Formação do Sistema Solar

Formação do Sistema Solar
 A Terra é um pequeno planeta do Sistema Solar; o local
do Universo onde teve a sua origem e o seu
desenvolvimento. Com a forma aproximada de uma
esfera achatada nos pólos e com um raio médio de 6371
Km, descreve uma órbita elíptica, em sentido contrário
ao dos ponteiros do relógio, a uma distância média do
Sol de 150 milhões de Km. A Terra está de tal modo
posicionada que recebe uma quantidade de energia
radiante do Sol que torna possível sustentar a Vida.
Devido à sua composição e passado geológico, a Terra
produziu uma hidrosfera e uma atmosfera protectora
que têm sustentado inúmeros seres vivos ao longo de
milhões de anos.
In Programa de Biologia-Geologia 10º ano
 A Astronomia, uma das ciências mais antigas,
surgiu como resposta ao desejo de interpretar
o espectáculo maravilhoso e intrigante
proporcionado pelo céu.
 Começou por ser utilitária, aplicada, por
exemplo, à agricultura (em que a determinação
das estações do ano era fundamental) e, mais
tarde, à navegação marítima.
 Durante o séc. XVIII, a Astronomia atingiu uma fase de
evolução que permitia explicar o que se observava e
prever acontecimentos; é este o nível de
desenvolvimento que merece, verdadeiramente, a
designação de ciência.
 Essa aventura do conhecimento, iniciada há milénios,
continua ainda hoje; nas últimas décadas, nenhuma
outra ciência fez um progresso comparável ao da
Astronomia.
 Foi graças a técnicas de observação do
Universo consideravelmente aperfeiçoadas,
sobretudo durante o século XX, que foi possível
precisar o lugar do planeta Terra no Universo e
conhecer melhor as características físicas e
químicas de numerosos corpos do Sistema
Solar.
 Sondas;
 Estações espaciais.
Ver Fig.1 pág. 60
 Porém, muitas questões continuam em aberto,
como não podia deixar de ser, dada a vastidão
do Universo e as limitações actuais do
conhecimento humano, que não permitem ao
Homem a completa compreensão daquilo que
se passa no planeta que ele habita.
Composição do Sistema Solar
 Sol
 Corpos que se movem em torno do sol






Planetas;
Satélites naturais;
Planetas anões;
Cometas;
Asteróides;
Outros pequenos objectos.
 O Sistema Solar integra-se na Via Láctea
(galáxia) sendo que esta se integra no Universo
que é muito vasto.
Via Láctea
 A UAI (União Astronómica Internacional)
considera no Sistema Solar, para além do Sol,
três grandes grupos de corpos:
 Planetas clássicos;
 Planetas anões;
 Pequenos corpos do Sistema Solar.
Sol
 É uma estrela e em torno dela gravitam a Terra e os
outros planetas e astros do nosso sistema
planetário. A sua massa é 333 000 vezes a da Terra e
o seu volume 1 400 000 vezes.
Planetas
 A definição de planeta tem sido uma questão
polémica devido ao conhecimento progressivo
de inúmeros corpos para além de Neptuno,
descrevendo as suas órbitas em torno do Sol.
 Ex.: Plutão
Ficha Informativa
O que é um planeta?
 Resolva o Doc. 1 da página 63 do seu manual.
Sugestão de resposta ao Doc. 1
Planetas clássicos
 Orbitam à volta do Sol;
 Têm massa suficiente para que a própria gravidade
seja suficiente para que o corpo assuma a forma
aproximadamente esférica e que tenha atraído para a
sua superfície todos os corpos celestes na vizinhança
da sua órbita.
 Podem ser classificados em:
 Planetas telúricos;
 Planetas gigantes ou gasosos.
Ver Quadro pág. 64
Planetas telúricos
 Semelhantes à Terra:
 Essencialmente constituídos por materiais sólidos;
 Provavelmente têm um núcleo metálico;
 Têm um diâmetro inferior ou próximo do diâmetro da
Terra;
 As atmosferas, quando existentes, são pouco extensas
relativamente às dimensões dos respectivos planetas;
 Os movimentos de rotação que descrevem são lentos;
 Possuem poucos satélites ou mesmo nenhum.
Planetas gigantes ou gasosos
 Situam-se a grande distância do Sol e possuem
grandes dimensões:
 Possuem diâmetros bastante superiores aos dos
planetas telúricos;
 Têm baixa densidade;
 São essencialmente formados por gases;
 Possuem um pequeno núcleo;
 Movem-se com maior velocidade;
 Têm, na generalidade, inúmeros satélites.
Planetas anões
 Orbitam à volta do Sol;
 Têm massa suficiente para assumir a forma
esférica;
 Não atraíram pequenos corpos;
 Não são satélites.
 Plutão
 Éris
 Ceres
Pequenos corpos do Sistema Solar
 Neste grupo incluem-se:
 Asteróides
 Cometas
 Corpos da cintura de Kuiper (para além de
Neptuno)
Asteróides




Pequenas dimensões;
São corpos rochosos;
Seguem as leis gerais do movimento dos planetas;
A maior parte orbita entre Júpiter e Marte.
Cometas
 Órbitas muito excêntricas;
 São considerados os corpos mais primitivos do
Sistema Solar;
 Cometa muito conhecido: Halley (período de
76 anos).
Porque são visíveis os cometas apenas
quando se aproximam do Sol?
 Resolva o Doc. 2 da página 66 do seu manual.
Sugestão de resposta ao Doc. 2
 Os cometas são constituídos por:
 Núcleo: parte sólida com cerca de 10 Km de
diâmetro (gases congelados e partículas de
silicatos);
 Cabeleira: corresponde a uma aura que se forma à
medida que o cometa se aproxima do Sol
(sublimação do gelo);
 Cauda: apresenta um sentido contrário à posição
do Sol e resulta dos gases e das poeiras libertadas
do núcleo.
 Os cometas têm um tempo limite de vida:
 De todas as vezes que passam perto do Sol,
perdem um pouco do material que os forma;
 Quando se desagregam podem originar uma
infinidade de partículas as quais muitas vezes
intersectam a órbita da Terra  chuvas de
estrelas.
 Alguns cometas, preferencialmente, os de
período curto, parecem ter a sua origem na
cintura de Kuiper.
Meteoróides
 Corpos de dimensões variáveis vindos do
Espaço.
 A maioria vaporiza-se ao entrar na atmosfera,
deixando apenas um rasto luminoso 
meteoro.
 Outros, ainda que parcialmente se vaporizem,
conseguem atingir a superfície da Terra 
meteorito.
 Podem ter origem em cometas ou asteróides.
 Quando atingem a superfície de um planeta
causam a chamada cratera de impacto.
 Os meteoritos são muito importantes para o
estudo da Terra  constituem um método
indirecto bastante útil:
 Resultam de corpos que se terão formado aquando
da Terra, pelo que são como que mensageiros do
Universo.
Classificação dos meteoritos
 São classificados com base na composição e
textura:
 Sideritos: natureza metálica;
 Siderólitos: natureza metalorochosa;
 Aerólitos: natureza rochosa.
 Condritos;
 Acondritos.
Ver Fig. 10 pág. 69
 Os meteoritos mais frequentes são os
condritos (os quais apresentam M.O. e água fornecem importantes informações sobre a
formação do Sistema Solar) mas os que mais
facilmente se encontram são os sideritos
porque são os que melhor se conservam e os
que melhor se detectam.
Provável origem do Sistema Solar
 A partir de alguns estudos, concluiu-se que
todos os corpos do sistema solar se terão
formado na mesma altura (há cerca de 4600
M.a.) e a partir dos mesmos processos.
 Durante centenas de anos foram elaboradas
teorias que procuravam explicar esta origem
comum aos corpos do sistema solar.
Origem do Sistema Solar – que teorias?
 Resolva o Doc. 3 das páginas 70 e 71 do seu
manual.
Sugestão de resposta ao Doc. 3
Objecções à teoria de Chamberlain
 Baixa probabilidade de passar uma estrela
próximo do Sol.
 O material arrancado ao Sol certamente
voltava ao Sol sem nunca chegar a formar
planetas.
Objecções à teoria nebular
 A velocidade de rotação do Sol deveria ser
elevada e os gases libertados deste deveriam
ter-se espalhado pelo Universo e não
condensado sob a forma de planetas sólidos.
Teoria nebular reformulada
 A nébula ter-se-ia contraído graças à existência de
forças de atracção gravítica entre as diferentes
partículas que a constituíam;
 A contracção da nébula proto-solar provocaria o
aumento da sua velocidade de rotação;
 Lentamente a nébula teria começado a arrefecer e a
adquirir a forma de disco muito achatado, em torno
de uma massa de gás densa e luminosa em posição
central, que seria o proto-sol.
 Durante o arrefecimento do disco protoplanetário,
verificar-se-ia a condensação dos materiais da
nébula em grãos sólidos, mas não de um modo
uniforme. As regiões situadas na periferia, em
contacto com o espaço intersideral, eram mais
rapidamente arrefecidas que as próximas da estrela
em formação, o proto-sol. Ora, a cada temperatura
corresponde a condensação de um tipo de material
com determinada composição química, o que leva a
uma zonação mineralógica de acordo com a
distância ao Sol.
 No referido disco, a força da gravidade provocaria a
aglutinação de poeiras constituídas por diferentes
minerais, que formariam pequenos corpos
chamados planetesimais, com diâmetro de cerca de
100 m. Os maiores desses corpos atraíram os mais
pequenos, verificando-se a colisão e o aumento
progressivo das dimensões, o que levou à formação
de planetesimais com alguns quilómetros.
 Todo este processo, denominado acreção,
desencadeou um bombardeamento cada vez
maior,
formando-se
corpos
chamados
protoplanetas.
 Finalmente, os protoplanetas, por acreção de
novos materiais, teriam dado lugar aos planetas.
Algumas notas...
 Os cometas e alguns asteróides são restos de
planetesimais, sendo, por isso, dos mais antigos
corpos do Sistema Solar.
 O aumento da massa de alguns planetesimais
permitiu a retenção de uma atmosfera.
Os planetas telúricos...
 As características que os planetas telúricos
apresentam devem-se essencialmente à radiação
solar. Esta terá afastado grande parte dos
elementos químicos menos densos, como o
hidrogénio e o hélio, pelo que estes planetas
incorporaram os elementos mais densos e de
maior ponto de fusão (ex.: ferro e níquel).
Os planetas gigantes...
 Os planetas longínquos incorporaram os
elementos químicos menos densos porque se
condensaram a temperaturas mais baixas.
 São ricos em elementos voláteis.
 São pobres em metais e silicatos.
 Adquiriram grande tamanho.
 Toda esta evolução ter-se-ia dado num período
de tempo relativamente curto na escala de
tempo geológica (alguns milhões de anos).
Factos observados coerentes com a
teoria nebular reformulada
 Idade idêntica para todos os corpos do Sistema
Solar;
 Regularidade das órbitas planetárias:
 Elipsóides (quase circulares)
 Quase complanares (formando um disco)
 Sempre no mesmo sentido
 Movimentos de rotação no mesmo sentido
(excepto Vénus e Urano);
 Densidade dos planetas mais próximos do Sol
superior à dos planetas mais afastados.
Factos pouco claros...
 Baixa velocidade de rotação do Sol
 Talvez possa vir a ser explicada quando for
entendida a complexidade dos movimentos em
turbilhão dos gases da nébula.
A Terra – acreção e diferenciação
 A Terra, tal como os outros corpos do Sistema
Solar, teve origem a partir da acreção de materiais
da nébula solar por acção da força gravítica,
seguido de um processo de diferenciação.
 Acreção: processo pelo qual, na nébula solar primitiva,
corpos sólidos se agregaram para formarem os
planetas.
 Diferenciação: migração de materiais quer para o
centro do planeta (os mais densos como o Fe e o Ni),
quer para a periferia (os menos densos).
Acreção
 A Terra formou-se por acreção de materiais da nébula há 4600
M.a..
 Continuou a crescer por mais 150 M.a..
 Durante a acreção a temperatura vai aumentando devido a:
 Impacto dos planetesimais;
 Compressão;
 Desintegração radioactiva.
Diferenciação
 Os materiais mais densos afundam-se e fundem;
 Os materiais menos densos ficam à superfície e
arrefecem formando a crosta;
 Na crosta ocorrem fenómenos de vulcanismo que
libertam grandes quantidade de gases que formam a
atmosfera primitiva;
 O vapor de água condensa e a chuva abundante forma
os oceanos.