A CIÊNCIA POR QUEM A ENSINA ASTROGEOLOGIA : CRATERAS NA LUA, MARTE E TERRA Rosa Soares - setembro de 2015.

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1 A CIÊNCIA POR QUEM A ENSINA ASTROGEOLOGIA : CRATERAS NA LUA, MARTE E TERRA Rosa Soares - setembro de 2015

2 Atividades  Contextualização curricular – 7º ou 10º ano de escolaridade  Tempo previsto- 50 minutos  Pré-requisitos-Planetas telúricos, crateras, sonda espacial.  Objetivos específicos – Importância do estudo de outros corpos planetários para o melhor conhecimento do nosso planeta  Conceitos a mobilizar- asteróides, meteoritos, planetas, massa..

3 Atividades  Crateras na Lua- modelação experimental  Crateras na Terra- laboratório virtual  Crateras em Marte- trabalho de pesquisa  Alguns sites úteis para este tema  Exploração do software Stellarium

4 Etapas de desenvolvimento das atividades  Apresentação da situação problema;  Questionamento;  Conceção de modelos/pesquisa bibliográfica;  Realização da atividade (experimental, simulação digital);  Avaliação (V de Gowin, relatório, ppt, poster)  Teste de avaliação.

5 Atividade 1- Crateras na Lua A situação problema pode ser produzida utilizando o software Stellarium, fotos da Nasa sobre a Lua ou artigos Esta atividade, de modelação análoga, permite aos alunos desenvolver destreza manual; realizar medições; determinar a relação entre as variáveis e as dimensões das crateras de impacto; estabelecer uma relação com a investigação e as verdadeiras crateras da Lua.

6 Fotos da Lua Esta imagem da cratera Gruithuisen foi feita durante a missão Apollo 15. A superfície da Lua, mostrando o Mare Imbrium e a cratera Copérnico

7 Caso: O lado oculto da Lua Um lado inteiro da Lua nunca pode ser visto da Terra porque está constantemente virado para o outro lado. Imagens feitas pela espaçonave-robô Orbitador de Reconhecimento Lunar do Projeto GRAIL, da NASA, revelou esse mistério. O lado da Lua que não pode ser visto a partir da Terra abriga uma região acidentada chamada bacia do Polo Sul- Aitken, resultado de um dos maiores e mais antigos impactos conhecidos no Sistema Solar. A parte oculta da Lua, empoeirada, aparece danificada por uma série de colisões com cometas e asteroides. Entre as impressões geológicas, está a gigante cratera Drygalsk, de 149 quilómetros, com o centro em forma de estrela. http://hypescience.com/video-nasa- filma-o-lado-oculto-da-lua/

8  Que relação se pode estabelecer entre os objetos que atingem a Lua e as características das crateras (forma, diâmetro e profundidade) ? Questões –problema

9 Caso: Lado oculto da Lua  Trabalho experimental – V de Gowin

10 Que relação se pode estabelecer entre os objetos que atingem a Lua e as características das crateras (forma, diâmetro e profundidade) ? Teoria – Teoria Nebular Princípios Cerca de 80% da superfície lunar é coberta por crateras. A maioria das crateras foi formada por meteoritos que chocaram contra a Lua num passado distante Os berlindes/seixos simulam objetos de com tamanhos, dimensões e constituição variadas Conclusão Há uma relação quantificável entre as dimensões da cratera e a massa, a altura da queda e a velocidade do objeto que a formou, quando este atinge a superfície. Acontecimentos Conceitos Cratera, meteorito, velocidade, massa Lançar os objetos esféricos a diferentes altitudes e ângulos sobre um tabuleiro com areia e farinha. Determinar o diâmetro e a profundidade das crateras formadas Registos

11 Trabalho experimental- material  Um tabuleiro de plástico, com cerca de 50 cm de largura e 10 cm de profundidade  Cerca de 5 kg de areia seca de granulometria média, suficiente para encher metade do recipiente  Farinha ou areia de cor  Objetos esféricos como (bolas de diferentes materiais) (aço, vidro, plástico)  Régua ou fita métrica  Lápis  https://www.youtube.com/watch?v=EpKtLmglpSE https://www.youtube.com/watch?v=EpKtLmglpSE

12 Metodologia  Encher um recipiente qualquer com areia até metade, deixando-a com uma superfície plana. Se possível, polvilhe de cores diferentes na superfície, o que torna as crateras mais fáceis de se com areia observar.  Um grupo de alunos pode investigar os efeitos do lançamento de esferas de tamanhos diferentes da mesma altura;  outro grupo pode manter o mesmo tamanho da esfera, mas lançar de uma altura diferente.  Um terceiro grupo pode experimentar usar bolas de diferentes densidades – bolas de aço, bolas de borracha e bolas de vidro

13 Trabalho experimental Results with Salsa J

14 Resultados Resultados com Salsa J

15 Atividade 2- Crateras na Terra Esta atividade pode ser relacionada com os efeitos de impactos de meteoritos na Terra no passado, presente e futuro, promovendo uma discussão sobre a possível relação entre impactos de meteoritos e extinções em massa.

16 Caso - Meteorito na Rússia https://youtu.be/Tu1vhfnCd3o Impacto do meteorito na Rússia num lago

17 Questão - problema  Que relação se pode estabelecer entre as características dos objetos que atingem a Terra ( massa, composição, velocidade) e o impacto causado (profundidade, comprimento das crateras, localização, tipo de rochas afetadas, efeitos na zona envolvente )

18 Caso - Meteorito na Rússia Simulador virtual  http://education.down2earth.eu/impact_calculator http://education.down2earth.eu/impact_calculator

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20 Tarefas:

21 Atividade 3- Crateras em Marte  Stellarium  Imagens da Nasa Observar as crateras em Marte. Sugerir agentes que contribuíram para a sua formação. Relacionar a dimensão das crateras com a complexidade que apresentam.

22 Caso: Crateras gémeas de Marte  …..São duas grandes crateras de impacto em Marte fotografadas pela nave europeia Mars Express, mas os misteriosos buracos no centro de cada uma foram provavelmente provocados por explosões no interior do planeta.  Grandes explosões no subsolo de Marte, provavelmente envolvendo gelo, estão na origem dos buracos no centro das crateras gémeas Arima, localizadas na região planáltica de Thaumasia Planum, em Marte.  As grandes crateras, foram fotografadas pela nave Mars Express da Agência Espacial Europeia (ESA), organização a que Portugal pertence, estando localizadas a sul do Valles Marineris, o maior vale do Sistema Solar, que tem 4000 quilómetros de comprimento, 200 quilómetros de largura e 7000 metros de profundidade.  Os buracos no centro das crateras criadas pelo impacto de objetos vindos do espaço são frequentes em Marte e nas luas geladas de Júpiter e Saturno, mas a sua origem é ainda um mistério para a ciência.  A ESA sublinha que estas crateras "dão-nos janelas sobre o passado da superfície do planeta Marte", mostrando que a Thaumasia Planum já albergou no subsolo grandes quantidade de água ou de gelo.

23 Questão problema Que paralelismo se pode estabelecer entre os acontecimento de Marte, o seu passado e o futuro da Terra, tendo em conta os dados das expedições e ainda os dados recentes fornecidos pelo Robot Curiosity

24 Informação para professores  O planeta vermelho é famoso pelas suas crateras resultantes do impacto de asteroides, cometas e meteoritos. As imagens da ESA ajudam a compreender os tipos de crateras.  http://www.esa.int/Our_Activities/Space_Science/Mars_Express/Ex plosive_crater_twins_on_Mars http://www.esa.int/Our_Activities/Space_Science/Mars_Express/Ex plosive_crater_twins_on_Mars  http://www.schoolsobservatory.org.uk/astro/solsys/mars http://www.schoolsobservatory.org.uk/astro/solsys/mars  ESA  http://www.esa.int/esaKIDSen/SEM3L6WJD1E_OurUniverse_0.html http://www.esa.int/esaKIDSen/SEM3L6WJD1E_OurUniverse_0.html  http://www.esa.int/Our_Activities/Space_Science/At_the_mouth_of _the_red_valley http://www.esa.int/Our_Activities/Space_Science/At_the_mouth_of _the_red_valley 

25  Informação para estudantes  http://www.esa.int/Our_Activities/Space_Science/ Mars_Express/Explosive_crater_twins_on_Mars http://www.esa.int/Our_Activities/Space_Science/ Mars_Express/Explosive_crater_twins_on_Mars

26 Outros recursos  http://go-lab-project.eu/ http://go-lab-project.eu/  http://www.golabz.eu/lab/planets http://www.golabz.eu/lab/planets  http://www.golabz.eu/lab/craters-earth-and- other-planets http://www.golabz.eu/lab/craters-earth-and- other-planets  http://www.earthlearningidea.com/ http://www.earthlearningidea.com/

27 http://solarsystem.nasa.gov/planets/moon http://www.schoolsobservatory.org.uk/activ /lunarcrater s

28 Exploração do software Stellarium  Objetos de Messier  M 1- nebulosa do caranguejo  M17- Nebulosa Ómega  M31- Galáxia de Andrómeda  M58- Galáxia em espiral  M104- Galáxia do sombrero

29 Exploração do software Stellarium  Exemplo de funcionalidades- Scripts (animações)  Ao correr o script pode aumentar tecla L, diminuir, ecla J ou repor tecla K.  Parar tecla 7  Sair Ctrl Q