Avanços da Astronomia nos últimos 20 anos Sistema Solar Raul Celistrino Teixeira

Vênus, Marte Motivação: Por que o Planeta Terra tem um aspecto tão diferente de seus vizinhos? Quão especial é o nosso planeta, por conseguir abrigar água líquida por tanto tempo?

Vênus Já era conhecido como um planeta muito quente (T ~ 460ºC), por ter uma atmosfera muito densa (pressão 90 vezes maior que a da atmosfera terrestre) Muito CO2 em sua atmosfera, o que aumenta a temperatura da atmosfera através do chamado efeito estufa

Efeito Estufa Luz do Sol entra na atmosfera Ao ser absorvida pela Terra, ela é reemitida na forma de raios infravermelho, que são barrados por certos gases, como o CO2 e o vapor d’água.

Vênus Supõe-se que, no início da formação dos planetas, Terra e Vênus tiveram a mesma quantidade de vapor d’água disponível, pois a receberam do impacto contínuo de cometas e asteróides. Atmosferas também tinham composição parecida O que tornou, então, Vênus tão diferente da Terra?

Vênus Missões enviadas ao planeta, nos últimos 20 anos, para entender tal fenômeno: Pioneer Venus, NASA (1978-1992) Magellan, NASA (1989-1994), mapeamento da superfície de Vênus, resolução de 100 m Venus Express, ESA (2005 - ), em órbita de Vênus atualmente

Vênus Vênus apresentou vulcanismo, tal como a Terra apresenta – Vulcanismo é responsável pela emissão de CO2 continuamente à atmosfera, e também quantidades de água – evidências de vulcanismo recente Na Terra, ao contrário de Vênus, há um mecanismo regulador natural da quantidade de CO2 na atmosfera, o ciclo carbonato-silicato

Ciclo Carbonato-silicato Na Terra, água líquida tem função de reguladora da quantidade de CO2. Em presença dela, o CO2 reage com substâncias do solo, e é lavado ao mar, onde é soterrado e volta à atmosfera

Vênus Devido à maior proximidade com o Sol, Vênus recebeu mais energia de nossa estrela Nesse ambiente, a água em forma de vapor formou nuvens a alturas muito grandes, e suas moléculas foram quebradas pela luz do Sol – Hidrogênio, muito leve, escapou, impossibilitando a formação de água novamente. Sem mecanismo regulador, CO2 tomou conta da atmosfera

Marte Nos últimos 20 anos, várias sondas orbitaram Marte, e alguns veículos pousaram em sua superfície: Phobos - Soviet missions to Mars (1988) Mars Pathfinder - NASA lander and rover to Mars (1996) Mars Global Surveyor - NASA Mars orbiter (1996) Nozomi (Planet-B) - ISAS (Japan) orbiter to Mars (1998) 2001 Mars Odyssey - NASA Orbiter Mission to Mars (2001) Mars Express - ESA Mars Orbiter and Lander (2003) Mars Exploration Rovers - Two NASA Rovers to Mars (2003) Mars Reconnaissance Orbiter, NASA. Orbitador (2005)

Marte Questão principal: há água em marte? Descoberta água congelada misturada no solo marciano Calotas polares marcianas com mais água congelada do que gelo seco

Marte Marte é menor que a Terra, e está a uma maior distância do Sol – Já é um planeta frio, não apresenta mais vulcanismo Atmosfera tênue, baixas temperaturas, não comporta mais água líquida na superfície, a não ser em situações atípicas

Marte Questões ainda não respondidas: Marte chegou a ter um ciclo regulador carbonato-silicato, de modo a manter água líquida em sua superfície? Se sim, por quanto tempo? Há quanto tempo Marte deixou de apresentar água líquida em sua superfície?

Zona de habitabilidade Discussão sobre a manutenção de água líquida na superfície de um planeta leva à discussão sobre qual a zona de habitabilidade para uma estrela Para o Sistema Solar, seguramente após Vênus, e até Marte, ou antes ainda desse planeta Uma pequena diferença em nossa órbita mudaria muito o clima?

Júpiter e Saturno Galileo – Orbitador de Júpiter, lançado em 1989, operou de 1995 a 2003, Cassini – lançada em 1997, alcançou Saturno em 2004, opera até hoje Estudo dos planetas e de suas luas

Júpiter A sonda Galileo soltou uma sonda atmosférica para estudar a composição da atmosfera de Júpiter em função da altitude Sua composição indica formação na mesma época da formação do Sol – Ajuda a entender a evolução do Sistema Solar Velocidade dos ventos indica também fonte de energia interna, provinda de contração gravitacional

Luas de Júpiter - Io Descoberto vulcanismo em Io Efeito de maré, causado por Júpiter

Luas de Júpiter - Europa Antes, a sonda Voyager já sabia ser Europa coberta por uma camada de gelo Galileo trouxe imagens de alta resolução da lua – rachaduras, fissuras na superfície Pouca presença de crateras, superfície jovem

Luas de Júpiter - Europa Análise de densidade da lua, mais análise de impactos na superfície sugerem ~ 20 Km para a crosta congelada, mas ~ 100km de água Possível presença de um imenso oceano de água líquida abaixo da superfície congelada! Explicaria as rachaduras e a idade da superfície – movimentos convectivos no oceano

Titan – Lua de Saturno Missão Cassini carregou consigo uma sonda, Huygens, que pousou em Titan e realizou várias medidas durante o pouso Titan é uma lua de grande interesse – Atmosfera muito parecida com a da Terra primordial (95% de nitrogênio, metano, outros compostos orgânicos), e muito extensa (600 km, 10 vezes maior que a da Terra)

Titan – Lua de Saturno Huygens revelou imagens do relevo de Titan, abaixo das nuvens que cobrem o satélite Descoberta, pela sonda Cassini, de lagos de hidrocarbonetos em Titan (temperatura muito baixa)

Dinâmica dos anéis dos planetas gasosos Desde 1985, sabemos que os 4 planetas gasosos têm anéis, mas pouco se sabia sobre a origem, ou a estabilidade destes Telescópio espacial Hubble/ Cassini/ Galileo trouxeram novas informações sobre os anéis desses planetas nos últimos anos

Dinâmica dos anéis dos planetas gasosos Interação luas – matéria dos anéis é complexa Troca contínua de matéria, luas alimentam anéis e roubam matéria destes Ressonância – Luas estabilizam certos anéis e “limpam” outras áreas da presença deles, a partir de interação gravitacional, dependendo da relação entre os períodos de órbita

Dinâmica dos anéis dos planetas gasosos Efeitos de ressonância também são importantes na dinâmica de sistemas de maior escala: Determinação da órbita de asteróides por Júpiter, efeitos de ordem galáctica Estudo desses sistemas nos ajuda a entender os sistemas maiores

Plutão Fevereiro de 2006: Descobre-se mais 2 luas de Plutão Agosto de 2006: Plutão deixa de ser considerado um planeta!

Cinturão de Kuiper Década de 50: Kuiper propõe a existência de um cinturão de corpos menores, após a órbita de Netuno, que explicaria a origem de cometas de pequeno período. Plutão seria um desses objetos 1992: 1º KBO (Objeto do Cinturão de Kuiper) descoberto pelo Mauna Kea, telescópio no Havaí Atualmente, conhece-se mais de 700 KBO’s.

Cinturão de Kuiper 2002: Descoberta de Quaoar, com metade do diâmetro de Plutão (que tem 2300 km) 2004: Descoberta de Sedna, com diâmetro entre 1000 e 1500 km

2003UB313 (Xena) 29/7/2005: NASA divulga nota para a imprensa: “Décimo planeta descoberto” Corpo tem PELO MENOS o tamanho de Plutão, estimado em 1,5 vezes o diâmetro deste Distância atual do Sol: 97 UA

Afinal, o que é um planeta? Agosto de 2006: IAU decide, por fim, quais são as características necessárias para um corpo ser considerado um planeta: Orbitar uma estrela; Não ser uma estrela; Ter formato esférico; Ter massa suficiente prá “limpar” sua vizinhança Plutão, portanto, não é mais um planeta!

FIM Fontes principais de pesquisa / imagens: www.nasa.gov.br Revista Scientific American, Edição especial nº 9, “Novas luzes sobre o Sistema Solar”.