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Coluna do Astrônomo Curiosidades

Eclipse Total da Lua

Durante a madrugada de 15 para 16 de maio acontecerá um eclipse total da Lua. É um dos fenômenos astronômicos que mais despertam nosso imaginário, tanto pela beleza, como pela compreensão de que fazemos parte de algo grandioso. Povos da antiguidade tendiam a enxergar o fenômeno com um misto de espanto e temor.

Na China antiga, os eclipses solares e lunares eram considerados presságios sobre o futuro do imperador. Acreditava-se que durante os eclipses um dragão celestial devorava o Sol ou a Lua. As pessoas saiam para as ruas batendo tambores e panelas para espantar o dragão.

Crédito: MET Museum

Durante o eclipse lunar a Terra está posicionada entre o Sol e a Lua, de forma que a sombra da Terra é projetada sobre a superfície da Lua. Se a Lua fica totalmente na umbra da Terra, o eclipse é total. Se apenas uma parte da Lua passa pela umbra, o eclipse é parcial. Se a Lua passa somente pela penumbra, o eclipse é penumbral, ocasião de pouco interesse para o público em geral, uma vez que durante o eclipse penumbral o brilho da Lua praticamente não muda. Para nossa sorte, temos um eclipse total da Lua pela frente!

Crédito: NASA

Durante o ápice do eclipse, ou seja, na totalidade, a Lua apresenta uma tonalidade tênue e pode ficar ligeiramente avermelhada, o que costuma encantar quem está observando. O fenômeno, que no meio popular é conhecido por “Lua de Sangue”, acontece porque uma parte da luz do Sol sofre refração ao atravessar a atmosfera de nosso planeta, atingindo em seguida a Lua. A atmosfera da Terra espalha e absorve com mais intensidade a radiação azulada, deixando passar a componente vermelha.

Eclipse lunar em 15 de maio de 2003. Crédito: Loyd Overcash.
Por que a Lua fica vermelha durante um eclipse lunar total? Crédito: timeanddate.com

A duração máxima de um eclipse lunar é de 3,8 horas, e a duração da fase total é sempre menor que 1,7 hora. Ao contrário do eclipse do Sol, que só é visível numa pequena região do planeta, o eclipse da Lua pode ser visto em todos os lugares onde ela já tenha surgido no horizonte (metade do planeta). Em um ano acontecem no mínimo 2 eclipses, sendo os dois solares, e no máximo sete, sendo cinco solares e dois lunares ou quatro solares e três lunares.

Sequência de fotografias do eclipse lunar quase total de 19 de novembro de 2021, obtidas a cada cinco minutos. Perceba como a sequência define muito bem a sombra da Terra (umbra). Crédito: Zoltan Levay.

O eclipse da Lua é um daqueles fenômenos astronômicos que podem facilmente ser acompanhados sem uso de instrumentos. Se você quiser acompanhar o próximo eclipse total da Lua, preste atenção nos horários das fases principais do eclipse (hora de Brasília):

Início do eclipse (a Lua começa a ser “mordida”) – 23h27min (15/05/2022)

Início da totalidade – 0h29min (16/05/2022)

Ápice do eclipse (Lua pode estar levemente avermelhada) – 1h11min

Fim da totalidade – 1h53min

Fim do eclipse – 2h55min

Se o clima ajudar o eclipse poderá ser visto em todo o Brasil.

Autor: Paulo Pereira

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A Lua Cheia Pascal

No próximo dia 17 de abril, cristãos em todo o mundo celebrarão a Páscoa. A data relembra a ressurreição de Cristo, sendo também momento de reflexão e convite à renovação da fé. A Páscoa é uma festa móvel, ou seja, não tem uma data fixa para acontecer, e todos os anos precisamos recorrer ao calendário para saber quando acontecerá. A única coisa que as pessoas em geral sabem é que sempre cai num domingo. Falando nisso, você sabe como se calcula a data da Páscoa? A data da Páscoa tem raízes na tradição judaica e na Astronomia.

Segundo a Bíblia, a morte e a ressurreição de Jesus ocorreram na época da Páscoa Judaica (Pessach), que celebra a libertação do povo de Israel da escravidão no Egito e, tradicionalmente, ocorria na primeira Lua Cheia depois do equinócio da primavera no hemisfério norte. Por volta do século 2, alguns lugares celebravam a Páscoa Cristã junto com a Páscoa Judaica, enquanto outros, buscando uma independência dos eventos, transferiam a data para o domingo seguinte. Uma confusão que gerava discórdia dentro da própria Igreja.

Era necessário estabelecer uma regra unificadora, e para isso recorreu-se aos cálculos dos astrônomos. Assim, no ano 325 realizou-se o Primeiro Concílio de Niceia, quando se definiu que a Páscoa aconteceria no primeiro domingo após a primeira Lua Cheia após o equinócio da primavera no hemisfério norte (adotou-se 21 de março).

Afresco do Primeiro Concílio de Niceia. Capela Sistina, Vaticano.

Havia um problema. O calendário adotado na época – o calendário juliano, promulgado por Júlio César em 46 a.C. – tinha um ano com duração média 11 minutos maior do que o ano das estações. Gerava um erro de 1 dia em 128 anos. Pode parecer pouco, mas provocava um deslocamento de todas as datas, inclusive a da Páscoa, por entre as estações. No século 16, o equinócio da primavera no hemisfério norte estava acontecendo no dia 11 de março, 10 dias antes da data original. Ou seja, a festividade da Páscoa estava sendo realizada na data incorreta, uma heresia das grandes!

Era necessário um calendário consistente e capaz de unificar a data da Páscoa. Após algumas idas e vindas, no século 16, o Papa Gregório XIII estabeleceu uma comissão que contava com astrônomos (sempre eles!) e matemáticos para estudar o caso. Para apoiar o projeto, bem no meio do Vaticano, um observatório foi construído na Torre Gregoriana (também conhecido como “Specola Astronomica Vaticana”.

Torre Gregoriana, Vaticano. Construída entre 1578 e 1580, forneceu dados astronômicos para a construção do calendário Gregoriano, adotado até hoje.

Como resultado do esforço, foi criado o calendário Gregoriano que adotamos atualmente. Bem mais preciso, o ano do calendário tem uma diferença de apenas 26 segundos em relação ao ano das estações, implicando numa defasagem de 1 dia em 3.323 anos. A Páscoa estava salva.

Discussão da reforma do calendário conduzida pelo Papa Gregório XIII.
Página da bula papal Inter gravissimas, onde se apresentou o calendário Gregoriano adotado ainda hoje pela maioria dos países. Crédito:Max Planck Institute for the History of Science, Library/ECHO.

Assim, a data da Páscoa Cristã ocorre, desde o decreto do Papa Gregório XIII, em 1582, no primeiro domingo depois da Lua Cheia, que ocorre em ou depois de 21 de março. A Lua Cheia do decreto não é a astronômica, mas a Lua Cheia eclesiástica, cuja data é definida pelas Tabelas Eclesiásticas, e que é bem próxima da Lua Cheia real, afastando-se dela no máximo dois dias. Já o dia 21 de março foi escolhido para representar o equinócio da primavera no hemisfério norte. Mas não é necessariamente a data astronômica, que pode ocorrer nos dias 19, 20 ou 21 de março. Em 2022, por exemplo, o equinócio da primavera no hemisfério norte ocorreu no dia 20 de março. Portanto, o equinócio adotado no cálculo da Páscoa Cristã é também eclesiástico.

Como já ficou claro, existem razões históricas para o decreto papal. Uma delas seria manter a ocorrência da Páscoa Cristã próxima da Páscoa Judaica, que é definida num calendário baseado simultaneamente nas fases da Lua e no ciclo das estações. Outra razão, não menos importante, é garantir que a data da Páscoa seja única para todo o planeta, com a adoção arbitrária do equinócio e da Lua Cheia eclesiásticos.

Se você acha meio confusa essa história de calendário eclesiástico, relaxe. Geralmente a regra para o cálculo da data da Páscoa se resume ao “primeiro domingo depois da primeira Lua Cheia após 21 de março”, uma vez que as Luas eclesiástica e real geralmente são bem próximas. Como consequência das regras do decreto, a Páscoa Cristã nunca acontece antes de 22 de março nem depois de 25 de abril.

A Páscoa Cristã ocorre no primeiro domingo após a primeira Lua Cheia que ocorre em ou logo após o dia 21 de março.

Mosaico da sinagoga Beit Alpha, do século VI. As 12 constelações zodiacais rodeiam o Sol no centro. Nos quatro cantos, as quatro estações: verão, outono, inverno e primavera.

O ciclo das fases da Lua tem papel fundamental na determinação das principais festividades das três grandes religiões monoteístas: Judaísmo, Cristianismo e Islamismo. Quem acompanhou minha postagem recente, “A Lua e o Ramadã”, sabe que a referência para o início do principal mês muçulmano é a Lua Crescente, algumas horas após a Lua Nova. Como acabamos de ver, na tradição judaico-cristã, a referência da Páscoa é a Lua Cheia. Neste ano a chamada Lua Cheia Pascal ocorrerá no dia 16 de abril, véspera da Páscoa, às 15h55min.

O ciclo lunar tem papel fundamental nas festividades religiosas dos muçulmanos, judeus e cristãos.

Neste ano a Lua Cheia Pascal ocorrerá no dia 16 de abril, véspera da Páscoa, às 15h55min.

Uma última curiosidade. As demais datas móveis do nosso calendário são conhecidas uma vez calculada a data da Páscoa. Por exemplo, a quarta-feira de cinzas, que acontece ao final do carnaval, ocorre 46 dias antes do Domingo de Páscoa, e o Corpus Christi, 60 dias depois do Domingo de Páscoa.

Feliz Páscoa e Feliz Pessach!

Paulo Cesar R. Pereira

Astrônomo

Foto de capa: Fernando Braga

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A Lua e o Ramadã

No próximo dia 2 de abril, para a maioria dos países muçulmanos, terá início o mês do Ramadã. Durante todo o mês, o fiel deve observar o jejum durante a parte clara do dia, e aprofundar sua vida espiritual por meio da oração, louvor e reflexão. Além de momento para lembrar daqueles que passam fome, o Ramadã é também ocasião para reunião familiar e congraçamento nas mesquitas. É também uma boa ocasião para conhecermos um pouco melhor o calendário adotado no mundo islâmico e o fundamento astronômico envolvido.

O calendário islâmico, que é estritamente lunar, tem 12 meses perfazendo 354 ou 355 dias. Cada mês começa no início de um novo ciclo lunar, e tem 29 ou 30 dias de duração de maneira intercalada. O calendário lunar é o oficialmente adotado em alguns países muçulmanos, como a Arábia Saudita, enquanto em outros se usa o gregoriano para finalidades civis e o islâmico para as datas religiosas.

A previsão da primeira visibilidade do crescente lunar logo após a Lua Nova é um problema astronômico complexo, que tem desafiado a astronomia por vários séculos. Em 500 a.C., na Babilônia, os astrônomos já tinham desenvolvido métodos numéricos sofisticados para prever o movimento da Lua, os instantes das fases e da ocorrência da primeira visibilidade do crescente lunar logo após o pôr do sol. Com o passar do tempo, procedimentos mais precisos foram desenvolvidos pelos astrônomos hindus, muçulmanos e judeus, e o refinamento do processo continua até hoje.

Sentado ao lado do símbolo do crescente lunar, vemos Ur-Nammu, primeiro rei da Terceira Dinastia de Ur (c. 2500 a.C.), um dos maiores centros de adoração da deusa lunar Sin (British Museum, Londres).

Como percebemos, o uso da Lua para medir a passagem do tempo fazia parte da cultura dos povos do Oriente Médio. Com o surgimento do Islã, a prática de se usar a Lua ganhou status de obrigatoriedade a partir da seguinte passagem do Alcorão, o livro sagrado dos muçulmanos:

““Perguntar-te-ão sobre os novilúnios. Dize-lhes: servem para auxiliar o homem no cômputo do tempo e no conhecimento da época da peregrinação…”(2:189)

No começo era comum cada localidade designar um grupo de pessoas treinadas para observar o crescente lunar e determinar a duração de cada mês no calendário islâmico. Essa necessidade de se registrar visualmente o crescente, gerava dificuldades na previsão da duração do mês, pois fatores como a presença de nuvens, condições atmosféricas, baixa altura da Lua em relação ao horizonte e o seu afastamento do Sol, podem inviabilizar a observação do tênue fino crescente. Caso a Lua não fosse observada na data esperada, o mês ganhava um dia adicional. Em 2019 obtive uma fotografia da Lua no ano novo islâmico, alguns minutos após o pôr do sol (abaixo). Repare como ela estava muito próxima do horizonte, como sempre acontece no início de cada mês muçulmano.

Crescente lunar no ano novo islâmico em 1º de setembro de 2019 (1 Muharram 1441). Crédito: autor do texto.

A necessidade de se elaborar um calendário lunar rigoroso estimulou o desenvolvimento da Astronomia no mundo islâmico a partir do século 8, gerando uma grande quantidade de tratados sobre a Lua e seus movimentos, culminando com modelos matemáticos extremamente complexos, que viriam a influenciar Nicolau Copérnico no século 16, em plena Europa Renascentista.

As fases da lua durante o Ramadã
Estudo das fases da Lua de al-Biruni (973-1048), famoso astrônomo persa.
Aparência do fino crescente para cada mês de 1614. Cairo. MS Cairo DM
141,3. Egyptian National Library

É fácil entender o motivo dos meses do calendário muçulmano terem alternadamente, 29 e 30 dias. Para isso temos que lembrar a origem das fases da Lua. Uma vez que nosso satélite natural não possui luz própria e orbita a Terra, observamos a sua parte iluminada em diferentes ângulos, fazendo com que a aparência lunar se modifique (imagem abaixo).

Ciclo das fases da Lua. A imagem não está em escala, e o Sol se encontra à direita com os raios solares indicados.

O intervalo de tempo para a ocorrência de duas fases idênticas é chamado Período sinódico e tem o valor médio de 29d 12h 44min 3s = 29,53059 dias. Ora, o calendário lunar se baseia justamente nesse ciclo. Naturalmente, não é nada prático criar um calendário onde cada mês tenha a duração de 29 dias e “meio”. Assim, foi criando um calendário com 12 meses lunares com durações alternadas de 29 e 30 dias, o que na prática, a longo prazo, dá um mês com duração média de 29,5 dias. Genial não é? Quase! Perceba que ainda assim, 29,5 é diferente de 29,53059 (a duração real do mês sinódico) e, por isso, de tempos em tempos, se faz a inserção de um dia no último mês do ano. Essa é a razão do ano lunar muçulmano ter 354 ou 355 dias.

Países diferentes podem celebrar o Ramadã e outras datas religiosas em dias diferentes. O motivo é simples: o início de cada mês depende da visibilidade do crescente lunar, enquanto que a hora que a Lua se põe num lugar particular, depende da longitude. Assim não se espante se ao fazer pesquisa no Google sobre a data do Ramadã, vier a encontrar datas diferentes.

Atualmente várias comunidades se utilizam do calendário lunar estabelecido por critérios astronômicos bem definidos, e não mais dependentes da visibilidade do crescente lunar. No entanto, para muitos muçulmanos, a primeira visibilidade do crescente lunar no começo de cada mês é ainda uma questão sensível. Particularmente no início e fim do Ramadã e do Hajj (mês da peregrinação à cidade sagrada de Meca), ocasiões em que o crescente lunar é ansiosamente aguardado por muçulmanos em toda parte do mundo.

Acompanhar o ciclo das fases da Lua era uma tarefa necessária para os povos nômades do deserto bem antes do advento do Islã. A importância da Lua nas sociedades muçulmanas pode ser percebida nas suas bandeiras, arte em geral e na rica arquitetura das mesquitas.

Bandeira da Argélia.
Mesquita Karaganda, no Cazaquistão.

Quem quiser poderá acompanhar nos próximos dias a contínua e bela mudança da aparência da Lua. No dia 2 de abril, às 17h40min, a Lua estará bem fininha e próxima de onde o Sol se pôs. No início das noites seguintes, será fácil perceber a mudança da sua aparência em direção ao Quarto Crescente. Aliás, essa é a melhor fase da Lua para se observar ao telescópio. Fica aqui o convite para vir até o Planetário na próxima quarta-feira, dia 6 de abril. A distribuição de senhas para a observação do céu tem início às 18h30min.

Feliz Ramadã!

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Um eclipse lunar quase total

No fim da madrugada de amanhã (19 de novembro), acontecerá o eclipse parcial da Lua mais longo do século. O eclipse lunar é um dos fenômenos celestes mais democráticos que existem, pois não é necessário o uso de equipamento para acompanhá-lo. Apesar de não ser tão espetacular quanto os eclipses totais, o fenômeno de amanhã será uma boa oportunidade para apreciar o resultado de um alinhamento cósmico que encanta a humanidade desde épocas remotas.

O eclipse lunar acontece quando o Sol, a Terra e a Lua se alinham, fazendo com que a Lua passe pela sombra da Terra. Quando a Lua inteira entra na parte mais escura da sombra da Terra, chamada de umbra, ocorre o eclipse lunar total.

O eclipse de amanhã será parcial, ou seja, apenas parte da superfície lunar estará dentro da umbra. No entanto, por muito pouco não teremos um eclipse total, uma vez que, no ápice do fenômeno, 97% da superfície do nosso satélite natural estará na umbra.

Infelizmente o carioca só poderá observar o início do eclipse, pois a Lua estará quase se pondo, momentos antes do nascer do Sol. Procure um local onde o poente esteja livre de prédios e montanhas (lembre-se, a Lua estará bem baixa!). Às 4h19min (hora de Brasília) de amanhã, a Lua começará a entrar na umbra da Terra e o eclipse parcial terá início. À medida que a Lua se mover para a umbra, parecerá que o disco lunar está sendo “mordido”, e a parte da Lua dentro da umbra aparecerá bem escura. O Sol nascerá às 5h e, antes disso, a claridade do alvorecer irá atrapalhar a observação. O auge do fenômeno acontecerá às 6h, quando a Lua já estará abaixo do horizonte. A imagem abaixo mostra a parte da Lua que estará “mordida” no momento que a Lua desaparecer no horizonte oeste.

A chegada de uma frente fria provavelmente trará chuva para a cidade do Rio de Janeiro neste fim de semana, o que poderá impedir a observação do fenômeno. A boa notícia é que o próximo eclipse lunar será total, e poderá ser visto inteirinho, do começo ao fim, do Rio de Janeiro. Ele ocorrerá na noite do dia 15 para 16 de maio de 2022.

Quem quiser poderá acompanhar uma transmissão ao vivo do eclipse parcial:

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Caçadores de satélites: ISS, Júpiter e Saturno juntos no céu

O alvorecer do dia 20 de março será bem bacana para quem gosta de acompanhar as passagens de satélites. A Estação Espacial Internacional (ISS – International Space Station) terá uma passagem bem favorável para os moradores do Rio de Janeiro, Minas Gerais, São Paulo, Espírito Santo e Goiás. Além disso, os planetas Júpiter e Saturno estarão visíveis nas proximidades.


Quando a passagem da estação se dá em condições favoráveis, qualquer pessoa pode observar usando seus próprios olhos. Isso mesmo, não há necessidade de telescópio. Na verdade, já que o evento é relativamente curto, o telescópio pode até atrapalhar. Basta apenas pegar a carta celeste e se dirigir para um local onde você tenha acesso ao céu e, de preferência, com o horizonte livre e sem luz urbana.

Passagem da ISS entre Vênus e Marte na França, em 15/02/2017. Crédito: David Duarte.

A ISS é visível porque reflete a luz do Sol, da mesma forma que a Lua. Ao contrário da Lua, ela não pode ser observada durante o dia mas, sob certas circunstâncias, momentos antes do amanhecer ou após o pôr do Sol. Para alguns, ela lembra uma estrela, só que em movimento. Para outros, um avião, com a exceção de que a ISS não apresenta luz piscando.

A carta celeste abaixo indica a passagem da ISS por entre as constelações, para o amanhecer do dia 20 de março. Ela foi confeccionada para a Cidade do Rio de Janeiro e arredores. Se você estiver em outra cidade, poderá obter uma carta adequada AQUI (lembre-se de informar a sua cidade antes de gerar a carta). Note que alguns horários estão indicados na carta, uma vez que precisamos saber não somente para onde olhar, mas também, quando!


Carta celeste para a passagem da ISS no amanhecer do dia 20 de março, para a Cidade do Rio de Janeiro e arredores. Norte está em cima e sul embaixo. Leste à esquerda.

Aproveite a oportunidade e acompanhe o início da temporada de visibilidade dos planetas gigantes Júpiter e Saturno. Eles estarão bem visíveis no horizonte leste, momentos antes do Sol nascer, na constelação do Capricórnio. A passagem da ISS é também uma excelente ocasião para aprender a identificar algumas das principais constelações usando a carta celeste.

Viajando a 440km do solo, e incríveis 27.000km/h, a ISS completa uma volta ao redor da Terra em apenas 93 minutos. Isso significa que esses eventos não são raros. Então não fique triste caso não consiga acompanhar dessa vez. No caso de alguém tirar foto do evento e desejar compartilhar conosco, fique à vontade!

Vamos torcer para o céu colaborar. Boa caçada!

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Cultivo de cianobactérias usando a luz das estrelas

A busca de vida fora da Terra é um dos ramos da astronomia moderna que mais despertam o interesse dos cientistas e de pessoas em geral. A inquietante pergunta “estamos sós no Universo?” tem percorrido o imaginário por séculos, e ganhou novos contornos em 2016, quando se descobriu que ao redor da estrela mais próxima da Terra, uma pequena anã vermelha distante 4,25 anos-luz, girava um planeta com condições de abrigar água no estado líquido. A excitação da descoberta não apaga o fato de que estrelas anãs vermelhas têm uma luminosidade mais fraca e avermelhada do que a luz que sustenta a vida na Terra. E a dúvida persistente na mente dos astrobiólogos tem sido: estrelas bem menos quentes que o nosso Sol poderiam hospedar vida?

As anãs vermelhas são alvos promissores para a busca de exoplanetas, uma vez que são pequenas e pouco luminosas, de forma que planetas que eventualmente passem na frente da estrela são mais facilmente detectados. Isso porque uma das maneiras de inferir a presença de um planeta se dá por meio de um fenômeno parecido com o eclipse, mas que é chamado de “trânsito”: quando um planeta passa na frente de uma estrela, instrumentos na Terra detectam uma queda na luminosidade estelar.

Ilustração do trânsito do exoplaneta WASP-107b, orbitando uma estrela distante 200 anos-luz. Crédito: ESA/Hubble, NASA, M. Kornmesser

Esse é um dos métodos mais eficientes de descoberta de exoplanetas: o catálogo de exoplanetas da NASA contém mais de 4.300 objetos, dos quais, 3.294 foram descobertos por meio dos trânsitos (https://exoplanets.nasa.gov/).

Como as anãs vermelhas têm pouca massa, os planetas têm órbitas mais próximas e portanto, são mais rápidos, produzindo trânsitos periódicos facilmente monitorados. Como era de se esperar, um grande número de exoplanetas foi encontrado ao redor de anãs vermelhas, vários deles na chamada zona de habitabilidade (região na qual se acredita que a água possa existir no estado líquido; ou seja, o exoplaneta está nem muito longe da estrela central, a ponto da água estar congelada, nem muito perto, para que a luminosidade estelar evapore a água). Porém a dúvida permanece: funções biológicas básicas como a fotossíntese podem ocorrer em condições mais frias, com baixa luminosidade avermelhada?

As primeiras respostas para essa pergunta começaram a surgir, graças ao trabalho de uma equipe do Observatório Astronômico de Padova, na Itália, que culminou com a publicação dos resultados na Revista Life, em 12 de janeiro deste ano. Nos últimos anos foram descobertas cianobactérias extremófilas com clorofila, que conseguem sobreviver em ambientes de pouquíssima luz, onde outras bactérias morreriam. O grupo italiano decidiu então pesquisar a possibilidade dessas cianobactérias sobreviverem sob a luz de uma estrela anã vermelha. Para isso, a equipe simulou um ambiente com luz similar à produzida por estrelas anãs vermelhas e verificou o seu efeito em vários tipos de bactérias.

Essas bactérias incluíam a Chlorogloeopsis Thermalis, uma cianobactéria extremófila, que aparece em fontes termais, e é capaz de fotossintetizar na presença da luz vermelha próxima ao infravermelho. O resultado foi promissor: a bactéria se desenvolveu sob a luz simulada de uma anã vermelha!

Crédito: Ezume Images/Shutterstock

O experimento demonstrou que estrelas anãs vermelhas produzem luz que alguns seres vivos podem capturar para realizar a fotossíntese. Isso implica num ambiente onde a vida pode ser sustentável?

Infelizmente as estrelas anãs vermelhas são propensas a emitir rápidas e violentas explosões com intensa emissão de ultravioleta, o que poderia inviabilizar a presença de substâncias voláteis, como a água. No entanto, se a fotossíntese for possível nesses exoplanetas, eles podem exibir sinais reveladores para nós observadores distantes, como por exemplo, uma atmosfera rica em oxigênio (sabe-se que o oxigênio da Terra está associado à fotossíntese, principalmente das algas marinhas).

Alguns geólogos planetários consideram que uma atmosfera rica em oxigênio poderia também ser criada pela luz solar transformando a água em hidrogênio e oxigênio. Neste caso, um registro mais convincente seria uma queda repentina de luz infravermelha causada pela absorção fotossintética na superfície do planeta. O Telescópio Espacial James Webb (https://www.jwst.nasa.gov/), substituto do Hubble, está programado para ser lançado no fim de 2021 e deve ser capaz de estudar, dentre outras coisas, esse aspecto da natureza dos exoplanetas. Aguardamos ansiosos!


Espelho primário do Telescópio Espacial James Webb. Crédito: NASA.
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Estrela de Natal: Conjunção entre Júpiter e Saturno

O final do ano reserva um fenômeno astronômico marcante para a noite do dia 21 de dezembro, quando os dois maiores planetas do Sistema Solar estarão muito próximos no céu, durante o fenômeno da conjunção. Trata-se de um “presente de natal” antecipado para os amantes da astronomia. Os planetas Júpiter e Saturno estarão tão próximos que parecerão formar um “planeta duplo”. Trata-se de um evento único na vida da maioria das pessoas. Saiba um pouco mais sobre o fenômeno, e como observá-lo.

Quando acontece uma conjunção, dois ou mais corpos celestes aparecem próximos no céu. Os corpos celestes envolvidos numa conjunção podem ser: Sol, Lua, planetas, estrelas e satélites artificiais.

Conjunção de Vênus (mais brilhante) com o aglomerado aberto das Plêiades em abril de 2012. Crédito: Bob King.
Conjunção entre Vênus e Marte (avermelhado) em 20/02/2015.

Uma conjunção muito importante é a Sol-Marte. Nessas ocasiões, que ocorrem a cada 26 meses, o planeta vermelho fica praticamente atrás do Sol do ponto de vista da Terra. Nessa geometria celeste, além de não podermos observar Marte no céu, as comunicações com as sondas em solo marciano são reduzidas, ou até mesmo, interrompidas. A razão é que por conta do alinhamento, as comunicações de rádio são perturbadas pelo Sol, e mensagens distorcidas devem ser evitadas a todo custo, para preservar os equipamentos.

Ilustração das posições de Marte (órbita mais externa), Sol (posição central) e Terra durante a conjunção Sol-Marte. Durante essas ocasiões, que ocorrem a cada 26 meses, Marte passa praticamente atrás do Sol para um observador na Terra. Crédito: NASA/JPL – Caltech.

A astronomia tem uma definição precisa para conjunção de corpos celestes, que não se resume ao “estar próximo” no céu, mas tem a ver com o sistema de coordenadas celestes adotado. Por exemplo, se o sistema de coordenadas adotado for o Eclíptico, o plano de referência é o plano da órbita da Terra ao redor do Sol. Assim, qualquer objeto celeste pode ser localizado pelas coordenadas latitude eclíptica e longitude eclíptica, e por definição uma conjunção ocorre quando dois ou mais corpos têm a mesma longitude eclíptica. Essa definição técnica é interessante, pois evita uma definição vaga de conjunção, baseada em proximidade: afinal, se a condição necessária for simplesmente a proximidade de dois corpos no céu, qual seria a distância máxima para o evento ainda ser chamado de conjunção?

Então nem sempre uma aglomeração de astros no céu é de fato uma conjunção? Isso mesmo, vai depender da tal coordenada eclíptica. Por acaso, a conjunção Júpiter-Saturno (eclíptica) desde ano ocorrerá por voltas das 15h20min, praticamente na mesma hora da máxima aproximação. Mas deixemos esse detalhe técnico para os técnicos, afinal a beleza do fenômeno não se altera com essa informação. E não se preocupe com o horário, pois como veremos mais a frente, os planetas são muito lentos e não fará muita diferença observar o evento algumas horas depois, ao anoitecer.

As conjunções Júpiter-Saturno são bem impressionantes, pois os planetas se destacam no céu pelos seus brilhos intensos. Uma vez a cada 20 anos, os dois maiores planetas do Sistema Solar parecem se encontrar no céu do ponto de vista do observador na Terra. Durante a próxima conjunção Júpiter-Saturno, que acontecerá no dia 21 de dezembro, os planetas parecerão estar se tocando. Mas não se iluda, a proximidade é um efeito de perspectiva, e será apenas aparente. Na verdade eles estarão afastados entre si mais 700 milhões de quilômetros!

Ilustração (fora de escala) da configuração dos planetas durante a conjunção. Crédito: Lowell Observatory.

Mas qual o motivo do intervalo de 20 anos? Júpiter e Saturno são planetas bem distantes do Sol e, portanto, se movem bem lentamente no céu: enquanto a Terra leva um ano para completar uma volta ao redor do Sol, Júpiter precisa de cerca de 12 anos e Saturno cerca de 30 anos. Tais órbitas longas fazem com que, do ponto de vista da Terra, encontros entre os dois só sejam possíveis a cada 20 anos*. É como se fosse uma corrida de Fórmula 1 e Júpiter, por estar mais próximo do Sol e, portanto mais rápido, desse uma volta em Saturno a cada 20 anos.

Ilustração da conjunção Júpiter-Saturno em 21 de dezembro de 2020. Por causa do alinhamento, do ponto de vista da Terra, os planetas Júpiter e Saturno aparecem próximos no céu.

Na maioria das conjunções a separação entre Júpiter e Saturno é de cerca de 1 grau, o que corresponde a aproximadamente duas Luas Cheias lado a lado. Neste ano eles estarão separados por apenas 6 minutos de arco, ou 1/10 do grau. Isso corresponde a apenas 1/5 do tamanho da Lua.

Na maioria das conjunções Júpiter-Saturno, os dois planetas se encontram afastados cerca de 1 grau, o que corresponde a duas Luas lado a lado. Crédito: Lowell Observatory.
Na conjunção do dia 21 de dezembro de 2020, os planetas estarão separados por apenas 6 minutos de arco, ou 1/10 do grau. Isso corresponde a apenas 1/5 do diâmetro da Lua. Crédito: Lowell Observatory.

Alguns estudiosos especulam que a história bíblica da Estrela de Belém que conduziu os Três Reis Magos do Oriente ao encontro do menino Jesus, está associada a uma conjunção Tripla de Júpiter e Saturno. Isso mesmo, você leu direito. Em intervalos de tempos irregulares, podem ocorrer ao longo de meses, uma sequência de três conjunções Júpiter-Saturno. A última conjunção tripla foi em 1981, enquanto a próxima é esperada para 2238**. No ano 7 a.C., ocorreram conjunções em 29 de maio, 30 de setembro e 5 de dezembro, tempo suficiente para os três viajarem de sua terra natal, no Oriente, até encontrar a criança na manjedoura. Os dois planetas brilhantes convergindo num ponto perto do horizonte, certamente indicaria uma direção a ser seguida. Por essa razão, a conjunção desde ano tem sido frequentemente chamada de “Estrela de Natal”.

Será fácil acompanhar a bela dança do par de planetas até o seu ápice por ocasião da conjunção. Basta olhar para a direção do poente, logo após o pôr do Sol, nas próximas noites. Como os planetas estarão próximos do horizonte, teremos cerca de uma hora para observar antes do desaparecimento no horizonte, e lugares com montanhas ou prédios devem ser evitados. Na noite do dia 16 de dezembro, a Lua Crescente estará próxima aos dois, numa bela configuração.


Ilustração do céu voltado para o horizonte oeste, para a noite do dia 16 de dezembro, por volta das 19h30. Crédito: Stellarium Web Online Star Map.

A conjunção anterior entre Júpiter e Saturno ocorreu no ano 2000, mas foi um desastre para o observador: além de os planetas estarem mais afastados entre si (cerca de 2,5 vezes o diâmetro da Lua), a observação era quase impossível pois o Sol se encontrava nas proximidades.

A última conjunção Júpiter-Saturno com proximidade entre os planetas similar à de 2020, ocorreu em 1623, alguns anos após as primeiras observações telescópicas de Galileu Galilei. No entanto, mais uma vez o Sol estava próximo, impedindo a observação do fenômeno.

A mais espetacular conjunção dos planetas gigantes nos últimos 1.000 anos ocorreu em 1226, quando os planetas estiveram 3 vezes mais próximos entre si do que no evento de 2020. Isso ocorreu quase 400 anos antes do surgimento do telescópio.

Você quer mais motivos para não perder a próxima conjunção envolvendo Júpiter e Saturno? Nas conjunções que ocorrerão em 2040 e 2060, as separações entre os planetas serão bem maiores. Somente em 2080 teremos uma conjunção tão espetacular quanto a deste ano, com uma separação similar entre os planetas. Ou seja, o evento do dia 21 de dezembro de 2020 será único para a maioria de nós.

Feliz Natal!

*O intervalo médio mais exato entre cada conjunção de Júpiter e Saturno é de 19,85 anos, sendo determinado principalmente pelos períodos orbitais de Júpiter (11,86 anos) e de Saturno (29,46 anos).

**Fonte: “Conjunctions of Jupiter and Saturn”, The Journal of Royal Astronomical Society of Canada (2000), p. 174.

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Antares: uma supergigante em detalhes

Paulo Cesar R. Pereira

Durante as noites mais frias do inverno no Brasil, a constelação do Escorpião domina os céus, estando bem alta por volta das 22h no mês de julho. A forma inconfundível, e a presença da estrela brilhante, de cor laranja-avermelhada, faz dessa constelação uma das mais tranquilas de ser identificada pelo observador inexperiente. A estrela se chama Antares, uma enorme supergigante. Observando a luz visível dessa estrela, sabia-se que ela tinha um tamanho 700 vezes maior do que o Sol. De acordo com dados de pesquisas recentes, ela é bem maior do que podemos supor com base no que nossos olhos conseguem ver.

Carta celeste para o início de julho, no começo da noite. Crédito: Stellarium.

Todas as estrelas emitem um vento estelar -fluxo constante de radiação, partículas e campos magnéticos. Embora o vento estelar do nosso Sol não seja tão intenso quanto o de uma supergigante, é capaz de produzir sérios problemas nas redes de comunicação e de energia aqui na Terra, sem contar as belas auroras. As estrelas supergigantes, como Antares, são bem menos quentes do que o nosso Sol, mas apresentam ventos estelares muito mais intensos, lançando ao espaço elementos químicos pesados como N e o C, que são básicos para a vida como a conhecemos.

Um grupo de astrônomos busca entender como é produzido o vento estelar nas estrelas supergigantes, usando dois conjuntos de equipamentos: o Atacama Large Millimeter / submilimeter Array (ALMA) e o Karl G. Jansky Very Large Array (VLA). Eles não são telescópios tradicionais, no sentido de que podemos ver a imagem coletada diretamente com os nossos olhos, mas são radiotelescópios. Ou seja, são antenas de metal que coletam radiação numa frequência que nossos olhos não enxergam, mas que permite acessar camadas mais profundas da atmosfera das estrelas.

Crédito: National Radio Astronomy Observatory (NRAO)

Apontando os equipamentos do ALMA para Antares, foi possível estimar que a sua cromosfera (uma das camadas da atmosfera das estrelas) se estende a uma distância equivalente ao diâmetro da estrela! Para você ter uma ideia, a cromosfera do Sol tem apenas 1/200 do raio solar. Já o VLA, com sensibilidade para frequências menores, conseguiu observar uma camada ainda mais externa, chamada zona de aceleração. É nela que o material escapa da estrela, criando o vento estelar. Essa camada se estende por aproximadamente 3 bilhões de quilômetros, enquanto os ventos podem chegar ao dobro disso.

Ilustração das várias camadas da atmosfera de Antares, comparadas com o tamanho do Sistema Solar. Nessa escala, o Sol (Sun) é bem menor do que um pixel. Crédito: NRAO/AUI/NSF, S.Dagnello.
https://vimeo.com/428242573
Radiotelescópios revelam em detalhes a atmosfera da estrela supergigante Antares. Ilustração da pesquisa realizada. Crédito: NRAO

Essas observações são importantes para tentar entender a origem do vento estelar, bem como da pulsação, um fenômeno muito comum nas supergigantes, e que é responsável pelo enriquecimento químico do espaço. E tem mais, sabe-se que as estrelas supergigantes irão eventualmente explodir como uma supernova. Se você acha fácil encontrar Antares no céu, imagine se ela se transformar numa supernova, quando poderá ficar tão brilhante quanto uma Lua Cheia!

Da próxima vez que procurar pelo Escorpião no céu, lembre-se que aquele ponto brilhante e avermelhado é bem maior que o nosso Sol, cabendo dentro dele, com folga, a orbita de Saturno, e provavelmente explodirá num futuro distante, tornando-se muito mais brilhante, para depois desaparecer, e quem sabe, virar um buraco negro.

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Cometa C/2020 F8 SWAN de passagem

Paulo Cesar R. Pereira

Olá, estamos de volta com mais dicas e curiosidades sobre a observação do céu. Dessa vez vamos conversar sobre um cometa descoberto agora em março, o C/2020 F8 SWAN. Já tem muita gente querendo saber se dá para observá-lo. Vamos então saber um pouco mais sobre esse cometa.

O cometa foi descoberto em 25 de março de 2020 pelo astrônomo amador Michael Mattiago, ao analisar imagens públicas obtidas pela sonda SOHO que está em órbita ao redor do Sol.

SOHO (Solar and Heliospheric Observatory/Observatório Solar e Heliosférico), para quem não conhece, é uma sonda espacial fruto da colaboração entre a Agência Espacial Europeia e a NASA. Ela tem o objetivo de investigar a coroa solar (atmosfera exterior do Sol) e a origem do vento solar (fluxo de partículas carregadas eletricamente ejetadas do Sol).

Sonda SOHO

Como a sonda possui uma câmera com campo de visão amplo, é possível observar também a passagem de cometas próximos ao Sol. E esses registros não são raros! Até mesmo violentas colisões de cometas com o Sol podem ser observadas.

Mas vamos voltar ao cometa da vez. A bela fotografia abaixo foi obtida na Namíbia em meados de abril. Note o coma brilhante, de cor esverdeada e a longa cauda azulada. A cauda (composta de poeira e de gás ionizado pela luz ultravioleta do Sol), é empurrada pelo vento solar, que são partículas ejetadas da nossa estrela. O efeito combinado do vento solar com os jatos de gás que saem do núcleo do cometa forma a estrutura complexa da cauda. A cor azul está associada à recombinação de moléculas de monóxido de carbono. Já a cor verde do coma, ao redor da cabeça do cometa, é criada em geral por moléculas de carbono. A cauda pode ter milhões ou até mesmo centenas de milhões de quilômetros e, junto com o coma, refletem a luz solar, fazendo com que um cometa se torne um astro bem maior e brilhante, facilitando a observação por telescópios ou câmeras fotográficas. Eventualmente, como no caso do C/2020 F8 SWAN, se torna visível a olho nu.

Cometa C/2020 F8 SWAN

É comum os cometas apresentarem esse padrão de cores. O cometa Lovejoy, descoberto em 2014, tinha cores similares, embora uma cauda bem mais complexa, modulada pelo vento e pelo campo magnético solar. Os entusiastas da astrofotografia devem se lembrar muito bem.

Cometa Lovejoy

Você pode tentar observar o cometa C/2020 F8 SWAN nas próximas madrugadas, momentos antes do nascer do Sol. Para isso, deve buscar um local com o horizonte leste sem obstáculos, uma vez que o cometa estará baixo. Além disso, os cometas costumam ser pouco luminosos, então procure lugares bem escuros. Vamos ver como encontrar esse cometa?

A carta celeste abaixo é válida para o dia 5 de maio de 2020 às 5 horas. Ela servirá para os próximos dias também. Vemos que o cometa está na constelação da Baleia, entre as constelações de Aquário e Pégaso. Ele será uma manchinha no céu, e uma boa maneira de achá-lo é fazer uma linha até o chão passando pelos planetas Júpiter, Saturno e Marte. O cometa estará à direita, a cerca de um palmo aberto da linha do horizonte. Se você tiver um binóculo, pode ajudar.


Carta celeste para a região do cometa C/2020 F8 SWAN

É uma boa oportunidade para acompanhar este viajante espacial que no dia 12 de maio atingirá sua maior proximidade da Terra: cerca de 85 milhões de quilômetros. Para você ter uma ideia, a distância média Terra-Sol é de 150 milhões de quilômetros. Ou seja, o cometa estará dentro da órbita do nosso planeta.

Mas atenção, a janela de observação é bem curta. A partir do dia 9 o cometa estará bem mais próximo do horizonte, e ficará mais difícil observá-lo.

Bons céus e até a próxima.

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A influência árabe nos nomes das estrelas

Todos os anos, nas noites quentes de verão do hemisfério sul, uma das constelações mais conhecidas dos brasileiros se destaca no céu. Trata-se da constelação do Órion, que é facilmente encontrada no céu, graças ao quadrilátero formado por quatro estrelas bem brilhantes. O conjunto é completado por três estrelas alinhadas na região central do quadrilátero: são as “Três Marias”, um dos asterismos mais famosos no mundo inteiro. A imagem abaixo apresenta o nome das principais estrelas.

Como você já deve ter percebido na imagem acima, vários nomes soam bem estranhos para um ouvido ocidental. São alguns dos muitos casos de estrelas que têm nomes de origem árabe.

A transmissão dos nomes árabes das estrelas se deu por duas vias: uma foi a tradução de obras astronômicas gregas para o árabe, com posterior tradução do árabe para o latim e o espanhol antigo; e a segunda com a chegada dos astrolábios aos centros de saber da Europa Medieval.

A proximidade do mundo islâmico com a China, possibilitou a chegada do papel na península arábica no século 8, facilitando a transmissão de ideias, filosofias e ciências em geral, por meio dos manuscritos. Este movimento mostrou-se decisivo, não somente para o desenvolvimento da ciência islâmica medieval, mas também na construção das bases da ciência moderna na Europa Renascentista.

O poder do papel na disseminação da Astronomia árabe é indiscutível, e os nomes das estrelas estão aí para não nos deixar esquecer. Graças ao papel (e ao astrolábio), sabemos que um dos grupos de estrelas mais conhecidos dos brasileiros – as “Três Marias” -, é formado por três estrelas que não se chamam Maria, Maria e Maria. Mas Alnitak, Alnilam e Mintaka, nomes de origem árabe.

Nomes indígenas árabes

Quem acha que navegar pelas estrelas é uma arte circunscrita aos marinheiros, está muito enganado. Os habitantes da península arábica se valiam dos astros para realizar suas viagens pelo deserto, e por isso, várias estrelas e conjuntos de estrelas, foram nomeados pelos povos nômades. Assim, vários nomes modernos das estrelas são verdadeiramente árabes, pois eram usados pelas tribos árabes muito antes de qualquer contato com a ciência grega. É o caso de Adhara, Almach, Alphard e Aldebarã (seguidor das Plêiades), que era usado tanto para o aglomerado das Hyades, como para a estrela alfa do Touro.

A Grécia chega ao Islã

A mais importante obra de Astronomia da antiguidade clássica é o Almagesto, do astrônomo Ptolomeu. Escrita no século 2, é uma valiosa síntese do conhecimento astronômico da civilização grega. Os modelos planetários contidos no Almagesto influenciaram decisivamente a Astronomia até o século 16. Essa obra foi preservada graças ao esforço hercúleo de tradução das obras clássicas que ocorreu no mundo islâmico, entre os séculos 8 e 10, durante a dinastia Abássida.

Além de modelos matemáticos para os movimentos dos planetas, o Almagesto continha uma seção com um grande catálogo estelar contendo 1.025 estrelas agrupadas em 48 constelações. Cada estrela era acompanhada de suas coordenadas, magnitude e de sua localização na constelação. Por exemplo, a descrição para a estrela alfa da constelação do Peixe Austral era: “aquela na boca do peixe, que é idêntica àquela no começo da água”.

Se passaram quase 800 anos até que o catálogo de Ptolomeu fosse finalmente estudado e revisado de maneira crítica, pelo astrônomo Abu Hussayn Abd al-Rahman ibn Umar al-Sufi. Nascido na Pérsia, al-Sufi (903-986) passou a maior parte da vida por lá. Mas apesar disso, seguindo o costume da época, escreveu seus tratados em árabe. Dentre seus vários trabalhos sobre Astronomia, astrologia e matemática, o mais marcante e ilustre, é o “Livro das Estrelas Fixas”, que teve como modelo o Almagesto. As descrições de localização das estrelas foram traduzidas do grego para o árabe, sendo frequentemente abreviadas para nomear as estrelas. Assim, temos o árabe Fomalhaut, “a boca do peixe”, emprestado da mencionada descrição de Ptolomeu para a estrela alfa do Peixe Austral. É o caso das estrelas Achernar, Algenib, Algol e Marfik.

O Livro das Estrelas Fixas é hoje uma referência de considerável relevância histórica. É uma contribuição genuinamente islâmica ao conhecimento das estrelas; apresenta uma revisão e correção de muitos dados de Ptolomeu; é uma tentativa de coletar e identificar um grande número de nomes árabes indígenas antigos; além disso, por meio de suas ilustrações, se estabeleceu uma tipologia padrão das imagens das constelações. É um verdadeiro manual das constelações, que se tornou dominante e influente por vários séculos, tanto no mundo islâmico como na Europa.

Constelação de Órion no “Livro das Estrelas Fixas” de al-Sufi. Manuscrito datado de 1009-1010 – Bodleian Library MS. Marsh 144.

Impacto na Europa Cristã

A Europa tomou conhecimento do Livro das Estrelas Fixas por tantas vias, que é difícil concluir qual a dominante, se é que houve uma. O que temos certeza é que cada uma delas teve seu papel na disseminação da obra de al-Sufi, e portanto, dos nomes árabes de diversas estrelas.

As primeiras traduções do árabe para o latim datam do século 12, formando o chamado “corpo latino” de al-Sufi, composto de inúmeros manuscritos propagando o uso de nomes árabes para estrelas. No século 13 o rei Alfonso X de Castela reuniu em sua corte sábios cristãos e judeus, que compuseram uma coleção de monografias astronômicas, que foram reunidas num grande manual conhecido como “Libros del saber”. Na parte dedicada às estrelas, foram incluídos muitos dos nomes árabes indígenas mencionados por al-Sufi.

No século 12 al-Sufi passou a ser conhecido em alguns círculos por “Azophi”, graças ao astrônomo judeu Ibn Ezra, cuja obra astronômica ficou famosa na Europa medieval.

Curiosamente um responsável de peso pela disseminação da obra de al-Sufi não era astrônomo. Trata-se do artista alemão Albrecht Dürer (1471-1528), que dentre diversos dons, possuía os da pintura e gravura. Com o auxílio de um astrônomo, publicou em Nuremberg, no ano de 1515, a primeira carta celeste impressa na Europa. Nos quatro cantos do mapa norte, Dürer retratou quatro astrônomos que fizeram contribuições fundamentais para o conhecimento das estrelas. No canto direito inferior, encontramos “Azophi Arabus”, certamente influenciado pela obra de Ibn Ezra e pelas traduções para o latim.

Carta celeste de Albrecht Dürer. No canto inferior direito, o artista fez uma homenagem ao astrônomo persa (Azophi Arabus).

No século 16 os nomes das estrelas ganharam status, se transformando em objeto de estudo de filologistas e linguistas ocidentais. Um importante trabalho foi realizado na Universidade de Oxford, dando ainda mais visibilidade ao trabalho de al-Sufi. Trata-se da publicação da edição comentada do catálogo do astrônomo persa Ulugh Begh (1394-1449), por Thomas Hyde em 1665. O comentário de Hyde foi muito influente entre os astrônomos modernos, servindo de fonte de consulta sobre nomes árabes (tanto indígenas, como tradução do grego).

Após Dürer, vários autores fizeram uso dos dados do então popularizado Azophi. Pode-se dizer que mencionar Azophi conferia status aos mapas estelares produzidos.

O astrônomo e padre jesuíta Giovanni Battista Riccioli (1598-1671) tinha noção da importância do astrônomo persa. Em 1661 publicou o primeiro mapa detalhado da Lua na obra “Almagestum Novum”. Ao nomear crateras e outras características lunares, deu o nome Azophi a uma delas. Mais tarde, Azophi foi adotado na nomenclatura oficial internacional da Lua.

Mapa lunar de Riccioli. A seta verde indica a cratera Azophi.

Graças a essa homenagem, al-Sufi (ou Azophi) será mencionado entre astrônomos por muito tempo, assim como os nomes árabes de estrelas, que ele ajudou a eternizar.