Equinócios, solstícios e as estações do ano

Por Rafael Candido

Neste último dia 20 de março de 2019 ocorreu o equinócio de outono para quem está no hemisfério sul do planeta. Para quem está no hemisfério norte, ocorreu o equinócio de primavera. Por qual razão isto acontece?

O eixo de rotação da Terra apresenta uma inclinação em relação ao plano de sua órbita, ou seja, o eixo de rotação não está exatamente a 90° com o plano. Esse ângulo de inclinação é de 23°27’ em relação à perpendicular do plano da órbita.

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Adaptado de https://www.courses.psu.edu/astro/astro001_pjm25/sun4.html

Durante o deslocamento da Terra ao longo da órbita, a inclinação do eixo de rotação não muda. Entretanto, há mudanças no tempo em que os hemisférios da Terra ficam expostos à luz solar e ao ângulo de incidência dos raios solares.

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Fonte: http://meteorologia.florianopolis.ifsc.edu.br/formularioPI/arquivos_de_usuario/20051E.pdf

Conforme se vê na figura, nos solstícios, um hemisfério mantém-se mais tempo iluminado em relação ao outro. Assim, no verão do hemisfério sul (de dezembro a março), o hemisfério norte encontra-se no inverno. Da mesma forma, no inverno do hemisfério sul (de junho a setembro) o hemisfério norte encontra-se no verão. Vamos tomar como referência o hemisfério sul. Durante o inverno, os raios solares iluminam até a latitude do círculo polar antártico. Assim, durante esta estação, o polo sul não recebe raios solares e se mantém na escuridão, até que gradativamente a luz do dia vai retornando.

No verão, o polo sul recebe os raios solares de forma permanente, de modo que o Sol não se põe ao longo da estação. Este fenômeno tem o nome de Sol da meia-noite.

Estes eventos também ocorrem no polo norte, porém de forma contrária, ou seja, quando há luz solar no polo sul, há escuridão no polo norte.

A incidência de raios solares

Além do tempo de exposição à luz do Sol, outro fator muito importante é a inclinação da incidência dos raios solares.

Se pegarmos uma cartolina e uma lanterna, podemos ver que estando a cartolina perpendicular ao feixe de luz, a área de distribuição da luz é menor que a área quando a cartolina tem inclinação de 20°.

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Revista Astronova nº 1 – http://caeh.com.br/AN2014ED1.pdf

Isto mostra que quanto maior a inclinação, a luz é espalhada por uma área maior, ficando menos concentrada.

Então além de maior ou menor tempo de luz solar, ocorre também variação do ângulo de incidência dos raios solares, o que influencia a temperatura média no hemisfério em determinada época do ano.

E o que são os equinócios?

Como vimos, nos dias de solstício, temos que o período de luz solar é maior (verão) ou menor (inverno). Há pontos na órbita da Terra em que o período de duração da luz solar é igual ao da escuridão. Estes dias são denominados equinócios, do latim aequus nox, que significa noite igual.

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Adaptado de https://en.wikipedia.org/wiki/Equinox#/media/File:Earth-lighting-equinox_EN.png

A gravura mostra o que ocorre nos dias de equinócio, seja de primavera ou de outono. A Terra continua com seu eixo de rotação inclinado, mas nestes pontos da órbita terrestre, os dois hemisférios possuem a incidência de raios solares iguais.

Podemos dizer que os dias de equinócio são a ‘metade do caminho’ entre os dias de solstício.

Relação com as linhas imaginárias

É importante salientar que as linhas imaginárias são sempre referenciadas à inclinação do eixo de rotação da Terra. As terras com latitude acima dos círculos polares ficam apresentam os fenômenos de sol da meia-noite e de inverno sem luz solar no solstício. Nas regiões que são atravessadas pelos trópicos de Câncer e de Capricórnio, nos dias de seus respectivos solstícios de verão a incidência solar ao meio-dia é praticamente perpendicular. Nas regiões equatoriais a incidência é perpendicular nos dias de solstício.

Agora que você sabe sobre as estações do ano, o solstício e o equinócio, que tal compartilhar este conhecimento?

Rafael Candido é aluno do Bacharelado em Ciência e Tecnologia na UFABC e membro do Clube de Astronomia Arcturus.

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