Um jogo com fases da Lua e eclipses de verdade — até vistos da Lua

O Openworld é um sandbox voxel num planeta redondo inteiro — ande em linha reta e você volta ao ponto de partida — com uma Lua até onde você pode voar. No Mac (nativo em Apple Silicon), no Windows e no Linux. Este guia é sobre esse céu: por que a Lua muda de forma, por que os eclipses são raros na Terra real e frequentes no jogo, e o que você vê quando assiste a um da Lua.

Como funcionam as fases da Lua numa órbita real?

A Lua não tem fases próprias. Ela é uma bola, e o Sol sempre ilumina exatamente uma metade dela. O que muda é o ângulo de onde você vê essa metade. Quando a Lua está entre você e o Sol, a metade iluminada fica virada para o outro lado: Lua nova. Quando está do lado oposto da Terra, você vê a metade iluminada de frente: Lua cheia. No meio do caminho, você vê parte do lado do dia e parte do lado da noite: crescentes, quartos, Luas gibosas. A fração iluminada é simplesmente (1 + cos α) / 2, onde α é o ângulo Sol–Lua–Terra.

O Openworld faz exatamente isso. O jogo calcula onde estão o Sol, a Terra e a Lua a cada instante, a partir de suas órbitas (equações de Kepler, com as excentricidades reais), e desenha a Lua como uma esfera de verdade, pixel a pixel, iluminada a partir da direção do Sol. Nenhuma fase pintada em lugar nenhum: o crescente é a sombra de uma bola. E, como é geometria, o mesmo cálculo funciona ao contrário: de pé na Lua, você vê as fases da Terra — uma Terra cheia quando o céu da Terra mostra uma Lua nova, e assim por diante.

• 25 minpara um dia na Terra
• 29,5dias de uma lua nova até a seguinte
• ≈ 12 h 20de tempo real por mês lunar
• 365dias num ano (cerca de 6 dias reais)

Como isso cabe num jogo? O sistema solar inteiro é reduzido: as distâncias são divididas por 6,371 (a Terra tem 1.000 km de raio) e as durações por 57,6 (um dia dura 25 minutos). As duas encolhem juntas, então a geometria do céu continua verdadeira: os ângulos entre os corpos, suas fases e os 29,5 dias do mês são os reais.

Por que não temos um eclipse todo mês?

A cada lua nova, a Lua passa entre a Terra e o Sol. A cada lua cheia, ela passa por trás da Terra. Então por que não há dois eclipses por mês na Terra de verdade? Porque a órbita da Lua é inclinada em cerca de 5,1° em relação à órbita da Terra em torno do Sol (a eclíptica). Na maioria dos meses, a Lua passa um pouco acima ou um pouco abaixo da linha entre o Sol e a Terra, e as sombras erram o alvo.

As duas órbitas se cruzam em dois pontos chamados nodos. Um eclipse só pode acontecer quando uma lua nova ou cheia cai perto de um nodo — o que ocorre durante duas temporadas de eclipses por ano, com cerca de 173 dias de intervalo. É por isso que a Terra de verdade vê entre 4 e 7 eclipses por ano, e não 24.

Eclipse solar ou lunar: o que você vê no jogo

Um eclipse solar acontece na lua nova: a Lua esconde o Sol de quem está dentro da sua sombra. Um eclipse lunar acontece na lua cheia: a Lua entra na sombra da Terra, e todo mundo no lado da noite vê. Cada sombra tem duas partes. Na umbra, o Sol fica completamente escondido. Na penumbra, em volta, só parte do disco do Sol é coberta.

Durante um eclipse solar

O jogo mede, de onde você está, quanto do disco do Sol está escondido, com a mesma interseção em forma de lente que um planetário usaria. Isso dá um eclipse parcial, total ou anular (quando a Lua está um pouco longe demais para cobrir o Sol inteiro — como na Terra, depende da distância da Lua em sua órbita elíptica). As fases parciais duram cerca de dois minutos de cada lado; a totalidade em si dura só segundos, porque o tempo do jogo corre 57,6 vezes mais rápido que o nosso.

E a luz acompanha. A luz do dia do mundo é a altura do Sol multiplicada pela parte visível do seu disco, então durante a totalidade o terreno, o céu e as criaturas escurecem; uma coroa de luz, a coroa solar, aparece em volta da Lua negra. O cérebro das criaturas lê essa mesma luz do dia: abaixo de um quarto da luz total, o gerador de criaturas conta isso como noite, então criaturas noturnas podem aparecer em pleno dia, e as que queimam sob o sol ganham uma folga. Painéis solares durante um eclipse também produzem menos: a produção deles segue a mesma luz.

Durante um eclipse lunar — e por que a Lua de verdade fica vermelha

No lado da noite, a lua cheia entra na sombra da Terra e escurece, primeiro por uma borda, depois por inteiro. Na realidade, ela não fica preta: fica vermelho-cobre. A atmosfera da Terra desvia um pouco de luz solar para dentro da umbra e, pelo caminho, o ar dispersa o azul (o mesmo motivo de os pores do sol serem vermelhos). Uma Lua totalmente eclipsada é iluminada por todos os nasceres e pores do sol da Terra ao mesmo tempo.

Como é um eclipse solar visto da Lua?

Aqui vem a parte bonita: um eclipse lunar visto da Terra é um eclipse solar visto da Lua. Fique na Lua nesse momento e você vê a Terra passar na frente do Sol. De lá, a Terra parece ter cerca de 1,9° de largura, 3,7 vezes mais que o Sol, então cobre ele com folga, e por muito mais tempo do que a Lua jamais cobre da Terra. Quando o Sol desaparece, um anel fino se acende em volta da Terra negra: a atmosfera dela, brilhando com todos os nasceres e pores do sol. Esse anel é o que pinta a Lua de vermelho vista de baixo.

No Openworld funciona pela mesma regra, porque o cálculo do eclipse olha para todo corpo entre você e o Sol: na Lua, esse corpo é a Terra. O disco do Sol é coberto, o céu lunar preto escurece ainda mais, a luz no chão cinzento despenca. E, no sentido contrário, durante um eclipse solar na Terra, olhe para cima da Lua: a Terra está cheia, com a sombra da Lua deslizando sobre ela. Para ficar lá você mesmo, veja como ir até a Lua, com sua gravidade baixa e a Terra pendurada num céu preto — e, para chegar lá, construa seu foguete.

Da Lua, a Terra quase não se mexe no céu: a Lua sempre mostra a mesma face para ela. O dia e a noite passam, a Terra percorre suas fases, mas ela fica pendurada no mesmo ponto acima do horizonte.

Eclipses em todo corpo (e Marte?)

O jogo não tem uma lista de “eclipses para jogar”. Seu sistema solar é uma lista de corpos — hoje, o Sol, a Terra e a Lua —, cada um na sua órbita, e para qualquer ponto de qualquer mundo ele pergunta: quais corpos estão entre mim e o Sol, e quanto dele eles escondem? As sombras também são desenhadas nos corpos do céu: da Terra você vê o eclipse morder a Lua, da Lua você vê uma mancha escura deslizar sobre a Terra. Marte ainda não está no jogo; quando outro mundo chegar, os eclipses dele virão junto, sem nenhum código novo de eclipse.

Quando é o próximo eclipse no meu mundo?

Não há calendário de eclipses no jogo: o céu é o calendário. Como há um eclipse de cada tipo a cada mês lunar, leia a Lua:

• Um crescente fino e depois nenhuma Lua: a lua nova está chegando — um eclipse solar vai cruzar parte do lado do dia. A totalidade só é visível numa faixa estreita; fora dela, o eclipse é parcial.
• Uma Lua mais redonda a cada noite: cerca de duas semanas depois, a lua cheia traz um eclipse lunar, visível de todo o lado da noite.
• Um ciclo leva 29,5 dias de jogo, cerca de 12 horas de partida. Observe com uma luneta (×4) ou monte um telescópio no tripé (×16) para ver os detalhes da sombra.
• Nunca desvie os olhos da coroa solar: ela só aparece durante os segundos da totalidade.

Dia, noite e clima em volta

Os eclipses viajam sobre um dia e uma noite reais. A Terra gira em 25 minutos, o Sol nasce no leste, o eixo é inclinado em 23,44° como o nosso, então perto dos polos você tem sol da meia-noite e noite polar sem nenhum código especial. A aurora e o crepúsculo tingem o céu na direção do Sol, a noite é cheia de estrelas. Quando todos os jogadores na Terra estão na cama, a noite passa. Na Lua, um dia dura um mês lunar inteiro: duas semanas de luz, duas semanas de noite.

Na Terra, nuvens, chuva, neve e tempestades cruzam a terra em frentes de alguns quilômetros de largura — e podem esconder o seu eclipse. A Lua não tem ar, então não tem clima: um céu preto, sempre limpo.

O que o jogo simula e o que ele simplifica

O Openworld é um jogo antes de tudo: algumas escolhas existem para você realmente ver as coisas. Mas tudo o que você vê no céu dele vem das posições de bolas reais no espaço, e é por isso que um crescente, uma sombra ou um eclipse sempre aparece onde a física diz que deveria. Se você gostou disso, o resto dos guias de céu e espaço vai mais longe — foguetes, a Lua, voar.