro eclipse dentro da mesma época.

    Os eclipses solares são previstos através do cálculo preciso das órbitas da Lua e da Terra, para se saber quando estas coincidirão com o Sol.
    Os eclipses solares são previstos através do cálculo preciso das órbitas da Lua e da Terra, para se saber quando estas coincidirão com o Sol.

    Esse momento também segue um padrão relacionado com a órbita lunar. O intervalo temporal entre dois nós é de aproximadamente 173,3 dias, enquanto o chamado "ano de eclipses" atinge os 346,6 dias. Este valor é inferior aos 365,25 dias de um ano solar. Além disso, a órbita da Lua apresenta uma rotação lenta, conhecida como precessão, que faz com que as estações se antecipem entre duas e três semanas por ano.

    Estes dados permitem até mesmo fazer uma estimativa simples sem dispor de todos os cálculos astronómicos. Uma referência aproximada consiste em contar 173 dias a partir de um eclipse para localizar o próximo período relacionado com os nós. No entanto, saber quando o fenómeno ocorrerá não garante que possa ser observado a partir de um local específico: a visibilidade depende também da posição geográfica e das condições meteorológicas.

    Como é que os astrónomos calculam a trajetória e a hora exata

    A mecânica celeste fornece a base para realizar os cálculos. Os astrónomos trabalham com modelos que descrevem o movimento da Terra em torno do Sol e o da Lua em torno da Terra, tendo em conta tanto a inclinação da órbita lunar como a forma elíptica de ambas as trajetórias. Com esses dados, conseguem determinar quando ocorrerá o alinhamento necessário para que a sombra apareça.

    As previsões astronómicas não só nos vão permitir maravilhar-nos com o eclipse total de Sol de hoje, como também foram fundamentais para organizar uma observação segura e bem-sucedida em todo o mundo.
    As previsões astronómicas não só nos vão permitir maravilhar-nos com o eclipse total de Sol de hoje, como também foram fundamentais para organizar uma observação segura e bem-sucedida em todo o mundo.

    Outro recurso utilizado para relacionar eclipses separados no tempo é o ciclo de Saros, cuja duração aproximada é de 18 anos, 11 dias e 8 horas. Após esse intervalo, o Sol, a Terra e a Lua voltam a ocupar posições relativas muito semelhantes. Os astrónomos babilónicos já utilizavam este padrão há milhares de anos para antecipar eclipses.

    Os cálculos atuais permitem ir muito mais longe. Para determinar a faixa de totalidade de um eclipse solar, é necessário ter em conta a rotação da Terra, a distância entre a Lua e a Terra e a velocidade a que a sombra se desloca sobre a superfície. Os dados provenientes de satélites, observatórios espaciais, programas informáticos e modelos matemáticos permitem estabelecer a hora do eclipse com uma precisão de segundos e determinar as zonas terrestres que ficarão dentro da sombra total.