O invulgar eclipse de 17 de abril de 1912 – 1.º filme científico português foi rodado em Ovar

Jornal JOÃO SEMANA (15/04 e 01/05/2012)

TEXTO: Vítor Bonifácio*

Fig. 1- Cone de sombra
da Lua durante um
 eclipse solar total 

No dia 17 de abril de 1912 três expedições estrangeiras – uma russa, uma francesa e uma inglesa – e uma nacional, a da Universidade de Coimbra, encontravam-se em Ovar, ou na sua vizinhança, para observar o invulgar eclipse solar que iria ocorrer naquele dia. Este acontecimento não gerou, no entanto, o entusiasmo provocado pelo eclipse solar observado em 28 de maio de 1900. Nessa altura, muitos curiosos, entre os quais se contavam os príncipes reais D. Luís Filipe e D. Manuel, deslocaram-se a Ovar para assistir ao fenómeno. Um resultado devido, na nossa opinião, às diferentes características dos dois eclipses.

Um eclipse solar ocorre quando a Lua se interpõe entre a Terra e o Sol. Num dado ano podem ocorrer entre dois e cinco eclipses solares, sendo a primeira situação muito mais comum. Os eclipses solares são de diferentes tipos – parciais, totais, anulares e híbridos –, dependendo das suas características. Entre 1999 A.C a 3000 D.C ocorrerão 11898 eclipses solares, dos quais 35,3% serão parciais, 33,2% anulares, 26,7% totais e apenas 4,8% híbridos.

Fig. 2 - Fotografia da corona solar obtida no eclipse
solar total de 28 de maio de 1900 

Do ponto de vista observacional, os eclipses solares menos interessantes são os parciais, nos quais a superfície solar fica parcialmente “tapada” pela Lua. Num eclipse total, em contrapartida, o cone de sombra da Lua interceta a superfície terrestre, e um observador dentro deste cone vê a Lua “tapar” completamente a superfície do Sol (figuras 1 e 2). No entanto, as órbitas da Lua e da Terra não são circulares, mas sim elípticas, e, consequentemente, as distâncias entre a Terra e a Lua e a Terra e o Sol variam periodicamente. 

Fig. 3 - Cone de sombra
da Lua durante um
eclipse solar anular 

Quando o diâmetro aparente (isto é no céu) da Lua é inferior ao do Sol, esta não “tapa” completamente a superfície solar, ocorrendo um eclipse anular (fig. 3). Neste caso, o vértice do cone de sombra da Lua está localizado entre a Lua e a Terra, e o último que pôde ser observado em Portugal continental ocorreu a 3 de outubro de 2005. No limite, o vértice do cone de sombra apenas rasa a superfície terrestre, e os diâmetros aparentes do Sol e da Lua são aproximadamente iguais. Neste caso, ocorre um eclipse solar híbrido, e observa-se um eclipse total ou anular em localizações geográficas diferentes. Por exemplo o eclipse de 17 de abril de 1912 foi híbrido, e começou anular na América do Sul, tornou-se total no Oceano Atlântico, atravessou Portugal (aproximadamente na direção de Ovar a Chaves) e Espanha antes de ficar de novo anular no golfo da Biscaia (fig. 4). Posteriormente, o eclipse atravessou a França, Bélgica, Alemanha, Letónia e Estónia antes de terminar na Rússia. Como a duração da fase de totalidade de um eclipse é proporcional ao raio da sombra à superfície da Terra, num eclipse híbrido esta é muito pequena, tendendo, no limite, para zero. Segundo previsões contemporâneas o eclipse de abril de 1912 teve uma duração máxima de totalidade de duas centésimas de segundo. Em contrapartida o eclipse de 28 de maio de 1900 teve uma duração máxima de dois minutos e dez segundos, e de aproximadamente um minuto e meio em Ovar.

Fig. 5 - Previsão da trajetória do vértice do cone de sombra da Lua
no dia 17 de abril de 1912

As previsões das características de um eclipse solar dependem do conhecimento da localização no céu do Sol e da Lua, do seu movimento, diâmetros e distância a que se encontram da Terra, bem como das coordenadas geográficas do observador. Nos casos limites, pequenas incertezas nestas grandezas podem dar origem a previsões visivelmente diferentes. Por exemplo, embora a maior parte dos cálculos previsse, na altura, um eclipse híbrido para abril de 1912, não estava colocada de parte a possibilidade de o eclipse ser apenas anular. E, mesmo no caso de o eclipse ser híbrido, as previsões diferiam na duração e localização da faixa de totalidade. Ou, como disse, então, Francisco Miranda da Costa Lobo (1864-1945), astrónomo do Observatório da Universidade de Coimbra, “a sciência astronómica lamenta-se neste momento de não poder garantir a posição da linha central do eclipse”, acrescentando, contudo, que nem “se suponha que fraquejaram neste momento os recursos desta sciência. Sucede, porêm, que para êste eclipse tomam particular importância as incertezas que sempre teem afectado os cálculos”. Na prática, um observador não saberia onde se colocar para observar o eclipse total, sabendo, contudo, que a faixa tinha uma largura de apenas umas centenas de metros (fig. 5).

Fig. 5 - As linhas centrais do eclipse calculadas por diversos observadores na vizinhança de Ovar são indicadas por linhas rectas: A - Observatório de Madrid, B - American Ephemeris,
C - Costa Lobo e D - Observatório de Paris. A figura indica ainda as larguras da faixa de totalidade calculadas pelo Observatório de Madrid e Costa Lobo (duplas setas) e a localização aproximada da estação principal da expedição portuguesa (círculo)

Os motivos que impeliam astrónomos das mais diversas nacionalidades a deslocarem-se, por vezes, a localizações exóticas, distantes e inóspitas para observarem os poucos minutos da totalidade de um eclipse solar, sofreram uma alteração ao longo do século XIX. Se até 1860 os astrónomos procuravam verificar o desfasamento entre a realidade e as previsões, por forma a melhorar estas últimas, após esta data pretendiam, essencialmente, estudar as características físicas de várias estruturas solares apenas observadas durante um eclipse total do Sol, como, por exemplo, a corona (fig. 2). As caraterísticas do eclipse de 17 de abril de 1912, em particular a sua curta duração, levaram a que as observações astrofísicas fossem preteridas em detrimento de outras destinadas a determinar com maior precisão os parâmetros utilizados no cálculo dos eclipses.

Assim, a expedição portuguesa, liderada pelo professor de Astronomia da Universidade de Coimbra Francisco Miranda da Costa Lobo, procurou determinar os limites da faixa de totalidade. Em Ovar foram estabelecidas 9 estações de observação, uma principal e oito secundárias, dispostas ao longo de uma linha de 6 quilómetros de extensão que ia do Carregal ao Cadaval, atravessando a cidade. Nesta linha existiam doze estações de observação, incluindo as russas e a francesa, afastadas entre si aproximadamente 500 metros. J. H. Worthington e Slatter, da expedição do observatório solar de South Kensington, de Londres, estavam localizados aproximadamente quatro quilómetros a norte de Ovar, e pretendiam realizar observações astrofísicas. Em Ovar estavam ainda Pierre Salet, do Observatório de Paris (acompanhado pela sua esposa), Nicolai Donici (ou Donitch) e o Barão E. von Pahlen, da Rússia. O maior contingente era o da Universidade de Coimbra, constituído essencialmente pelos alunos da disciplina de Astronomia, lecionada por Costa Lobo (fig. 6).

Fig. 6 - Vários dos observadores do eclipse. A contar da esquerda para a direita, os três
primeiros são Nicolai Donici, Barão von Pahlen e Pierre Salet e o último é Costa Lobo

O dia não gorou as expectativas dos astrónomos, e as observações decorreram conforme estava previsto. Worthington considerou o eclipse total, obteve uma fotografia do espectro solar e observou visualmente a corona. Por seu lado, Salet considerou o eclipse quase anular, notando que nunca tinha deixado de ver as contas de Baily durante a fase máxima do eclipse. (As contas de Baily são zonas luminosas descontínuas, observadas habitualmente no início ou fim da totalidade, e resultam da irregularidade do perfil lunar). As zonas mais elevadas da Lua cobrem a superfície solar, enquanto que os vales não. Este fenómeno dura apenas alguns instantes, e a sua observação, neste caso, apenas indica que os diâmetros aparentes da Lua e do Sol eram aproximadamente iguais.

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A observação mais original

A observação mais original ocorrida em Ovar foi, no entanto, realizada na estação principal portuguesa, localizada na quinta do Sr. João Bernardino, em S. Miguel. Nesta estação, ao lado dos principais instrumentos da expedição da Universidade, todos eles de dimensões modestas devido a longos anos de falta de investimento na astronomia nacional, encontrava-se um aparelho não habitual - uma câmara de filmar. Segundo o Comércio do Porto no dia 17 de Abril de 1912:

“ [...] .o tenente snr. Nogueira Ferrão, habilissimo photographo-amador e que ultimamente se tem dedicado, com muito exito, á cinematographia, socio da União Cinematographica Limitada de que faz parte o Jardim Passos Manoel, esteve hontem em Ovar, adaptando o apparelho cinematographico ao telescopio da Universidade, com a auctorização e de combinação com o illustre dr. Costa Lobo. Assim, cinematographou todas as phases do eclipse.”

Fig. 7 - A câmera de filmar pode ser vista do lado esquerdo da fotografia.
Costa Lobo encontra-se por detrás do teodolito com um chapéu de coco

A câmara estava acoplada a uma lente de 1,14 metros de distância focal e 7 centímetros de abertura. O sistema estava colocado horizontalmente, sendo alimentado por um helióstato, como se pode observar na figura 7. O sistema obtinha imagens do Sol com 10,6 milímetros de diâmetro e registou as fases parcial e “total” do eclipse. Sabe-se que durante a fase de “totalidade” a câmara obteve 560 imagens por minuto, mas desconhece-se a duração total do filme. Analisando as imagens cinematográficas, Costa Lobo verificou que as contas de Baily não se distribuíam simetricamente em torno da Lua. De facto, e de acordo com ele, em 40 imagens (4,4 segundos) as contas de Baily apareciam apenas na direção perpendicular ao movimento da Lua, isto é, na direção dos polos lunares (fig. 8). 

Fig. 8 - Sete imagens cinematográficas publicadas pela Academia das Ciências de Paris

(aqui apresentadas em negativo) e que ilustram a assimetria das contas de Baily em redor da Lua

Dez imagens cinematográficas (aqui apresentadas em negativo) que ilustram a assimetria
das contas de Baily em redor da Lua

Costa Lobo concluiu então que o eclipse foi total na direção do movimento da Lua, e anular na direção perpendicular, ou seja, que a Lua possuía um achatamento similar ao da Terra. 

Estimou ainda uma diferença de alguns quilómetros entre os raios equatorial e polar da Lua. Este resultado foi, na altura, completamente inesperado, e Costa Lobo apressou-se a comunicá-lo à Academia de Ciências de Paris. Inicialmente a interpretação de Costa Lobo foi apoiada por outros observadores, entre os quais o padre Fernand Willaert, que tinha igualmente cinematografado o eclipse em Namur, na Bélgica. No entanto, após alguns meses, a comunidade internacional preteriu-a a favor da explicação de que a assimetria observada era um resultado da irregularidade do limbo lunar. Apesar de, na altura, os dados disponíveis não terem permitido optar categoricamente entre ambas as hipóteses, hoje sabe-se que a Lua possui um pequeno achatamento. 

Aproveito esta efeméride para relembrar esta injustamente esquecida observação astronómica, na qual foi obtido aquele que é considerado o primeiro filme científico português.

(*) Professor Auxiliar do Departamento de Física da Universidade de Aveiro
(vitor.bonifacio@ua.pt)

Artigo publicado no jornal JOÃO SEMANA (15 DE ABRIL e 1 DE MAIO DE 2012)

http://artigosjornaljoaosemana.blogspot.pt/2012/07/o-invulgar-eclipse-de-17-de-abril-de.html

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Ovar e o estranho eclipse de 1912

Observando o eclipse de 1912, em Ovar

No âmbito da exposição “Ovar. Eclipse 1912”, teve lugar em 23 de junho, no Museu de Ovar, a palestra “O estranho eclipse de 17 de abril de 1912 e o primeiro filme científico português”, proferida pelo Prof. Dr. Vítor Bonifácio (na foto), professor auxiliar do Departamento de Física da Universidade de Aveiro e membro do Centro de Investigação Didática e Tecnologia na formação de Formadores (CIDTFF), com formação nas áreas de História da Ciência e da Educação e especialização nos campos da Astronomia e da Física. Doutorado com a dissertação “Da Astronomia à Física – A Perspetiva Portuguesa (1850-1940) ”, investiga o desenvolvimento da astrofísica portuguesa, da fotografia astronómica e das comunidades de astrónomos amadores do século XIX e início do XX.

Como o autor escreveu no “João Semana” de 15 de abril e 1 de maio últimos, o eclipse de 1912, cuja faixa de totalidade intersetou parte do concelho de Ovar, foi um raro eclipse híbrido, com uma duração máxima de totalidade de 0,02 s, sendo observado por quatro expedições científicas (três estrangeiras e uma nacional) localizadas em Ovar e seus arredores, em boas condições atmosféricas, permitindo que as observações fossem bem-sucedidas. O primeiro filme científico português foi realizado em Ovar, na estação principal da expedição, liderada por Francisco Miranda da Costa Lobo que, a partir da análise das imagens cinematográficas obtidas, propôs a existência de um achatamento lunar, o que constituiu um resultado inesperado na época. Dar a conhecer esta importante observação realizada em Ovar foi o objetivo da palestra do investigador.

Visite a exposição sobre o eclipse de 1912 numa das galerias do Museu de Ovar.

(Jornal "João Semana", de 1 de julho de 2012)

No final da palestra, a propósito de algumas intervenções que foram feitas, foi sugerido pelos presentes que seria de interesse para a comunidade vareira e científica que fosse editada o mais brevemente possível uma obra sobre esta temática que tanto diz respeito a Ovar.