Feliz Equinócio Vernal!
Primavera está ao virar da esquina para a maior parte do hemisfério norte, e com isso vem a promessa de longos e gloriosos dias de verão tostados. Se o frio do inverno ainda está no ar onde você vive, você pode estar se perguntando quanto tempo mais vai demorar até que esses dias mais longos cheguem.
Então, quantos minutos extras de sol estamos ganhando a cada dia? E, agora que falei nisso, porque é que o número de horas de luz do dia muda ao longo do ano, em primeiro lugar? Como é que essa mudança se parece exactamente? E o que tudo isso tem a ver com as funções trigonométricas seno e cosseno que temos vindo a aprender?
Fica atento porque essas são exactamente as questões de que vamos falar hoje!
Quantos Mais Minutos de Luz do Dia Amanhã?
O sol nasceu e brilhou durante 12 horas 10 minutos e 11 segundos hoje onde eu vivo em Los Angeles. Ontem, o sol levou 12 horas, 8 minutos e 3 segundos para atravessar o céu. O que, se você fizer as contas, significa que hoje nos deu 2 minutos e 8 segundos de sol adicional. E, exceto por uma catástrofe solar astronomicamente improvável, amanhã nos dará 12 horas 12 minutos e 19 segundos de sol – 2 minutos e 8 segundos a mais do que hoje.
Hooray!
Hoje nos deu 2 minutos e 8 segundos de sol adicional.
A notícia ainda melhor é que para a próxima semana, mais ou menos, os minutos de sol continuarão a aumentar em 2 minutos e 8 segundos por dia. E para a semana mais ou menos depois disso, continuará a aumentar ao ritmo ligeiramente mais lento de cerca de 2 minutos e 7 segundos por dia. Na verdade, este período de tempo em torno do equinócio vernal ou da primavera – e na verdade atingindo o pico no equinócio – é a época do ano em que o número de horas do dia está crescendo mais rapidamente.
Mas, você pode estar se perguntando, por que isso acontece? E, já agora, porque é que o número de horas de luz do dia muda durante todo o ano? Para responder a isso, precisamos falar sobre um pouco de astronomia básica do Sistema Solar.
Como é que 23,5 graus mudam tudo?
Picture Earth and all of its inhabitants happily spinning like a top around its axis once per day. Agora imagine aquele topo girando alegremente girando lentamente ao redor do Sol uma vez por ano. Com um pouco de reflexão (e talvez um modelo feito com uma lanterna e uma bola), você deve ser capaz de se convencer que se o eixo em torno do qual a Terra gira está perfeitamente alinhado com o eixo em torno do qual gira em torno do Sol, então cada local do planeta sempre terá 12 horas de dia e 12 horas de noite – todos os dias, durante todo o ano.
Sem que você tenha realmente vivido em uma caverna (e, portanto, não consegue ver as idas e vindas do dia e da noite), você vai reconhecer que isso não soa como o Sistema Solar em que vivemos – do qual podemos tirar a conclusão de que esses dois eixos não devem estar realmente alinhados. O que é, de facto, verdade – sabemos que o eixo sobre o qual a Terra gira é inclinado cerca de 23,5 graus em relação ao eixo em torno do qual gira em torno do Sol.
O que é que isso faz? Em resumo, muito.
Por que muda a hora do dia?
Mais especificamente, para os nossos propósitos aqui o subproduto mais importante do eixo inclinado da Terra é o facto de que o número de horas de luz do dia muda ao longo do ano – e exactamente como muda depende da latitude em que se vive. Se você pensar nisso (ou der uma olhada naquele modelo de lanterna e bola que você jogou antes), você verá que a metade superior da Terra está inclinada em direção ao Sol durante metade do ano e longe dele durante a outra metade.
Partes do planeta inclinadas em direção ao Sol recebem mais de 12 horas de luz solar por dia, partes apontadas para longe dele recebem menos. Como a Terra viaja ao redor do Sol ao longo do ano, o grau de inclinação de uma parte do planeta em direção ao Sol ou para longe dele muda. E com essa mudança vem uma mudança no número de horas de luz do dia que uma parte da Terra recebe.
Partes do planeta inclinadas para o Sol recebem mais de 12 horas de luz solar por dia.
Como um local vai do inverno para o verão, a taxa de mudança no número de horas de luz do dia no equinócio da primavera – que é a razão pela qual o número de horas de luz do dia está aumentando a uma taxa máxima agora mesmo no hemisfério norte. Após o equinócio da primavera, o ritmo a que a luz do dia aumenta até parar no solstício de verão. Nesse momento o número de horas de luz do dia começa a diminuir gradualmente, captando vapor até atingir um pico no equinócio outonal e depois diminuindo gradualmente até parar novamente no solstício de inverno.
Nesse momento o ciclo começa novamente.
Horas de luz do dia, seno e cosseno: Qual é a ligação?
Como esta natureza periódica pode levá-lo a adivinhar, o número de horas de luz do dia e o ritmo a que esse número de horas muda acaba por estar intimamente relacionado com as funções trigonométricas seno e cosseno de que temos falado ultimamente. Na verdade, se você fizer um gráfico do número de horas de luz do dia ao longo do ano, você verá que ele se parece quase exatamente com uma função senoidal.
Por que isso acontece? E como é o gráfico de uma função senoidal, em primeiro lugar? Infelizmente, estamos todos sem tempo para hoje. Então a resposta a essas perguntas vai ter que esperar até a próxima vez.