21/05/2020

O que é e como calcular o ano-luz

O ano-luz (a.l.) pode até parecer uma unidade de medida de tempo, já que traz a palavra "ano", mas na verdade é uma uma unidade de medida de distância, amplamente utilizada na Astronomia.

Na Terra, centímetros, metros e quilômetros são suficientes para medir distâncias, mas no espaço, as escalas são muito diferentes e a distância entre um corpo e outros é muito maior, o que faz necessário o uso de outras unidades de medida.

Para medidas pertencentes ao nosso sistema solar, utilizamos a unidade de medida chamada de unidade astronômica, representada por $UA$. Essa medida corresponde à distância entre a Terra e o Sol e vale exatamente $149.597.870.700\ m$.

Quando as medições precisam ser feitas fora de nosso sistema solar, onde as distâncias são ainda muito maiores, outras unidades de medida são utilizadas, como o parsec e o ano-luz.

O que é e como calcular o ano-luz

Mas o que é o ano-luz?

O ano-luz é definido pela distância percorrida pela luz em um ano juliano no vácuo.

A partir desta definição, surgem duas questões que temos que entender: a velocidade da luz no vácuo e quantos segundos tem em $1$ ano juliano.

A velocidade da luz no vácuo é representada pela letra $c$ e por definição é igual a $299.792.458 \ m/s$, ou seja, a cada segundo a luz no vácuo percorre uma distância de aproximadamente $300$ mil quilômetros.

O ano juliano é uma medida de tempo representada pela letra $a$ e é definida com exatos $365,25$ dias e cada um desses dias possuem $86.400$ segundos, pois é considerado o dia com exatas $24$ horas:
$$
1\ min = 60\ s\\
\ \\
1\ h = 60\ min = 3.600\ s\\
\ \\
24\ h = 86.400\ s
$$
E para calcularmos quantos segundos possui um ano juliano, fazemos:
$$
365,25 \times 86.400 = 31.557.600\ s
$$
Desta forma, $1$ ano juliano possui $31.557.600\ s$.

Agora, já podemos calcular a distância percorrida pela luz em um ano:
$$
1\ a.l. = 31.557.600 \ s \times 299.792.458\ m/s \\
\ \\
1\ a.l. = 9.460.730.472.580.800\ m
$$
Ou seja, $1$ ano-luz equivale aproximadamente a $9,46$ trilhões de quilômetros!

A estrela Proxima Centauri - A estrela mais próxima da Terra

A estrela mais próxima da Terra, depois do Sol, é a Proxima Centauri, que faz parte de um sistema estelar triplo: Alpha Centauri, composto por $\alpha$Centauri A (Rigil Kentaurus), $\alpha$Centauri B (Toliman) e $\alpha$Centauri C (Proxima Centauri).

Alpha Centauri A e B são semelhantes ao Sol e formam um binário. Estão a uma distância de $4,37$ ano-luz da Terra. E a Proxima Centauri está a $4,24$ anos-luz.

Sabemos que $1$ ano-luz vale $9.460.730.472.580,8\ km$. Então, basta multiplicarmos por $4,24$ anos-luz, para sabermos a distância, em quilômetros, que a estrela Proxima Centauri está da Terra:
$$
d = 9.460.730.472.580,8 \times 4,24\\
\ \\
d = 40.113.497.203.742,6\ km
$$
Ou seja, a estrela Proxima Centauri está a aproximadamente $40$ trilhões de quilômetros da Terra.


A estrela Sirius - A estrela mais brilhante vista da Terra

Já a mais brilhante no céu noturno é a estrela Sirus A, que faz um binário com sua companheira menos brilhante Sirius B e estão a uma distância de $8,58$ anos-luz da Terra.

Sabemos que $1$ ano-luz vale $9.460.730.472.580,8\ km$. Então, basta multiplicarmos por $8,58$ anos-luz, para sabermos a distância, em quilômetros, que a estrela Sirius está da Terra:
$$
d = 9.460.730.472.580,8 \times 8,58\\
\ \\
d = 81.173.067.454.743,3\ km
$$
Ou seja, a estrela Sirius está a aproximadamente $81$ trilhões de quilômetros da Terra.


VY Canis Majoris - Uma das maiores estrelas conhecidas do Universo

VY Canis Majoris é uma das maiores estrelas conhecidas. Seu diâmetro possui $1.975.780.000\ km$. Para se ter uma ideia, ela possui um diâmetro cerca de $1.480$ vezes maior que o Sol. Ou ainda, seu diâmetro é cerca de $13,2$ vezes a distância da Terra ao Sol. É incrivelmente grande! Sua distância da Terra é de $4.892$ anos-luz. Vamos calcular em quilômetros sua distância da Terra:
$$
d = 9.460.730.472.580,8 \times 4.892\\
\ \\
d = 46.281.893.471.865.273,6\ km
$$
Ou seja, a estrela Canis Majoris está a aproximadamente $46, 3$ quadrilhões de quilômetros de distância da Terra!

Referências:


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Veja mais:

COMO REFERENCIAR ESSE ARTIGO: Título: O que é e como calcular o ano-luz. Publicado por Kleber Kilhian em 21/05/2020. URL: . Leia os Termos de uso.


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