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UNIDADE

1

O planeta Terra e seu satélite natural

Fotografia noturna mostrando parte do céu e parte do terreno de onde a imagem foi capturada. No céu há diversas linhas horizontais luminosas, que são finas e curvas. No centro há uma linha mais espessa, com coloração alaranjada no meio e a extremidade direita com brilho mais intenso e formato circular.
Rastros luminosos no céu, vistos no Irã, em 15 de junho de 2011.

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Ao observar com atenção a imagem, podemos notar rastros luminosos no céu, que representam o movimento aparente dos astros.

Nessa imagem, também podemos observar a ocorrência de um eclipse lunar, visto como um rastro mais intenso e avermelhado. A extremidade mais brilhante representa o momento posterior ao eclipse.

Para obter essa imagem, é utilizada uma técnica fotográfica de longa exposição. Nela, a câmera é posicionada sobre um tripé e o obturador, que controla a entrada de luz na câmera, é programado para ficar mais tempo aberto, possibilitando capturar diversas imagens e o movimento dos elementos do ambiente retratado.

Iniciando a conversa

1. Em sua opinião, a que se deve o movimento aparente dos astros no céu, como o representado na imagem?

2. Cite outra situação do cotidiano que permite identificar a ocorrência do processo mencionado na questão anterior.

3. A imagem mostra o registro de um fenômeno natural chamado eclipse lunar. Pense acerca dele e como ocorre. Em seguida, converse com um colega a respeito desse assunto. Depois, apresentem suas conclusões aos demais colegas de turma.

Respostas nas orientações ao professor.

Agora vamos estudar...

  • a Lua;
  • os satélites naturais;
  • os eclipses;
  • os movimentos da Terra;
  • as estações do ano;
  • o tempo e o clima;
  • as alterações climáticas e o equilíbrio ambiental;
  • a previsão do tempo.

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CAPÍTULO

1 Lua, o satélite natural da Terra

No dia 20 de julho de 1969, milhares de cidadãos do mundo acompanhavam pelo rádio ou pela televisão a chegada dos astronautas estadunidenses Neil Armstrong (1930-2012) e Edwin Eugene Aldrin (1930 -) à Lua. Esses foram os primeiros seres humanos a aterrissar nesse astro.

Fotografia de um astronauta em pé, sobre uma superfície rochosa. Ele usa um traje branco grande, botas, luvas, um objeto retangular similar a uma mochila em suas costas e um capacete fechado cobrindo toda a cabeça, com uma viseira reflexiva.
Edwin Aldrin em solo lunar, em 20 de julho de 1969. Nessa imagem, é possível identificar Neil Armstrong refletido no capacete de Aldrin.

Questão 1. Ícone atividade oral. Ao chegar à Lua, uma das frases ditas por Armstrong foi: "Este é um pequeno passo para um homem, mas um grande salto para a humanidade". Em sua opinião, o que Armstrong quis dizer com ela?

Professor, professora: Ao abordar a questão sobre a frase proferida por Neil Armstrong, comente com os alunos que o termo homem usado nela se refere ao ser humano e não ao gênero.

Resposta nas orientações ao professor.

Outras missões espaciais já tinham levado o ser humano ao espaço. Em 12 de abril de 1961, por exemplo, o astronauta russo Yuri Gagarin (1934-1968) chegou ao espaço. No entanto, a missão Apollo 11 foi a primeira a possibilitar que o ser humano pisasse em solo lunar. Ela ocorreu durante a Guerra Fria, período em que os Estados Unidos e a extinta União Soviética rivalizavam pela liderança política, econômica e militar mundial, por meio de investimentos tecnológicos e espaciais.

Fotografia de um foguete branco, com formato cilíndrico e a extremidade superior pontiaguda. Na extremidade inferior há chamas direcionadas para baixo e, ao redor fumaça. Ele está ao lado de uma estrutura vertical.
Lançamento do veículo espacial Saturno V, da missão Apollo 11, no Centro Espacial John F. Kennedy, Estados Unidos, em 16 de julho de 1969.

Após a missão Apollo 11, ocorreram outras que levaram o ser humano à Lua, sendo a última realizada em 1972.

Atualmente, uma nova missão, com novos objetivos, pretende enviar mais uma vez o ser humano à Lua. No entanto, antes que isso seja realizado, serão feitas missões não tripuladas para esse satélite natural.

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O Programa Artemis, da Agência Espacial Americana (Nasa), é o responsável pelos planos de enviar novamente o ser humano à Lua, com tecnologias mais avançadas que as existentes na década de 1960, a fim de explorar mais a superfície lunar. Esses estudos possibilitarão obter mais informações a respeito não apenas da Lua e de sua história, como também da origem e história evolutiva da Terra e do Universo.

Além disso, o Programa Artemis tem outros objetivos. Leia o trecho de reportagem a seguir.

Nasa adia a missão tripulada para a Lua para a partir de 2025
[...]
Segundo a Nasa, o programa Artemis incluirá a primeira mulher e a primeira pessoa negra a pisar na superfície do satélite natural da Terra. A agência quer construir uma presença sustentável na Lua e usar as lições aprendidas lá para desenvolver uma missão tripulada a Marte na década de 2030.
[...]

NASA adia a missão tripulada para a Lua para a partir de 2025. Correio Braziliense, 10 nov. 2021. Disponível em: https://oeds.link/ztqoZZ. Acesso em: 23 maio 2022.

Fotografia do peito para cima de uma mulher negra sorrindo. Ela está usando roupa azul com logotipos, e ao fundo, uma placa azul com a seguinte sigla: 'NASA'.
Astronauta estadunidense Stephanie Wilson (1966 -) durante coletiva de imprensa no Centro Espacial John F. Kennedy, Estados Unidos, em 2007. Wilson é uma das astronautas do Programa Artemis.

Questão 2. Ícone atividade oral. Em sua opinião, qual é a importância do evento idealizado pela Nasa e citado no trecho da reportagem?

Resposta pessoal. O objetivo desta questão é incentivar os alunos a opinar acerca das viagens espaciais e da importância desses eventos para o conhecimento do espaço e dos corpos celestes.

Questão 3. Ícone atividade oral. Converse com seus colegas sobre a importância de a primeira mulher e a primeira pessoa afrodescendente pisarem em solo lunar.

Resposta pessoal. O objetivo desta questão é levar os alunos a conversar sobre a mensagem e a representatividade do fato de uma mulher e uma pessoa negra fazerem parte de uma missão tripulada à Lua e a importância de as mulheres também serem enviadas em missões espaciais e estarem presentes na Astronomia, bem como nas demais áreas da ciência e da sociedade.

Sugestões complementares

Assista ao filme Estrelas além do tempo.

Nele, podemos acompanhar o pioneirismo de mulheres negras trabalhando na Nasa. As contribuições dessas cientistas foram fundamentais para levar astronautas ao espaço e para expandir as possibilidades de exploração espacial em um período de intensa segregação racial nos Estados Unidos.

Capa do filme 'Estrelas além do tempo'. Na capa há três mulheres negras caminhando, uma ao lado da outra sobre a logo da NASA. Ao fundo a parte de um foguete decolando.

Estrelas além do tempo, de Theodore Melfi. Estados Unidos: Fox Film do Brasil, 2017 ( 127  min ) .

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Satélites naturais

Os satélites naturais são astros que não emitem luz própria e se movem ao redor de um corpo maior, por exemplo, um planeta.

Além da Terra, outros planetas do Sistema Solar têm satélites naturais, exceto Mercúrio e Vênus. Confira no quadro a seguir.

Satélites naturais de diferentes planetas

Planeta

Satélites naturais

Marte

2

Júpiter

79

Saturno

82

Urano

27

Netuno

14

Fonte de pesquisa: MOONS. Nasa. Disponível em: https://oeds.link/NCztDn. Acesso em: 4 jun. 2022.

Como mostrado no quadro, Júpiter tem 79 luas. As quatro maiores, e as primeiras a serem descobertas, são Calisto, Ganímedes, Europa e Io.

As duas luas de Marte, chamadas Phobos e Deimos, contêm muitas crateras e são cobertas de poeira e rochas soltas.

Representações com elementos não proporcionais entre si e sem proporção de distância entre os astros. Cores-fantasia.

Ilustração de parte de um planeta de coloração amarronzada, com manchas escuras. À direita, dois astros menores, com formato aproximadamente esférico, o maior deles chamado de Phobos, e o menor, chamado de Deimos.
Representação de parte de Marte e suas duas luas.
Ilustração de parte de um planeta esférico, azulado com manchas alaranjadas. À direita, quatro astros menores, com formato esférico: Io, amarelada com manchas escuras; Europa, com manchas amarronzadas; Ganímedes, escura com manchas claras; e Calisto, escura com manchas amareladas.
Representação de parte de Júpiter e quatro de suas luas.

Satélite natural da Terra

A Terra apresenta um único satélite natural, a Lua. A distância média entre o planeta Terra e seu satélite é de aproximadamente 384 mil quilômetros.

Fotografia da Lua. Um astro com formato esférico, coloração cinza e manchas escuras.
Lua vista do espaço.

Lua: aproximadamente 3 . 476   km de diâmetro.

A atmosfera da Lua é rarefeita e sua superfície tem muitas montanhas e crateras. Por ser um satélite natural, a Lua não tem luz própria, ou seja, é um astro que reflete a luz solar.

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Assim como outros astros do Sistema Solar e do Universo, a Lua realiza movimentos de rotação e de translação. Esses movimentos, associados à posição em relação ao Sol e à Terra, por exemplo, resultam em eventos, alguns dos quais estudaremos nesta unidade.

O movimento de translação da Lua e a incidência de luz solar fazem o formato aparente da Lua no céu, visto da superfície da Terra, variar ao longo do ciclo lunar. De acordo com a aparência da face iluminada que observamos da superfície da Terra, podemos identificar quatro momentos específicos: lua nova, quarto crescente, lua cheia e quarto minguante. Analise a seguir.

Representação com elementos não proporcionais entre si e sem proporção de distância entre os astros. Cores-fantasia.

Ilustração de parte do Sol, à esquerda, e do planeta Terra, à direita, com uma elipse em volta da Terra e a Lua representada em quatro posições dessa elipse. Também há setas ao redor da elipse, no sentido anti-horário. Na posição indicada pelo número 1, a Lua está ao fundo, atrás do planeta Terra. Na posição indicada pelo número 2, a Lua está do lado esquerdo da Terra, entre o Sol e o planeta. Na posição indicada pelo número 3, a Lua está no plano da frente, diante da Terra. Na posição indicada pelo número 4, a Lua está do lado direito da Terra.
Representação do Sol, da Terra e da Lua em quatro momentos (1 a 4) do ciclo lunar.

1. Quarto minguante: momento em que a face da Lua voltada para a Terra está parcialmente iluminada.

2. Lua nova: momento em que a face lunar voltada para a Terra não está iluminada diretamente pela luz solar.

3. Quarto crescente: assim como no quarto minguante, nesse momento do ciclo, a face da Lua voltada para a Terra está iluminada parcialmente pela luz solar.

4. Lua cheia: nesse momento, a face da Lua voltada para a Terra está totalmente iluminada pela luz solar.

Fonte de pesquisa: FASES da Lua. Instituto de Física da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (IF/UFRGS). Disponível em: https://oeds.link/cip6pN. Acesso em: 4 jun. 2022.

A face da Lua voltada para a Terra é iluminada pelo Sol em diferentes proporções ao longo do ciclo lunar. Durante metade desse ciclo, a porção iluminada da Lua aumenta, caracterizando o chamado período crescente. Na outra metade do ciclo, a porção iluminada diminui, caracterizando o período minguante.

O tempo que a Lua leva para dar uma volta completa ao redor do seu próprio eixo é semelhante ao que ela leva para percorrer a órbita da Terra. Por isso, da superfície terrestre, observamos sempre a mesma face da Lua.

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Dependendo da localização do observador na superfície da Terra, o formato da porção iluminada da Lua voltada para a Terra pode ser diferente.

Por exemplo, uma pessoa que vive no hemisfério Sul, ao observar a Lua em quarto crescente, identificará uma imagem semelhante à letra C. Já uma pessoa que observa esse momento do ciclo lunar no hemisfério Norte identificará uma imagem semelhante à letra D. Confira a seguir.

A. Ilustração em sequência da aparência da Lua em diferentes momentos. À esquerda, a Lua com a extremidade direita iluminada. À sua direita, indicada com o número 1, a Lua com a metade do lado direito iluminada. À sua direita, a Lua com a extremidade esquerda não iluminada. À sua direita, indicada com o número 2, a Lua completamente iluminada. À sua direita, a Lua com a extremidade direita não iluminada. À sua direita, indicada com o número 3, a Lua com a metade esquerda iluminada. À sua direita, a Lua com a extremidade esquerda iluminada.
B. Ilustração em sequência da aparência da Lua em diferentes momentos À esquerda, a Lua com a extremidade esquerda iluminada. À sua direita, indicada com o número 1, a Lua com a metade do lado esquerdo iluminada. À sua direita, a Lua com a extremidade direita não iluminada. À sua direita, indicada com o número 2, a Lua completamente iluminada. À sua direita, a Lua com a extremidade esquerda não iluminada. À sua direita, indicada com o número 3, a Lua com a metade direita iluminada. À sua direita, a Lua com a extremidade direita iluminada.

Representação do formato aparente da porção iluminada da face da Lua voltada para a Terra, quando observada por uma pessoa no hemisfério Norte (A) e por uma pessoa no hemisfério Sul (B). Nessas imagens, os números indicam os momentos quarto crescente (1), lua cheia (2) e quarto minguante (3).

O formato aparente da porção iluminada da Lua, para um observador na superfície da Terra, se repete em intervalos de tempo regulares de aproximadamente 29 dias, ou seja, é um fenômeno periódico. Confira, no calendário a seguir, os diferentes aspectos da Lua no mês de junho de 2024.

Representação com elementos não proporcionais entre si. Cores-fantasia.

Ilustração de um calendário do mês de junho, dividido internamente em quadrados pequenos, com os dias do mês e ilustrações da Lua. No dia 1 a Lua começa com a extremidade direita iluminada, que vai diminuindo, até ficar completamente não iluminada no dia 6. A partir do dia 8 a Lua começa a ser iluminada pela sua extremidade esquerda, apresentando a sua metade esquerda completamente iluminada no dia 14. A partir do dia 14 a porção iluminada aumenta até a Lua ficar completamente iluminada, no dia 21. A partir do dia 23 a extremidade do lado esquerdo começa a escurecer, aumentando até o dia 28, quando apenas a metade direita da Lua está iluminada. Nos dias 29 e 30 a porção iluminada do lado direito começa a diminuir, ficando apenas com a extremidade direita iluminada. Nesse momento sua aparência é semelhante à do dia 1.
Representação de calendário lunar do mês de junho de 2024.

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Eclipses

Os eclipses sempre despertaram a curiosidade humana. Diversas explicações baseadas em mitologia foram elaboradas ao longo do tempo para tentar explicar esse fenômeno natural. No entanto, alguns estudiosos, como a chinesa Wang Zhenyi (1768-1797), não acreditavam que os eclipses eram resultado da ação de deuses e outros seres mitológicos; mas, sim, que podiam ser explicados com embasamento científico.

Para tentar explicar a ocorrência dos eclipses, Zhenyi criou um modelo, composto de uma lâmpada, um espelho e um globo, presos no teto por meio de cordas. Com esse modelo, Zhenyi demonstrou que o eclipse era resultado do posicionamento relativo entre Sol, Terra e Lua.

Atualmente, sabe-se que o eclipse é um fenômeno natural que se caracteriza pelo ocultamento total ou parcial de um astro, resultado da interposição de outro. Para compreender melhor essa definição, estudaremos com mais detalhes os dois tipos de eclipse, o lunar e o solar.

Eclipse lunar

Analise a imagem a seguir.

Representação com elementos não proporcionais entre si e sem proporção de distância entre os astros. Cores-fantasia.

Ilustração. À esquerda, o Sol, ao centro, o planeta Terra, com apenas o lado esquerdo iluminado, e, à direita, a Lua, sem iluminação. De cada extremidade do Sol, superior e inferior, partem duas linhas em direção às extremidades da Terra, formando, do lado direito do planeta, uma região de sombra projetada pela Terra, de formato cônico, onde se encontra a Lua.
Representação de eclipse lunar.

Fonte de pesquisa: ECLIPSES. Instituto de Física da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (IF/UFRGS). Disponível em: https://oeds.link/y4s9Ka. Acesso em: 4 jun. 2022.

Questão 4. Ícone atividade oral. Com base na imagem, explique, com suas palavras, a ocorrência do eclipse lunar.

Resposta: O objetivo desta questão é levar os alunos a analisar e interpretar a imagem, reconhecendo que o eclipse lunar ocorre quando a Terra se posiciona entre o Sol e a Lua, impedindo que a luz solar ilumine diretamente o satélite natural da Terra.

Ao responder à questão anterior, você deve ter citado que o eclipse lunar ocorre quando a Terra está posicionada entre o Sol e a Lua. Nessa situação, a Lua se localiza na sombra projetada pela Terra, em uma posição que a Lua, ou parte dela, não recebe diretamente a luz solar. Por isso, nesse caso, não podemos observá-la no céu.

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Eclipse solar

Questão 5. Ícone atividade oral. A principal recomendação ao se observar um eclipse solar é que devemos proteger os olhos. Por que você acha que isso é importante?

Resposta nas orientações ao professor.

Agora, analise a imagem a seguir.

Representação com elementos não proporcionais entre si e sem proporção de distância entre os astros. Cores-fantasia.

Ilustração. À esquerda, o Sol, ao centro, a Lua, com apenas o lado esquerdo iluminado, e, à direita, o planeta Terra, com seu lado direito não iluminado e o lado esquerdo parcialmente iluminado. De cada extremidade do Sol, superior e inferior, partem três linhas em direção às extremidades da Lua e da Terra, formando, no lado esquerdo da Terra, regiões de sombra projetada pela Lua. As linhas formam duas regiões com formato aproximadamente cônico entre a Lua e a Terra. Uma delas, mais escura, tem a ponta do cone projetada na Terra e está indicada pela letra A; e a outra, menos escura, tem a base do cone projetada na Terra e está indicada pela letra B.
Representação de eclipse solar.

Fonte de pesquisa: ECLIPSES. Instituto de Física da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (IF/UFRGS). Disponível em: https://oeds.link/y4s9Ka. Acesso em: 4 jun. 2022.

O eclipse solar ocorre quando a Lua se posiciona entre o Sol e a Terra. Nessa situação, parte da Terra fica sob a sombra projetada pela Lua. Essa sombra não atinge igualmente toda a superfície terrestre voltada para o Sol. Por isso, o eclipse solar é observável de maneiras distintas, a depender da região do planeta. Por exemplo, se uma pessoa estiver na área da Terra indicada por A, ela observará a Lua encobrir totalmente o Sol, presenciando o chamado eclipse solar total. Já quem estiver na área da Terra indicada pela letra B, observará a Lua encobrir parcialmente o Sol, presenciando o chamado eclipse solar parcial.

Fotografia do céu, com um círculo completamente preto no centro e ao redor dele um brilho proveniente da luz solar.
Eclipse solar total, observado da superfície da Terra, em Nova Délhi, Índia, em 21 de junho de 2020.
Fotografia do céu com apenas uma porção do Sol visível, com o formato da letra 'C'.
Eclipse solar parcial, observado da superfície da Terra, em Maharashtra, Índia, em 21 de junho de 2020.

Os eclipses são eventos cíclicos, ou seja, que se repetem em um intervalo de tempo específico. Assim, a cada novo ciclo, os eclipses ocorrem novamente na mesma ordem que ocorreram no ciclo anterior. Dessa maneira, é possível prever quando ocorrerá um eclipse solar ou lunar.

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Cuidado!

Nunca observe diretamente um eclipse solar sem proteger os olhos, pois, durante esse fenômeno natural, parte da luz proveniente do Sol atinge a superfície da Terra. Assim, ao olharmos diretamente para essa estrela durante o eclipse, a luz solar causa danos aos olhos humanos de maneira irreversível, causando a perda parcial ou total da visão.

Professor, professora: Ao abordar com os alunos os cuidados ao observar o eclipse solar, explique-lhes que não devemos utilizar como meio de observação de um eclipse solar objetos como negativos fotográficos, radiografias e óculos escuros sem proteção UVA e UVB, por exemplo, pois nenhum deles é capaz de proteger os olhos contra a ação nociva dos raios solares.

Os eclipses na cultura dos povos antigos

Como citado anteriormente, muitas das explicações para a ocorrência dos eclipses eram baseadas em seres mitológicos, transmitidas ao longo das gerações por meio de lendas. Leia, a seguir, um exemplo desse tipo de explicação.

Para os povos nórdicos, um par de lobos, chamados Sköll e Hati, perseguia a Lua e o Sol no céu. No momento em que os lobos conseguiam chegar próximo do Sol e da Lua, eles davam mordidas nesses corpos celestes, originando os eclipses. Já para os chineses, o eclipse solar surgia após um dragão devorar o Sol, regurgitando-o depois de um tempo.

Ilustração em branco e preto. À esquerda, no céu, a silhueta da cabeça de dois lobos gigantes. Ainda no céu, ao fundo, dois círculos brancos, um grande e brilhante, e o outro menor. Ao lado de cada círculo há uma carruagem com cavalos e uma pessoa guiando.
Os Lobos que perseguem o Sol e Mani, de J.C. Dollman.Essa imagem representa a lenda nórdica de que o Sol e a Lua eram perseguidos por lobos, Sköll e Hati.

Embora o eclipse fosse considerado algo assustador por alguns povos, outros não o temiam e, inclusive, consideravam esse fenômeno como algo positivo. Esse é o caso dos povos Batammaliba, da África, por exemplo. Para eles, o eclipse lunar representava um conflito entre o Sol e a Lua, e o ser humano era o responsável por ajudar esses corpos celestes a resolver esse confronto. Para isso, os Batammaliba deveriam deixar de lado todos os conflitos e desafetos entre eles, dando o exemplo para o Sol e a Lua.

Fotografia de pessoas posicionadas em semicírculo, com duas ao centro, dançando e usando chapéus com chifres, em um local aberto com chão de terra. Ao fundo, construções de palha, com telhados em formato de cone.
Integrantes do povo Batammaliba dançando, em Togo, África, em 2014. Ao fundo, é possível observar as moradias desse povo.

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O tema é ...

Diversidade cultural

Observação dos astros em diferentes culturas

Você já se perguntou quais foram os motivos que levaram e ainda levam os povos de diferentes culturas a observar o céu? Entre os interesses dos seres humanos pelos astros, destaca-se a necessidade de marcar o tempo. A maneira como as pessoas observam, estudam e representam os astros não é sempre a mesma, variando de acordo com a cultura de cada povo.

A seguir, vamos conhecer um pouco sobre a observação dos astros em diferentes culturas.

O calendário egípcio era determinado de acordo com a estrela Sirius. Quando ela se tornava visível no céu, antes do surgimento do Sol no horizonte, marcava-se o primeiro dia do ano. Esse acontecimento coincidia com o início do período de chuvas e, consequentemente, com as inundações do rio Nilo, evento importante para a agricultura. Para os egípcios, vários astros eram considerados deuses que influenciavam diretamente a vida das pessoas.

Representações com elementos não proporcionais entre si. Cores-fantasia.

Ilustração de quatro pirâmides de tamanhos diferentes, com formato triangular. As pirâmides têm cor bege escuro e o chão bege claro.
Representações de pirâmides egípcias, localizadas no Egito.

Os povos maias, que ocuparam áreas da América Central, como o México, foram especialistas na observação dos astros. Na cidade maia de Chichén Itzá, por exemplo, há construções que foram projetadas para identificar determinados dias do calendário maia, de acordo com a projeção das sombras. Entre essas construções há uma conhecida como El Castillo (O Castelo), ou Pirâmide de Kukulcán, que tem o formato de pirâmide e cujos degraus projetam uma sombra de formato alongado que se assemelha a uma serpente, exatamente nos dias dos equinócios✚.

Ilustração de uma pirâmide de cor cinza com escadas ao redor e uma estrutura quadrada com portas no topo.
Representação da pirâmide El Castillo ou Pirâmide de Kukulcán, da cidade maia de Chichén Itzá, México.

Glossário

Toda vez que você encontrar essa indicação, procure o termo no glossário, que se encontra no final deste volume.

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A observação dos astros faz parte da cultura de vários povos indígenas brasileiros; um deles é o povo Tukano. Para eles, é comum as constelações serem nomeadas de acordo com a fauna local. Os Tukano costumam observar o horário do dia em que determinadas estrelas aparecem no horizonte para marcar o tempo. Além disso, eles associam as estrelas a eventos da natureza, como as enchentes dos rios, a época de amadurecimento de certos frutos e a reprodução de alguns animais. É dessa forma que eles reconhecem alguns processos cíclicos da natureza, importantes para a sua sobrevivência.

Representações com elementos não proporcionais entre si. Cores-fantasia.

Ilustração de um fundo escuro com vários pontos brancos próximos uns dos outros, alinhados de forma a se parecer com uma linha curva. Na extremidade do lado direito os pontos se fecham, formando uma forma aproximadamente circular com uma quina. Há alguns círculos realçando a extremidade esquerda, a região curva e a extremidade circular com a quina. Abaixo, há a ilustração de uma serpente, com a cabeça do lado direito e a língua para fora.
Representação de constelação associada à imagem de uma serpente, relacionada à observação dos astros pelo povo Tukano.

Uma das construções humanas mais antigas relacionadas aos astros encontra-se na Inglaterra e se chama Stonehenge. De acordo com as pesquisas mais aceitas, a construção de Stonehenge foi finalizada há cerca de 3 . 500 anos por povos que viviam na região. Acredita-se que as posições das rochas tenham sido cuidadosamente planejadas de modo que a rocha central se alinhasse com o surgimento do Sol no horizonte no solstício✚ de verão no hemisfério Norte, ou seja, no dia 21 de junho. Essa construção era destinada a rituais religiosos, além de ser usada para a marcação do tempo e para a observação dos astros.

Glossário

Ilustração de pedras retangulares dispostas verticalmente. com uma pedra horizontal apoiada em cima delas.
Representação de Stonehenge, localizada na Inglaterra.

Agora, responda às questões a seguir em seu caderno.

1. Como os povos mencionados utilizavam os astros para marcar o tempo?

2. Além da marcação do tempo, qual é a importância da observação dos astros para os povos mencionados?

3. O conhecimento de um povo relaciona-se à sua cultura. Escreva um breve texto diferenciando o estudo dos astros pela ciência atual e aquele de diferentes culturas antigas.

Respostas e instruções nas orientações ao professor.

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Hora de investigar

Orientação para acessibilidade

Oriente os alunos a realizar a atividade em grupos de três integrantes, a dividir as tarefas de maneira equilibrada e a compartilhar e conversar sobre as observações que fizeram.

a) Explique como é possível investigar a ocorrência dos eclipses solar e lunar por meio de um modelo. Registre sua resposta no caderno.

Resposta nas orientações ao professor.

Materiais

  • fio de arame de 30   cm de comprimento
  • fio de cobre de 25   cm de comprimento
  • fio de cobre de 10   cm de comprimento
  • 2 canudos
  • tesoura com pontas arredondadas
  • massa de modelar
  • placa de poliestireno expandido de 20   cm × 20   cm de lado
  • lanterna
  • régua
  • alicate

Como proceder

A. Peça a um adulto que, com uma das mãos, segure firmemente o fio de arame. Utilizando o alicate, ele deverá fazer uma leve dobra a cerca de 4   cm de uma de suas extremidades (I). Essa inclinação será uma representação do eixo imaginário de rotação da Terra.

Dica!

Não manuseie o alicate. Somente o adulto deverá realizar a etapa A.

B. A aproximadamente 5   cm da extremidade na qual foi feita a dobra no fio de arame, enrole uma das pontas do fio de cobre de 25   cm de comprimento (II). Meça 8   cm da ponta enrolada e dobre a outra extremidade do fio de cobre, de maneira que forme uma angulação aproximada de   90° (III).

C. Para dar mais firmeza à montagem, enrole o fio de cobre de 10   cm (IV) no fio de arame, prendendo-o ao fio de cobre inicial.

Fotografia de um fio de arame na horizontal. Na extremidade direita, onde está o marcador 1, há um trecho de 4 centímetros levemente dobrado, com a indicação: inclinação do arame, etapa A. No marcador 2, 8 centímetros após a dobra, um fio de cobre com uma extremidade enrolada ao arame. Ele tem comprimento de 15 centímetros na vertical, e depois há mais um pedaço dobrado para direita, com ângulo de aproximadamente 90°, onde está o marcador 3 e a seguinte indicação: fio de cobre dobrado, etapa B. No marcador 4, uma extremidade de outro pedaço de fio de cobre enrolado (etapa C) no fio de cobre na vertical, e a outra extremidade, no fio de arame.
Imagem referente às etapas A, B e C.

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D. Coloque um canudo na extremidade do arame que não foi dobrada. Em seguida, corte o excesso do canudo e fixe a montagem no centro da placa de poliestireno expandido, mantendo o canudo em contato com a placa.

Fotografia de uma base quadrada composta de poliestireno expandido, um canudo disposto verticalmente ao centro, e dentro dele, encaixado, o fio de arame com o fio de cobre e o reforço de fio de cobre.
Imagem referente à etapa D.

E. Corte o outro canudo em dois pedaços, um com cerca de 5   cm e o outro com aproximadamente 10   cm . Coloque o pedaço de canudo menor na extremidade livre do arame (V) e o pedaço de canudo maior na extremidade livre do fio de cobre (VI).

F. Com a massa de modelar, faça duas esferas de tamanhos diferentes, uma de aproximadamente 12   cm de diâmetro, representando o planeta Terra, e outra com aproximadamente 3   cm de diâmetro, para representar a Lua. No canudo que está no arame, fixe a esfera que representa o planeta Terra e, no canudo que está no fio de cobre, fixe a esfera que representa a Lua.

Fotografia da base quadrada, com o canudo disposto verticalmente ao centro, e dentro dele, encaixado, o arame com o fio de cobre. Na extremidade inclinada do fio de arame, indicado com o marcador 5, um pedaço de canudo menor, encaixado verticalmente, e na ponta uma esfera azul e verde representando o planeta Terra. Na extremidade do fio de cobre dobrado em 90° está o marcador 6, com um pedaço de canudo maior, encaixado verticalmente, e na ponta, uma esfera branca representando a Lua.
Imagem referente às etapas E e F.

G. Na esfera que representa a Terra, faça uma marcação que represente a localização do Brasil.

H. Utilizando a lanterna, ilumine a esfera que representa o planeta Terra.

I. Peça a um colega que gire a esfera que representa o planeta Terra, simulando o movimento de rotação terrestre. Peça a ele que gire também a Lua, simulando o movimento de rotação desse satélite.

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Fotografia da base quadrada, com o canudo disposto verticalmente no centro, e dentro dele, encaixado, o fio de arame com a esfera azul e verde na ponta, e, no fio de cobre, a esfera branca. Uma mão está segurando uma lanterna apontada para a representação do planeta Terra, e, a outra mão, está segurando o canudo abaixo dele.
Imagem referente às etapas H e I.

J. Movimente a Lua de modo que ela permaneça entre a lanterna e a Terra e analise o modelo. Anote o que você percebeu.

K. Movimente a Lua de modo que ela permaneça atrás da Terra e repare no modelo. Anote o que foi percebido por você.

Dica!

Para uma melhor visualização, realize as etapas H, I, J e K em um ambiente com pouca iluminação.

Minhas observações

1. Qual astro do Sistema Solar a lanterna representa?

2. À medida que você simulou o movimento de rotação da Terra, o que aconteceu com o ponto que indicava a localização do Brasil? De que forma essa situação pode ser relacionada à ocorrência dos dias e das noites?

3. Descreva como ficou a incidência de luz sobre a esfera que representa a Terra ao realizar a etapa J. Qual fenômeno natural pode ser relacionado a essa representação dos astros?

4. Descreva como ficou a incidência de luz sobre a esfera que representa a Lua ao realizar a etapa K. Qual fenômeno natural pode ser relacionado a essa representação dos astros?

Respostas e instruções nas orientações ao professor.

Elaborando nossas conclusões

1. Junte-se a três colegas e elaborem, em folhas de papel avulsas, desenhos que representem o modelo e as observações da atividade realizada. Incluam textos explicativos para cada observação e uma conclusão. Em seguida, digitalizem as folhas de papel e produzam um material digital para ser divulgado aos demais colegas de turma e a outros membros da comunidade escolar, além de familiares.

Resposta e instruções nas orientações ao professor.

Vamos ampliar a investigação!

1. Junte-se a quatro colegas e proponham uma atividade prática de elaboração de um modelo para investigar a variação do formato aparente da face iluminada da Lua, voltada para a Terra, ao longo do ciclo lunar. Não se esqueçam de descrever os materiais necessários e os procedimentos a serem seguidos. Ao final, realizem a atividade, anotando as observações, e compartilhem com os demais colegas da turma.

Resposta e instruções nas orientações ao professor.

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Atividades

Faça as atividades no caderno.

1. Identifique o momento do ciclo lunar a que se refere cada uma das afirmativas (1 a 4). Em seguida, identifique a alternativa que contém a relação correta. Considere um observador na superfície do hemisfério Sul da Terra.

1. Toda a face da Lua voltada para a Terra encontra-se iluminada pela luz solar.

2. Apenas parte da face lunar voltada para a Terra se encontra iluminada pelo Sol. Esse momento precede a lua nova.

3. Apenas parte da face lunar voltada para a Terra se encontra iluminada pelo Sol. Esse momento precede a lua cheia.

4. Nenhuma porção da face da Lua voltada para a Terra encontra-se iluminada diretamente pela luz solar. Por isso, não visualizamos a Lua no céu nesse momento do ciclo.

a) 1 – lua nova; 2 – quarto minguante; 3 – quarto crescente; 4 – lua cheia.

b) 1 – lua cheia; 2 – quarto minguante; 3 – quarto crescente; 4 – lua nova.

c) 1 – quarto minguante; 2 – lua cheia; 3 – lua nova; 4 – quarto crescente.

d) 1 – lua cheia; 2 – quarto crescente; 3 – quarto minguante; 4 – lua nova.

Resposta: Alternativa b.

2. Uma maneira de acompanhar as mudanças na aparência da face iluminada da Lua durante seu ciclo é registrar diariamente o formato dessa face, quando observada da superfície da Terra.

Sendo assim, acompanhe o ciclo da Lua durante um mês. Para isso, elabore em seu caderno fichas de observação. Para cada dia de observação, utilize uma ficha, anotando a data e o horário de suas observações e representando o formato da porção iluminada da Lua vista da superfície da Terra.

Faça anotações sobre as condições do céu em cada noite de observação, enfatizando a presença ou ausência de nuvens, principalmente nos dias em que a observação da Lua não for possível. Ao final das observações, compare suas anotações com as dos colegas e responda às questões a seguir.

Representação não proporcional. Cores-fantasia.

Ilustração de uma circunferência com a extremidade do lado esquerdo pintada em formato de C, na cor amarela. Acima, a informação: data: 13 de maio de 2024. Horário: 20 horas e 20 minutos.
Exemplo de ficha preenchida para registro do ciclo lunar.

a) As suas observações foram semelhantes às dos colegas? Relate suas conclusões.

Resposta pessoal. Espera-se que os alunos concluam que as observações foram semelhantes, uma vez que eles e os colegas estavam observando a Lua em uma mesma região da Terra. É possível que alguns alunos não tenham realizado as observações exatamente nos mesmos dias e horários que os demais por causa da possibilidade de nuvens encobrindo esse astro.

b) Explique como seriam os formatos aparentes das porções iluminadas da Lua, caso você continuasse as observações ao longo de vários meses.

Resposta: Espera-se que os alunos concluam que os formatos aparentes das porções iluminadas seriam semelhantes aos registrados para essa atividade, pois o ciclo lunar se repete a cada 29 dias, aproximadamente.

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3. Analise a imagem e julgue as afirmativas como corretas ou incorretas. Depois, reescreva as afirmativas incorretas em seu caderno, corrigindo-as.

Professor, professora: A legenda da imagem não foi inserida para não comprometer a realização da atividade.

Representação com elementos não proporcionais entre si e sem proporção de distância entre os astros. Cores-fantasia.

Ilustração. À esquerda, o Sol, ao centro, a Lua, com apenas o lado esquerdo iluminado, e, à direita, o planeta Terra, com seu lado direito não iluminado e o lado esquerdo parcialmente iluminado. De cada extremidade do Sol, superior e inferior, partem três linhas em direção às extremidades da Lua e da Terra, formando, no lado esquerdo da Terra, regiões de sombra. As linhas formam duas regiões com formato aproximadamente cônico entre a Lua e a Terra. Uma delas, mais escura, tem a ponta do cone projetada na Terra e está indicada pela letra A; e a outra, menos escura, tem a base do cone projetada na Terra e está indicada pela letra B.

Fonte de pesquisa: ECLIPSES. Instituto de Física da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (IF/UFRGS). Disponível em: https://oeds.link/y4s9Ka. Acesso em: 4 jun. 2022.

a) Na região A, ocorre o eclipse solar parcial.

Resposta: Incorreta. Na região A, ocorre o eclipse solar total.

b) Na região B, ocorre o eclipse solar total.

Resposta: Incorreta. Na região B, ocorre o eclipse solar parcial.

c) O momento do ciclo lunar em que é possível observar o eclipse solar total é o da lua nova.

Resposta: Correta.

d) O momento do ciclo lunar em que é possível observar o eclipse solar é o de quarto crescente.

Resposta: Incorreta. O momento do ciclo lunar em que é possível observar o eclipse solar é o da lua nova.

4. Leia a manchete e pesquise sobre a história e os tipos de calendários para responder às questões.

História Hoje: Há 435 anos Calendário Gregoriano mudou a forma de contagem do tempo

Disponível em: https://oeds.link/sRKYAF. Acesso em: 4 jun. 2022.

a) Com base na pesquisa, por que o calendário gregoriano mudou a maneira de contagem do tempo?

Resposta nas orientações ao professor.

b) Atualmente, existem cerca de 40 calendários sendo utilizados no mundo. Eles podem ser divididos em três categorias: solares, lunares e lunissolares. Explique cada uma dessas categorias e classifique o calendário gregoriano em uma delas.

Resposta nas orientações ao professor.

c) Liste as principais diferenças existentes entre o calendário gregoriano e o calendário lunar.

Resposta nas orientações ao professor.