Disserte explicando, com apoio de descrições ou desenhos, por que eclipses lunares ocorrem somente em Lua…

Questão

Disserte explicando, com apoio de descrições ou desenhos, por que eclipses lunares ocorrem somente em Lua cheia e por que a duração visível de um eclipse lunar é geralmente maior que a de um eclipse solar. Na resposta, discuta também como o tamanho e a geometria da sombra da Terra influenciam essa diferença de duração.

✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.

Resposta esperada

Eclipses lunares ocorrem apenas em Lua cheia porque, para a Terra projetar sua sombra sobre a Lua, a Lua precisa estar aproximadamente em oposição ao Sol (a Terra entre Sol e Lua); nessa configuração a face lunar voltada à Terra está iluminada pelo Sol, mas atravessa a sombra terrestre quando há alinhamento. A duração visível de um eclipse lunar é geralmente maior que a de um eclipse solar por dois motivos principais: (1) o cone de sombra da Terra (umbra) é muito maior do que a Lua—a Terra é bem maior que a Lua e a umbra que atinge a distância lunar cobre uma área extensa; (2) a velocidade linear relativa da Lua em sua órbita é menor em comparação com a velocidade de projeção do traço da umbra lunar sobre a superfície terrestre em um eclipse solar, de modo que a Lua permanece mais tempo dentro da umbra terrestre. Assim, durante um eclipse lunar total a Lua pode demorar horas para atravessar totalmente a sombra, enquanto um observador na Terra vê o caminho estreito da umbra lunar cruzar a superfície em minutos. Na redação ou desenho, ilustre: posições Sol–Terra–Lua em linha na Lua cheia; a grande extensão da umbra terrestre na distância da Lua; e compare com o cone de sombra da Lua mais estreito que atinge a Terra durante eclipse solar, justificando a diferença de duração pela geometria e pelas escalas de tamanho e velocidade.

Explicação

Eclipses lunares ocorrem em Lua cheia devido ao alinhamento necessário entre Sol, Terra e Lua, permitindo que a sombra da Terra alcance a Lua. A duração maior dos eclipses lunares se deve ao tamanho da umbra terrestre, que é ampla o suficiente para cobrir a Lua por um longo período, enquanto a umbra da Lua é estreita e se move rapidamente sobre a superfície da Terra durante um eclipse solar. Essa diferença de geometria e escalas de tamanho e velocidade entre os corpos celestes explica a variação na duração dos eclipses.

Raio-X da questão

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