Introdução à Astromia FIS02201 2010/1 Professor: Basílio Santiago Aluno: Telmo Gutteres Pacheco SATÉLITES NATURAIS DO SISTEMA SOLAR.

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1 Introdução à Astromia FIS02201 2010/1 Professor: Basílio Santiago Aluno: Telmo Gutteres Pacheco SATÉLITES NATURAIS DO SISTEMA SOLAR

2 Definição Um satélite natural ou lua (em letra minúscula) ou ainda planeta secundário é um corpo celeste que orbita um planeta ou outro corpo menor. É normalmente um sinônimo de lua, usado para identificar satélites não artificiais de planetas, planetas anões; Há 240 objetos no Sistema Solar classificados como luas. Dentre esses: 166 orbitam 8 planetas; 4 orbitam planetas anões; mais algumas dezenas orbitam corpos menores do sistema solar. Algumas luas são maiores que alguns planetas, como Ganímedes e Titã, são maiores que Mercúrio; Outros satélites que são muito menores e têm menos de 5 km de diâmetro, como várias luas do planeta Júpiter. Caronte, a lua de Plutão, tem ~ metade do diâmetro deste último; O baricentro do sistema plutoniano localiza-se acima da superfície; O que leva certos astrônomos a pensarem no conjunto como um planeta duplo.

3 Formação ou Aparecimemto Formação ou aparecimento dos satélites naturais Existem, basicamente, três formas de criação dos sistemas Planeta/Satélite: formação simultânea; captura; e processos catastróficos. No caso da formação simultânea, o satélite tem a sua gênese simultaneamente à do planeta principal. Durante a fase da sua formação chamada de acreção o proto-satélite já está em órbita do planeta principal. Este tipo de processo de formação de satélites parece ser o mais importante no caso dos satélites de maiores dimensões. No caso dos satélites menores e com órbitas menos regulares, o processo de formação parece estar relacionado com a captura. Neste caso, os satélites são desviados das suas órbitas iniciais pela ação dos campos gravitacionais dos planetas e são colocados em órbitas mais ou menos estáveis em torno desses mesmos planetas. Nos processos catastróficos, como por exemplo (possivelmente) no caso da Lua, a formação é efetuada através da força de um impacto entre corpos planetários.

4 Quantidade de Satélites Descobertos Mercúrio: Nenhum Vênus: Nenhum Terra: Um Marte: Dois Júpter: Setenta Saturno: Sessenta e um Urano: Vinte e sete Netuno: Treze Total: 174

5 Domínios de Massa / Tamanho Lua = 7,349 x 10 22 kg / 3474,8 km Io = 8,9319×10 22 kg / 3642,6 km Europa = 4.8×10 22 kg / 3122 km Ganímedes = 14,8×10 22 kg / 5262 km Calisto = 10,8×10 22 kg / 4821 km Titan = 13,45×10 22 kg / 5150 km Mimas = 0,00384×10 22 kg / 397,2 km Miranda = 0,00659×10 22 kg / 471,6 km Fobos = 10,08×10 16 kg / 22,2 km Deimos = 2,24×10 15 kg / 12,6 km

6 Sondas e Espaçonaves Sonda Galileo Sonda Viking Sonda New Horizons Sonda Voyager 2

7 Lua -É o único satélite natural da Terra; - 384.405 km do nosso planeta; - Não é a maior de todo o Sistema Solar é a maior proporcionalmente; - 1/4 do tamanho e 1/6 de sua gravidade da Terra - É o único corpo celeste visitado por seres humanos; - O satélite apresenta fases e exibe sempre a mesma face (acoplamento de maré);

8 Lua -O lado escuro da Lua fica iluminado quando estamos no período de Lua nova; - Período de rotação é igual ao período de translação; - Não possui atmosféra atmosfera e apresenta água estado sólido (cristais de gelo); - Sem o intemperismo a superfície mantém-se intacta a milhões de anos; - É apenas afetada pelas colisões com meteoritos – regolito; - Principal responsável pelos efeitos de maré na Terra; - Tendência dos oceanos acompanharem o movimento orbital da Lua; - Atrito com o fundo oceânico atrasa o movimento de rotação da Terra em 0,002 s/sec; - E a Lua se afasta de nosso planeta em média 3 cm por ano; - O maior satélite natural, proporcionalmente, do Sistema Solar;

9 Luas de Galileu -Io, Europa e Ganímedes, de Júpiter, que possuem uma ressonância orbital de 1:2:4 entre si - ou seja, para cada uma órbita feita por Io, Europa faz exatamente duas, e Ganímedes, quatro;

10 Io é constantemente deformado pelas forças de maré de Júpiter. O atrito interno produz a maior atividade vulcânica no sistema solar. A superfície é moldada por derrames vulcânicos. O vulcão Pillan Patera é visto em plena atividade na imagem. Chegam a atingir temperaturas à volta dos 1700 graus Celsius. A libertação de compostos de enxofre durante as erupções confere aparência de um mundo de diferentes cores: branco, vermelho, laranja, amarelo e preto. A expulsão de matéria e gases que se afastam para centenas de km de altura. Devido à fraca gravidade, alguma dessa matéria escapa para o espaço, formando um toro em redor de Júpiter. Sonda Galileo/NASA

11 Europa é coberto por uma crosta de gelo de água. Embaixo dela há provavelmente um oceano, onde junto a fendas vulcânicas, formas de vida chamadas extremófilos podem ter se desenvolvido, como no fundo do oceano Atlântico. As rachaduras são provavelmente causadas pela agitação do oceano que deve existir por baixo. Europa é única por si própria, apresenta-se com uma superfície gelada muito brilhante com riscos coloridos. Pensa-se que seja um mundo oceânico coberto por uma capa de gelo que protege o mar interior da adversidade do Espaço. Devido às condições existentes em seu interior, alguns cientistas julgam que lá poderá existir vida, tal como a que existe nas profundezas dos mares da Terra. Água congelada na superfície de Europa, Sonda Galileo/NASA.

12 As imagens de alta-resolução da Voyager 2 surpreenderam, já que as linhas pareciam pintadas na superfície, sem nenhum relevo topográfico visível. Modelos do interior de Europa mostraram actividade e aquecimento do interior com a formação de oceanos com 50 quilómetros ou mais de profundidade a 5 km da superfície.

13 Calisto possui a gigantesca cratera de impacto Valhalla, com 1800 km de diâmetro. O impacto foi tão forte que fraturou a crosta, uma mistura de gelo e rochas, em anéis concêntricos. A superfície é a mais escura entre os satélites Galileanos. Assim como com Europa e Ganimedes, tem surgido a ideia de que a vida microbiana extraterrestre pode existir no oceano de baixo da superfície de Calisto. Entretanto, as condições para a vida surgir parecem ser menos favoráveis em Calisto do que em Europa. A principal razão é a falta de contato com material rochoso e o fraco fluxo de calor do interior do satélite. NASA/JPL-Caltech

14 Os ingredientes básicos para a vidao que nós chamamos de 'química pré-biótica'são abundantes em muitos objetos do sistema solar, tais como cometas, asteroides e satélites glaciais. Os biologistas acreditam que água e energia são então necessárias para atualmente suportar a vida, então é excitante encontrar outro lugar onde possa haver água líquida. Porém, energia é outro assunto, e atualmente, o oceano de Calisto está sendo aquecido somente por elementos radioativos, enquanto que Europa tem energia de marés também, devido a uma proximidade maior de Júpiter Baseado nas considerações mencionadas acima e de outras observações científicas, acredita- se que de todas os satélites galileanos de Júpiter, Europa tem a maior chance de suportar a vida microbiana. Modelo da estrutura interna de Calisto, mostrando gelo na superfície, uma possível camada de água líquida, e um interior de rochas e gelos.

15 Ganímedes A superfície sugere atividade geológica no passado; Assim como na Lua, crateras por impacto de asteróides ou cometas são bastante comuns; Superfície é formada por terreno antigo, que não foi renovado e nem erodido; Em 7 de Dezembro de 1995, a sonda Galileu na primeira aproximação a Ganímedes, que tinha o seu próprio campo magnético imerso no campo magnético gigantesco de Júpiter. O Telescópio Hubble, detectou que a atmosfera era composta de oxigénio, tal como a atmosfera encontrada em Europa. Créditos:sonda Galileo/NASA. Sonda Galileo

16 Titan, de Saturno, segundo maior satélite do sistema solar, possui uma atmosfera densa dominada por nitrogênio como a Terra, e uma ´´hidrosfera´´ de etano e metano, com nuvens, neblina e lagos. A superfície sólida é dominada por pedras de gelo de água. Titan compara-se a estágios iniciais da evolução da Terra, e carrega moléculas associadas à vida. É um candidato a ter vida, assim como Europa em Júpiter. Titã é um mundo que se manteve oculto até muito recentemente, coberto por uma neblina densa e alaranjada. Em Janeiro de 2005, foi lançada a sonda Huygens por entre a neblina, que tirou as primeiras fotografias da superfície de Titã, mas devido ao nevoeiro, e mesmo com fotografias muito ficou por saber. Esta sonda levou consigo um milhão de mensagens de pessoas à volta do mundo. As mensagens foram enviadas pela Internet, gravadas num CD-ROM e lançadas com a sonda em 1997, e poderão permanecer no solo titânico durante milhões de anos. Dunas na Terra comparadas com dunas em Titan Superfície de Titan Titan

17 Mimas, um satélite de porte médio de Saturno, possui uma imensa cratera chamada Herschell. É uma gigantesca depressão com um terço do diâmetro de Mimas: 130 km de diâmetro e 9 de profundidade e um pico central, sendo assim a maior estrutura de impacto do sistema solar que comanda o movimento orbital de Mimas. Tal impacto em uma lua menor a pulverizaria em um anel de poeira. Mimas é um mundo exíguo e gelado, mas suficientemente complexo e com uma vista extraordinária sobre Saturno.

18 Phobos, o Medo, é uma pequena lua de Marte, um asteróide capturado. Sofreu um grande impacto, causando-lhe uma enorme cratera. Phobos orbita muito próximo a Marte e seu mais provável destino será desmanchar-se pelas forças de maré do planeta, criando um anel de poeira em torno do mesmo. É o satélite que orbita mais próximo do planeta-mãe: menos de seis mil quilômetros acima da superfície marciana. Encontra-se, por isso, abaixo da órbita síncrona para Marte. Por esse motivo, a sua órbita vai descendo a um ritmo de 1,8 m por século. Assim, dentro de 50 milhões de anos pode ocorrer uma de duas coisas: ou Fobos se despenha sobre Marte ou, o que é mais provável, antes que isso aconteça as forças gravitacionais destruirão o satélite criando um anel à volta de Marte. Orbitador de Reconhecimento de Marte da NASA.

19 Phoebe é uma lua retrógrada capturada por Saturno, com origem no cinturão de Kuiper. É composta de gelo, poeira e rochas, como cometas. Encontra-se a 12.952.000 km de Saturno. A sonda Voyager 2 descobriu uma forma aproximadamente esférica e que reflete 6% da luz do Sol. Roda no seu eixo cerca de uma vez a cada nove horas e demora aproximadamente 18 meses para orbitar Saturno. Por causa do seu tamanho - 220 km de diâmetro - muitos cientistas pensam que poderá ter sido um asteróide, quimicamente primitivo mas com muito Irídio. Sonda Cassini/NASA

20 REFERENCIAS - http://www.si.umich.edu/Space/browser//Space/mima/mimas.gif - http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Voyager_1_Image_of_Ganymede_-_GPN-2003-000007.jpg - http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/7/78/Europa_Chaos.Jpg - http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/d6/Valhalla_crater_on_Callisto.jpg - http://upload.wikimedia.org/wikipedia/en/5/59/Stickney_mro.jpg - http://www.si.umich.edu/Space/browser//Space/mima/mimas.gif - http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/d6/Valhalla_crate_on_Callisto.jpg - http://www.dlr.de/saturn/en/Portaldata/1/Resources/portal_news/NewsArchiv2005/phoebe4.jpg - http://pt.wikipedia.org/wiki/Sat%C3%A9lite_natural - http://pt.wikipedia.org/wiki/Io -http://pt.wikipedia.org/wiki/Fobos_(sat%C3%A9lite) - http://pt.wikipedia.org/wiki/Europa_(sat%C3%A9lite) - http://pt.wikipedia.org/wiki/Calisto_(sat%C3%A9lite) - http://pt.wikipedia.org/wiki/Mimas_(sat%C3%A9lite)