Estrelas Piscam e Planetas não?

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Alunos sempre me perguntaram o motivo das estrelas piscarem. Embora minha resposta fosse, em essência, próxima da que trouxe nesse artigo, carecia de uma explicação bem fundamentada de um especialista no assunto. Encontrei essas perguntas no site da Cornell University dos EUA: Curious About Astronomy? Ask An Astronomer, e trago aqui para vocês. A premissa do site é a de pessoas leigas em astronomia fazerem perguntas para astrônomos e astrofísicos.


(…) Qual é a causa do “piscar” das estrelas? A luz dos planetas “pisca”, como faz a luz de estrelas? 

As estrelas cintilam por causa da turbulência na atmosfera da Terra. À medida que a atmosfera se agita, a luz da estrela é refratada em diferentes direções. Isso faz com que a imagem da estrela mude um pouco de brilho e posição, daí o “piscar”. Esta é uma das razões pela qual o telescópio Hubble é tão bem sucedido: no espaço, não há atmosfera para fazer as estrelas cintilarem, permitindo uma  obtenção de imagem muito mais definida.

Planetas não cintilam no sentido como as estrelas o fazem. Na verdade, esta é uma boa maneira de descobrir se um determinado objeto que você vê no céu é um planeta ou uma estrela. A razão é que as estrelas estão tão longe que são essencialmente pontos de luz no céu, enquanto que os planetas realmente possuem um tamanho finito. O tamanho de um planeta no céu, em certo sentido, “suaviza” os efeitos da turbulência da atmosfera, apresentando uma imagem relativamente estável ao olho.

© Babak A. Tafreshi planeta Júpiter no céu. Fonte: cosmonovas.blogspot.com.br

© Babak A. Tafreshi planeta Júpiter no céu. Fonte: cosmonovas.blogspot.com.br

(…) Você pode explicar a frase “O tamanho de um planeta no céu, em certo sentido, “suaviza” os efeitos da turbulência da atmosfera” um pouco mais? E [para mim] os planetas sempre piscaram.

Certamente posso ser mais específico. Lembre-se que, assim como uma tela de computador, o olho é composto por um certo número de “pixels”, cada um pode ser representado por uma única célula receptora de luz em sua retina. Se dois (ou mais) pontos de luz estão próximos o suficiente de modo que eles estão focados na mesma célula receptora de seu olho, você vai compreende-los como um único ponto de luz. Isso é conhecido como a “resolução” do seu olho, ou de qualquer telescópio, até mesmo.

Agora, consideraremos uma estrela no céu um único ponto de luz, literalmente. Toda a luz percorre a atmosfera exatamente na mesma direção, com exatamente a mesma turbulência atmosférica ,e, portanto, se comporta exatamente da mesma maneira. Então, quando essa chega a seus olhos, a quantidade de luz coerente [ou seja, de mesma fase, direção e frequência] que você vê, varia [conforme explicado na resposta anterior]. A luz, além disso, atinge (primeiramente) um único receptor no seu olho.

Por outro lado, a luz de um planeta é diferente. Alguns poucos receptores no seu olho capturam um grande número de raios de luz que vem de um determinado planeta, cada um dos quais se comporta de forma diferente na atmosfera (uma vez que o planeta tenha uma certa dimensão no céu, eles estarão chegando em direções ligeiramente diferentes). Alguns desses raios vão se tornando mais intensos, outros menos. Mas pelo fato de todos eles iluminarem o mesmo receptor no seu olho, esse receptor enxergará o total da luz que o atinge. Haverá aproximadamente o mesmo número de raios intensos como de raios  mais fracos, assim você visualizará uma luz constante, e não um piscar .

[Quanto ao fato dos planetas também cintilarem, isto está] incorreto, visto que planetas nunca cintilam a olho nu exatamente pela razão descrita anteriormente. Se você olhar através de um telescópio de aumento, no entanto, o telescópio pode ter uma melhor resolução do que o comprimento de refração coerente da atmosfera. Neste caso, você poderá ver as bordas do planeta “tremeluzindo”.

Estritamente falando, é possível que planetas cintilem a olho nu , mas apenas sob condições raras quando a atmosfera da Terra é extremamente turbulenta. Veja esta página de Bad Astronomy para outras informações.


Resposta de Dave Kornreich
Doutor na Universidade de Cornell em 2001 e professor adjunto no Departamento de Física e Ciência Física na Humboldt State University, na Califórnia.

FONTE: Traduzido por mim de:

NOTA: Traduzi a palavra twinkle como piscar e cintilar, ao invés de brilhar. Penso eu que, em português, brilhar remete a um evento de luz estático o que tornaria a resposta um pouco estranha.