O Universo

O Universo
Escola Básica Paulo da Gama
Amora, novembro de 2014
Trabalho realizado pela Catarina Candeias Nº4 da turma 7ºA no âmbito da
disciplina Tecnologias de Informação e Comunicação sob a orientação do
prof. Sérgio Heleno
Amora – Setúbal - Portugal
2
O Universo
Escola Básica Paulo da Gama
Amora, novembro de 2014
Escola Básica Paulo da Gama
Amora, novembro de 2014
Trabalho realizado pela Catarina Candeias Nº4 DA TURMA 7ºA no âmbito
da da disciplina Tecnologia de Informação e Comunicação sob a
orientação do prof. Sérgio Heleno
Catarina Candeias
7ºA Nº4
O Universo
3
Índice
1
Introdução ................................................................................................... 5
2
O que são estrelas ...................................................................................... 5
2.1
3
O brilho das estrelas ................................................................................... 6
3.1
4
As reações estelares ............................................................................. 6
Nebulosas ............................................................................................. 6
3.1.1
Nebulosas difusas .......................................................................... 6
3.1.2
Nebulosas planetárias .................................................................... 6
3.2
Fases para a formação de uma estrela ................................................. 7
3.3
Como acabam as estrelas? ................................................................... 7
3.3.1
Morte de uma estrela de pequena dimensão ................................. 8
3.3.2
Morte de uma estrela de grande dimensão .................................... 8
Galáxias; enxames de galáxias ................................................................... 9
4.1
Tipos ou Forma das Galáxias: .............................................................. 9
4.1.1
Galáxias em espiral ........................................................................ 9
4.1.2
Galáxias elípticas.......................................................................... 10
4.1.3
Galáxias irregulares ...................................................................... 10
4.2
Enxames de Galáxias ......................................................................... 10
4.3
Superenxames .................................................................................... 10
4.3.1
Quasares ...................................................................................... 10
5
Esfera Celeste ........................................................................................... 10
6
Constelações ............................................................................................ 11
6.1
A Ursa Maior ....................................................................................... 12
6.2
A Ursa Menor ...................................................................................... 12
6.3
A Orientação pelas Estrelas ................................................................ 12
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7
Modelo heliocêntrico e geocêntrico ........................................................... 13
7.1
Luz visível e não visível....................................................................... 13
7.2
Modelo geocêntrico e heliocêntrico ..................................................... 14
8
A teoria do Big Bang ................................................................................. 14
9
Sistema solar ............................................................................................ 16
9.1
Constituição do sistema solar ............................................................. 16
9.2
O Sol ................................................................................................... 16
9.3
Os cometas ......................................................................................... 17
9.4
Os asteroides ...................................................................................... 18
9.5
Os Satélites Naturais........................................................................... 19
9.6
Os meteoroides ................................................................................... 19
9.6.1
Qual é a origem dos meteoróides? ............................................... 20
9.7
Planetas anões ................................................................................... 21
9.8
Características dos Planetas ............................................................... 22
10
9.8.1
Planetas telúricos ......................................................................... 22
9.8.2
Planetas gigantes ......................................................................... 26
Distâncias no Universo ........................................................................... 30
10.1
Unidade Astronómica ....................................................................... 30
10.2
Ano-luz ............................................................................................. 31
10.2.1
Velocidade da luz ...................................................................... 31
10.2.2
Anos-luz (a.l.) ............................................................................ 32
11
Conclusão .............................................................................................. 32
12
Para pensar ............................................................................................ 33
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O Universo
5
1 Introdução
Este trabalho surgiu no âmbito da disciplina de Tecnologias de Informação e
Comunicação (TIC) com a finalidade de aprender a utilizar o programa MS
Word. Neste trabalho vou falar do Universo, como é constituído, etc. Trabalho
realizado entre outubro e novembro de 2014 na Escola Paulo da Gama, na
cidade de Amora.
2 O que são estrelas
A estrela é um astro que tem luz e calor
próprios e que mantêm praticamente as
mesmas posições relativas na esfera celeste.
Apresenta um brilho cintilante, o que as
distingue dos planetas. É uma esfera de
plasma
grande
e
luminosa
que
pela
gravidade é mantida íntegra. É composta de hélio e outros elementos mais
pesados.
As estrelas constituem o elemento fundamental da formação do Universo, Um
grupo de estrelas forma as constelações. As mais conhecidas são "as TrêsMarias", o Cruzeiro do Sul", as constelações Zodiacais, que formam os
símbolos do zodíaco etc. O Sol é uma estrela, o astro central do sistema solar.
Estrela é o nome dado à figura de cinco ou seis pontas, que se irradiam de um
centro.
No sentido figurado estrela significa destino, sorte, guia, direção: vida de
estrela, brilhar como uma estrela, ter uma estrela na testa.
Estrela cadente é o nome dado a um fragmento de matéria do espaço
interplanetário, que ao penetrar na atmosfera se aquece, tornando-se luminoso.
Estrela d'alva ou Estrela da Manhã é o nome dado impropriamente ao planeta
Vênus, quando observado no céu, ao amanhecer ou quando observado depois
do anoitecer, recebendo o nome de Estrela Vespertina ou Estrela da Tarde.
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Estrela polar é a designação tradicional da estrela Alfa da Ursa Menor, que é,
das estrelas visíveis a olho nu, a mais próxima do Polo Norte.
2.1 As reações estelares
O gás hidrogénio é o combustível das estrelas. No interior das estrelas ocorrem
reacções nucleares, onde o hidrogénio se transforma no hélio, com libertação
de grandes quantidades de energia sob a forma de calor e de luz.
HIDROGÉNIO HÉLIO + ENERGIA
3
O brilho das estrelas
Quanto maiores as dimensões de uma estrela, maior a sua temperatura e
também maior a intensidade do seu brilho.
3.1 Nebulosas
Regiões (“nuvens”) cheias de gases e poeiras. O principal
gás que faz parte das nebulosas é o hidrogénio.
3.1.1 Nebulosas difusas
São nebulosas escuras, onde nascem as novas estrelas.
3.1.2 Nebulosas planetárias
São nebulosas brilhantes.
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3.2 Fases para a formação de uma estrela
As estrelas podem ter a sua origem na contração de uma nebulosa escura ou
difusa, tornando-se cada vez mais quente e começando a ocorrer no seu
interior reações nucleares que libertam muita energia. Esta região apresenta
movimento de rotação e forma uma estrela.
Contração da nebulosa
Nebulosa escura
Contração da matéria
Rotação da matéria e formação de disco
Formação da estrela
Formação do sistema planetário
Formação do sistema planetário em redor da estrela central
3.3 Como acabam as estrelas?
Á medida que o hidrogénio é consumido, a estrela vai envelhecendo e acaba
por morrer. As fases que ocorrerão no envelhecimento das estrelas dependem
da dimensão da estrela.
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3.3.1 Morte de uma estrela de pequena dimensão
Quando o hidrogénio começa a esgotar-se, ocorre a expansão da estrela com
a formação de uma Gigante Vermelha, onde as camadas mais exteriores
expandem e o núcleo da estrela contrai, ficando mais pequeno. As camadas
mais exteriores afastam-se e dão origem a uma Nebulosa Planetária, enquanto
que o núcleo da estrela morta vai contraindo e dar origem a uma Anã Branca,
perdendo toda a sua energia.
3.3.2 Morte de uma estrela de grande dimensão
Analogamente ao que ocorre com o envelhecimento de uma estrela de
pequena dimensão, ocorre uma expansão das camadas exteriores e a
contração do núcleo da estrela, formando-se desta vez, uma Supergigante.
Dada a dimensão deste corpo celeste e a energia que ainda apresenta,
ocorrem explosões violetas nas camadas exteriores e formam-se as chamadas
Supernovas extremamente brilhantes. Os núcleos das Supernovas podem,
quando se tratam de estrelas pouco maiores do que o Sol, dar origem a
Estrelas de Neutrões ou Pulsares, ou então, quando se tratam de estrelas
muito maiores do que Sol (mais de 8 vezes maiores), podem dar origem aos
Buracos Negros.
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3.3.2.1 Buraco Negro
Corpo celeste extremamente denso, onde se concentra uma enorme
quantidade de matéria e que absorve tudo à sua volta, até a luz. Como não
emite nada, não é observado, daí ser chamado de buraco negro.
4 Galáxias; enxames de galáxias
Conjuntos ou aglomerados de estrelas e
outros corpos celestes (gases e poeiras)
que se encontram numa dada região do
Universo.
A nossa galáxia chama-se Via Láctea.
4.1 Tipos ou Forma das Galáxias:
4.1.1 Galáxias em espiral
Têm um núcleo central brilhante do qual partem vários braços com estrelas de
diferentes idades (a nossa galáxia situa-se num dos seus braços).
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4.1.2 Galáxias elípticas
Têm uma forma arredondada ou elíptica. São o tipo mais comum que se
observa no Universo e são formadas por estrelas mais velhas.
4.1.3 Galáxias irregulares
Têm uma forma irregular (sem forma definida) e normalmente são constituídas
por estrelas muito jovens, ricas em gases e poeiras.
4.2 Enxames de Galáxias
Conjuntos de galáxias que se concentram numa dada região do Universo.
A nossa galáxia, a Via Láctea,
pertence ao enxame designado
de Grupo Local.
4.3
Superenxames
Conjuntos
de
enxames
de
galáxias.
O
nosso
enxame,
o Grupo
Local, pertence ao Superenxame Local ou Superenxame da Virgem.
4.3.1 Quasares
Ou "quase-estrela" são galáxias muito afastadas e que parecem uma única
estrela muito brilhante e que libertam imensa energia.
5 Esfera Celeste
Quando, em qualquer lugar da Terra onde nos encontramos, contemplamos o
espaço que nos envolve, podemos observar uma cúpula esférica onde, durante
o dia, parece mover-se o Sol e, à noite, parecem mover-se muitos milhares de
estrelas cintilantes.
A cúpula esférica é a parte visível da Esfera Celeste, uma esfera imaginária
que rodeia a Terra. A superfície terrestre que vemos, e a partir da qual começa
a parte visível da Esfera Celeste, chama-se horizonte do lugar. O zénite do
lugar é o ponto mais alto da Esfera Celeste e fica acima da nossa cabeça.
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6 Constelações
Desde há muito que, quando se observava o céu noturno, se associava
desenhos e linhas a grupos de estrelas que
eram observados no céu noturno e que
pareciam próximas umas das outras. A estes
conjuntos de estrelas dava-se o nome de
constelação.
Devido ao movimento aparente da esfera
celeste, as constelações vão rodando no céu e
tomando diferentes posições ao longo da noite
e ao longo do ano (exceto a estrela Polar, que
se encontra na cauda da Ursa Menor e que
está sempre na mesma posição e ainda serve
de orientação para os habitantes do hemisfério- rio Norte, pois indica o ponto
cardeal Norte).
Consoante o observador esteja no hemisfério Norte ou no hemisfério Sul,
assim se podem observar diferentes regiões do Universo e consequentemente,
diferentes constelações.
De
acordo
com
a
União
Astronómica
Internacional
define-se
como constelação uma região do céu limitada, onde se encontram todos os
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corpos celestes que são visíveis do planeta Terra. No Hemisfério Norte podem
observar-se 88 regiões, ou seja, 88 constelações.
6.1 A Ursa Maior
A Ursa Maior é uma das constelações que mais facilmente se identifica no
céu. Tem forma de uma caçarola, embora alguns povos antigos a
identificassem como uma caravana no horizonte, bois atrelados, uma concha e
mesmo um homem sem uma perna. O par de estrelas Merak e Dubhe formam
as chamadas «Guardas», muito úteis para se localizar a Estrela Polar.
Curiosamente, existem duas estrelas (Mizar e Alcor) que se confundem com
uma apenas, mas um bom observador consegue distingui-las a olho nu.
6.2 A Ursa Menor
A Ursa Menor, ligeiramente mais pequena que a Ursa Menor, é também mais
difícil de identificar, principalmente com o céu ligeiramente nublado, uma vez
que as suas estrelas são menos brilhantes. A sua forma é idêntica à da Ursa
Maior. Na ponta da sua «cauda» fica a Estrela Polar, bastante mais brilhante
que as outras estrelas, e fundamental para a orientação. Esta estrela tem este
nome precisamente por indicar a direção do Polo Norte. As restantes
constelações rodam aparentemente em torno da Estrela Polar, a qual se
mantém fixa.
6.3 A Orientação pelas Estrelas
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Se traçarmos uma linha imaginária que passe pelas duas «Guardas» da Ursa
Maior, e a prolongarmos 5 vezes a distância entre elas, iremos encontrar a
Estrela Polar. A figura ilustra este procedimento, e mostra também o sentido de
rotação aparente das constelações em torno da Estrela Polar, a qual se
mantém fixa.
Se prolongarmos uma linha imaginária passando pela primeira estrela da
cauda da Ursa Maior (a estrela Megrez) e pela Estrela Polar, numa distância
igual, iremos encontrar a constelação da Cassiopeia, em forma de «M» ou
«W», a qual é facilmente identificável no céu. Assim, a Cassiopeia e a Ursa
Maior estão sempre em simetria em relação à Estrela Polar.
Para obter o Norte, para nos orientarmos de noite, basta descobrir a Estrela
Polar. Se a «deixarmos cair» até ao horizonte, é nessa direção que fica o
Norte.´
A observação das estrelas na esfera celeste dá uma ideia ilusória que as
estrelas estão próximas umas das outras.
Na realidade, podem estar muito afastadas como se pode observar no
seguinte esquema:
7 Modelo heliocêntrico e geocêntrico
7.1 Luz visível e não visível
A luz visível é aquela a que os nossos olhos são sensíveis, ou seja, é aquela
que os nossos captam (vêm),como a luz emitida por vários corpos celestes,
como, por exemplo, as estrelas.
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A luz não visível ou invisível é aquela a que os nossos olhos não são
sensíveis, ou seja, é aquela que os nossos olhos não vêm. Alguns exemplos de
luz não visível: raios X, luz infravermelha, luz ultravioleta, micro-ondas, etc.
7.2 Modelo geocêntrico e heliocêntrico
O Modelo Geocêntrico, defendido pelo filósofo grego Aristóteles, no século IV
a.C., colocava a Terra no centro do Universo. As observações realizadas no
dia-a-dia pareciam apoiar este modelo: a Terra parecia imóvel e todos os
astros observáveis (planetas e estrelas) pareciam girar à sua volta. Este
modelo, também defendido por Ptolomeu, foi aceito até ao séc. XV.
O Modelo Heliocêntrico coloca o Sol no centro do Universo, com os planetas a
orbitarem à sua volta. Foi Nicolau Copérnico quem defendeu primeiro este
modelo, e, mais tarde, Galileu Galilei.
8 A teoria do Big Bang
Durante toda a história do homem, o maior mistério de todos sempre foi saber
de onde viemos, ou o
que teria originado o
mundo e, mais tarde
ainda,
o
universo,
quando
pudemos
perceber
que
somos
apenas um planeta entre
bilhares
flutuando
um
universo
aparentemente
Sobre
homem
em
a
só
infinito.
origem
do
falta
um
consenso, sobre a Terra,
já existe uma explicação
plausível, mas sobre o universo, talvez não haja explicação para a origem da
origem.
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7ºA Nº4
O Universo
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O big-bang é a teoria mais aceita sobre o surgimento das estrelas e galáxias.
O big-bang é a teoria mais aceita sobre o surgimento das estrelas e galáxias.
Mas, uma teoria chega bem perto disso, a teoria do “Big Bang”. O primeiro a
usar este nome para descrever a teoria que explica a origem do universo de
uma “explosão” primordial, foi o físico inglês Fred Hoyle que propunha, na
época, uma outra teoria para explicar a origem do cosmos, a já derrubada
“teoria do universo estacionário”.
Na verdade, a teoria do Big Bang, não diz que o universo se originou de uma
explosão propriamente dita, porque a ocorrência de uma explosão pressupõe a
existência de alguma coisa anterior que explodiu em um meio preexistente. E,
no caso do universo, tudo o que existe surgiu desse ponto inicial. É difícil
compreender e admitir que tudo surgiu do nada, por isso que até hoje ninguém
conseguiu uma explicação racional que explicasse o que havia antes do Big
Bang. As leis da física moderna não são capazes de explicar o que ocorre em
um ponto onde a temperatura e a densidade são possivelmente infinitas em um
volume igual a zero. Nem a teoria da Relatividade Geral, que foi uma das
bases para a formulação da teoria do Big Bang consegue explicar a existência
de algo antes mesmo de haver o tempo.
No início do século XX, Edwin Powell Hubble observou que as galáxias estão
se afastando umas das outras em um movimento de centrífuga. Então ele e
seu colega Milton L. Homanson, formularam uma equação através da qual é
possível calcular a velocidade de afastamento das galáxias com relação a Via
Láctea de acordo com a distância que estas se encontram de nós. Eles haviam
percebido que quanto mais distante uma galáxia se encontra de nós mais
rápido é seu movimento de afastamento.
Foi este afastamento que deu a base para que em 1927 Georges Lemaítre
(cosmólogo belga) formulasse a teoria do Big Bang baseado na teoria da
relatividade de Einstein e nas equações de Alexander Freima.
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9 Sistema solar
9.1 Constituição do sistema solar
O nosso sistema é constituído por: uma estrela, o Sol, satélites naturais,
planetas principais ou primários, planetas anões, cometas, asteróides e
meteoróides. O Sistema Solar é constituído por oito planetas principais:
Mercúrio, Vénus, Terra, Marte, Júpiter, Saturno, Úrano e Neptuno.
E cinco planetas anões:
Plutão, Éris, Ceres, e mais recentemente Haumea e Makemake.
Existem ainda planetas secundários, ou luas, conhecidos ainda como Satélites
Naturais.
9.2
O Sol
É a única estrela do Sistema
Solar.
Encontra-se a 150 milhões
quilómetros (km) da Terra.
Tal como o Sistema Solar,
tem aproximadamente 5 mil
milhões de anos e tudo indica
estar na meia-idade.
É uma estrela de média
dimensão.
Comparativamente à Terra, o
seu
diâmetro
é
aproximadamente 109 vezes maior.
É constituído por gás, na sua maioria hidrogénio ionizado.
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O Universo
17
O Sol liberta um conjunto de radiação e partículas carregadas que são
ejectadas e se propagam pelo Sistema Solar a que se dá o nome de vento
solar.
A gravidade existente origina, no seu núcleo, uma enorme pressão (milhares
de milhões de vezes a pressão atmosférica terrestre) e uma temperatura de 16
milhões de graus, o que lhe permite manter a reacção de fusão nuclear que,
por sua vez, liberta energia suficiente para impedir o seu colapso gravitacional.
A energia libertada corresponde à explosão de 100 mil milhões de toneladas de
TNT por segundo.
No núcleo produz-se energia, a temperatura atinge 8 milhões de graus e baixa
até aos 7000 °C na superfície.
Na superfície do Sol (fotosfera) a radiação solar liberta-se para o espaço.
Encontramos, na fotosfera, zonas escuras denominadas manchas solares.
Por cima da fotosfera existe uma faixa avermelhada que é envolta pela coroa
solar.
A coroa só é visível durante um eclipse e atinge normalmente um milhão de
graus.
O Sol tem períodos de maior actividade, onde surgem manchas e erupções na
fotosfera com maior intensidade. Existe um ciclo de 11 anos.
As
erupções
mais
violentas libertam energia
equivalente a milhões de
bombas
nucleares
e
podem interferir com os
satélites e perturbar as
telecomunicações.
9.3 Os cometas
Um cometa é o corpo
menor do sistema solar,
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semelhante a um asteróide, mas composto principalmente por gelo.
No nosso sistema solar, as órbitas dos cometas estendem-se para lá da órbita
de Plutão.
Entre os primitivos e silvícolas inspiravam superstições e temores, associados
a anjos, demónios ou entidades espirituais providas de poder sobre os povos.
A constituição básica de um cometa aparentemente é um núcleo de dimensões
relativamente pequenas que em princípio mostra estar envolto por uma névoa
brilhante e uma coma, ou cabeleira, cuja forma é aparentemente esférica.
À medida que se aproxima do Sol, o seu brilho vai aumentando
progressivamente; normalmente
começa
por
cauda
que
aparecer
pode
alcançar
até
milhares
de
uma
chegar
a
centenas
de
quilómetros
de
extensão.
9.4 Os asteroides
Um asteróide é um corpo
menor
do
sistema
geralmente
da
algumas
centenas
solar,
ordem
de
de
quilómetros apenas. É também
chamado
termo
de
planetóide.
"asteroide"
deriva
O
do
grego "astér", estrela, e "óide", sufixo que denota semelhança.
Já foram catalogados mais de 3 mil asteroides, sendo que diversos deles
ainda não possuem dados orbitais calculados; provavelmente existem ainda
milhares de outros asteroides a serem descobertos. Estima-se que mais de 400
mil possuam diâmetro superior a 1 quilómetro.
Os asteroides estão concentrados numa órbita cuja distância média do Sol é
em torno de 2,17 a 3,3 unidades astronómicas, entre as órbitas de Marte e
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Júpiter. Esta região é conhecida como Cintura de Asteróides. No entanto,
dentro desta cintura há diversas faixas que estão praticamente vazias (são as
chamadas Lacunas de Kirkwood), que correspondem a zonas de ressonância
onde a atração gravitacional de Júpiter impede a permanência de qualquer
corpo celeste.
Alguns asteróides, no entanto, descrevem órbitas muito excêntricas,
aproximando-se periodicamente dos planetas Terra, Vénus e, provavelmente,
Mercúrio. Os que podem chegar perto da Terra são chamados EGA (earthgrazers, ou earth-grazing asteroides). Um deles é o famoso Eros, que se pode
observar na figura ao lado.
Ceres era considerado o maior asteróide conhecido, possuindo diâmetro de
aproximadamente 1000km, mas desde 24 de Agosto de 2006 passou a ser
considerado um planeta anão. Possui brilho variável, o que é explicado pela
sua forma irregular, que reflete como um espelho a luz do Sol em diversas
direções.
9.5 Os Satélites Naturais
Um satélite natural, lua, ou planeta secundário é um astro que circula em torno
de um planeta principal, isto é, não orbita em torno de uma estrela. Por
exemplo, a Lua é um satélite da Terra.
Porém, algumas luas são maiores que alguns planetas principais, como
Ganimedes e Titã, satélites de Júpiter e Saturno, respetivamente, que são
maiores que Mercúrio. Assim sendo estes satélites, se girassem em volta do
Sol, seriam considerados planetas principais. Apesar disso, existem outros
satélites que são muito menores e têm menos de 5 km de diâmetro, como
várias luas do planeta Júpiter.
9.6 Os meteoroides
O que são os meteoroides?
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Os meteoroides são fragmentos de materiais que vagueiam pelo espaço
interplanetário.
Os meteoróides derivam de corpos celestes como cometas e asteróides e
podem ter origem em ejeções de cometas que se encontram em aproximação
ao sol, na colisão entre dois asteróides, ou mesmo ser um fragmento de sobra
da criação do sistema solar.
Entre
celestes
todos
que
os
corpos
compõem
o
Sistema Solar, os meteoróides
são,
talvez,
interessantes
os
sob
mais
diversos
pontos de vista. No contexto da
família do Sol, são os astros
que
exibem
pequenas
dimensões,
apresentam-se
porém,
em
número
gigantesco. São também os únicos corpos celestes com que o homem pode ter
contacto direto, sem precisar abandonar a superfície do planeta. Normalmente
na linguagem popular, meteoros e meteoritos são utilizados como sinónimos,
mas em termos físicos não significam a mesma coisa.
Ao entrar em contacto com a atmosfera da Terra, um meteoróide passa a
chamar-se de meteoro, desde que se desfaça na atmosfera e não chegue a
atingir a superfície do planeta.
Meteoróides que atingem a superfície da Terra são denominados meteoritos,
que formam crateras por vezes muito grandes.
9.6.1 Qual é a origem dos meteoróides?
Cerca de setenta por cento dos meteoroides que acabam por entrar na
atmosfera terrestre vieram do espaço interestelar, sendo que este dado foi
obtido através de pesquisas sobre a direção e a velocidade dos meteoroides.
Outra provável origem destes corpos é a de virem da Cintura de Asteroides,
região situada entre Marte e Júpiter onde fragmentos de rocha circundam o
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Sol.
21
A
Cintura
Asteroides
contém
de
principal
asteróides
com semieixo maior
de
2,2
a
3,3
Unidades
Astronómicas
(UA),
correspondendo
a
períodos orbitais de
3,3
a
6
anos.
Provavelmente mais
de 90% de todos os
asteróides
neste
estão
Cinturão
ou
nesta Cintura. Os grandes asteróides têm densidade da ordem de 2,5.
Existem aproximadamente 200 asteróides com diâmetro maior de 1 km, que
se aproximam da Terra, colidindo com esta a uma taxa de aproximadamente 1
objeto a cada 1 milhão de anos. São descobertos por ano, cerca de 2 a 3
novos meteoróides, sendo as suas órbitas muitas vezes instáveis.
Inúmeros meteoróides acompanham os planetas nas suas órbitas e em
especial os que estão presentes na órbita da Terra geram a chamada Luz
Zodiacal, fraca luminosidade que se estende na região do zodíaco, depois do
pôr-do-sol e antes do seu nascer e que é produzida pela reflexão da luz solar
em partículas meteoríticas que se localizam próximas ao plano da eclíptica.
Além disso, os astrónomos descobriram que há verdadeiros cinturões de
meteoróides que acompanham alguns cometas, como o cometa Halley, entre
outros.
9.7 Planetas anões
Um planeta anão é muito semelhante a um planeta (porém menor), dado que
orbita em volta do Sol e possui gravidade suficiente para assumir uma forma
com equilíbrio hidrostático (aproximadamente esférica). Porém, não possui
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uma órbita desimpedida. Um exemplo é Ceres que, localizado na cintura de
asteroides, possui o percurso da sua órbita repleto daqueles pequenos astros.
É muito difícil a classificação dos planetas-anões. Segundo a UAI (união
astronômica internacional), um planeta anão é um objeto que orbita o Sol, com
uma forma redonda e que está acompanhado de outros objetos numa mesma
região. Porém, observando corpos frios e que estão distantes do nosso
sistema, apenas se consegue obter o seu brilho com precisão - nunca a sua
forma. Este facto demonstra-nos como é delicada a classificação das classes
de objetos no nosso sistema solar.1
Atualmente conhecem-se cinco planetas anões no sistema solar. São eles:
Ceres, Plutão, Haumea, Makemake e Éris, sendo os quatro últimos do tipo
plutoide, ou seja, planetas-anões que orbitam para além da órbita de Neptuno,
nos recônditos do sistema solar.
9.8 Características dos Planetas
9.8.1 Planetas telúricos
Os quatro planetas mais próximos do Sol constituem o grupo dos planetas
telúricos e têm como características comuns
a presença de crostas sólidas formadas
sobretudo por silicatos, além de núcleos cuja
composição possui elevada percentagem de
ferro.
Durante
o
período
de
formação
planetária, a ausência de gelo na região mais interior do sistema e a massa
modesta desses corpos não favoreceram a retenção de gases da nebulosa
solar, razão pela qual são essencialmente rochosos. Nenhum apresenta um
sistema de anéis planetários e somente a Terra e Marte possuem satélites
naturais. Mercúrio tem uma atmosfera extremamente rarefeita, em contraste
com a espessa camada de gases que envolve o planeta Vênus. A atmosfera
terrestre, por sua vez, possui uma composição peculiar devido à presença de
seres vivos que com ela interagem, transformando-a, enquanto a de Marte
mostra-se bastante rarefeita, embora seja provável que outrora tenha sido
espessa o suficiente para garantir a presença de água em estado líquido.
Catarina Candeias
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9.8.1.1 Mercúrio
O planeta mais próximo do Sol, que gasta somente oitenta e oito dias para
completar seu período de translação, possui
uma aparência acinzentada com inúmeras
marcas de impactos que lembram a superfície
lunar. Na topografia de Mercúrio, destacamse as áreas planas, as crateras de impacto e
as cadeias montanhosas sinuosas, formadas
pela contração da crosta durante o período de
resfriamento do planeta. Mercúrio possui uma
atmosfera extremamente rarefeita, formada
somente de partículas retidas do vento solar que logo se perdem devido à
intensa radiação oriunda da estrela. Por isso, a temperatura na superfície
chega a ultrapassar 420 graus Celsius durante o dia e cai drasticamente
durante a noite, atingindo -180°C. Também por causa da ausência de uma
atmosfera
substancial
que
pudesse
desencadear
processos
erosivos,
conservaram-se registros dos impactos de meteoroides, asteroides e cometas
que ocorreram há bilhões de anos e que deixaram marcas por vezes extensas,
como a bacia Caloris, com mais de 1 500 quilômetros de diâmetro. Mercúrio é
o segundo planeta mais denso do Sistema Solar, com um núcleo metálico cujo
raio equivale a 75% do total do planeta e que é responsável pela manutenção
de um fraco campo magnético. Existem evidências da presença de água sob a
forma de gelo em crateras profundas nos polos norte e sul que nunca recebem
a luz do Sol diretamente.
9.8.1.2 Vénus
O segundo planeta a partir do Sol possui
tamanho, composição e massa similares à
Terra. Contudo, o seu período de rotação é
de 243 dias, superior ao tempo que Vênus
leva a completar uma órbita ao redor do Sol,
pelo que um dia venusiano é mais longo que
um ano venusiano. Apesar de o núcleo
ferroso de Vênus ser similar ao da Terra, a
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rotação extremamente lenta de Vênus não permite a existência de um campo
magnético. A atmosfera venusiana, extraordinariamente espessa e violenta, é
composta primariamente por dióxido de carbono e vapores de ácido sulfúrico
na forma de nuvens permanentes que envolvem todo o planeta. Como
consequência, além de uma intensa pressão atmosférica (noventa vezes
superior à pressão atmosférica terrestre), ocorre um superefeito estufa que faz
com que a temperatura na superfície atinja mais de 470 graus Celsius.
A cobertura permanente de nuvens impede a observação direta das
características da superfície, pelo que o seu mapeamento é efetuado por meio
de radar e de sondas enviadas ao planeta. Tais pesquisas sugerem que o
relevo de Vênus foi alterado em quase sua totalidade por ação da atividade
vulcânica entre trezentos e quinhentos milhões de anos atrás. Em seu estado
atual destacam-se duas regiões elevadas, a Terra de Ishtar e a Terra de
Afrodite, além dos Montes Maxwell, um maciço montanhoso onde se localiza o
ponto mais alto do planeta, comparável ao Monte Everest na Terra. Na
geografia do planeta são igualmente característicos diversos canais que se
estendem por milhares de quilômetros, criados por fluxos de lava.
9.8.1.3 Terra
O maior planeta telúrico e o quinto maior do Sistema Solar é o terceiro a contar
do
Sol.
O
seu
núcleo
é
constituído
principalmente por ferro, ao redor do qual
encontra-se
uma
camada
de
rochas
fundidas, por sua vez cercada por uma
crosta relativamente fina e dividida em placas
tectónicas
em
constante
movimento,
responsáveis pelas atividades sísmica e
vulcânica na Terra. O núcleo metálico e a
rotação do planeta permitem a formação de
um substancial campo magnético. Com mais de setenta por cento de sua
superfície coberta por água, a Terra apresenta uma peculiaridade em relação
aos demais planetas, já que é o único conhecido a abrigar vida. Os seres que
nele habitam influenciam a composição e a dinâmica da atmosfera terrestre,
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formada principalmente por nitrogénio e oxigénio. A inclinação do eixo de
rotação é responsável pela ocorrência de estações que regulam o clima.
Nosso planeta possui somente um satélite natural, a Lua. Como praticamente
não possui atmosfera nem está sujeita a outros agentes erosivos, a superfície
lunar encontra-se coberta por marcas de impacto de outros corpos na forma de
inúmeras crateras. Visualmente, a Lua é dividida em duas regiões conforme
sua coloração: as terras altas, geralmente mais claras, e os mares, bacias de
impacto preenchidas com lava que se mostram mais escuras. O período de
rotação do satélite (cerca de 27 dias) é exatamente igual ao período de
translação em torno da Terra, o que faz com que a Lua tenha sempre a mesma
face voltada para o planeta (fenómeno denominado rotação sincronizada).
Dentre as influências que a presença da Lua provoca na Terra, pode-se
ressaltar a ocorrência das marés e a estabilidade no eixo de rotação do
planeta. As primeiras sondas para explorar o satélite foram enviadas em 1959
e, dez anos depois, uma missão tripulada veio a realizar uma alunissagem, o
que fez da Lua o primeiro e único corpo celeste visitado por humanos até o
presente.
9.8.1.4 Marte
O planeta telúrico mais afastado do Sol
passou a ser um mundo intrigante a partir do
advento
Exibindo
das
observações
calotas
características
polares
superficiais
telescópicas.
variáveis
e
mutantes,
levantava suspeitas da possível existência
de vida fora da Terra. Contudo, após o envio
de sondas e exploradores robóticos, descobriu-se que Marte é um planeta
desértico e não se constatou a existência de seres vivos. Com metade do
tamanho da Terra, apresenta acidentes geográficos notáveis, como o Monte
Olimpo, o maior vulcão extinto do Sistema Solar, com altitude três vezes maior
do que a do Monte Everest, e o Valles Marineris, um sistema de cânions que se
estende por mais de três mil quilômetros na região equatorial.
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A atmosfera marciana, embora bem mais rarefeita do que a atmosfera
terrestre, pode apresentar tempestades globais durante semanas, que
levantam a poeira da superfície (rica em minérios de ferro, daí a coloração
avermelhada predominante) e alteram completamente as características
visuais do planeta. Por vezes formam-se nuvens de vapor de água e neblina
sobre vales e crateras, provocando eventuais precipitações sob a forma de
neve nas calotas polares. Evidências geológicas sugerem que Marte já foi um
planeta rico em água, cuja quantidade teria sido suficiente para escavar os
vales existentes atualmente, o que reforça também a possibilidade de o
planeta, em determinado momento de sua história, ter abrigado alguma forma
de vida. Marte possui dois satélites naturais, Fobos e Deimos, ambos de
reduzidas dimensões e formato irregular, tratando-se provavelmente de
asteroides capturados pela gravidade do planeta.
9.8.2 Planetas gigantes
Os quatro maiores e mais afastados planetas do
Sistema Solar formam o grupo dos gigantes
gasosos, todos com dimensões consideravelmente
superiores às da Terra. Seu tamanho e constituição distinguem-nos dos
telúricos, pelo que também recebem a denominação de planetas jovianos, em
alusão ao maior componente deste conjunto, Júpiter. Formados principalmente
por hidrogênio e hélio além de uma pequena fração de elementos mais
pesados, possuem baixa densidade. Apesar de estarem afastados do Sol, o
calor irradiado de seus interiores aliado a sua composição gasosa faz com que
suas atmosferas sejam extremamente espessas e turbulentas, não existindo
uma superfície definida em tais corpos. Também possuem em comum um
núcleo rochoso, possivelmente com dimensões comparáveis ao da Terra, que
seria o componente original dos planetas antes da absorção de gases e gelo
durante sua formação. Todos eles apresentam igualmente numerosos satélites
naturais e sistemas de anéis, além de campos magnéticos. Os dois mais
distantes do Sol, Úrano e Neptuno, são por vezes denominados gigantes de
gelo, dada a sua composição diferenciada em relação aos outros planetas
gasosos.
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9.8.2.1 Júpiter
O maior e mais massivo planeta do Sistema Solar exibe peculiares faixas
multicoloridas criadas por fortíssimos ventos que percorrem faixas longitudinais
na parte superior de sua atmosfera. Frequentemente surgem nessas bandas
vórtices e sistemas de tempestades circulares, como a Grande Mancha
Vermelha, uma tormenta maior que a Terra
que já dura por séculos. Dentre os gases que
compõem sua atmosfera, hidrogênio e hélio
são
os
mais
abundantes,
seguidos
por
pequenas frações de vapor d'água, metano e
amônia. Nas camadas gasosas inferiores do
planeta, a pressão atmosférica é suficiente
para liquefazer o hidrogênio. Já nas camadas
mais internas do planeta, o mesmo elemento adquire propriedades metálicas e
se torna eletricamente condutivo, dando origem, através do fluxo de cargas
elétricas, a um poderoso campo magnético cuja intensidade é vinte mil vezes
superior ao que é produzido pela Terra.
O número total de satélites naturais de Júpiter excede 60, sendo que os quatro
maiores e mais notáveis recebem a denominação particular de luas galileanas,
por ter sido Galileu Galilei quem as primeiro observou por meio de um
telescópio em 1610. Numa órbita interior à dos outros três, Io é o corpo
geologicamente
mais
ativo
do
Sistema
Solar,
com
vários
vulcões
continuamente renovando a matéria em sua superfície. Europa atrai especial
atenção devido à expectativa de que alguma forma de vida habite o imenso
oceano de água em estado líquido (cujo volume pode exceder o dobro de toda
a água da Terra) que se considera existir sob a camada de gelo que envolve a
lua. Ganimedes, o maior satélite natural no Sistema Solar e o único que
mantém seu próprio campo magnético, ultrapassa as dimensões de Mercúrio.
Por fim, a superfície extremamente antiga e repleta de crateras de Calisto é
uma recordação visível dos eventos que ocorreram no início da história do
Sistema Solar. Outra peculiaridade desses satélites são suas interações
gravitacionais; Io, por exemplo, oscila entre a atração gravitacional exercida por
Júpiter e a que sofre por parte de Europa e Ganimedes. Tal como acontece
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com a Lua, que mostra sempre a mesma face voltada para a Terra, também as
luas de Galileu apresentam uma rotação sincronizada com Júpiter, provocando
o mesmo efeito. O planeta possui ainda um tênue sistema de anéis, de difícil
observação por ser formado de minúsculas partículas de baixo albedo.
9.8.2.2 Saturno
O segundo maior planeta do Sistema Solar possui uma composição
semelhante à de Júpiter, rica em hidrogênio e hélio. Sua atmosfera, em função
do calor irradiado do interior de Saturno, apresenta-se em constante
turbulência, com ventos de mais de 1 800
quilômetros por hora que criam bandas
visíveis nas suas camadas superiores em
tons de amarelo e dourado. Embora mais
fraco que o de Júpiter, o campo magnético do
planeta ainda é quinhentas vezes mais
intenso
que
o
terrestre.
Contudo,
a
característica mais notável de Saturno é seu impressionante sistema de anéis,
formado essencialmente por fragmentos de gelo que se espalham por faixas,
com milhares de quilômetros de extensão e paralelo ao equador do planeta.
Sua espessura média é de apenas dez metros, nunca excedendo 1,5
quilômetro, e a maioria dos corpos que o compõem apresentam tipicamente
dimensões entre um centímetro e dez metros.
Os satélites naturais de Saturno ostentam peculiaridades únicas no Sistema
Solar. O maior deles, Titã, é envolvido por uma espessa atmosfera composta
principalmente de nitrogênio, provavelmente similar à da Terra antes do
surgimento das primeiras formas de vida. Jápeto possui um hemisfério com
coloração brilhante e outro escuro, além de uma cordilheira que se estende
exatamente sobre seu equador. Mimas apresenta uma cratera gigantesca
resultante de um impacto que quase rompeu o satélite ao meio. Rico em gelo,
Encélado mostra indícios de atividade vulcânica, com ejeções de vapor de
água no hemisfério sul. No total, Saturno possui 53 satélites naturais, muitos
deles descobertos somente através de sondas espaciais.
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9.8.2.3 Úrano
O sétimo planeta a partir do Sol foi o primeiro a ser descoberto com o auxílio de
um telescópio em 1781. À semelhança de Vênus, o sentido de rotação de
Úrano é retrógrado relativamente ao da
maioria dos corpos do Sistema Solar. Além
disso, seu eixo de rotação é extremamente
inclinado, fazendo com que cada um dos
polos do planeta fique diretamente voltado
para o Sol durante um longo período. A
atmosfera de Úrano, formada principalmente
de hidrogênio e hélio, além de uma pequena
quantidade de metano (responsável pela
coloração azul-esverdeada) e água, mostra-se dinâmica conforme as
mudanças de estação do planeta. No seu interior, possivelmente se aloja uma
camada líquida de água, metano e amônia. Também possui um sistema de
anéis com faixas estreitas e composto por partículas escuras nos anéis mais
internos e brilhantes nos mais externos.
Os satélites naturais de Úrano, que totalizam 27, foram designados segundo os
nomes de personagens das obras de William Shakespeare e da sátira The
Rape of the Lock ("O Rapto da Madeixa") de Alexander Pope, exceção à
prática mais corrente de se associarem às luas nomes de figuras da mitologia
greco-romana. Oberon e Titânia são os maiores corpos que orbitam o planeta,
enquanto Ariel tem a superfície mais brilhante e possivelmente a mais recente
dentre os satélites de Úrano, com poucas crateras de impacto. Miranda, por
sua vez, apresenta intrigantes cânions onde áreas cuja superfície parece antiga
se estendem ao lado de outras de aspeto recente. Todos estes satélites
aparentam ser formados de uma mistura entre rochas e gelo. Os demais
corpos ao redor de Úrano provavelmente são asteroides capturados pela
gravidade do planeta.
9.8.2.4 Neptuno
O gigante e gelado Neptuno é o planeta mais afastado do Sol e foi o primeiro a
ser localizado a partir de cálculos matemáticos em vez de observações
regulares do céu. Sua busca foi motivada por se terem constatado
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irregularidades na órbita de Úrano que só poderiam ser explicadas pela
interação
com
considerável
um
corpo
ainda
de
massa
desconhecido.
Observações subsequentes da área onde
Neptuno se deveria encontrar, segundo os
resultados calculados, vieram comprovar a
sua existência. A extremamente violenta
atmosfera
netuniana,
com
ventos
cuja
velocidade excede nove vezes a dos mais
intensos que ocorrem na Terra, apresenta
relevante percentagem de metano, responsável por sua coloração azulada.
Frequentemente surgem sistemas de tempestades circulares no planeta, como
a grande mancha escura, um sistema anticiclónico maior que a Terra que
desapareceu alguns anos após ser fotografado pela sonda Voyager 2.
Presume-se que as camadas intermediárias de Neptuno sejam formadas por
compostos gelados, como amônia e água, ao redor de um núcleo rochoso. 48
Dos catorze satélites naturais conhecidos de Neptuno, o maior e mais intrigante
é Tritão, que orbita o planeta em direção oposta à dos demais. Apesar de
extremamente gelado (com temperaturas inferiores a -230 graus Celsius),
apresenta formações semelhantes a geiseres que expelem gelo da superfície,
além de uma tênue atmosfera que, por razões desconhecidas, está se
tornando mais quente. Muitas das outras luas são pequenas e escuras, razão
pela qual foram descobertas somente após o envio de sondas espaciais. O
sistema de anéis do planeta exibe diversas irregularidades, sendo preenchido
de forma muito desigual, que não só apresentam indícios de serem recentes
como também efêmeras.
10 Distâncias no Universo
10.1 Unidade Astronómica
Distância média da Terra ao Sol e que corresponde a cerca de 150 milhões
de quilómetros.
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Unidade de distância adequada para expressar os valores ao nível do
Sistema Solar.
Na figura seguinte pode visualizar-se as distâncias aproximadas do Sol aos
diferentes planetas interiores do Sistema Solar:
Na figura seguinte pode visualizar-se as distâncias aproximadas do Sol aos
diferentes planetas exteriores do Sistema Solar, (os planetas interiores estão
representados pelos círculos pequeninos junto ao Sol, devido à escala
utilizada).
Nota - Plutão não é um planeta principal, mas um planeta anão.
10.2 Ano-luz
10.2.1
Velocidade da luz
A luz demora apenas 1 segundo a percorrer a distância de 300.000 km.
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(Uma partícula de luz, denominada de fotão, demora cerca de 0,01 s (uma
centésima de segundo) a ir de Lisboa a Paris! Teclar duas vezes seguidas
numa tecla demora mais que isto!).
10.2.2
Anos-luz (a.l.)
É a distância percorrida pela luz durante um ano, quando a mesma se propaga
à velocidade da luz, ou seja, a 300.000 km/s.
Estas unidades são utilizadas normalmente, para expressar as distâncias entre
as estrelas e entre as galáxias.
1 ano luz corresponde a 9.460.800.000.000 km (9,5 biliões de km)
Exemplos:
Estrela Próxima de Centauro - a mais próxima do Sistema Solar - encontra-se a
4,2 anos-luz.
A luz demora 4,2 anos a viajar dessa estrela até nós.
Significa que quando olhamos para essa estrela, no céu, estamos a ver uma
imagem, da estrela, há 4 anos atrás... (quem sabe como estará neste
momento!).
A estrela Vega encontra-se a 26 anos-luz.
Vemos uma imagem da estrela, no céu, de há 26 anos atrás!
11 Conclusão
Com a realização deste trabalho fiquei a saber introduzir o índice
automaticamente e aprendi a formatar um documento.
Tive dificuldade em formatar os títulos e em configurar o cabeçalho e o rodapé.
Gostei de elaborar esta pesquisa, em especial de procurar as imagens na
Internet e também de aprender mais informações sobre o Universo.
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12 Para pensar
Será que o Universo tem fim?
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