Como ocorre a distribuição de luz solar na Terra devido ao fato do seu eixo ser inclinado?

Sim, a Terra é um pouco inclinada em relação a seu eixo de rotação. Ela conta com inclinação de 23,5 graus – na verdade, 23 graus e 27 minutos de arco – em relação a uma observação vertical de sua movimentação em órbita em torno do Sol. Esse detalhe é bastante estável, não apresentando variação ao longo do tempo. 

Tudo leva em conta o eixo de rotação, uma referência usada para definir em torno de que a Terra gira. No caso, foi pensada uma linha que une o Polo Norte ao Polo Sul, passando pelo centro do planeta. É em torno desse ‘fio’ que há o movimento de rotação, quando ele gira ‘sozinho’ em torno de si mesmo e gera o dia e a noite. 

Esse eixo é levemente inclinado em relação ao plano da órbita ao redor do Sol, quando há o movimento de translação, como é conhecido a viagem que leva cerca de 365 dias para ser concluída. Ele estaria ‘reto’ (com inclinação zero) se fosse rigorosamente vertical em relação ao plano de rotação.

O fato de haver esse inclinado é resultado do caos cósmico na origem do Sistema Solar, há cerca de 4,6 bilhões de anos. Ao redor da grande estrela central, muitos corpos pequenos colidiram entre si e foram se juntando para formar os planetas. A movimentação e os impactos iniciais fizeram com que os eixos de rotação de todos os corpos celestes existentes no sistema fossem se ‘entortando’ um pouco, entre diferentes níveis. Marte tem 25,2 graus de inclinação, Júpiter apresenta 3,1 graus e Mercúrio tem apenas 0,1 grau, por exemplo.

O detalhe é responsável por determinar o ciclo das estações do ano. Durante metade da temporada, o Sol incide de forma mais direta no Hemisfério Sul, que vive os meses de verão, enquanto o hemisfério oposto recebe menos radiação solar, porque o Sol está inclinado ‘mais baixo’, e está em meio ao inverno. A situação se inverte seis meses depois. É nas mudanças entre esses principais momentos que surgem a primavera (indo em direção ao tempo quente) e o outono (prévia do período frio). Sem a inclinação, não existiriam as estações climáticas e toda a evolução da vida terrestre, tanto animal quanto vegetal, seria diferente da existente hoje em dia. 

No Sistema Solar, Urano chega a apresentar inclinação de 98 graus. O que faz com que, em alguns momentos de seu longo período orbital, um de seus polos aponte para o mesmo

Consultoria de Roberto D. Dias da Costa, professor do departamento de astronomia do Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas da USP (Universidade de São Paulo). 

Este conteúdo é relacionado a Astronomia e sua relação com a geografia é por explicar as causas da variação da incidência solar que provoca diferença na distribuição da luz solar e do calor. Este tema é importante para as aulas de Fuso Horário e de Climatologia.

O Planeta Terra executa diversos movimentos na sua órbita, mas nem todos têm resultado direto para a sociedade (leia mais). Os dois movimentos mais importantes da Terra são a rotação e a translação, que acontece simultaneamente.

1º movimento: rotação

A rotação é o movimento que a Terra realiza em torno do seu próprio eixo, e dura 23h e 56 minutos (aproximadamente 24h). Esse movimento é responsável pelos dias e pela noite.

O eixo da rotação da Terra tem uma inclinação de 23º 27”, o que contribui para uma distribuição desigual da luz solar no planeta ao realizar simultaneamente os movimentos de rotação e translação.

Como ocorre a distribuição de luz solar na Terra devido ao fato do seu eixo ser inclinado?

Outro ponto importante é que a Terra tem forma de geoide, com o alongamento no centro da Terra e achatamento dos polos, levando a uma distribuição desigual da Terra.

Fonte: UFRGS

O  sentido da rotação da Terra é de oeste para leste (sentido anti-horário). Já o movimento aparente do Sol é ao contrário, de leste para oeste (sentido horário). Essa informação é relevante para fuso horário. 

2º movimento: translação

Movimento em que a Terra executa em torno do sol. Esse movimento é realizado numa órbita elíptica que dura 365 dias e 6 horas.

Como ocorre a distribuição de luz solar na Terra devido ao fato do seu eixo ser inclinado?

Obs: O ano bissexto no nosso calendário surge para compensar as 6 horas restantes do movimento de translação. Assim, a cada 4 anos é compensado um dia a mais no ano, no mês de fevereiro, com o total de 366 dias. Se não houvesse o ano bissexto o calendário sofreria modificações ao longo dos próximos anos, o que provocaria uma imprecisão nos nossos conhecimentos.

Distribuição desigual da luz solar

A consequência da translação, rotação e a inclinação da Terra provoca a formação das estações do ano como o solstício de verão e inverno e equinócio de primavera e outono.

Primeiro, vamos explicar os termos solstício e equinócio.

Solstício

Significado de solstício no latim: sol+sistere, “sol que não se mexe”.

Os raios solares atingem de forma desigual a Terra, tendo uma maior declinação da luz em relação à linha do Equador.

Como ocorre a distribuição de luz solar na Terra devido ao fato do seu eixo ser inclinado?

Quando o raio solar atingir perpendicularmente o Trópico de Capricórnio (no período de 21 de junho até 22 de setembro), será verão no hemisfério sul e inverno no hemisfério norte. O inverso acontecerá quando o raio solar atingir o Trópico de Câncer (no período de 21 de junho até 22 de setembro), sendo o verão no hemisfério norte e inverno no hemisfério sul.

Equinócio

Significado de equinócio em latim: aequus (igual) + nox (noite) = noites iguais.

Os raios solares atingem perpendicularmente a Terra, tendo a mesma duração de dias e de noite.

Como ocorre a distribuição de luz solar na Terra devido ao fato do seu eixo ser inclinado?

Consequência da distribuição desigual da luz

A consequência da distribuição da luz solar e do calor é relevante para os estudos de climatologia. Abaixo temos as zonas térmicas da Terra.

Como ocorre a distribuição de luz solar na Terra devido ao fato do seu eixo ser inclinado?

A zona intertropical é a região com maior incidência solar e de calor. A medida em que se afasta da linha do Equador em direção aos polos, a temperatura nas regiões fica mais fria tendo uma amplitude térmica maior. Nos polos, região com menor incidência dos raios solares, acontece períodos de 6 meses de luz ou 6 meses de escuridão (O “Sol da Meia Noite” e a variação na duração do dia e da noite).

Por que isso acontece?

Veja na imagem abaixo como funciona a distribuição da luz solar no equinócio e no solstício.

Como ocorre a distribuição de luz solar na Terra devido ao fato do seu eixo ser inclinado?

Nessa outra imagem é possível ver quando e como acontece a incidência solar em diferentes partes da Terra.

Como ocorre a distribuição de luz solar na Terra devido ao fato do seu eixo ser inclinado?

Perceba que as regiões polares possuem dificuldade de receber a luz solar e de como a incidência é nos Trópicos de Capricórnio, de Câncer e na linha do Equador.

No verão do Hemisfério Sul, o sol se posiciona “a pino” sobre o Trópico de Capricórnio, proporcionando nessa região uma incidência direta da luz solar. O mesmo caso é no verão do Hemisfério Norte com o Trópico de Câncer.

Porém, no período de inverno (dezembro no Hemisfério Norte e julho no Hemisfério Sul) o sol não alcança suas regiões. Por isso, é aconselhável que cada imóvel tenha sua face voltada para o sentido oposto de seu polo para receber luz solar de forma adequada. Por exemplo no Hemisfério Norte, a face do imóvel deve estar voltada para o Sul. Enquanto o imóvel no Hemisfério Sul, deve ter sua face voltada para o Norte.  Caso isso não aconteça, os imóveis durante o inverno podem ter dificuldade em receber luz suficiente, ficando mais fria e possibilitando o desenvolvimento de doenças, o que ocasionará a desvalorização do imóvel (leia mais).

No equinócio o sol corta o equador celeste, ficando o sol “a pino” na linha do Equador. As cidades nessa região possuem uma insolação praticamente igual ao longo do ano, tendo uma oscilação térmica pequena.

Resumindo


Confira nossas outras publicações

Veja também o artigo O “Sol da Meia Noite” e a variação na duração do dia e da noite. 

Leia também o artigo “Eclipses: lunar, solar e lua de sangue“

Indico também para quem quiser simular a translação da Terra e entender e a diferença da incidência da luz solar,  leia aqui.

Vídeo e resumo sobre movimentos da Terra

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Como o eixo de inclinação da Terra influência na distribuição da energia proveniente do Sol?

As estações são causadas pela inclinação do eixo de rotação da Terra em relação à perpendicular ao plano definido pela órbita da Terra (plano da eclíptica) (Fig. 2.1). Esta inclinação faz com que a orientação da Terra em relação ao Sol mude continuamente enquanto a Terra gira em torno do Sol.

Como se dá a distribuição dos raios solares na Terra?

Os raios solares atingem de forma desigual a Terra, tendo uma maior declinação da luz em relação à linha do Equador. Quando o raio solar atingir perpendicularmente o Trópico de Capricórnio (no período de 21 de junho até 22 de setembro), será verão no hemisfério sul e inverno no hemisfério norte.

Por que a Terra gira ao redor do Sol com o eixo inclinado?

O fato de haver esse inclinado é resultado do caos cósmico na origem do Sistema Solar, há cerca de 4,6 bilhões de anos. Ao redor da grande estrela central, muitos corpos pequenos colidiram entre si e foram se juntando para formar os planetas.

Quais são as consequências da inclinação do eixo da Terra?

Devido a essa inclinação, os hemisférios são iluminados de maneira diferente ao longo do ano. Sendo assim, em um determinado período, um dos polos estará recebendo maior incidência de raios solares, ao passo que o outro terá um maior período de escuridão.