Bom dia,
Fiz aqui uns desenhos com o objectivo de explicar as estações do ano.
É difícil explicar este mecanismo apenas com um desenho, pelo que tive de fazer dois: um deles vê a órbita da Terra mais ou menos de perfil e o outro mostra os mesmos desenhos mas vistos de cima.
Estações do ano - vista de perfil
Para começar a entender este mecanismo, comece-se por considerar o plano da eclíptica como o plano que intersecta o centro da Terra e o centro do Sol. O mais complicado de perceber, e
trata-se do fenómeno-chave no meio disto tudo, é que a Terra gira à volta do Sol com o seu eixo de rotação inclinado em cerca de 23º em relação à vertical.
Isto da inclinação do eixo de rotação é importante que fique esclarecida.
A inclinação do eixo de rotação da Terra é constante e dá-se sempre na mesma direcção, isto é, é sempre a mesma independentemente da posição da Terra no espaço. Para entender melhor, em termos matemáticos:
- Considere-se os 3 eixos das coordenadas de 3 dimensões. O eixo XX é o eixo horizontal na figura, o eixo YY é o eixo vertical, e o eixo ZZ é o eixo perpendicular a ambos os eixos XX e YY, isto é, o eixo ZZ é perpendicular ao monitor do seu computador.
- Portanto, o plano da eclíptica está situado sobre o plano XY.
- A inclinação do eixo de rotação apenas se dá relativamente ao eixo YY, e nunca tem componente no eixo ZZ, independentemente da posição da Terra na órbita à volta do Sol.
Se este conceito tiver sido percebido então fica bastante fácil entender como sucedem as estações do ano! O equador Terrestre terá forçosamente a mesma inclinação que o eixo de rotação tem, mas desta vez relativamente ao eixo XX. Assim, ao longo da sua órbita, podemos descrever a posição da Terra e a respectiva estação do ano:
- No Verão, a inclinação do eixo de rotação é tal que faz com que no Pólo Norte seja sempre dia, e no Pólo Sul sempre noite. Isto acontece acima do Círculo Polar Árctico e abaixo do Círculo Polar Antárctico, respectivamente. Neste ponto da órbita (Solstício de Verão) os dias são mais longos no hemisfério Norte.
- No Outono, como a inclinação do eixo de rotação continua a dar-se relativamente ao eixo YY e nunca em direcção ao Sol (eixo ZZ), significa que apesar de o Equador continuar inclinado em relação à eclíptica, tanto o hemisfério Norte como o hemisfério Sul têm a mesma área de iluminação pelo Sol, pelo que os dias têm a mesma duração das noites (Equinócio do Outono).
- No Inverno, a inclinação do eixo de rotação continua a ser a mesma mas desta vez a zona da Terra que está situada sobre a eclíptica é um ponto no Trópico de Capricórnio (-23º), pelo que o hemisfério Sul está a receber mais luz do que o hemisfério Norte. Assim, no Pólo Norte é sempre noite e no Pólo Sul é sempre dia.
- Na Primavera acontece o mesmo fenómeno que no Outono, mas desta vez o leitor vê a parte não iluminada pelo Sol, na figura. No lado que está virado para o Sol a área iluminada por este vai de um Pólo ao outro, significando que os dias e as noites têm a mesma duração (Equinócio da Primavera).
Em relação às constelações:A partir desta imagem é fácil de ver que à medida que a Terra se desloca na sua órbita, a parte da Terra que não está virada para o Sol (noite) vai vendo diferentes constelações a aparecer, simplesmente porque a zona nocturna da Terra vai estando apontada para diferentes zonas do espaço. É por isto que vemos um deslocamento horizontal das constelações no céu ao longo do ano.
Devido à inclinação do eixo da Terra, existe também esse deslocamento vertical que permite ver constelações do hemisfério Sul nalgumas alturas do ano, ou constelações equatoriais como Orion no Inverno.
Estações do ano - vista de cima
Esta figura mostra a mesma figura mas alterando o ponto de vista. Aqui estamos a observar o Sol e a Terra vistos de cima. Matematicamente, significa que o eixo XX continua a coincidir com a eclíptica, o eixo YY é agora o eixo perpendicular à eclíptica (sai fora do monitor do computador) e o eixo ZZ é o eixo vertical.
Aqui é fácil de ver que as zonas iluminadas pelo Sol são sempre metade do globo, obviamente. O que varia aqui é se nos Pólos Norte e Sul é sempre noite ou sempre dia; na figura, o Pólo Norte corresponde ao ponto da Terra de onde sai a linha vermelha contínua. É fácil de ver que nos Equinócios a iluminação da Terra é independente da inclinação do eixo de rotação.
Ainda há dúvidas?

Cumprimentos