Novas Descobertas sobre o Sistema Solar

Transcrição

1 FIS 2009 Explorando o Universo: dos Quarks aos Quasares Novas Descobertas sobre o Sistema Solar Jorge Ricardo Ducati Departamento de Astronomia Universidade Federal do Rio Grande do Sul

2 Planeta Terra: Caracterização O que caracteriza a Terra? Alguns tipos de planetas:

3 Terra Atmosfera Água líquida Temperatura característica: ~ 20 C Planeta tipo terrestre

4 Marte Atmosfera tênue (1% da terrestre) Sem líquidos Mais frio que a Terra: ~ -50 C Superfície medianamente craterizada Planeta tipo terrestre

5 Venus Atmosfera espessa (100X a terrestre) Mais quente que a Terra: ~ 400 C Coberto de nuvens Muita atividade atmosférica Planeta tipo terrestre

6 Jupiter Planeta tipo gasoso Massa muito grande Formado em maioria por gases Frio (-100 C, a 1atm)

7 Saturno Urano Netuno Também planetas gasosos

8 São planetas profundamente diferentes. Então... O que diferencia a Terra? Algumas peculiaridades: 1. Atmosfera 2. A relação (massa de sólidos)/(massa de gases) é alta: planeta de tipo terrestre 3. Líquidos na superfície 4. Temperatura por volta de 20 C (aprox. 300 K) 5. Gravidade superficial de aprox. 9,8 m/s2 (1 g)

9 Ainda sobre a atmosfera terrestre: Composição: Nitrogênio, 79%; Oxigênio, 21% Outros gases (CO2, CH4, He, NOx,...) Primeiro fato: A atmosfera terrestre contém um gás com grande atividade: o oxigênio, constantemente reciclado pela atividade biológica Segundo fato: a interação Sol/Terra modula as condições atmosféricas terrestres (energização da atmosfera, interação atmosfera/solo/oceano)

10 A estrela Sol tem emissão de luz característica; o que chega à superfície foi filtrado pela atmosfera

11 O equilíbrio energético (equilíbrio radioativo) entre o Sol e a Terra é o fator dominante para a temperatura da Terra, influenciada também pelo efeito estufa Terceiro fato: a atmosfera, além de permitir a vida, também protege a Terra Exemplos de outros planetas e satélites:

12 Lua Mercúrio

13 Marte Ganimede (Jupiter)

14 Lua: crateras Sem atmosfera, as crateras permanecem inalteradas

15 Cratera do Meteoro Arizona, EUA

16 Por que alguns planetas têm a superfície coberta por crateras, e outros não? A atmosfera possibilita a ação do intemperismo, o desgaste das superfícies expostas à chuva, vento, além da ação biológica. a atmosfera age não só como interface entre a superfície (mares e terras) e o espaço, mas também como escudo contra impactos de meteoritos.

17 Meteoróides meteoros (estrelas cadentes) meteoritos

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19 A atmosfera também é local de fenômenos eletromagnéticos devidos à interação Sol-Terra: o vento solar interage com nossa atmosfera, gerando as auroras polares

20 Aurora boreal Terra; mas também em outros planetas:

21 Auroras em Jupiter

22 Terra Lua : alguns aspectos Terra-Lua: sistema de dois corpos relativamente próximos, mas a verdadeira proporção é a seguinte:

23 O sistema Terra-Lua, proporções reais

24 Sol, Terra e Lua, tamanhos proporcionais. Distâncias fora de escala

25 Alguns aspectos sobre o sistema Terra-Lua: 1. Acoplamento rotacional: o período da órbita da Lua é igual ao período de sua rotação. Consequência: a Lua tem sempre o mesmo hemisfério voltado para a Terra (como demonstrar?) 2. A relativa proximidade entre a Terra e a Lua (comparada com a distância Terra-Sol) faz com que as marés na Terra sejam basicamente devidas à Lua 3. O par Terra-Lua é único no Sistema Solar interno (há um par similar mais externamente: Plutão-Caronte)

26 É fato que... A proximidade da Lua ( km) faz com que sua influência sobre as marés seja maior do que a influência do Sol, que está bem mais distante (150 milhões de km) Mas há muitas outras influências da Lua sobre eventos na Terra que pertencem ao domínio da superstição! - Crescimento de plantas; - Crescimento de cabelos; - Nascimento de bebês - Surtos de loucura

27 Novidades no Sistema Solar 2005: Nave Cassini chega ao sistema de Saturno Exploração do sistema de Saturno pelo orbitador Cassini e pela sonda Huygens A exploração do sistema de Saturno (e também do sistema de Júpiter!) revela uma inesperada diversidade!

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29 Exploração de Titan, satélite de Saturno Maior que a Lua Atmosfera: Pressão ~ 1,5 atm Composição: nitrogênio; nuvens de metano e etano; névoa Frio: -170 Líquidos na superfície (hidrocarbonetos: etano)

30 Imagens na superfície: semelhança a rios, lagos Superfície: rochas (gelo?), neblina

31 Pedras de rio

32 Lagos em Titan: etano líquido Mosaico de imagens formando uma faixa sobre o satélite; escala de centenas de quilômetros

33 Titan: Ontario Lacus

34 Vulcões, I: Jatos de gelo em Encelado (Saturno); lago interno?

35 Encelado (Saturno): superfície congelada, com fendas; crateras

36 Vulcões, II: Io (Jupiter): superfície em mutação constante

37 2009: LCROSS

38 Água na Lua

39 Variabilidade na atmosfera de Júpiter

40 2011: Stardust encontra-se com Tempel 1

41 2011: MESSENGER começa a orbitar Mercúrio.

42 2011: MESSENGER começa a orbitar Mercúrio.

43 Novas fronteiras do Sistema Solar 2006: O que houve com Plutão? Com o astro, nada... mudança na categorização (como nós o classificamos) Nova categoria de astros no Sistema Solar: os planetas anões

44 O sistema de Plutão: Caronte, Nix, Hydra (2005),...

45 Imagem de Plutão, primeiro objeto transneptuniano; à espera das imagens da New Horizons (2015). Recentemente, muitos outros vêm sendo descobertos...

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47 O planeta que atualmente recebe mais atenções: Marte Marte: dia de 24 horas, ano de 687 dias com estações como as da Terra. Atmosfera, nuvens,... Novos resultados da Phoenix (2008): água! Janeiro 2009: Metano! ESA Mars Express 2005

48 Por que explorar Marte? 1. Conhecimento astronômico 2. Futura colonização 3. Para melhor conhecer a Terra Por que? No passado remoto (1 bilhão de anos?), Marte teria sido ainda mais semelhante à Terra. O que houve? Como Marte evoluiu? Se queres conhecer a Terra, estuda Marte

49 2008: Geleiras sob rochas

50 Páginas Internet importantes: Fim!