Sistema Solar

- Órbitas coplanares
- Órbitas quase circulares
- Mesmo sentido de translação
- Rotação prógrada (maioria)
- Momentum angular nos planetas
Maior parte da massa do sistema está no Sol
Maior parte do momento angular em Júpiter
rochosos
gasosos
Objeto
Rorbit
UA
P orbita Massa
Anos
Terr=1
Luas
Prot
(dias)
Densidade
g/cm3
Mercurio
0.39
0.24
0.055
0
59
5.4
Venus
0.72
0.62
0.82
0
-243
5.2
Terra
1.0
1.0
1.0
1
1.0
5.5
Marte
1.5
1.9
0.11
2
1.0
3.9
Ceres
2.8
4.7
0.00015
-
0.38
3.7
Jupiter
5.2
11.9
318
21
0.41
1.3
Saturno
9.5
29.4
95
28
0.44
0.7
Urano
19.2
84
15
17
-0.72
1.3
Netuno
30.1
164
17
8
-0.67
1.6
Plutão
39.5
248
0.002
1
-6.4
2.1
Propriedades globais do Sistema Solar
Terreais
Jovianos
Próximos do Sol
Órbitas pequenas
Pequenas massas
Rochosos
Rotação lenta
C. Magnetico fraco
Poucas luas
Sem anéis
Alta temp. superf.
Atmosf. Sem H e He
Peq. M. Ang. orbital
Distantes do Sol
Órbitas grandes
Grandes massas
Gasosos
Rotação rápida
C. Magnetico forte
Muitas luas
Com anéis
Baixa temp. superf.
Astmosf. Com H e He
Grande Mom. Ang. orbital
Teoria de formação do sistema solar
Formação da Terra
1-acreção de grãos de poeira centimétricos
Formação da Terra
2- colisões em escalas de Km forma planetesimais
Formação da Terra
3-acreção gravitacional em escalas de 10-100 km
Formação da Terra
4- protoplaneta derrete pelo calor da acreção
Plutão e outros corpos transnetunianos
Formação da Terra
Cometas de grande período
Colisões de cometas lançados por Júpiter formam os oceanos:
4.45 bilhões de anos
Poeira cometária e
pequenos asteróides =>
material volátil e
aminoácidos
Nuvem de Oort em evaporação
Perda de atmosfera
Vmed= 3/2 kT
No de partículas
Vmed
Vesc = (2GM/R)1/2
Retenção
Vmed ~1/6 Vesc
Vescape
3
6
9
12
15
Velocidade km/s
Perda de atmosfera
Lua
Hidrogênio
Vescape/Vtérmica ~ 1
todo o H é perdido
rapidamente
Vescape= 6x Vtérmica
Tvida~ tss⁄
Terra
Hidrogênio
Vescape/Vtérmica ~ 4,8
o H é perdido em t < tss⁄
Sódio
Oxigênio
Vescape/Vtérmica ~ 4,5
retém Na por algum tempo
Vescape/Vtérmica ~ 26
retém O2 por t >> tss⁄
Perda de atmosfera
A perda de atmosfera
6 x Vtérmica
Terra-Lua
Outros planetas terrestres
não têm luas ou não são
grandes (Marte)
Influências da Lua
Marés: mecanismo
1/(61xR)2 1/(60xR)2
1/(59xR)2
dF= (2GMm/r3) dr
Marés
dFL= (2GMLm/dL3) RT
dF⁄ = (2GM⁄ m/d⁄ 3) RT
dF⁄ / dFL = M⁄ /ML (dL/d⁄ )3
~1/2
dFT= (2GMT m/dL3) RL
dFT/ dFL = MT RL/ MLRT ~ 600x1,7 / 7x6,7 ~ 22
Influências da Lua
Maré
Líquido ~m
Sólido ~mm
Gás
~km
Sincronização rotação - translação
dL aumenta
Conservação mom. angular
Rotação Terra e Lua diminuem
Influências da Lua
Note na animação abaixo e ciclos: fases, distância e libração
Fases: iluminação, movimentação noturna
mosquitos, nascimentos, corte de cabelo, corte de bambu,
plantação de legumes, perturbações psíquicas?….????
Influências da Lua
Movimento Orbital: momento angular
=> estabilidade do eixo da Terra => estabilidade do clima
Influências da Lua
• calendário (12 luas cheias ~360 dias): domínio do tempo
• orientação noturna: iluminação e orientação em viagens
• proximidade: medida distâncias e tamanho (250 AC)
• mecanismo eclipses e redondeza da Terra: Aristóteles
• natureza dos astros = Terra (Galileu)
• Força da Terra (1/r2): Teoria da Gravitação Universal
• Eclipses: Teoria da Relatividade Geral
• crateras: medida da taxa de impactos de meteoróides na Terra
• teste para viagens inteplanetárias
• amostras de solo: origem da Terra e da Lua
Limite de Roche
Fmaré = Fgrav
2GMm dr/d3 = GMm/dr2
dmin = Cte (ρ
ρM / ρm)1/3 R
Cte ~ 1.38
corpos > 40 Km de rocha ou gelo
Q: a que distância a Lua poderia se aproximar
da Terra sem se romper? (dmin~7500 Km)
Contribuições da astronáutica
Formação da Lua: colisão com protoplaneta
4.52 bilhões de anos
Formação da Lua
Disco protoplanetário
Crateras lunares indicam que há 3.9 b.a. terminou a fase de
impactos meteóricos esterilizantes
Marte
Phobos
Hyperion
Titan
Mimas
Enceladus
Venus