Corpos Menores do Sistema Solar

Transcrição

1 Corpos Menores do Sistema Solar FIS02010 Professora Ana Chies Santos IF/UFRGS h9ps://anachiessantos.wordpress.com/ensino/fis02010/

2 Corpos Menores do Sistema Solar Que orbitam em volta dos planetas: satélites, aneis Que orbitam em volta do Sol: planetas anões, asteroides, cometas, meteoros

3 Estrelas cadentes são A. Ejecta estelar rapidamente e violentamente se movendo de suas estrelas. B. Estrelas próximas, da vizinhança se movendo rapidamente pelo nosso campo de visão. C. Pequenas partculas de material interplanetario queimando e brilhando quando entram na atmosfera da Terra

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6 Meteoróides consistem em restos de cometas ou fragmentos de asteróides, que podem colidir entre si ou com os planetas, satélites e asteróides. Quando um meteoróide entra na atmosfera terrestre gera um traço de luz no céu chamado meteoro. Se parte sobrevive e atinge o chão temos um meteorito. Meteorito do Museu Catavento

7 Asteróides Asteróides são um numeroso grupo de pequenos corpos situados na sua grande maioria no cinturão principal com órbitas de 2,2 a 3,3 UA do Sol -- entre Marte e Júpiter O cinturão principal possui uma massa menor do que 1/1000 M Terra e seu centro está a ~2,8 UA do Sol. Teorias para formação dos asteróides Explosão de um planeta (abandonada) Formados juntamente com os planetas Os asteróides primordiais eram grandes corpos (porém bem menores do que os planetas) Se fragmentaram devido a colisões, formando os asteróides atuais Alguns dos maiores asteróides atuais devem ser corpos originais que não se quebraram.

8 A distribuição dos asteróides A maioria dos asteróide descobertos estão no Cinturão principal (isso vem mudando) Alguns tem órbitas muito excêntricas e inclinadas

9 A distribuição dos asteróides Em Verde asteróides do Cinturão Principal Objetos que passa a distâncias menores que 1,3 UA do Sol são marcados em Vermelho. Asteróides trojanos: grupos de asteróides que orbitam em dois pontos estáveis da órbita de Júpiter, aprisionados pela força gravitacional do Sol e de Júpiter combinadas.

10 HST: constelação de Centaurus 2km de diâmetro D =140milhões Km

11 A distribuição dos asteróides Asteróides do Cintrurão de Kuiper Objetos em Vermelho são objetos Clássicos do cinturão de Kuiper Objetos com órbitas estranhas em Azul. Para mais detalhes sobre as cores ver o Livro texto Descobrindo o Universo

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13 Exemplos de Asteróides: Cinturão de Kuiper Asteróides do cinturão de Kuiper localizado a ~50 UA do Sol e povoado por restos de planetesimais gelados. Foram descobertos ~1000 asteróides do cinturão de Kuiper. A maioria com tamanhos de 100 km de diâmetro. Estima-se que tenha mais de asteróides neste cinturão. Eris (1200 km de raio) Plutão (1175 km) 2005 FY9 (625 km) Haumea (650 km) Sedna (750 km) Quaoar (625 km) Ixion (550 km) Varuna (450 km)

14 Ida e seu satélite 55km

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18 Asteróide Eros em 1999 com a NEAR 2700kg/m 3

19 Asteróides Próximos à Terra Os asteróides próximos à Terra são aqueles que têm órbitas que os aproximam da Terra e portanto têm maior chance de colidir com a Terra. A maioria têm uma probabilidade de 0,5% de colidir com a Terra no próximo um milhão de anos. O número total de asteróides maiores que um km é da ordem de 1000 a 2000, que corresponde a uma probabilidade de 1% de colisão no próximo milênio. Lista de Asteróides que passarão perto da Terra:

20 Impactos na Terra A extinção dos dinossauros, 65 milhões de anos atrás, é consistente com um impacto de um asteróide ou cometa de mais de 10 km de diâmetro, que abriu uma cratera de 200 km de diâmetro perto de Chicxulub, na península de Yucatan, no Mexico. O impacto liberou uma energia equivalente a 5 bilhões de bombas atômicas como a usada sobre Hiroshima em A extinção se deu por alterações climáticas que atingiram toda a Terra, com um esfriamento na superfície e pela existência de uma fina camada de argila com uma alta taxa de irídio. Uma grande nuvem de pó que se espalhou por todo o planeta, cobrindo a luz do Sol. Com a queda da fotossíntese, as plantas morreriam e os dinossauros morreriam por falta de alimentos.

21 Cratera de Meteorito no Arizona Diâmetro inicial do meteorito: 50 m Impacto há anos 1,2 km

22 Meteoros Impactos na Terra Em 30 de junho de 1908, um asteróide ou cometa de aproximadamente 100 mil toneladas explodiu na atmosfera perto do Rio Tunguska, na Sibéria, derrubando milhares de km 2 de mata.

23 Meteoros Impactos na Terra 12 de fevereiro de 1947, na cadeia de montanhas Sikhote-Alin, perto de Vladivostok, também na Sibéria. O impacto, causado por um asteróide de ferro-níquel de aproximadamente 100 toneladas que se rompeu no ar, foi visto por centenas de pessoas e deixou mais de 106 crateras, com tamanhos de até 28 m de diâmetro e 6 metros de profundidade. (28 toneladas recuperadas) 1745 kg

24 Meteoro: deserto California

25 Origem: chuva de meteoros Muitos cometas tem órbitas altamente inclinadas Os cometas aos se dissiparem deixam detritos que se espalham por suas órbitas. Quando a Terra passa por esse material, muitos meteoros podem ser vistos vindos do mesmo lugar num curto espaço de tempo: uma chuva de meteoros

26 Planetas Anões Planetas anões são objetos que: Estão em órbita em torno do Sol (como planetas) Tem forma determinada pela auto-gravidade, ou seja são esféricos (como planetas) Não tem tamanhos significativamente maiores do que os objetos em sua vizinhança (ao contrário dos planetas) Não é um satélite. Éris (2.400 km) Plutão Makemake Plutão (2.350 km) Ceres (950 km) Haumea (1.300 km) Makemake ( km)

27 Satélites Em geral o número de satélites de um planeta está associado a sua massa. O maior satélite do sistema solar é Ganimedes (2.631 km de raio), e o segundo é Titan (2.575 km), os dois maiores que Mercúrio (2.439 km). A Lua (D=3.475 km) é maior que Plutão (2.350 km). A maioria dos satélites gira em torno do respectvo planeta no sentdo oeste para leste e a maioria tem órbita aproximadamente no plano equatorial de seu planeta.

28 Anéis Os quatro planetas jovianos apresentam um sistema de anéis, constituídos por bilhões de pequenas partículas orbitando muito próximo de seu planeta. Os anéis estão dentro do limite de Roche e devem ter se formado pela quebra de um satélite ou a partir de material que nunca se aglomerou para formar um satélite.

29 Anéis (Poeira) Júpiter Saturno e Urano

30 Cometas Os cometas são formados de gelo (água, metano,...) e poeira, possuem tamanhos típicos de 10 km e órbitas muito alongadas. Coma: nuvem de gás e poeira ao redor do cometa devido a sublimação do gelo pela radiação solar. Aparece quando o cometa está a ~2UA do Sol Cometa Lulin, 28/02/09 Núcleo: Parte sólida e gelada no interior Cauda: O vento solar e a pressão de radiação empurram o gás e a poeira da coma formando a cauda do cometa. Que pode ter até 1 UA de comprimento. CR: Johannes Schedler (Panther Observatory)

31 Cometas Cauda de gás: Resultado da interação do vento solar com o gás. Sua emissão é principalmente devida a emissão de átomos excitados. É reta e azul, pois grande parte de seu brilho é devido a emissão de monóxido de carbono ionizado em 4200 A. CR: John Gleason Cauda de poeira: Causada pela pressão de radiação. A velocidade das partículas são menores e esta cauda é geralmente mais larga e curvada do que a cauda de gás. Possui cor amarelada devido a reflexão da luz solar.

32 Cometas Efeito da posição na órbita sobre as caudas: A luz do Sol e o vento solar sopram as partículas de poeira e os átomos ionizados na direção contrária ao Sol. Consequentemente, as caudas dos cometas sempre apontam na direção contrária ao Sol.

33 Cometas: Exemplos Comets Lemmon (C/2012 F6) and PANSTARRS (C/2011 L4) from Las Campanas Observatory in Chile. Março de 2013 Ison Final de 2013

34 A nuvem de Oort Nuvem de Oort: Nuvem esférica com raio de UA contendo bilhões de núcleos comentários. Proposta por Jan H. Oort em 1950 como explicação à existência dos cometas de longo período (P > 200 anos). Perturbações gravitacionais (por ex. por uma estrela, força gravitacional do disco da Via Láctea) da órbita de um cometa da nuvem de Oort podem lança-lo a regiões mais internas do sistema solar cometas de longo período Estes cometas não sobrevivem a mais de passagens periélicas antes de perder todos os elementos voláteis.

35 A nuvem de Oort Estudos de cometas de longo período indicam estes se formaram juntamente com o restante do sistema solar. A origem no Sistema Solar interno porque somente nesta região a matéria estava suficientemente densa para formar os cometas da nuvem de Oort Como estes objetos foram parar na nuvem do Oort? Perturbações gravitacionais Uma estrela companheira do Sol que se dissipou com o tempo (sistema binário) Nuvens moleculares da nebulosa primordial, dissipadas pelo vento solar após a perturbação. Perturbações de Urano e Netuno + perturbações de estrelas próximas e/ou do disco galático. Suposição: Júpiter e Saturno se formaram depois de Urano e Netuno.

36 O Cinturão de Kuiper revisitado Está no plano do Sistema Solar e se extende deste da órbita de netuno até 150 UA do Sol. Proposto por Gerard Kuiper em 1951 para explicar cometas com períodos curtos (P < 200 anos e órbitas menos excêntricas). A forma achatada indica que os objetos que o formam são remanescentes dos planetesimais formados no disco da nebulosa solar.

37 Cinturão de Kuiper vai até a órbita de plutao (50UA), a maior parte dos 200 milhões de cometas orbitam o plano da ecliptica A nuvem de Oort se extende do cinturão de Kuiper

38 A órbita de Sedna, o objeto mais distante conhecido do sistema solar

39 Objetos do Cinturão de Kuiper: 1993

40 Cometa Halley, núcleo com 15km

41 Cometa Kohoutek e seu envelope de H no optico e UV

42 Cometa West, Março de 1976, placa fotográfica

43 As duas caudas do Cometa Mrkos em Agosto de 1957

44 A estrutura de um cometa

45 A parte frontal do Cometa Brooks (1911)

46 Fragmentos do Cometa Schwassmann-Wachmann-3 em 2006

47 Cometa Hale-Bopp

48 Rosseta: 12yr mission

49 Rosseta I

50 Rosseta II

51 Ohen, an asteroid viewed from Earth appears to change its brightness periodically because the A. albedo is significantly different on one side than the otherenter answer text... B. leading side is very dark and the trailing side is very bright like Iapetus, a satellite of Saturn. C. asteroid is elongated, so it may present a larger or a smaller cross secton to us as it rotates D. asteroid is simply passing through the shadow of another asteroid.

52 The stable Lagrange points associated with two objects in space are points where the combined gravitatonal force is A. a minimum B. either a maximum or minimum C. a maximum D. zero

53 The two Lagrange points in the Jupiter- Sun planetary system are A. positons in space at Jupiter s orbital distance from the Sun where the combined gravitatonal forces from the Sun and Jupiter produce an equilibrium point at which asteroids can become trapped B. points at high lattudes on Jupiter where auroras (called Lagrange auroras on Jupiter) occur most frequently. C. areas in the asteroid belt where gravitatonal interacton of Jupiter with asteroids disturbs their orbits and causes a Kirkwood gap D. an area between the Sun and Jupiter where the gravitatonal forces on an object from these massive bodies are equal and opposite.

54 Os pontos de Lagrange são posições em que a força entre duas massas é igual a força centrípeta necessária para um objeto menos massivo se mover com as duas massas

55 A. a random distributon of short- period comets extending from inside the orbit of Jupiter to approximately the orbit of Neptune. B. another name for the asteroid belt. C. a flat or donut- shaped distributon of distant comets around the Sun, extending out about 500 AU. D. a spherical distributon of distant comets around the Sun, extending out about 50,000 AU. The Oort cloud is

56 What is considered to be the most likely origin of the comets in the Oort cloud? A. The comets in the Oort cloud formed in the Oort cloud more or less where we see them today. B. The comets in the Oort cloud formed in interstellar clouds and were captured by the Sun. C. The comets in the Oort cloud formed near the orbits of Uranus and Neptune and were flung outward by the gravitatonal influence of these two planets. D. The comets in the Oort cloud formed near the orbit of Jupiter and were flung outward by Jupiter s immense gravitatonal pull.

57 Most comet nuclei are believed to be A. carbonaceous chondrite meteorites carbon material ignited by sunlight and resultng in long smoke trails B. pieces of dusty ice leh over from the formaton of the solar system. C. pieces of dirty ice ejected from the surface of the icy satellites of the outer planets by asteroid impacts. D. pieces of rock or iron chipped from asteroids by impacts.

58 The measured diameter of the core of Comet Halley is about A. 10Km B km C km D. 100m

59 The tail of a comet A. is longest when the comet is closest to Jupiter; the tail is pulled out by Jupiter s gravity. B. remains constant in length throughout its complete orbital path. C. is longest when the comet is closest to the Sun. D. is longest when the comet is farthest from the Sun because it is then unaffected by sunlight.

60 The gas and ion tail of a comet A. is always blown away from the comet in the ant- Sun directon by the solar wind. B. always lies in the ecliptc plane because a comet is a part of the solar system. C. lies between the comet and the Sun because of gravitatonal a9racton. D. always trails along the orbital path, being leh behind by the comet.

61 A. largest object discovered beyond the orbit of Pluto B. bright comet to which we hope to send a rendezvous mission C. largest object in the asteroid belt D. largest of the Trojan asteroids What is Sedna?

62 A meteor shower occurs when A. the head of a comet hits Earth s atmosphere. B. a meteor disintegrates in Earth s atmosphere. C. Earth passes through the asteroid belt. D. Enter ansearth passes through a swarm of dust partcles in space.

63 Fim... Proxima aula Formação do Sistema Solar

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