5- A LUZ - Professora Leonilda

APOSTILA DE CIÊNCIAS – 9º ano – Professora Leonilda
A Origem do Universo - Você já deve ter olhado para o céu e perguntado: de onde vieram os planetas, o Sol, as estrelas?
Ou olhado para a Terra e perguntado de onde vieram as rochas, os animais, as plantas e os seres humanos?
Teoria do Big Bang - A teoria atual mais aceita para explicar a origem do Universo é a do Big Bang (Grande Explosão).
No início, há 10 ou 20 bilhões de anos, todo o Universo estaria concentrado numa partícula única, extraordinariamente
densa e quente.
Essa partícula teria sofrido uma imensa explosão – o Big Bang -, transformando-se numa enorme bola de gás
muito quente e densa. Essa bola foi se expandindo, resfriando-se, fragmentando-se e dando origem às galáxias. No interior
das galáxias foram se formando as estrelas, os planetas e outros corpos.
I. ESTRELAS
As estrelas são corpos celestes quentes, compostos por gases diversos. Elas se diferenciam entre si por suas
dimensões, pela massa e temperatura que apresentam.
A cor de uma estrela é determinada por sua temperatura: as mais quentes são azuis (40.000°C), as mais frias são
vermelhas (3.000°C). O Sol é amarelado porque sua temperatura superficial é da ordem de 5.500°C.
No interior da estrela, a temperatura é tão elevada que ocorrem explosões nucleares semelhantes à bomba de
hidrogênio. A energia liberada nas explosões chega à superfície da estrela, tornando-a brilhante.
O hidrogênio é o principal combustível do reator nuclear que existe dentro da estrela. Ele produz a energia que faz
brilhar o Sol e as milhares de estrelas que vemos no céu.
As estrelas parecem ser eternas, mas não são. Elas nascem, vivem e morrem. Até mesmo o Sol, que é uma estrela
(e não das maiores), um dia também vai acabar. Elas morrem porque as reações nucleares vão consumindo toda a matéria
estelar.
O SOL – UMA ESTRELA
-É a única estrela do Sistema Solar.
-Encontra-se a 150 milhões de km da Terra.
-É 109 vezes maior que a Terra.
-Contém aproximadamente 98% da massa total do Sistema Solar.
-Calcula-se que, na superfície, a temperatura é de 5.700 ºC e no interior, deve ultrapassar 15.000.000 ºC.
-É constituído por gases, principalmente hidrogênio (92,1%) e hélio (7,8%).
II. PLANETAS
Corpos celestes, sem luz própria, que orbitam à volta de uma estrela, com massa suficiente para assumir uma
forma aproximadamente esférica e insuficiente para iniciar a fusão termonuclear, além disso deve ser o objeto dominante
em sua órbita.
Os planetas do sistema solar obtêm a maior parte de sua energia da luz solar, suas temperaturas dependem
basicamente de sua distância ao Sol. Eles se diferenciam entre si pela massa, por suas dimensões e por sua composição
química.
Por que Plutão não é mais considerado um planeta?
No dia 24/08/06, a União Astronômica Internacional (UAI), revogou o status de planeta de Plutão. Ele agora
pertence a uma categoria denominada de Planeta Anão. Apesar dele ser relativamente esférico e orbitar ao redor do Sol,
não é o objeto dominante em sua órbita, pois essa se encontra com a de Netuno, que é 20 vezes maior que Plutão.
A discussão iniciou quando foram descobertos novos objetos (no Cinturão Kuiper) do tamanho de Plutão. Ou se
aumentava no de planetas: Plutão ainda seria um planeta, assim como Éris e Ceres ou retirava o status de planeta de Plutão.
Essa foi a decisão final.
Classificação atual dos objetos que estão em órbita ao redor do Sol:
- PLANETAS: Mercúrio, Vênus, Terra, Marte, Júpiter, Saturno, Urano, Netuno.
- PLANETAS ANÕES: Plutão, Ceres (objeto no cinturão de asteróides entre Marte e Júpiter), 2003 UB313 (Éris – a deusa
da discórdia) objeto + longe do Sol que Plutão, Haumea, Makemake.
- PEQUENOS CORPOS DO SISTEMA SOLAR: todo o restante, inclusive asteróides e cometas.
CLASSIFICAÇÃO DOS PLANETAS DE ACORDO COM A COMPOSIÇÃO:
A. PLANETAS ROCHOSOS: São pequenos e sólidos, constituídos basicamente de rochas (silicatos e óxidos) e metais,
como níquel e ferro. Possuem densidades relativamente elevadas, baixa rotação, superfícies sólidas, nenhum anel e poucos
satélites. São eles: Mercúrio, Vênus, Terra e Marte
B. PLANETAS GASOSOS: São basicamente compostos de hidrogênio e hélio gasoso, gelo de água, metano, dióxido de
carbono e amônia. Em geral, têm baixas densidades, alta rotação, atmosferas grandes, anéis e muitos satélites. São eles:
Júpiter, Saturno, Urano e Netuno.
III. SATÉLITES NATURAIS
São astros que não possuem luz própria. Eles giram em torno dos planetas. O mais famoso deles é a Lua, que gira em
torno da Terra. Com exceção de Mercúrio e Vênus, todos os planetas do Sistema Solar têm, pelo menos, um satélite.
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A LUA – SATÉLITE NATURAL DA TERRA
A Lua, possui ¼ do diâmetro da Terra. A sua superfície é árida e morta, rica em alumínio e titânio e seu interior é
rochoso. Não possui água nem atmosfera. Ocorre grande diferença entre as temperaturas noturnas e diurnas. Por não haver
atmosfera, na Lua não há ar, nem vento, nem chuva.
Influência da Lua e do Sol sobre a Terra:
AS MARÉS: São os movimentos periódicos de elevação e abaixamento da superfície dos oceanos, mares e lagos e são
provocados pela força gravitacional da Lua e do Sol (em menor escala) sobre a Terra.
Durante um mês, a maré é mais forte nas fases de Lua Cheia e Nova, porque os três astros – Terra, Lua e Sol –
estão alinhados e as forças de atração se somam.
À medida que terra gira, outras regiões passam a sofrer elevações, como se o nível da água se deslocasse seguindo
a Lua.
IV. COMETAS
É uma grande bola de gelo - formada pela junção de vários gases - que vaga pelo espaço em órbitas elípticas
alongadas. Possuem um núcleo sólido muito gelado, que costuma medir alguns quilômetros. Ele é permanentemente
envolvido por uma nuvem gasosa que chega a ter um diâmetro de 200 mil km.
Ao se aproximar do Sol, vaporizam parte de sua massa, que brilha formando uma cauda, (um rastro de poeira e
gases) que pode chegar a milhões de Km de comprimento Atualmente são conhecidos + de 700 cometas.
Um dos cometas mais conhecidos é o cometa Halley, que completa uma órbita a cada 76 anos. Sua última aparição
foi em 1986.
V. ASTERÓIDES
É uma grande pedra espacial. São corpos rochosos e metálicos de pequeno porte, com formato irregular, a maioria
dos asteróides tem cerca de 1 km de diâmetro - mas alguns podem chegar a centenas de quilômetros!
Encontram-se principalmente entre as órbitas de Marte e Júpiter, formando o cinturão de asteróides. O primeiro
asteróide a ser descoberto foi Ceres, com 1000 km de diâmetro, em 1801.
Os asteróides têm um brilho muito fraco; por isso, só podem ser vistos com telescópios. Atualmente são
conhecidos mais de 5 mil asteróides.
VI. METEORÓIDES e METEOROS: É um asteróide pequeno. Não há um limite exato, mas a partir de 1 km de
diâmetro as pedras espaciais costumam ser chamadas de asteróides. A maior parte dos meteoróides equivale a grãos de
areia. Toneladas se dirigem à atmosfera da Terra todos os dias.
Um meteoróide que entra na atmosfera da Terra passa a ser chamado de meteoro. Com uma velocidade de 70
km/s, essas pedras queimam em contato com os gases da atmosfera, formando um rastro de luz - as populares “estrelas
cadentes”.
VII. METEORITOS: São os meteoros que não se desintegram totalmente no choque com a atmosfera. Portanto são
pedras espaciais que de fato caem na superfície do planeta.
AS LEIS DE KEPLER
Johannes Kepler (1571 – 1630) foi um matemático e astrônomo alemão cuja principal contribuição à astronomia e
astrofísica foram as três leis do movimento planetário. Kepler estudou as observações de Tycho Brahe, e descobriu, em
1605, que estas seguiam três leis matemáticas que desafiavam a astronomia e a física de Aristóteles e Ptolomeu. O modelo
de Kepler é Heliocêntrico (Sol no centro do Universo).
Sua afirmação de que a Terra se movia, seu uso de elipses em vez de epiciclos, e sua prova de que as velocidades
dos planetas variavam, mudaram a astronomia e a física.
Primeira Lei de Kepler: Lei das Órbitas Elípticas
"O planeta em órbita em torno do Sol descreve uma elipse em que o Sol ocupa um dos focos".
Segunda Lei de Kepler: Lei das áreas
"A linha que liga o planeta ao Sol varre áreas iguais em tempos iguais".
Esta lei determina que os planetas se movem com velocidades diferentes, dependendo da distância a que estão do Sol.
Periélio é o ponto + próximo do Sol, onde o planeta orbita mais rapidamente.
Afélio é o ponto + afastado do Sol, onde o planeta move-se mais lentamente.
Terceira Lei de Kepler: Lei dos tempos
“O quadrado do período de um planeta é proporcional ao cubo de sua distância média ao Sol”.
Esta lei indica que existe uma relação entre a distância do planeta e o tempo que ele demora para completar uma revolução
em torno do Sol. Portanto, quanto mais distante estiver do Sol mais tempo levará para completar sua volta em torno desta
estrela. As leis de Kepler aplicam-se a quaisquer corpos que gravitem em órbita de uma grande massa central e não apenas
aos planetas do Sistema Solar.
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