Novas Descobertas sobre o

FIS 2009

Explorando o Universo: dos Quarks aos Quasares

Novas Descobertas sobre o Sistema Solar

Jorge Ricardo Ducati

Departamento de Astronomia

Universidade Federal do Rio Grande do Sul

Planeta Terra: Caracterização

O que caracteriza a Terra?

Alguns tipos de planetas:

Terra

Atmosfera

Água líquida

Temperatura característica: ~ 20° C

Planeta tipo “terrestre”

Marte

Atmosfera tênue (1% da terrestre), CO2

Sem líquidos

Superfície medianamente craterizada

Planeta tipo

“terrestre”

Mais frio que a Terra: ~ -50° C

Venus

Atmosfera espessa (92 x a terrestre), CO2

Mais quente que a Terra: ~ 450 ° C

Coberto de nuvens

Muita atividade atmosférica

Planeta tipo “terrestre”

Jupiter

Planeta tipo

“gasoso”

Massa muito grande

Formado em maioria por gases

Frio (-100° C, a 1atm)

Saturno

Urano

Netuno

Também planetas gasosos

O que diferencia a Terra?

Algumas peculiaridades:

1. Atmosfera

2. A relação (massa de sólidos)/(massa de gases) é alta: planeta de tipo “terrestre”

São planetas profundamente diferentes. Então...

é alta: planeta de tipo “terrestre”

3. Líquidos na superfície

4. Temperatura por volta de 20 C (aprox. 300 K)

5. Gravidade superficial de aprox. 9,8 m/s2 (1 g)

6. Campo magnético

Ainda sobre a atmosfera terrestre:

Composição: Nitrogênio, 79%; Oxigênio, 21%

Outros gases (CO2, CH4, He, NOx,...)

Primeiro fato: A atmosfera terrestre contém um gás com grande atividade: o oxigênio, constantemente reciclado pela atividade biológica

Segundo fato: a interação Sol/Terra modula as condições atmosféricas terrestres (energização da atmosfera, interação atmosfera/solo/oceano)

A estrela Sol tem emissão de luz característica; o que chega à superfície foi filtrado pela atmosfera

O equilíbrio energético (equilíbrio radioativo) entre o Sol e a Terra é o fator dominante para a temperatura da Terra, influenciada também pelo efeito estufa

Terceiro fato: a atmosfera, além de permitir a vida, também protege a Terravida, também protege a Terra

Exemplos de outros planetas e satélites:

Mercúrio

Lua

Ganimede (Jupiter)Marte

Lua: crateras

Sem atmosfera, as crateras permanecem inalteradas

Cratera do Meteoro – Arizona, EUA

Por que alguns planetas têm a superfície coberta por crateras, e outros não?

A atmosfera possibilita a ação do intemperismo, o desgaste das superfícies expostas à chuva, vento, além da ação biológica.

a atmosfera age não só como interface entre a superfície (mares e terras) e o espaço, mas também como escudo contra impactos de meteoritos.

Meteoróides → meteoros (estrelas cadentes) → meteoritos

Meteoritos podem ser feitos de materiais resistentes a altas temperaturas.

Bendegó – Museu Nacional

A atmosfera também é local de fenômenos eletromagnéticos devidos à interação Sol-Terra: o vento solar interage com nossa atmosfera, gerando as auroras polares

Aurora boreal – Terra; mas também em outros planetas:

Auroras em Jupiter

Auroras em Saturno (Hubble Space Telescope, 2018)

Resumindo: planetas tem uma grande diversidade!

A diversidade tem por causa os parâmetros de origem, e a evolução.

Os principais parâmetros de origem:

- massa- composição química- distância à estrela- distância à estrela

- período de rotação- inclinação do eixo- campo magnético

- presença de satélite

-Combinação de todas estas variáveis: grande diversidade!

Terra – Lua : alguns aspectos

Terra-Lua: sistema de dois corpos relativamente próximos, Terra-Lua: sistema de dois corpos relativamente próximos, mas a verdadeira proporção é a seguinte:

O sistema Terra-Lua, proporções reais

Sol, Terra e Lua, tamanhos proporcionais. Distâncias fora de escala

Alguns aspectos sobre o sistema Terra-Lua:

1. Acoplamento rotacional: o período da órbita da Lua é igual ao período de sua rotação.

Consequência: a Lua tem sempre o mesmo hemisfério voltado para a Terra (como demonstrar ?)

2. A relativa proximidade entre a Terra e a Lua (comparada com a distância Terra-Sol) faz com que as marés na Terra sejam basicamente devidas à Lua

3. O par Terra-Lua é único no Sistema Solar interno

(há um par similar mais externamente: Plutão-Caronte)

A proximidade da Lua (400.000 km) faz com que sua influência sobre as marés seja maior do que a influência do Sol, que está bem mais distante (150 milhões de km)

É fato que...

Mas há muitas outras supostas influências da Lua sobre eventos na Terra que pertencem ao domínio da superstição!

- Crescimento de plantas;- Crescimento de plantas;

- Crescimento de cabelos;

- Nascimento de bebês

Novidades no Sistema Solar

2005: Nave Cassini chega ao sistema de Saturno

Exploração do sistema de Saturno pelo orbitador Cassini e pela sonda Huygens

A exploração do sistema de Saturno (e também do sistema de Júpiter!) revela uma inesperada diversidade!

Exploração de Titan, satélite de Saturno

Atmosfera: Pressão ~ 1,5 atm

Composição:

Maior que a Lua

Composição: nitrogênio; nuvens de metano e etano; névoa

Frio: -170 ° → Líquidos na superfície (hidrocarbonetos: etano)

Imagens na superfície: semelhança a rios, lagos

Superfície: rochas (gelo?), neblina

Lagos em Titan: etano líquido

Mosaico de imagens formando uma faixa sobre o satélite; escala de centenas de quilômetros

Titan: Ontario Lacus

Cassini “Grand Finale”, abril a setembro 2017

Vulcões, I: Jatos de gelo em Encelado (Saturno); lago interno?

Encelado (Saturno): superfície congelada, com fendas; crateras

Vulcões, II: Io (Jupiter): superfície em mutação constante

2018: imagens no infravermelho do polo sul de Júpiter pela sonda Juno: múltiplas tempestades

2018, agosto: novas e fortes evidências de água (gelo) na Lua

depósitos de gelo em crateras nas regiões polares da Lua

2011: Sonda Dawn chega ao planeta anão Vesta

Massa: 2.6x1020 kg

Diâmetro médio: 529kmDiâmetro médio: 529km

Semi-eixo maior daórbita: 2.4 UA

2015: Sonda Dawn chega ao asteróide Ceres

2014: Nave Rosetta chega ao cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko

________________~1 km

Núcleos de cometas: gelo, minerais, fracamente aglomerados

2006: O que houve com Plutão?

Com o astro, nada...

mudança na categorização (como nós o classificamos)

Novas fronteiras do Sistema Solar

Nova categoria de astros no Sistema Solar: os planetas anões

O sistema de Plutão: Caronte, Nix, Hydra (2005),...

Imagem de Plutão, primeiro objeto transneptuniano; à espera das imagens da New Horizons (2015). Recentemente, muitos outros vêm sendo descobertos...

O sistema Plutão – Caronte imageado em julho de 2015

New Horizons agora aproxima-se de novo objetivo, o Objeto do Cinturão de Kuiper “Última Thule” ou “2014 MU69”, passagem no final de 2018.

Imagem a 172 milhões de km, em 16.8.2018Thule: lugar longínquo

Sedna: o primeiro objeto da Nuvem de Oort?

2017: Visitante vindo de longe.

‘Oumuamua (1I/2017 U1), imagem hipotética

O planeta que atualmente recebe mais atenções: Marte

Marte: dia de 24 horas, ano de 687 dias com estações como as da Terra.

Atmosfera, nuvens,...

Novos resultados da Phoenix (2008): água!

ESA Mars Express 2005

Curiosity prossegue a exploração de Marte!

Por que? No passado remoto (1 bilhão de anos?), Marte teria sido ainda mais semelhante à Terra.

Por que explorar Marte?

1. Conhecimento astronômico

2. Futura colonização

3. Para melhor conhecer a Terra √

O que houve?

Como Marte evoluiu?

“Se queres conhecer a Terra, estuda Marte”

Fim!

Página Internet para visualizar a superfície de Marte:

http://www.google.com/mars

Fim!