Mariângela de Oliveira-Abans MCT/Laboratório Nacional de Astrofísica J unho 2003
Árvores Que Estiveram Lá 31/01/1971: a nave Apollo 14 partiu em direção à Lua Os astronautas Shepard e Mitchell desceram à superfície, O astronauta Roosa permaneceu em órbita com um cilindro metálico cheio de sementes Eles deram 34 voltas em torno da Lua Depois todos retornaram à Terra 3
Toda Estória Tem Dois Lados Este é o outro lado da Lua Por que será que nunca vemos esse lado? (imagem da sonda Galileo, 1990) 4
Fatos de Interesse Único satélite natural da Terra 1959: visita da sonda russa Luna2 Distância média da Terra =384400 km Diâmetro médio de 3476 km Massa =7,4x1018 ton Velocidade orbital média =1,023 km/s (3682 km/h) Recebeu vários nomes ao longo da História: Luna para os romanos, Selene e Artemis para o gregos e assim por diante 1969: primeiro homem na Lua 1972: última visita 1994 e 1999: mapeamento por sondas Clementine a Lunar Prospector 5
De Onde Vem a Lua? A Lua é parte da crosta terrestre? Consolidou-se há cerca de 4 bilhões anos atrás As grandes crateras de impacto encheram-se de lava (mares) A Lua formou-se junto com a Terra? A Lua foi capturada pela Terra? A Lua é formada de restos do impacto de um planeta do tamanho de Marte com a Terra? Seguiu-se era de intenso bombardeio por planetesimais Durante este período, a Lua aqueceu-se, diferenciou-se e experimentou vulcanismo Após esta era, a Lua esfriou até o que é hoje Até hoje seguem bombardeios por asteróides e vento solar 6
O Processo de Diferenciação Se planetas e luas quentes o suficiente Ocorre cedo Surgem as diferentes camadas internas O ferro migra para o centro Elementos do interior se separam Os silicatos permanecem nas regiões mais externas 7
Resfriamento Os planetas e luas resfriam-se devagar, irradiando energia para o espaço Os corpos menores resfriam-se mais rapidamente O calor interior controla a atividade superficial, atmosférica e interna Origens do calor interno: restos da formação, radioatividade, forças externas (marés), partículas energéticas externas e aquecimento por estrela O calor é transportando para a superfície por convecção 8
A Lua ao Alcance da Mão (a volta para casa) São expelidos após impacto de asteróides Se velocidade maior que 2,38 km/s (8568 km/h), superam a velocidade de escape lunar (rifle ~ 1km/s, ou seja, 3600 km/h) Caem diretamente na Terra ou orbitam o Sol e podem ser capturados Sua composição química e textura são similares às amostras trazidas pelas missões Apollo 9
Gelo na Lua?! O gelo parece estar misturado com regolitos lunares em proporções de 0,3 a 1% Regolito = (rochas superficiais + solo + poeira) O gelo recobriria área de cerca de 1850 km2 Massa total estimada de 6,6 bilhões de toneladas Por que nos polos? (volatilidade, calor do Sol: temperatura lunar sobe a 395 K (120 º C)! Áreas permanentemente na sombra fria Boa candidata: cratera de impacto gigante, com diâmetro de 2500 km e até 12 km de profundidade Lá a temperatura nunca passa de 100 K (--173 º C) PoloLunar LunarSul Sul Polo Origem? Meteoritos e micrometeoritos Desde quando? Provavelmente há bilhões de anos 10
Meteoritos Vindos da Lua Dar al Gani 400 Pesa 1,425 kg Encontrado na porção libanesa do Saara em 10/03/1998 A composição química, textura e concentração de isótopos de Oxigênio são típicas das regiões lunares mais altas 11
Outro Exemplo 1,02 kg Comprado em Marrocos em 2001 Possível origem: Algéria Pode ter sido arrancado das terras altas lunares 12
A Influência da Lua Você corta cabelo na lua mingüante? Você fica mais romântico na lua cheia? A Lua afeta a duração dos dias? Você espera pela lua crescente para plantar? Existem caranguejos que só se acasalam na lua cheia? A Lua afeta a vida na Terra? Hum Acho que 13
As Marés do Mar e da Terra A força de atração gravitacional Lua Marés são resultantes da soma vetorial das forças gravitacionais em cada ponto Terra +Lua (70% maré) + Sol (30% maré) O mar (metro), o ar, a terra (30 cm) e tudo o mais por aqui sofrem efeitos de maré! Terra Lua 14
Dias Mais Longos: Mais Tempo na Escola?! Os bojos causados por maré não estão alinhados com os centros da Terra e da Lua Como a Terra gira, o bojo mais perto da Lua está à frente dessa linha Como ele tem massa, atrai a Lua para a frente em sua órbita A Lua ganha mais energia, portanto, aumenta sua velocidade A Lua passa para órbita de maior diâmetro, afastando-se da Terra A Lua também atrai esse bojo, puxando para trás O atrito da terra com o esferóide de água freia a rotação do planeta Taxa de 1,6 milisegundos (0,001 seg) por século 15
O Futuro Distante Um dia, o bojo estará na linha que une os centros da Terra e da Lua A Terra girará com velocidade constante O dia terá a mesma duração do mês (!) - cerca de 50 dos dias atuais Quem estiver na Lua, verá sempre o mesmo lado da Terra! MAS ainda haverão marés causadas pelo Sol A rotação terrestre vai ser mais lenta: a Lua vai nascer no Oeste As marés altas vão ocorrer antes da Lua estar alta no céu A Lua vai desacelerar e chegar mais perto da Terra Quando chegar a 18500 km, vai desintegrar-se e formar um anel de detritos ao redor da Terra 16
Você Quer Provas? Em 1500 anos, a diferença entre a duração dos dias é de 2 horas, ou seja, de 30 º na orientação da Terra com relação às estrelas O eclipse solar de 14 de janeiro de 484 dc deveria ter sido visto no sul da Espanha se os dias tivessem a duração dos dias de hoje Ele foi efetivamente visto na Grécia, a 30 º de longitude mais para o leste Há 370 milhões de anos, o dia teria 22 horas e o ano teria 400 desses dias curtos: fósseis de corais do período Devoniano apresentam cerca de 400 anéis de crescimento diário em cada conjunto anual de anéis 17
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