Cometas e asteróides - if

UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO SUL
INSTITUTO DE FÍSICA
Mestrado Profissional em Ensino de Física
Ensino de Astronomia
Profª: Dra. Maria de Fátima Oliveira Saraiva
Aluno: Jader da Silva Neto
COMETAS
 Corpos
pequenos,
frágeis
e
irregulares,
compostos de uma mistura de grãos não-voláteis
e gases congelados.
 Têm órbitas altamente elípticas, que os trazem
para muito perto do Sol e os jogam para além da
órbita de Plutão.
 Quando desviados para o interior do sistema solar,
não sobrevivem mais do que 1000 passagens
periélicas.
 Perdem apenas cerca de 1% da sua massa em
cada passagem pelo Sol, podendo ser vistos
várias vezes;
 Quando no periélio são vistos logo após o pôr do
Sol ou antes do nascer;
 Distante do Sol, o núcleo é sólido e quando se
aproxima (Júpiter - Saturno), sua superfície
esquenta, evaporando as substâncias voláteis,
que carregam pequenas partículas sólidas,
formando a coma do cometa.
ESTRUTURA FÍSICA
NÚCLEO
 É o próprio cometa quando está longe do Sol.
 É sólido (≈10 km de diâmetro), composto por uma
espécie de gelo sujo.
 A cada passagem pelo Sol seu diâmetro diminui
alguns metros.
COMA
 Tem a forma de uma atmosfera (cujo volume pode
ser muito maior que a Terra) sobre o núcleo.
 É mais brilhante do que a cauda à qual dá origem.
 A presença de componentes à base de hidrogênio,
e de oxigênio revela que a constituição do cometa
é água.
CAUDA
 Formada pela pressão eletromagnética e pelo
vento solar;
 São astros de pouca consistência, 1 km3 cúbico
de cauda tem apenas 5 g de massa;
 Cauda de plasma: é reta e azul (monóxido de
carbono ionizado pelo vento solar);
 Cauda de poeira neutra: é curva e amarelada
(reflexo da luz solar), é mais larga e segue a
órbita kepleriana (mais distante do Sol mais
devagar andam as partículas);
Cometa West - 1975
 A coma e a cauda atingem, em média, uma
extensão de dez mil a cem milhões de vezes o
diâmetro do núcleo.
ORIGEM
Jan Hendrik Oort (1950)
 Nuvem de Oort: (restos do sistema solar
solidificados) origina os cometas de longo
período;
 Está distribuída de forma esférica ao redor do Sol
(≈ 100.000 U.A.), muito além da órbita de Netuno;
 Anomalias gravitacionais provocadas pelas
estrelas próximas, podem tirar alguns corpos de
suas posições e atraí-los para o Sol;
Gerard Peter Kuiper (1951)
 Origem dos cometas de curto período, que foi
confirmado em 1970 por simulações numéricas;
 Os cometas vêm de uma região plana,
coincidente com o plano das órbitas dos planetas
(Cinturão de Kuiper);
 Tem início logo após a órbita de Netuno (≈ 30 a
100 U.A. do Sol);
ÓRBITA
 Parabólica e Hiperbólica – são os cometas não
periódicos (se aproximam uma única vez do Sol e
retornam ao espaço inter-estelar).
 Elíptica - são os cometas periódicos. Órbita
geralmente
provocada
pela
influência
gravitacional dos planetas, principalmente Júpiter
e Saturno.
FATORES QUE ATUAM NA
DESAGREGAÇÃO DO NÚCLEO
 Perda constante de material;
 Choques com outras partículas que se movem
pelo céu;
 Repulsão entre partículas resultantes da pressão
da radiação e da ação do vento solar;
 Campo gravitacional dos planetas gigantes como
Júpiter;
 Núcleo heterogêneo e frágil;
COMETA HALLEY
 Em 1705, Edmund Halley, previu que o cometa
visto em 1531, 1607 e 1682, retornaria em 1758;
 Núcleo poroso (≈ 0,1g/cm3), talvez por que há
muita sujeira remanescente depois do gelo se
evaporar;
 Período médio é de 76 anos (74,4 anos em 1835
– 1910 e 79,4 anos em 451 - 530);
 Afélio a 35,2 U.A. e Periélio a 0,591 U.A. do Sol;
COMETA MCNAUGHT
 Período estimado em 4000 anos;
 Magnitude -5 no hemisfério norte e 1,5 no
hemisfério sul;
 100 vezes mais brilhante que o Halley;
 É o mais brilhante dos últimos 40 anos (West em
1975 tinha magnitude -7);
Fotografado por João Santos/ SOAR Telescope
Fotografado por João Santos/ SOAR Telescope
ASTERÓIDES
 Grupo de pequenos corpos (planetas menores)
com órbitas situadas entre as órbitas de Marte e
Júpiter (Cinturão de Asteróides);
 Os grandes asteróides têm densidade da ordem
de 2,5 g/cm3;
 Acredita-se que são restos do processo de
formação do Sistema Solar (4,6 bilhões de anos);
 Há muitos cientistas que acreditam que alguns
asteróides são núcleos de cometas extintos;
Cinturão de asteróides
 A partir de 1992 foram descobertos
asteróides além da órbita de Netuno;
 Plutão está na
transnetunianos;
região
dos
objetos
 Refletem a luz de modo semelhante aos
cometas
do
Cinturão
de
Kuiper
(propriedades e origem comuns);
Tipo C




Material rochoso, à base de carbono e silício;
Escuros como o carvão;
Compreende cerca de 60% dos asteróides;
Situam-se mais próximos de Júpiter;
Tipo S
 Mistura de rochas e metais;
 Refletem mais luz do que o tipo C;
 Constituem 30% dos asteróides;
Tipo M
 Inteiramente metálicos (Ferro e Níquel);
 Compreende 10% do total);
 Refletem mais luz do que o tipo S;
 Os de tipo S e M tendem a se situar nas órbitas
mais internas do cinturão;
LEI DE TITIUS E BODE
 Relação matemática, empírica, que estabelece as
distâncias dos planetas ao Sol:
d = 0,4 + 0,3 x 2n
 Nesta época, procurava-se um planeta entre
Marte e Júpiter, conforme previsto na Lei de Titius
e Bode;
 Em 1 de Janeiro de 1801, o italiano Giuzeppe
Piazzi descobriu Ceres, entre Marte e Júpiter a
distância de 2,77 U.A.;
 Seu diâmetro foi estimado em 1000 km e com
massa de um centésimo da massa da Lua (muito
pequeno para ser um planeta);
 Pensou-se que o planeta previsto pela Lei de
Titius e Bode havia explodido;
 Hoje, acredita-se que estes pedaços de matéria
são restos da formação planetária que nunca
chegaram a formar um planeta;
 Em 1802, Heinrich Olbers descobriu-se Pallas
(500 m de diâmetro e orbita com um ângulo de
35˚ em relação ao cinturão);
 Olbers também descobriu Vesta (hoje o mais
brilhante);
 Estima-se que existam mais de meio milhão de
asteróides com mais de 500 m de diâmetro e
mesmo assim, a massa total não ultrapassa
1/1000 da massa da Terra;
COLISÃO COM A TERRA
 Asteróides em rota de colisão com a Terra são
chamados meteoróides;
 Quando atingem nossa atmosfera, ocorre queima
de matéria, formando um raio de luz (meteoro –
meteoron = fenômeno no céu);
 Se não queima por completo, atinge a superfície
da Terra – meteorito;
 Cerca de 25 milhões de asteróides caem na Terra
por dia, a grande maioria com algumas
microgramas;
 No dia 7 de janeiro de 2002, um asteróide passou
a 600 mil quilômetros de distância da Terra, duas
vezes a distância Terra-Lua (considerada muito
pequena em termos astronômicos);
 Em 8 de março de 2002, outro asteróide, passou
a somente 461 mil quilômetros de distância;
Cratera Barringer, no Arizona, com 1,2 km de diâmetro e 50 mil anos
 Sibéria, 1908: tamanho de um campo de futebol;
 Sibéria, 1947: asteróide de ferro-níquel (≈ 100 ton)
se rompeu no ar, deixou mais de 106 crateras, de
até 28 m de diâmetro e 6 m de profundidade. Mais
de 28 toneladas em 9000 meteoritos foram
recuperados (o maior com 1745 kg);
 Em 18 de janeiro de 2000, um meteoro explodiu
sobre o Canadá, gerando uma bola de fogo
brilhante detectada por satélites e sismógrafos.
Foi recuperado um pedaço de 850 g do meteoro
(estimado em 200 toneladas e 5 m de diâmetro).
 A extinção dos dinossauros (65 milhões de anos)
é consistente com o impacto de um asteróide de
mais de 10 km de diâmetro, que abriu uma cratera
de 200 km de diâmetro no México, liberando
energia equivalente a 5 bilhões de bombas
atômicas como a usada sobre Hiroshima.
 Alterações climáticas atingiram a Terra, com um
esfriamento na superfície e a existência de uma
fina camada de argila com uma alta taxa de irídio.
Uma grande nuvem de pó se espalhou por todo o
planeta, reduzindo a fotossíntese e causando a
morte dos dinossauros por falta de alimentos.
Apófis
 Tem 320 m de extensão;
 Passa em 2029 a 35 mil km da Terra;
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
 http://www.apolo11.com/
 http://www.if.ufrgs.br/oei/hip.html
 http://neo.jpl.nasa.gov/
 http://www.observatório.ufmg.br
 http://www.spaceweather.com
 OLIVEIRA FILHO, Kepler de Souza; SARAIVA, Maria
de Fátima Oliveira. Astronomia e Astrofísica. Porto
Alegre: Editora da Universidade/UFRGS, 2000.