EVIDENCIANDO AS ÓRBITAS DAS LUAS GALILEANAS ATRAVÉS DA ASTROFOTOGRAFIA

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1 Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia São Paulo Campus Itapetininga EVIDENCIANDO AS ÓRBITAS DAS LUAS GALILEANAS ATRAVÉS DA ASTROFOTOGRAFIA Informações E astrofotografias Rodrigo Felipe Raffa Douglas Eleutério Camilo Bruno Rogério Ferreira de Morais Licenciatura em Física Astronomia Prof. Alberto Moreau 1

2 Esta apresentação está baseada em um artigo publicado na Revista Latino- Americana de Educação em Astronomia por Gustavo Iachel, que envolve uma atividade didática de observação as luas de júpiter e astrofotografia amadora, tornando se possível evidenciar as órbitas desses satélites naturais. 2

3 Apresentação Introdução Júpiter Luas de Júpiter Objetivo Materiais e Métodos Resultados e Discussão Conclusões 3

4 INTRODUÇÃO Em Março de 1610, Galileu Galilei ( ) publicou o Sidereus Nuncius, ou Mensageiro Sideral; Nesta obra, o astrônomo declarou o que observou com sua luneta: O caráter montanhoso da superfície lunar; Alguns aglomerados estelares; As enormes distâncias entre as estrelas; e o mais importante aspecto da obra, a descoberta de quatro luas que orbitam o planeta Júpiter.

5 INTRODUÇÃO Algo chamou sua atenção durante a observação: o alinhamento desses pontos com o plano da eclíptica; 11 de janeiro descobriu que não eram estrelas, pois erravam ; 13 de janeiro descobriu a quarta lua (Calisto), que vinha do leste e entrou no campo de visão de sua luneta; 07 jan a 02 mar de 1610: período de observações da descoberta que viria modificar a visão da Astronomia na época; Por volta de 1800 recebem os nomes: Io, Europa, Ganímedes e Calisto.

6 JÚPITER Uma imagem de cores verdadeiras de Júpiter obtida pela sonda Cassini. A lua Galileana Europa lança uma sombra sobre topo das nuvens do planeta. 6

7 JÚPITER Quinto e maior do SS (~11x o diametro da Terra) Planeta gasoso 86% - hidrogênio e quase 14% - hélio + de 60 Luas Massa 1,9x10^27 Rotação 9,9 horas Translação 11,86 anos Comparação com o Sol Em 1665 foi descoberta a mancha vermelha de Júpiter, uma tempestade de aproximadamente 3 mil anos com 19 Km de extensão e ventos de 600 Km/h. Júpiter possui anéis não visíveis da terra, de poeira, devido ao bombardeamentos de micrometeoros, que poderiam ser origem de outras Luas que não se formaram. 7

8 AS LUAS GALILEANAS 8

9 AS LUAS GALILEANAS Quatro maiores luas de Júpiter, são chamados de satélites de Galileu, depois que o astrônomo italiano Galileu Galilei os observaram em Essas grandes luas, nomeadas de IO, EUROPA, GANIMEDES E CALISTO. 9

10 IO 10

11 AS LUAS GALILEANAS Satélite mais interno Superfície de gelo à 143ºC Raio 1821 Km (Lua da Terra 1738 Km) Maior atividade vulcânica do sistema solar até 250/300 Km Marés de 100 m causada pela gravidade de Júpiter e órbita ligeiramente eliptica. Cerca de 400 vulcões ativos. Vulcões de Io são movidos por magma quente de silicato. 11

12 EUROPA 12

13 AS LUAS GALILEANAS Menor dos satélites galileanos. Raio 1565 Km. Núcleo Metálico ferro e níquel. Superfície principalmente coberta (possivelmente 10 Km abaixo água). de gelo Esta lua intriga astrobiólogos devido ao seu potencial para ter uma "zona habitável". As formas de vida foram encontrados perto de vulcões subterrâneos próspera na Terra e em outros locais extremos que podem ser análogos ao que pode existir na Europa. 13

14 IO GANIMEDES 14

15 AS LUAS GALILEANAS Maior Lua do SS Diâmetro Km (maior que Mercúrio) Única Lua com campo magnético Possui uma história geológica complexa, possui vales e crateras, manchas escuras e claras e regiões brilhantes corrugadas com relevos verticais de centenas de metros e extensão de milhares de quilómetros. 15

16 CALISTO 16

17 AS LUAS GALILEANAS Satélite mais externo Raio 2400 Km Demora 16,69 dias para completar sua translação e rotação. Calisto é o objeto mais repleto de crateras no sistema solar. Ele é um grande mundo morto, com quase nenhuma atividade geológica em sua superfície. Na verdade, Calisto é o único corpo superior a 1000 km de diâmetro no sistema solar que não tem mostrado sinais de sofrer qualquer desgaste extensa desde impactos moldaram sua superfície. Com uma idade de superfície de cerca de milhões anos, Calisto tem a paisagem mais antiga do sistema solar. 17

18 CARACTERÍSTICAS DAS LUAS 18

19 OBJETIVO Este trabalho busca traçar um esquema metodológico para a observação de Júpiter e suas luas com o suporte da astrofotografia; Estes trabalhos apresentam a potencialidade da astrofotografia para o estudo da Astronomia. Com o auxílio das fotos realizadas e do gráfico das posições relativas das luas Galileanas (gerado por software), torna-se possível evidenciar as órbitas desses satélites naturais.

20 MATERIAIS E MÉTODOS UTILIZADOS NAS SEÇÕES DE ASTROFOTOGRAFIA A. TELESCÓPIO REFRATOR (LUNETA): Distancia focal da objetiva: 700 mm; Distância focal da ocular: 20 mm; Tamanho da foto, ou definição: 7.2 Megapixeis; Sensibilidade ISO: ajustada para 1250; Aumento óptico (Zoom): 3x ativado; Exposição: ajustada para +2; Temporizador (Timer): 10 segundos. C. SUPORTE EM MADEIRA: Aumento óptico : 700 mm / 20 mm = 35 vezes; O suporte em madeira serve para adaptar a lente objetiva da câmera Abertura da objetiva: 60 mm de fotográfica próxima à lente ocular da diâmetro. luneta, no método afocal, e pode ser construído de acordo com as B. CÂMERA FOTOGRÁFICA DIGITAL: especificações dos equipamentos utilizados. 20

21 MATERIAIS E MÉTODOS UTILIZADOS NAS SEÇÕES DE ASTROFOTOGRAFIA 21

22 MATERIAIS E MÉTODOS UTILIZADOS NAS SEÇÕES DE ASTROFOTOGRAFIA 22

23 OBSERVAÇÕES E ASTROFOTOGRAFIAS A. Data; B. Horário da observação; Evidenciando as órbitas das luas Galileanas através da astrofotografia C. Descrição da observação, com estimativas de distâncias e de brilho aparentes das luas em relação à Júpiter e entre si; D. Astrofotografia (esse elemento moderno assume o papel dos desenhos que Galileu fazia); E. Horário em que a astrofotografia foi realizada; F. A partir da análise das fotos, a descrição da observação poderá ser analisada 23

24 OBSERVAÇÕES E ASTROFOTOGRAFIAS Seções de observação astronômica e de astrofotografia - realizadas na cidade de Bauru (22º18 53 S e 49º03 38 O) e iniciou-se em 06/07/2009, em três dias consecutivos. Horários das observações são superiores às 22 horas, pois este era o horário em que o planeta Joviano nascia a Leste na época em que o estudo foi realizado.

25 RESULTADOS 25

26 RESULTADOS 06/07/ Havia três luas do lado Leste e uma do lado Oeste, aparentemente tocando a circunferência planetária. A Lua mais próxima a Júpiter, do lado Leste, apresentava-se a um diâmetro de distância, a segunda mais distante, estava a aproximadamente dois diâmetros de Júpiter. A terceira lua estava a aproximadamente quatro diâmetros distante do planeta. A lua mais a Leste aparentava ser mais brilhante que as demais.

27 07/07/ Havia duas Luas do lado Leste do planeta, e outras duas do lado Oeste. A Lua mais distante, do lado Oeste, aparentava estar afastada aproximadamente três vezes o diâmetro do planeta, e apresentava um brilho menor que as demais, enquanto que a outra, ainda do lado Oeste, estava distante de planeta pouco mais que um diâmetro de Júpiter. Já do lado Leste, a mais afastada apresentava-se a quase dois diâmetros planetários de distância, e a outra, aparentava tocar o planeta, ou seja, estava entrando ou saindo de uma ocultação ou trânsito por Júpiter.

28 08/07/ Apesar do horizonte encoberto por algumas nuvens, foi possível observar o planeta e as suas luas. Do lado leste, havia apenas uma lua, distante aproximadamente um diâmetro e meio do planeta. Já do lado oeste havia três luas. A mais distante, e de menor brilho entre as quatro, aparentava estar a mais de cinco diâmetros de distância em relação ao planeta. A lua intermediária, a cerca de três diâmetros de distância, e a mais próxima a Júpiter do lado oeste, aparentava estar a cerca de dois diâmetros planetários em relação a Júpiter.

29 DISCUSSÃO O movimento orbital de Io é mais rápido dentre os demais; Os movimentos orbitais das luas Io e Europa são mais difíceis de serem constatados na astrofotografia do que os movimentos orbitais de Calisto e Ganimedes; É possível capturar, através da técnica apresentada, a início ou o término de trânsitos ou ocultações; A astrofotografia também é capaz de capturar e diferenciar os satélites naturais de Júpiter de acordo com suas magnitudes aparentes.

30 GRÁFICO DAS POSIÇÕES ORBITAIS DAS LUAS GALILEANAS 30

31 FOTOCOMPOSIÇÃO COM A LEGENDA DAS LUAS IO, EUROPA, CALISTO E GANIMEDES 31

32 PROJEÇÃO DE UM FENÔMENO TRIDIMENSIONAL EM UM PLANO BIDIMENSIONAL 32

33 CONCLUSÕES Esse trabalho apresentou a possibilidade do uso da astrofotografia para a observação e constatação das órbitas das principais luas de Júpiter; A atividade apresentada é uma sugestão de observação celeste, na qual professores, estudantes e astrônomos amadores poderão, além de rememorar os passos de Galileu, desenvolver suas competências em acompanhar um fenômeno natural relacionado à Astronomia, de forma a identificar padrões e buscar compreender o seu significado.

34 REFERÊNCIAS DRAKE, S. Galileo At Work: his Scientific Biography. New York: Dover Publications Inc, 536 p., DRAKE, S. Telescopes, tides and tatics: a galilean dialogue about the starry messenger and system of the world, Chicago: The university of Chicago press, 236 p., MORAES, I. G., PEREIRA, J. A. M., Using simple harmonic motion to follow the Galilean moons testing Kepler s third law on a small system, Physics Education, p , Maio, Disponível em: <http://www.iop.org/ej/article/ /44/3/002/pe9_3_002.pdf>. Acessado em Maio de MOURÃO, R. R. F., Manual do astrônomo: uma introdução à astronomia observacional e à construção de telescópios. Rio de Janeiro: Jorge Zahar Editor, 151 p., ISBN: , 2004.

35 REFERÊNCIAS NEVES, M.C.D., PEREIRA, R. F., Adaptando uma câmera fotográfica manual simples para fotografar o céu, Revista Latino-Americana de Educação em Astronomia - RELEA, n. 4, p , Disponível em: <http://www.astro.iag.usp.br/~foton/relea/num4/a2_n4.pdf>. Acessado em Maio de RÉ, P., Fotografar o Céu. Lisboa: Plátano Edições Técnicas, 303 p., ISBN: X, SILVA, G. M. S., RIBAS, F. B., FREITAS, M. S. T., Transformação de coordenadas aplicada à construção da maquete tridimensional de uma constelação, Revista Brasileira de Ensino de Física, v. 30, n. 1, 1306, Disponível em: <http://www.sbfisica.org.br/rbef/pdf/ pdf>. Acessado em Maio de

36 13/03/ :55 10/03/ :42 11/03/ :55 12/03/ :44

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