Esta questão do ano Bissexto suscita sempre dúvidas. O objectivo desta rúbrica prende-se com a explicação da existência do tal ano que possui mais um dia que os outros.
Chama-se ano bissexto ao ano que possui um dia a mais do que os anos comuns (vulgares). O objectivo é manter o calendário utilizado em sincronia com os eventos sazonais relacionados às estações do ano. No caso do calendário gregoriano, que é o nosso, há a inserção de 1 dia extra a cada 4 anos no mês de fevereiro, que passa a ter 29 dias (ano com 366 dias) ao invés de 28 como nos anos comuns de 365 dias. Diferentemente do que o senso comum nos leva a crer, o dia extra do ano bissexto não é o 29° e sim o 24° do mês de fevereiro. Para concluir se um ano é bissexto basta ser verificada a condição do ano ser divisivel por 400 (o resto da divisão do ano por 400 é zero), ou no caso de essa condição ser falsa, o ano ser divisivel por 4 mas não por 100.
Por que um ano é bissexto?
A razão para existir o ano bissexto é que a Terra demora aproximadamente 365,25 dias solares (1 ano trópico) para dar uma volta completa ao redor do Sol, mas o ano comum tem exatos 365,000 dias solares. Portanto essa sobra de aproximadamente 6 horas anuais (0,25 dias).
HISTÓRIA
Calendário juliano
O calendário juliano, implantado em 45 a.C por Júlio César, tinha uma regra similar, mas mais simples que a atual, para definir os anos bissextos. Seriam bissextos, sem exceção, todos os anos múltiplos de 4. A regra foi válida de 12 d.C a 1582 d.C, ano da implantação do calendário gregoriano. Entre 45 a.C e 12 d.C os anos bissextos existiram mas seguiam um outro mecanismo que não tem relevância no nosso entendimento. Dessa forma a duração média de um ano segundo o calendário juliano (Tj) em dias solares é:
O 1/4 da fórmula acima refere-se ao fato de que há 1 ano bissexto no calendário juliano a cada 4 anos. A diferença entre a duração de 1 ano trópico e Tj é dada por:
- Dj = ano trópico - Tj
- Dj = 365,242190 - 365,250000
- Dj = - 0,00781
Como a duração média do ano no calendário juliano (Tj) é maior que a duração do ano trópico, para que o ajuste entre o ano sazonal e o ano trópico se mantenha, essa diferença de 0,00781 dia acarreta a necessidade de retirarmos 1 dia do calendário anual a cada 128 anos. Portanto essa fórmula de correção do ano bissexto acaba causando, a longo prazo, atrasos nas estações do ano, o inverso do que ocorreria se nada fosse feito. Veja a conta abaixo:
- Anos para ajuste de 1 dia = 1 / 0,00781 = 128 anos
Apesar da existência desse problema nada foi feito até 1582 para corrigir a ocorrência dos atrasos.
Calendário Gregoriano
Em 1582 o Papa Gregório XIII implantou o calendário gregoriano. O objetivo foi corrigir o atraso acumulado. Definiu-se que o ajuste deveria ser feito de forma que o equinócio ( ver em baixo ) de Março caísse no dia 21 daquele mês, o que estava em conformidade com o primeiro Concílio de Nicea (325 d.C). A verdade é que essa definição para o equinócio de março tem ligação direta com a vontade da igreja católica em definir a comemoração da Páscoa cristã em data diferente da Páscoa judaica (Pesach).
Entre 325 e 1582 passaram-se 1257 anos. Como no sistema juliano a cada 128 anos haveria a necessidade retirar 1 dia do calendário, acumularam-se, depois de 1257 anos, aproximadamente 10 dias (9,82 dias). Portanto, em 1582, na transição entre os juliano e o gregoriano, o dia 4 de outubro foi seguido pelo dia 15 de outubro. Os 10 dias entre eles foram retirados do calendário.
Estabeleceu-se para o calendário gregoriano que seriam bissextos todos os anos múltiplos de 4, excepto se, sendo um ano múltiplo de 100 (1600, 1700 (...)), não fosse também múltiplo de 400 (1700 por exemplo). Na prática isso significa que há 97 anos bissextos a cada 400 anos. Portanto a duração média de um ano de acordo com o calendário gregoriano (Tg) é:
- Tg = 365 + 1/4 - 1/100 + 1/400
- Tg = 365 + 97/400
- Tg = 365,2425
Então a diferença entre 1 ano trópico e Tg é:
- Dg = ano trópico - Tg
- Dg = 365,242190 - 365,242500
- Dg = - 0,00031
Ou seja, ainda há um erro mas é muito menor que o proporcionado pelas regras do calendário juliano. Nessa nova regra adotada pelo calendário gregoriano o erro de 1 dia de atraso ocorre só depois de mais de 3000 anos.
A origem do nome bissexto
A origem do nome bissexto tem relação com o antigo calendário romano. Os romanos adotavam nomes para os dias. O primeiro dia de um mês chamava-se Calendae. Os últimos dias de um mês eram nomeados em relação a quanto tempo faltava para o primeiro dia do mês seguinte (Calendae).
Veja o exemplo:
7° dia antes do Calendae de março, 6° dia antes do Calendae de março, 5° dia antes do Calendae de março e assim por diante. O 6º dia antes do Calendae de março, ou seja, o dia 24, era o dia que se duplicava, ocorrendo dois 6º dia antes do Calendae de março, originando-se aí o nome bissexto.
Não existia um 2° dia antes do Calendae. Isso ocorria pois de acordo com o sistema de contagem usado pelos romanos o próprio Calendae era o primeiro dia. Então o dia antes do Calendae e o 2° dia antes do Calendae significavam a mesma coisa. Na prática, fazendo um paralelo entre o sistema usado pelos romanos e o atual, o final do mês de fevereiro se apresentaria da seguinte forma:
- 7° dia antes do Calendae de março = 23 de fevereiro
- 6° dia antes do Calendae de março = 24 de fevereiro
- 5° dia antes do Calendae de março = 25 de fevereiro
- 4° dia antes do Calendae de março = 26 de fevereiro
- 3° dia antes do Calendae de março = 27 de fevereiro
- o dia antes do Calendae de março = 28 de fevereiro
- Calendae de março = 1° de março
O calendário romano tinha uma peculiaridade: quase sempre foi necessário incluir um mês extra ou períodos variáveis de inverno para o ano ficar com um número de dias ao redor de 365. Na época da adoção do calendário juliano, o romano tinha 355 dias por ano, sem contar os extras. A cada 2 anos era necessário incluir um mês chamado Intercalaris de 22 ou 23 dias para minimizar os problemas de sincronia deste sistema com as estações do ano. Retrocedendo alguns séculos na história, na época da introdução do calendário romano, esse mês extra ficava entre o 7° e o 6° dia antes do Calendae de março pois nesta primeira versão, março era o primeiro mês do ano e os meses de janeiro e fevereiro não existiam. Nada mais natural que colocar o Intercalaris antes do início do ano (equivalente a depois do fim do ano). Mesmo após a primeira reforma do calendário romano que incluiu os meses de janeiro e fevereiro, o mês extra continuou antes do mês de março, dentro de fevereiro. Júlio César, ao criar seu calendário, manteve o padrão para o dia extra do ano bissexto, dobrando o então chamado 6° dia antes do Calendae de março. Fazendo novamente um paralelo entre o calendário romano e o sistema atual, incluindo o dia extra do ano bissexto, temos:
- 7° dia antes do Calendae de março = 23 de fevereiro
- 6° dia antes do Calendae de março = 24 de fevereiro
- 5° dia antes do Calendae de março = 25 de fevereiro
- 4° dia antes do Calendae de março = 26 de fevereiro
- 3° dia antes do Calendae de março = 27 de fevereiro
- 2° dia antes do Calendae de março = 28 de fevereiro
- 1º dia antes do Calendae de março = 29 de fevereiro
- Calendae de março = 1° de março
O sexto dia antes do Calendae está dobrado. Por isso o nome é bissexto. E isso também explica o motivo do dia extra do mês de fevereiro ser o 24° e não o 29°. Mas trata-se de curiosidade histórica pois nem mesmo a igreja católica segue esta convenção atualmente. Efetivamente, o dia adicional é o 29°.
Curiosidades
- Há ainda outro tipo de calendário, o Calendário da Paz, também chamado de Calendário Maia. Os Maias, como se sabe, eram extremamente avançados em astronomia, e fizeram portanto um caledário de 13 luas de 28 dias, mas uma dia "extra" chamado o dia fora do tempo.
Assim, são 13x28 dias = 364 mais um dia fora do tempo, 365 dias. Não há ano bissexto, não há contas, e não há desacerto com os ciclos. Para saber mais, www.calendariodapaz.com.br.
- Na década de 1920 as igrejas Ortodoxas do Leste Europeu criaram um mecanismo diferente para determinar os anos bissextos. Substituíram o "divisível por 400 é bissexto" por "os anos que divididos por 900 apresentarem resto da divisão igual a 200 ou 600 são bissextos". Isso significa que os anos de 1900, 2100, 2200, 2300, 2500, 2600, 2700, 2800 são comuns (não bissextos) e os anos 2000, 2400 e 2900 são bissextos. Isso não cria conflitos com o resto do mundo até o ano de 2800. Na prática significa que há 218 anos bissextos a cada 900 anos, o que faz a duração média do ano nesse sistema ser de 365,24222 dias (365 + 218/900), o que é mais preciso que o adotado pelo calendário gregoriano.
- O calendário gregoriano possui 970 anos bissextos a cada 4000 anos. Há estudiosos que defendem uma regra na qual ocorram 969 anos bissextos em cada 4000 anos (365,24225). A média ficaria mais próxima da duração do ano trópico que no atual modelo. A regra consiste em excluir os anos múltiplos de 4000 como sendo bissextos. Assim como o método sugerido pelas igrejas Ortodoxas do Leste Europeu esse sistema é compatível com o atual por muito tempo, ou seja, pode-se postergar até próximo do ano 4000 do calendário gregoriano para debater o assunto.
- Os anos bissextos sempre foram cercados de mitos e tradições. Uma das mais divertidas surgiu no século XIII, na Escócia. Em um ano bissexto, eram as mulheres (e não, como de costume, os homens) que tinham o direito de escolher quem desejassem para marido. E se o escolhido não concordasse com o casamento, era obrigado a pagar uma multa de respeito.
- Nos países não católicos a mudança foi feita mais tarde; a Inglaterra e suas colônias fizeram a mudança em 1752 , onde o dia 2 de setembro precedeu o dia 14 de setembro e o dia de ano novo foi mudado de 25 de março para primeiro de janeiro.
Equinócio
Em astronomia, equinócio é definido como um dos dois momentos em que o Sol, em sua órbita aparente (como vista da Terra), cruza o plano do equador celeste (a linha do equador terrestre projetada na esfera celeste). Mais precisamente é o ponto onde a eclíptica cruza o equador celeste.
A palavra equinócio vem do Latim e significa "noites iguais". Os equinócios acontecem em Março e Setembro, as duas ocasiões em que o dia e a noite tem duração igual. Ao medir a duração do dia, considera-se que o nascer do Sol é o instante em que metade do corpo solar está acima (ou metade abaixo) do horizonte, e o pôr do Sol o instante em que o corpo solar encontra-se metade abaixo (ou metade acima) do horizonte. Com esta definição o dia durante os equinócios tem 12 horas de duração.
No hemisfério Norte o equinócio de Março é o Equinócio de Primavera (chamado de Verão ou Vernal), e o de Setembro é o Equinócio de Outono. O inverso ocorre no hemisfério Sul.
O Equinócio de Primavera (hemisfério Norte) ocorre nos dias 20 ou 21 de Março ( nas culturas nórdicas esta data era festejada com comemorações que deram origem a vários costumes hoje relacionados com a Páscoa), e o de Outono em 22 ou 23 de Setembro. A data varia devido aos anos bissextos, que deslocam o calendário das estações em um dia. Devido à órbita elíptica da Terra, as datas nas quais ocorrem os equinócios não dividem o ano em um número igual de dias. Isto ocorre porque quando a Terra está mais próxima do Sol periélio viaja mais velozmente do que quanto está mais longe afélio.
Solstício
Em astronomia, solstício é o momento em que o Sol, durante seu movimento aparente na esfera celeste, atinge o seu maior afastamento, em latitude, do equador. Os solstícios ocorrem duas vezes por ano: em 21 ou 22 de dezembro e em 21 ou 22 de junho. A data varia devido aos anos bissextos, que oscila entre o calendário das estações em um dia.
No hemisfério Sul, o de dezembro é o solstício de verão e o de junho é o solstício de inverno. O oposto acontece no hemisfério Norte.
Por causa do solstício, existem os trópicos de Câncer e Capricórnio. No solstício de verão no hemisfério sul, os raios solares incidem perpendicularmente à terra na linha do Trópico de Capricórnio. No solstício de inverno, ocorre a mesma coisa no Trópico de Câncer.
Crepúsculo
Crepúsculos são os instantes em que o céu próximo ao horizonte no poente ou nascente toma uma cor degradée, entre o azul do dia e o escuro da noite. Normalmente acontecem no instante em que o Sol, "ao nascer" ou "se pôr", encontra-se logo abaixo da linha do horizonte marítimo, sendo que em alguns casos, como em regiões montanhosas, podem ocorrer antes do pôr-do-sol ou depois do nascer do astro, nesse momento é que os navegadores conferem sua posição estimada , comparando a abertura esperada em graus com a observada do horizonte ao astro. ===> Crepúsculo pode ser também aderido a alguém ou a alguma pessoa cujo carater foi falho no exato momento em que o xingamento é aplicado. Pode ser associado à tonto, bobo, retardado, ou até ignorante.
Aurora Borealis

A aurora polar é um fenômeno óptico composto de um brilho observado nos céus noturnos em regiões próximas a zonas polares, em decorrência do impacto de partículas de vento solar no campo magnético terrestre. Em latitudes do hemisfério norte é conhecida como aurora boreal, nome batizado por Galileu Galilei, em referência à deusa romana do amanhecer Aurora e ao Titã representante dos ventos Bóreas. Ocorre normalmente nas épocas de setembro a outubro e de março a abril. Em latitudes do hemisfério sul é conhecida como aurora austral, nome batizado por James Cook, uma referência direta ao fato de estar ao Sul.

O fenômeno não é exclusivo somente à Terra, sendo também observável em outros planetas do sistema solar como Júpiter, Saturno, Marte e Vênus. Da mesma maneira, o fenômeno não é exclusivo da natureza, sendo também reproduzível artificialmente através de explosões nucleares ou em laboratório.
Três momentos de uma Aurora em Saturno captados pelo Telescópio Hubble.
Segundo Bissexto
Um segundo bissexto, também chamado segundo intercalado ou segundo adicional é um ajuste de um segundo para manter os padrões de contagem de tempo próximos ao tempo solar. Os segundos bissextos são necessários para manter os padrões sincronizados com os calendários civis, cuja base é astronómica.
Os padrões para o tempo civil estão baseados na Coordenada Universal de Tempo (UTC, Universal Time Coordinate), que é mantida por meio de relógios atómicos extremamente precisos. Para manter a UTC próxima ao tempo solar médio, ocasionalmente é corrigido mediante um ajuste de um segundo que se acrescente, o que se supõe que haja um minuto de 61 segundos. Durante longos períodos de tempo, esses segundos bissextos devem ser acrescentados de maneira crescente, de tal forma a formar uma parábola próxima a 31 segundos por século.
Razão para os segundos bissextos
Tradicionalmente, define-se um segundo como 1/86400 de um dia solar médio. Este é determinado pela rotação do Globo Terrestre sobre seu eixo e sua órbita ao redor do Sol, uma vez que o tempo era mensurado de acordo com observações astronômicas. A razão por utilizarmos os segundos bissextos é que atualmente o tempo é mensurado com relógios atômicos estáveis, mas a rotação da Terra tem diminuído de velocidade. Gradualmente, o dia solar torna-se mais longo à razão de 1,7 milissegundo a cada século, principalmente devido à aceleração das marés da Lua. O segundo no Sistema Internacional que é medido através dos padrões de tempo atómico foi definidio de tal forma que sua duração coincida com o segundo nominal de 1/86400 de um dia solar médio entre 1750 e 1890. Desde essa data, a extensão do dia solar tem crescido lentamente. Portanto, o tempo calculado pela rotação da terra tem acumulado algum desfazamento em relação aos padrões de tempo atómico, medido através do relógio atómico.
Por exemplo, suponha-se que começamos a contar os segundos desde a época Unix (00h00min00s de 1º de janeiro de 1970) com um relógio atômico. À meia-noite desse dia (mensurado em UTC), o contador registraria 0 segundo. Depois de que a Terra completasse uma rotação solar média, o contador registraria 86400,002 segundos. Com base no contador, poder-se-ía calcular que a data é 00h00min00s de 2 de janeiro de 1970 (UT1). Depois de 500 rotaciones, o contador registraria 43.200.001 segundos. Uma vez que 86400 × 500 são 43.200.000 segundos, teríamos que a data é 00h00min01s de 16 de maio de 1971 com base no tempo atômico (UTC), enquanto registrar-se-ía 00h00min00s de 16 de maio de 1971 no tempo solar (UT1). Caso houvéssemos acrescentado um segundo bissexto em 31 de dezembro ao contador, este teria um valor de 43.200.001 segundos à meia-noite de 16 de maio de 1971 e nos permitiria calcular a data correta. O sistema real que utiliza segundos bissextos foi estabelecido a fim de permitir que TAI e UT1 tivessem uma defasagem de 0 segundos em 1º de janeiro de 1958.
O que é o relógio atómico?
Um relógio atômico é um tipo de relógio que usa um padrão ressonante de freqüência como contador.
Como o próprio nome diz, é um medidor de tempo que funciona baseado em uma propriedade do átomo, sendo o padrão a freqüência de oscilação da sua energia. Como um pêndulo de relógio, o átomo pode ser estimulado externamente (no caso por ondas eletromagnéticas) para que sua energia oscile de forma regular. Os elementos mais utilizados nos relógios são o césio (principalmente), hidrogênio e rubídio. Por exemplo, a cada 9.192.631. 770 oscilações do átomo de césio-133 o relógio entende que se passou um segundo.
O seu funcionamento não é exatamente simples. Com base em estudos anteriores, os pesquisadores conhecem a freqüência máxima com que esses átomos libertam energia, a sua freqüência de oscilação. Os mecanismos do relógio estimulam os átomos por meio de microondas e ondas magnéticas, até atingir essa freqüência, que é interpretada como tempo de acordo com os padrões já conhecidos.
As agências nacionais responsáveis pelos horários oficiais zelam pela manutenção de uma precisão de 10-9 segundo por dia (isto é, 0,000 000 001 segundo ou ainda, um bilionésimo de segundo).
O primeiro relógio atômico foi construído em 1949 nos Estados Unidos. Uma versão aprimorada, baseada na transição do átomo de césio-133 foi construído por Louis Essen em 1955 no Reino Unido. Isto levou a uma definição internacionalmente aceita acerca do segundo baseada no tempo atômico.
Em agosto de 2004, os cientistas do NIST (em inglês: National Institute of Standards and Technology) apresentam um relógio atômico do tamanho de um chip, que segundo eles, teria um milésimo do tamanho de qualquer outro modelo e consumindo apenas 75mW, tornando possível sua utilização em aparelhos movidos a pilhas ou baterias.
Desde 1967, a definição internacional do tempo baseia-se num relógio atômico, assim como os relógios, satélites e aparelhos de última geração. Ele é considerado o mais preciso já construído pelo homem e mesmo assim atrasa: 1 segundo a cada 3 mil anos. Assim, o Sistema Internacional de Unidades (SI) equiparou o segundo a 9.192.631.770 ciclos de radiação, que correspondem à transição entre dois níveis de energia do átomo de césio-133.