The Sun’s surprising movement across the sky - Gordon Williamson

Tradutor: Ruy Lopes Pereira Revisor: Tulio Leao

Suppose you placed a camera at a fixed position,

Suponha que você colocasse uma câmera em uma posição fixa,

tirasse uma fotografia do céu

took a picture of the sky

at the same time everyday for an entire year

à mesma hora, todo dia, por um ano inteiro

e fizesse uma sobreposição, colocando as fotos umas sobre as outras.

and overlayed all of the photos on top of each other.

What would the sun look like in that combined image?

Como seria visto o Sol na imagem composta desta forma?

A stationary dot?

Como ma imagem imóvel?

Em uma trajetória circular?

A circular path?

Neither.

Nada disso.

Oddly enough, it makes this figure eight pattern,

Pode paecer estranho, mas sua trajetória lembra um “8”,

known as the Sun's analemma,

conhecida como o analema do Sol.

but why?

Mas por quê?

The Earth's movement creates a few cycles.

O movimento da Terra cria alguns ciclos.

First of all, it rotates on its axis about once every 24 hours,

Ela gira em torno do seu eixo cerca de uma vez a cada 24 horas,

producing sunrises and sunsets.

o que produz o nascer e o pôr do sol.

At the same time, it's making a much slower cycle,

Ao mesmo tempo, ela executa um ciclo bem mais lento,

orbiting around the sun approximately every 365 days.

em torno no sol e que se completa em aproximadamente 365 dias.

But there's a twist.

Mas há uma distorção.

Relative to the plane of its orbit,

Em relação ao plano de sua órbita,

the Earth doesn't spin with the North Pole pointing straight up.

a Terra não gira com o Polo Norte na posição vertical.

Instead, its axis has a constant tilt of 23.4 degrees.

Seu eixo de rotação apresenta uma inclinação de 23,4º.

This is known as the Earth's axial tilt, or obliquity.

Isto é conhecido como a inclinação do eixo da Terra ou obliquidade.

A 23-degree tilt may not seem important,

Uma inclinação de 23º pode não parecer importante,

but it's the main reason that we experience different seasons.

mas é a razão principal da existência das estações do ano.

Because the axis remains tilted in the same direction

Devido ao eixo permanecer inclinado segundo a mesma direção,

while the Earth makes its annual orbit,

enquanto a Terra percorre sua órbita anual,

there are long periods each year

há longos períodos do ano

when the northern half of the planet remains tilted toward the Sun

nos quais o Hemisfério Norte está voltado diretamente para o Sol

while the southern half is tilted away

ao contrário do Hemisfério Sul.

and vice versa,

e vice-versa,

what we experience as summer and winter.

o que percebemos como verão e inverno.

During summer in a given hemisphere,

Durante o verão em um certo hemisfério,

the Sun appears higher in the sky, making the days longer and warmer.

o Sol está mais alto no céu, os dias são mais longos e quentes.

Once a year, the Sun's declination,

Uma vez por ano, a declinação do Sol,

the angle between the equator

o ângulo entre o equador terrestre

and the position on the Earth where the Sun appears directly overhead

e a posição da Terra quando o Sol parece estar bem no alto,

reaches its maximum.

atinge o seu valor máximo.

This day is known as the summer solstice, the longest day of the year,

Este dia é conhecido como o solstício de verão,

o dia mais longo do ano,

and the one day where the Sun appears highest in the sky.

sendo o único dia em que o Sol parece estar mais alto do que nunca.

So the Earth's axial tilt

Logo, a inclinação do eixo da Terra

partially explains why the Sun changes positions in the sky

explica, em parte, por que o Sol muda de posição no céu

and the analemma's length

e o comprimento da analema

represents the full 46.8 degrees of the sun's declination

representa a declinação do Sol, cuja medida é igual a 46,8º,

throughout the year.

no decorrer do ano.

But why is it a figure eight and not just a straight line?

Mas por que tem a forma de “8” e não a de uma linha reta?

This is due to another feature of the Earth's revolution,

Isto se deve a uma outra característica da revolução da Terra,

its orbital eccentricity.

a sua excentricidade orbital.

The Earth's orbit around the Sun is an ellipse,

A órbita da Terra em torno do Sol tem a forma de uma elipse

with its distance to the Sun changing at various points.

e sua distância ao Sol varia em diferentes pontos.

The corresponding change in gravitational force

A variação correspondente da força gravitacional

causes the Earth to move fastest in January

faz a Terra mover-se mais rapidamente em janeiro

when it reaches its closest point to the Sun,

quando ela alcança o ponto mais próximo do Sol,

the perihelion,

o periélio,

and the slowest in July when it reaches its farthest point,

e mais lentamente em julho, quando atinge seu ponto mais distante,

the aphelion.

o afélio.

The Earth's eccentricity means that solar noon,

Da excentricidade da Terra, resulta que o meio-dia solar,

the time when the Sun is highest in the sky,

o momento em que o Sol está mais alto no céu,

doesn't always occur at the same point in the day.

nem sempre ocorre na mesma hora em dias diferentes.

So a sundial may be as much as sixteen minutes ahead

Um relógio solar pode estar entre 16 minutos adiantado

or fourteen minutes behind a regular clock.

ou 14 minutos atrasado em relação a um relógio comum.

In fact, clock time and Sun time only match four times a year.

O tempo que um relógio marca e o tempo solar

somente coincidem quatro vezes ao ano.

The analemma's width represents the extent of this deviation.

A largura do analema representa a extensão desse desvio.

So how did people know the correct time years ago?

Como as pessoas podiam saber a hora certa, no passado?

For most of human history,

Na maior parte da história da humanidade,

going by the Sun's position was close enough.

orientar-se pela posição do Sol era satisfatório.

But during the modern era,

Mas na era moderna,

the difference between sundials and mechanical clocks became important.

as diferenças entre os relógios solares e mecânicos tornaram-se importantes.

The equation of time, introduced by Ptolemy

A equação do tempo, introduzida por Ptolomeu,

and later refined based on the work of Johannes Kepler,

posteriormente refinada com base no trabalho de Johannes Kepler,

converts between apparent solar time and the mean time we've all come to rely on.

converte o tempo solar aparente para a hora GMT em que confiamos.

Globes even used to have the analemma printed on them

Os globos terrestres costumavam ter um analema impresso neles

to allow people to determine the difference

para que se pudesse calcular a diferença

between clock time and solar time based on the day of the year.

entre o tempo marcado pelo relógio e o tempo solar com base no dia do ano.

Just how the analemma appears depends upon where you are.

O aspecto do analema depende do local em que você está.

It will be tilted at an angle depending on your latitude

Ele terá um ângulo de inclinação que depende de sua latitude

or inverted if you're in the southern hemisphere.

e estará invertido se visto do Hemisfério Sul.

And if you're on another planet,

Estando em um outro planeta,

you might find something completely different.

você veria algo completamente diferente.

Depending on that planet's orbital eccentricity and axial tilt,

Dependendo da excentricidade orbital e da inclinação axial do planeta,

the analemma might appear as a tear drop,

o analema poderá ter a forma de uma gota

oval,

ser oval,

or even a straight line.

ou até ser uma linha reta.