Introdução à Astronomia Semestre: 2014 1Semestre:...

Introdução à AstronomiaIntrodução à AstronomiaSemestre: 2014 1Semestre: 2014 1Semestre: 2014.1Semestre: 2014.1

Sergio Sergio ScaranoScarano Jr Jr 19/05/201419/05/2014

Observando o Nível do MarObservando o Nível do MarO efeito observado de maré alta e maré baixaO efeito observado de maré alta e maré baixa.

Maré alta

Maré baixa

Nível do mar

Intervalo de Tempo Entre MarésIntervalo de Tempo Entre MarésExiste um ciclo de repetição das marés

12h25m 12h25m

Existe um ciclo de repetição das marés.

00h00m

03h06m

12h25m

15h31m

00h50m

03h56m

Preamar

Baixa-mar

06h12m 18h27m

09h19m 21h44m

12h25m

Relação Entre Marés e Posição da Lua no CéuRelação Entre Marés e Posição da Lua no CéuDependendo não apenas da fase mas da posição da Lua no céu o desnível

Zênite

Dependendo não apenas da fase, mas da posição da Lua no céu, o desnívelda maré pode ser mais alto ou mais baixo.

Meio-dia

PSMarébaixa

lunar

EMaréalta

N S

W

Maré

Meia-noitelunar

altaMarébaixa

Explicação do dia solar e do dia lunarExplicação do dia solar e do dia lunarA é d f di ó di d id à dif t di l di

Sol Dia Solar24h00m00s

As marés se defasam dia após dia devido à diferença entre dia solar e dialunar.

Lua

Dia Lunar24h50m28s

Órbitada Terra

Dia

DiaSolar

DiaLunar

Meio dia

Órbitada Lua

Glub-glub...

1PS

2

PS

PSPS 8

SeqüênciaSeqüênciada Maréda Maré

37 da Maréda MaréGlub-glub...

PS

4PS

PS5

PS

6

PSPS

Influência da fase da Lua sobre a altura da maréInfluência da fase da Lua sobre a altura da maréA i t id d d é é f ã d i ã l ti d L d

Di 1 7 14 22 29

A intensidade das marés é uma função da posição relativa da Lua e doSol, o que se reflete nas fases da Lua.

Dia 1 7 14 22 29

Preamar

Baixa marBaixa-mar

Luacheia

Luanova

Quartominguante

QuartoCrescente

Luacheia

Causa das MarésCausa das MarésA maré está associada ao conceito de força gravitacional diferencial noç g

sistema Terra, Sol e Lua.

PCD MFP

FCFD

M

F = G.M.m/d2FC

FPFD

-FC-FC-FC CC

FP - FCF F FP - FCFD - FC

http://astro.unl.edu/classaction/animations/lunarcycles/tidesim.html

Defasagem entre maré alta ou baixa e meioDefasagem entre maré alta ou baixa e meio--dia lunardia lunar

nar

unar

nar

eam

ar

eam

ar

eam

ar

Mei

o-di

a lu

n

Mei

a-no

ite l

Mei

o-di

a lu

n

Preamar Pre

Pre

PreM M M

Baixa-marso

luna

r

cer l

unar

Bai

xam

ar

Bai

xam

ar

Oca

s

Nas

cB B

PS

E

N S

W

Marés em Marés em Vista superior

baciasbaciassuperior da baía

PSPS

N S

E

W

Contribuição da maré solar e Contribuição da maré solar e da maré lunarda maré lunar

Solarda maré lunarda maré lunar

1

2,5Lunar

Tipos de MarésTipos de Marés

Maré de Sizígea

LuaNova

CheiaLua

LuaQuarto

C tCrescente

Maré deMaré deQuadratura

Estrutura interna da TerraEstrutura interna da Terra

Núcleo

CrostaCrosta

Magma

CrostaCrosta

Marés TerrestresMarés Terrestres Lua

~ 15 cmPlaca

15 cm

Placa

MagmaM

gpastoso Magma

pastoso

PlacaPlaca

Placa

Gravidade Marés

Atrito

Cal

or

Rotaçãoda Terra

Ciclicidadedas marés

C

Perda deenergia cinéticaenergia cinética

de rotação

A Terra estáA Terra estáe ro

taçã

o

rota

ção

+2,3ms/seculo

parandoparandode girar !de girar !

cida

de d

e

ríodo

de

r

TempoVelo

c

Per

Translação atual da LuaTranslação atual da Lua

TranslaçãoTranslação da Terra daqui Muitos Anosda Terra daqui Muitos Anos

Sol

Longitude eclíptica de Longitude eclíptica de SpicaSpica segundo segundo TimocharisTimocharis (273 a .C.)(273 a .C.)

Terra

Sol Lsol

TerraL

A

Luaeclipsada

B

L = Lsol + A

1 Ano --> 360 ot t L eclipsadat - tEP --> Lsol

A + B = 180 o

Spica L = 172 o

Longitude eclíptica de Longitude eclíptica de SpicaSpica segundo segundo HiparcosHiparcos (129 a .C.)(129 a .C.)

Sol

Terra

Lsol

Terra

L

Luaeclipsada

A

B

L = Lsol + A

1 Ano --> 360 ot t L eclipsadat – tEP --> Lsol

A + B = 180 o

Spica L = 174 o

RetrogradaçãoRetrogradação do Equinócio segundo do Equinócio segundo HiparcosHiparcos (129 a .C.)(129 a .C.)

’Timocharis: 172º (273 a .C.)

Hipóteses:

Hiparcos : 174º (129 a .C.)

Hipóteses:

Timocharis errou TerraTimocharis errou. Terra172º

Spica se deslocoude 2º em 144 anos.

174º

O ponto Vernal retrocedeu p2 º em 144 anos.

Spica

Precessão dos equinóciosPrecessão dos equinóciosMovimento cíclico dos pontos dos equinócios ao longo da eclíptica, na

PN

PN'

direção oeste com um período de ~26000 anos.

'

Movimento do Pólo Celeste e do Plano do EquadorMovimento do Pólo Celeste e do Plano do EquadorInversão da época das estações do ano pela mudança da direção de

PN

p ç p ç çinclinação da Terra. Estações se adiantam se não consideramos o ano trópico.

PN1

Hoje PN2

PNPN3

Daqui a13 mil anoshttp://faculty.ifmo.ru/butikov/Applets/Gyroscope.html

ConstelaçõesConstelações PolaresPolares

6000

8000

C f id

10000Cisne

4000

Cefeidas

12000

Lira4000

14000

PNE2000

Dragão

UrsaMenor

16000

PNE

18000

Hércules

- 2000

18000

- 400020000

Forças agentes na Terra bojudaForças agentes na Terra bojuda

F = força gravitacional entre o Sol e o centro da Terra suposta esféricaF = G m M / d2

PNC = força centrífuga devido à translação da Terra em torno do Sol

F G.m.M / d

C = 2 d

FF F2

PNC = 2.d

Plano do equador

F

C

F12

CC2G1

G2O

C1

PS

Terra

F1 < F < F2

C > C > CC1 > C > C2

Resultantes e componentes agentes na Terra bojudaResultantes e componentes agentes na Terra bojuda

Resultantes

R F C

PN

F1 < F < F2

Resultantes

Plano do equadore

R2 = F2 - C2

R1 = C1 - F1G1

G2OC1 > C > C2

1 1 1

PS

Componentes

Plano do equador

eR2

G1

G2OH1H2V R

V2

1V1 R1H = componente equatorialV = componente polar

Efeito das componentes equatoriaisEfeito das componentes equatoriaisPNPN

Plano do equador

eG1

G2OH1 H2

PSo raio polar (de 6 357 km) ao raio equatorial (6 378 km)

PN

p ( ) q ( )

PN

G2O

PS

G1Alongar o equador

PS

Achatar os pólos

Efeito das componentes polaresEfeito das componentes polaresPN

Plano doeG O V2 Plano do equador

eG1G2

OV1

V2

PS

Pl dPlano do equador

Torque que tende a girar o plano dogirar o plano do

equador em direção ao plano da eclíptica

NutaçãoNutaçãoÉ a flutuação dos planos de referência em torno de um plano médioÉ a flutuação dos planos de referência em torno de um plano médio.

Costuma-se dizer que a nutação é a parte oscilatória de pequeno período.

PNE

PN

NutaçãoNutação ((BradleyBradley, 1748), 1748)

Dragão

ação

g

Dec

lina

1974

1991

19371955

Ascensão Reta1900

19181937

Tprincipal= 18,6 anos

Características Gerais de Planetas e Planetas AnõesCaracterísticas Gerais de Planetas e Planetas Anões

Características Gerais de Planetas e Planetas AnõesCaracterísticas Gerais de Planetas e Planetas Anões

Mercúrio Vênus Terra Marte Júpiter Saturno Urano Netuno PlutãoPeríodo de Revolução (d=dias. a=anos)

87.9d 224.7d 365.25d 686.98d 11.86a 29.46a 84.04a 164.8a 247.7a

Período de Rotação (d=dias. h=hora) 58.6d -243d 23h56m 24h37m 9h48m 10h12m -17h54m 19h6m 6d9h

Distância média ao Sol (UA) 0.387 0.723 1 1.524 5.203 9.539 19.18 30.06 39.44

Di tâ i édiDistância média ao Sol (106km) 57.9 108.2 149.6 227.9 778.4 1423.6 2867 4488 5909

Diâmetro Equatorial (km) 4878 12100 12756 6786 142984 120536 51108 49538 2228

Inclinação da ÓrbitaInclinação da Órbita em Relação Eclíptica

7° 3.4° 0° 1.9° 1.3° 2.5° 0.8° 1.8° 17.2°

Inclinação do Eixo 0.1° 177° 23° 27' 25° 59' 3° 05' 27° 44' 98° 30° 120°

Achatamento 0 0 0.003 0.005 0.06 0.1 0.03 0.02 -

Características Gerais de Planetas e Planetas AnõesCaracterísticas Gerais de Planetas e Planetas Anões

Mercúrio Vênus Terra Marte Júpiter Saturno Urano Netuno PlutãoNo. de Satélites Conhecidos

0 0 1 2 65 62 27 14 5ConhecidosMassa (MTerra) 0.055 0.815 1 0.107 317.9 95.2 14.6 17.2 0.002

Massa (kg) 3.30×1023 4.87×1024 5.97×1024 6.42×1023 1.90×1027 5.69×1026 8.70×1025 1.03×1026 1.3×1022

DensidadeDensidade (g/cm3) 5.4 5.2 5.5 3.9 1.3 0.7 1.3 1.6 2

Gravidade Superficial

l ã à 0.37 0.88 1 0.38 2.64 1.15 1.17 1.18 0.11em relação à Terra (gTerra)

0.37 0.88 1 0.38 2.64 1.15 1.17 1.18 0.11

Velocidade de Escape (km/s) 4.3 10.4 11.2 5 60 35.4 21 24 1.21

Excentricidade da Órbita 0.206 0.0068 0.0167 0.093 0.048 0.056 0.046 0.01 0.248

Principais traços de 98%CO2 78%N2 95%CO2 90%H 97%H 83%H. 74%HComponentes

Atmosfera

traços de Na.He.H.O

98%CO2. 3.5%N

78%N2. 21%O2

95%CO2. 3%N

90%H. 10%He

97%H. 3%He 15%He.CH

4

74%H. 25%He.CH4

CH.N.CO

Temperatura (C) (S=Sólido. 407(S) dia -

183(S) it-43(n) 470(S) 22(S) -23(S) -150(n) -180(n) -210(n) -220(n) -218(S)( ) (

n=nuvens) 183(S) noite 470(S) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )

Definição Moderna de PlanetaDefinição Moderna de PlanetaPela convenção da IAU de 2006, um objeto para ser considerado planeta

deve:

Formação do Universo e formação do SolFormação do Universo e formação do SolBi BBig-Bang

Formaçãodo Sol

SolAtual

13 - 15 bilhões de anos 4,6 bi

Cosmogonia

Cosmologia

“Pilares da Criação” “Pilares da Criação” –– A Nebulosa da ÁguiaA Nebulosa da Águia