Ensino de Astronomia

Curso de extensão – Ensino de Astronomia no ABC

Conhecidos como jovianos ou gigantes gasosos/gelosos

Júpiter, Saturno, Urano, Netuno Possuem massa e tamanho grandes e

baixas densidades Mais distantes do Sol Possuem bastantes satélites Não têm atividade vulcânica Anéis

Fonte de energia interna: energia potencial gravitacional de material descendo pela atmosfera

Translação mais lenta e rotação mais rápida que os planetas internos

Campos magnéticos fortes Temperaturas mais baixas, já que estão

mais longe do Sol São mais achatados que os planetas

terrestres

Mitologia: Júpiter (romana), Zeus (grega). Era o rei dos deuses (o maior planeta do sistema solar)

Quinto planeta a partir do Sol e quarto objeto mais brilhante no céu

É o maior planeta do sistema solar e também possui a maior massa

Seu tamanho seria o suficiente para conter mais de 1000 Terras

Não possui superfície, é como uma bola de gás com (talvez) um pequeno núcleo rochoso

Período orbital (ano): 11,8 anos terrestres Dia sideral: 0,41 dias terrestres Diâmetro: 11,2 x Terra Massa: 318 x Terra Temperatura média: -148ºC Possui 79 satélites naturais conhecidos Atmosfera composta, em sua maior parte,

por hidrogênio e hélio e menos de 1% contém água, metano, amônia e sulfeto de hidrogênio

A grande mancha vermelha é uma tempestade que já dura mais de 300 anos, os ventos passam de 500 km/h. Seu tamanho é quase 3 vezes manior que a Terra

A mancha “engolindo” uma tempestade menor

As faixas são formadas por nuvens espessas de amoníaco, hidrossulfeto de amônio e água e se devem também à rotação diferencial

Faixas de Júpiter

Júpiter possui um “casulo magnético”, que chega a ser 20x mais forte que o da Terra.

Partículas carregadas, vindas principalmente da sua lua Io, causam auroras parecidas com as da Terra, mas em ultravioleta

Auroras de Júpiter. Imagem composta do óptico (preto e branco) e do ultravioleta

Júpiter por um telescópio amador

Júpiter e suas quatro maiores luas por um telescópio amador

Em 1610, Galileu Galilei, com sua luneta, foi o primeiro a observar as quatro maiores luas de Júpiter: Io, Ganimedes, Europa e Calisto.

Na mitologia, eram quatro dos amantes de Júpiter. Outros satélites também possuem nomes de seus amantes.

Estão entre as luas mais próximas de Júpiter Importantes para derrubar o modelo

geocêntrico, pois orbitam um corpo que não é a Terra.

Júpiter e as luas galileanas pela sonda Juno, 2016

Mitologia: humana que foi seduzida por Zeus e depois trasformada em vaca, para protegê-la de Juno, esposa de Júpiter.

Revolução = rotação = 1,77 dias terrestres Diâmetro: 0,28 x Terra Massa: 0,01 x Terra Intensa atividade vulcânica -> a atmosfera é

composta de dióxido de enxofre (90%) Deformado pelas forças de maré

Vulcão em erupção em Io

Mitologia: Zeus se transformou em touro para seduzi-la escondido da esposa.

Revolução = rotação = 3,55 dias terrestres Diâmetro: 0,25 x Terra Massa: 0,01 x Terra Superfície coberta de gelo, provavelmente

esconde um oceano em estado líquido devido às forças de maré (também causam rachaduras na superfície)

Condições favoráveis para a vida

Mitologia: era um mortal de beleza inigualável, Zeus se transformou em águia para raptá-lo e seduzi-lo.

Maior satélite do sistema solar e maior que o planeta Mercúrio.

Diâmetro: 0,41 x Terra Massa: 0,02 x Terra Revolução = rotação = 7,15 dias terrestres Superfície coberta de gelo e crateras

Mitologia: era amante de Zeus. Hera a transformou em ursa e Zeus transformou ela e seu filho nas constelações Ursa Maior e Ursa menor.

Diâmetro: 0,38 x Terra Massa: 0,02 x Terra Revolução = rotação = 16,69 dias terrestres Superfície coberta de crateras de impacto,

acredita-se que esconde um oceano Fina atmosfera de CO2 e H

Período orbital em ressonância

Pioneer 10 e 11 (1973) – primeiras imagens detalhadas. Descobriram a magnetosfera

Voyager 1 e 2 (1979) – descoberta dos anéis, algumas luas desconhecidas e atividade vulcânica em Io

Galileo (1995) – primeira a orbitar Júpiter. Imagens detalhadas das luas galileanas

Juno (2016) – estudos sobre a origem e evolução de Júpiter

Anéis de Júpiter pela Voyager 2

Concepção artística de Juno

Mitologia: Saturno (romano), Cronos (grego) Deus do tempo e da agricultura É o segundo maior do Sistema Solar Período orbital (ano): 29,4 anos terrestres Dia sideral: 0,44 dias terrestres Possui 62 luas conhecidas Diâmetro: 9,45 x Terra Massa: 95 x Terra Temperatura média: -178ºC Menos denso que a água (0,690 g/cm3)!

Acredita-se que tenha um pequeno núcleo rochoso, assim como Júpiter, envolto por hidrogênio e hélio líquidos

Atmosfera composta basicamente por hidrogênio, hélio, metano e amônia (propicia a cor amarelada)

Seu campo magnético é forte e, assim como a Terra, também possui auroras

Seu sistema de anéis é composto majoritariamente por gelo

A tempestade do dragão, ocorreu em 2004

A grande mancha branca, enorme tempestade periódica

Aurora no planeta Saturno em ultravioleta

Ocultação de Saturno pela Lua

Os anéis são compostos por rochas e gelo de água de até alguns metros de diâmetro

Estão todo no mesmo plano (o plano equatorial do planeta

Possuem albedo alto (bem visíveis) A espessura dos anéis não passa de 1 km Provavelmente têm origem em alguma lua

que ultrapassou o Limite de Roche (região onde as forças de maré superam as forças que mantêm a lua inteira)

Saturno contra os raios solares, foto tirada pela Cassini

Saturno e seus anéis, imagem pela sonda Cassini

Maior satélite de Saturno Água congelada Ciclo do metano – presente

nos três estados Lagos e oceanos de

metano e etano líquidos (fluido de isqueiro)

Condições parecidas com as da Terra durante o surgimento da vida

Sexta maior lua de Saturno Evidências de um oceano

salgado abaixo da superfície Atividade geológica Gêiseres – vapor d’água e

partículas sólidas (gelo, NaCl..) Atmosfera contém metano

e moléculas orgânicas Possibilidade de vida

(microorganismos)

Voyager 1 e 2 – alcançou Saturno em 1980, dados sobre a atmosfera, sobre os anéis e Titã

Cassini-Huygens (2004) – orbitou o planeta mandando informações sobre a composição, os anéis, outras luas. A sonda Huygens pousou em Titã

Conceito artístico da Cassini-Huygens

Mitologia: Urano (grega), Céu (romana). Deus dos céus

Período orbital (ano): 84 anos terrestres Dia sideral: 0,72 dias terrestres Diâmetro: 4 x Terra Massa: 14,5 x Terra Temperatura média: -216ºC Rotação retrógrada Sistema de anéis finos Possui 27 satélites confirmados

Gigante gelado – possui um pequeno núcleo rochoso envolto por fluidos turbulentos, gelos de água, metano e amônia

Inclinação axial dos planetas

Abaixo, a revolução de Urano. Todas as luas orbitam no seu plano equatorial

Anéis de Urano, compostos por partículas macroscópicas e poeira

Seus satélites são muito pequenos, compostos por água (entre 40-50%) e rocha

Os nomes das luas foram tirados de obras de Shakespeare e Alexander Pope

Sem escala

Voyager 2 – aproximou-se do planeta em 1986. Estudos sobre a atmosfera, o campo magnético. Descoberta de 2 novos anéis e 10 novos satélites. Imagens do planeta e das luas

A exploração também foi feita através de telescópios espaciais e terrestres

Existem outras missões propostas – HORUS (2021), Uranus Pathfinder (2022)

Mitologia: Netuno (romana), Poseidon (grega). Deus do mar

Oitavo e último planeta do Sistema Solar Período orbital (ano): 164,6 anos terrestres Dia sideral: 0,67 dias terrestres Diâmetro: 3,8 x Terra Massa: 17 x Terra Temperatura média: -220ºC Possui 14 satélites confirmados

Núcleo rochoso Espessa atmosfera rica em hélio e

hidrogênio A cor azul se deve à presença do metano na

atmosfera Foi observado por Galileu, em seu

telescópio, ainda que não soubesse que era um planeta

Foi previsto matematicamente por John Couch Adams e Joseph leVerrier

Anéis de Netuno pela Voyager 2. São compostos por gelo de metano

Em 1989 foi descoberta uma grande mancha escura em Netuno. Uma tempestade captada pela Voyager 2, que desapareceu depois de alguns anos, dando lugar a outras manchas

Tritão é a maior lua de Netuno Possui poucas crateras Lagos de gelo de água,

indicativos de vulcões de gelo Gêiseres de nitrogênio líquido Proteu é a maior lua não

esférica do Sistema Solar Coberto de crateras, não

mostra atividade geológica

A exploração de Netuno também foi feita apenas através de telescópios e da missão espacial Voyager 2

O telescópio Hubble é capaz de mandar informações sobre mudanças na atmosfera, composição, comportamento das luas

A Voyager 2 visitou o planeta em 1989 e enviou informações sobre a atmosfera, composição, os anéis, satélites, campo magnético

BULFINCH, T.; O livro de ouro da mitologia, ed. Ediouro, 2006

CARROL, B. W.; OSTILE, D. A. An Introduction to Modern Astrophysics (2nd editon), editora Pearson / Addison Wesley, 2007

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