A teoria da Nebulosa
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Da Formação do Sistema Solar à Estrutura do Planeta Terra Prof°. Israel Frois 1° EM - UP A estrutura do Sistema Solar Os oito planetas do Sistema Solar Press et al. (2006) De l'Infinito, Universo e Mondi “Existem incontáveis sóis e incontáveis Terras todos girando em volta de seus sóis do mesmo jeito que os sete planetas de nosso sistema solar. Nós vemos apenas os sóis pois estes são os maiores corpos e os mais luminosos, mas seus planetas permanecem invisíveis para a gente por serem menores e não luminosos. Os incontáveis mundos no universo não são nem mais ou nem menos habitados do que nossa Terra. “ Giordano Bruno Condenado pela INQUISIÇÃO e queimado numa fogueira em 1548 por ser considerado um herege devido as suas idéias! Como o Sistema Solar foi formado? Uma teoria viável deve seguir alguns princípios básicos: 1. ser baseada em princípios físicos (conservação da energia, momento, lei da gravidade, cinemática...) 2. explicar os fatos observados com precisão 3. explicar outros sistemas planetários O método científico Como o Sistema Solar foi formado? Formulação do problema Obtenção de dados observacionais Elaboração do modelo Comprovação do modelo novos dados previsões do modelo Formulação do problema Como criar 9 corpos ? quebrar algo grande juntar algo pequeno Com que tipo de matéria ? estelar fria Em que momento ? congênitos capturados Colapso gravitacional Teoria da Nebulosa Nebulosa Acresção Condensação Captura nebular Teoria da Nebulosa Nebulosa Colapso gravitacional Teoria da Nebulosa Planetas internos acresção Teoria da Nebulosa Planetas externos condensação Teoria da Nebulosa Planetas externos condensação + captura nebular Colapso gravitacional Evidências da teoria Nebulosa Acresção Condensação Captura nebular Comparação entre o tamanho do Sol e dos planetas do Sistema Solar Diferença entre os planetas internos e externos Comparação entre os planetas Os planetas internos (e Plutão) Comparação entre os planetas Os planetas internos e externos Comparação entre os planetas e o Sol Observar a Terra... Comparação entre estrelas Júpiter, nesta escala teria o tamanho de um pixel Comparação entre as grandes estrelas O Sol, nesta escala teria o tamanho de um pixel Explicando as características do Sistema Solar a partir da Teoria da Nebulosa *Órbita dos planetas num mesmo plano. *Sentido de revolução e rotação dos planetas *Espaçamento uniforme entre os planetas ou Lei Titus Bode *Dois tipos de planetas terrestres e jovianos *Planetas jovianos com muitos satélites *Anéis ausentes nos planetas terrestres *Composição química dos planetas difere muito entre si *Cinturão de Asteróides. Dados: órbitas co-planares e circulares Dados: direção do movimento e rotação Vênus é o único planeta interno a girar no sentido horário Dados: espaçamento regular entre os planetas - A Lei de Titus Bode Titus-Bode d = 0.4 + 0.3 x 2n Dados: dimensões - distinção entre planetas internos e externos Os planetas internos Eles são… • rochosos e pequenos • sem anéis • sem/poucas luas Os gigantes gasosos (planetas jovianos ou externos) Eles são… • grandes e gasosos • com anéis • muitas luas Algumas informações adicionais sobre os planetas intenos ● Mercúrio – muito quente, cheio de crateras e fina atmosfera de hélio ● Vênus – muito quente, coberto de fluxo de lava, atmosfera densa e ácida (CO2) ● Terra – agradável, água abundante e atmosfera rica em nitrogênio e oxigênio Algumas informações adicionais sobre os planetas intenos ● Lua (Terra) – fria, cheia de crateras, sem atmosfera ● Marte – fria, com inúmeras crateras, vales fluvias secos, fina atmosfera de CO2 Mercúrio Escapas produzidas pelo resfriamento e contração da superfície de Mercúrio Topografia de Vênus Corona em Vênus Montanha vulcânica em Vênus Vale Marineris, Marte Monte Olimpo, Marte A teoria da Nebulosa Nebulosa Teoria Protoplanetária Colapso gravitacional Proto-sol Discos proto-planetários Fusão nuclear Condensação(gás para sólido) Sol Restos Asteróides Metal,Rocha Gases, Gelo Acresção Captura nebular Planetas Terrestres Planetas Jovianos Restos Cometas Colapso gravitacional Evidências da teoria Nebulosa Acresção Condensação Captura nebular Colapso da Nebulosa 1. Aquecimento 2. Rotação. 3. Mesmo plano Este processo explica a rotação de todos os corpos em um mesmo plano Condensação da nebulosa solar • • A queda da temperatura permitiu a condensação de gás em rochas formando os planetesimais A linha do congelamento situa-se entre Marte e Júpiter Acresção: Formação dos planetas terrestres Acresção: pequenas “sementes”crescem em planetas. • Nas proximidades do Sol, por causa das altas temperaturas só rochas se condensam (planetesimais). • O choque de pequenos planetesimais gera os protoplanetas. • Os gases são varridos pelos ventos solares. Captura nebular: Formação dos planetas jovianos • • • Além da linha de congelamento o gás se transforma em gelo e aumenta de tamanho por acresção. Os planetésimos atraem materiais a partir da força gravitacional, semelhante ao colapso gravitacional que gerou o sol, formando um pequeno disco de acresção. A grande disponibilidade de gás gera grande planetas, mas a massa não é suficiente para produzir fusão nuclear. Colapso da nebulosa solar Nebulosa contrai aumenta rotação (conservação momento angular) Material dos pólos cai rapidamente no centro formação de um disco No centro corpo maciço e quente materiais sólidos volatilizados Restante da nebulosa esfria planetesimais No centro processos nucleares estrela No exterior processos de acresção planetas A Formação da Lua Teoria do Impacto Um objeto aproximadamente do tamanho de Marte atingiu a Terra há 4,6 bilhões de anos. Esta colisão, além de aumentar a velocidade de rotação da Terra, possibilitou que uma certa quantidade de dejetos que escaparam da Terra ainda incandescente, se misturasse com o material do expelido pelo corpo. A porção da mistura que se manteve em órbita veio a formar a Lua. Hipótese do Grande Impacto Esta idéia ocorreu após análises das rochas lunares trazidas no Projeto Apollo. Isso explica o fato de as proporções dos isótopos do oxigênio O16, O17 e O18 serem idênticas na Terra e na Lua. A matéria que constituiu a Lua é apenas uma pequena parcela do que foi expelido no impacto. Grande quantidade da matéria desprendida se dissipou no espaço. Parte do manto terrestre foi retirado incorporando-se à Lua e vice-versa. Isso explica a semelhança de composição. Orion GMC From: CfA Harvard, Millimeter Wave Group Orion Nebula (part of Orion GMC) Nebulosa de Orion Exemplo atual da formação de um sistema planetário Proplyds em Orion A descoberta de novos sistemas planetários (1995) ESTRUTURA INTERNA DA TERRA Magnetismo da Terra Bibliografia Press, F., Siever, R., Grotzinger, J., Jordan, T.H. 2006. Para Entender a Terra. Porto Alegre, Bookman,656p. (4a edição). Adams, F. & Laughlin, G. 2001. Uma Biografia do Universo: do Big Bang à Desintegração Final. Rio de Janeiro: Jorge Zahar Ed., pp. 11-67. Cordani, U. 2000. O planeta Terra e suas origens. In Teixeira, W.; Toledo, M.C.M.; Fairchild, T.R.; Taioli, F. Decifrando a Terra. São Paulo: Oficina de Textos, pp. 1-26. http://educar.sc.usp.br/ciencias/astro/cda/sessao-astronomia
