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A observação do céu e o começo
da Astronomia
• O céu sempre foi motivo de fascínio e
interesse para o ser humano. Desde as
primeiras civilizações, o ser humano teria
observado o céu, admirando a passagem
do Sol, da Lua, das estrelas, dos planetas
e de outros astros e acontecimentos
celestes.
A observação do céu e o começo
da Astronomia
Stonehenge é um monumento
de pedras de aproximadamente
4.000 anos, localizado no Sul da
Inglaterra. A posição das pedras
sugere que seus construtores já
conheciam e podiam prever o
início das estações do ano
Sítio megalítico (“pedras grandes”) de
Callanish, na Escócia. Alinhamentos e
círculos serviam como marcos
indicadores de importantes pontos do
horizonte, como as posições do
nascer e pôr do Sol e da Lua, ao
longo do ano.
Observando o céu
• As primeiras observações que o ser
humano fez do céu foram feitas a olho nu,
pois ainda não existiam telescópios
• O que será que era observado?
Constelações
• Conjunto de estrelas;
• Orientação e localizaçãopara navegação
• Movimento da Terra emtorno do Sol permite quealgumas constelaçõessejam visíveis
• Usando a imaginação, os povos antigos
relacionaram os agrupamentos de estrelas
com algumas
identificaçãofiguras
desses
para facilitar a
grupos no céu.
Animais (urso, lince, baleia, lobo, corvo),
objetos (cruz, balança, taça, lira) e seus
heróis da mitologia (centauro, dragão,
pégaso, Hércules) passaram a dar nome às
constelações.
Observando as estrelas no céu
Astronomia• Os registros astronômicos mais antigos apareceram entre os chineses,
babilônios, assírios e egípcios e datam de, aproximadamente, 3.000a.C. No começo, os astros eram estudados mais por motivação mística,já que esses povos acreditavam que os corpos celestes tinhaminfluência sobre a vida na Terra (Astrologia).
• Com o tempo, passaram a se estabelecer relações matemáticas paraanalisar as variações observadas nos movimentos da Lua e dosplanetas, permitindo a contagem do tempo a partir de ciclos que serepetiam no céu, montando-se calendários, prevendo-se a melhorépoca de plantio e colheita, etc.
• Nas Américas, os quéchuas (do império Inca), os maias e os astecastambém desenvolveram calendários e diversos monumentos foramconstruídos de acordo com os alinhamentos astronômicos.
Modelos geocêntrico e heliocêntrico
• Os gregos desenvolveram a Astronomia e procuraram
explicar os fenômenos naturais pela própria natureza.
Observando que muitos astros mudavam de posição, vários
elaborados para descrever seus
eles os modelos geocêntrico e
modelos foram
movimentos, entre
heliocêntrico.
• Um modelo é a representação de uma ideia ou um sistema,
cuja finalidade é explicá-los, para facilitar sua compreensão.
Modelos geocêntrico e heliocêntrico•Modelo Geocêntrico: proposto pelo filósofo grego
Aristóteles (384-322 a.C.), que imaginava a Terra
como centro do Universo e os corpos celestes girando
ao seu redor. Essa ideia do geocentrismo permaneceu
até o século XV e também era defendida por Ptolomeu
(87-151 d.C.)
•Modelo Heliocêntrico: neste modelo, o Sol passa a
ser considerado o centro do Universo, com os astros
girando ao seu redor. Aristarco de Samos (310-230
a.C.) foi quem primeiro defendeu essa ideia, e
séculos depois, Nicolau Copérnico (1473-1543),
entre outros, retomou a mesma ideia. Outro cientista
que defendeu essa ideia foi Galileu Galilei (1564-
1642)
•
Conceitos básicos em AstronomiaUniverso: é tudo que existe no espaço e no tempo e todas as formas dematéria, incluindo todos os planetas, estrelas, galáxias, os componentes doespaço intergaláctico, as partículas subatômicas e a energia. É o mesmoque cosmo.
• Galáxia: são formadas por estrelas e nebulosas. Uma galáxia pode contermilhões ou bilhões de estrelas e possui formas variadas. A nossa galáxia é aVia Láctea e é formada por centenas de bilhões de estrelas e nebulosas.
• Nebulosa: é uma nuvem de gases e poeira estelar que representam a maior parte do Universo.
• Estrela: são corpos celestes que emitem calor e têm luz própria por causadas altíssimas temperaturas em seu interior. Constelação é um grupo deestrelas ligadas por linhas imaginárias que formam um desenho.
• Planeta: Astro que gira ao redor de uma estrela e são iluminados por ela, ou seja, não possuem luz própria
As Galáxias
• Enorme aglomerado de estrelas, nuvem de gás, poeiras e outros corpos;
• Nosso sistema solarestá inserido na ViaLáctea;
• Via Láctea: extensão de120 mil anos-luz e 500 bilhões de estrelas
As estrelas
• Formam-se através de
nebulosas;
• São diferentes dos
planetas pois produzem
sua própria luz e calor;
• O que vemos é a luz
emitida pela estrela;
Supernova: explosão de uma estrela que apaga por um instante uma galáxia inteira
e irradia tanta energia quanto se espera que uma estrela emita por toda sua vida.
As estrelas
• Quando olhamos para uma estrela, o que vemos é o passado dela.
• O Sol e as outras estrelas emitem luz. Quandoobservamos uma estrela, o que captamos é a luzemitida por ela no espaço. Mas a luz demora um certotempo para ir de um ponto ao outro: ela não se propagainstantaneamente.
• A luz é uma forma de energia que viaja com a incrívelvelocidade de 300 mil quilômetros por segundo! Mas,como as distâncias entre os corpos celestes sãoenormes, pode demorar muito para que a luz de umaestrela chegue até nós.
O ano-luz: medida de distância no Universo
• É a distância percorrida pela luz em um
ano, no espaço.
• Como a luz tem a velocidade de 300 mil
quilômetros por segundo, em um ano, a
luz percorre cerca de 10 trilhões de
quilômetros ou
As estrelas
• Formam-se através de nebulosas;
• São diferentes dos planetas pois produzem sua própria luz e calor;
• O que vemos é a luz emitida pela estrela;
Fissão e fusão nuclear:
emissão de energia luminosa pela estrela
Átomos de Hidrogênio (H) e
Hélio (He) no núcleo da
estrela
Esses átomos se chocam,
se dividem (fissão) e se
fundem (fusão), emitindo
grande quantidade de luz
• Céu: também chamado de abóboda celeste, é a
pequena parte do Universo vista da Terra, onde
podemos identificar o Sol e a Lua, as estrelas e outros
astros. A palavra firmamento também é usada como
sinônimo de céu; ela descreve como os antigos
imaginavam os astros: fixos ou “firmados” no céu.
Conceitos básicos em Astronomia
• Planeta-anão: corpo celeste de forma aproximadamente
esférica que giram ao redor do Sol e em cuja trajetória há
outros astros com tamanhos parecidos. Até junho de 2010
eram conhecidos cinco planetas-anões: Ceres, Plutão, Éris,
Makemake e Haumea.
• Satélites naturais: corpos celestes que giram ao redor de
outro maior que eles. O satélite da Terra é a Lua.
Conceitos básicos em Astronomia
A origem do Universo
• Existem várias explicações sobre a origem do Universo, entre
elas explicações mitológicas, religiosas e as científicas. Como
estamos em uma aula de Ciências, trataremos aqui da visão
científica, ou seja, de como os cientistas procuram explicar os
fenômenos que observam no Universo.
• A teoria científica mais aceita atualmente é a do Big Bang
(“grande explosão”). Essa teoria foi proposta em 1948, por
George Gamow (1904-1968), cientista ucraniano naturalizado
estadunidense.
A Teoria do Big Bang
• Há cerca de 15 bilhões de anos, houve um momento em que tudo o que existe no Universo estava concentrado num minúsculo ponto.
• Então esse “Universo” começou a se expandir.
• Uma expansão do espaço em toda parte, para todas as direções e ao mesmo tempo.
• Após milhões de anos, uma nuvem de gases se formou.
• E, há aproximadamente 13 bilhões de anos, formaram-se aglomerações de corpos celestes, chamadas galáxias.
A origem do Sistema Solar
• Surgimento a 4,6 bilhões de anos atrás a partir de uma nuvem de poeira, gás e partículas;
• Força gravitacional provoca o choque e fusão das partículas;
• Formação do Sol ao centro e de planetas e seus satélites ao redor.
Origem e evolução
do Sistema Solar.
nuvem de
poeira e gás
núcleo da matéria
formação das
órbitas dos planetas
Sol
A formação do Sistema Solar
O Sistema Solar
• Formado há cerca de 4,6 bilhões de anos
• Composto por uma estrela (Sol), oito
planetas e mais de uma centena de luas
ou satélites naturais e por milhões de
astros menores. Todos giram em órbitas
ao redor da estrela, o Sol.
Sol• Massa 333 mil vezes
maior do que a da Terra;
• Emissão de luz devido as transformações que ocorrem em seu núcleo, onde a temperatura pode chegar a 15 milhões de graus Celsius;
• Superfície com temperatura de 5,5 milhões de graus Celsius.
Movimentos dos planetas
• Movimento de translação – movimento realizado
pelo planeta ao redor do Sol.
No caso da Terra, esse movimento dura 365 dias e
determina as estações do ano.
• Movimento de rotação – movimento realizado pelos
planetas ao redor do seu próprio eixo, como se
fossem piões. No caso da Terra, esse movimento
determina o dia e a noite e dura 24 horas.
As estações do ano
A quantidade de luz
que chega à Terra
não é a mesma em
todos os pontos de
sua superfície.
Por causa de sua inclinação, cada hemisfério do globo terrestre fica,
alternadamente, mais exposto ao Sol durante uma parte do ano.
As estações do ano dependem das diferenças na incidência da luz sobre
a Terra.
Distribuição dos raios solares no solstício
As setas amarelas representam os raios solares que incidem na linha do Equador.
As setas azuis correspondem aos raios solares que chegam oblíquos e incidem
em uma área mais ampla. Eles atravessam uma espessura da atmosfera maior,
portanto, aquecem menos: esse é o solstício de inverno.
Ao contrário, no solstício de verão, os raios solares (setas vermelhas) chegam de
forma perpendicular e se concentram e áreas menores da Terra, portanto,
aquecem mais.
Primavera no
hemisfério norte.
Outono no
hemisfério sul.
Inverno no
hemisfério norte.
Verão no
hemisfério sul.
Verão no
hemisfério norte.
Inverno no
hemisfério sul.
Outono no
hemisfério norte.
Primavera no
hemisfério sul.
As estações do ano
Os dias e as noites não têm a mesma duração ao longo do ano por causa
da inclinação de 23,5 graus do eixo da Terra em relação ao plano da órbita.
Os dias tendem a ser mais longos (e as noites mais
curtas) nas regiões mais ao norte do equador do que
nas regiões mais ao sul.
Os dias tenderão a ser mais longos (e as noites
mais curtas) nas regiões mais ao sul do equador do
que nas regiões mais ao norte.
Inverno no
hemisfério norte.Verão no
hemisfério sul.
Verão no
hemisfério
norte.
Inverno no
hemisfério sul.
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As estações do ano
Tipos de planetas
• Interiores ou rochosos, são aqueles mais
próximos do Sol e formados
principalmente por matéria sólida;
• Exteriores ou gasosos, mais afastados do
Sol e possuem muito mais matéria gasosa
do que sólida.
Mercurio
• É o planeta mais próximo do Sol;
• Menor em tamanho;
• Muita variação em temperatura (400 graus Celsius de dia e -200 graus Celsius a noite;
Vênus
• Pouco menor do que a Terra;
• Temperatura de superfície mais alta entre todos os planetas, 464 graus Celsius;
• Sem água.
Terra
• Terceiro planeta mais próximo do Sol;
• Maior entre os planetas rochosos;
• Temperatura média na superfície é de 15 graus Celsius;
• É o planeta em que vivemos.
Marte
• Temperatura superficial varia de 25 graus Celsius a -120 graus Celsius;
• Sem água em forma liquida, porem em seus pólos encontra-se água em forma sólida (congelada).
Júpiter
• Maior que todos os outros planetas do Sistema Solar juntos;
• Temperatura superficial é de -110 graus Celsius;
• Apresenta ao redor um fino anel de partículas de poeira.
Saturno
• Segundo maior planeta do Sistema Solar;
• Famoso por seus anéis, formados por rochas e pedaços de gelo que giram ao seus redor;
• Temperatura média de superfície é de -180 graus Celsius.
Urano
• Apresenta anéis mais finos e escuros;
• Temperatura média é de -210 graus Celsius;
• Pequeno núcleo rochoso rodeado por uma mistura de água e amônia.
Netuno
• Semelhante a Urano, pois também possui um pequeno núcleo rochoso;
• Ao redor de seu núcleo apresenta um oceano de água
Alguns planetas do Sistema Solar são muito quentes, outros não têm água.
Mas será que no meio de bilhões de estrelas não há outro sistema planetário
com vida?
Os cientistas acreditam que sim. Talvez seja uma forma de vida semelhante a
bactérias, e não vida inteligente.
Até agora, porém, nada foi encontrado.
Existe vida em outros planetas?
Robô Opportunity, usado
para analisar e fotografar a
superfície de Marte.
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A Lua
• Diâmetro: 3 476 km
• Não tem atmosfera, nem água,
nem vida
• Parte interna completamente
solidificada
• Em sua superfície existem
muitas crateras
Movimento de revolução: a Lua dá
uma volta completa ao redor da Terra
em aproximadamente 27 dias e
8 horas, a mesma duração do seu
movimento de rotação.
Em 1969, dois dos tripulantes da
nave Apollo 11 andaram no solo
lunar. Nessa missão foram
colhidas amostras do solo lunar
para análise.
O astronauta Neil Armstrong foi o primeiro
ser humano a pisar na Lua.
O ser humano no espaço
As fases da Lua
A Lua não tem luz própria e a iluminação que ela recebe do Sol varia à medida
que percorre sua órbita.
Vista aqui da Terra, a Lua apresenta diversos aspectos no decorrer de
seu trajeto.
O ciclo das fases da Lua é dividido em quatro em função do tamanho da área
que aparece iluminada para nós: lua nova, quarto crescente, lua cheia e
quarto minguante.
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Sol
lua nova
Terra
lua cheia
quarto minguante
quarto crescente
As fases da Lua
Os eclipses
Eclipse solar: a Lua, o Sol e
a Terra se encontram sobre a
mesma reta e a Lua passa
entre o Sol e a Terra.
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umbra
Lua
penumbra
deslocamento da sombra da Lua sobre
a Terra (regiões onde ocorre eclipse total)
regiões onde ocorre eclipse parcial
Sol
O eclipse só acontece de vez em quando porque o plano da órbita lunar é
inclinado em relação ao plano da órbita da Terra.
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órbita da Terra
Terra
órbita da Lua
Se as duas órbitas estivessem no mesmo plano, teríamos um
eclipse solar por mês!
Lua
Eclipse solar
Os eclipses lunares ocorrem sempre na fase de lua cheia, porque é nessa
ocasião que a Terra está entre o Sol e a Lua.
Eclipse lunar: a Terra fica exatamente entre o Sol e a Lua.
A sombra da Terra é projetada sobre a Lua, fazendo-a sumir total ou
parcialmente.
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