Estava há uns dias, juntamente com um amigo, a explicar a passagem para o Inverno a uma criança, quando o meu amigo descreveu as mudanças de estações como sendo resultado de o nosso planeta passar meio ano a aproximar-se do Sol e meio ano a afastar-se dele. Esta frase não é errada, mas não explica as estações, e fez-me lembrar como durante grande parte da minha vida, mesmo depois de eu compreender qual a razão para a existência de estações, eu continuei a ter na cabeça essa definição.
Foi muito cedo ao na minha vida escolar que eu aprendi que o Sol tem dois pontos na sua órbita em que está mais afastado e Sol (penso que se chama afélio em portuguêsn, ou aphelion em inglês) e dois pontos em que está mais perto (periélio, ou perihelion). Por causa disto e do conceito de as estações serem resultado da órbita em torno do Sol, é muito fácil pensar nelas como resultado da distância. Infelizmente é errado.
O problema começa porque apesar de haver de facto uma diferença na distância ao Sol, esta é muito pequena entre o afélio e o periélio e completamente insignificante no que diz respeito a estações. No afélio, a Terra está a cerca de 152 milhões de km do Sol. No periélio está a 147 milhões de km do Sol. A diferença de distência entre as duas posições pode parecer grande (cerca de 5 milhões de km) mas representa apenas 3% de diferença entre elas. As representações esquemáticas que vemos nos livros infelizmente transmitem a ideia errada, quase como se a diferença fosse o dobro (veja-se o exemplo abaixo).
O primeiro problema que deveria existir com esta visualização seria o mais óbvio: os períodos em que a Terra está mais afastada correspondem também ao início do Inverno e do Verão. Os momentos em que está mais próxima correspondem ao início de Outono e Primavera.
Isto significa que essa diferença de 3% na distância não é significativa para as mudanças de estação. É antes a quantidade de exposição solar que faz a diferença. Como toda a gente sabe, a Terra tem uma inclinação em relação ao seu eixo orbital de cerca de 23° (tive de ir ver o valor exacto, não me lembrava). Isso significa que a quantidade de radiação solar que atinge um local específico na Terra durante um dia vai mudando ao longo do ano. por outras palavras, o dia é mais longo ou mais curto. Isso significa que a quantidade de energia que uma região (para o caso, hemisfério Norte ou Sul) recebe é maior no período perifélio a perifélio em que está mais exposto ao Sol.
É essa radiação extra dependente do tempo e não da distância, que faz a diferença. O hemisfério recebe mais energia, aquece a atmosfera (e os Ocanos, que são enormes reservatórios de energia) e muda o clima.
Estes pontos não são óbvios para uma criança e foi o problema que tive ao mostrar um livro com uma ilustração muito semelhante à de cima. As distâncias estão tão mal representadas e são tão mal elaboradas que as crianças não compreendem porque razão não influenciam o clima. É o mesmo problema que teríamos com a distância da Terra à Lua. Se dissermos a alguém que imagine a Terra do tamanho de uma bola de basquetebol e imagine, nessa escala, a distância a que está a Lua (do tamanho de uma bola de ténis), a maioria responderá com distâncias mais ou menos do comprimento do braço. No entanto, a Lua estaria a mais de 7 metros de distância. As distâncias reais são difíceis de transmitir.
Faço esta reflexão, talvez pela milésima vez (não estão todas no blogue) para comentar o estado da educação científica. Não só a forma como a educação científica é algo desprezada quando falamos de cultura geral (o que leva a muitas incompreensões, como na actual pandemia), mas também na forma como é apresentada, com aproximações que não ajudam à compreensão real daquilo que se quer descrever.
Este tema (cultura científica), é um onde já me debrucei no passado. Podem ler alguns dos posts aqui. No que diz respeito às distâncias e às estações, desta vez a criança entendeu (e o meu amigo compreendeu a dificuldade), pelo que só posso considerar-me satisfeito. Uma pessoa de cada vez.
Parabéns. Padrinho, vou explicar-lhe as distâncias da ciência:
Se disser a uma criança que um automóvel se deslocou a 300Km/h, ela fica a saber que a viatura andou rápida. Mas não sabe o que isso representa.
Porém se lhe disser, explicando, que a viatura percorreu 300 Kms em 1 hora e associar à possibilidade que ela tem de per se percorrer em 1 hora uma determinada distância, certamente compreenderá o que está em causa.
Assim se passa com a forma como hoje se encara a ciência. Isto é: crianças ignorantes a deificar algo que é absolutamente natural tornando complexo o que é simples.
Abraço
Exacto, deve-se simplificar em vez de estupidificar a explicação.
Porquê aphelion do inglês e não do latim científico apheliu, do grego apó «afastamento» + hélio «sol» como vem nos nossos dicionários, assim como periélio do grego peri «próximo, em redor» + hélio «sol», e até seria uma melhor explicação a juntar à boa discussão das estações do ano.
Não entendi muito bem se queria que eu citasse o grego ou não. Deixo apenas a minha explicação: sabia os termos ingleses (hábitos) e fui ver pela Wikipedia qual o termo português.
Se foi à Wikipedia então viu o nome em Brasileiro — infelizmente nem sempre são os mesmos, em especial termos técnicos.
Ando há muitos anos a reclamar que o Brasil deveria usar o br.wikipedia e nós o pt.wikipedia, tal como os outros países que também usam a língua do enormíssimo e supra-estelar estadista António Costa deveriam usar os TLDs dos países deles. Obrigam-nos a patrocinar e a destruir a nossa línguas com esta treta das amizades com as ex-colónias não sei porquê. Não deviam ficar lá na terra nova deles e deixar-nos em paz?
Estou de acordo consigo, também me custa ver sempre as duas metidas no mesmo. A mesma coisa quando procuro alguma coisa noutras páginas em portugês, tenho sempre que andar a pedir para excluir resultados com com.br. E só ajuda um bocadinho.
É o resultado de termos um país com a mesma língua e muito maior dimensão. Suponho que os britânicos se queixam do mesmo com os “amaricanos”.
Sim, a citação na origem do grego conforme os nossos dicionários.
Ninguém se lembra de consultar um dicionário de inglês para saber o significado de afélio.
A origem não é do grego, mas de Kepler.
Obrigado, João
Parece-me haver aqui grande confusão, cada órbita tem apenas um afélio e um periélio. O afélio da Terra ocorre cerca de 4/Jul e o periélio cerca de 3/Jan, datas que variam uns 2 ou 3 dias porque existem mais uns tantos pormenores.
Na imagem que apresenta neste post, a Terra nos equinócios está aparentemente mais próxima do Sol do que nos solstícios por a quase circunferência da órbita da Terra estar a ser “observada” acima do plano da órbita, é o efeito da perspectiva.
O resto da sua explicação está bem. Eu para explicar as estações diria que para esse efeito se deve considerar a órbita como circular e as estações são exclusivamente devidas à inclinação do eixo da terra em relação ao plano da órbita.
Antes de mais perdoe o atraso na resposta. Não tem dado para cá vir.
Agradeço-lhe a correcção então, o meu post serve também de demonstração de como caímos em asneiras mesmo quando sabemos que elas existem. Tudo por causa de uma imagem…
o Sol tem dois pontos na sua órbita em que está mais afastado […] e dois pontos em que está mais perto
Isto está errado. Há um só ponto em que o Sol está mais perto da Terra (que é no solstício de inverno), e um só ponto em que está mais afastado (no solstício de verão). De facto, a Terra descreve uma elipse à volta do Sol, estando o Sol num dos focos da elipse. Como a distância do ponto (x,y) ao foco (c,0) da elipse é a – e x, em que e=c/a é a excentricidade da elipse, essa distância varia linearmente com x e portanto tem um só máximo e um só mínimo.
Ver https://en.wikipedia.org/wiki/Ellipse
Agradeço-lhe a explicação. Como referi noutro comentário acima, mesmo sabendo eu que estas imagens não descrevem correctamente a órbita, ainda assim faço asneira na explicação. Muito obrigado pela chamada de atenção (que me fez ir procurar mais informação).
Muito bem.
Mas talvez fosse bom acrescentar que as estações do ano vão perdendo importância, à medida que nos aproximamos do equador, desaparecendo mesmo quando o atingimos. Sim, há bastantes milhões de pessoas que vivem sem estações do ano. E que, por outro lado, existem sítios no planeta, em que só há duas estações: seis meses de Verão (quase sem noite) e seis meses de Inverno (quase sem dia), embora não haja assim tanta gente a viver nessas condições. Mas mais do que se pensa.
Assim, a criança aprende a Terra em toda a sua plenitude.
É verdade que as estações, como as vemos nós na Europa, perdem significado perto do Equador ou mudam de significado nos polos. Mas note-se que ainda assim há outras influências climáticas. Basta pensar que por o Atlântico ou Pacífico nortes receberem mais radiação no Verão, irão aumentar a evaporação de água o que irá influenciar o clima, mesmo que as temperaturas e a duração dos dias não mudem por aí além. As estações estão presentes mesmo nessas zonas, apenas assumem outras formas
.
O que eu gosto destes posts, João. Aprendo sempre alguma coisa e são uma lufada de ar fresco face à política, que nos monopoliza tanto.
Concordo quando afirmas que a cultura científica não é minimamente valorizada. Facilmente a ignorância na área das letras mancha uma reputação, mas quanto à falta de conhecimento em ciências existe uma enorme indulgência.
Obrigado Teresa.
Eu regresso sempre a C.P. Snow, que comentou que alguém que confessasse não saber o que era a 2ª Lei da Termodinâmica seria desculpado quando o que confessava era o equivalente a dizer que não saberia nada de Shakespeare (mundo inglês).
PS – mesmo na literatura muito se poderia dizer sobre a ignorância. Em Portugal eu (que segui ciências na escola secundária) tive apenas autores portugueses durante o Secundário. O que tive de contacto com autores de outros países foi por influência de uma professora altamente dedicada que fazia tudo para nos abrir os horizontes (nem sabia quem era Yourcernar até a minha professora a referir a propósito de romances históricos). Em muitos outros países não é assim. Conheço pessoas de países de leste que levaram com os clássicos dos seus países, dos países afins (russos, por exemplo) e também leram coisas de muitos outros (Shakespeare fez parte dos currículos, Thomas Mann e Goethe, Steinbeck, Balzac e Zola, etc…).
Escreveu “O Sol tem dois pontos na sua órbita em que está mais afastado e Sol (penso que se chama afélio em português, ou aphelion em inglês) e dois pontos em que está mais perto (periélio, ou perihelion)” . De certeza que aprendeu correto? Uma órbita planetária tem apenas uma afélio (https://pt.wikipedia.org/wiki/Af%C3%A9l