Época (astronomia)
Na astronomia, uma época ou época de referência é um momento no tempo usado como ponto de referência para alguma quantidade astronômica variável no tempo. É útil para as coordenadas celestes ou elementos orbitais de um corpo celeste, pois estão sujeitos a perturbações e variam com o tempo. Essas quantidades astronômicas variantes no tempo podem incluir, por exemplo, a longitude média ou anomalia média de um corpo, o nó de sua órbita em relação a um plano de referência, a direção do apogeu ou afélio de sua órbita ou o tamanho do maior eixo de sua órbita.
Os dados astronômicos são frequentemente especificados não apenas em sua relação com uma época ou data de referência, mas também em suas relações com outras condições de referência, como sistemas de coordenadas especificados por "equinócio" ou "equinócio e equador" ou "equinócio e eclíptica" – quando estes são necessários para especificar completamente os dados astronômicos do tipo considerado.
Referências de data para sistemas de coordenadas
Quando os dados dependem de seus valores em um sistema de coordenadas específico, a data desse sistema de coordenadas precisa ser especificada direta ou indiretamente. Os sistemas de coordenadas celestes mais comumente usados em astronomia são o de coordenadas equatoriais e o de coordenadas eclípticas. Estes são definidos em relação à posição do equinócio vernal (em movimento), que em si é determinada pelas orientações do eixo de rotação da Terra e da órbita ao redor do Sol. Suas orientações variam (embora lentamente, por exemplo, devido à precessão), e há uma infinidade de tais sistemas de coordenadas possíveis. Assim, os sistemas de coordenadas mais usados em astronomia precisam de sua própria referência de data porque os sistemas de coordenadas desse tipo estão em movimento, por exemplo, pela precessão dos equinócios, hoje em dia muitas vezes resolvida em componentes de precessão, precessões separadas do equador e da eclíptica.
Épocas e períodos de validade
No conjunto particular de coordenadas exemplificado acima, muitos dos elementos foram omitidos como desconhecidos ou indeterminados; por exemplo, o elemento n permite que uma dependência de tempo aproximada do elemento M seja calculada, mas os outros elementos e o próprio n são tratados como constantes, o que representa uma aproximação temporária. Assim, um sistema de coordenadas específico (equinócio e equador/eclíptica de uma data específica, como J2000.0) pode ser usado para sempre, mas um conjunto de elementos osculadores para uma época específica pode ser (aproximadamente) válido apenas por um tempo bastante limitado, porque elementos osculantes como os exemplificados acima não mostram o efeito de perturbações futuras que irão alterar os valores dos elementos.
Para calcular a visibilidade de um objeto celeste para um observador em um horário e local específicos na Terra, as coordenadas do objeto são necessárias em relação a um sistema de coordenadas da data atual. Se forem usadas coordenadas relativas a alguma outra data, isso causará erros nos resultados. A magnitude desses erros aumenta com a diferença de tempo entre a data e hora da observação e a data do sistema de coordenadas utilizado, por causa da precessão dos equinócios. Se a diferença de tempo for pequena, correções razoavelmente fáceis e pequenas para a precessão podem ser suficientes. Se a diferença de tempo aumentar, correções mais completas e precisas devem ser aplicadas. Por esta razão, uma posição estelar lida de um atlas estelar ou catálogo baseado em um equinócio e equador suficientemente antigos não pode ser usada sem correções se for necessária uma precisão razoável. Além disso, as estrelas se movem umas em relação às outras através do espaço. O movimento aparente no céu em relação a outras estrelas é chamado de movimento próprio. A maioria das estrelas tem movimentos próprios muito pequenos, mas algumas têm movimentos próprios que se acumulam a distâncias perceptíveis após algumas dezenas de anos. Assim, algumas posições estelares lidas de um atlas estelar ou catálogo para uma época suficientemente antiga também requerem correções de movimento adequadas, para uma precisão razoável.
Épocas e equinócios são momentos no tempo, portanto podem ser especificados da mesma forma que momentos que indicam outras coisas além de épocas e equinócios. As seguintes formas padrão de especificar épocas e equinócios parecem ser as mais populares: Todos os três são expressos em TT = Tempo/horário terrestre. Os anos besselianos, usados principalmente para posições estelares, podem ser encontrados em catálogos mais antigos, mas agora estão se tornando obsoletos. O resumo do catálogo Hipparcos, por exemplo, define a "época do catálogo" como "J1991.25" (8,75 anos julianos antes de 1,5 de janeiro de 2.000 TT, por exemplo, 2,5625 de abril de 1.991 TT).
Um ano besseliano é assim nomeado em homenagem ao matemático e astrônomo alemão Friedrich Bessel (1.784 – 1.846). Meeus 1991, p. 125 define o início de um ano besseliano como sendo o momento em que a longitude média do Sol, incluindo o efeito da aberração e medida a partir do equinócio médio da data, é exatamente 280 graus. Este momento cai perto do início do ano gregoriano correspondente. A definição dependia de uma teoria particular da órbita da Terra em torno do Sol, a de Newcomb (1.895), que agora está obsoleta; por esse motivo, entre outros, o uso de anos besselianos também se tornou ou está se tornando obsoleto. Lieske 1979, p. 282 diz que uma "época besseliana" pode ser calculada a partir da data juliana de acordo com A definição de Lieske não é exatamente consistente com a definição anterior em termos da longitude média do Sol. Ao usar anos besselianos, especifique qual definição está sendo usada.
Um ano juliano é um intervalo com a duração de um ano médio no calendário juliano, ou seja, 365,25 dias. Essa medida de intervalo não define nenhuma época: o calendário gregoriano é geralmente usado para datar. Mas, as épocas convencionais padrão que não são épocas besselianas têm sido frequentemente designadas hoje em dia com um prefixo "J", e a data do calendário a que se referem é amplamente conhecida, embora nem sempre seja a mesma data do ano: assim, "J2000" refere-se a o instante das 12 horas (meio-dia) de 1º de janeiro de 2.000, e J1900 refere-se ao instante das 12 horas de 0 de janeiro de 1.900, igual a 31 de dezembro de 1.899. Também é comum agora especificar em que escala de tempo a hora do dia é expressa naquela designação de época, por exemplo frequentemente tempo/horário terrestre. Além disso, uma época opcionalmente prefixada por "J" e designada como um ano com decimais (2.000 + x), onde x é positivo ou negativo e é cotado com 1 ou 2 casas decimais, passou a significar uma data que é uma intervalo de x anos julianos de 365,25 dias a partir da época J2000 = D.J. (JD) 2.451.545,0 (TT), ainda correspondendo (apesar do uso do prefixo "J" ou da palavra "juliano(a)") à data do calendário gregoriano de 1º de janeiro de 2.000 , às 12h TT (cerca de 64 segundos antes do meio-dia UTC do mesmo dia). (Veja também Ano juliano (astronomia).) Como a época besseliana, uma época arbitrária juliana é, portanto, relacionada à data juliana por
Em escalas de tempo mais curtas, há uma variedade de práticas para definir quando cada dia começa. No uso comum, o dia civil é contado pela meia-noite, ou seja, o dia civil começa à meia-noite. Mas no uso astronômico mais antigo, era comum, até 1º de janeiro de 1.925, calcular a hora do meio-dia, 12 horas após o início do dia civil da mesma denominação, de modo que o dia começava quando o sol médio cruzava o meridiano em meio-dia. Isso ainda se reflete na definição do J2000, que começou ao meio-dia, tempo/horário terrestre. Nas culturas tradicionais e na antiguidade foram utilizadas outras épocas. No antigo Egito, os dias eram contados de nascer a nascer do sol, seguindo uma época matutina. Isso pode estar relacionado ao fato de que os egípcios regulavam seu ano pela ascensão helíaca da estrela Sirius, um fenômeno que ocorre pela manhã, pouco antes do amanhecer. Em algumas culturas que seguem um calendário lunar ou lunissolar, em que o início do mês é determinado pelo aparecimento da Lua Nova à noite, o início do dia era contado de pôr do sol a pôr do sol, seguindo uma época noturna, por exemplo, os calendários judaico e islâmico e na Europa ocidental medieval ao calcular as datas dos festivais religiosos, enquanto em outros uma época matinal era seguida, por exemplo, os calendários hindu e budista.
