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UNIDADE 1. A Terra e o Sistema Solar

Imagem: Ilustração complementar das páginas 12 e 13. Ilustração abstrata com pinturas circulares em diferentes tons frios. Há destaque de um arbusto com vilarejo ao fundo, e estrelas no céu. Fim da imagem.

LEGENDA: A noite estrelada, de Vincent van Gogh, 1889. Óleo sobre tela, 74 cm x 92 cm. FIM DA LEGENDA.

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Boxe complementar:

Primeiros contatos

  1. A pintura representa qual período do dia: manhã, tarde ou noite? Justifique sua resposta com elementos da pintura.
  1. Em sua opinião, a que correspondem os elementos amarelos da pintura?
  1. O que é possível ver no céu noturno? E no céu diurno?

Fim do complemento.

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DESAFIO À VISTA!

Capítulos 1 e 2

Nestes capítulos, você vai identificar o que existe no céu, nomear instrumentos de observação do céu e explicar alguns movimentos da Terra.

Como ocorrem os dias e as noites?

CAPÍTULO 1. O que há no céu?

O interesse dos seres humanos pelo céu e pelo Universo é bastante antigo. A observação de estrelas e de outros fenômenos, como o nascer e o pôr do Sol todos os dias, o brilho da Lua e as mudanças de sua aparência fez o ser humano pensar: como surgiu o Universo? De onde vêm as estrelas? Como surgiram o Sol e a Lua? E o planeta Terra?

Os povos antigos também observavam o céu noturno e tinham suas próprias explicações para as questões relacionadas ao céu, à Lua, ao Sol e às estrelas, muitas vezes na forma de lendas e mitos.

Atividade prática

Observação do céu noturno

Em uma noite com poucas nuvens, observe o céu do local em que você mora. Depois, responda às questões.

Imagem: Ilustração. Menina de cabelo longo loiro enrolado e faixa roxa, vestindo casaco roxo de calça amarela. Está em pé em um banquinho, apontando para uma lua crescente. Ao lado, um menino de cabelo curto cacheado castanho, vestindo casaco e calça azul. Está segurando um caderno com a ilustração da lua. Fim da imagem.
Imagem: Ícone: Desenho. Fim da imagem.
  1. É possível ver a Lua? Se sim, qual é a aparência dela? Desenhe.
  1. Observe a estrela mais brilhante que há no céu. Em que posição ela se encontra: está mais alta no céu ou próxima do horizonte?
    • Aguarde duas horas e observe novamente o céu. A estrela que você observou está no mesmo local em que estava antes? Elabore uma explicação para isso.
    1. Para fazer uma observação mais detalhada do céu noturno, em sua opinião, que equipamento pode ser usado?

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Equipamentos e descobertas

Com o desenvolvimento da Ciência, começaram a surgir novas explicações sobre os elementos que enxergamos no céu, especialmente quando os astrônomos, cientistas que estudam o Universo, começaram a observá-los com o uso de equipamentos.

Quando observamos o céu a olho nu, ou seja, sem o uso de um equipamento, conseguimos ver apenas uma pequena parte do Universo. Ao usar instrumentos, é possível perceber inúmeros corpos celestes e até mesmo ver detalhes, como a forma e a cor de alguns deles.

Glossário:

Corpos celestes : astros existentes no espaço.

Fim do glossário.

Galileu Galilei, cientista italiano que viveu entre os anos de 1564 e 1642, ampliou o conhecimento a respeito do Universo. Isso foi possível com o uso da luneta, um dos primeiros equipamentos utilizados para observar o céu. Ele fez várias descobertas, entre elas a de que a Lua não é uma esfera de superfície lisa e nela existem montanhas e vales, assim como no planeta Terra.

Nos dias atuais, muitos astrônomos trabalham em observatórios astronômicos. Eles interpretam as informações sobre o Universo obtidas principalmente com o auxílio de telescópios. Essas informações possibilitam responder a muitas perguntas e formular ainda mais questões.

Imagem: Fotografia. Luneta antiga com dois canos finos ligados a base. Fim da imagem.

LEGENDA: Luneta usada por Galileu. FIM DA LEGENDA.

Imagem: Fotografia. Telescópio largo com estrutura metálica. Fim da imagem.

LEGENDA: Telescópio. FIM DA LEGENDA.

Imagem: Fotografia. Telescópio no espaço em formato de satélite. Fim da imagem.

LEGENDA: O telescópio espacial Hubble fornece imagens detalhadas do Universo. FIM DA LEGENDA.

Imagem: Fotografia. Via Láctea com estrelas e poeira estelar em tons de vermelho, azul e roxo. Fim da imagem.

LEGENDA: Imagem de parte da galáxia Via Láctea produzida por diversos telescópios. FIM DA LEGENDA.

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Como surgiu o Universo?

Com o uso dos telescópios, foi possível observar o movimento dos corpos celestes e buscar explicações sobre como eles se formaram.

Ao estudar dados obtidos por diversos instrumentos de observação do céu, pesquisadores identificaram que as galáxias estão se afastando umas das outras. Isso indica que o Universo está aumentando de tamanho, o que leva os cientistas a supor que, no passado, ele era menor. Com base nessa e em outras evidências, elaboraram a teoria mais aceita atualmente para explicar o surgimento do Universo: a teoria do Big Bang.

De acordo com essa teoria, há cerca de 14 bilhões de anos houve uma grande liberação de energia no Universo e ele começou a se expandir. Com o passar do tempo, o Universo foi ficando mais estável e se organizando, formando os corpos celestes.

Uma maneira de entender a expansão do Universo é imaginar um balão, com as galáxias e as estrelas pintadas na superfície. Todo o Universo está na superfície do balão. À medida que o balão vai inflando, as galáxias se afastam umas das outras.

Imagem: Ilustração. Destaque de uma boca enchendo um balão com ilustração de galáxias no universo. Ao lado, duas imagens sequenciais com o balão crescendo conforme é assoprado. Fim da imagem.

LEGENDA: Representação esquemática da expansão do Universo. Ao contrário do balão que, em determinado momento, estoura, o Universo continua se expandindo dia após dia. (Imagem sem escala; cores fantasia.) FIM DA LEGENDA.

Imagem: Ícone: Desenho. Fim da imagem.
  1. De quais corpos celestes você já ouviu falar? Pesquise na internet a imagem de alguns deles. Imprima e cole as imagens no caderno ou faça um desenho. Não se esqueça de colocar legendas para identificar o corpo celeste.

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Estrelas

As estrelas são corpos luminosos, ou seja, têm luz própria. Essa capacidade de produzir sua própria luz e calor diferencia as estrelas de outros corpos celestes.

O Sol é uma das inúmeras estrelas existentes em nossa galáxia, a Via Láctea. A luz e o calor do Sol são essenciais para a manutenção da vida no planeta Terra.

Asterismos e constelações

Povos antigos já utilizavam as informações obtidas da observação dos astros para diferentes finalidades, como a orientação na navegação, a elaboração de calendários e a determinação da época para o plantio. Esses povos criaram figuras imaginárias, ligando os astros e formando representações simplificadas de animais, objetos, personagens da mitologia, entre outras. A essas figuras deu-se o nome de constelações.

Atualmente, as figuras imaginárias formadas por astros são chamadas de asterismos. O termo “constelação” teve seu significado alterado e se refere à determinada região do céu que contém diversos astros. De acordo com a União Astronômica Internacional, reconhecem-se 88 constelações, e cada uma recebe o nome de seu asterismo mais conhecido.

Observação: Você já observou e identificou, no 3º ano, quais planetas e estrelas são visíveis no céu. Relembre e converse com os colegas. Fim da observação.

Imagem: Fotografia. Constelação no universo com um traçado em X com três lados maiores e o quarto lado menor. Há pontos formados por estrelas maiores pelos traços. Fim da imagem.

LEGENDA: Asterismo de Cisne. As linhas que conectam os astros são imaginárias. Embora os astros pareçam estar lado a lado e à mesma distância da Terra, estão muito distantes uns dos outros e a distâncias diferentes da Terra. FIM DA LEGENDA.

Imagem: Fotografia. Constelação vista pela terra com estrelas formando um cinturão com uma linha seguindo até um arco. Há pontos formados por estrelas maiores entre os traços. No centro da imagem, três estrelas lado a lado indicando “três marias”. Fim da imagem.

LEGENDA: Asterismo de Órion. De acordo com a mitologia grega, Órion era um caçador. O conjunto das três estrelas que formam o Cinturão de Órion é popularmente conhecido no Brasil como Três Marias. FIM DA LEGENDA.

  1. De acordo com o período do ano, é possível identificar diferentes asterismos. Pesquise quais podem ser observados no início da noite em cada período do ano no local em que você vive. Com a ajuda de um familiar, utilize um aplicativo para observar alguns desses asterismos no céu noturno sem nuvens. Escreva um parágrafo registrando suas descobertas.

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Sistema Solar

Sistema Solar é o conjunto formado pelo Sol e por outros corpos celestes que orbitam essa estrela, como planetas, cometas e asteroides . Os planetas são corpos celestes que não têm luz própria e que giram em torno do Sol. Ao redor de alguns planetas orbitam os satélites naturais, também chamados de luas. A maioria dos asteroides conhecidos localiza-se entre Marte e Júpiter numa região chamada Cinturão de asteroides.

Glossário:

Asteroide : pequeno astro rochoso ou metálico que orbita o Sol.

Fim do glossário.

Imagem: Ilustração. Sol com anéis nos arredores com oito anéis com cada planeta do sistema solar. Entre os quatro primeiros planetas há um cinturão de asteroides. Abaixo, o sol e os planejas são detalhados: O Sol é formado por uma matéria muito quente. Nele, a temperatura é de cerca de 15 milhões de graus Celsius em seu núcleo e de 6 mil graus Celsius na superfície. Seu diâmetro é, aproximadamente, 110 vezes o da Terra. Planejas: 1. Mercúrio – É o planeta mais próximo do Sol e o menor do Sistema Solar. Pode ser visto a olho nu, próximo ao horizonte, em alguns dias do ano. Não possui satélites naturais; 2. Vênus – É o planeta mais próximo da Terra e o segundo mais próximo do Sol. Pode ser visível a olho nu no fim da tarde ou quando o céu começa a clarear. Não possui satélites naturais; 3. Terra – É o terceiro planeta mais próximo do Sol. É o único com água líquida na superfície e atmosfera com gás oxigênio. Possui apenas um satélite natural, a Lua; 4. Marte – É o quarto planeta a partir do Sol e pode ser identificado pela cor avermelhada. Pode ser visto a olho nu. Possui dois pequenos satélites naturais; 5. Júpiter – É o maior planeta do Sistema Solar. É formado por gases e apresenta discretos anéis ao seu redor. Pode ser observado a olho nu em algumas épocas do ano. Foram descobertos 79 satélites naturais ao seu redor; 6. Saturno – É o sexto planeta a partir do Sol e o mais distante que pode ser visto a olho nu. Possui um sistema formado por diversos anéis. Até o momento, foram descobertos 82 satélites naturais ao seu redor; 6. Saturno – É o sexto planeta a partir do Sol e o mais distante que pode ser visto a olho nu. Possui um sistema formado por diversos anéis. Até o momento, foram descobertos 82 satélites naturais ao seu redor; 8. Netuno – É o planeta mais afastado do Sol e, por isso, sua temperatura é sempre muito baixa, por volta de 200 graus Celsius abaixo de zero. Seus anéis, claros e finos, são formados por pó de rochas. São conhecidos 14 satélites naturais em sua órbita. Fim da imagem.

LEGENDA: Representação esquemática do Sistema Solar. (Imagem sem escala; cores fantasia.) FIM DA LEGENDA.

Fonte: SOLAR System exploration. Nasa. Disponível em: http://fdnc.io/9ti. Acesso em: 22 mar. 2021.

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Os planetas Mercúrio, Vênus, Terra e Marte são classificados como rochosos. Júpiter, Saturno, Urano e Netuno, por sua vez, são classificados como gasosos. Plutão não está representado, pois, desde 2006, a União Astronômica Internacional reclassificou-o como planeta-anão.

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Os tamanhos dos planetas do Sistema Solar são tão diferentes uns dos outros que, muitas vezes, é difícil representá-los nas proporções corretas. Observe a seguir uma representação dos planetas com proporções próximas à realidade.

Imagem: Ilustração. Planetas em tamanhos comparados uns aos outros. Como esferas muito pequenas, os quatro planetas (do menor para o maior): Mercúrio; Marte; Vênus; Terra. Como esferas grandes, os quatro planetas (do menor para o maior): Netuno; Urano; Saturno; Júpiter. Fim da imagem.

LEGENDA: Representação esquemática dos tamanhos relativos dos planetas do Sistema Solar. (Imagem sem escala; cores fantasia.) FIM DA LEGENDA.

Boxe complementar:

Quero saber!

O que são cometas?

Cometas são astros pequenos (algumas dezenas de quilômetros) compostos basicamente de gases congelados e de grãos de material rochoso. Esses materiais compõem o núcleo do cometa.

Ao se aproximar do Sol, a temperatura do núcleo aumenta e os gases congelados se vaporizam, arrastando os grãos consigo. Esse material lançado do núcleo do cometa cria uma nuvem ao seu redor, denominada coma (ou cabeleira), e a cauda que se prolonga na direção oposta ao Sol por extensões imensas. A luz solar é refletida pelo material lançado, o que dá brilho ao cometa. É por isso que os cometas aparecem, às vezes, como astros imensos.

Fonte : Roberto Boczko. Os cometas. Investigando a Terra . Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas da Universidade de São Paulo. Disponível em: http://fdnc.io/f8Q. Acesso em: 4 fev. 2021. (Texto adaptado.)

Imagem: Fotografia. Vista do céu através de uma floresta. No céu noturno coberto por estrelas, há um destaque de um grande ponto luminoso no centro. Fim da imagem.

LEGENDA: Cometa Hale-Bopp. Laguna Mountains, Califórnia, Estados Unidos, 1997. FIM DA LEGENDA.

Fim do complemento.

  1. Quais foram os corpos celestes do Sistema Solar estudados neste capítulo? Escreva uma breve explicação sobre cada um deles.

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  1. Veja as anotações que alguns pesquisadores fizeram e tente descobrir a qual planeta cada item se refere.
    1. É o maior planeta do Sistema Solar.
    1. É o planeta que fica entre Vênus e Marte.
    1. É o planeta mais próximo da Terra.
    1. É o planeta mais distante do Sol.
    1. Já foram identificados 82 satélites naturais ao seu redor.
    1. Pode ser identificado pela cor avermelhada.
  1. Alguns planetas podem ser vistos a olho nu do planeta Terra. Quais são esses planetas?
  1. Qual é o nome da estrela do Sistema Solar? Qual é a sua importância para os seres vivos?
  1. Como as características dos astros podem ser mais bem identificadas pelos cientistas?
Imagem: Ilustração. Sistema solar com grande sol seguido pelos planejas em uma linha em semicírculos com os planetas: mercúrio; marte; vênus; terra; júpiter; saturno; urano; netuno. Fim da imagem.

LEGENDA: Representação artística do Sol e dos planetas do Sistema Solar. (Imagem sem escala; cores fantasia.) FIM DA LEGENDA.

Boxe complementar:

Fique por dentro

Stellarium

Disponível em: http://fdnc.io/632. Acesso em: 4 fev. 2021.

Esse simulador para computador mostra todas as estrelas visíveis no céu e as constelações da qual fazem parte, entre outras informações.

Fim do complemento.

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CAPÍTULO 2. Alguns movimentos da Terra

Diversos povos apresentaram explicações para o surgimento do dia e da noite. Leia o texto a seguir, que é uma narrativa de povos indígenas sobre o surgimento da noite.

Como surgiu a noite

Houve um tempo em que não existia noite. Com a claridade, ninguém conseguia descansar direito. Até as plantas sofriam com o calor sem tréguas do Sol.

Cobra Grande era a única que podia fazer a noite surgir. Ela era feiticeira e, como seu próprio nome diz, tratava-se de uma cobra enorme. Essa cobra havia aprisionado a noite em um caroço de tucumã e escondido esse caroço no fundo de um rio. Cobra Grande não queria dividir a noite com ninguém. Afinal, ela não precisava da noite para dormir, já que era feiticeira e podia descansar quando bem entendesse.

Glossário:

Tucumã : fruta típica de uma palmeira da Amazônia.

Fim do glossário.

Um dia, a filha de Cobra Grande se casou. Ela era uma índia e, como era feiticeira, também podia dormir quando quisesse. Porém, o índio com quem se casou vivia exausto, e ela ficou com pena dele. Assim, pediu ao marido que buscasse seus irmãos, dois índios bem espertos, e lhes disse:

Peçam a Cobra Grande que me envie a noite. Ela é minha mãe e atenderá ao meu pedido.

Os índios foram ao encontro de Cobra Grande e lhe transmitiram o pedido de sua filha.

– Vou lhes dar a noite – Cobra Grande respondeu. – Porém, apenas minha filha deve abrir este caroço, ou ficará noite para sempre.

Os índios eram bem obedientes. Porém, não conseguiram conter sua curiosidade e acabaram abrindo o caroço de tucumã. Assim, a escuridão se espalhou por todo canto.

A índia feiticeira, que estava distante, viu a escuridão e percebeu que os irmãos de seu marido haviam liberado a noite. Porém, ela tinha um segredo para controlar a noite. A índia arrancou um fio de seu cabelo e, com ele, cortou o espaço e separou o dia da noite.

Desde então, todos tiveram dia e noite.

José Lanzellotti. Histórias e lendas do Brasil : Norte. São Paulo: DCL, 2008. (Texto adaptado.)

Imagem: Ilustração. Mulher de cabelo longo preto com cocar de penas coloridas, vestindo vestido longo azul. Está segurando uma linha de um balão com o interior do céu noturno e a lua crescente. Fim da imagem.
Imagem: Ícone: Desenho. Fim da imagem.
  1. Represente a narrativa no formato de história em quadrinhos. Não se esqueça de dar ênfase à parte da história que explica o surgimento da noite.

    Imagem: Ícone: Atividade oral. Fim da imagem.

  1. Leia o texto para os seus familiares e verifique se eles conhecem histórias semelhantes para compartilharem com você.

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Atividade prática

Simulação: dia e noite

Você tem hipóteses para explicar a existência dos dias e das noites? Converse com os colegas e o professor.

Imagem: Ícone: Atividade em grupo. Fim da imagem.

Organizem-se em grupos para a realização da atividade.

Imagem: Ilustração. Mesa pequena com um globo terrestre em suporte. À direita, há uma lanterna vermelha iluminando a área direita do globo. Fim da imagem.

LEGENDA: Representação esquemática da simulação do dia e da noite. (Imagem sem escala; cores fantasia.) FIM DA LEGENDA.

Do que vocês vão precisar

  1. Procurem deixar a sala de aula o mais escuro possível.
  1. Liguem a lanterna e apontem-na para o globo terrestre.
  1. Girem o globo lentamente e observem o que ocorre.
  1. O que vocês observaram quando giraram o globo terrestre?
  1. O que a luz da lanterna representa?
  1. O que representa a parte iluminada do globo? E a parte escura?
  1. Qual é a relação entre o movimento do globo terrestre e a ocorrência dos dias e das noites na Terra?
  1. Quanto tempo a Terra demora para dar uma volta completa em torno de si mesma, como foi feito com o globo terrestre?
  1. Ao observar o céu por um intervalo de tempo, vocês já notaram que os astros apresentam um movimento aparente e parecem mudar de posição? Durante o dia, é possível perceber isso em relação ao Sol, mas nem sempre reparamos na movimentação aparente dos astros no céu noturno, embora isso também aconteça. Vamos investigar as mudanças que ocorrem no céu ao longo de horas?
    • Procure explicar o movimento aparente do Sol e das demais estrelas com base no que você realizou nessa atividade.

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Movimentos da Terra

A Terra, assim como todos os planetas, não emite luz própria; ela é iluminada pelo Sol. Mas a luz do Sol não ilumina todas as regiões da Terra ao mesmo tempo.

Observe as imagens a seguir.

Observação: Você já estudou, no 4º ano, os movimentos cíclicos da Terra e a relação deles com períodos de tempo regulares. Relembre-os e converse com os colegas. Fim da observação.

Imagem: Ilustração. Sequência de três imagens do planeta terra com setas em sentido anti-horário com diferentes posições com o sol iluminando o lado esquerdo. Fim da imagem.

LEGENDA: Representação esquemática do movimento de rotação da Terra. (Imagem sem escala; cores fantasia.) FIM DA LEGENDA.

Fonte: OLIVEIRA FILHO, K. de S.; SARAIVA, M. de F. O. Astronomia e Astrofísica. Porto Alegre: UFRGS, 2014.

É dia na região da Terra que está iluminada pelo Sol e noite quando essa região não está iluminada. Isso ocorre em decorrência do movimento de rotação da Terra.

No movimento de rotação, a Terra gira ao redor de seu próprio eixo, ou seja, ao redor de si mesma. Esse movimento tem duração de, aproximadamente, 24 horas. Em razão do movimento de rotação, a luz solar vai progressivamente iluminando diferentes regiões, resultando na sucessão dos dias e das noites.

  1. Você já reparou no horário exato em que amanhece no local em que você mora? E em que horário anoitece? Observe e registre esses horários. Procure essas informações em um site de busca e compare com suas anotações.

    Ao mesmo tempo que gira em torno de seu próprio eixo, a Terra também gira em torno do Sol. Esse movimento é chamado de movimento de translação. Observe a imagem a seguir.

    A Terra leva 365 dias e 6 horas para completar uma volta ao redor do Sol. A cada 4 anos, essas 6 horas formam um dia, que é adicionado ao mês de fevereiro, compondo um ano com 366 dias. O ano com 366 dias é chamado de bissexto.

    Dessa forma, o movimento de rotação é responsável pela sucessão dos dias e das noites, e o movimento de translação está associado à duração do ano.

Imagem: Ilustração. Ciclo da terra em senti anti-horário em rotação. Uma linha ao redor do sol traçando a trajetória da terra ao redor do Sol. Fim da imagem.

LEGENDA: Representação esquemática do movimento de translação da Terra. (Imagem sem escala; cores fantasia.) FIM DA LEGENDA.

Fonte: OLIVEIRA FILHO, K. de S.; SARAIVA, M. de F. O. Astronomia e Astrofísica. Porto Alegre: UFRGS, 2014.

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LIGANDO OS PONTOS

Capítulos 1 e 2

  1. Leia os quadrinhos e responda.
Imagem: Quadrinho. Os Cientistas. História em quadrinho contada em quatro quadros. Zé: Menino de cabelo curto cinza, vestindo camiseta verde. Zá: Menina de cabelo curto rosa e vermelho com um laço verde, vestindo camiseta verde e calça azul. Quadro 1: Enquanto observam uma cidade, Zá diz “todos os dias o sol nasce atrás daqueles prédios!”. Quadro 2: Olhando para cima, Zá continua: “Depois o astro passa por cima de toda a cidade” e o Zé responde “Ainda bem que não cai nas nossas cabeças”. Quadro 3: Em um campo de futebol, Zé diz “No fim do dia o sol se esconde atrás do campinho, perto da igreja”, Zá pergunta “sabe o que isso significa, Zé?”. Quadro 4: Zé responde “Claro, Zá! Quer dizer que o sol gira em volta da terra!”.  Zá conclui “Não diga bobagens, a terra é que gira em volta do sol!”. Fim da imagem.
  1. As explicações de Zá e de Zé sobre a ocorrência dos dias e das noites estão corretas? Explique.
  1. A ocorrência do dia e da noite está relacionada com qual movimento da Terra?
  1. Encontre alguns trechos da conversa de Zá e Zé em que eles comentam sobre o movimento aparente dos astros. Como você explicaria para eles o que ocorre para existirem dias e noites?

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  1. Observe os quadrinhos.
Imagem: Ilustração. Grécia Antiga. Homem de cabelo curto e barba grisalha, vestindo túnica azul e manto branco, observando o céu noturno a olho nu. Ilustração. Século XVII. Homem de cabelo médio castanho e barba longa, vestindo camisa verde e casaco azul. Está observando o céu noturno através de uma luneta antiga fica e alongada. Ilustração. Atualmente. Mulher de cabelo longo loiro, vestindo camiseta rosa e calça azul. Está observando o céu noturno através de um telescópio grande e largo de ferro.  Fim da imagem.
  1. O que os quadrinhos mostram sobre a observação do céu pelos seres humanos? Explique.

    Imagem: Ícone: Atividade em grupo. Fim da imagem.

  1. Vários instrumentos foram inventados pelo ser humano para obter imagens do Universo, e um deles foi a luneta. Pesquisem, em grupo, como vocês podem construir uma luneta. Anotem no caderno o projeto escolhido pelo grupo, os materiais necessários, os procedimentos para a construção e mãos à obra. Quando a luneta estiver pronta, testem observando a alguns metros pequenos objetos, como uma moeda.

    Observação:

    ATENÇÃO: Não olhe diretamente para o Sol.

    Fim da observação.

    • Vocês perceberam alguma diferença ao observar a olho nu o objeto e depois com a luneta? Se sim, qual?
    1. Leia o texto e responda.

      [...] O Telescópio Solar Daniel K. Inouye (DKIST, na sigla em inglês), no Havaí, registrou imagens que mostram um trecho de 30 km da superfície solar. [...]

      Jonathan Amos. Supertelescópio registra imagens mais detalhadas já vistas da superfície do Sol. BBC , 30 jan. 2020. Disponível em: http://fdnc.io/f8U. Acesso em: 2 jun. 2021.

Imagem: Fotografia. Observatório grande em formato de telescópio com estrutura superior com aberturas para observação. Ao lado, o sol. Fim da imagem.

LEGENDA: Telescópio Solar Daniel K. Inouye. Maui, Havaí, Estados Unidos, 2020. FIM DA LEGENDA.

  1. Com o uso de instrumentos como esses, que astros podem ser observados no céu?
  1. Qual é a importância de instrumentos de observação a distância, como o telescópio DKIST, para os cientistas?

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DESAFIO À VISTA!

Capítulos 3 e 4

Nestes capítulos, você vai diferenciar as aparências da Lua para explicar como elas ocorrem e identificar inovações que foram possíveis por meio das pesquisas espaciais.

Como são feitas as pesquisas sobre o espaço?

CAPÍTULO 3. A LUA

Lua, qual é a tua?

Tem Lua vestida de preto

tem Lua servida em fatia

tem Lua que nem ovo frito

tem Lua igual melancia.

Tem Lua de toda maneira

Lua grávida ou parida

e o melhor é que está inteira

mesmo se a vemos partida.

Não se espante, não se iluda

na verdade nada muda

nada encolhe nem espicha

os quartos são sempre iguais,

é a luz do Sol que capricha

nos efeitos especiais.

Marina Colasanti. Lua, qual é a tua? In : COLASANTI, M. Minha ilha maravilha. São Paulo: Ática, 2007.

Imagem: Ilustração. Menino de cabelo curto, vestindo pijama branco com listras azuis. Está observando por uma luneta em uma janela, enquanto pinta fases da lua em um quadro. Fim da imagem.
  1. Que explicação o poema apresenta para as diferentes aparências da Lua? Copie esse trecho.
  1. Explique o que você entende sobre o trecho grifado no poema.
  1. Você já observou diferentes aparências da Lua? Você acha que são apenas quatro aparências?
  1. Ao observar as diferentes aparências da Lua, podemos verificar que elas seguem uma sequência que se repete.
    1. Qual é o tempo aproximado para que uma mesma aparência da Lua se repita no céu?
    1. Em qual aparência da Lua há maior luminosidade à noite?

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Os corpos celestes que giram ao redor de um planeta são denominados satélites naturais. A Lua é o satélite natural da Terra. Ela é um corpo rochoso que, como os planetas, não tem luz própria e é iluminada pelo Sol. Na Lua, não há atmosfera nem água no estado líquido, o que impossibilita a existência de seres vivos. Entre outros movimentos, a Lua se movimenta ao redor de seu próprio eixo e ao redor da Terra.

Imagem: Ilustração. Ciclo da terra em senti anti-horário em rotação. Uma linha ao redor do sol traçando a trajetória da terra ao redor do Sol. Ao redor da terra, uma linha indica a trajetória da lua ao redor da terra. Fim da imagem.

LEGENDA: Representação esquemática da trajetória da Lua ao redor da Terra. (Imagem sem escala; cores fantasia.) FIM DA LEGENDA.

Fonte: OLIVEIRA FILHO, K. de S.; SARAIVA, M. de F. O. Astronomia e Astrofísica. Porto Alegre: UFRGS, 2014.

Fases da Lua

Você já deve ter notado que o aspecto da Lua muda constantemente ao longo de um mês. Do nosso ponto de vista, ora ela está com uma porção iluminada maior, ora está com uma porção iluminada menor. Ao observarmos esses diferentes aspectos que a Lua apresenta, é possível identificar suas fases. As fases mais conhecidas são chamadas de: Lua nova, quarto crescente, Lua cheia e quarto minguante.

A aparência da Lua muda um pouco a cada instante, enquanto passa de uma fase a outra. Essas mudanças dependem da posição da Lua em relação ao Sol e à Terra. À medida que ela faz sua trajetória em torno da Terra, o observador vê, aqui da Terra, partes diferentes da Lua iluminadas pelo Sol.

Imagem: Ilustração. Fases da lua em sequência em 10 etapas. Inicia-se em quarto crescente, seguido para lua cheia, quarto minguante e finaliza em lua nova.  Fim da imagem.

LEGENDA: Fotomontagem com as diferentes fases da Lua. FIM DA LEGENDA.

Boxe complementar:

Fique por dentro

Fases e movimentos da Lua

Nesse vídeo, acompanhe uma explicação sobre as fases e os movimentos da Lua.

Disponível em: http://fdnc.io/f8X. Acesso em: 27 maio 2021.

Fim do complemento.

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Representação das fases da Lua

Imagem: Ilustração. Representação das posições do sol, terra e lua na fase nova. Terra no centro, sol à direita e lua entre eles. Lua nova: Quando não é possível visualizar, aqui da Terra, a parte iluminada da Lua, ela é chamada de Lua nova. Ilustração. Representação das posições do sol, terra e lua na fase quarto crescente. Terra no centro, sol à direita e lua na parte superior da terra. Quarto crescente: À medida que a Lua se movimenta ao redor da Terra, a parte iluminada aumenta e, após sete dias, ela está na fase quarto crescente. Ilustração. Representação das posições do sol, terra e lua na fase quarto crescente. Terra no centro, sol à direita e lua à esquerda da terra. Lua cheia: A Lua continua seu movimento e a região clara aumenta ainda mais, até ser completamente iluminada pelo Sol. É a fase chamada de Lua cheia Ilustração. Representação das posições do sol, terra e lua na fase quarto crescente. Terra no centro, sol à direita e lua na parte inferior da terra. Quarto minguante: Em seguida, a parte iluminada da Lua começa a diminuir, até que somente metade dela pode ser vista. Essa fase é chamada de quarto minguante.  Fim da imagem.

LEGENDA: Representação esquemática das fases da Lua em função de sua posição em relação à Terra e ao Sol. (Imagens sem escala; cores fantasia.) FIM DA LEGENDA.

Fonte: OLIVEIRA FILHO, K. de S.; SARAIVA, M. de F. O. Astronomia e Astrofísica. Porto Alegre: UFRGS, 2014.

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Periodicidade das fases da Lua

As mudanças de aparência da Lua apresentam periodicidade. Isso quer dizer que elas se repetem ao longo do tempo. Vamos pensar sobre isso?

  1. Para pensar sobre a periodicidade das fases da Lua, represente em seu caderno dois meses de um calendário a partir da data atual, como aparece no exemplo a seguir.
Imagem: Ilustração. Calendário de 2023 destacando os meses de março e abril. Março destaca nas terças-feiras as novas fases da lua. Dia 6: quarto minguante. Dia 14: Lua nova. Dia 21: lua crescente.  Dia 28: Lua cheia. Abril destaca nas quintas-feiras as novas fases da lua. Dia 4: quarto minguante. Dia 13: Lua nova. Dia 20: lua crescente.  Dia 27: Lua cheia. Na parte superior do calendário há um pote com canetas coloridas. Fim da imagem.
  1. Observe o céu noturno e registre em seu calendário, diariamente, a aparência da Lua que você observou. Utilize a legenda que aparece no calendário para identificar qual fase é a mais semelhante ao que foi observado. Como essa atividade vai levar dois meses, retorne a essa página assim que finalizar seu registro.

    Observação: Você já estudou, no 4º ano, os movimentos cíclicos da Lua e a relação deles com a construção de calendários em diferentes culturas. Relembre-os e converse com os colegas. Fim da observação.

  1. Em qual fase a Lua está na primeira semana de observação?
  1. Em quais semanas a Lua não é vista no céu durante a noite, mesmo com a ausência de nuvens?
  1. Quanto tempo leva para que a Lua mude de uma fase para outra?
  1. Quanto tempo leva até que a fase de Lua cheia se repita?
  1. Com essa atividade, o que você concluiu sobre a periodicidade das fases da Lua?

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CAPÍTULO 4. Curiosidade que move as descobertas

  1. Zeca era um menino muito curioso. Leia o texto que conta algumas de suas descobertas.

    [...] Desde a primeira vez que viu as fotos tiradas pela agência espacial dos Estados Unidos, a Nasa, Zeca decidiu que, um dia, iria visitá-la. Foi para a internet e viu o vídeo dos astronautas americanos, Neil Armstrong e Edwin Aldrin, tripulantes da nave Apollo XI, pisando no solo lunar em 1969. Continuou pesquisando e descobriu que, antes dos astronautas, uma cachorra chamada Laika tinha viajado num foguete espacial. Zeca gostava mesmo era do astronauta russo Yuri Gagarin, que tinha sido o primeiro homem a viajar pelo espaço. “Puxa vida, que inveja!” E tudo isso já fazia mais de cinquenta anos...

    [...]

    Miriam Portela. O pintor da Lua . São Paulo: Brasiliense, 2010.

Imagem: Ilustração. Menino de cabelo curto castanho, vestindo roupas de astronauta. Está segurando uma bandeira que diz Z. Ao lado, uma fotografia em preto e branco com um cachorro em roupas de astronauta. Fim da imagem.

Imagem: Ícone: Desenho. Fim da imagem.

  1. Alguns astronautas já viajaram pelo espaço. Seja curioso como Zeca e pesquise informações sobre a roupa que os astronautas devem usar nas missões espaciais. Desenhe-a em seu caderno e explique o que não pode faltar em um traje espacial.
  1. Se você fosse um astronauta e pudesse escolher o destino de uma viagem espacial, que lugar gostaria de conhecer? Por quê?
  1. Em sua opinião, que informações seria importante você trazer para a Terra sobre o local visitado?

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Com o desenvolvimento da Ciência e da tecnologia, pesquisadores desenvolveram equipamentos para enviar naves e outros instrumentos ao espaço.

A maioria das missões espaciais não é tripulada porque, além de a distância a ser percorrida ser muito grande, nem sempre é possível recuperar a nave que foi enviada. Veja algumas importantes missões espaciais e aparelhos que possibilitam muitas descobertas.

Imagem: Fotografia. Vista de sonda espacial com estrutura de antena e placas retangulares, próxima a um cinturão formado por estrelas e asteroides com pontos luminosos em branco azul e tons de roxo. Fim da imagem.

LEGENDA: As sondas espaciais são instrumentos de exploração. As sondas chamadas Pioneer cruzaram o Cinturão de asteroides e sobrevoaram Júpiter. Elas enviaram imagens dessa viagem e estão vagando no espaço até os dias atuais, mas estão sem bateria e não enviam mais informações para a Terra. FIM DA LEGENDA.

Imagem: Fotografia. Satélite esférico com hastes finas ligadas. Fim da imagem.

LEGENDA: Os satélites artificiais enviam informações sobre o espaço, além de fornecerem dados meteorológicos e outras mensagens. O Sputnik foi o primeiro satélite artificial, lançado em 1957. FIM DA LEGENDA.

Imagem: Fotografia. Estação espacial em orbita do planeta. Fim da imagem.

LEGENDA: A Estação Espacial Internacional hospeda astronautas desde o ano 2000. Nela, são realizados diversos estudos, entre eles sobre as condições de sobrevivência fora da atmosfera terrestre. FIM DA LEGENDA.

Imagem: Fotografia. Robô com placas e rodinhas sobre terra desértica vermelha em Marte. Fim da imagem.

LEGENDA: O robô Opportunity chegou a Marte em 2004 e percorreu, até maio de 2018, o solo do planeta vermelho enviando informações que possibilitaram analisar suas características. FIM DA LEGENDA.

  1. Pesquise uma missão espacial recente. Anote as informações sobre ela e cole uma imagem em seu caderno.

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Contribuições da tecnologia espacial

Para possibilitar as missões espaciais, foi necessário desenvolver novos materiais e tecnologias. Alguns desses materiais passaram a ser utilizados em nosso dia a dia, como mostram os exemplos a seguir.

Imagem: Ilustração. Incubadora de ferro ligada sobre o planeta com pequenas antenas. Ilustração. Astronauta andando com roupa fechada e equipamento de suporte de oxigênio. Ilustração. Carro espacial com antenas e controles.  Fim da imagem.

LEGENDA: (Imagens sem escala; cores fantasia.) FIM DA LEGENDA.

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LIGANDO OS PONTOS

Capítulos 3 e 4

  1. Copie as frases e complete-as com as formas de exploração do espaço citadas abaixo.

    Satélites artificiais - Estações espaciais - Sondas espaciais

    1. _____ são estruturas que ficam fora da atmosfera da Terra, em órbita ao redor do planeta, e que hospedam astronautas por um longo período de tempo.
    1. _____ são instrumentos de exploração que coletam informações de corpos celestes ou tiram fotografias do espaço e enviam-nas para centros de pesquisas na Terra.
    1. _____ são objetos que enviam à Terra várias informações sobre o espaço, possibilitam a comunicação, fornecem dados para prever as condições meteorológicas etc.
Imagem: Ilustração. Satélite sobre a órbita da terra. Fim da imagem.
  1. O traje espacial é uma das formas de garantir a sobrevivência de um astronauta em uma missão espacial.
Imagem: Ilustração. Roupa de astronauta fechada com caixa retangular nas costas e globo sobre a cabeça. Fim da imagem.

LEGENDA: Traje espacial desenvolvido pela Nasa em 2019. FIM DA LEGENDA.

  1. Como o traje espacial cumpre essa função?
  1. Imagine que estejam selecionando novos astronautas para a Estação Espacial Internacional e você quer se candidatar. Que habilidades você acha que um profissional dessa área deve ter?

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  1. Observe a imagem e responda.
Imagem: Fotografia. Vista de lua em transformação das fases, iniciando em quarto crescente, passando por lua cheia e encerrando em quarto minguante. Fim da imagem.
  1. O que representam as mudanças de aparência da Lua? Por que elas ocorrem?
  1. Na pesquisa que você realizou e registrou na página 30, o que você concluiu sobre a periodicidade das fases da Lua?
  1. Observe as imagens e escreva uma frase para explicar cada uma das fases da Lua representadas nelas.
Imagem: Ilustração. Lua cheia. Ao lado, com lua à esquerda indicando quarto crescente, lua nova escura, com lua à direita indicando quarto minguante.  Fim da imagem.
  1. Muitos produtos e tecnologias que fazem parte do nosso dia a dia foram desenvolvidos para as viagens espaciais. Pesquise exemplos desses produtos e tecnologias e pergunte a um adulto sobre os benefícios de seu uso.
    • Anote as informações e converse com os colegas sobre essas anotações.

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Ciências em contexto

  1. Leia o texto e responda.

    As cientistas negras que possibilitaram à Nasa colocar um homem no espaço

    Um dos grandes feitos da Nasa (Agência Espacial Norte-Americana) foi fazer com que um norte-americano fosse ao espaço e orbitasse ao redor da Terra em 1962. [...] os cérebros por trás da operação eram os de três mulheres negras que superaram preconceitos de gênero e [de cor] e fizeram história na Ciência. [...]

    O trio fazia parte de uma equipe apelidada de “computadores humanos”, que calculava manualmente equações necessárias para que as viagens espaciais acontecessem.

    Katherine Johnson

    Aos 18 anos ela conquistou seu diploma em matemática e francês na universidade de West Virginia State.

    [...] Em 1953, ela começou a trabalhar na Naca (Comitê Nacional para Aconselhamento sobre Aeronáutica), a agência antecessora da Nasa. Apesar do grande racismo da época, a agência dava oportunidades a mulheres negras – com salários menores dos de mulheres brancas ou homens. [...]

    Seu trabalho de maior prestígio foi calcular a missão que fez o astronauta John Glenn orbitar a Terra.

    O brilhantismo de Johnson também foi importante para calcular a trajetória do voo do Apolo 11, foguete que levou homens à Lua pela primeira vez em 1969.

Imagem: Fotografia em preto e branco. Mulher de cabelo curto cacheado com óculos de armação arredondada, vestindo camiseta com gola dobrada. Fim da imagem.

LEGENDA: Katherine Coleman Goble Johnson (1918-2020). Matemática, física e cientista espacial estadunidense. FIM DA LEGENDA.

Dorothy Vaughan

Vaughan foi uma matemática respeitada e a primeira gerente norte-americana da Nasa. Nascida em 1910, no Missouri, ela se formou em matemática aos 19 anos na Universidade de Wilberforce. Como Johnson, foi professora antes de entrar para Naca, em 1943.

[...] Ao ser contratada, Vaughan fazia parte de um grupo que contava apenas com mulheres negras que trabalhavam como computadores humanos. Isso porque a agência ainda tinha normas que separavam os funcionários negros e brancos, os banheiros e refeitórios eram diferenciados, por exemplos. [...]

Com a chegada de computadores eletrônicos, a cientista entendeu que as mulheres que trabalhavam como “computadores humanos” podiam ser demitidas. Assim, ela aprendeu programação e ensinou as colegas para terem opções de emprego.

Imagem: Fotografia em preto e branco. Mulher de cabelo curto cacheado, vestindo camiseta, sorrindo. Fim da imagem.

LEGENDA: Dorothy Johnson Vaughan (1910-2008). Matemática estadunidense. FIM DA LEGENDA.

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Mary Jackson

Mary Jackson cresceu na Virgínia e como suas colegas tinha as mais altas notas de sua escola. Ela complementou sua educação ao se formar no Hampton Institute em matemática e física. Após a graduação, ela deu aulas em Maryland antes de entrar para Naca, onde trabalhou por 34 anos. [...]

[...] Como as aulas eram segregadas, Mary precisou pedir permissão especial para acompanhar as aulas e se juntar aos seus colegas brancos. Ela não só conseguiu, como completou o curso, ganhou uma promoção e em 1958 se tornou a primeira engenheira negra da Nasa.

Imagem: Fotografia em preto e branco. Mulher de cabelo curto cacheado e óculos de armação arredondada, vestindo vestido e jaleco. Está segurando uma caneta e uma prancheta. Fim da imagem.

LEGENDA: Mary Winston Jackson (1921-2005). Matemática e engenheira aeroespacial estadunidense. FIM DA LEGENDA.

As cientistas negras que possibilitaram à Nasa colocar um homem no espaço. Tilt , 13 jan. 2017. Uol. Disponível em: http://fdnc.io/f94. Acesso em: 22 mar. 2021.

  1. Como era chamada a equipe da qual esse trio de mulheres fazia parte? Por que recebia esse nome?
  1. Quais foram as dificuldades que esse trio de mulheres enfrentou em seu ambiente de trabalho?
  1. Em sua opinião, o que possibilitou que essas mulheres se destacassem na história das conquistas espaciais?

VAMOS RETOMAR

  1. De acordo com o que estudamos, como as pesquisas em uma estação espacial como a Nasa contribuem para identificar os elementos que existem no céu?
  1. Os movimentos de rotação e de translação ocasionam a existência de elementos de contagem do tempo, como o dia e a noite, o ano. Como é feita essa contagem do tempo?
  1. As diferentes aparências da Lua também determinam uma periodicidade. Explique essa afirmação.

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Mão na massa

Criando um filme animado

Existem muitos filmes feitos com técnicas de animação. Você assistiu ao filme A fuga das galinhas? E ao filme A noiva-cadáver?

Imagem: Ilustração. Cena de filme com galinhas e galo sendo perseguidos por homens. Fim da imagem.

LEGENDA: Cena do filme A fuga das galinhas, direção de Peter Lord e Nick Park, 2000. FIM DA LEGENDA.

Imagem: Ilustração. Cena de filme com noiva zumbi e noivo vivo. Fim da imagem.

LEGENDA: Cena do filme A noiva-cadáver, direção de Mike Johnson e Tim Burton, 2005. FIM DA LEGENDA.

Nesses filmes, o diretor usa uma técnica chamada stop motion, que pode ser traduzida como “movimento parado”. Para realizar essa técnica, são tiradas várias fotos das personagens com pequenas movimentações de uma foto para outra. Depois, é só passar as imagens rapidamente, formando uma sequência, no computador, na máquina fotográfica ou no próprio celular.

Imagem: Ilustração. Sequência de seis imagens de um foguete decolando, saindo da terra e pousando sobre a lua. Fim da imagem.

LEGENDA: Se forem passadas rapidamente, essa sequência de fotografias dará a impressão de que o foguete está se movimentando até pousar na Lua. Os elementos da imagem foram produzidos com massa de modelar. FIM DA LEGENDA.

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Agora é sua vez de criar um filme com a técnica stop motion. Vocês podem escolher os temas trabalhados nesta unidade:

  1. Dividam as tarefas entre os integrantes do grupo:
    • um de vocês será responsável pela organização dos materiais;
    • um participante fará os esboços, que representam a ideia que será utilizada no filme;
    • um participante será responsável pela organização do tempo de trabalho.
    1. Todos os participantes devem elaborar, juntos, o roteiro do filme.
      • Registrem as ideias para a sequência que vocês criaram.
      1. Para produzir o filme, escolham como as personagens serão feitas: vocês podem utilizar massa de modelar, modelos em cartolina ou em papel cartão, brinquedos etc.
      1. Montem um cenário e posicionem as personagens nele. Tirem a primeira fotografia. Movimentem um pouco a cena. Registrem novamente. Repitam essas ações até o final do roteiro.
      1. Apresentem o resultado do trabalho para toda a turma, para os colegas de outras salas ou para os familiares.

        Boa diversão!

Imagem: Ilustração. Menina de cabelo longo castanho, vestindo camiseta roxa, sentado. Ao lado, menino de cabelo curto castanho, vestindo camiseta azul. Estão montando uma maquete do espaço com planetas, estrelas e foguetes. Fim da imagem.