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CDA - Centro de Divulgação da Astronomia

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Apresentação em tema: "CDA - Centro de Divulgação da Astronomia"— Transcrição da apresentação:

1 CDA - Centro de Divulgação da Astronomia http://www.cdcc.sc.usp.br/cda

2 Observatório do CDCC - USP/SC
Setor de Astronomia (OBSERVATÓRIO) (Centro de Divulgação da Astronomia - CDA) Centro de Divulgação Científica e Cultural - CDCC Universidade de São Paulo - USP Endereço: Av. Trabalhador São-Carlense, n.400 São Carlos-SP Tel: 0-xx (Observatório) Tel: 0-xx (CDCC) Localização: Latitude: 22° 00' 39,5"S Longitude: 47° 53' 47,5"W Imagem: O Inicio do Observatório

3 Sessão Astronomia

4 Sessão Astronomia As Sessões Astronomia são palestras proferidas pela equipe do Setor de Astronomia todos os sábados às 21h00. Iniciadas em 1992, foram criadas com o objetivo de falar sobre Astronomia ao nosso público em uma linguagem simples e acessível a todas as faixas etárias. Estas palestras se tornaram uma opção de diversão e informação para a comunidade local e também para visitantes de nossa cidade. Os temas abordados são os mais variados possíveis. O material multimídia contido aqui consiste numa opção audiovisual complementar que o professor do Sistema de Ensino pode utilizar como auxílio às suas aulas. O conteúdo das Sessões Astronomia pode ser acessado no seguinte endereço: Crédito do logo: Sessão Astronomia, CDCC-USP/SC, criado por Andre Fonseca da Silva Observação: Padrão e resolução da apresentação: 800 x 600 pixel com imagens a 96 dpi ou 38 pixel por centímetro com dimensão de 8,35 polegadas x 6,26 polegadas ou 21,2 cm x 15,9 cm respectivamente. Editado normamente em Office 97, podendo haver incompatibilidade de execução no Office XP e vice-versa.

5 Corpos menores no Sistema Solar
João Luiz Bunoro Batista

6 Planetas, planetas anões e corpos menores
União Astronômica Internacional (IAU), 24 de agosto de 2006; - Planetas; - Planetas Anões; No ultimo 26 de agosto, a União Astronômica Internacional em assembléia geral, apresentou classificações para corpos que não sejam o próprio Sol ou satélites naturais. Eles estão divididos em três grupos principais: planeta, planetas anões e corpos menores. Nesta classificação, planeta é todo corpo em órbita do sol que tem massa suficiente para ter um formato esférico e é predominante na sua vizinha imediata. Assim, ficam definidos 8 planetas: Mercúrio, Vênus, Terra, Marte, Júpiter, Saturno, Urano e Netuno. Planetas anões é um nova classifição e a diferenca básica com relação aos planetas é que aqueles não necessitam ser capazes de limpar os objetos menores ao seu redor. São eles: Plutao, Caronte, Ceres e Eris. É possivel que em pouco tempo outros corpos entrem nesta classificao, como candidados principais temos: Sedna, Quaoar e outros NPOs.

7 Corpos menores (SSSBs)
Resolução 5A: “(3) Todo os outros copos, exceto satélites, podem ser referenciados coletivamente como “Corpos Menores do Sistema Solar.” Isto inclui: - Asteróides; - objetos transneptunianos; - cometas; - outros corpos menores. Ainda de acordo com a resoluções da IAU todos corpo que não entram nas outras duas classificações, orbitam o sol e não é um satélite pode ser chamado como “Corpos Menores” Esta definição inclui: Asteróides (exceto Ceres, o maior deles), objetos transneptunianos, cometas e outros corpos menores. Não se sabe se deve ser incluído um limite inferior de tamanho ou massa para esse grupo, ou se qualquer corpo fica caracterizado como meteoróides.

8 Asteróides - Objetos rochosos e/ou metálicos que orbitam o Sol mas são pequenos demais para serem considerados planetas (“planetas menores”) feitos de material deixado desde a formação do sistema solar; - dimensões variando de pequenas pedras até corpos com centenas de quilômetros; Asteróides ou planeta menores, nada mais são do que fragmentos de rocha ainda da formação do sistema solar a 4.6 bilhoes anos. O termo asteroide deriva do grego (aster = estrela , oide = semelhante). Asteróides são objectos rochosos e metálicos que orbitam o Sol mas são pequenos demais para serem considerados planetas. São conhecidos por planetas menores. A dimensão dos asteróides varia desde Ceres, que tem um diâmetro de cerca de 1000 km, até à dimensão de pequenas pedras. Dezasseis asteróides têm um diâmetro de 240 km ou mais. Os asteróides são feitos de material deixado desde a formação do sistema solar.

9 Cinturão de asteróides
Planeta k Distância T-B Distância real Mercúrio 0,4 0,38 Vênus 1 0,7 0,72 Terra 2 1,0 1,00 Cinturão de asteróides 4 1,6 1,52 Marte 8 2,8 2,77 Júpiter 16 5,2 5,20 Saturno 32 10,0 9,54 Urano 64 19,6 19,2 Netuno --- 30,06 Plutão 128 38,8 39,44 Lei de Titus-Bode: No século 18 estabeleceu-se uma relação empírica que fornece aproximadamente as distâncias dos planetas com relação ao sol. Como podemos observar na tabela a equação não prevê a existência do planeta Netuno, mas levantou uma dúvida sobre a existência de algum corpo entre a órbita de Marte e de Júpiter. Alguns anos depois da divulgação dessa lei, descobriu-se o planeta Urano, confirmando a previsão da equação.

10 Asteróides - história De fato, no início do século 19 (1801), o padre italiano Giuseppe Piazzi, trabalhando no observatório da cidade de Palermo, descobriu o objeto Ceres, maior dos asteróides e cuja órbita foi determinada pelo matemático Gauss. A princípio, acreditava-se tratar de um novo planeta, no entanto, nos anos que se seguiram outros corpos viriam a ser encontrados próximos a ele, e em pouco tempo verificaram que esta região do sistema solar tratava-se de um de grande quantidade de corpos menores.

11 Neste esquema verifica-se os tamanhos dos maiores desses corpos comparados com Marte. Vemos que esses corpos são bem menores que os planetas rochosos, de fato somente 30 asteróides são maiores que 200km. Na imagem temos os maiores corpos dessa região e os números a seu lado referenciam a sequência de descobrimento.

12 Cinturão de Asteróides
- 2 a 4 U.A.; corpos; - planeta que não se formou; - maioritariamente vazia; Este cinturão, localizado entre as órbitas do planetas Marte e Júpiter contém mais 600mil corpos conhecido. A explicação para existência destes corpos deve estar relacionada com o fato da massa do cinturão não ter sido suficiente para a formação de um planeta. De fato, a massa do cinturão corresponde a apenas 4% da massa da Terra. Perturbações gravitacionais de Júpiter produzem falhas estreitas, as lacunas de Kirkwood, no interior do cinturão principal. Embora a maioria (90%) apresente órbita quase circular e estão confinados num cinturão principal, um número menor deles desloca-se até as proximidades do sol.

13 Órbitas de Asteróides Asteróides próximos da Terra: Apollos Atenas
Desses corpos fora do cinturão principal, podemos fornecer uma classificação bastante geral baseada na sua órbita. Temos inicialmente os asteróides próximos da Terra. Apollos – penetram a órbita da Terra em sua máxima aproximação, mas sua distância média localiza-se além da órbita da Terra. Atenas – têm distância média no interior da órbita da Terra. Mas muitos dos asteróides desta classe cruzam a órbita da Terra. Existem em baixa quantidade devido ao seu potencial de colisão com planetas internos.

14 Órbitas de Asteróides Troianos Amor
Amor – se aproximavam da orbita da Terra e vão além, mas sem cruzá-la. Muitos Amors cruzam a órbita de Marte. Acredita-se que phobos e deimos possam ter sidos Amors. Troianos – participam da órbita de Júpiter. Eles permanecem aproximadamente a 60ª graus atrás ou a frente ao planeta, enquanto Júpiter órbita o sol. Existem troianos também na órbita de Netuno.

15 Sondas em asteróides Galileo Dactyl e Ida Gaspra
Poucas sondas puderam observar de perto asteróides. Neste slide temos imagens da primeira sonda a tirar fotos de perto desses corpos: a sonda Galileo. Embora a missão dessa sonda estivesse dedicada ao estudo de Júipiter e suas luas, ela pode passar bem próximo de alguns asteróides. Dados: Gaspra (19,12,11km): passagem em 1991; Galileo a 1600km de distancia. Ida (1993): descoberta da primeira lua em asteroides, dactyl em torno de ida. Galileo a 2400km de distancia.

16 Sondas em asteróides NEAR-Shoemaker Hayabusa Eros Itokawa Mathilde
Neste slide, temos exemplos de duas missoes dedicadas exclusivamente ao estudo de asteroides. A primeira delas é a NEAR-shoemaker, concebida para entrar em órbita do asteroide Eros e estudá-lo durante um ano. Objetivos primarios: recolher dados da composicao, mineralogia, morfologia, distribuição interna de massa e campo magnetico. Lancamento: 1996; fica em orbita 2000, 2001 aterrisagem em Eros, 10 dias depois fim da missao. Mathilde (1997); Hayabusa: sonda japonesa com objetivo de estudar o pequeno asteroide Hayabusa. Diferentemente da NEAR, esta sonda pretende pousar sobre a superficie do asteroide, coletar material e retornar a Terra. Caso consiga será a primeira vez que isto acontece. Mathilde

17 Cometas - Corpos sólidos com materiais que sublimam próximo ao sol; - órbitas excêntricas; - composição: água, dióxido de carbono, metano, amônia, ferro, magnésio, silicatos. Origem Cometas (do grago Kometes “cabeleira”) constituem uma outra classe de corpos menores. Caracterizam-se por apresentar órbita bastante excêntrica e apresentam material que se volatiza no periélio, devido à proximidade com o sol. Nesta ocasião desenvolvem caudas brilhantes visiveis a olho nu. São compostos basicamente de poeira, água, amônia, metano e alguns minerais. Devido a perda de material a cada visita ao sol, os cometas têm vida curta, algo em torno de 10 milhões de anos. Acredita-se que estes corpos são repostos no sistema solar, devido a presença de uma grande nuvem de matéria que vai além de sistema solar, a nuvem de Oort, ao sofrer influencias gravitacionais. Ao entrarem no sistema solar, os cometas podem ter 3 tipo de órbita: - parabolica e hiperbolica: neste caso são cometas aperiodicos, passando um única vez pelo sol e retornando para o meio interestelar; - eliptica – cometas periodicos. Provocado normalmente pela influência de Júpiter e Saturno. - Vida curta: 10 milhões de anos; - Nuvem de Oort; - Cinturão de Kuiper Órbitas: - Parabólica e hiperbólica; - Elíptica

18 Cometas Estrutura Física: - Núcleo; - Coma; - Cauda
A estrutura dos cometas no periélio, ou seja próxima ao sol, decorre do fato do material que sublima. Podemos distinguir três partes principais: Núcleo – parte sólida e gelada do cometa, da ordem de poucos quilômetros. Sabe-se que os fenômenos que ocorrem no cometa tem origem no núcleo. Por serem pequenos e apresentarem baixa gravidade e alta velocidade, perdem parte do material volátil a cada passagem pelo sol. Coma – Grande núvem de gás e poeira ao redor do cometa, com diâmetro da ordem de 100mil Km. Cauda – formada a partir do coma por ação dos ventos solares, aponta na direção oposta ao sol. Pode chegar a 1UA. Percebe-se ainda dois tipo de caudas. Tipo I – composta de gás ionizado (moléculas e radicais obtidos pela ação fotodissociativa da radiação solar), empurrada pelo campo magnético do vento solar; estreita, retilínea, azulada (emissão de monóxido de carbono ionizado). Tipo II: grãos de poeira de diversos tamanhos; são empurrados através da pressão de radiação solar. Tende a ser encurvada, larga e mais brilhante devido a reflexão da luz solar.

19 Cometas Famosos Halley: - Período orbital: 76 anos - Periélio: 0,59 U.A. - Afélio: 35,1 U.A. Hale Bopp: - Período orbital: 2537 anos - Periélio: 0,91 U.A. - Afélio: 371 U.A. Cometa Halley: Edmond Halley calculou o período de órbita do cometa baseado nas leis de Newton. Possui período de 76 e sua órbita se estende pouco mais da órbita de Netuno. Esta foto, é resultado da missão Giotto da ESA, quando se aproximou a pouco mais de 500 km do núcleo cometário. Hale-Bopp- grande cometa de 1997, grande brilho, observável durante 18 meses

20 Cometas - Missões Deep Impact
Tempel: - Período orbital: 5,5 anos - Periélio: 1,5 U.A. - Afélio: 4,7 U.A. Missão: - NASA / (JLP); - Análise química e física do cometa. Cometa tempel: descoberto no século 19, também é um cometa periódico não se distanciando além da órbita de júpiter. Ano passado foi motivo de estudo através da sonda Deep Impact da NASA que em 4 de julho colidiu com o cometa criando uma cratera de 200 metros de largura onde se indentificou a presenda de carbonatos, silicatos, hidrocarbonetos.

21 Cometas - Missões Rosetta
Churyumov-Gerasimenko: - Período orbital: 6,6 anos - Periélio: 1,29 U.A. - Afélio: 8,1 U.A. Missão: - ESA ; - Missão de 10 anos; - primeira sonda concebida para orbitar núcleo cometário e lançar um módulo de aterragem A Rosetta é a primeira sonda concebida para orbitar um núcleo de um cometa e lançar um módulo de aterragem na superfície do mesmo. A Rosetta será reactivada durante as passagens nas proximidades dos planetas, que serão utilizadas para alterar a sua trajectória através de manobras de assistência gravíticional, ou passagens nas proximidades de asteróides, sendo a observação de asteróides um dos objectivos secundários da missão. Posteriormente, em meados de 2011, quando se encontrar a uma distância aproximada de 800 milhões de Km do Sol, a Rosetta fará a ignição do seu propulsor principal, efectuando uma importante manobra de espaço profundo, que a posicionará numa trajectória de intercepção com o cometa, que levará quase três anos a ser alcançado. A pedra Rosetta – descoberta no Egipto há mais de 200 anos – forneceu aos egiptólogos do século XIX as chaves para decifrar a escrita hieroglífica e para redescobrir três milénios de história e cultura esquecidas do Egipto. Espera-se que o estudo aprofundado do núcleo de um cometa e de asteróides, a levar a cabo pela sonda Rosetta, permita à comunidade científica actual decifrar o mistério da origem do nosso Sistema Solar, e obter um melhor conhecimento dos mecanismos que regem a formação dos sistemas planetários em redor de outras estrelas.

22 Cinturão de Kuiper O cinturão de Kuiper é conjunto de corpos, genericamente designados de transneptunianos, que localizam-se numa faixa de 30 a 50 U.A. Esse cinturão recebe o nome de Gerard Kuiper, que especulou a existência de um conjunto de corpos nesta regiao na década de 50, 40 anos antes das primeiras observaçoes. Ao contrário da Nuvem de Oort, está no plano do sistema solar, portanto logo após a órbita de Netuno. Esta teoria reapareceu no início dos anos 1970, quando simulaçães numéricas provaram que os cometas de longo período, provenientes da Nuvem de Oort, não podem ser capturados pelos planetas gigantes do sistema solar para transformarem-se em cometas de curto período. - 30 a 50 U.A.; corpos catalogados; - os maiores com mais de 1000 km de diâmetro .

23 Neste slide temos representado os maiores corpos do cinturão de Kuiper em ordem. O menor deles, Varuna, possui tamanho de 870km e foi descoberto em. Plutao (2300km), com 4 luas, deixou de ser o maior deles em 2003 quando se descobriu a existência de Eris (3100km)

24 New Horizons - NASA - Principal objetivo: caracterização global da geologia e morfologia de Plutão e Caronte; - objetivo secundário: variações da atmosfera desses corpos; outros corpos do cinturão de Kuiper. Cronologia: - 19/01/2006 – Lançamento; /06/2006 – primeiras imagens; - 28/02/2007 – passagem por Júpiter; - 07/2015 – chegada à Plutão; – outros corpos. A new horizons é uma missão não tripulada da NASA lançada em 19 de janeiro de 2006 com objetivo de explorar o Plutão e suas luas incluindo Caronte caracterizando globalmente a geologia e a morfologia desses corpos, além de, possivelmente, prosseguir para do cinturão de Kuiper e pesquisar de um a tres corpos. A sonda irá procurar também a existência de atmosfera em Caronte. A sonda deve entrar em órbita de Plutão em 2015, a uma altitude abaixo dos 10000km, com um velocidade relativa de 14km/s

25 Primeiras imagens

26 Nuvem de Oort - ~ U.A.; - ~ 100 bilhões de corpos; - perturbação por estrelas próximas; A nuvem de Oort é uma nuvem de cometas que acredita-se estar a U.A. Calcula-se que exista em torno de 100 bilhões de corpos, representando 40 vezes a massa da Terra. Sua existência foi postulada no inicio do seculo 20 para explicação da órbita de cometa irregulares e a idéia foi retomada na década de 50 por Jan Hendrik Oort como resolução de um antigo paradoxo: se os cometas são destruídos nas passagens pelo sol não deveriam existir mais desses corpos. A nuvem de Oort serve como reposição desses corpos gelados: quando estrelas próximas perturbam gravitacionalmente a nuvem, desviam esses corpos para o interior do sistema solar.

27 Corpos ainda menores Algumas definições: - Meteoróide – corpo no espaço antes de entrar na atmosfera; - Meteoro – nome genérico dos fenômenos que ocorrem na atmosfera terrestre; - Meteorito – é o meteoróide que consegue vencer a atmosfera terrestre a colidir com a superfície. Pelo espaço vagam corpos ainda menores que os asteróides que podem colidir entre si, planetas, satélites e asteróides. Não podemos observá-los no espaço por serem demasiado pequenos, no entanto, temos acesso a eles, já que que um grande quantidade atinge a Terra todos os dias. Para tanto vamos fazer algumas definições: Meteoroide: corpo no espaço antes de entrar na atmosfera; Meteoro – nome genérico dos fenômenos que ocorrem na atmosfera terreste. Quando um pequeno corpo entra na atmosfera terrestre, devido ao atrito com esta, produz-se um fenômeno luminoso conhecido como “estrelas cadentes” . Estes corpos entram na atmosfera a uma velocidade superior a 11 km/s. Meteorito - é o meteoróide que consegue vencer a atmosfera da Terra e choca-se contra a sua superfície.

28 Meteoritos Classificação básica quanto a composição: - Ferrosos: quase que exclusivamente de ferro, com 5 a 10 % de níquel. - Rochosos: acondritos:similares a rochas ígneas; condritos: presença de esferas milimétricas, gotas fundidas a altas temperaturas que se solidificaram (côndrulos). - Rochosos-ferrosos: proporção comparável de silicatos e ferro-níquel. - Ferrosos: exclusivamente de ferro, com 5 a 10 % de níquel. - Rochosos: acondritos:similares a rochas ígneas; condritos: presença de esferas milimétricas, gotas fundidas a altas temperaturas que se solidificaram (côndrulos); da ordem da idade do sol. Rápida formação (exame radiologico Al26) - Rochosos-ferrosos: proporção comparável de silicatos e ferro-níquel. - Achados na Terra são majoritariamente ferrosos devido a acao seletiva da atmosfera, embora na vizinha do planeta deva existir mais rochosos Falar sobre matrizes condrulos!!

29 Chuva de Meteoros Chuva de meteoros é quando temos esse fenômeno de maneira bastante intensa, em alguns casos com incidência de centenas deles por hora a olho nu. Em geral essas chuvas estão associadas a passagem da Terra pela trajetória de cometas que deixam seu material pelo caminho. Neste caso, temos o fenômeno de radiante: vemos esses meteoros chegando de um único ponto, dando nome a chuva dependendo da constelação de onde estão vindo. Sabemos, no entanto, que o fenômeno de radiante trata-se na verdade de um efeito de perspectiva.

30 Poeira zodiacal É uma nuvem de grãos medindo de 1 a 10 micrometros acumulados no plano da eclíptica. Como esses grãos refletem a luz solar, a poeira zodiacal se manifesta através do fenômeno da luz zodiacal. Observa-se nessa luz as linhas escuras de Fraunhofer. A luz zodiacal forma uma faixa no céu ao longo da eclíptica. Ela é tênue e tanto mais intensa quanto mais perto do Sol. Provável origem cometária, já que as sondas não encontram poeira fina no cinturão de asteróides.

31 Colisã Referências - MACIEL, W.J., Astronomia e Astrofísica, IAG/USP, 1991; - Astronomy Brasil, Pedras que caem do céu, Junho, 2006 ;


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