Planetas do Sistema Solar

Transcrição

1 Planetas do Sistema Solar Paulo Roberto - A astronomia é uma experiência de humildade e formação de caráter. [Carl Sagan em O pálido ponto azul.]

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4 Planetas Internos e Externos Planetas Externos (ou Jovianos) são os planetas que possuem uma órbita mais externa do que a órbita de Marte, estando, portanto mais afastados do Sol do que Marte. Os planetas Internos (ou Telúricos) são os que possuem uma órbita interna à de Marte.

5 Júpiter, Saturno, Netuno e Urano são os 4 planetas externos (ou jovianos) do Sistema Solar. As distâncias médias desses planetas em relação ao Sol são: Júpiter: 5.2 UA / Saturno: 9.5 UA / Urano: 19,6 UA / Netuno: 30 UA UA é uma unidade de medida e significa Unidade Astronômica e equivale a distância média do Sol à Terra que é de cerca de 150 milhões de Km!!

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7 Mercúrio: o mensageiro de Júpiter!

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9 Mercúrio: ficha técnica! Distância do Sol: 60 milhões de km (0,4 UA) Rotação: 58 dias Translação: 88 dias Temperatura média: 126 C com máximas de 425 ºC Densidade média: 5,5 g/cm³ N de satélites: não possui

10 A exploração de Mercúrio o Comparado a outros planetas, pouco se sabe a respeito de Mercúrio. o As duas primeiras espaçonaves a explorar o planeta foram a Mariner 10, que mapeou aproximadamente 45% da superfície do planeta entre 1974 e 1975, e a Messenger, que mapeou outros 30% da superfície durante um sobrevoo em 14 de janeiro de o O último sobrevoo ocorreu em setembro de 2009 e a nave entrou em órbita do planeta em 18 de março de 2011, quando começou a mapear o restante do planeta, numa missão com duração nominal de um ano terrestre.

11 Vênus: o inferno do Sistema Solar!

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14 A exploração de Vênus o o o O planeta Vênus foi o primeiro planeta do Sistema Solar que foi visitado por uma sonda espacial espacial, ficando somente atrás da Lua. A exploração espacial de Vênus compreende numerosas sondas estadunidenses e soviéticas (Mariners e Veneras) e durante as décadas de 1960 e 1970 do séc. XX. A quantidade de sondas de exploração enviadas a Vênus foi reduzida durante as décadas de 1980 e 1990 e é atualmente o principal objetivo de missões científicas da Europa e Japão.

15 Marte

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18 A exploração de Marte o Na corrida espacial do século XX, em plena Guerra Fria, os soviéticos foram os primeiros a lançar sondas espaciais até Marte, Mars 1, 2 e 3. o Os estadunidenses obtiveram sucesso com a Viking 1 (em julho de 1976) e anteriormente com o Mariner. o Desde então, diversas sondas e satélites artificiais foram lançados à Marte. o As missões mais recentes e bem sucedidas são Spirit, Opportunity (2004) e Curiosity (2012).

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20 Questão exemplo (ENEM 2012) A característica que permite identificar um planeta no céu é o seu movimento relativo às estrelas fixas. Se observarmos a posição de um planeta por vários dias, verificaremos que sua posição em relação às estrelas fixas se modifica regularmente. A figura destaca o movimento de Marte observado em intervalos de 10 dias, registrado da Terra. Qual a causa da forma da trajetória do planeta Marte registrada na figura? a) A maior velocidade orbital da Terra faz com que, em certas épocas, ela ultrapasse Marte. b) A presença de outras estrelas faz com que sua trajetória seja desviada por meio da atração gravitacional. c) A órbita de Marte, em torno do Sol, possui uma forma elíptica mais acentuada que a dos demais planetas. d) A atração gravitacional entre a Terra e Marte faz com que este planeta apresente uma órbita irregular em torno do Sol. e) A proximidade de Marte com Júpiter, em algumas épocas do ano, faz com que a atração gravitacional de Júpiter interfira em seu movimento.

21 Planetas Externos

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23 Júpiter: quase uma estrela!

24 Júpiter é o maior planeta do Sistema Solar. Os antigos romanos nomearam o planeta em homenagem ao principal deus da mitologia romana: Júpiter. É tão grande que, apesar de estar bem distante da Terra, é possível observá-lo a olho nu.

25 Júpiter: ficha técnica! Distância do Sol: 778,4 milhões de km (5,2 UA) Rotação: 0,41 dia Translação: 11,18 anos Temperatura média: -148 C Densidade média: 1,3 g/cm³ N de satélites: 66

26 Observado por um telescópio, é possível perceber que a superfície de Júpiter apresenta faixas coloridas. Elas se devem às nuvens da espessa atmosfera do planeta.

27 Na superfície, observa-se também uma formação característica: a grande mancha vermelha. A grande mancha vermelha é uma região de altas pressões atmosféricas, com nuvens mais altas e mais frias que as circundantes e abrange uma superfície oval de 25 mil km de comprimento e 12 mil km de largura. Ou seja, é uma tempestade de grandes dimensões, com movimentos extremamente complexos e variáveis e com ventos de velocidades superiores a 500 km/h.

28 Os planetas gasosos: Júpiter, Saturno, Urano e Netuno não têm uma superfície sólida! O que se vê do exterior é a parte externa de uma grossa atmosfera. Acredita-se que todos os planetas gasosos tenham um núcleo rochoso. Modelo do interior de Júpiter: núcleo sólido (em marrom), envolto por uma camada de hidrogênio metálico (cinza), hidrogênio líquido (verde), e a atmosfera (bege).

29 Foi na observação da existência de fases em Vênus e na visualização dos satélites de Júpiter que Galileu Galilei ( ) começou a defender o sistema heliocêntrico de Copérnico. Observando Júpiter, descobriu os quatro maiores satélites: Ganimedes, Calisto, Europa e Io e analisou seus movimentos. Esses quatro satélites são denominados galileanos (ou luas de Galileu) em sua homenagem.

30 Os maiores satélites naturais de Júpiter (ou luas de Galileu). Da esquerda para a direita: Io, Europa, Ganimedes e Calisto.

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32 A exploração de Júpiter o A primeira visita de uma sonda espacial a Júpiter foi a Pioneer 10 (1973), seguida pelas da Pioneer 11 (1974), Voyager 1 e 2 (1979). o A sonda Ulysses sobrevoou Júpiter em 1992 e utilizou o poderoso campo gravitacional do planeta para obter impulso em seu caminho em direção ao Sol. o A sonda Galileu, lançada em 1989, chegou a órbita de Júpiter em 1995 e lá permaneceu até o A Cassini também enviou imagens em 2003, em sua passagem pelo gigante planeta a caminho de Saturno.

33 Mas, Júpiter não é tão grande assim!! 33

34 Questão exemplo (PUC-SP) A sonda Galileu terminou sua tarefa de capturar imagens do planeta Júpiter quando, em 29 de setembro de 2003, foi lançada em direção ao planeta após orbitá-lo por um intervalo de tempo correspondente a 8 anos terrestres. Considerando que Júpiter está cerca de 5 vezes mais afastado do Sol do que a Terra, é correto afirmar que, nesse intervalo de tempo, Júpiter completou, em torno do Sol: a) cerca de 1,6 volta. b) menos de meia volta. c) aproximadamente 8 voltas. d) aproximadamente 3/4 de volta.

35 Saturno oferece a mais bela imagem que se pode contemplar com um telescópio. Além disso, tem o segundo mais satélite do Sistema Solar, Titã, cuja atmosfera lembra a da Terra antes do surgimento da vida.

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37 Saturno: ficha técnica! Distância do Sol: 1,4 bilhão de km (9,5 UA) Rotação: 0,44 dia Translação: 29,4 anos Temperatura média: -178 C Densidade média: 0,67 g/cm³ N de satélites: 61

38 O sistema de anéis o Os anéis de Saturno são formados por fragmentos de rocha e de gelo. o Embora a nitidez e o brilho possam fazer pensar que contém uma grande quantidade de matéria, não é assim. São muito finos: têm 282 mil km de diâmetro e apenas 1 km de espessura. o Os anéis de Saturno foram descobertos pelo holandês Christiaan Huygens (1659), embora o primeiro a observar o planeta tenha sido Galileu. o O genial astrônomo italiano não foi, entretanto, capaz de explicar a peculiar forma elipsoidal que observava com o seu primitivo telescópio.

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40 o Da Terra, observam-se somente três grupos de anéis: A, B e C. O anéis A e B são os mais visíveis e estão separados pelo espaço chamado de divisão de Cassini. o Mas, a exploração do planeta revelou que, na realidade, o sistema é formado por um número muito superior de anéis. São, de fato, milhares.

41 O planeta e sua composição o Mesmo que não tivesse anéis, Saturno seria um planeta impressionante. É quase tão grande quanto Júpiter. o Quando visto da Terra, parece uma esfera uniforme de cor amarelada, mas as sondas espaciais encontraram em sua superfície nuvens que desenham padrões semelhantes aos de Júpiter, mas com bem menos contrastes e tormentas. o A estrutura interna de Saturno é parecida com a de Júpiter. A atmosfera é composta por hidrogênio (75%) e hélio (25%). Há também a camada interna de hidrogênio metálico, e talvez um núcleo rochoso.

42 Como observar Saturno e Júpiter? o A olho nu, é possível observar Saturno e Júpiter como pequenos pontos de luz não cintilante no céu noturno. Saturno é um pouco menos brilhante que Júpiter. o Com binóculos (ou um pequeno telescópio) percebe-se o brilho alaranjado de Saturno e seus anéis. o Com um telescópio um pouco melhor é possível ver a divisão de Cassini e a sombra que o planeta projeta sobre seus próprios anéis. o As imagens mais interessantes são obtidas da Terra pelo telescópio espacial Hubble.

43 A exploração de Saturno o No século XX, três sondas da NASA chegaram a Saturno: a Pioneer 11 (1979) e as Voyager 1 (1980) e 2 (1981). The Pale Blue Dot Carl Sagan o Atualmente, é a missão Cassini-Huygens, da NASA e da ESA, que está enviando uma grande quantidade de informações sobre Saturno. o A nave Cassini chegou a Saturno em 2004 e orbitou o planeta durante vários anos. o Além das imagens espetaculares, a sonda Huygens, companheira de viagem da anterior; pousou em 2005 no satélite Titã e nos enviou fotografias de sua superfície.

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45 Satélites de Saturno Saturno é o planeta do sistema solar com o segundo maior número de luas, sendo Titã a única lua do sistema solar com uma atmosfera importante. Os satélites maiores, conhecidos antes do começo da exploração espacial são: Mimas, Tétis, Encélado, Dione, Réia, Titã, Jápeto, Febe, Hiperion e Febe. Encélado e Titã são mundos especialmente interessantes para os cientistas planetários, primeiramente pela existência de água líquida a pouca profundidade de sua superfície, com a emissão de vapor de água através de geysers. Em segundo porque possui uma atmosfera rica em metano, bem similar a da terra primitiva.

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47 Os dois planetas gasosos mais distantes são também gigantes se comparados com a Terra e os outros planetas interiores, embora eles sejam bem menores que Júpiter e Saturno. São mundo bem enigmáticos, mas temos algum conhecimento sobre eles.

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49 Urano: o sétimo planeta o Nem todos os planetas do Sistema Solar eram conhecidos desde a Antiguidade. Urano, Netuno (e mesmo Plutão) foram descobertos há relativamente pouco tempo. o O primeiro deles foi Urano, descoberto por William Herschel.

50 Urano: ficha técnica! Distância do Sol: 2,8 bilhões de km (19,2 UA) Rotação: -0,72 (retrógrado) Translação: 84 anos Temperatura média: -216 C Densidade média: 1,27 g/cm³ N de satélites: 27

51 Urano e sua composição o Urano é um mundo coberto por uma espessa atmosfera, como é habitual nos gigantes gasosos, formada por hidrogênio (83%), hélio (15%) e metano (2%). o O interior não possui a camada de hidrogênio metálico líquida como Júpiter e Saturno. A superfície é formada pela camada externa da atmosfera e suas nuvens só são percebidas se as fotografias forem tratadas com intensificação de cores. o Como todos os planetas gasosos, Urano tem anéis, que são bem escuros e difíceis de observar.

52 Explorando Urano o Numa noite de céu limpo é possível ver Urano, mas será muito difícil não confundi-lo com uma estrela de brilho fraco. Sabendo onde se encontra, ele pode ser observado com um telescópio. o Mesmo assim, é possível ver apenas um débil ponto de luz. o A única nave que se aproximou de Urano foi a Voyager 2, em 1986.

53 Satélites de Urano Urano tem 27 satélites naturais conhecidos. Todos receberam nomes de personagens das obras de William Shakespeare e Alexander Pope. William Herschel descobriu as duas primeiras luas, Titânia e Oberon em 1787 e as outras luas esféricas foram descobertas em 1851 por William Lassel (Ariel e Umbriel) e em 1948 por Gerard Kuiper (Miranda). As outras luas foram descobertas depois de 1985, durante o sobrevoo da Voyager 2 por Urano ou com a ajuda de telescópios terrestres avançados. Todas as grandes luas de Urano são uma mistura de 40-50% de água e o resto rocha, uma fracção um pouco maior que nas grandes luas de Saturno.

54 Comparação de tamanho entre Urano e suas seis maiores luas. Da esquerda para a direita: Puck, Miranda, Ariel, Umbriel, Titânia e Oberon.

55 Netuno: o planeta do deus do mar.

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57 Netuno: ficha técnica! Distância do Sol: 2,8 bilhões de km (19,2 UA) Rotação: 0,67 dia Translação: 164,8 anos Temperatura média: -220 C Densidade média: 1,64 g/cm³ N de satélites: 13

58 o A intensa cor azul de Netuno não tem nada a ver com os oceanos! Como todos os gigantes gasosos, a superfície visível corresponde às camadas mais externas da grossa atmosfera. o A composição é semelhante a de Urano. o Netuno foi descoberto em 1846 por Johann Gottfried Galle, depois que o matemático Joseph Le Verrier propôs sua existência, devido a perturbações na órbita de Urano que sugeriam a existência de influência gravitacional de outro planeta nas proximidades.

59 o Ao contrário de Urano, nuvens e algumas formações interessantes podem ser percebidas na superfície de Netuno. o Uma dessas formações era a chamada grande mancha negra do hemisfério sul, que possível observar graças às fotografias enviadas pela Voyager 2. o Trata-se de uma zona de tormentas similar à mancha de Júpiter, com ventos de mais de 1000 km/h. Nas últimas fotos enviadas pelo Hubble, percebe-se que a grande mancha negra desapareceu.

60 Satélites de Netuno o o o Netuno tem 13 luas conhecidas. As maiores são as seguintes: Proteu: É a maior lua não esférica do sistema solar com um raio de 209 km e está a 118 mil km de distância de Netuno. Tritão: É a maior lua de Netuno com um raio de 1350 km. Dista 355 mil km de Netuno. Após a passagem da Voyager 2, suas imagens revelaram o que pareceu ser gêiseres de nitrogênio líquido emanados de sua superfície gelada. Esta descoberta mudou o conceito clássico do vulcanismo que, até então, supôs que os corpos gelados não seriam geologicamente ativos. Tritão demonstrou que para que haja atividade geológica basta meios fluidos, rocha fundida, nitrogênio ou água.

61 Questão exemplo (ENEM) A disparidade de volume entre os planetas é tão grande que seria possível colocálos uns dentro dos outros. O planeta Mercúrio é o menor de todos. Marte é o segundo menor: dentro dele cabem três Mercúrios. Terra é o único com vida: dentro dela cabem sete Martes. Netuno é o quarto maior: dentro dele cabem 58 Terras. Júpiter é o maior dos planetas: dentro dele cabem 23 Netunos. Revista Veja. Ano 41, no 25, 25 jun (adaptado). Seguindo o raciocínio proposto, quantas Terras cabem dentro de Júpiter? A) 406 B) 1334 C) 4002 D) 9338 E) 28014

62 Goodbye, Pluto!