As 4 Estações e a Astronomia: Como as Estações do Ano foram definidas ?

Todos nós sabemos quais são as estações do ano e quais são suas principais características. Porém, já passou por sua cabeça como aconteceu essa definição? E por que esses nomes foram escolhidos? 

Na vida agitada em que vivemos hoje, é comum que tenhamos nos distanciado da natureza e, muitas vezes, deixamos de observar o céu estrelado. As luzes da cidade dificultam ainda mais a observação dos corpos celestes que se tornam opacos quando observados próximos a tanta luminosidade.

O homem primitivo também tinha grande curiosidade nos objetos celestes e suas primeiras observações levaram à curiosidade sobre o Sol e a Lua, bem como à elaboração de teorias que comparavam astros a deuses. Foi dessa curiosidade que surgiu a Astronomia, uma das ciências mais antigas que se tem conhecimento. Após sair das cavernas, o homem primitivo precisou aprender as mudanças do clima para sobrevivência através da caça e da pesca e para a produção de frutos. Foi aí que o ser humano percebeu que os fenômenos climáticos e astronômicos descreviam ciclos e elaborou calendários agrícolas capazes de determinar épocas de plantio e de colheita, períodos de seca e de chuva, de calor e de frio. 

As Estações do Ano ao Longo da História

Antes das observações das estações, provavelmente o primeiro fenômeno notado foi a regularidade de alguns ciclos como o dia e a noite, além da percepção de que o sol e as estrelas seguiam o mesmo caminho no céu. A observação da localização do sol e das estrelas permitia saber onde as pessoas estavam localizadas geograficamente. Sabia-se que toda vez que o Sol aparecia no horizonte havia passado o período de um dia, ou então que cada fase da Lua correspondia ao período de uma semana. E o seu ciclo completo (de Lua nova a Lua nova) correspondia aproximadamente ao período de um mês. Além disso, conseguiram determinar a duração de um ano de 365 dias (como é usado hoje pelos ocidentais) e o início do inverno, da primavera, do verão e do outono.

Os Primeiros Calendários das Estações

Desse período, existem poucos registros que documentam os fatos, mas o estudo da Astronomia está registrado em pinturas rupestres, esculturas, túmulos, gravações em pedra, artefatos e construções megalíticas, ou seja, feito ou formado de grandes pedras. Em várias regiões da Europa, são encontrados megalíticos e outros vários conjuntos de bloco de rocha orientados, em sua grande maioria, na direção do Sol nascente.

Nas décadas de 1950 e de 1960, o professor Alexander Thom, coordenador da Universidade de Oxford, e o astrônomo Gerald Hawkins abriram caminho para um novo campo de pesquisas, a Arqueoastronomia, dedicado ao estudo do conhecimento astronômico de civilizações antigas. Ambos conduziram exames acurados nestes e em outros círculos de pedra e em numerosos outros tipos de estruturas megalíticas, associando-os a alinhamentos astronômicos significativos às épocas em que foram erguidos. Estas evidências sugeriram que eles foram usados como observatórios astronômicos. 

Os padrões que as estrelas fazem, chamados constelações, sobem um pouco mais cedo a cada noite durante parte do ano e depois voltam ao mesmo lugar no céu após um ano inteiro. A posição mais alta do Sol no céu também passa por um padrão repetido, atingindo seu ponto mais alto no primeiro dia de verão e seu ponto mais baixo no primeiro dia de inverno. 

As primeiras civilizações ergueram construções elaboradas, como Stonehenge na Inglaterra, para determinar com precisão quando a posição do Sol atingiu esses pontos em seu caminho no céu. Vários mistérios rondam essa construção, mas tudo indica que se trata de um observatório feito de pedras, há cerca de 2500 anos, construído por um povo que ainda não conhecia a escrita.

As pedras estão dispostas de tal forma que se pode prever o início de cada uma das estações do ano. Com a utilização desses megalíticos, era possível saber o ponto onde o sol e a lua nasciam e se punham nas diferentes épocas do ano. Existem indícios de que essas construções podiam ajudar a determinar a ocorrência dos eclipses e das fases da Lua. Ao entender e prever as estações desta maneira, eles foram capazes de ter sucesso na agricultura. Este é um dos primeiros exemplos da importância do tempo na astronomia.

Alguns outros exemplos estão na França, como Carnac, famoso como o local de mais de 3.000 monumentos de pedras pré-históricas, venerados pelos bretões, grupo étnico celta que habita a região da Bretanha.

Na Escócia, há o Callanish, um círculo com 13 pedras delgadas altas. No meio encontra-se uma outra pedra, a maior de todas (4,75 m). Se todas as fileiras estivessem completas, seus alinhamentos axiais convergiriam para a pedra do centro. Essa construção data de aproximadamente 1800 a.C.

Mecanismo das Estações do Ano 

As estações do ano ocorrem devido à inclinação do eixo de rotação da Terra, e dependem de duas propriedades do eixo: o eixo está inclinado com relação à órbita que a Terra faz ao redor do Sol e essa inclinação é sempre a mesma. Por esse motivo, os raios solares atingem um mesmo ponto do planeta com diferentes inclinações em diferentes épocas do ano.

No dia 21 de junho, ao meio-dia local, a luz solar incide perpendicularmente sobre o Trópico de Câncer, enquanto no Trópico de Capricórnio o ângulo de incidência é de aproximadamente 43 graus com a horizontal. Com isso, o hemisfério norte (Europa) será mais aquecido que o hemisfério sul (Brasil). 

No dia 22 de dezembro, a luz solar incide perpendicularmente sobre o Trópico de Capricórnio, enquanto no Trópico de Câncer o ângulo com a horizontal é de 43 graus com a superfície, ou seja, a situação agora é inversa, e por isso é verão no hemisfério sul (Brasil) e inverno no hemisfério norte (Europa).

Nos dias 21 de março e 23 de setembro, temos a situação em que a luz solar incide perpendicularmente sobre o Equador. Então, ambos os hemisférios são igualmente iluminados durante esses dois dias, e tal situação chama-se Equinócio. No caso do hemisfério sul, tem-se o Equinócio de Outono (21 de março) e o Equinócio de Primavera (23 de setembro). 

Durante o intervalo de um ano temos dois solstícios e dois equinócios. Podemos então dividir o intervalo de um ano em quatro períodos: Primavera, Verão, Outono e Inverno. Esses períodos são chamados de Estações do Ano. Os nomes foram dados pelos habitantes das zonas temperadas, em função das condições climáticas gerais do período, tais como:

Primavera

Do latim: primo vere ‘no começo do verão’ : representa a época primeira, a estação que antecede o Verão.

Verão

Do latim vulgar: veranum, i.e., veranuns tempus, ‘tempo primaveril ou primaveral’: semelhante a vernal, isto é, relativo à primavera. Estação que sucede a Primavera e antecede o Outono.

Outono

Do latim: autumno: Usualmente conhecido como o tempo da colheita.

Inverno

Do latim: hibernu, i.e., tempus hibernus ‘tempo hibernal’: associado ao ciclo biológico de alguns animais que entram em hibernação e se recolhem durante o período de frio intenso. Estação que sucede o Outono e antecede a Primavera.

Localidades ao longo do equador terrestre sempre têm dias e noites de 12 horas cada. Quanto mais distante uma localidade está do equador, maior a diferença entre o dia e a noite, em qualquer data. Os polos terrestres passam períodos de seis meses iluminados e seis meses às escuras (de equinócio a equinócio).

Quanto mais ao norte você for, maiores serão as diferenças nas estações. Helsinque, Finlândia, presencia 18,5 horas de luz do dia em meados de junho. Em meados de dezembro, no entanto, possui luz por menos de 6 horas. Atenas, Grécia, no sul da Europa, tem uma variação menor. Tem 14,5 horas de luz do dia em junho e 9,5 horas em dezembro.

Lugares perto do Equador, como aqui no Brasil, experimentam pouca variação sazonal. Eles têm aproximadamente a mesma quantidade de luz do dia e escuridão ao longo do ano. Esses lugares permanecem quentes o ano todo. Perto do Equador, as regiões normalmente têm estações chuvosas e secas alternadas.

Definições

Se cada hemisfério recebe maior incidência solar no solstício de verão, deveria-se esperar que esse dia fosse o dia mais quente do ano e que correspondesse ao meio do verão. Da mesma forma, uma vez que é no solstício de inverno que um hemisfério recebe menor incidência solar, esse dia deveria ser o mais frio do ano e ficar bem no meio do inverno. Porém, segundo Lima (2006), o que se observa é que o dia mais quente do ano acontece depois do solstício de verão, assim como o dia mais frio acontece depois do solstício de inverno. Então se convencionou corresponder os inícios das estações aos solstícios e equinócios.

Lima ainda explica que isso ocorre devido ao fenômeno denominado “inércia térmica”. Os hemisférios demoram algum tempo para se aquecerem quando ocorre o aumento da incidência solar, assim como demoram algum tempo para esfriarem, quando a incidência reduz.

Hoje em dia, convivemos normalmente com as mudanças ao longo do ano, sem nem mesmo perceber que em algum momento da história da humanidade esse aprendizado parecia muito mais complicado e difícil do que imaginamos. E você? Já olhou para o céu hoje?

Referências

Baseado na Tese de Mestrado: A VISÃO DO PROFESSOR DE CIÊNCIAS SOBRE AS ESTAÇÕES DO ANO, Everaldo Lima

NOAA – National Oceanic and Atmospheric Administration

National Geographic – Seasons

Livro “A History of Astronomy” de A. Pannekoek

Livro “O Que é Astronomia” (1981). CANIATO, R.

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