--- title: "As estrelas e o céu noturno" book: "Física do ensino fundamental" subject: physics language: pt chapter: 33 exercises: 11 source: https://one-course.com/books/physics/1/pt/chapter/33-as-estrelas-e-o-ceu-noturno --- # Capítulo 33 — As estrelas e o céu noturno Longe das [luzes](https://one-course.com/books/physics/1/pt/chapter/3-luz-e-sombras#def-g1-light-and-shadows-source) da cidade, numa noite limpa e sem lua, o céu fica lotado: milhares de faíscas, fracas e intensas, brancas e alaranjadas. Os navegantes se guiaram por elas, os agricultores plantaram por elas, e toda ciência começou admirando-as. O que são elas — e por que giram lá em cima com tanta organização enquanto dormimos? ## 33.1 O que é uma estrela **Exemplo 33.1 (Sóis sem conta).** Cada [estrela](https://one-course.com/books/physics/1/pt/chapter/26-o-sistema-solar#def-g4-solar-system-star) é um sol: uma bola gigantesca de material incandescente, despejando a própria [luz](https://one-course.com/books/physics/1/pt/chapter/3-luz-e-sombras#def-g1-light-and-shadows-source) — muitas são bem mais possantes que o nosso Sol. Elas parecem faíscas humildes por um único motivo: a distância. O Sol é a nossa [estrela](https://one-course.com/books/physics/1/pt/chapter/26-o-sistema-solar#def-g4-solar-system-star) vizinha de porta; as outras estão tão longe que até a [luz](https://one-course.com/books/physics/1/pt/chapter/3-luz-e-sombras#def-g1-light-and-shadows-source), aquela corredora campeã que atravessa um cômodo num piscar, gasta *anos* na estrada vindo da mais próxima delas. O céu noturno é uma multidão de sóis, encolhidos pela distância até virarem brilhos. ![Um mesmo poste de rua, visto de perto e de longe: o brilho enfraquece com a distância. As estrelas são postes a distâncias além de qualquer estrada.](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/physics-1/g5-stars-night-sky/fig-87c6973afa8f.svg) *Um mesmo poste de rua, visto de perto e de longe: o brilho enfraquece com a distância. As [estrelas](https://one-course.com/books/physics/1/pt/chapter/26-o-sistema-solar#def-g4-solar-system-star) são postes a distâncias além de qualquer estrada.* ![Uma noite realmente escura, longe da cidade: milhares de sóis e a faixa suave da Via Láctea atravessando o céu.](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/physics-1/g5-stars-night-sky/img-5029e823407d.jpg) *Uma noite realmente escura, longe da cidade: milhares de sóis e a faixa suave da [Via Láctea](#ex-g5-stars-night-sky-milkyway) atravessando o céu.* **Exemplo 33.2 (As cores das estrelas).** Olhe com atenção e as faíscas não são todas brancas: umas queimam com um vermelho-alaranjado, outras são amarelas como o nosso Sol, outras são branco-azuladas. A cor é um recado sobre o calor — e ele corre ao contrário das torneiras e das latas de tinta: as [estrelas](https://one-course.com/books/physics/1/pt/chapter/26-o-sistema-solar#def-g4-solar-system-star) alaranjadas são as *mais frias* da família, e as branco-azuladas são as mais quentes, muito mais quentes que o Sol. Uma brasa acesa e uma lâmina de aço em brasa branca contam a mesma história aqui na Terra: quanto mais quente, mais branco o brilho. **Observação 33.3 (Para onde vão as estrelas de dia).** As [estrelas](https://one-course.com/books/physics/1/pt/chapter/26-o-sistema-solar#def-g4-solar-system-star) nunca vão embora. Elas brilham acima de você ao meio-dia exatamente como à meia-noite — mas o céu diurno está inundado pela [luz](https://one-course.com/books/physics/1/pt/chapter/3-luz-e-sombras#def-g1-light-and-shadows-source) do Sol espalhada pelo [ar](https://one-course.com/books/physics/1/pt/chapter/10-o-ar-ao-nosso-redor#def-g2-air-around-us-air), um brilho azul muito mais forte que qualquer faísca. Uma vela fica invisível ao lado de uma fogueira. Quando o Sol se põe e o brilho vai embora, a multidão permanente do céu simplesmente volta a ficar visível. ## 33.2 Mapas feitos de estrelas **Definição 33.4 (Constelação).** Uma *constelação* é um desenho de [estrelas](https://one-course.com/books/physics/1/pt/chapter/26-o-sistema-solar#def-g4-solar-system-star) brilhantes com nome — um caçador, um cisne, uma grande ursa — inventado há muito tempo pelos observadores do céu como mapa e como recurso de memória. As [estrelas](https://one-course.com/books/physics/1/pt/chapter/26-o-sistema-solar#def-g4-solar-system-star) de uma constelação não são realmente vizinhas; elas só se alinham quando vistas da Terra. Mas os desenhos são constantes: os seus avós aprenderam exatamente as mesmas formas. **Método 33.5 (Encontrar a Estrela Polar).** O céu oferece uma [bússola](https://one-course.com/books/physics/1/pt/chapter/25-imas-e-bussola#def-g4-magnets-and-compass-compass) de graça: 1. encontre a Ursa Maior — sete [estrelas](https://one-course.com/books/physics/1/pt/chapter/26-o-sistema-solar#def-g4-solar-system-star) brilhantes, uma panela com cabo comprido, fácil de achar ao longo do ano; 2. pegue as duas [estrelas](https://one-course.com/books/physics/1/pt/chapter/26-o-sistema-solar#def-g4-solar-system-star) da borda dianteira da panela — as *indicadoras* ; 3. prolongue a linha de uma até a outra, seguindo pelo céu, por cerca de cinco vezes a distância entre elas; 4. a [estrela](https://one-course.com/books/physics/1/pt/chapter/26-o-sistema-solar#def-g4-solar-system-star) modesta em que você chega é a *Estrela Polar* — baixe uma linha vertical dela até o horizonte e ali está o norte. Confira com a sua [bússola](https://one-course.com/books/physics/1/pt/chapter/25-imas-e-bussola#def-g4-magnets-and-compass-compass): agulha e [estrela](https://one-course.com/books/physics/1/pt/chapter/26-o-sistema-solar#def-g4-solar-system-star) concordam. Os navegantes apostaram a vida nessa concordância durante séculos. ![A placa de sinalização do céu noturno: as duas estrelas indicadoras da Ursa Maior apontam direto para a Estrela Polar.](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/physics-1/g5-stars-night-sky/fig-17266229e638.svg) *A placa de sinalização do céu noturno: as duas [estrelas](https://one-course.com/books/physics/1/pt/chapter/26-o-sistema-solar#def-g4-solar-system-star) indicadoras da Ursa Maior apontam direto para a [Estrela Polar](#met-g5-stars-night-sky-northstar).* ## 33.3 O céu que gira **Proposição 33.6 (O céu gira em torno da Estrela Polar).** Ao longo da noite, a multidão inteira de [estrelas](https://one-course.com/books/physics/1/pt/chapter/26-o-sistema-solar#def-g4-solar-system-star) gira devagar pelo céu em grandes círculos — todos em volta de um ponto quase parado: a [Estrela Polar](#met-g5-stars-night-sky-northstar). Nada lá em cima se move de verdade com tanta organização; quem gira é a nossa própria Terra, do mesmo jeito que ela desfila o Sol pelo céu de dia. A [Estrela Polar](#met-g5-stars-night-sky-northstar) quase não se mexe porque, por acaso, ela fica quase exatamente sobre o eixo de rotação da Terra — a única direção que o giro deixa em paz. ![Aponte uma câmera para a Estrela Polar e deixe-a olhando a noite inteira: cada estrela desenha um arco em volta do ponto parado. A roda do céu é o giro da Terra, visto de dentro.](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/physics-1/g5-stars-night-sky/fig-25238ed44a31.svg) *Aponte uma câmera para a [Estrela Polar](#met-g5-stars-night-sky-northstar) e deixe-a olhando a noite inteira: cada [estrela](https://one-course.com/books/physics/1/pt/chapter/26-o-sistema-solar#def-g4-solar-system-star) desenha um arco em volta do ponto parado. A roda do céu é o giro da Terra, visto de dentro.* **Exemplo 33.7 (A nossa cidade de estrelas).** Nas noites mais escuras, uma faixa leitosa e fraca se arqueia de um lado a outro do céu: a *Via Láctea*. Um binóculo dissolve o leite e revela a verdade: incontáveis [estrelas](https://one-course.com/books/physics/1/pt/chapter/26-o-sistema-solar#def-g4-solar-system-star), fracas e apinhadas demais para o olho separar. É a nossa cidade natal de [estrelas](https://one-course.com/books/physics/1/pt/chapter/26-o-sistema-solar#def-g4-solar-system-star) vista de dentro — uma ilha achatada e rodopiante com mais sóis do que grãos de areia numa praia, com o nosso Sol morando num bairro tranquilo. Toda [estrela](https://one-course.com/books/physics/1/pt/chapter/26-o-sistema-solar#def-g4-solar-system-star) que você enxerga a olho nu é uma vizinha dessa mesma cidade. **Observação 33.8 (Continue olhando para cima).** A astronomia é a ciência mais antiga e a única cujo laboratório abre de graça em toda noite limpa. Um cobertor, um lugar escuro longe dos postes e paciência enquanto os olhos se acostumam ao escuro — essa é a lista completa de equipamentos. A Ursa Maior, a [Estrela Polar](#met-g5-stars-night-sky-northstar), um [planeta](https://one-course.com/books/physics/1/pt/chapter/26-o-sistema-solar#def-g4-solar-system-planet) ou dois e a [Via Láctea](#ex-g5-stars-night-sky-milkyway) dão uma bela primeira expedição; as leis mais profundas da [luz](https://one-course.com/books/physics/1/pt/chapter/3-luz-e-sombras#def-g1-light-and-shadows-source) das [estrelas](https://one-course.com/books/physics/1/pt/chapter/26-o-sistema-solar#def-g4-solar-system-star) vão encontrar você bem preparado, daqui a alguns anos, perto do fim deste curso. ## 33.4 Exercícios **Exercício 33.1 ★.** O que é uma [estrela](https://one-course.com/books/physics/1/pt/chapter/26-o-sistema-solar#def-g4-solar-system-star)? Por que as [estrelas](https://one-course.com/books/physics/1/pt/chapter/26-o-sistema-solar#def-g4-solar-system-star) parecem faíscas minúsculas, embora muitas brilhem mais que o nosso Sol? **Solução de Exercício 33.1.** Uma [estrela](https://one-course.com/books/physics/1/pt/chapter/26-o-sistema-solar#def-g4-solar-system-star) é um sol: uma bola gigantesca de material incandescente que fabrica a própria [luz](https://one-course.com/books/physics/1/pt/chapter/3-luz-e-sombras#def-g1-light-and-shadows-source). Elas parecem faíscas apenas por causa da distância — até a [luz](https://one-course.com/books/physics/1/pt/chapter/3-luz-e-sombras#def-g1-light-and-shadows-source) gasta anos na estrada vindo da mais próxima delas. **Exercício 33.2 ★.** As [estrelas](https://one-course.com/books/physics/1/pt/chapter/26-o-sistema-solar#def-g4-solar-system-star) continuam no céu ao meio-dia? Por que não conseguimos vê-las? **Solução de Exercício 33.2.** Continuam — elas brilham ao meio-dia exatamente como à meia-noite. O céu de dia está inundado pela [luz](https://one-course.com/books/physics/1/pt/chapter/3-luz-e-sombras#def-g1-light-and-shadows-source) do Sol espalhada pelo [ar](https://one-course.com/books/physics/1/pt/chapter/10-o-ar-ao-nosso-redor#def-g2-air-around-us-air), e nenhuma faísca consegue aparecer ao lado desse brilho, assim como nenhuma vela aparece ao lado de uma fogueira. **Exercício 33.3 ★.** Uma [estrela](https://one-course.com/books/physics/1/pt/chapter/26-o-sistema-solar#def-g4-solar-system-star) alaranjada e uma [estrela](https://one-course.com/books/physics/1/pt/chapter/26-o-sistema-solar#def-g4-solar-system-star) branco-azulada brilham lado a lado. Qual é a mais quente? Qual brilho do dia a dia conta a mesma história de cores? **Solução de Exercício 33.3.** A branco-azulada — as cores das [estrelas](https://one-course.com/books/physics/1/pt/chapter/26-o-sistema-solar#def-g4-solar-system-star) vão do alaranjado (mais fria), passando pelo amarelo, até o branco-azulado (mais quente). Uma brasa alaranjada em comparação com um aço aquecido até a brasa branca conta a mesma história. **Exercício 33.4 ★.** O que é uma [constelação](#def-g5-stars-night-sky-constellation)? As [estrelas](https://one-course.com/books/physics/1/pt/chapter/26-o-sistema-solar#def-g4-solar-system-star) dela estão realmente próximas umas das outras? **Solução de Exercício 33.4.** Um desenho de [estrelas](https://one-course.com/books/physics/1/pt/chapter/26-o-sistema-solar#def-g4-solar-system-star) brilhantes com nome, inventado como mapa do céu e recurso de memória. As [estrelas](https://one-course.com/books/physics/1/pt/chapter/26-o-sistema-solar#def-g4-solar-system-star) dela não são vizinhas de verdade — elas apenas se alinham por acaso quando vistas da Terra. **Exercício 33.5 ★.** Descreva, passo a passo, como encontrar a [Estrela Polar](#met-g5-stars-night-sky-northstar) a partir da Ursa Maior. **Solução de Exercício 33.5.** Encontre a Ursa Maior; pegue as duas [estrelas](https://one-course.com/books/physics/1/pt/chapter/26-o-sistema-solar#def-g4-solar-system-star) indicadoras da borda dianteira da panela; prolongue a linha delas por cerca de cinco espaçamentos pelo céu; a [estrela](https://one-course.com/books/physics/1/pt/chapter/26-o-sistema-solar#def-g4-solar-system-star) alcançada é a [Estrela Polar](#met-g5-stars-night-sky-northstar), e abaixo dela, no horizonte, está o norte. **Exercício 33.6 ★.** O que o lugar da [Estrela Polar](#met-g5-stars-night-sky-northstar) tem de especial no céu que gira, e qual instrumento do dia a dia ela substitui? **Solução de Exercício 33.6.** Ela fica quase exatamente sobre o eixo de rotação da Terra, então o giro do céu a deixa quase parada — uma marca fixa do norte, substituindo a [bússola](https://one-course.com/books/physics/1/pt/chapter/25-imas-e-bussola#def-g4-magnets-and-compass-compass). **Exercício 33.7 ★.** As [estrelas](https://one-course.com/books/physics/1/pt/chapter/26-o-sistema-solar#def-g4-solar-system-star) giram pela noite em círculos organizados. O que está realmente girando? O que mais esse mesmo giro desfila pelo céu de dia? **Solução de Exercício 33.7.** Quem gira é a Terra, levando a gente junto uma vez por dia. O mesmo giro desfila o Sol pelo céu de dia — um giro só, dois desfiles. **Exercício 33.8 ★.** Vista por um binóculo, no que se transforma a faixa leitosa dos céus mais escuros? O que ela é de verdade? **Solução de Exercício 33.8.** Em incontáveis [estrelas](https://one-course.com/books/physics/1/pt/chapter/26-o-sistema-solar#def-g4-solar-system-star) fracas, apinhadas demais para o olho separar: a [Via Láctea](#ex-g5-stars-night-sky-milkyway) — a nossa própria cidade achatada de [estrelas](https://one-course.com/books/physics/1/pt/chapter/26-o-sistema-solar#def-g4-solar-system-star), vista de perfil e de dentro. **Exercício 33.9 ★★.** Deixada a noite inteira, uma câmera apontada para a [Estrela Polar](#met-g5-stars-night-sky-northstar) registra círculos; apontada para o horizonte leste, ela registra riscos inclinados que sobem. Explique as duas imagens com uma única Terra girando. **Solução de Exercício 33.9.** A Terra girando faz o céu inteiro rodar em torno do eixo que passa pela [Estrela Polar](#met-g5-stars-night-sky-northstar). Perto desse ponto parado, as [estrelas](https://one-course.com/books/physics/1/pt/chapter/26-o-sistema-solar#def-g4-solar-system-star) percorrem círculos pequenos — a câmera registra anéis. Na direção do leste, o giro leva as [estrelas](https://one-course.com/books/physics/1/pt/chapter/26-o-sistema-solar#def-g4-solar-system-star) para cima, cruzando o horizonte por caminhos inclinados — a câmera registra riscos que sobem. Um giro só, duas vistas dele. **Exercício 33.10 ★★.** Uma náufraga numa noite limpa não tem [bússola](https://one-course.com/books/physics/1/pt/chapter/25-imas-e-bussola#def-g4-magnets-and-compass-compass), não tem celular — e não tem pressa. Explique como o céu entrega a ela uma direção e, com paciência, também um relógio. (Duas ideias do capítulo, um só céu girando.) **Solução de Exercício 33.10.** Direção: as indicadoras da Ursa Maior dão a ela a [Estrela Polar](#met-g5-stars-night-sky-northstar) e, com ela, o norte — sem precisar de agulha. Relógio: a própria Ursa Maior gira em torno da [Estrela Polar](#met-g5-stars-night-sky-northstar) como o ponteiro de um relógio gigante, uma volta completa por dia; ver o quanto ela já girou diz a ela como a noite está passando. **Exercício 33.11 ★★.** A [luz](https://one-course.com/books/physics/1/pt/chapter/3-luz-e-sombras#def-g1-light-and-shadows-source) de uma [estrela](https://one-course.com/books/physics/1/pt/chapter/26-o-sistema-solar#def-g4-solar-system-star) distante gasta anos na estrada até o seu olho. Quando você olha para essa [estrela](https://one-course.com/books/physics/1/pt/chapter/26-o-sistema-solar#def-g4-solar-system-star) hoje à noite, você a está vendo como ela é *agora*? Para o que você está olhando de fato — e por que isso faz de todo telescópio uma espécie de máquina do tempo? **Solução de Exercício 33.11.** Não: você vê a [estrela](https://one-course.com/books/physics/1/pt/chapter/26-o-sistema-solar#def-g4-solar-system-star) como ela *era*, anos atrás, quando a [luz](https://one-course.com/books/physics/1/pt/chapter/3-luz-e-sombras#def-g1-light-and-shadows-source) de hoje à noite partiu dela — o mensageiro, não o remetente. Todo telescópio, portanto, olha para o passado: quanto mais distante a [estrela](https://one-course.com/books/physics/1/pt/chapter/26-o-sistema-solar#def-g4-solar-system-star), mais velha a notícia — e é exatamente isso que torna a [luz](https://one-course.com/books/physics/1/pt/chapter/3-luz-e-sombras#def-g1-light-and-shadows-source) distante tão preciosa para os astrônomos.