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DESVENDANDO O A BUSCA POR VIDA EXTRATERRESTRE - TELESCÓPIO JAMES CLERK MAXWELL - GALILEO GRAVIDADE EM VIAGENS ESPACIAIS - NETUNO, O PLANETA DESCOBERTO PELA MATEMÁTICA Buracos negros Gagarin, o primeiro homem a ver a Terra do espaço A formação do nosso planeta O mais exótico e intrigante fenômeno astronômico que se conhece Voyagers, a missão mais bem-sucedida da História Dobras espaciais, onde ficção e Física se encontram Ano 1 - N o 1 - R$ 12,95

Desvendando o Universo

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Revista sobre astronomia, cosmologia, curiosidades e assuntos sobre o universo para leigos e especialistas.

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  • UNIVERSODESVENDANDO O

    A buscA por vidA extrAterrestre - telescpio JAMes clerK MAxWell - GAlileo GrAvidAde eM viAGens espAciAis - netuno, o plAnetA descoberto pelA MAteMticA

    Buracos negros

    Gagarin, o primeiro homem a ver a Terra do espao

    A formao do nosso planeta

    o mais extico e intrigante fenmeno astronmico que se conhece

    Voyagers, a misso mais bem-sucedida da Histria

    Dobras espaciais, onde fico e Fsica se encontram

    Ano 1 - No 1 - R$ 12,95

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  • OO PLANETA DESCOBERTO PELA MATEMTICA

    NETUNO,

    O Mais distante planeta do sistema solar, netuno possui 13 luas e sua temperatura chega a 218 graus negativos

    com preciso as rbitas a serem seguidas pelos pla-netas do Sistema Solar. Mas havia um problema com a rbita de Urano, o planeta mais distante co-nhecido at ento: as observaes mostravam que sua rbita no estava de acordo com aquela prevista pela Teoria da Gravitao de Newton.

    Esse desvio da rbita prevista de Urano somente poderia ser atribudo a um erro da teoria, ou pre-sena de outro corpo celeste massivo e desconhecido que estivesse nas proximidades de Urano, interferin-do com as foras que determinam a sua rbita.

    Os cientistas, mostrando uma grande confiana na teoria newtoniana, apostaram na segunda hip-tese: a existncia de um oitavo planeta no Sistema

    Solar, ainda no observado. E foi desta maneira, com base em clculos matem-ticos feitos a partir de uma teoria consolidada, e com-parados com os dados ob-servacionais, que Netuno teve a sua existncia previs-ta e posteriormente confir-mada por observaes teles-cpicas, mostrando, assim, o grande poder preditivo da Teoria da Gravitao de Newton.

    A descoberta, ou melhor, a previso da existncia de Netuno, o oitavo e mais distante planeta do Sistema Solar, foi um marco na histria da cincia. Isto porque antes mesmo de ser observado e visto por telescpios, e posteriormente fotografado pela sonda espacial Voyager 2, a sua existncia j era tida como quase certa por conta das previses tericas e matem-ticas feitas pela Teoria da Gravitao de Newton, ainda na primeira metade do sculo XIX.

    Naquela poca, a teoria da gravitao newtonia-na j estava consolidada, e suas previses correspon-diam com grande preciso s observaes astron-micas. O sistema de Newton permitia estabelecer

    Desvendando o Universo2

    Sistema Solar

  • OUm gigante gasoso e em constante atividadeA origem de Netuno e a maneira pela qual o pla-

    neta se formou ainda no so totalmente conheci-dos. Considerando sua massa e o modelo atualmente aceito de formao planetria por meio de acreo do material primordial, que deu origem ao Sistema Solar, muitos cientistas consideram como mais plausvel a seguinte hiptese para a formao de Netuno: o planeta, inicialmente, teria se forma-do em uma rbita mais prxima do Sol, onde havia uma maior concentrao da matria estelar original, que deu origem ao Sol e aos demais objetos do Sistema Solar. Aps os pri-meiros estgios da formao do Sol, esse pla-neta recm-constitudo teria sido afastado para regies mais distantes medida que o Sol comeava a irradiar energia e afastar para seu exterior os remanescentes do dis-co gasoso e de poeira estelar, que deram origem ao prprio Sol e aos demais pla-netas. Netuno teria sido, ento, afastado at atingir sua rbita atual.

    As primeiras imagens diretas de grande resoluo de Netuno foram feitas pela nave Voyager 2, quando de sua passagem pelo planeta, em 1989. Situado a uma distncia mdia do Sol 30 vezes maior que a da Terra at o astro rei, Netuno apresenta nmeros invejveis, que do a dimenso de seu gigantismo. Ele 17 vezes mais massivo que a Terra, e seu dimetro quase qua-tro vezes maior do que o terrestre.

    Assim como Saturno, Jpiter e Urano, os outros trs planetas exteriores gasosos, Netuno composto, principalmente, de hi-drognio e hlio. As observaes feitas pela Voyager, e mais recentemente pelo Telescpio Espacial Hubble, mostraram a existncia de traos de nitrognio, amnia e metano, e possi-velmente gelo em sua composio.

    Quando observado no espectro da luz visvel, Netuno mostra uma colorao predominantemente azulada, devido, principalmente, presena de eleva-das concentraes de metano em sua atmosfera.

  • Ventos, frio intenso, anis e tempestadesQuase tudo que sabemos hoje sobre Netuno se

    deve visita que a sonda espacial Voyager 2 fez ao planeta em 1989. As mais de 10 mil imagens e os demais dados observacionais coletados pela sonda mostraram que a atmosfera do gigante gasoso azul uma das mais ativas e intensas de todo o Sistema So-lar. Apesar de extremamente fria, 218C negativos, devido enorme distncia do Sol, a atmosfera de Netuno constantemente assolada por tempestades e ventos que chegam a 2 mil km/h.

    Essas tempestades podem durar dezenas de anos. Uma delas foi observada pela Voyager em 1989, que mostrou uma grande mancha na atmosfera do plane-ta, indicando a presena de uma zona de tempestade medindo cerca de 13 mil quilmetros de extenso em uma direo, e cerca de 6 mil quilmetros na outra. Outras tempestades foram posteriormente de-tectadas pelo Telescpio Espacial Hubble.

    Em sua passagem por Netuno, a Voyager 2 tam-bm revelou muito mais informaes sobre o sistema de anis deste gigante gasoso azulado. Desde 1968, j se sabia da existncia desses anis, mas as infor-maes eram limitadas, devido s dificuldades de se fazerem observaes detalhadas a grande distncia.

    Embora sejam menos vistosos do que os famosos anis de Saturno, os de Netuno so formados por par-tculas que orbitam agrupadas a distncias regulares do planeta. O conjunto mais prximo est a cerca de 42 mil quilmetros do centro de Netuno, e o mais dis-tante est a 63 mil quilmetros de distncia. Os anis possuem uma estrutura que contm arcos, e cuja na-tureza ainda no foi muito bem compreendida.

    Vero de 40 anos, 13 luas e dia de 18 horasO perodo orbital de Netuno, isto , o tempo que

    o planeta gasta para dar uma volta completa em tor-no do Sol, de cerca de 165 anos. Como Netuno tambm apresenta certa inclinao em relao ao plano de sua rbita, semelhante inclinao obser-vada em nosso planeta Terra, ele tambm tem suas quatro estaes ao longo de seu ano, com a diferena importante de que cada uma das estaes netunia-nas bem mais longa. Por exemplo, o vero de l dura cerca de 40 anos terrestres, o mesmo valendo para o inverno, o outono e a primavera.

    Considerando seu tamanho, o planeta gira com uma razovel rapidez em torno de si mesmo. Um dia netuniano dura 18 horas em sua regio equatorial. Por sua vez, nas regies polares de Apen, o dia tem durao de 12 horas. Esta diferena se deve ao fato de Netuno no ser um objeto astronmico inteira-mente slido e, por conta disso, as diferentes partes de sua atmosfera giram a velocidades diferentes. Esta diferena tambm explica, em parte, a intensa ativi-dade de sua atmosfera.

    Apesar de ter uma massa 17 vezes maior que a da Terra, e seu dimetro mdio ser quase quatro vezes maior do que o terrestre, a fora da gravidade

    Sistema Solar

    Camada superior da atmosfera

    Atmosfera

    Manto

    Ncleo

    Netuno

  • na superfcie de Netuno, na regio equatorial, apenas 15% maior que a da Terra. As observaes da Voyager mostraram, tambm, a presena de gua nas regies mais baixas da atmosfera netunia-na, bem como formaes rochosas consistindo de silicatos e de ferro em seu ncleo.

    Apesar da atmosfera extremamente fria, o manto de Netuno (isto , a regio imediatamente abaixo da atmosfera, e que se estende em direo ao ncleo rochoso do planeta) pode alcanar temperaturas de at 5.000 C, contendo as maiores concentraes de gua, amnia e metano do planeta.

    Treze luas e um grande mistrioAssim como os demais planetas gasosos exterio-

    res, Netuno possui uma verdadeira horda de satlites naturais, que se destacam pela sua diversidade e as-pectos muito incomuns. No caso de Netuno, ele pos-sui treze luas, sendo que seis delas foram descobertas em 1989 pela sonda Voyager, e outras quatro foram descobertas apenas no incio da dcada passada.

    Algumas destas luas, como Proteus e Nereida, apresentam um formato bastante irregular, e rbitas com grande excentricidade. No caso de Nereida, a excentricidade de sua rbita faz com que a distncia desta lua at Netuno seja sete vezes maior quando ela se encontra em seu ponto de afastamento mximo, do que a distncia do satlite quando se encontra no ponto de mxima aproximao com Netuno.

    A menor de todas as luas chama-se Neso, que foi

    Netuno em nmeros Propriedade Valor Comparao

    com a TerraDistncia do Sol 4,5 bilhes de

    km30 vezes a dis-tncia Sol-Terra

    Velocidade orbital mdia em torno do Sol

    19.550 km/h

    Raio mdio 24.700 km 3,8 vezes o raio terrestre

    Massa ~1026 kg 17,15 vezes a massa terrestre

    Volume 6,2 x 1013 km3 57,7 vezes o volume terrestre

    Acelerao da gravidade no equador (g)

    11,15 m/s2 9,78 m/s2

    Perodo orbital 165 anos 1 anoPerodo de rotao

    ~16 horas 24 horas

    Hipteses sobre Trito, a maior lua de Netuno

    Destas treze luas, a que mais se destaca e a maior de todas Trito. Este satlite netuniano possui 2.700 quilmetros de dimetro e est a uma distncia de 350 mil quilmetros de Netuno. Seu perodo orbital de cerca de seis dias terrestres. A massa desta lua corresponde a mais de 99% do to-tal da massa de todas as luas netunianas somadas. Quando de sua passagem por esta lua de Netuno, a sonda Voyager pde observar intensas ativida-des de giseres nas regies polares de Trito, indi-cando uma possvel atividade geolgica recente.

    A origem e a formao de Trito j vem sendo in-vestigada h tempos pelos cientistas. Dadas as suas dimenses muito maiores do que as das demais luas netunianas, os cientistas acreditam que Trito era, na verdade, um planetoide pertencente ao Cinturo de Kuiper, e que foi capturado pela atrao gravitacional de Netuno. Esta hiptese tambm supe que, antes da captura de Trito, Netuno possua outra lua rocho-sa de dimenses maiores, e que foi destruda pela ao gravitacional de Trito capturado, originando, assim, as demais 12 luas menores.

    Esta hiptese reforada pelo fato de Trito possuir uma rbita retrgrada e de apresentar uma atmosfera, ainda que bastante rarefeita, que se assemelha, e muito, com a atmosfera de Pluto e de outros planetoides do Cinturo de Kuiper. Alm disso, Trito mais denso e mais rochoso que qual-quer outro satlite dos planetas exteriores, indican-do, assim, que ele teve uma origem no Cinturo de Kuiper, onde esto diversos planetoides ainda pouco conhecidos, e que so objeto de estudo e investigao por parte da Astronomia.

    descoberta em 2003 pelo Telescpio Espacial Hub-ble, apresenta apenas 38 quilmetros de dimetro, e est a uma distncia de Netuno equivalente a um tero da distncia Terra-Sol.