Universidade Federal do Rio Grande do Sul Instituto de Física Departamento de Astronomia Fundamentos de Astronomia e Astrofísica: FIS2001 Prof. Rogério.

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1 Universidade Federal do Rio Grande do Sul Instituto de Física Departamento de Astronomia Fundamentos de Astronomia e Astrofísica: FIS2001 Prof. Rogério Riffel

2 Precessão do Eixo da Terra Assimetria da Terra (a Terra não é uma esfera perfeita); O plano do equador terrestre (plano do bojo equatorial) está inclinado 23° 26' 21,418" em relação ao plano da eclíptica, que por sua vez está inclinado 5° 8' em relação ao plano da órbita da Lua. As forças diferencias não tendem apenas a achatar a Terra, mas também a “endireitar” seu eixo. Causas:

3 Precessão do Eixo da Terra Como a Terra está girando, o eixo da Terra não se alinha com o eixo da eclíptica, mas precessiona em torno dele, da mesma forma que um pião posto a girar precessiona em torno do eixo vertical ao solo.

4 Precessão do Eixo da Terra LNPLNP Solo Torque Como o torque é definido por: Seu efeito é variar o momentum do Pião Como L e N são perpendiculares o torque não altera o módulo de L, apenas muda a sua direção, fazendo o Pião precessionar em torno do eixo perpendicular ao solo.

5 Precessão do Eixo da Terra No caso da Terra, as forças diferenciais gravitacionais da Lua e do Sol produzem um torque que tende a alinhar o eixo de rotação da Terra com o eixo da eclíptica, mas como esse torque é perpendicular ao momentum angular de rotação da Terra, seu efeito é mudar a direção do eixo de rotação, sem alterar sua inclinação. Os pólos celestes NÃO ocupam uma posição fixa no céu Cada pólo celeste se move lentamente em torno do respectivo pólo da eclíptica, descrevendo uma circunferência em torno dele com raio de 23,5 graus. Período é de 25 770 anos.

6 Precessão do Eixo da Terra Atualmente o Pólo Celeste Norte está nas proximidades da estrela Polar, na constelação da Ursa Menor, mas isso não será sempre assim. Daqui a cerca de 13000 anos ele estará nas proximidades da estrela Vega, na constelação de Lira. A precessão não tem nenhum efeito importante sobre as estações (eixo mantém sua inclinação de 23,5); Como o ano do nosso calendário é baseado nos equinócios, a primavera continua iniciando em setembro no hemisfério sul, e em março no hemisfério norte.

7 Planetologia Comparada

8 Formação do Sistema Solar: Hipótese nebular # grande nuvem discoidal de partículas em rotação, a nebulosa solar; # Colapso gravitacional; Carl Friedrich Freiherr von Weizäcker

9 Características Gerais dos Planetas Terrestres: Mercúrio, Vênus, Terra e Marte (4 mais próximos do Sol); Jovianos: Júpiter, Saturno, Urano e Netuno.

10 Características Gerais dos Planetas Terrestres: Mercúrio, Vênus, Terra e Marte (4 mais próximos do Sol); Jovianos: Júpiter, Saturno, Urano e Netuno.

11 Como se determinam estas características? Massa: determinada a partir da terceira lei de Kepler, se o planeta tem satélites. Se não tem, é determinada a partir de perturbações causadas nas órbitas de outros planetas ou de satélites artificiais que são enviados até estes planetas. Raio: medido diretamente do tamanho angular, quando se conhece a distância. Distância ao Sol: determinada a partir da paralaxe geocêntrica do planeta, ou, mais modernamente, por medidas de radar. Composição química: pode ser estimada a partir da densidade média do planeta, e por Espectroscopia. Rotação: todos os planetas apresentam rotação, detectada a partir da observação de aspectos de sua superfície, por medidas de efeito doppler ou de taxas de rotação do campo magnético. Temperatura: como os planetas obtém a maior parte de sua energia da luz solar, suas temperaturas dependem basicamente de sua distância ao Sol. Reflectividade: parte da energia solar incidente sobre o planeta é refletida, e parte é absorvida.

12 Estrutura Interna A estrutura interna dos planetas “sólidos” pode ser estudada através de ondas sísmicas; Essas ondas podem ser produzidas por terremotos naturais ou por impactos artificiais. Até o momento apenas a terra e a Lua foram estudadas com esta técnica. O que mostrou que a Terra tem um núcleo metálico e a Lua não.

13 A estrutura interna dos planetas JOVIANOS NÃO pode ser estudada através de ondas sísmicas; Pode-se estudar a estrutura interna do planeta mapeando-se a orbita de uma sonda espacial quando ela passa próxima ao planeta. Outra opção é estudar a estrutura interna dos planetas jovianos utilizando o formalismo Hidrostático (como em estrelas); Equação de equilíbrio hidrostático I ntegrando (em volume) e supondo que a densidade é aproximadamente constante P Estrutura Interna

14 Em resumo a Estrutura interna dos planetas pode ser descrita pelas figuras:

15 Superfícies As superfícies planetárias podem ser conhecidas de forma preliminar a partir do albedo, se o planeta não tem atmosfera espessa. Em planetas com atmosfera espessa, como os planetas jovianos e Vênus, o albedo não se refere à superfície. Júpiter, Saturno e Netuno emitem quantidade significativa de energia própria, às custas de seus calores residuais de contração. (manchas e convecção). As superfícies da Lua e de Mercúrio são parecidas, com grande número de crateras e grandes regiões baixas e planas. Marte apresenta uma superfície com montanhas, vales e canais. A superfície de Vênus não é visível devido às densas nuvens de ácido sulfúrico que cobrem o planeta. Estudos de radar mostram que o planeta tem superfície plana (algumas montanhas);

16 Atmosferas Cálculos Mec. Est.