Perguntas para pesquisa e discussão:

Por que a lua tem aparentemente o mesmo tamanho que o sol quando olhada da Terra?
Acredite ou não, é coincidência. A lua e o sol têm o mesmo tamanho angular em nosso céu porque o sol é aproximadamente 400 vezes mais largo do que a lua, mas também está mais distante do que a lua aproximadamente 400 vezes.  

Por que a lua fica vermelha durante um eclipse lunar?
Isso se deve a atmosfera de Terra. A luz solar vermelha dobra na sombra do nosso planeta e espalha para fora a luz azul. É a mesma razão pela qual o amanhecer e o pôr-do-sol parecem avermelhados.

Por que o sol se parece maior quando está se pondo?
Perto do horizonte, o sol parece maior - e isso também ocorre com todos os outros corpos celestiais, pelo menos aqueles com um tamanho angular perceptível. O aumento de tamanho aparente é uma ilusão, uma brincadeira natural. É um efeito psicológico que vem da nossa experiência de que as coisas perto do horizonte, estando longe, devem ser maiores. A ilusão também é resultado da justaposição do objeto celestial próximo aos marcos terrestres familiares, como árvores distantes ou casas que lhes dão dimensionalidade. Quando no alto céu, o sol e a lua são envolvidos pela imensidão de 180° do hemisfério do céu.
Você pode provar que o sol e a lua possuem o mesmo tamanho em baixo ou no alto usando um tubo de papelão. Você verá que eles mostram o mesmo tamanho em ambos os casos.

Qual o tamanho dos meteoros que nós vemos como estrelas cadentes?
A grande maioria dos meteoros que você vê à noite são menores que um grão de areia. Porém, várias toneladas de meteoros são queimados acima da atmosfera diariamente. A intensidade do meteoro depende da temperatura que ele adquire e da velocidade com que ele se movimenta.

Eu acredito que achei um meteorito. Como eu posso verificar se realmente é um meteorito?
Os meteoritos são diferentes das pedras que nos cercam. Freqüentemente eles são pretos por causa da presença de uma crosta de fusão, resultado do derretimento da superfície, causado pelo atrito durante a entrada na nossa atmosfera. O vôo na atmosfera também pode causar marcas do tipo das impressões digitais. E, porque quase todos meteoritos contêm ferro, eles são pesados para o seu tamanho e são atraídos por um imã. Se você acredita que encontrou um, seria interessante visitar um museu que possua uma mostra de meteoritos para comparar.

Qual é a diferença entre asteróides e cometas?
Os cometas são uma mistura de gelo e grãos de pó (com gases, como: gás carbônico, metano, e assim sucessivamente), e desenvolvem-se a baixas temperaturas além da órbita de Netuno. Asteróides são pedras presentes no sistema solar interno. Os grandes asteróides são pesados o que torna o impacto deles mais fortes que o dos cometas. Porém, os cometas cruzam a órbita de Terra mais freqüentemente e com velocidades mais altas; assim, ambos fazem crateras de impacto bastante impressivas quando golpeiam.

Da superfície de Marte, qualquer uma das duas luas do planeta seria visível a olho nu?
O aparecimento das duas luas no céu de Marte é muito diferente do aparecimento da lua da Terra no nosso céu. Deimos, a lua exterior de Marte, é tão pequena e distante de Marte que pareceria uma estrela luminosa que se movimenta muito lentamente com as estrelas ao fundo.
Phobos, a lua interna e maior de Marte, também é muito pequena (só 27 quilômetros de diâmetro). Mas Phobos está mais próxima de Marte; sendo assim, teria aproximadamente um-terço do tamanho angular da lua da Terra em nosso céu. Ela não é redonda, assim teria uma forma encaroçada. Como está mais distante do sol, ela seria vista mais escura que a nossa lua.

Por que alguns planetas têm mais luas que outros?
O número de luas varia de um planeta para outro porque os planetas se formaram por processos diferentes. Os planetas gigantes tiveram aparentemente tanta gravidade que discos grandes de pó, gelo granulado, e gás se formou ao redor deles. Famílias inteiras de satélites se formaram dentro destes discos.
Os planetas menores, como tinham uma gravidade mais fraca, não formaram tais discos. Alguns aparentemente capturaram asteróides como satélites. A Terra adquiriu um satélite grande quando foi atingida por outro corpo planetário em formação o qual explodiu lançando fora material do qual a lua se formou.

O que acontecerá com a Terra quando o sol envelhecer?
Em uma palavra: desastre.
Durante os últimos 3 bilhões anos, o sol tem envelhecido e se pôs mais quente. A Terra compensa o calor extra regulando a quantia de CO₂ em sua atmosfera. Um aumento de CO₂ esquenta o planeta; uma diminuição esfria. Os cientistas acreditam que esta é a principal razão que manteve a temperatura da Terra bastante constante - e habitável - durante os últimos 4 bilhões anos, apesar de mudanças radicais no sol, na composição da Terra, extensão dos oceanos, e outras mudanças.
Porém, este termostato só funciona se o nível de CO₂ se mantiver dentro de um quarto para cima ou para baixo do nível ótimo.
Com o envelhecimento do sol três desastres são prováveis.
Desastre 1: Eventualmente o nível de CO₂ cairá a valores tão baixos que as plantas já não poderiam sobreviver. Dependendo de detalhes, isto pode acontecer dentro de 90 a 200 milhões de anos. Nenhuma planta e nenhum animal. As bactérias ainda poderiam existir.
Desastre 2: O sol se põe mais luminoso e o CO₂ tende a zerar para equilibrar a temperatura. Neste momento o planeta perde sua estabilidade (não existe como avaliarmos isto a longo prazo).
Isto aconteceria quando o sol adquirisse aproximadamente 10 por cento a mais de luminosidade em relação aos dias de hoje; aproximadamente daqui a 1 bilhão de anos.
Desastre 3: O sol se torna uma gigante vermelha enorme. A Terra ficará no interior da atmosfera solar ou mesmo fora. Em qualquer caso, espera-se eu que a temperatura de superfície da Terra exceda a temperatura de vaporização do ferro.

Por que alguns corpos astronômicos, como os planetas e as estrelas, são redondos enquanto outros corpos, como as asteróides e algumas pequenas luas possuem formas irregulares?
A razão pela qual os planetas e as luas maiores são redondas pode ser resumida em uma palavra: gravidade. A gravidade puxa toda a massa de um objeto para o centro, assim a gravidade sempre comprimirá um objeto bastante volumoso tendendo a transformá-lo em uma esfera. (O fato de que os objetos giram no espaço, leva-os a aduirirem uma protuberância equatorial leve; Júpiter e Saturno são bons exemplos). Em nosso sistema solar todo objeto com mais de 320 km é esférico, as luas menores e quase todos os asteróides não têm massa suficiente para ser apertada em uma esfera, assim a maioria destes objetos são não-esféricos.  

Se existe um buraco negro no meio da nossa galáxia, aproximadamente quanto tempo levará até que a Terra seja puxada?
De acordo com a lei da gravidade de Newton, a atração de um buraco negro só depende de sua massa e de sua distância até nós. Um buraco negro no centro de nossa galáxia não teria nenhum efeito maior do que um grande agrupamento de estrelas com a mesma massa.
Da mesma maneira, se um buraco negro com a massa do sol substituísse nosso sol, a Terra continuaria a sua órbita ao redor do sol (buraco negro) do mesmo jeito que faz agora. (Embora ficaria rapidamente muito mais fria!)
A reputação de um buraco negro com relação a sua imensa gravidade vem do fato de que um buraco negro com a massa do sol teria apenas uns três quilômetros - comparado com os 1.400.000 quilômetros de diâmetro atual do sol - isso aumenta enormemente o campo gravitacional perto da superfície de tal buraco negro.

Os astrônomos encontraram o centro do universo onde o Big Bang? Onde está a extremidade do universo?
Mesmo que pareça estranho, o universo não tem nenhum centro, e não tem nenhum limite. A idéia de um Big Bang que se forma como uma gigantesca explosão de fogos de artifício, que arremessa matéria e energia para o exterior, é empolgante mas enganosa. O que explodiu não era material, era espaço! Em essência, o Big Bang aconteceu em todos os lugares. Desde o tempo de Einstein ficamos sabendo que o espaço não é simplesmente um fundo no qual nós movemos, mas uma coisa real que pode ser medida. Tem forma, pode ser dobrado, e pode se expandir.
Se isto soar absurdo, pense na superfície de um balão de gás que se expande no espaço tridimensional. Uma pessoa limitada à superfície do balão, em duas dimensões, nunca poderia achar o centro, porque o centro fica situado no espaço 3-D, e não no espaço 2-D no qual as pessoas vivem. Nós somos criaturas 3-D ligadas a um universo com pelo menos quatro dimensões, assim nós não podemos ver o centro do nosso universo. Na realidade, não há nenhuma razão para que o centro exista em qualquer lugar.
O mesmo raciocínio é verdadeiro com relação a "extremidade" do universo. Onde a extremidade de um balão está? Para definir uma extremidade (ou um centro), você precisa assumir que há algo no qual o universo se expande. Como foi explicado acima, essa necessidade não é verdade.

Por que nós não sentimos os efeitos do movimento de Terra?
Isaac Newton explicou: Um objeto em movimento tenderia a ficar em movimento a menos que sobre ele agisse uma força externa. Se não houver nenhuma mudança no movimento, não há nenhuma força. Imagine que você está em um carro que viaja 80 quilômetros por hora. Contanto que você esteja em uma estrada direta, você não sente o movimento. Você pode ver árvores e colinas passando, mas não há nenhuma força que age sobre você, assim você não sente o movimento.
Agora tente virar o carro. Você sente a curva como uma força na direção oposta (se você virar para a esquerda, você sente como se estivesse sendo empurrado para a direita). O que realmente está acontecendo é que você quer ir direto, mas o carro está virando. Para virar, o carro tem que aplicar uma força em você. Se você fizer uma volta rápida, a força é grande e você realmente sente ela. Em uma volta lenta a força aplicada é pequena, e você pode nem mesmo senti-la.
Os mesmo acontece com a Terra. Nós estamos em movimento constante: A Terra gira em torno do seu eixo; gira ao redor do sol; o sol gira ao redor do centro da Galáxia. Mas as distâncias são tão grandes que todas estas curvas são lentas e graduais, assim nós não as sentimos. Por exemplo, a força que você sofre devido à rotação da Terra é só 0.003 vezes a força de gravidade. Ninguém consegue sentir isto! 

Com a tecnologia atual, quanto tempo uma viagem tripulada gastaria para chegar à estrela mais próximo, excluindo-se o sol?
A duração de uma viagem interestelar usando-se a tecnologia atual dependeria do orçamento disponível. Se você pudesse usar o produto interno bruto do mundo inteiro durante algumas décadas ou um século, você poderia fabricar bastante antimatéria para lançar um robô (ou até mesmo uma pequena expedição tripulada) para um das estrelas mais próximas, digamos Alfa Centauro, em uma viagem de algumas décadas de duração.
Se ao invés disso você dispuser apenas do orçamento de todos os exércitos do mundo durante alguns anos e puder obter material para de fusão das bombas H, você poderia armazenar esta matéria-prima em órbita. Uma nave propelida por fusão obtida com essa matéria-prima levaria alguns séculos para alcançar a estrela mais próxima.
Se você tiver poucos recursos, você teria ainda a opção de lançar uma sonda com uma vela solar, que seria impelida pela luz do sol, desde que a vela fosse aberta o mais perto possível do sol. Porém, uma viagem impelida pelo vento solar levaria 1000 anos ou mais para chegar em Alfa Centauro. A viagem poderia ser feita mais rapidamente utilizando-se um robô que poderia ser projetado para fazer a viagem em uns 500 anos. O tempo de vôo poderia ser diminuído usando-se um sol artificial (centrais elétricas geradoras de laser no espaço), entretanto o custo aumenta novamente. Estas estações exigiriam algo em torno de cem bilhões de dólares para serem desenvolvidas.

Como eu faço para nomear uma estrela?
A comunidade internacional de astrônomos profissionais manteve esse privilégio para si mesmo. A União Astronômica Internacional controla todos os nomes astronômicos, de asteróides até estrelas distantes. Se isso parece arrogante, considere o seguinte fato: são, afinal de contas, os astrônomos profissionais que usam esses nomes e precisam colocar uma certa ordem no céu. Além disso, todas as estrelas que você pode ver um telescópio comum já possuem nomes, mesmo que sejam apenas números de um catálogo.

Onde podemos encontrar um bom local para observar o céu?
Se você está procurando um lugar ideal para observar o céu, e dispuser de poucos recursos financeiros, será difícil chegar ao deserto. Algumas regiões áridas chegam a ter em média 330 noites claras por ano. Alem disso, os desertos estão livres da umidade que cria a neblina. Eles também tendem a ser térmicamente homogêneos, o que significa que há pouca diferença nas temperaturas que levam a formação de ventos instáveis. E como a maioria das regiões áridas são pouco povoadas, a poluição luminosa raramente é um problema. Pensando nisto, muitos astrônomos amadores trabalham nos desertos Americanos. Outros conseguem visões magníficas nos desertos da América do Sul. Outros observadores viajam ao deserto da Austrália.

Por que sempre se vê a mesma face da Lua?
É preciso levar em conta o efeito da maré. Ele não ocorre só nos oceanos. A atração entre os corpos celestes também é forte o suficiente para deformar a parte sólida do planeta. "Como a força gravitacional diminui com a distância, a Terra sofre uma atração maior da Lua do que do Sol. Além disso, a atração na Terra é mais forte na parte do planeta que está próxima à Lua. Essa diferença provoca as marés. A mesma diferença fez a Lua ficar ligeiramente oval durante sua formação. Isso dificulta a rotação: a distribuição de massa desigual gera forças que acabam freando o movimento. O resultado é que, atualmente, a rotação da Lua sobre o próprio eixo e sua translação ao redor da Terra a mesma duração: 27 dias e 8 horas. Ou seja, para um observador terrestre é como se a Lua estivesse parada.

Por que a Lua tem tantas crateras?
Ao contrário da Terra, ela não possui uma atmosfera para frear ou desintegrar os meteoros que se dirigem à sua superfície. Resultado: esses corpos celestes acabam atingindo o solo lunar com força total, causando buracos que variam conforme a dimensão e a forma de cada um.

As estrelas cintilam porque a luz delas é dobrada (refratada) ao atravessar a atmosfera da Terra. A luz que ilumina os planetas também tem que atravessar nossa atmosfera, assim por que eles não cintilam como as estrelas?
As estrelas estão muito longe, assim eles se parecem com pontos quase infinitamente minúsculos de luz. Quando aquela luz atravessa nossa atmosfera, é refratado, ou curvado, pelo ar. Como no ar a luz atravessa curvas de pressões diferente, cada fóton de luz de uma estrela pontual parece vir de uma direção ligeiramente diferente e nós a vemos como se estivesse centelhando.
Por outro lado, os planetas estão relativamente perto e, embora possamos não perceber a olho nu, eles se mostram como pequenos discos. A luz que vem do disco de um planeta também sofre refração, mas mesmo desviado os fótons de luz ainda parecem estar vindo do disco. A atmosfera faz o disco do planeta simplesmente se aparecer um pouco maior.

O que é o Sol da meia-noite?
O fenômeno ocorre nas proximidades dos pólos terrestres, durante o verão, quando o Sol pode ser visto 24 horas por dia. Isso acontece porque a inclinação do eixo da Terra em relação ao plano de sua órbita faz com que a luz solar incida quase perpendicularmente sobre os pólos, durante seis meses do ano. Entre outubro e março, o Sol da meia-noite ocorre no Pólo Sul; de abril a setembro, no Pólo Norte - pode ser presenciado, portanto, nos países da Península da Escandinávia (Noruega, Suécia, Finlândia e Dinamarca), além do norte do Canadá e da Rússia, em dezembro; e na Antártida em julho. Nos pólos propriamente ditos, tanto o dia solar quanto a noite duram um semestre inteiro.

Respostas por:
Phil Plait, Andrew Fraknoi, John Shibley, Dave Crawford, John Shibley, Greg Matloff.