Porque parece a Estrela Polar quase imóvel e como encontrá-la?

Ao longo da noite, muitas estrelas mudam visivelmente de posição. A Estrela Polar, também chamada Polaris, parece manter o seu lugar. A explicação começa na Terra: o extremo norte do seu eixo de rotação aponta quase diretamente nessa direção. À medida que o planeta roda, as outras estrelas parecem descrever círculos em torno desse ponto. Polaris traça um círculo muito pequeno e, por isso, parece quase imóvel.

No hemisfério norte, é uma referência útil para a orientação. Não precisa de um telescópio nem de procurar a estrela mais brilhante do céu: precisa de reconhecer um padrão de estrelas e de ter uma vista desimpedida para norte.

O eixo terrestre e o polo celeste

Imagine uma linha que atravessa os polos sul e norte da Terra e se prolonga pelo espaço. A sua direção norte aponta para o polo norte celeste, na esfera imaginária do céu. Esse polo não é uma estrela nem um objeto em torno do qual as outras estrelas orbitem realmente.

A Terra roda sobre o seu eixo. Vista da superfície, a esfera celeste parece, por isso, rodar no sentido contrário. Quanto mais afastada do polo está uma estrela no céu, maior é o seu círculo aparente. A NASA explica esta geometria com Polaris, em inglês.

Polaris está perto do polo, mas não exatamente sobre ele. Dizer que nunca se move é uma simplificação: o pequeno círculo aparente que descreve diariamente é pouco percetível a olho nu.

Nas fotografias de longa exposição surgem rastos estelares, arcos com um centro comum. Estas imagens acumulam luz durante um período prolongado; ao olhar para o céu não vê linhas circulares luminosas. A capa deste artigo também é uma ilustração editorial do efeito, não uma fotografia de uma observação concreta.

Encontrar Polaris pela Ursa Maior

Na constelação da Ursa Maior, sete estrelas formam uma figura conhecida como Carro: quatro desenham a caixa e três o timão. Polaris pertence à Ursa Menor e marca a extremidade do timão do Pequeno Carro.

Siga este método clássico:

1. Reconheça o Carro da Ursa Maior. Procure a caixa de quatro estrelas e o timão curvo. Se ainda não conhecer a figura, use uma carta celeste atual ajustada ao seu local e à hora.
2. Escolha o lado oposto ao timão. As duas estrelas desse bordo exterior chamam-se Merak e Dubhe.
3. Siga de Merak para Dubhe e prolongue a linha. Para lá de Dubhe, avance cerca de cinco vezes a distância entre as duas estrelas. Chegará à região de Polaris. O LEIFIphysik mostra a construção, em alemão.
4. Confirme com a Ursa Menor. Polaris fica na ponta do seu timão. As restantes estrelas podem ser difíceis de ver com poluição luminosa: não é necessário reconhecer primeiro a figura completa.

O Carro pode aparecer inclinado, de lado ou aparentemente de pernas para o ar. Siga Merak → Dubhe → Polaris, em vez de «para cima» num desenho. Árvores e edifícios podem esconder as partes da figura que estejam mais baixas.

Aponta exatamente para norte?

Para uma orientação aproximada, sim. Olhe para Polaris e desça verticalmente até ao horizonte: essa direção corresponde aproximadamente ao norte geográfico, em direção ao polo norte terrestre.

Uma bússola responde ao campo magnético da Terra. O norte magnético e o norte geográfico não coincidem em todos os locais. Uma diferença entre a bússola e a estrela não significa necessariamente que identificou a estrela errada.

Além disso, Polaris está ligeiramente afastada do polo celeste exato. É uma boa referência geral, mas não uma medição de precisão sem outras correções.

A altura da Polar dá uma pista sobre a latitude

Neste caso, altura significa ângulo entre o horizonte e a estrela, não distância em quilómetros. A altura do polo norte celeste acima de um horizonte horizontal é geometricamente igual à latitude norte do observador. Para Polaris, próxima do polo, a relação é aproximada (LEIFIphysik).

São exemplos geométricos simplificados, não medições. No polo norte, o polo celeste está no zénite, mesmo por cima da cabeça; no equador, está no horizonte. Quanto mais viajar para norte, mais alta verá Polaris. Isso dá uma indicação da latitude, mas não da longitude geográfica.

É visível no hemisfério sul?

Em grande parte do hemisfério sul, Polaris fica abaixo do horizonte. Muito perto do equador, o seu pequeno afastamento do polo celeste e as condições de observação tornam o limite menos definido; aí não é uma referência cómoda.

Atualmente não existe uma estrela igualmente destacada junto ao polo sul celeste. Usam-se outros padrões para a orientação, como o Cruzeiro do Sul. O método da Ursa Maior não é, portanto, uma receita válida para todo o planeta.

Será Polaris sempre a Estrela Polar?

Não. O eixo terrestre muda de direção muito lentamente, como o eixo de um pião que oscila. Esta precessão completa um ciclo de cerca de 26.000 anos. Ao longo de períodos muito extensos, a direção do polo celeste desloca-se entre as estrelas (NASA).

É uma escala de tempo diferente da rotação aparente diária do céu. Durante a sua noite de observação, Polaris mantém-se quase fixa; ao longo dos milénios, outra estrela pode assumir o papel de estrela do norte.

Um exercício simples de observação

Escolha uma noite limpa no hemisfério norte e um local fixo com vista desimpedida para norte:

• Encontre Polaris e memorize a sua posição em relação a um elemento imóvel, como a beira de um telhado.
• Registe também a orientação do Carro da Ursa Maior.
• Compare ambos cerca de uma hora depois, a partir do mesmo sítio. O Carro terá mudado de orientação, enquanto Polaris parecerá quase na mesma posição.

No LiveGlobe 3D, pode alternar entre as vistas Terra e Céu e explorar estrelas e linhas das constelações no menu espacial. Use essas vistas como ponto de partida para relacionar o planeta com o céu. A aplicação web prevê autenticação; para identificar estrelas ao ar livre, use uma carta atual para o seu local e hora.

Se também tem curiosidade sobre o brilho tremeluzente das estrelas, leia porque cintilam as estrelas. A cintilação vem da atmosfera; o movimento aparente diário resulta da rotação terrestre.

Explore a vista do céu do LiveGlobe 3D e procure essa referência quase imóvel na próxima noite de céu limpo.