O dia e o ano solar e sideral

O calendário esteve intrínseco à cultura de diferentes civilizações através da história. Isto se deve pelo motivo primordial de que marcar o tempo e ordená-lo de forma lógica é um pressuposto para o desenvolvimento de qualquer agrupamento humano.

Os movimentos, muitas vezes aparentes, dos astros no céu, serviam – e ainda servem – como base para o estabelecimento dos calendários. Por serem movimentos cíclicos e independentes da nossa ação (como não seria, por exemplo, com uma ampulheta, que necessitaria ser virada a cada vez que a arreia do recipiente superior acabasse), os movimentos (aparentes) da Lua, do Sol e das outras estrelas acabaram sendo adotados para a confecção da maioria dos calendários. Porém, as diferentes formas de conceber um movimento, bem como as ações de outros movimentos subjacentes a ele acabam por interferir e criar variações na marcação do tempo.

Partindo deste pressuposto, precisamos entender que, em uma análise mais minuciosa, um dia não tem 24h e um ano não tem 365 (ou 366) dias. Na realidade, sequer existe apenas um tipo de dia ou um tipo de ano. Vamos entender melhor tal problematização abaixo.

O DIA SOLAR E O DIA SIDERAL

Um dia é marcado pelo tempo que a Terra termina seu movimento de rotação, isto é, conclui uma volta completa em torno do seu próprio eixo. O tempo necessário para este movimento é de 23h56min. Para este período, dá-se o nome de dia sideral, que pode ser marcado pelo tempo necessário para duas culminações¹ seguidas de uma estrela no céu (com exceção do Sol).

Por ser um astro maior e muito mais evidente no céu, as civilizações antigas tinha mais facilidade de quantificar um dia através do movimento aparente do Sol. Porém, pelo fato da Terra girar em torno desta estrela, e também por ela estar muito mais próxima se comparado com as outras, existe uma discrepância entre o período entre duas culminações solares (o que chamados de dia solar) e entre duas culminações de uma estrela distante (o dia sideral). O dia solar dura, em média, 24h. Mas de onde vem esta diferença?

Isto ocorre porque, além do movimento de rotação, a Terra também faz um movimento ao redor do Sol, a revolução (ou translação). Logo, o Sol também se desloca em relação a nós, aqui na Terra, a cada dia que passa, além da própria Terra fazer o movimento de rotação. Este fenômeno pode ser melhor entendido através da imagem abaixo.

Note que a Terra, ao finalizar completamente sua revolução, ainda necessita girar um pouco mais para que o Sol fique na mesma posição, em relação ao nosso planeta, que estava no primeiro estágio. Este giro a mais necessário dura, em média, cerca de 4 minutos.

O ANO SOLAR E O ANO SIDERAL

Da mesma forma que ocorrem com os dias, também existe um ano solar e um ano sideral.

Como ano, entendemos o tempo necessário para a Terra completar uma volta em torno do Sol, isto é, completar seu movimento de revolução. Este tempo, na prática, demora cerca de 365 dias, 6 horas, 9 minutos e 9,8 segundos. Chamamos este período de ano sideral.

Porém, o ano usado para a construção do nosso calendário é outro. As estações, como sabemos, tiveram grande importância para as civilizações mais antigas, as quais elaboraram os primeiros calendários. Logo, é normal que o ciclo sazonal tivesse um peso muito maior que elaboração dos mesmos se comparado ao período exato de revolução. Somado a isto, devemos lembrar que, em regiões de maior latitude, o equinócio vernal, isto é, a passagem do inverno para a primavera para os habitantes do Hemisfério Norte, era muito esperado, visto que as condições climáticas desta nova estação eram muito mais agradáveis à vida que as da estação anterior.

Logo, o ano solar, ou ano trópico, usado pelo nosso calendário, é o período que marca a sucessão de dois equinócios, período este que dura cerca de 365 dias, 5 horas, 48 minutos e 45,2 segundos. Nota-se, logo, que existe uma diferença de cerca de 20 minutos entre os anos solar e sideral. Esta diferença é devida ao movimento de precessão.

Movimento de precessão. Imagem: By LucasVB – Own work, Public Domain, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=1528090

O eixo de inclinação da Terra, a cada 26.000 anos, completa uma volta em torno de um segundo eixo imaginário perpendicular à órbita terrestre, varrendo um círculo em seus extremos. Este movimento é decorrente de um fenômeno natural, ocorrendo em qualquer corpo sólido que gira em um eixo inclinado em relação ao plano subjacente, como, por exemplo, um peão.

Movimento de precessão na Terra. Notar o círculo que a extremidade do eixo varre em um plano imaginário no espaço. Imagem: NASA.

Logo, este movimento de precessão altera, todos os anos, o tempo necessário para a Terra atingir um equinócio, pois muda a posição relativa da Linha do Equador em relação ao Sol.

¹ Culminação: traçando um semicírculo que liga os pontos cardeais norte e sul, culminação é o período necessário para uma estrela qualquer atravessá-lo duas vezes consecutivas;

Assista nossa aula sobre o assunto Movimentos da Terra, onde falamos sobre o dia e ano solar e sideral.