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http://www.cdcc.sc.usp.br/cda Cometa West Sol Ven Mar Terra Mer - 140 - 1473 - 1543 Sistema Heliocêntrico Mer Vên Ter Lua Mar Sol Júp Sat Ura Net Plu Mm F= 2 r 1642 - 1727 1564 - 1642 Filósofos e Astrônomos Famosos Pitágoras Heráclides Aristóteles Aristarco Eratóstenes Hiparcos Ptolomeu 400 200 0 G. Bruno 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 Copérnico Tycho Brahe Kepler Newton Galileu Galilei, Italiano, 1554 – 1642 - satélites ao redor de Júpiter - Vênus apresenta fases - montanhas na Lua - manchas no Sol - aprimorou a luneta - criou a cinemática Satélites de Júpiter ( Galileu, séc. XVII ) Júpiter Dia 1 Dia 2 Dia 3 Dia 4 Dia 5 Os satélites giram em torno de Júpiter, e não da Terra! Júpiter Luas Galileanas Manchas solares Fases de Vênus Terra Ven Vênus deve girar em torno do Sol e entre o Sol e a Terra Galileu Era pré-telescópio Era pós-telescópio 1609 Antes de Galileu A. Ayiomamitis jan - dec /2002 Depois Observatório Yerkes, Wisconsin, 1897 W. Herschel, 1781 descobre Urano Refrator de 1 m diam. Universo Em Expansão Edwin Hubble, o astrônomo 1889 - 1953 HUBBLE, o telescópio espacial - 1990 - 43 metros de diâmetro, Virgínia Estações Orbitais ISS Lua 3500 diâmetro Km de - 380.000 Km da Terra - última missão: 1972 Lua Lua, nós já fomos lá! E. Cernan, dec-72. Apolo 17, a última. NASA (Image scanned by Kipp Teague) Terra - Lua, vistos da Galileu, a 6 milhões de Km, em 1992. Marte - dist. 1.5 UA - 0.5 diam. Terra - mass 0.6 - grav. 0.38 da Terra - temp: -140 -> 20 - atm: CO2, 0.01 atm - J. Bell (Cornell U.), M. Wolff (SSI) et al., STScI, NASA Marte memorial Sagan Sojourner Terra Vistos de Marte, em 8/maio/2003 Júpiter Erupção Solar Plêiades Estrelas Jovens Click to add title 100 milhões de anos 4 bi anos 1500 a.l. de nós 25 a.l. de extensão Nebulosa de Orion Nebulosa de Orion - berçário - C. R. O'Dell and S. K. Wong (Rice U.), WFPC2, HST, NASA, M17, Nebulosa Omega - Sagitário - 5500 a.l. Supernova 1987A ( Grande Nuvem de Magalhães ) Antes Depois 20 Msol com núcleo de Fe do tamanho de Marte colapsa em segundos para 100 Km Nebulosa do Carangueijo - Vista em 1054 - 10 a.l. de extensão - pequeno pulsar no centro - 1 massa solar - período: 1/30 seg. - cores falsas Mas, o que há no interior de uma estrela? Composição química de uma estrela No Laboratório Gás Hidrogênio Hidrogênio! Hidrogênio Raias de Elementos Hélio Oxigênio Carbono Nitrogênio Neônio Onde estão as estrelas ? E. Hubble Ilhas com trilhões de estrelas Via Láctea AAndrômeda 2 milhões de anos luz ESO 269-57 - Centauro 150.000.000 a.l. de nós 200.000 a.l. extensão Galáxia Espiral Sa: Sombrero Colisão de galáxias - Aglomerado de Virgem - o mais próximo de nós - 100 galáxias WMAP Pensias - Wilson em Terra - 1965 1992 T = 0.000001 k 2003 Universo em evolução - Universo em expansão : big bang + inflação - 5% matéria usual - 25% matéria escura (e estranha) - 70% energia escura (anti-gravidade) U N I V E R S O Visitas: sextas, sábados e domingos das 20 às 22 horas Física, pela sua abrangência no estudo da natureza, se destaca nos dias atuais entre todas as ciências. O impacto de suas idéias mais fundamentais não tardam a fazer parte de nosso dia-a-dia, usualmente na forma de desenvolvimento tecnológico, mas também na forma de conhecimento básico a respeito do Universo que moramos. Nesse ponto, a união da Física com a Astronomia tem dado uma dimensão extraordinária a nossa visão do mundo, seja terreno ou celeste. Física: dos átomos às galáxias, é uma viagem que começa no mundo subatômico evolui pelas escalas de tamanho dos objetos ao nosso redor e caminha em direção às estrelas. Todas as substâncias que nos cercam são feitas de átomos, sejam animais, vejetais ou inanimadas. Até mesmo quem ainda está dando seus primeiros passos não só é feito de átomos, mas os utiliza para viver e para interagir com o meio ao seu redor. Entre as primeiras concepções sobre como deveria ser o átomo, está a desenhada no slide. Elétrons girariam em torno de um núcleo muito pequeno, constituido de prótons e neutrons. A concepção atual é bem mais sofisticada; no lugar das órbitas circulares temos regiões com determinadas probabilidades de o elétron ser encontrado: são os orbitais atômicos, tão importantes em química. No entanto, para temos uma imagem em mente, o desenho que se parece com um sistema planetário é adequado e hoje serve como símbolo do átomo. Um átomo é uma unidade muito pequena. Precisamos de cerca de 100 milhões deles enfileirados para perfazer apenas um centímetro. Sua propriedade mais marcante é a de se unirem formando as moléculas, que em número muito grande formam as substâncias. Por exemplo, a molécula de água (a mais importantes para a vida) é formada por um átomo de oxigênio e dois de hidrogênio (o átomo mais importante do Universo). Com centenas de diferentes átomos na natureza, estruturas complexas podem se formar, ou serem formadas com o uso de técnicas de manipulação atômica bastante recentes. Consegue-se hoje em dia depositar átomos em superfícies de forma controlada, como ilustra os desenho do globo terrestre. Veja que a dimensão desses desenhos é de desenas de angstron. Um angstron corresponde a 0.00000001 cm! Podemos ver os átomos em detalhe? Não, eles são muito pequenos, milhares de vezes menores que o comprimento de onda da luz visível. No entanto, podemos ver a luz que emana deles quando seus elétrons saltam de uma órbita para outra. Também podemos forçar seus elétrons a saltarem de uma órbita para outra incidindo luz no átomo. Ou seja, átomos interagem muito com a luz, não somente a visível, mas também a infravermelha, ultravioleta, (também chamadas de luz),etc. Sendo assim, a luz serve como uma ponte entre nós, que vivemos num mundo macroscópico, e os átomos, que são microscópicos. Dependemos dela para conhecer nosso mundo, e até a utilizamos como código (num semáfaro, por exemplo) em nossa sociedade. Praticamente todo reino animal e vegetal depende da interação com a luz para a sua existência. Nosso bem estar pode ser melhorado conforme aprendemos a dominar o uso da luz (como onda de rádio), como por exemplo numa máquina de ressonância magnética capaz de fazer imagens de órgãos internos. O mundo ao nosso redor, de objetos com tamanhos de metros ou kilômetros, está intimamente relacionado ao mundo microscópico dos átomos. Em todo nosso planeta, com diâmetro de cerca de 12.000 Km, a luz está presente e atuante em todos os processos vitais. E mais além, como é que temos noção do próprio Universo, morando aqui num pequenio planeta? É através da luz que chega das regiões mais distantes. Um fato histórico notável aconteceu em 1609, quando Galileu Galilei utilizou um telescópio para observação astronômica sistemática. Ele começou a era pós telescópio na ciência. Antes dele, fazia-se observações direta do céu, como por exemplo a trajetória anual do Sol por entre as estrelas que perfaz uma figura parecida com o número 8 (é o Analema). Depois de Galileu, grandes telescópios foram construídos, como por exemplo o do Observatório de Yerkes com um metro de diâmetro (observe o tamanho de uma pessoa ao lado desse instrumento). Hoje telescópios espaciais orbitam a Terra, como o famoso Hubble lançado em 1990. Inúmeros satélites de comunicação e sensoriamente foram colocados ao redor da Terra, alguns a cerca de 36.000 Km de altura para serem geo-estacionários (que rodam junto com a Terra). Estações espaciais, como a MIR soviética, já desativada, ou a ISS, Americana, ainda em desenvolvimento, completam um cenário rico de instrumentos importantes colocados na vizinhança da Terra que permitem que exploremos o Cosmos aqui de casa. Um pouco mais além da nossa vizinhança está a Lua, em média 380.000 km de nós, e com cerca de 3500 Km de diâmetro. Ela não possui atmosfera e por isso qualquer meteoro que a alcance deixa marcas em sua superfície na forma de crateras (muitas crateras Lunares são de origem vulcânica e não de impacto). É o corpo celeste mais bem conhecido pelos humanos, uma vez que até já estivemos lá. Para ir além daqui de casa, enviamos sondas espaciais, como a Galileu, que em 1992 a cerca de 6 milhões de Km da Terra fotografou pela primeira vez a Terra e a Lua juntos na mesma foto. É um fato notável, tecnologicamente falando. Sondas podem ir muito mais longe que naves tripuladas e por isso hoje conhecemos tanto sobre o planeta Marte. Sua distância até nós pode variar de cerca de 70 a 400 milhões de Km, devio ao movimento dele e da Terra ao redor do Sol. Seu tamanho e massa são praticamente 50 % dos da Terra e sua atmosfera, muito rarefeita, é constituída basicamente de gas carbônico. As missões Sojourner ,spirit e Opportunity fizeram grandes revelações, basicamente sobre a possibilidade de existência de água no planeta. Em 2003 a Terra e Júpiter foram fotografatos de Marte, por uma das sondas, outro fato notável para a tecnologia espacial. Além do planeta Marte, ainda temos, não muito longe da Terra, por exemplo Júpiter, a 700 milhões de Km, Saturno, a 1.4 bilhões de Km, e lá no fim do sistema solar, Plutão, 40 vezes mais distântes do Sol que nós ou cerca de 6 bilhões de Km daqui. Esses corpos, juntamente com cometas e asteróides, constituem a família do Sol: corpos que giram ao redor do Sol presos pela sua gravidade. A nave Voyager 1, em 1999, fotografou pela primeira vez o Sistema Solar, quando já estava a cerca de 12 bilhões de Km da Terra. Este sim representa um grande fato tecnologicamente falando, e também um oportunidade única de vermos o Sistema Solar por cima e apreciar seu heliocentrismo. Nesse slide você pode comparar os planetas em diâmetro e ter uma idéia do tamanho do sistema solar, se compar o tempo que a luz demora par vir do Sol até nós, pouco mais de oito minutos, com o tempo que ela demora para ir do Sol até Plutão, 6 horas! O Sistema solar é enorme quando comparado com a nossa vizinhança, mas é um grande vazio, como ilustra o slide Será mesmo que o Sistema Solar é grande? Bem, para responder precisamos compará-lo com outras estruturas do Universo. O que há além do Sistema Solar? Uma simples observação do céu revela as inúmeras estrelas, sóis como nosso Sol. Mas, onde estaria a estrela mais próxima da Terra, depois do Sol? Muito longe! Para se ter uma idéia, em uma maquete em que a Terra estaria a um metro do Sol, a próxima estrela estaria a 260 Km de distância! Essa estrela, um pouco mais brilhante que o Sol, chama-se Alfa Centauro e é facilmente visível aqui ho hemisfério Sul. Sua luz demora pouco mais de 4 anos para nos alcançar e lembrando que a luz do Sol demora apenas 8 minutos para chegar até nós e apenas 6 horas para chegar a Plutão, concluimos que o Sistema Solar é muito pequeno perante o Cosmo.
