O PROFESSOR PDE E OS DESAFIOS
DA ESCOLA PÚBLICA PARANAENSE
2009
Produção Didático-Pedagógica
VO LUME I I
LUIZ FERREIRA BOMFIM
CADERNO TEMÁTICO
ASTRONOMIA BÁSICA PARA PROFESSORES DE CIÊNCIAS
LONDRINA
2010
SECRETARIA DE ESTADO DA EDUCAÇÃO SUPERINTENDÊNCIA DA EDUCAÇÃO
DIRETORIA DE POLÍTICAS E PROGRAMAS EDUCACIONAIS PROGRAMA DE DESENVOLVIMENTO EDUCACIONAL - PDE
LUIZ FERREIRA BOMFIM
CADERNO TEMÁTICO
ASTRONOMIA BÁSICA PARA PROFESSORES DE CIÊNCIAS
Caderno Temático apresentado à Secretaria de Estado da Educação do Paraná, como requisito parcial ao PDE - Programa de Desenvolvimento Educacional, pela UEL – Universidade Estadual de Londrina e NRE - Núcleo Regional da Educação de Londrina, na área de Ciências. Orientadora: Profª MsC Patricia de Oliveira Rosa da Silva.
LONDRINA
2010
SUMÁRIO
1. IDENTIFICAÇÃO ... 5
2. INTRODUÇÃO ... 5
3. UNIDADES DE MEDIDAS ASTRONÔMICAS ... 7
3.1. ANO-LUZ ... 8
3.2. UNIDADE ASTRONÔMICA ... 9
4. SISTEMA SOLAR ... 10
4.1. ORIGEM DO SISTEMA SOLAR ... 11
4.2. O SOL ... 11
3. ÓRBITAS DOS ASTROS ... 13
4.4. OS PLANETAS DO SISTEMA SOLAR ... 17
4.5. MERCÚRIO ... 18
4.6. VENUS ... 19
4.7. TERRA ... 19
4.8. MARTE ... 22
4.9. JÚPITER ... 23
4.10. SATURNO ... 24
4.11. URANO ... 25
4.12. NETUNO ... 25
5. PLANETAS ANÕES ... 26
5.1. CERES ... 28
5.2. PLUTÃO ... 29
5.3. HAUMEA ... 30
5.4. MAKEMAKE ... 31
5.5. ÉRIS ... 31
6. ASTERÓIDES ... 32
7. ESTRELAS ... 33
8. VIA LÁCTEA ... 34
9. GALÁXIAS ... 35
9.1. GALÁXIAS ELÍPTICAS ... 36
9.2. GALÁXIAS ESPIRAIS ... 36
9.3. GALÁXIAS LENTICULARES ... 37
9.4. GALÁXIAS IRREGULARES ... 37
10. AGLOMERADOS ... 38
10.1. O GRUPO LOCAL ... 38
10.2. SUPERAGLOMERADOS ... 39
11. UNIVERSO ... 40
12. VIAGEM ESPACIAL ... 41
13. O BRASIL NA ERA ESPACIAL ... 50
14. ASTRONOMIA NO COTIDIANO ... 51
15. CONSIDERAÇÕES FINAIS ... 51
16. REFERÊNCIAS ... 52
1. IDENTIFICAÇÃO
1.1. Professor PDE: Luiz Ferreira Bomfim.
1.2. Área: Ciências.
1.3. NRE: Londrina.
1.4. Município: Ibiporã-PR.
1.5. Professora Orientadora: Profª. Ms. Patrícia de Oliveira Rosa da Silva.
1.6. IES Vinculada: Universidade Estadual de Londrina – UEL.
1.7. Escola de Implementação: Colégio Estadual do Jardim San Rafael - Ibiporã-PR.
1.8. Público: Professores de Ciências.
2. INTRODUÇÃO
Este caderno tem como objetivo contribuir como um referencial teórico para o ensino de Astronomia. Trata-se de uma atualização dos conhecimentos astronômicos de modo a fortalecer a prática docente em sala de aula, buscando amenizar a lacuna existente entre a formação inicial dos professores de Ciências e as dificuldades encontradas por eles nas aulas, ao se depararem com conceitos básicos de Astronomia. A abordagem utilizada busca destacar que a Astronomia não é uma ciência fragmentada ou isolada que acontece somente no céu, levando o professor a se envolver com os conteúdos de forma a estimular as suas curiosidades e um novo olhar para o ensino/aprendizagem de Astronomia no dia-a-dia da escola.
Desde a antiguidade, período em que os conhecimentos eram repassados aos jovens através da família ou pelos “chefes das comunidades“ até os dias atuais, o conhecimento adquirido, inclusive o astronômico, vem sendo transmitido ao longo do tempo, cada vez tomando proporções devidas, a fim de satisfazer a necessidade humana com a criação de escolas em todos os países do mundo.
A Educação no Brasil surgiu de um interesse privado, onde o dever de educar cabia apenas às famílias, portanto era privilégio de poucos. Até o século XVIII, a educação brasileira era caracterizada pela presença dos Jesuítas e o ensino tinha como ênfase a religião. Os Jesuítas foram os pioneiros em ensinar conhecimentos astronômicos no Brasil a partir da
“escola de ler e escrever” e mais tarde com os “colégios”, deram grandes contribuições para a Astronomia e o seu ensino, e para as Ciências em geral. (QUEIROZ, 2008, p. 25).
A importância do estudo da Astronomia deve estar intimamente ligada à educação escolar, pois é por meio dela que cientistas e professores procuram explicar os diversos fenômenos observados no universo. Tal importância se confirma nas Diretrizes Curriculares de Ciências para o Ensino Fundamental da rede pública paranaense, que considera o estudo da Astronomia como Conteúdo Estruturante.
De acordo com esse documento, o objeto de estudo da disciplina de Ciências é o conhecimento científico que resulta da investigação da natureza, entendendo natureza como um conjunto de elementos interligados que constitui o Universo e sua complexidade (PARANÁ, 2008). Desse ponto de vista, o ensino de Astronomia ganha destaque como conteúdo estruturante da disciplina o qual se integra com outros que se somam para formar o currículo da disciplina. O conceito de conteúdo estruturante é dado como “conhecimentos de grande amplitude que identificam e organizam os campos de estudo de uma disciplina escolar, considerados fundamentais para a compreensão de seu objeto de estudo e ensino”. (PARANÁ, 2008, p. 63). As diretrizes apresentam para o ensino/aprendizagem da Astronomia, os seguintes conteúdos básicos: Universo, Sistema Solar, movimento celestes e terrestres, astros, origem e evolução do Universo e gravitação universal, enfatizando-os como conceitos necessários para o entendimento das questões astronômicas.
Caniato (1990) afirma que uma das tarefas mais importante do educador é a de mostrar aos educandos a relevância do estudo da Astronomia, que abre o “apetite” para o início de qualquer trabalho na área, trazendo a beleza do Universo atrelado à construção do conhecimento pela humanidade ao longo dos tempos. Sabemos que a Astronomia está intimamente ligada a todos os acontecimentos naturais do nosso planeta, seja o problema do aquecimento global, seja na alteração das marés, seja na força gravitacional do primeiro passo de uma criança ao lançamento de um satélite e visitas a outros astros do cosmos.
Nessa perspectiva, professores devem estar preparados para lidar com questionamentos sobre Astronomia vindos de seus alunos. Devem compreender corretamente os conceitos básicos utilizados nessa ciência e a maneira adequada de usá-los na relação com
os demais conteúdos, fazendo com que o aluno possa construir seu conhecimento escolar, a partir da análise do conhecimento popular refinado pelo conhecimento científico.
A Astronomia oferece um vasto e rico ingrediente para aguçar a curiosidade de qualquer pessoa na tentativa de compreender o funcionamento do Universo e os fenômenos observados em nosso planeta e fora dele, questões que devem fazer parte do cotidiano de educandos e educadores de todos os níveis de ensino, especialmente do ensino fundamental, ou seja, as tantas curiosidades e busca do conhecimento para a compreensão do ambiente que os rodeiam.
Os professores, provavelmente, não estejam preparados para responder a estas e outras questões. Será que o conhecimento científico dos professores está amparado em conceitos corretos sobre as diversas áreas da Astronomia? Em quais conteúdos os professores apresentam dificuldades de formulação de conceitos? O que causou essa lacuna na formação dos professores de Ciências em relação à Astronomia? É através do estudo da Astronomia, que os professores poderão responder a esses questionamentos e esclarecer dúvidas sobre essas e outras indagações, tendo como base o desenvolvimento dessa ciência, sua evolução teórica, instrumental e experimental, assim como o avanço tecnológico da humanidade na construção do seu conhecimento cientifico.
Leite e Hosoume (2007) apresentam a diferença entre a visão cientifica e do senso comum em seu artigo “Os professores e suas formas de pensar astronomia”. As autoras destacam alguns aspectos da forma pela qual os professores de Ciências concebem o Universo, as características de seus elementos e como se articulam no espaço, tendo como uma das questões fundamentais a constatação de que a compreensão do ensino de astronomia exige um conhecimento espacial, ou seja, baseado na tridimensionalidade do espaço, diferente da forma tradicional de verificação de conhecimento. Esse trabalho mostra claramente a despreparação dos professores na utilização do conhecimento científico em suas atividades docentes, ou seja, ensina-se Astronomia de forma plana e tradicional nas escolas. Elas enfatizam que a observação é um dos principais instrumentos para a compreensão dos conceitos astronômicos e também a necessidade de cursos de formação continuada para os docentes de Ciências.
3. UNIDADES DE MEDIDAS ASTRONÔMICAS
As medidas utilizadas para o estudo da astronomia são grandes demais para representarmos com números usados em nosso cotidiano, por este motivo vamos apresentar
algumas unidades de medidas que servem como base para o estudo da astronomia. Para facilitar a leitura de números com uma grande quantidade de dígitos, a ciência se utiliza de uma forma de escrever estes números através de notação científica.
Na notação científica, podemos escrever a distância seguindo algumas regras, lembrando que 1 = 100 e 10 = 101.
a) Se a distância for menor que 1:
Multiplicamos o número sem a vírgula e multiplicamos por uma base 10 cujo expoente será o valor correspondente ao número de algarismos à direita da vírgula acrescido do sinal negativo.
Exemplos: 0,25 = 25 x 10-2 0,00038 = 38 x 10-5
b) Números maiores que 1:
Multiplicamos o número por uma base 10 cujo expoente será o valor correspondente ao número de zeros a direita do número.
Exemplos:
15.000.000 = 15 x 106 12.800 = 128 x 102
Usualmente, a notação científica separa um número em duas partes: uma decimal, normalmente entre 1 e 10, e uma potência de 10. Coloca-se, ou desloca-se, a vírgula no número, contando as casas decimais que ficaram a sua direita que será o valor correspondente ao expoente da base 10.
Exemplos:
150.000.000 = 15 x 107 = 1,5 x 108 300.000.000 = 3 x 108
3.1. ANO-LUZ
Ano-luz é uma unidade de medida que sempre causa confusão nas pessoas, principalmente nos iniciantes ao estudo da astronomia. Trata-se de uma medida de comprimento equivalente à distância que um raio de luz percorre em um ano.
Notação Científica é a escrita de números utilizando-se a multiplicação por uma potência de 10.
Para calcular esse valor devemos multiplicar a velocidade de luz, aproximadamente 300.000.000 metros por segundo, pela quantidade de segundos que tem em um ano 31.536.000 segundos que será 9.460.800.000.000.000 de metros ou 9.460.800.000.000 Km. O valor exato calculado pelos físicos e astrônomos é de 9.460.528.410.545.436,2688 metros. Mas usualmente é utilizado um valor arredondado de 9,5 trilhões de quilômetros. Utilizando a notação científica usa-se como unidade de medida ano-luz o valor 9,5 x 1012 km.
Assim como outras medidas de comprimento, o ano-luz também possui suas subunidades: o a hora-luz, o minuto-luz e o segundo-luz.
Tabela 1 – Submúltiplos ano-luz
1 ano-luz 9.460.528.410.545,4362688 km 9,5 x 1012 km
1 hora-luz 1.080.000.00 km 109 km
1 minuto- luz 18.000.000 km 1,8 x 107 km
1 segundo-luz 300.000 km 3 x 105 km
3.2. UNIDADE ASTRONÔMICA
A unidade astronômica é uma medida de distância importante para o estudo do Sistema Solar, pois representa a distância média entre a Terra e o Sol. É representada pela abreviatura de “UA”, sempre em letra maiúsculas, e corresponde a uma distância de 149.597.870,691 km, que em usualmente é arredondado seu valor para 150.000.000 km, ou seja, 1,5 x 108 km.
Uma unidade astronômica equivale a aproximadamente 499 segundos-luz, ou seja, a luz leva cerca de 8 minutos e 19 segundos para viajar uma unidade astronômica.
UNIDADE ASTRONÔMICA (UA): é a unidade de medida que representa a distância média entre a Terra e o Sol.
UA = 150 milhões de km.
Lembrete: Ano-luz é uma medida de distância e não de tempo. Ano-luz é a distância que um raio de luz percorre durante um ano terrestre.
4. SISTEMA SOLAR
É comum observarmos o entardecer como uma linda imagem, os raios do Sol formando as sombras e penumbras por dentre as nuvens da Terra, o aparecimento da Lua com seu brilho prateado tornando-se inspiração aos poetas. Porém deixamos escapar um ligeiro pensamento: O que são os elementos desta imagem? De onde surgiram?
Nos últimos tempos tem-se aprendido muito sobre o Sistema Solar em razão do aprimoramento dos equipamentos de observação astronômica e o desenvolvimento de sondas espaciais que rondam a região em torno de nosso planeta enviando informações sobre o Sistema Solar.
O conjunto formado por uma ou mais estrelas que possuem pelo menos um planeta, e outros astros celestes, girando ao seu redor, é chamados de Sistema Planetário.
Figura 1 - Pôr do Sol
Crédito: http://pt.wikipedia.org/wiki http://www.diaadia.pr.gov.br/tvpendrive/arquivos/Image/conteudos/imagens/3ciencias/4sol1.jpg
Sistema Planetário é o conjunto formado por uma ou mais estrelas e com pelo menos um planeta e demais astros girando ao seu redor.
Nosso planeta pertence a um sistema planetário chamado Sistema Solar, que tem como centro uma estrela, o Sol, possui oito planetas (Mercúrio, Vênus, Terra, Marte, Júpiter, Saturno Urano e Netuno) e cinco planetas anões (Ceres, Plutão, Haumea, Makemake e Éris), além de dezenas de satélites naturais que giram em torno de quase todos os planetas, um grande montante de asteróides, cometas e meteoróides vagando por meio de uma enorme quantidade de poeira e gás.
No sistema Solar existem regiões formadas por uma grande quantidade de rochas girando em torno do Sol, uma delas localiza-se entre os planetas Marte e Júpiter chamada de Cinturão de Asteróides, outra se localiza um pouco mais afastada do Sol, depois de Urano, chamada de Cinturão Trans-Netuniano, também conhecido como Cinturão de Kuiper e uma terceira região, a mais externa do Sistema Solar chamada de Nuvem do Oort.
4.1. ORIGEM DO SISTEMA SOLAR
São várias as teorias de formação do Sistema Solar, a teoria mais aceita pelos cientistas e estudiosos como modelo padrão, descreve que inicialmente havia uma nebulosa (nuvem formada por poeira e gás) que girava lentamente, chamada de nebulosa proto-solar, e que, devido a sua auto-gravidade, as partículas exerciam uma força sobre as outras provocando um processo contração, aumento sua velocidade de rotação se achatava e tomava a forma de um disco com um bojo central, formando assim, uma estrela no seu centro e a com esta força centrífuga, partes desta matéria ainda girava nos arredores sofria uma aglutinação formando os planetas e demais objetos celestes do Sistema Solar, tudo isso levando um tempo de 4,5 bilhões de anos. Esta teoria vem se reforçando com observações de formações de sistemas planetários em diferentes locais do universo.
4.2. O SOL
Além de ser a única estrela, o Sol é também o maior corpo celeste do Sistema Solar, ele contém mais de 99,8% da massa total do Sistema Solar, que pode ser descrito como uma enorme bola de gás, com um diâmetro de 1.390.000 Km, aquecido a uma temperatura muito alta. A temperatura na superfície do Sol é de aproximadamente 6.000 graus Celsius e a temperatura interna alcança a mais de 15,6 milhões de graus.
Dentre os gases que formam o Sol, o Hidrogênio (H) é o que possui a maior quantidade, cerca de três quartos da massa total, e o outro um quarto é formado por Hélio (He). Levando em consideração a quantidade de átomos, estima-se que 92,1% deles são de H, 7,8% são átomos de He e os outros 0,1% são átomos chamados de metais.
Por ser uma temperatura alta, ela faz com que os átomos de H, que possuem um elétron, colidam-se um com os outros formando o átomo de He, com dois elétrons, gerando uma grande quantidade de energia que é lançada para fora do átomo na forma de luz e calor. A esta reação chamamos de fusão nuclear, pois ocorre a fusão dos núcleos dos átomos de hidrogênio formando outros elementos.
Por ser uma estrutura praticamente gasosa, o movimento de rotação do Sol não é uniforme, na região do equador solar a rotação dura cerca de 25,4 dias e enquanto que nas regiões dos pólos
solares a duração é
aproximadamente 36 dias. Este tipo de movimento é chamado de rotação diferencial.
A estrutura da superfície do Sol é formada por quatro regiões:
a) Fotosfera
É a superfície do Sol, possui uma espessura de aproximadamente 500 km, sendo uma pequena e fina camada comparada ao diâmetro total do Sol. Sua temperatura é de cerca de 6.000°C na parte exterior e quase 8.000°C no limite interno, sendo a região “mais fria” do Sol.
Figura 2 - Sol
Crédito: Science@NASA
http://solarsystem.nasa.gov/multimedia/gallery/prominence.gif
Rotação Diferencial é o movimento de rotação de um corpo celeste onde a região equatorial e as regiões polares giram em velocidades diferentes. .
Nesta camada formam-se pequenas regiões em que a temperatura diminui para 4000°C, constituindo as conhecidas Manchas Solares, pequenas manchas escuras que se formam na superfície do Sol e podem ser observadas da Terra. Este escurecimento ocorre devido à diferença de temperatura nesta região e sua vizinhança bem mais quente.
b) Cromosfera
É a região localizada acima da fotosfera, com uma espessura de 10.000 km e sua temperatura varia entre 5.000°C e centenas de milhares de graus.
c) Coroa Solar
É a região do Sol que está localizada acima da cromosfera, ela se estende ao redor do Sol por uma distância de vários diâmetros solares. É uma região rarefeita cerca de 10 átomos por centímetro cúbico, quantidade de gás bem menor que a fotosfera. Sua temperatura é bastante alta, cerca de 2.000.000°C, com este gás assumindo um estado físico na forma de plasma, ou seja, é um gás com partículas carregadas, principalmente prótons e elétrons.
d) Campo Magnético Solar
O campo magnético envolve completamente a Coroa Solar. Os astrônomos acreditam que ele é do elemento precursor de toda atividade que vemos na superfície do Sol. É uma estrutura complexa possuindo linhas retorcidas pela ação da rotação diferencial do Sol ligadas ao plasma da coroa solar, e ao ocorrer esta torção as linhas se desprendem e se re-conectarem a outra linha, esta ação libera uma grande quantidade de energia que aquece o gás em volta a temperatura de milhões de graus originando os chamados “flares solares”, ou seja, as explosões intensas na superfície solar.
3. ÓRBITAS DOS ASTROS
No Sistema Solar, todos os planetas giram em torno do Sol em uma única direção. Se um observador imaginário fosse colocado no pólo norte do Sol veria os planetas se deslocando da direita para a esquerda, sentido esse que chamamos de anti-horário. Os planetas descrevem órbitas quase circulares. As únicas exceções são Mercúrio, menor planeta do Sistema Solar, segue órbita inclinada.
Órbita de um astro é o nome dado ao movimento de translação do astro, ou seja, o movimento que o astro descreve em torno de uma estrela.
As trajetórias das órbitas dos astros do Sistema Solar são elípticas com uma excentricidade muito pequena, quase uma circunferência. A excentricidade (símbolo “e”) é o valor que indica o quanto a órbita do astro, descrita em torno do Sol, é diferente de uma circunferência, podendo assumir valores entre 0 e 1. Zero (e=0), quando não houver excentricidade nenhuma, ou seja, uma circunferência, e um (e=1) quando for uma parábola, ou seja,
a trajetória da órbita não forma uma elipse.
A imagem a seguir mostra a excentricidade de alguns astros do Sistema Solar comparado a uma circunferência.
Figura 3 - Órbitas dos planetas
Crédito: Observatório Nacional do Rio de Janeiro.
http://www.on.br/site_edu_dist_2009/site/modulos/modulo_1/1- introducao/imagens/esquema_SS-peq.jpg
Figura 4 - Excentricidade dos astros
Crédito da Imagem: Observatório Nacional do Rio de Janeiro.
http://www.on.br/site_edu_dist_2009/site/modulos/modulo_1/1-introducao/imagens/elipse.jpg
Os astros do Sistema Solar descrevem suas órbitas em um plano horizontal imaginário. O plano a qual a Terra descreve sua órbita é chamado de eclíptica, sendo considerado como o plano de referência para determinar a inclinação dos planos. Essa inclinação é medida em ângulo.
Figura 5 - Inclinação das órbitas
Crédito da Imagem: Observatório Nacional do Rio de Janeiro.
http://www.on.br/site_edu_dist_2009/site/modulos/modulo_1/1-introducao/imagens/inclinacao.jpg
Como a órbita dos astros em torno do Sol é elíptica, existem momentos em que suas distâncias estão diferentes. Estas distâncias são chamadas de eixos. A maior distância é denominada “eixo-maior”, que geralmente representa a distância entre o Sol e o astro.
Figura 6 - Semi-eixo
Crédito da Imagem: Observatório Nacional do Rio de Janeiro. http://www.on.br/site_edu_dist_2009/site/modulos/modulo_1/1- introducao/imagens/semi-eixo_maior.jpg
Inclinação é o valor atribuído ao ângulo formado entre o plano da órbita da Terra com os planos de outros astros do Sistema Solar.
O intervalo de tempo gasto pelo corpo celeste para dar uma volta completa de sua órbita em torno do Sol é chamado de período de revolução. Por exemplo, a Terra possui um período de revolução de aproximadamente 365 dias e 6 horas. Uma tabela, a seguir, do Observatório Nacional do Rio de Janeiro mostra as distâncias dos semi-eixos, o grau de inclinação dos planos e os períodos de revolução dos planetas do Sistema Solar.
Tabela 2 - Órbitas
Planeta
Semi-eixo maior (em U.A.)
Excentricidade
Inclinação do plano da órbita do planeta em relação à
Eclíptica (em graus)
Período de revolução
Mercúrio 0,3871 0,206 7o 00' 87,969 dias ano
Vênus 0,7233 0,007 3o 24' 224,701 dias
Terra 1,0000 0,017 0o 365,256 dias
Marte 1,5237 0,093 1o 51' 1 ano 321,73 dias
Júpiter 5,2026 0,048 1o 19' 11 anos 314,84 dias
Saturno 9,5547 0,056 2o 30' 29 anos 167,0 dias
Urano 19,2181 0,046 0o 46' 84 anos 7,4 dias
Netuno 30,1096 0,009 1o 47' 164 anos 280,3 dias
Observação:
Na tabela consideramos que "ano" equivale a um ano terrestre, ou seja, 365,256 dias.
Fonte: Observatório Nacional do Rio de Janeiro
http://www.on.br/site_edu_dist_2009/site/modulos/modulo_1/1-introducao/1-introducao.html
Semi-eixo maior é o valor que representa a distância entre o Sol e outro astro do Sistema Solar.
4.4. OS PLANETAS DO SISTEMA SOLAR
Figura 7 - Sistema Solar
Credito: NASA/JPL
http://solarsystem.nasa.gov/multimedia/gallery/OSS.jpg
O Sistema Solar é constituído de oito planetas, classificados em dois grupos: planetas internos ou planetas terrestres; Mercúrio, Vênus, Terra, Marte, e planetas externos ou planetas gigantes: Júpiter, Saturno Urano e Netuno.
Os tamanhos dos planetas estão listados na tabela a seguir: Tabela 3 - Diâmetro e massa dos planetas
Planeta Diâmetro equatorial (km) Massa (em comparação com a Terra)
Mercúrio 4.878 0,055
Vênus 12.102 0,8
Terra 12.756 1,0
Marte 6.790 0,1
Júpiter 142.800 318
Saturno 120.540 95
Urano 51.200 14
Netuno 49.500 17
A classificação se dá devidos as suas características, respectivamente, a posição ocupada no sistema solar e estado físico de principais elementos que os constituem.
4.5. MERCÚRIO
É o primeiro planeta a partir do Sol, sendo assim, o mais próximo a ele, é também o menor planeta do Sistema Solar, possui um diâmetro de 4.878 quilômetros, equivalente a 38% do diâmetro terrestre. Fica a uma
distância de 57.910.000 km do Sol, ou seja, 0,3871 UA.
O período de revolução de Mercúrio é cerca de 87,969 dias terrestres, ou seja, para dar uma volta completa em torno do Sol o planeta gasta quase 88 dias, e viaja a uma velocidade de 47,88 quilômetros por segundo.
O período de rotação de Mercúrio é de 58,6262 dias terrestres, ou seja para dar uma volta em torno de seu eixo imaginário ele leva quase dois meses terrestres.
Por possuir uma atmosfera
tênue, a temperatura do planeta tem uma grande variação, a mais alta 467°C e a mais baixa - 187°C, e uma temperatura média de 179°C. Sua atmosfera é formada por hélio (42%), sódio (42%), oxigênio (15%) e outros gases (1%).
Mercúrio não possui satélites orbitando ao seu redor e, assim como os planetas terrestres não possui anéis.
Figura 8 - Mercúrio
Crédito: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Carnegie Institution of Washington
http://solarsystem.nasa.gov/multimedia/gallery/True_Mercury.jpg
4.6. VENUS
É o segundo planeta a partir do Sol e o terceiro menor do Sistema Solar, com um diâmetro de 12.104 quilômetros,
aproximadamente 5% menor que o da Terra. A distância de Vênus até o Sol é cerca de 108.200.000 de
quilômetros, que
corresponde a 0,72 UA. Do mesmo modo que Mercúrio, Vênus também não possui satélites naturais. A observar da Terra, Vênus possui fases, assim como nossa Lua.
O período de
revolução de Vênus é de 224,701 dias terrestres. A duração do dia venusiano é de cerca de 243,0187 dias terrestre. Em Vênus, um dia é maior que um ano. Uma característica única do planeta é que realiza uma rotação girando de leste para oeste, em sentido contrário aos outros planetas, esse movimento de rotação recebe o nome de movimento retrógrado.
A atmosfera de Vênus é muito densa, composta de dióxido de carbono (96%), nitrogênio (3%), dióxido de enxofre, vapor d’água, monóxido de carbono, argônio, hélio, neônio, cloreto de hidrogênio e fluoreto de hidrogênio. Ainda possui nuvens compostas por gotas de ácido sulfúrico. E com uma temperatura média na superfície de cerca de 482°C, causada pela ação de um efeito estufa, provocado pela grande quantidade de dióxido de carbono.
4.7. TERRA
É o planeta que moramos. O terceiro a contar a partir do Sol, e o quarto maior em tamanho. O diâmetro equatorial da Terra é de 12.756 quilômetros e o diâmetro polar é de
Figura 9 - Vênus
Crédito: NASA/JPL
http://solarsystem.nasa.gov/multimedia/gallery/Venus.jpg
12.714 quilômetros, apresentando uma forma quase esférica, com um ligeiro achatamento nas extremidades polares.
A Terra dá uma volta em torno do Sol (movimento de revolução) em cerca de 365 dias, 6 horas, 8 minutos e 38,4 segundos, ou seja, 365,256 dias, aproximadamente, a uma velocidade de 29,8 km por segundo.
Um dia terrestre tem a duração de 23 horas, 56 minutos e 4 segundos, ou seja, 23,9345 horas, chamado de dia sideral, tempo que a Terra leva para dar uma volta em forno de seu próprio eixo, também chamado de movimento de rotação.
No seu equador a Terra possui uma circunferência de 40.074 km e sabendo a duração de sua rotação, podemos calcular que a velocidade rotação da Terra é de 1674 km por hora ou 0,46 km por segundo.
Sua distância média do Sol é de 149.597.870.691 quilômetros, em geral arredondado para 150.000.000 de quilômetros. A órbita terrestre descreve uma forma elíptica, estando em alguns momentos mais próxima do Sol, isto ocorre por volta do dia 2 de janeiro, quando a distância é de 147.100.000 km, posição chamada de periélio e quando a Terra está mais distante do Sol, que ocorre por volta de 2 de julho,e ela se encontra à distância de 152.600.000 km do Sol, estas diferenças de distâncias mostram que a órbita de a Terra é quase circular, ou seja, dom uma trajetória elíptica com uma excentricidade próxima de zero, 0,0167.
A atmosfera da Terra é uma camada de gás com 480 km de espessura, distribuída de forma a concentrar a maior quantidade desses gases próximos à superfície, os primeiros 16 km contém 80% dos gases. Nossa atmosfera é composta de nitrogênio (78%), oxigênio (21%), argônio (0,9%), dióxido de carbono (0,03%) e água. Esta fina camada gasosa isola a
Figura 10 - Terra
Crédito: NASA/JPL http://solarsystem.nasa.gov/multimedia/gallery/Earth.jpg
Terra de temperaturas extremas, mantendo o calor dentro da atmosfera e bloqueia a passagem dos raios ultravioletas do Sol,
impedido o aquecimento da superfície. A temperatura média da Terra é de 15°C.
A Terra possui um satélite natural, a Lua. Assim como as outras Luas do Sistema Solar, ela recebeu um nome:
“Selena”, que gira ao seu redor a uma distância de 384.400 km, e possui um diâmetro de 3.476 km, cerca de um quarto do tamanho da Terra. A nossa Lua não possui atmosfera por ter uma gravidade muito fraca. O movimento de revolução da Lua, em torno da Terra, dura cerca de 27 dias, 7 horas, 43 minutos e 15 segundos, e o gasta o mesmo tempo para realizar seu
movimento de rotação, por esta razão, a Lua fica sempre com a mesma face voltada para a Terra.
A Lua apresenta um ciclo de fases que dura aproximadamente 29 dias, 12 horas, 44 minutos e 4 segundos, tempo um pouco maior que sua rotação e revolução. A Lua deve dar mais que uma volta completa em torno da Terra para completar seu ciclo de fases, pois a Terra
também está em
movimento em torno do
Sol. O intervalo de entre duas fases iguais recebeu o nome do “mês”. E para um melhor entendimento das fases da Lua, usou-se a divisão do ciclo completo em quatro períodos chamados de “semanas”, relacionando a posição entre Terra, Lua e Sol.
Figura 11 - Lua da Terra
Crédito: NASA/JPL
http://solarsystem.nasa.gov/multimedia/gallery/PIA004051.jpg
Figura 12 - Fases da Lua
Crédito: Observatório Nacional do Rio de Janeiro.
http://www.on.br/site_edu_dist_2009/site/modulos/modulo_2/3-terra/lua/imagens/4.jpg
A lua é chamada de nova quando se encontra na mesma direção do Sol, com a face não iluminada voltada para a Terra. Após uma semana estará a um quarto do caminho de sua órbita em torno da Terra quando é chamada de quarto crescente. Na semana seguinte ela estará a meia volta de sua órbita numa posição oposta ao Sol, assim podemos ver sua face iluminada, chamamos de cheia, uma semana depois ela estará a três quartos de sua órbita, caminhando novamente na direção em que se encontra o Sol, chamamos de quarto minguante, pois sua luminosidade vai minguando, ou seja, diminuindo.
4.8. MARTE
É o quarto planeta a partir do Sol, estando a uma distância média de 227.940.000 quilômetros, possui um diâmetro de 6.794 quilômetros. Para dar uma volta em torno do Sol, o planeta gasta aproximadamente 1 ano e 321,73 dias e seu movimento de rotação é de 24 horas, 37 minutos e 23 segundos. Sua temperatura média é de -63°C, em uma superfície com atmosfera bastante fina formada principalmente por dióxido de carbono (95,32%),
nitrogênio (2,7%), argônio (1,6%), oxigênio (0,13%) e água (0,03%), semelhantes à atmosfera de Vênus. Observando da Terra, com um telescópio, podemos observar as calotas polares de Marte com uma camada de gelo, formado pelo congelamento do dióxido de carbono, que chamamos aqui na Terra de “gelo seco”.
Marte tem dois satélites naturais pequenos e com forma bastante irregular, Fobos e Deimos, com órbitas bem próximas de sua superfície. Fobos gira a uma distância de 9.378 km e seu movimento de revolução é de 7 horas, 39 minutos e 21 segundos, Deimos gira a uma distância de 23.460 km num movimento de revolução que dura 30 horas, 18 minutos e 43 segundos.
Figura 13 - Marte
Crédito: NASA/JPL
http://solarsystem.nasa.gov/multimedia/gallery/Full_Mars1.jpg
4.9. JÚPITER
É o quinto planeta a partir do Sol. Sua descoberta foi desconhecida, e possui um diâmetro de equatorial de 142.984 km e está a uma distância de 778.330.000km do Sol, ou 5,2 UA. Júpiter é conhecido como o maior planeta do Sistema Solar possuindo uma massa de 318 vezes a massa da Terra. O período de revolução de Júpiter é de aproximadamente 11 anos, 10 meses, 9 dias e 15 horas, e seu
período de rotação dura cerca de 9 horas, 50 minutos e 33 segundos.
A atmosfera de Júpiter é composta basicamente de 82% de H e 18% de He, apresentando ainda traços de metano, água, amônia, rocha e outros componentes em pequenas quantidades. As temperaturas em Júpiter são bastante extremas, chegando a mais alta em 30.000°C e a mais baixa -143°C, apresentando
uma média de temperatura em suas nuvens de -121°C. Figura 14
Fobos Deimos
Crédito: ESA/DLR/FU Berlin (G. Neukum)/European Space Agency http://solarsystem.nasa.gov/multimedia/gallery/ESA_Phobos.jpg
Crédito: NASA/JPL-Caltech/University of Arizona http://solarsystem.nasa.gov/multimedia/gallery/Deimos.jpg
Figura 15 - Júpiter
Crédito: NASA/JPL/University of Arizona
http://solarsystem.nasa.gov//multimedia/gallery/Full_Disk_Jupiter1.jpg
O planeta possui 63 satélites naturais conhecidos, sendo Io, Europa, Ganimedes e Calisto os mais conhecidos e descobertos em 1610, por Galileu, razão esta de serem chamados de satélites galileanos. Júpiter possui 4 anéis, invisíveis se observados da Terra, sendo eles: Halo, Principal, Gossamer interno e Gossamer externo (nomes por ordem de afastamento do planeta), provavelmente formados por grãos muito pequenos de material rochoso.
4.10. SATURNO
A uma distância de 1.429.400.000 km é o sexto planeta a contar a partir do Sol, e o segundo maior do Sistema Solar possuindo um diâmetro equatorial de 120.536 km.
O período de revolução de Saturno dura cerca de 29 anos e 6 meses, e o período de rotação é de aproximadamente 10 horas e 39 minutos. Assim como Júpiter, Saturno é um planeta praticamente gasoso, sua atmosfera formada de 97% de H
e 3% de He, apresentando vestígios de água, metano, amônia e “rochas”.
Historicamente é conhecido como o “Planeta dos Anéis”, e permaneceu até 1977, quando foram descobertos anéis em torno de Urano e pouco tempo depois em torno de Júpiter e Netuno. Saturno possui um sistema de anéis planetários composto de anéis, que receberam como nomes as letras de alfabeto, de A à G. Os anéis são formados por inúmeras partículas de gelo de água ou pequenas rochas cobertas por gelos, e possuem de alguns centímetros a metros tamanhos.
Saturno possui 31 satélites naturais, que variam em forma e tamanho localizados a distâncias entre 133.600 km a 13 milhões de km afastados do planeta. Sendo Titã o maior deles e o único que apresenta atmosfera visível.
Figura 16 - Saturno
Crédito: Credit: NASA/JPL/Space Science Institute
http://solarsystem.nasa.gov/multimedia/gallery/True_Saturn.jpg
4.11. URANO
É o sétimo planeta do Sistema Solar e o terceiro maior planeta (Júpiter e Saturno são os maiores), está localizado a uma distância de 2.870.990.000 km do Sol, equivalente a 19,1914 UA e possui um
diâmetro equatorial de 51.200 km (4,00074 vezes o diâmetro da Terra).
O período de revolução de Urano é de cerca de 84 anos, 3 dias, 15 horas, ou seja, urano leva 84,01 anos par dar uma volta ao redor do Sol. O movimento de rotação de Urano é retrógrado, isto é, gira em sentido anti-horário e a duração do dia é de 17
horas, e 54 minutos, ou seja, -17,9 horas.
A atmosfera do planeta é basicamente formada de 83% de H, 15% de He e 2% de metano, apresentando uma temperatura média de -193°C. Urano também possui um sistema de anéis planetários formado por 10 anéis escuros e finos que circundam o planeta.
Urano possui a sua volta 26 satélites naturais, sendo os cinco maiores Titania, Oberon, Umbriel, Ariel e Miranda.
4.12. NETUNO
Netuno é o oitavo e último planeta do Sistema Solar, contado a partir do Sol e o quarto em tamanho com um diâmetro equatorial de 48.528 km (3,883 vezes o da Terra) e está situado a uma distância de 4.504.300.000 km do Sol, ou seja, 30,06
Figura 17 - Urano
Crédito: NASA/Space Telescope Science Institute
http://solarsystem.nasa.gov/multimedia/gallery/Uranus_and_Ariel.jpg
Figura 18 - Netuno
Crédito: NASA
http://solarsystem.nasa.gov/multimedia/gallery/Neptune_Full.jpg
UA. Para dar uma volta em torno do Sol, isto é, seu movimento de revolução leva um tempo aproximado de 164 anos, 9 meses, 14 dias e 10 horas, ou simplesmente arredondando para 164,79 anos. Urano possui uma rotação diferencial, apresentando um período de rotação no equador é cerca de 16 horas, 6 minutos e 36 segundos, usualmente usados 16,11 horas e sofrendo variações em outras regiões do planeta devido a enorme velocidade dos ventos em sua atmosfera. A atmosfera de Netuno é formada por 85% de H, 13% de He e 2% de metano, com uma temperatura média entre-193°C a -153°C. Netuno apresenta um sistema de anéis planetários, formado por 6 anéis escuros basicamente formados por fragmentos de rochas e poeira. Netuno possui 13 satélites naturais conhecidos, sendo Tritão o maior deles.
5. PLANETAS ANÕES
A partir de 2006, a União Astronômica Internacional (UAI) vem reformulando a classificação dos corpos celestes no Sistema Solar. Durante a Assembléia Geral da UAI, os astrônomos e historiadores membros do “Comitê de Definição de Planetas”, após anos de estudo sobre a definição entre os
corpos do Sistema Solar, lançaram a proposta da criação dos Plutonianos, (Plutos, em inglês) pra uma sub- classe de planetas com as mesmas características de Plutão, levando para doze o número de planetas do Sistema Solar, acrescentado Céres,
Éris e Caronte (que formaria um Planeta Duplo, ao lado de Plutão). Porém, parte dos integrantes da Assembléia não concordou com a proposta apresentada e decidiram elaborar uma nova proposta, que foi construída durante duas semanas de
discussões, definindo esta, no último dia do encontro, como a proposta aceita por todos. Nesta nova proposta, os membros da União Astronômica Internacional elaboram uma nova definição de Planetas, onde diz que para ser considerado um planeta do Sistema Solar todo corpo celeste deve cumprir as seguintes condições:
1° - Esteja em órbita do Sol;
Figura 19 - Planetas anões
Crédito: NASA
http://solarsystem.nasa.gov/multimedia/gallery/KBO_Size.jpg
2° - Tenha uma quantidade de massa para que sua gravidade seja maior que a de um corpo rígido de modo que esteja em equilíbrio hidrostático, ou seja, seja arredondado.
3° - Que o corpo tenha eliminado os objetos menores de sua órbita, através da interação gravitacional.
A nova proposta criava também uma nova classificação para a Astronomia do Sistema Solar: os Planetas Anões, que seriam considerados como corpos celestes que apresentavam características semelhantes aos planetas, cumprindo além das duas primeiras condições: 1° - Não ter eliminado os objetos menores de sua órbita;
2° - Não ser satélite de nenhum planeta.
Todos os outros objetos do Sistema Solar que não se enquadram nestas classificações (Estrela, Planetas, Planetas Anões e Satélites) são considerados “Pequenos Corpos do Sistema Solar’.
Assim, no dia 24 de agosto de 2006, a UAI reclassifica os corpos do Sistema Solar, que, a partir de então, fica com oito planetas: Mercúrio, Vênus, Terra Marte, Júpiter, Saturno, Urano e Netuno. E, atualmente, temos cinco planetas anões: Ceres, Plutão, Haumea, Makemake e Éris, nomeando por ordem de afastamento do Sol. A partir daí, surgem termos até então pouco utilizados em astronomia, como Planetóides, Plutóides, Corpos Trans- Netunianos, os quais devemos conhecer seus conceitos.
O termo Planetóide recebe um significado de “parecido com planeta”, referindo aos pequenos corpos celestes com algumas características de um planeta, de acordo com sua utilização o termo pode referir-se a Asteróide, Planeta Anão, Objeto do Cinturão de Kuiper, Corpo Menor do Sistema Solar ou Objeto Trans-Netuniano.
O termo plutóide recebe a definição dada pela União Astronômica Internacional:
Plutóides são corpos celestes em órbita ao redor do Sol, com uma distância maior do que a de Netuno, que têm massa suficiente para que sua auto- gravidade supere as forças de corpo rígido de modo que elas assumem um equilíbrio hidrostático (quase esférica), e que não tenham limpado os arredores de sua órbita. (IAU, 2008).
Planetóide são pequenos corpos do Sistema Solar com algumas características de um planeta. Exemplos: asteróide, planeta anão e outros.
De acordo com Diniz (s/d), a palavra “limpando”, refere-se ao ato do dos corpos em eliminar os pequenos corpos da vizinhança de sua órbita por meio da ação de sua gravidade com estes pequenos corpos, seja por colisão e captura ou pela alteração na órbita deste outro corpo menor, ficando somente objetos de tamanho significativo que se tornarão seus satélites.
O termo “Objetos Trans-Netunianos”, segundo a enciclopédia digital Wikipédia, é usado para designar todos os pequenos corpos celestes, formados por rocha e gelo, que estão situados a uma distância do Sol maior que a de Netuno, ou seja, que possua uma órbita maior que a de Netuno, e que não tenha as características de um cometa (cruzando as órbitas dos demais planetas, por exemplo).
5.1. CERES
O planeta anão Ceres está localizado numa região do Sistema Solar conhecida como Cinturão de Asteróides, que fica entre as órbitas de Mate e Júpiter, a qual se encontra grandes quantidades de asteróides e corpos menores. Ceres contém cerca de um terço da massa dessa região.
A sequência de Titius-Bode defendia a existência de um planeta localizado a uma distância de 2,8 UA do Sol, Numa região entre os planetas Marte e Saturno. Assim, com a descoberta de Urano, em 1781, por William Herschel, a 19,18 UA de distância do
Sol, três anos após a publicação da sequência confirmava que esta a equação a qual descrevia a sequência poderia ser uma lei a todos a todos os planetas. Assim, em 1976, o astrônomo francês Jérôme Lalandre sugere a procura deste planeta faltante.
Os astrônomos então passam a buscar o tal planeta, porém sem fazer parte da comissão do Congresso Astronômico, Giusepe Piazzi, descobre Ceres no dia 1 de janeiro de 1801, utilizando um telescópio no Palácio Real na Sicilia, anunciando sua descoberta em 24
Figura 20 - Ceres
Crédito: NASA/ESA/SWRI/Cornell University/University of Maryland/STSci
http://solarsystem.nasa.gov/multimedia/display.cfm?IM_ID=10723
Objetos Trans-Netunianos são pequenos corpos do Sistema Solar cuja órbita é maior que Netuno.
de janeiro, a qual foi publicada em 9 de setembro. Originalmente, o novo planeta foi chamado de Ceres Ferdinandea em honra à figura mitológica Ceres e ao Rei Fernando IV de Nápoles e da Sicília. A parte Ferdinandea não foi bem recebida pelas outras nações e foi removida.
Ceres foi uma deusa grega, considerada a deusa da agricultura e do amor de uma mãe a seu filho. Daí a utilização das palavras “cereal” e “cerealista”, atribuído ao conjunto de grãos na agricultura. Ceres era filha de Saturno e Cibele, amante e irmã de Júpiter e mãe de Prosérpina. Era uma deusa amada por seu serviço à humanidade, dando-lhes o dom da colheita, a recompensa para o cultivo do solo. Ela era considerada a responsável pela fertilidade da terra.
Ceres, mesmo sendo relativamente próximo da Terra, sabe-se pouco deste corpo. Existem indicações que Ceres possui uma fraca atmosfera e grande quantidade de gelo e sua temperatura foi estimada em -38°C. Um dia em Ceres corresponde a aproximadamente 0,3781 dia, ou seja, aproximadamente 9 horas, 4 minutos e 27,84 segundos, e a duração do ano é 4,599 anos terrestres. Sua massa é de aproximadamente 9,5 X 1020 Kg e seu diâmetro é cerca de 950 Km. Sua distância do Sol é de 2,766 UA (Unidade Astronômica: unidade de medida definir distâncias, equivale à distância entre a Terra e o Sol). Ceres não possui nenhum satélite.
5.2. PLUTÃO
Plutão, hoje é considerado um planeta anão, porém foi conhecido como planeta principal desde sua descoberta por Clyde Tombaugh, em fevereito de 1930. O nome Plutão é dado ao astro em homenagem ao Hades da mitologia grega, plutão é o deus do submundo e da riqueza dos mortos. Plutão está localizado a uma distância de 39,482 UA do Sol, numa região do Sistema Solar chamada Cinturão de Kuiper, possui um diâmetro de aproximadamente 2300 Km, e
uma massa de cerca de 1,305 X 1022 Kg. Para dar um volta em torno do Sol, Plutão leva um tempo de aproximadamente 248,9 anos terrestres, tendo um destaque para sua órbita, pois apresenta uma inclinação de pouco mais de 17° em relação à órbita dos planetas principais.
Figura 21 - Plutão
Crédito: NASA
http://solarsystem.nasa.gov/multimedia/gallery/Pluto01.jpg
Para dar uma volta em torno de si, Plutão leva cerca de 6,4 dias e assim como o planeta Urano, gira em trono de seu eixo horizontalmente.
A atmosfera em Plutão é bem tênue, provavelmente composta de nitrogênio (N2), metano (CH4) e monóxido de carbono (CO). Previsto para 2015, a sonda espacial New Horizons, visitará Plutão e seus satélites para descobrir um pouco mais sobre esses astros do Sistema Solar e seus satélites.
Plutão possui três satélites: Caronte, Hidra e Nix. Caronte é o maior deles, descoberto em 1978 por James Walter Christy. As medidas realizadas mostram que Caronte possui um diâmetro de 1207 Km, porém informações detalhadas sobre este somente após a visita da sonda New Horizons. Hidra e Nix foram descobertas em 2005.
O satélite Hidra gira em torno de Plutão num período de 38,2 dias terrestres, e Nix, 24,9 dias. Estima-se que ambos tenham tamanhos aproximados, em torno de 40 Km de diâmetro.
5.3. HAUMEA
É um planeta anão localizado a uma distância de aproximadamente 43,3 UA do Sol, no Cinturão de Kuiper. Descoberto em 2003,
ainda não possuímos dados concretos sobre este planeta anão, mas pesquisadores ainda estão em busca de informações. Estima-se que o planeta anão possui uma massa aproximada de 4,2X1021 Kg, porém ainda não se tem uma medida precisa de seu diâmetro estima-se algo em torno de 1500 Km. Haumea leva um período de 283 anos terrestres para realizar seu movimento de translação. Haumea possui dois satélites: Hi’iaka e Namaka. Hi’iaka dá uma volta ao redor Haumea a cada 49 dias e não se tem informações sobre a translação de Namaka.
Haumea é formado basicamente de rocha e com uma fina camada de gelo em sua superfície, possui um período de rotação de aproximadamente 4 horas.
Figura 22 - Haumea
Crédito: NASA
5.4. MAKEMAKE
Descoberto em 2005 e oficialmente designado como planeta anão em 2008, Makemake está localizado na região do Cinturão de Kuiper, a aproximadamente 45,8 UA do Sol, com um diâmetro estimado entre 1600 a 2000 Km, possui uma massa, ainda estimada, de 4,0X1021 Kg, e um período orbital de 309,88 dias.
Sua superfície é coberta por gelo de metano, e provavelmente um pouco de etano, em conseqüência baixa temperatura da superfície, em torno de 30 K (30 Kelvins são equivalentes a -243,1°C). Makemake não possui satélite conhecido.
5.5. ÉRIS
Éris é o mais distante planeta anão até o momento, encontra-se em uma região conhecida por “disco disperso”, quase na extremidade Inal do Sistema Solar, descoberto em 2003. Sua distância do Sol é aproximadamente 97 UA em seu afélio (menor distância do Sol numa órbita) e de cerca 35 UA em seu periélio (maior distância numa órbita), descrevendo uma órbita bastante excêntrica. Nome Éris foi dado ao astro em homenagem à deusa da discórdia, pois sua descoberta provocou discórdia entre os astrônomos.
Possui um período de aproximadamente 557 anos para dar uma volta em torno do Sol e seu diâmetro equatorial é 3094 km. Não se tem conhecimento oficial sobre as demais características deste planeta anão. Cientistas e astrônomos estão trabalhando para obter
Figura 23 - Makemake
Crédito: NASA
http://solarsystem.nasa.gov/multimedia/gallery/KBO_Size.jpg
Figura 24 - Éris
Crédito: CalTech
http://solarsystem.nasa.gov/multimedia/gallery/lilalarge.jpg
informações. Éris possui um satélite: Disnomia. Este satélite foi descoberto em 2005, e estima-se que leva cerca de catorze dias para dar uma volta ao redor de Éris.
6. ASTERÓIDES
São objetos rochosos ou metálicos em órbita ao redor do Sol, sem atmosfera, de tamanho pequeno para ser considerado um planeta. A maioria dos asteróides estão localizados a uma distância de 2 UA e 5 UA do Sol, e nela está inclusa a região chamada de Cinturão de Asteróides, Os asteróides são resíduos do material deixado quando o Sistema Solar estava em formação, acredita-se que a forte gravidade de Júpiter não permitiu que este material pudesse agrupar-se e formar um novo planeta.
Os asteróides vaiam muito em tamanho, a maioria deles possui entre 10 e 200 km de diâmetro, sendo conhecidos apenas 26 deles com diâmetro maior de 200 km.
Ainda não se sabe quantos asteróides existem no Sistema Solar, por serem objetos relativamente pequenos são de difícil observação da Terra. Atualmente, cerca de 70 mil asteróides estão catalogados e nomeados definitivamente por terem uma órbita vem determinada. Os maiores asteróide até o momento são Pallas (diâmetro de 498 km), Vesta (diâmetro de 468 km) e Hygiea (diâmetro de 407 km). Todos os outros asteróides conhecidos possuem menos de 350 km de diâmetro. Estima-se que a massa total de todos os asteróides formaria um corpo com 1500 km de diâmetro (menos da metade da Lua da Terra).
A região denominada Cinturão de Asteróides está localizada a uma distância de 2,3 e 3,2 UA, entre os planetas Marte e Júpiter, contendo dezenas de milhares de asteróides, distribuídos de forma heterogênea sobre a região. A maioria dos asteróides desta região possui uma órbita estável em torno do Sol com movimento de revolução entre 3 a 6 anos terrestres.
Figura 25 - Asteróide Gaspra
Crédito: NASA / U.S. Geological Survey CalTech
http://solarsystem.nasa.gov/multimedia/gallery/nssdc_asteroid_gaspra.j pg
7. ESTRELAS
As estrelas se formam através de um colapso ocorrido no interior de nuvens moleculares gigantes, densas e muito frias. Este colapso se dá por contração da matéria sob a ação de sua gravidade. Os astrofísicos
acreditam que vários processos podem dar origem a
esta contração, sendo eles: a colisão de duas nuvens moleculares, a compressão do gás sofrendo força de atração interna, a explosão de uma estrela próxima a nuvem molecular, instabilidade gravitacional em regiões da nuvem molecular, ou todos esses processos juntos.
Esse colapso inicial gera o que se chama de protoestrela, e dura cerca de
1000 anos e esta continua a capturar matéria gasosa da nuvem, aumentando sua massa cada vez mais, período em que a chamamos de estrela embrionária, até que captura todo material a sua volta, aparecendo às observações humanas. Após esta fase inicial ela atinge um quase equilíbrio hidrostático e sua contração gravitacional diminui, mas não pára, torna-se lento, ainda capaz de fornecer energia para gerar luminosidade e um aumento na sua temperatura interna, a esta fase denominada de sequência pré-principal. O aumento da temperatura é um fator decisivo para a estrela mudar sua fase de vida, após alcançar uma temperatura de 1,2X107 graus Celsius começam as reações nucleares do hidrogênio e a formação do hélio, tornando-se a principal fonte de energia da estrela, dizemos que ela está evoluindo para a sequência principal, permanecendo nesta fase por milhões ou até bilhões de anos dependendo da massa adquirida em sua formação. Em geral, considera-se estrelas pequena massa áqüeas que possuem menos que 3 Massas do Sol (MSol). Aquelas com massas entre 3 MSol e 10 MSol são estrelas de massa intermediária e as que possui massa maiores de 10 MSol são estrelas de grande massa. As estrelas ao final da fase de vida na sequência principal chegam um momento em que a pressão interna não consegue manter o equilíbrio hidrostático da estrela e ela começa a se contrair, aumentando sua temperatura a cerca de 100.000.000°C, nesta etapa a estrela já não é mais jovem, iniciando agora a queima de hélio e a formação de novos elementos, caminhando para sua morte.
Figura 26 - Estrelas
Crédito: NASA, ESA, and the Hubble Heritage Team (STScI/AURA) http://www.nasa.gov/mission_pages/hubble/science/hst_img_20080402.ht ml
As estrelas com massa até 3 MSol continuam a queimar hélio e hidrogênio na parte que as envolvem, chamadas conchas externas, até se esgotarem e uma quantidade dessa concha é ejetada para fora da estrela ficando somente a parte interna da estrela que recebe o nome de estrela residual. Esta estrela residual emite luminosidade ultravioleta que faz os gases ao seu redor fluorescer, formando a nebulosa planetária. Os gases da nebulosa planetária vão sendo incorporados ao meio interestelar por mais um período de 500 anos e a estrela residual torna- se uma estrela anã-branca, continuando a queima dos elementos e diminuindo sua temperatura ao longo do tempo, até que não tenha mais energia térmica, tornando-se uma estrela anã- negra, um objeto frio que vaga pelo espaço.
As estrelas de grande massa, acima de 10 MSol, permanece queimando seus elementos químicos, por estágios, até que a queima do silício e do enxofre deixe uma região central formada de ferro e outros elementos, se aproximando do final de sua existência, não conseguindo mais produzir energia nuclear, mas outras queimas nucleares não envolvendo o ferro continuam em seu interior provocando um colapso, que quando atinge um raio de 10 quilômetros e endurecendo esta região central, separando-se do envoltório, após todo material gasoso se deslocará para a superfície como um onda de choque, comprimindo e aquecendo, ocorrendo uma explosão de proporção gigantesca, formando uma supernova. Eventualmente, a região central pode sobreviver a este fenômeno violento resultando em uma estrela residual, que chamamos de estrela de nêutrons.
8. VIA LÁCTEA
O Sistema Solar faz parte de uma estrutura maior, a Via Láctea, é o nome dado à nossa galáxia. Ele está situado no disco, nas regiões mais externas da Galáxia, 20 anos-luz acima do equador galáctico, dentro de um braço espiral pequeno chamado Braço Local ou Braço Órion e está a cerca de 28000 anos-luz do centro da Galáxia, ou seja, a 2/3 do caminho entre o centro da galáxia e a borda do disco, com uma velocidade de 250 quilômetros por segundo, completando uma volta em torno da Galáxia a cada 225 milhões de anos, ou seja, isso significa que desde sua formação, há 4,6 bilhões de anos, o Sistema Solar deu apenas 20 ou 21 voltas completas ao redor do centro da Via Láctea.
A nossa Galáxia é uma grande galáxia espiral que possui aproximadamente 400 bilhões de estrelas, isoladas ou na forma de aglomerados, além de gás e poeira interestelares. Comparada às outras galáxias podemos dizer que nossa galáxia é gigante, possui entre 750 bilhões a um trilhão de massas solares (massa Solar é a quantidade de massa que o nosso Sol possui), tem um diâmetro de 100 mil anos-luz de distância.
A nossa Galáxia pode ser separada em três partes distintas:
a) halo: uma distribuição aproximadamente esférica com as estrelas mais velhas da galáxia. Conhecemos pouco sobre o seu respeito, até hoje não se sabe a extensão nem a sua massa.
b) bojo nuclear: no centro galáctico, é a região mais central da Galáxia;
c) disco: onde estão os braços espirais, contendo a maior parte das estrelas, inclusive o Sol, e a grande quantidade de gás e poeira.
9. GALÁXIAS
Com a invenção dos instrumentos de observação os astrônomos passaram a se preocupar com as pequenas nuvens existentes em meio às estrelas que observavam no céu. Os aprimoramentos desses instrumentos, em especial o telescópio, fizeram com que pudessem identificar a existência de grupos de estrelas em diversas regiões do Universo, denominados galáxias. Mais tarde descobriu-se que as estrelas das galáxias interagem mutuamente por meio de suas forças gravitacionais.
Estelas, gás e poeira interestelares, nebulosas de emissão e nebulosas de reflexão são os componentes básicos da formação de uma galáxia. Porém, quando se estuda uma galáxia procuramos entender suas características gerais: os critérios utilizados para sua classificação.
Para a classificação uma galáxia é necessária a utilização vários critérios, como por exemplo: tamanho do bojo nuclear, abertura dos braços espirais, presença de gás, características das estrelas, massa da galáxia, luminosidade, entre outros critérios.
Em 1924, o astrônomo Edwin Hubble estabeleceu uma classificação para as diferentes formas de galáxias, separando-as em quatro categorias principais: galáxias elípticas, galáxias
Figura 27 - Via Láctea
Crédito: CalTech
http://solarsystem.nasa.gov/multimedia/gallery/lilalarge.jpg
Galáxia é o conjunto de bilhões de estrelas em interação gravitacional mútua.
espirais, galáxias lenticulares, e galáxias irregulares (que não possuíam características das outras duas primeiras).
9.1. GALÁXIAS ELÍPTICAS
As Galáxias Elípticas apresentam a forma de elipses em sua revolução, formada por uma região central, chamada de Bojo nuclear, onde há uma enorme quantidade de estrelas. As galáxias elípticas se subdividem em 7 classes: E0 (forma circular) até E7 (forma bem elíptica, parecendo um charuto).
Essas galáxias possuem como características físicas uma estrutura
central formada pelo bojo e não possuem a forma de disco, não possuem braços espirais, quase não se observa gás no interior
dessas galáxias, praticamente não possuem estelas jovens, sendo quase todas velhas com idade em torno de 1010 (dez trilhões) de anos.
9.2. GALÁXIAS ESPIRAIS
As galáxias espirais apresentam uma estrutura na forma de uma espiral, destacando-se os braços espirais que se enrolam em torno de uma região central, o núcleo da galáxia. Em volta desta grande estrutura de braços e do núcleo está uma região externa, que envolve toda a galáxia chamada de halo.
Algumas galáxias apresentam braços bem apertados junto ao núcleo, e outras, braços muito abertos, por esta razão as foram subdivididos em três classes: Sa (braços muito abertos), Sb (braços abertos), e Sc (braços muito fechados).
Figura 28 - Galáxia NGC 1316 - elíptica
Crédito: NASA, ESA, and The Hubble Heritage Team (STScI/AURA) http://www.nasa.gov/multimedia/imagegallery/image_feature_299.html
Figura 29 - Galáxia NGC 6217 espiral Barrada
Crédito: NASA, ESA, and the Hubble SM4 ERO Team
http://www.nasa.gov/mission_pages/hubble/science/hstimg_ngc6217.html
Algumas galáxias espirais também aprestam uma estrutura na forma de barra, que parece cruzar a região central de um lado a outro da galáxia, e devido a esta estrutura as galáxias barradas também foram subdivididas em três classes: SBa (barra grande), SBb (barra média) e SBc (pequena barra).
9.3. GALÁXIAS LENTICULARES Com o estudo e a classificação das galáxias espirais e elípticas, Hubble observou que determinadas galáxias apresentavam características específicas: possuía um bojo e disco central, não possuía braços espirais, não continham quase gás, não apresentavam estrelas jovens em seu conjunto sendo elas gigantes vermelhas.
Em sua classificação, as galáxias lenticulares receberam a sigla S0 (sem barra) e SB0 (com barra).
9.4. GALÁXIAS IRREGULARES As galáxias irregulares não apresentam uma forma definida, a qual se possa comparar com qualquer objeto ou figura geométrica. Essas galáxias não apresentam uma estrutura central, algumas mostram vestígios de braços espirais, possuem uma grande quantidade de gás e uma presença dominante de estrelas jovens.
As galáxias irregulares podem ser agrupadas em duas classes: Irregulares I (Irr I) e Irregulares II (Irr II).
As galáxias irregulares I, ou Irr I, mostram estruturam que se assemelham a uma barra e também uma pequena estrutura espiram. As galáxias irregulares II, ou Irr II, são aquelas
Figura 30 - Galáxia Cassiopeia - lenticular
Crédito: NASA/JPL-Caltech/UCLA
http://www.nasa.gov/images/content/432939main_PIA12865_full.jpg
Figura 31 - Galáxia I Zwicky 18 - irregulares
Crédito: NASA, ESA, Y. Izotov (Main Astronomical Observatory, Kyiv, UA) and T. Thuan (University of Virginia)
http://www.nasa.gov/images/content/101987main_image_feature_236_jwfu ll.jpg
cuja estrutura não possui qualquer simetria com regularidade de formação, deixando a impressão que sua estrutura passa por uma fase de perturbação gravitacional.
10. AGLOMERADOS
As galáxias estão distribuídas pelo Universo exercendo forças gravitacionais uma sobre as outras, que faz com que se reúnem em determinadas regiões formando os aglomerados, unindo-se quase sempre por suas características:
Riqueza: número de membros;
Forma: regular (esférica o achatada) ou irregular; e
Conteúdo das galáxias: rico em espirais, pobre em espirais, rico em elípticas.
Os aglomerados podem conter um grande número de estrelas, por esta característica são classificadas em aglomerados ricos e aglomerados pobres.
a) Aglomerados ricos: são aglomerados que chegam a possuir milhares de galáxias. O aglomerado rico mais perto de nós é o Aglomerado Virgo, localizado a 60 milhões de anos- luz e possui aproximadamente 2500 galáxias.
b) Aglomerados pobres: são aglomerados que possuem até 30 galáxias em sua região. Esses aglomerados são também chamados de grupos de galáxias e existem em maior quantidade que as aglomerados ricos.
10.1. O GRUPO LOCAL
A Via Láctea, nossa galáxia, pertence a um aglomerado pobre com 30 galáxias por esta razão é denominado de Grupo Local. O Grupo Local possui um diâmetro de 3 milhões de anos-luz.
Figura 32 - Aglomerado do Pato Selvagem
Crédito: NASA, ESA, Y. Izotov (Main Astronomical Observatory, Kyiv, UA) and T. Thuan (University of Virginia)
http://www.nasa.gov/images/content/101987main_image_feature_236_jwf ull.jpg
