Como funciona o ciclo Saros – e como os babilônios descobriam sua existência?

Um ritmo implacável e lento, conhecido como o ciclo de Saros, está escondido nos movimentos da Lua e do Sol. Como esse ciclo prevê eclipses - e como os babilônios descobriram sua existência muito antes da ciência e tecnologia moderna?

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Por Graham Jones
Publicado na Sky and Telescope

Babilônia, 2,5 milênios atrás. Com um cuidado meticuloso e constante, um astrônomo trabalha com os dados em um dia comum, quando percebeu um padrão inconfundível  trancado nas figuras nas tábuas de argila. Vertiginosamente, o astrônomo foi até a janela e olhou para fora na expansão da Babilônia. Um sol vermelho e uma lua crescente fina pairavam sobre as paredes da cidade. Peguei você, pensou.

Nós não sabemos o nome do astrônomo. Também não sabemos exatamente quando, onde ou como a descoberta foi feita. Mas sabemos que um astrônomo babilônio percebeu que os eclipses acontecem em ciclos de 6.585 dias de duração. Hoje, a Babilônia – que uma vez que a maior cidade do mundo – está em ruínas. Mas os ciclos de eclipses, que chamamos de Saros*, continua com o seu ritmo lento e implacável.

Observando o mapa do Grande Eclipse Americano que aconteceu em 21 de agosto de 2017, podemos ver o caminho da totalidade, indicado pela linha vermelho estreita, estirada por 8.000 milhas em todo o mundo, saindo do Pacífico até o Atlântico. As áreas mais claras em laranja mostram a área onde um eclipse parcial era visível.

Mapa do eclipse solar de  21 de agosto de 2017, que cruzou a América do Norte.  timeanddate.com

Agora, vamos fazer o relógio andar para trás 6.585 dias para a data de 11 de agosto de 1999. Com certeza, nesse dia houve um outro eclipse solar cuja totalidade foi vista por todo o Reino Unido, Europa, Oriente Médio e sul da Ásia. Se olharmos para o mapa desse eclipse, podemos ver que a forma do caminho de totalidade, junto com as áreas que sofreram um eclipse parcial, são quase idênticas ao Grande Eclipse Americano.

Cobertura do eclipse solar total de 1999.
Mapa do eclipse solar total de 11 de agosto de 1999. timeanddate.com

Há diferenças importantes entre os mapas. A primeira, e mais óbvia, é que o eclipse de 2017 ocorreu ao oeste do eclipse 1999: o caminho da totalidade é deslocado ⅓ ao redor do globo. Isso ocorre porque o ciclo de Saros tem realmente 6.585,32 dias de duração – esses 0,32 dias extras significa que a Terra se desloca ⅓ de uma rotação sobre seu eixo.

A segunda diferença é que o Grande Eclipse Americano ocorreu muito ligeiramente ao sul do evento de 1999. A razão para isso é que o ciclo de Saros não é perfeito. A imagem de 6.585,32 dias é equivalente a 223 meses sinódicos de 29,5306 dias cada. (Um mês sinódico é o período de tempo que vai de uma lua nova à uma próxima).

Mas um eclipse solar requer mais do que uma lua nova. Também requer que a Lua esteja alinhada com o Sol. Isso não acontece todo mês, pois a órbita da Lua é inclinada. O período de tempo necessário para o Sol cruze o nó ascendente da Lua ao seu nó descendente e vice-versa é chamado um ano eclipse, e dura 346,6201 dias. (Os nós são os pontos onde a lua cruza o plano da órbita da Terra.) Dezenove anos eclipse é equivalente a 6.585,78 dias, que é quase – mas não completamente – uma combinação perfeita com 223 meses sinódicos.

Há mais uma coisa a considerar: a distância da Lua à Terra. A órbita da Lua é elíptica, e o tempo que leva para a Lua ir do perigeu (ponto mais próximo da Terra) ao apogeu (o seu ponto mais distante) e vice-versa é chamado de um mês anomalístico,  que dura 27,55455 dias. Soma-se 239 meses anomalísticos e o total chega a 6.585,54 dias – apenas algumas horas mais de 223 meses sinódicos, e algumas horas mais curtas do que 19 anos eclipse. Essas poucas horas representam as pequenas diferenças em eclipse sucessivas num ciclo de Saros.

Além de que, no entanto, o eclipse de 21 de Agosto de 2017, e o de 11 de agosto de 1999, são essencialmente os mesmos. Por exemplo, a cidade norte-americana de Salem, Oregon, está mais ou menos no mesmo lugar no caminho da totalidade como a cidade do Reino Unido de Truro, Cornwall. Se olharmos para a animação do eclipse para cada cidade, podemos ver que, separados por 18 anos, 11 dias e 8 horas, os dois eclipses em Salem e Truro são quase idênticos.

Isso tudo leva a uma grande questão. Uma vez que eclipses sucessivos em um ciclo de Saros ocorrem em diferentes partes do globo, como é que os babilônios, que não viajavam muito para além da região onde hoje é o atual Iraque, descobriram o padrão? A resposta é que Saros ciclos se aplicam tanto a eclipses lunares, quanto aos eclipses solares – e um eclipse lunar pode ser observado em toda a metade do globo. tábuas de argila babilônicas continham uma ficha de metade de todos as eclipse lunares que ocorreram na época.

Mais uma vez, podemos verificar as animações para demonstrar que sucessivos eclipses lunares em um ciclo de Saros são praticamente o mesmo. Vamos comparar o próximo eclipse lunar total de 31 de janeiro (que ocorre 163 dias após o Grande Eclipse Americano) com o eclipse lunar total de 21 de janeiro de 2000 (que ocorreu 163 dias após o eclipse solar de agosto 1999).

Eclipses solares forneceram aos cientistas com alguns gloriosos “momentos de ensino aprendizagem”, a partir da descoberta do hélio em 1868, até uma prova da relatividade geral em 1919. E ainda é eclipses lunares que deram astrônomos uma das suas primeiras oportunidades para desbloquear um dos segredos da natureza e – quem sabe? – alguém nessa época observar para a Lua e o Sol e ter um momento eureca, como o antigo astrônomo babilônio: peguei você!

*Saros vem do grego (σάρος), que por sua vez vem da palavra babilônia “sāru”, que significa o número 3.600.  A palavra foi usada pela primeira vez por Edmond Halley em 1691.

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