Do Big-bang à Terra. R. Boczko IAG-USP

Documentos relacionados
Evolução Estelar I. Prof. Jorge Meléndez Departamento de Astronomia, IAG/USP. AGA 0205 Elementos de Astronomia 2013-B

Jorge Meléndez, baseado no Prof. R. Boczko IAG-USP. Estrelas e sua Evolução (#31)

Evolução Estelar: Pós-Seqüência Principal

Evolução Estelar: Pós-Seqüência Principal

Evolução Estelar. Introdução à Astronomia Prof. Alessandro Moisés Colegiado Acadêmico de Ciências da Natureza SBF

FORMAÇÃO DE ELEMENTOS QUÍMICOS NO UNIVERSO

20/09/2017. # GEO = terra; LOGOS = estudo.

Tópicos Especiais em Física. Vídeo-aula 5: astrofísica estelar 09/07/2011

Evidências de formação estelar recente nebulosas de emissão excitadas pela radiação de estrelas jovens e quentes

Evolução Final das Estrelas

O Sistema Solar. Roberto Ortiz EACH/USP

FSC1057: Introdução à Astrofísica. Estrelas. Rogemar A. Riffel

Estrelas. Carlos Alberto Bielert Neto Felipe Matheus da S. Silva

Evolução Estelar. Vimos anteriormente que a formação do sistema solar se dá no momento da formação da própria estrela do sistema:

Estrelas J O NAT HAN T. QUARTUCCIO I N S T I T U T O D E P E S Q U I S A S C I E N T Í F I C A S A S T R O L A B

EVOLUÇÃO ESTELAR I. Estrelas de baixa massa 0,25 M M 2,5 M. Estrelas de massa intermediária 2,5 M < M 12 M

SUPERNOVAS E NUCLEOSSÍNTESE

Estrutura da Matéria Prof. José Antonio Souza

Evolução estelar. Roberto Ortiz EACH USP

Vida das Estrelas Tópicos Gerais de Ciências da Terra Turma B. Karín Menéndez-Delmestre Observatório do Valongo

1.3. As estrelas e a sua evolução

Thaisa Storchi Bergmann

Descoberta do núcleo. Forças nucleares. Nuclídeos experimento de Rutherford Núcleo pequeno e positivo

Os fundamentos da Física Volume 3 1. Resumo do capítulo

Evolução Estelar. Profa. Jane Gregorio-Hetem IAG/USP

Nascimento, vida e morte das estrelas. Alan Alves Brito Professor Adjunto

Estrelas de baixa massa 0,25 M M 2,5 M. Estrelas de massa intermediária 2,5 M < M 12 M

Arquitetura do Universo Origem dos elementos químicos

Formação dos elementos químicos

O Surgimento e Desenvolvimento De Uma Anã Branca

O COMEÇO DO UNIVERSO. O BIG-BANG Parte II

GEOGRAFIA PROFESSORA CAROLINA CORRÊA

Apresentação baseada em material de Walter A. Sullivan Colby College, Maine. Eder C. Molina

Estrelas, Galáxias e Cosmologia EVOLUÇÃO ESTELAR3. Licenciatura em Ciências USP/ Univesp. Jane C. Gregório Hetem. 3.1 Evolução das Estrelas

Universo Competências a atingir no final da unidade

Fundamentos de Astronomia e Astrofísica. Estrelas. Rogério Riffel.

Modelo geocêntrico: Terra no centro do Universo. Corpos celestes giravam ao seu redor. Defensores: Aristóteles e Cláudio Ptolomeu.

Nascimento, vida e morte das estrelas. Alan Alves Brito Professor Adjunto

Astrobiologia Mestrado e Doutorado em Física e Astronomia Prof. Dr. Sergio Pilling Aluna: Caroline Gonçalves de Góes

FORMAÇÃO DOS ELEMENTOS QUÍMICOS. Walter J. Maciel Departamento de Astronomia - IAG/USP

Sol. Gastão B. Lima Neto Vera Jatenco-Pereira IAG/USP.

Estrelas (V) Gastão B. Lima Neto Vera Jatenco-Pereira IAG/USP

Sistema Solar: a sua origem e os seus astros

Introdução à Astronomia AGA 210 Prova 4 03/11/2016

Massa: fator determinante para o Fim

ÁTOMOS E NÚCLEOS. núcleo carga elétrica positiva (+) eléctron carga elétrica negativa (-) mantido coeso por forças elétricas

Terra: Fogo, Água e Ar

ESTRELAS ANÃS SUAS ORIGENS

Origem, evolução e morte das estrelas

1. A teoria do Big Bang é a teoria científica hoje mais aceite acerca da origem do Universo Quando terá ocorrido o Big Bang?

Sol. Jorge Meléndez, baseado nas aulas do Prof. R. Boczko IAG-USP

Prof. Eslley Scatena Blumenau, 07 de Novembro de

EVOLUÇÃO ESTELAR I. Estrelas de baixa massa 0,25 M M 2,5 M

Curso de Introdução à Astronomia e Astrofísica ESTRELAS AULA 1. Flavio D Amico estas aulas são de autoria de Hugo Vicente Capelato

O que vamos estudar? O que é a Via Láctea? Sua estrutura Suas componentes

Sistema Solar e nossa Galáxia

Nossa Estrela: O Sol. Adriana Válio Roque da Silva. Centro de Rádio Astronomia e Astrofísica Mackenzie Universidade Presbiteriana Mackenzie

ESTRUTURA E EVOLUÇÃO ESTELAR NEBULOSAS

O Lado Escuro do Universo

Manual Espaço (62-63) Manual Terra no Espaço (56-57)

A espectroscopia e as estrelas

Estrelas (IV) Gastão B. Lima Neto Vera Jatenco-Pereira IAG/USP

A Terra, um planeta muito especial

TERMODINÂMICA. Aula 3 Por que o Sol um dia expandirá?

Estrelas Parte I. Victoria Rodrigues 10/05/14

CURSO PREPARATÓRIO OLIMPÍADA BRASILEIRA DE ASTRONOMIA E ASTRONÁUTICA

MEIO INTERESTELAR. O espaço interestelar é o local onde estrelas nascem e onde elas retornam quando morrem.

Introdução à Astrofísica. Lição 25 A Morte das Estrelas

Cosmologia: o princípio e o fim

Os Planetas do Sistema Solar (observação: para ir junto da maquete)

Universidade da Madeira. Estrelas. Grupo de Astronomia. Laurindo Sobrinho. 05 janeiro 2015 NASA

Medindo a Distância da Supernova 1987A

Arquitectura do Universo. Espectros, radiações e energia

CAPÍTULO 03 O Universo..

Escola Básica Vale de Milhaços Teste de avaliação de Físico Química Versão

Escola Básica Vale de Milhaços Teste de avaliação de Físico Química Versão

Escola Básica Vale de Milhaços Teste de avaliação de Físico Química Versão

Escola Básica Vale de Milhaços Teste de avaliação de Físico Química Versão

ASTROBIOLOGIA Habitabilidade Planetária

Vida e matéria. Aula de hoje

Introdução à Astronomia AGA 210 Prova 3 30/11/2017

Medida simples do fluxo de energia solar sombra. Luz solar direta. Recipientes idênticos com gelo, pintados de preto

1ª Ficha de Avaliação de Conhecimentos de Física e Química do 7ºAno Data: outubro 2012 Professora: Paula Melo Silva

Origem, evolução e morte das estrelas

SISTEMA SOLAR Origem e Dinâmica. Sérgio Mittmann dos Santos. Astronomia Licenciatura em Ciências da Natureza IFRS Câmpus Porto Alegre 2013

Evoluçao e Estrutura Estelar I (cap. 11)

6 as Olimpíadas Nacionais de Astronomia

Alex C. Carciofi. Aula 9. O Nascimento das Estrelas Evolução Estelar

Evolução de Estrelas em Sistemas Binários

A Via LácteaMassa da Galáxia

AULA 1. ESCALAS DE DISTÂNCIA e de tamanho NO UNIVERSO

1. Classifica as afirmações seguintes em verdadeiras ou falsas corrigindo as falsas. B. As nebulosas são grandes nuvens de gases e poeiras cósmicas.

Meio interestelar. Roberto Ortiz EACH/USP

O Ciclo de Vida das Estrelas

TESTE TIPO Nº1 UNIVERSO GRUPO I

O espaço interestelar é o local onde estrelas nascem e onde partes delas retornam quando morrem.

A Via LácteaMassa da Galáxia

Estrelas (IV) Gastão B. Lima Neto Vera Jatenco-Pereira IAG/USP

Cap. 4: A Química e sua influência histórica. Equipe de Biologia

O PLANETA TERRA: ORIGEM, ESTRUTURA E DINÂMICA. Geografia Professor: André

Transcrição:

Do Big-bang à Terra 04 06 09 R. Boczko IAG-USP

Uma pedrinha qualquer!

Formação da Terra Universo Terra Sol Cosmologia (formação do Universo) Evolução estelar Cosmogonia (formação do Sistema Solar)

Cosmologia É o estudo do Universo como um todo. Universo é tudo que: Nos influenciou no passado Nos influencia no presente Nos influenciará no futuro

Representação do Universo! Nosso Universo

Além do Universo...? Universo? Isso não existe!

Como explicar a origem e a evolução do Universo a partir dos conhecimentos existentes?

Big Bang Big-bang Pré-big-bang (!?!) Pós-big-bang Existia? Havia matéria? Havia energia? Como era? Óvulo primordial Ocorreu? Como evoluiu? Como será o futuro?

Qual a possível causa do big-bang?

Diferença entre Matéria e Anti-matéria n 0 e - n 0 e + p + p - (Koyno-)Matéria Anti-matéria

Interconversão entre m matéria e energia Tocar matéria com antimatéria a E = (m+a).c 2 E Factível em laboratório atualmente m E Comprimir E a Ainda não foi possível obter em laboratório

Raio do Universo Explicação para o Big Bang Koino-matéria Anti-matéria Luz Presente m + a E E = (m+a) c2 Futuro Tempo

Evolução até estrela

Instantes iniciais Universo primordial do Universo Big-bang Universo (H 2 e He)

Formação de galáxias Universo por fragmentação Galáxias Galáxia de Andrômeda

Contração gravitacional de uma nebulosa Gás Hidrogênio

Nebulosa inicial Nascimento de uma estrela Início das reações de Fusão Nuclear Nasceu a estrela!

O que é uma estrela? É um corpo gasoso no interior do qual ocorrem reações de fusão nuclear formando elementos mais pesados.

Berçário de estrelas

Aglomerado Jovem ( NGC 3293 )

? Porque a estrela não colapsa?

Pressão Térmica Ar frio Balão com mecha apagada Mecha acesa Devido à temperatura, existe a pressão térmica.

(Des)equilíbrio Estático P T < P G Contração P T = P G Equlíbrio P T = Pressão Térmica P G = Pressão Gravitacional P T > P G Expansão

Temperatura e cor de uma estrela?

Temperatura e cor superficiais de uma estrela Quente 60.000 K 30.000 K 9.500 K 7.200 K 6.000 K Sol Fria 5.250 K 3.850 K

Como se formou o Sol e o Sistema Solar? ( Cosmogonia )

Contração da Nebulosa Solar Gás

Achatamento da F Grav. nebulosa F Centríf. v F Grav. F Grav. F Centríf. F Grav.

Formação do Sol e dos Planetas

Formação do Sistema Solar Planeta é sub-produto da formação estelar.

Irmã da Terra Filha da Terra Namorada da Terra Irmã Siamesa da Terra E a Lua, como se formou?

Lua: Irmã da Terra (co-formação) Terra

Lua: 'Terlua' Filha da Terra (centrifugação) Lua Terra

Lua: Namorada da Terra (captura gravitacional) Lua Terra Lua

Asteróide (?) 'Terlua' Lua e Terra: Irmãs siamesas separadas (choque catastrófico) Lua Terra

Choque do cometa Shoemaker-Levy 9 com Júpiter 1994 jul

Resultado dos impactos do Shoemaker-Levy 9 em Júpiter, em 1994

Limpando o Sistema Solar

Sistema Planetário Sujo

Vento Solar Elétrons Sol Radiação (luz) Prótons Radiação (calor) Partículas Alfa (núcleos de Hélio) Perda de massa pelo vento solar = 1 milhão de ton por segundo

Vento Solar Varrendo as imediações do Sol.

Origem dos Cometas Distância entre Sol e Terra: 1 Unidade Astronômica Nuvem de Oort T 1 ua 100 000 ua P 100 bilhões de cometas

Estrutura de um cometa Cometa West Núcleo do cometa Halley Cauda gerada pelo Vento Solar e pela radiação Calor Cabeleira de gás e poeira Sol ~12 x 8 km Rocha recoberta com gelo de água e de CO 2

Como se formou e evoluiu a Terra?

Sol e Planetas do Sistema Solar S o l Mer Vên Ter Mar Plu Ura Net Júp Sat Planetas telúricos Planetas gasosos ou jovianos Em ordem de distância e em escala de tamanho

Distribuição inicial dos elementos químicos do Sistema Solar Nebulosa Solar Elementos pesados Elementos leves Redistribuição dos elementos químicos do Sistema Solar Antes da formação dos planetas Depois da formação dos planetas

Redistribuição dos elementos antes da formação dos planetas Redistribuição Tempo Formação dos planetas

Redistribuição dos elementos dependendo de seus pesos atômicos Elementos pesados Elementos leves Partículas de luz (fótons)

Atrito hidrodinâmico Turbulência + Concentração

Redistribuição dos elementos depois da formação dos planetas Redistribuição Tempo Formação dos planetas

Rochas, gelos e elementos leves Rochas, gelos e elementos leves Sublimação de gelos e evaporação de materiais leves

Limpeza de gelos e materiais leves Rochas, gelos e elementos leves Perde gelos e elementos leves Mantém gelos e elementos leves

Formação da Terra

As 4 forças da natureza GRAVITACIONAL: ocorre entre dois corpos com massas m m F F ELETROMAGNÉTICA: associada com cargas elétricas/fótons q q FORTE: (intranuclear) mantém o núcleo atômico agregado F F Núcleo Atômico Próton Nêutron FRACA: (decaimento beta) permite a radiatividade beta Elétron n = p e

Átomos, moléculas, grãos, planetesimais Átomos + Molécula + Estrutura cristalina ou amorfa Grão + Planetesimal +

Agregação de Planetesimais Feto Terra Formação da Terra Bebê Terra: meio pastosa e muito quente Crosta sólida e mais fria T.C. Chamberlin R.F. Moulton C.F. Weizsäcker Criança Terra Região interna pastosa e quente

Água e atmosfera da Terra

Molhando a Terra... Planetesimal (ou cometa) de gelo Evaporação total Formando os mares Gelo

Criando a atmosfera da Terra Erupção vulcânica Liberou gases presos nos materiais do interior da Terra Atmosfera Atmosfera sem oxigênio

Uso do oxigênio livre Resultado de erupções vulcânicas CO 2 O 2 Componente original da crosta terrestre Atmosfera Fe O 2 + 2 Fe 2 FeO Componente atual da crosta terrestre Só quando todo o Ferro livre na crosta terrestre foi oxidado é que começou a haver Oxigênio livre na atmosfera

Empobrecimento de CO 2 na atmosfera Dióxido de carbono Quartzo (areia) CO 2 + CaSiO 3 SiO 2 + CaCO 3 Silicato de cálcio (tipo de rocha) Carbonato de cálcio (mármore)

Processos para o enriquecimento de O 2 na atmosfera UV 1_ Desintegração de moléculas de água, por UV, entre 100 e 200 km de altura H 2 O 2 2 H 2 O + UV 2 H 2 + O 2 e, 2_ Predominantemente, por fotossíntese. Atmosfera

Água Sais minerais Glucídios Lipídios Moléculas azotadas Fotossíntese Algas e plantas primitivas Luz CO 2 O 2

Voltemos à evolução do Sol

Plêiades Estrelas Jovens

Sol Estrela madura Protoestrela Idade do Sol : 4,52 Bilhões de anos Feto Adolescência Vida Hoje adulta Velhice

E... qual será o futuro do Sol? Peso Leve

Evolução para Gigante Vermelha Região de fusão nuclear

A Gigante Vermelha Sol Terra R=750.000 km d = 150.000.000 km d 150.000.000 km Hoje Num futuro muito distante ( 4,5 bilhões de anos )

Evolução para Nebulosa Planetária e Anã Branca Gigante vermelha Anã Branca Nebulosa Planetária Visão de uma Nebulosa Planetária

Todas as estrelas evoluem como o Sol? Não!

Classificação mássica das estrelas Peso Pena Peso Leve Peso Médio Peso Pesado 0 0,08 4 8 Planeta (anã-marron) Massas solares (aproximadas)

Evolução de uma estrela peso médio Peso Médio

Evolução de estrelas peso médio He C + g O Si + g Fe + g? Nuvem Inicial H He C O Si Fe n Prótons + Elétrons Nêutrons H He + g C O + g Si Fe + g Estrela de nêutrons

Estrutura H He C O Si Fe n inicial de uma estrela de nêutrons Prótons + Elétrons Nêutrons Estrela de nêutrons Raio dezenas de km Densidade bilhões de ton/cm 3

Morte violenta de uma estrela

Estrela Supernova Carbono Elementos mais pesados Explosão catastrófica He C O Si Fe... Cu Ag Pt Au Pb U...

Galáxia parecida com a Nossa Galáxia Morte de estrelas ( Grande Nuvem de Magalhães ) Antes Supernova 1987A Depois

Visão atual da supernova vista pelos chineses em 1054 Nebulosa do Caranguejo ( Constelação do Touro ) Remanescente de Supernova

Evolução de uma estrela peso pesado Peso Pesado

Evolução de uma estrela peso pesado Proto estrela Reação de fusão nuclear Super gigante vermelha Pressão Gravitacional > Pressão Térmica Colapso gravitacional?

Buraco Negro Buraco Negro

Resumo da evolução estelar

Evolução de uma estrela segundo sua massa Massa Marron Peso Pena Nebulosa Peso Leve Peso Médio Gigante Vermelha Super Gigante Vermelha Super Gigante Azul Nebulosa Planetária Anã Branca Estrela de Nêutrons Massa Marron Massa Marron Nebulosa Estrela Supernova Peso Pesado Super Gigante Vermelha Buraco Negro?

Big-bang Uma dúvida... Universo (H 2 e He)

Formação de estrelas na Nossa Galáxia O Sol e nós! Sol Terra Nós

Se o Sol é uma estrela peso leve, sem poder gerar Ferro, por exemplo, então como surgiram os elementos pesados do Sistema solar?

Sol: uma estrela de segunda mão H Nebulosa solar H H He C O Si Fe... Cu Ag Pt Au Pb U... H Nebulosa vizinha Estrela Supergigante Supernova? Estrela remanescente

Ser Humano Matéria prima: Hidrogênio Pedaços de estrelas que explodiram!

Peso Médio Reações de fusão nuclear Super Gigante Vermelha Nebulosa primordial Reciclagem de estrelas Super Gigante Azul Super Gigante Azul Sistema Solar Nebulosa enriquecida Estrela Supernova

Respeito às rochas!

Fim R. Boczko IAG-USP