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

Tradutor: Margarida Ferreira

Suppose you placed a camera at a fixed position,

Suponham que colocaram uma câmara numa posição fixa,

took a picture of the sky

tiraram uma foto ao céu

at the same time everyday for an entire year

à mesma hora, todos os anos, durante um ano inteiro.

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

Depois empilharam todas as fotos umas por cima das outras.

What would the sun look like in that combined image?

Qual seria o aspeto do Sol nesta imagem combinada?

A stationary dot?

Um ponto fixo?

A circular path?

Um percurso circular?

Neither.

Nada disso.

Oddly enough, it makes this figure eight pattern,

É estranho, mas aparece assim, com o desenho de um oito,

known as the Sun's analemma,

conhecido por "analema do Sol".

but why?

Mas porquê?

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,

Primeiro, gira sobre o seu eixo uma volta completa em cada 24 horas,

producing sunrises and sunsets.

produzindo o nascer e o pôr do sol.

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

Ao mesmo tempo, faz um ciclo mais lento,

orbiting around the sun approximately every 365 days.

na sua órbita em volta do Sol, em cerca de 365 dias.

But there's a twist.

Mas há uma distorção.

Relative to the plane of its orbit,

Em relação ao plano da sua órbita,

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

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

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

O seu eixo tem uma inclinação constante de 23,4 graus.

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

Isto é conhecido por "inclinação axial da Terra", ou obliquidade.

A 23-degree tilt may not seem important,

Uma inclinação de 23 graus pode não parecer importante,

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

mas é a principal razão por que temos estações diferentes.

Because the axis remains tilted in the same direction

Como o eixo se mantém inclinado sempre na mesma direção,

while the Earth makes its annual orbit,

enquanto a Terra percorre a sua órbita anual,

there are long periods each year

há longos períodos, todos os anos,

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

em que a metade norte do planeta se mantém inclinada para o Sol,

while the southern half is tilted away

enquanto a metade sul está afastada

and vice versa,

e vice versa.

what we experience as summer and winter.

É aquilo a que chamamos verão e inverno.

During summer in a given hemisphere,

Durante o verão, num determinado hemisfério,

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

o Sol parece estar mais alto, no céu,

tornando os dias mais compridos e mais 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 e a posição na Terra

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

quando o Sol aparece diretamente lá em cima —

reaches its maximum.

atinge o máximo.

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

Esse dia designa-se por solstício de verão, o dia mais comprido do ano.

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

É o único dia em que o Sol parece estar mais alto no céu.

So the Earth's axial tilt

Portanto, a inclinação axial da Terra

partially explains why the Sun changes positions in the sky

explica, em parte, porque é que o Sol muda de posição no céu.

and the analemma's length

O comprimento do analema

represents the full 46.8 degrees of the sun's declination

representa os 46,8 graus totais da declinação do Sol

throughout the year.

ao longo do ano.

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

Mas porquê este desenho de um oito e não apenas uma linha reta?

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

Isso deve-se a outra característica da revolução da Terra:

its orbital eccentricity.

a excentricidade da sua órbita.

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

A órbita da Terra em volta do Sol é uma elipse.

with its distance to the Sun changing at various points.

A distância ao Sol vai mudando em diversos pontos.

The corresponding change in gravitational force

A alteração correspondente na força gravitacional

causes the Earth to move fastest in January

faz com que a Terra se mova mais depressa em janeiro,

when it reaches its closest point to the Sun,

quando ela atinge o ponto mais próximo do Sol

the perihelion,

— o periélio —

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

e mais devagar em julho quando atinge o ponto mais distante

the aphelion.

— o afélio.

The Earth's eccentricity means that solar noon,

A excentricidade da Terra significa que o meio-dia solar

the time when the Sun is highest in the sky,

— o momento em que o Sol se encontra mais alto no céu —

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

não ocorre sempre na mesma altura do dia.

So a sundial may be as much as sixteen minutes ahead

Portanto, um relógio solar pode estar 16 minutos adiantado

or fourteen minutes behind a regular clock.

ou 14 minutos atrasado, em relação a um relógio normal.

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

A hora dos relógios e a hora do Sol apenas coincide quatro vezes por ano.

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

A largura do analema representa a extensão deste desvio.

So how did people know the correct time years ago?

Então, como é que as pessoas sabiam as horas certas, antigamente?

For most of human history,

Durante a maior parte da história do Homem,

going by the Sun's position was close enough.

bastava guiarem-se pela posição do Sol.

But during the modern era,

Mas, na era moderna,

the difference between sundials and mechanical clocks became important.

a diferença entre o relógio de sol e o relógio mecânico tornou-se importante.

The equation of time, introduced by Ptolemy

A equação do tempo, apresentada por Ptolomeu,

and later refined based on the work of Johannes Kepler,

e posteriormente afinada com base no trabalho de Johannes Kepler,

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

converte a hora solar aparente para a hora GMT por que todos nos guiamos.

Globes even used to have the analemma printed on them

Os globos até tinham o analema impresso

to allow people to determine the difference

para permitir que as pessoas calculassem a diferença

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

entre a hora do relógio e a hora solar com base no dia do ano.

Just how the analemma appears depends upon where you are.

A forma como o analema aparece depende do local em que estamos.

It will be tilted at an angle depending on your latitude

O ângulo de inclinação depende da latitude

or inverted if you're in the southern hemisphere.

ou fica invertido se estivermos no hemisfério sul.

And if you're on another planet,

Se estivermos noutro planeta,

you might find something completely different.

podemos encontrar uma coisa totalmente diferente.

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

Consoante a excentricidade orbital e a inclinação axial desse planeta,

the analemma might appear as a tear drop,

o analema pode aparecer com a forma duma lágrima,

oval,

oval,

or even a straight line.

ou até como uma linha reta.