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Daniela Lazzaro Observatório Nacional - Rio de Janeiro Astrofísica do Sistema Solar 1 a Escola de Astrofísica e Gravitação.

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1 Daniela Lazzaro Observatório Nacional - Rio de Janeiro Astrofísica do Sistema Solar 1 a Escola de Astrofísica e Gravitação do IST

2 Introdução ao Sistema Solar Planetologia comparativa planetas terrestres X planetas gigantes X pequenos corpos Interiores Superfícies Atmosferas Pequenos corpos satélites, asteróides, cometas, anéis 1 a Escola de Astrofísica e Gravitação do IST

3 Interiores Terra profundidade conhecida 10% evidências indiretas Densidade: total = 4.5 g/cm 3 rochas sup. = 2,6 -3,0 g/cm 3 densidade do núcleo 10 g/cm 3 Calor aumenta com profundidade interior da Terra mais quente 1 a Escola de Astrofísica e Gravitação do IST

4 Ondas P Ondas S + P Terremoto ondas sismicas temperatura e pressão tem líquido no interior 1 a Escola de Astrofísica e Gravitação do IST

5 Propriedades da superfície rochas derivadas do derretimento de camadas inferiores rochas vindas de até 200km abaixo da superfície camadas inferiores derretidas grandes pressões Campo magnético líquido metálico turbulento parte do interior é metálico parte do interior é líquido 1 a Escola de Astrofísica e Gravitação do IST

6 Mercúrio maior densidade uncompressed 60% metal campo magnético interior líquido T L M 5,5 3,35,4 c 4,5 3,35,3 u Núcleo Ni-Fe 1800km Crosta Rochas 1 a Escola de Astrofísica e Gravitação do IST

7 Venus interior quente devido a vulcanismo não tem magnetosfera núcleo rico em metais Marte densidade 3, 9 e 3,8 (unc.) pouco metal núcleo (FeS) 40% diâmetro (= Terra) não tem magnetosfera 1 a Escola de Astrofísica e Gravitação do IST

8 Planetas Gigantes Governado pela pressão centro 100 x 10 6 bars, densidade 31g/cm 3 (Terra: pressão 4 x10 6 bar, densidade 17g/cm 3 ) Nuvens: H, He gás Hidrogênio metálico H líquido eletrons livres comportamento metal Núcleo: rochas + gelos Fe, Si, O C, N, O, + H 1 a Escola de Astrofísica e Gravitação do IST

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10 Pequenos corpos Asteróides: famílias = resultado de fragmentação poucos corpos diferenciados interiores basicamente homogêneos Satélites: pequenos asteróides grandes gelos +rochas Io interior fluído Cometas: agregados homogênos com pouca coesão facilmente destruidos 1 a Escola de Astrofísica e Gravitação do IST

11 Superfícies Crateras Vulcanismo 1 a Escola de Astrofísica e Gravitação do IST

12 Atividade tectônicaCanais 1 a Escola de Astrofísica e Gravitação do IST

13 Crateras vulcânica? origem: impactos? 1890 G.K. Gilbert TerraLua 1 a Escola de Astrofísica e Gravitação do IST

14 Origem meteorítica condições particulares Impacto em alta velocidade explosão = bomba forma a cratera elimina traços da direção da queda v min = 4,3 km/s (Mercúrio) 10,4 km/s (Venus) 11,2 km/s (Terra) 5,0 (Marte) v = v min + v orb. 1 a Escola de Astrofísica e Gravitação do IST

15 Meteoróide Superfície lunar Explosão Material ejetado alta velocidade Ondas de choque Material ejetado Superficie original Crosta pulverizada Material ejetado Cratera Rim 1 a Escola de Astrofísica e Gravitação do IST

16 Mercúrio: Caloris Basin 1400km largura anéis de montanhas 3km Crateras duplas 1 a Escola de Astrofísica e Gravitação do IST

17 Venus: multiplas crateras Terra: Meteor Crater 1,2 km diâmetro, 0,2 km profundidade idade = anos, meteorito ~ 50m Marte: Crater Yuty 18km diâmetro -splosh 1 a Escola de Astrofísica e Gravitação do IST

18 Callisto: crateras em cadeia Phobos: tamanho limite Miranda: superfície jovem Mimas: 120/400km Europa: sobre gelo Satélites 1 a Escola de Astrofísica e Gravitação do IST

19 Asteróides 1 a Escola de Astrofísica e Gravitação do IST

20 Na falta de uma superfície... Shoemaker-Levy 9 - Descoberto: março Colisão: julho a Escola de Astrofísica e Gravitação do IST

21 Vulcanismo lava material flúido altas temperaturas Venus Terra Marte (Io, Lua Vesta,…) 1 a Escola de Astrofísica e Gravitação do IST

22 Venus: Sif Mons - vulcão escudo diâmetro ~ 500km, altura ~ 3 km caldera ~ 40km Venus: Gula Mons altura ~ 4 km, caldera ~ 100km Venus: Domes - lava viscosa homogenea ~ circulares, diâmetro ~25km, altura ~2km Venus: Coronae subida material quente Aine: 300km diâmetro 1 a Escola de Astrofísica e Gravitação do IST

23 Terra: Arizona vulcão cônico Terra: Mayon estrato-vulcão Terra: Mauna Kea vulcão escudo Terra: Puo 1 a Escola de Astrofísica e Gravitação do IST

24 Marte: Olympus Mons 700km largura, 25km altura Marte: Tharsis Elysium tipo escudo lava flúida Marte: Planices vulcânicas hemisferio Norte 1 a Escola de Astrofísica e Gravitação do IST

25 Io: + ativo Voyager 1, 2 Largura ~ 300km Altura ~ 100km Enxofre!! 1 a Escola de Astrofísica e Gravitação do IST

26 Lua: mare Vesta: asteróide Magnya: asteróide 1 a Escola de Astrofísica e Gravitação do IST

27 Atividade tectônica Terra: Wegener ~1960 deriva dos continentes movimentos no manto Venus: montanhas Maxwell colisão de placas? Marte: hemisferios separados por um canyon fratura? 1 a Escola de Astrofísica e Gravitação do IST

28 Europa 1 a Escola de Astrofísica e Gravitação do IST

29 runoff chuva outflow degelo Mars Odyssey maio-2002 Canais Europa: oceano 1 a Escola de Astrofísica e Gravitação do IST

30 Atmosferas Planetas Terrestres 1 a Escola de Astrofísica e Gravitação do IST

31 ---0,008Vapor de água (H 2 O) --0,02 Amônio (NH 3 ) 2-320,20,09Metano (CH 4 ) ?147,413,8Hélio (He) 84?8492,486,1Hidrogênio (H 2 ) NetunoUranoSaturnoJúpiter Planetas gigantes 1 a Escola de Astrofísica e Gravitação do IST

32 Camadas: caracterizadas por inversão de temperatura 1 a Escola de Astrofísica e Gravitação do IST

33 Proteção da superfície calor - frio - meteoros Efeito estufa: T ~ 730K pressão ~ 90x na Terra 1 a Escola de Astrofísica e Gravitação do IST

34 Atmosfera muito ténue pressão superfície 1/150 x Terra Temperatura superfície ~ 50K mais frio da Terra Marte 1 a Escola de Astrofísica e Gravitação do IST

35 Aparência bandas de nuvens cores diferentes Grande mancha vermelha Composição 86% H + 14% He + metano + amônio + água cores processos químicos complexos Sulfetos (S+H) + Fosfatos (P+H) vermelho, marrom, amarelo Júpiter 1 a Escola de Astrofísica e Gravitação do IST

36 Material frio desce Material quente sobe zonas: alta pressão faixas: baixa pressão Bandas atmosféricas Fluxo zonal: vento estável direção leste e oeste Estrutura de bandas depende do fluxo zonal desaparece nos polos! 1 a Escola de Astrofísica e Gravitação do IST

37 gelo de amônio Júpiter: estutura neblina gelo amônio + enxofre 1 a Escola de Astrofísica e Gravitação do IST

38 Saturno Bandas, ovais e zonas de convecção Ventos ~ 1500km/s equador (J ~ 400km/s) HST: circulação e evolução de nuvens 1 a Escola de Astrofísica e Gravitação do IST

39 84% H +14% He + metano não tem amônio baixa temperatura metano sem amônio absorve comprimentos de onda longos (vermelho) azul Urano: Voyager poucas nuvens claras baixa atmosfera ventos ~ km/h Urano - Netuno 1 a Escola de Astrofísica e Gravitação do IST

40 Netuno Great Dark Spot tamanho ~Terra Voyager nuvens vel ~ 2000km/h Great Dark Spot? 1 a Escola de Astrofísica e Gravitação do IST

41 Titan - satélite de Saturno Metano líquido Atmosfera: N (90%) + Ar (10%) + Metano + Amônio a Escola de Astrofísica e Gravitação do IST

42 Magnetosferas Região onde se extende o campo magnético Particulas carregadas capturadas pelo campo magnético Núcleo: Metal líquido circula corrente elétrica em movimento 1 a Escola de Astrofísica e Gravitação do IST

43 Júpiter: intensidade ~ 1 x 10 6 vezes da Terra extensão ~ 30 x 10 6 km Saturno: intensidade ~ 100 vezes da Terra extensão ~ 1 x 10 6 km Urano e Netuno: intensidade ~ 100 vezes da Terra extensão ~ 4 x raio da Terra 1 a Escola de Astrofísica e Gravitação do IST

44 Introdução ao Sistema Solar Planetologia comparativa planetas terrestres X planetas gigantes X pequenos corpos Interiores Superfícies Atmosferas Pequenos corpos satélites, asteróides, cometas, anéis on.br 1 a Escola de Astrofísica e Gravitação do IST


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