Sistema solar: da era Apollo às descobertas recentes

Apresentação em tema: "Sistema solar: da era Apollo às descobertas recentes"— Transcrição da apresentação:

1 Sistema solar: da era Apollo às descobertas recentes
Jorge Ricardo Ducati Departamento de Astronomia Universidade Federal do Rio Grande do Sul

2 Astronomia: a Missão Pode-se falar em uma Missão para a Astronomia?
A História da Astronomia: ganho constante na percepção do Mundo, do Cosmos, do Universo :

3 Astronomia, História de Perguntas e Respostas desde
tempos imemoriais: Onde estamos (como o Mundo é organizado) >>> Copérnico, Kepler, Galileu Como o Mundo funciona (as Leis da Física) >>> Newton De onde veio o Mundo (como o Mundo foi feito) >>> Laplace, Kant, século XX

4 A História Humana é a história da expansão de
horizontes, com a essencial participação de conhecimentos astronômicos: >>> Navegações: Astronomia Náutica >>> Conquista dos pólos: Orientação astronômica >>> a Expansão continuada, Outros Mundos: a Astronaútica

5 A conquista da Lua no Século XX é mera consequência
do advento da capacidade (técnica, econômica) que permite prosseguir na expansão histórica de horizontes Independentemente de quaisquer considerações políticas, havendo tal capacidade, a expansão acontece, e continua: alguém vai fazer!!! A Lua é apenas o início!!!

6 Qual o desafio de ir à Lua?
A Gravitação e a Distância, o problema real:

7 O sistema Terra-Lua, proporções reais

8 Terra - Lua: órbita de mínima energia, viagem de ida de 4,5 dias; volta, idem

9 O conhecimento do Universo, como fronteira humana, começa pelo conhecimento da vizinhança imediata, o Sistema Solar: é mais perto, e mais parecido com a Terra Como são os planetas? Como é a Terra?

10 Planeta Terra: Caracterização
O que caracteriza a Terra? Alguns tipos de planetas:

11 Terra Atmosfera Água líquida Temperatura característica: ~ 20° C
Planeta tipo “terrestre”

12 Marte Atmosfera tênue (1% da terrestre) Sem líquidos
Mais frio que a Terra: ~ -50° C Superfície medianamente craterizada Planeta tipo “terrestre”

13 Venus Atmosfera espessa (100X a terrestre)
Mais quente que a Terra: ~ 400 ° C Coberto de nuvens Muita atividade atmosférica Planeta tipo “terrestre”

14 Jupiter Planeta tipo “gasoso” Massa muito grande
Formado em maioria por gases Frio (-100° C, a 1atm)

15 Saturno Urano Netuno Também planetas gasosos

16 São planetas profundamente diferentes. Então...
O que diferencia a Terra? Algumas peculiaridades: 1. Atmosfera 2. A relação (massa de sólidos)/(massa de gases) 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)

17 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)

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

19 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 Terra Exemplos de outros planetas e satélites:

20 Lua Mercúrio

21 Ganimede (Jupiter) Marte

22 Lua: crateras Sem atmosfera, as crateras permanecem inalteradas
O “nascer” da Terra?

23 Cratera do Meteoro – Arizona, EUA

24 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.

25 Meteoróides → meteoros (estrelas cadentes) → meteoritos
cc Meteoróides → meteoros (estrelas cadentes) → meteoritos

26 ccc

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

28 Aurora boreal – Terra; mas também em outros planetas:

29 Auroras em Jupiter

30 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)

31 É fato que... A proximidade da Lua ( 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) Mas há muitas outras influências da Lua sobre eventos na Terra que pertencem ao domínio da superstição! - Crescimento de plantas; - Crescimento de cabelos; - Nascimento de bebês - Surtos de loucura

32 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!

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34 Exploração de Titan, satélite de Saturno
Maior que a Lua Atmosfera: Pressão ~ 1,5 atm Composição: nitrogênio; nuvens de metano e etano; névoa Frio: -170 ° → Líquidos na superfície (hidrocarbonetos: etano)

35 Imagens na superfície: semelhança a rios, lagos
Superfície: rochas (gelo?), neblina

36 Lagos em Titan: etano líquido
Mosaico de imagens formando uma faixa sobre o satélite; escala de centenas de quilômetros

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

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

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

40 2006: O que houve com Plutão? Com o astro, nada...
mudança na categorização (como nós o classificamos) Nova categoria de astros no Sistema Solar: os planetas anões

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

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

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44 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! Janeiro 2009: Metano! ESA Mars Express 2005

45 Por que explorar Marte? 1. Conhecimento astronômico 2. Futura colonização 3. Para melhor conhecer a Terra √ Por que? No passado remoto (1 bilhão de anos?), Marte teria sido ainda mais semelhante à Terra. O que houve? Como Marte evoluiu? “Se queres conhecer a Terra, estuda Marte” No entanto, voltamos à Lua...

46 Após 40 anos, prepara-se a volta humana à Lua. Por que?
Pólo Sul: conquista em 1911 (expedição de Amundsen) Retorno somente em 1956 (45 anos depois!!!), estabelecimento de base permanente Base na Lua: Teste de tecnologias, preparação para maiores viagens.

47 Fim! Páginas Internet importantes:
Fim!

48 Superfície dinâmica: Avalanches próximas à calota polar Norte marciana (2008)