CAOS NO SISTEMA SOLAR
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- Cláudio Campelo Dias
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1 CAOS NO SISTEMA SOLAR Othon Winter Grupo de Dinâmica Orbital & Planetologia UNESP Guaratinguetá
2 TÓPICOS A SEREM ABORDADOS 1) CONCEITOS a) CAOS DETERMINÍSTICO b) RESSONÂNCIA 2) FERRAMENTAS a) EXPOENTE DE LIAPUNOV b) SEÇÃO DE POINCARÉ 3) CAOS NO SISTEMA SOLAR a) ASTERÓIDES b) SATÉLITES c) ANÉIS PLANETÁRIOS d) PLANETAS
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4 CONCEITOS CAOS DETERMINÍSTICO: originário de um sistema dinâmico determinístico. MOVIMENTO CAÓTICO: movimento que é sensivelmente dependente das condições iniciais, tal que pequenas mudanças na posição ou velocidade inicial produzem um estado final dramaticamente diferente.
5 Experimento do Pêndulo
6 CONCEITOS CAOS DETERMINÍSTICO: originário de um sistema dinâmico determinístico. MOVIMENTO CAÓTICO: movimento que é sensivelmente dependente das condições iniciais, tal que pequenas mudanças na posição ou velocidade inicial produzem um estado final dramaticamente diferente.
7 Sensibilidade às Condições Iniciais Planeta Condições Iniciais Estrela
8 CONCEITOS RESSONÂNCIA: fenômeno decorrente da existência de comensurabilidade entre freqüências. spin-órbita: Lua: 1:1 Mercúrio: 3:2 Plutão-Caronte: 1:1 órbita-órbita: Netuno-Plutão: 3:2 Jupiter-Saturno: ~5:2 4:2:1 Io-Europa: 2:1 Europa-Ganimede: 2:1 Io-Europa-Ganimede: Mimas-Tétis: 2:1 Encelado-Dione: 2:1 Titã-Hipério: 4:3 Jano-Epimeteo: 1:1 Dione-Helene: 1:1 Tétis-Calipso-Telesto: 1:1
9 RESSONÂNCIA X CAOS Asteróide 1620 GEOGRAPHOS (NEA)
10 FERRAMENTAS EXPOENTE DE LIAPUNOV: Numa região caótica, órbitas inicalmente próximas divergem exponencialmente.
11 EXPOENTE DE LIAPUNOV Órbita Caótica Órbita Regular O inverso do expoente de Liapunov fornece a escala de tempo para que duas órbitas próximas tenham divergência exponencial.
12 FERRAMENTAS SEÇÃO DE POINCARÉ: representação gráfica bidimensional do espaço de fase.
13 SEÇÃO DE POINCARÉ EXEMPLO: Problema de 3-corpos, Sol-Júpiter-asteróide. Órbita quase-periódica: o asteróide está em ressonância 7:4 com Júpiter.
14 SEÇÃO DE POINCARÉ EXEMPLO: Problema de 3-corpos, Sol-Júpiter-asteróide. Órbita caótica: o asteróide está próximo à ressonância 7:4 com Júpiter.
15 SEÇÃO DE POINCARÉ EXEMPLO: Problema de 3-corpos, Sol-Júpiter-asteróide. Conjunto de condições iniciais com a mesma energia.
16 CAOS NO SISTEMA SOLAR RELÓGIO NEWTONIANO
17 ISAAC NEWTON apocentro pericentro Direção de referência
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19 RESSONÂNCIA 3:1 FALHAS DE KIRKWOOD
20 Jack Wisdom (1982): evolução caótica da excentricidade METEORITOS originários do Cinturão de Asteróides.
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23 SATÉLITES Hipério
24 SPIN-ÓRBITA
25 Espaço de Fase: spin-órbita Hipério: Rotação Caótica
26 CURVA DE LUZ (dados observacionais) Hipério
27 SATURNO: ANÉIS
28 SONDA CASSINI
29 Estruturas e Falhas
30 Falha de Encke e a descoberta do satélite Pan nas imagens da sonda Voyager.
31 SIMULAÇÃO NUMÉRICA: PAN imerso num anel de partículas.
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36 PASTORES Prometeu e Pandora Com órbita caóticas!!
37 ANEL F imagens da Cassini Pequenas luas imersas no anel?!
38 Total: máximo EXPOENTES DE LIAPUNOV Angular Radial
39 Luas ou Aglomerados observados pela Cassini
40 PRECESSÃO DO EIXO DE ROTAÇAÕ DA TERRA
41 OBLIQÜIDADE => insolação, estações do ano,...
42 Qual a relevância da LUA?
43 Obliqüidade da Terra HOJE Sem a LUA Eras Glaciais => Evolução da Vida?
44 PERSPECTIVAS * Avanços Observacionais * Objetos Transnetunianos, KBOs,... * Asteróides Binários, Triplos,... * Planetas Extra-solares * Formação de Sistemas Planetários Grato pela Atenção.
2.2 Os planetas e as características que os distinguem
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