1 – O Universo

O que existe no Universo
Ciências Físico-Químcias |7º ano de escolaridade
• Unidade 1 – O UNIVERSO
Ciências Físico-químicas - 7º ano de escolaridade
Unidade 1 – O UNIVERSO
1.1. – O que existe no Universo
-
Estrutura e formação do Universo
-
As estrelas: nascimento, vida e morte
-
Localização de astros na Esfera Celeste
COMPETÊNCIAS

Descrever sumariamente a constituição do Universo.

Caraterizar a Via Láctea e o Grupo Local.

Saber situar a Terra no Universo.

Distinguir o Modelo Geocêntrico do Modelo Heliocêntrico.

Descrever sumariamente a formação do universo.

Identificar os acontecimentos que descrevem o nascimento, a vida e a morte das estrelas.

Descrever o movimento diurno do Sol.

Saber orientar-se pelo Sol e pela sombra de uma vara, durante o dia.

Descrever o significado e a importância das constelações.

Orientar-se pelas estelas, durante a noite.

Observar o céu, recorrendo a mapas celestes.

Reconhecer o significado e a importância das coordenadas, altura e azimute, para localizar
um astro no céu.
Ciências Físico-Químicas| 7º ano de escolaridade
2
Docente Marília Soares
• Unidade 1 – O UNIVERSO
A origem do Universo
Edwin Hubble
1889 - 1953
Estrutura e formação do Universo e do Sistema Solar
Ciências Físico-Químicas| 7º ano de escolaridade
Docente Marília Soares
Ano letivo 2011/2012 | Docente: Marília Silva Soares
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Ciências Físico-Químicas| 7º ano de escolaridade
Docente Marília Soares
4
1
O que existe no Universo
Ciências Físico-Químcias |7º ano de escolaridade
• Unidade 1 – O UNIVERSO
A origem do Universo
• Unidade 1 – O UNIVERSO
Como está organizado o Universo
Com origem numa pequena massa muito densa e
quente após uma explosão
Galáxias
•
O Universo é formado por biliões de galáxias.
•
Uma galáxia é um enorme aglomerado de estrelas, entre as quais existem grandes quantidades
de gases e poeiras.
•
As galáxias apresentam aspectos e tamanhos diferentes, e por isso podem classificar-se de
acordo com a sua forma.
Espiral
Núcleo central do qual partem
braços com estrelas de
diferentes idades.
Ciências Físico-Químicas| 7º ano de escolaridade
Docente Marília Soares
5
Elíptica
Têm forma esférica ou
elipsoidal e são as galáxias
mais comuns.
Docente Marília Soares
Ciências Físico-Químicas| 7º ano de escolaridade
• Unidade 1 – O UNIVERSO
Como está organizado o universo
Irregular
Não apresentam
contornos definidos e
são ricas em gases e
poeiras.
6
• Unidade 1 – O UNIVERSO
Como está organizado o universo
Galáxias
Galáxias
As galáxias que se encontram mais próximas da Via Láctea são :
A Via Láctea é a nossa galáxia. É apenas uma entre as
cerca de 100 mil milhões de galáxias no Universo, todas
elas com milhares de milhões de estrelas.
Numa noite de céu limpo podemos ver parte da Via
Láctea como uma faixa esbranquiçada.
Este brilho resulta das mais de 200 mil milhões de
estelas que formam a nossa galáxia.
Pequena Nuvem
de Magalhães
Grande Nuvem de
Magalhães
Andrómeda
A Via Láctea é uma galáxia com forma espiral.
Ciências Físico-Químicas| 7º ano de escolaridade
Docente Marília Soares
Ano letivo 2011/2012 | Docente: Marília Silva Soares
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Ciências Físico-Químicas| 7º ano de escolaridade
Docente Marília Soares
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2
O que existe no Universo
Ciências Físico-Químcias |7º ano de escolaridade
• Unidade 1 – O UNIVERSO
Como está organizado o Universo
• Unidade 1 – O UNIVERSO
Como está organizado o Universo
Galáxias
Super enxame local
Via Láctea
agrupam-se em
Grupo Local
Enxames de galáxias
Grupo Local
agrupam-se em
Via Láctea
Super enxames
Superenxame local
Sistema Solar
Ciências Físico-Químicas| 7º ano de escolaridade
Docente Marília Soares
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Ciências Físico-Químicas| 7º ano de escolaridade
• Unidade 1 – O UNIVERSO
Como está organizado o Universo
Docente Marília Soares
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• Unidade 1 – O UNIVERSO
Formação do sistema Solar
O Sistema Solar formou-se há cerca de cinco milhões
de anos, a partir de uma nuvem interestelar de gás e
poeiras em rotação, conhecida por nebulosa solar.
Além das galáxia o que mais existe no Universo?
Quasares – galáxias muito novas, com aspeto de uma estrela muito brilhante,
devido aos seus núcleos bastante luminosos. Afastam-se da Via
Láctea a grande velocidade.
Sistemas planetários - constituídos por uma estrela central à volta da qual
orbitam outros astros, como o nosso sistema
planetário – o Sistema Solar.
Planetas – astros que não emitem luz visível e que orbitam em torno de uma
estrela.
Contracção da nebulosa
Passou a rodar mais rapidamente
Zona central tornou-se muito quente e começou a formar-se o
Sol.
Formação de planetóides que continuaram a crescer dando
origem aos planetas telúricos.
Os restos dos planetóides poderão ter dado origem aos
cometas e aos asteróides.
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Ano letivo 2011/2012 | Docente: Marília Silva Soares
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O que existe no Universo
Ciências Físico-Químcias |7º ano de escolaridade
• Unidade 1 – O UNIVERSO
O que é uma estrela
Estrela - Corpo celeste que possui luz própria, sendo, por isso, um corpo luminoso.
A luz das estrelas é produzida por transformações que ocorrem no seu interior. Estas
transformações fazem com que as estrelas se vão modificando durante a sua longa vida de
milhões de anos.
São imensas massas de gás que se encontram a elevadíssimas temperaturas, libertando
grandes quantidades de energia por radiação
As estrelas: nascimento, vida e morte
Docente Marília Soares
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Docente Marília Soares
Ciências Físico-Químicas| 7º ano de escolaridade
• Unidade 1 – O UNIVERSO
O que é uma estrela
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• Unidade 1 – O UNIVERSO
A vida das estrelas
NASCIMENTO DAS ESTRELAS
VIDA DAS ESTRELAS
Nas galáxias além de estrelas, há enormes quantidades de gases e poeiras que parecem
Durante a sua existência as estrelas sofrem reacções nucleares no seu
nuvens, umas escuras – nebulosas difusas, outras brilhantes – nebulosas planetárias.
interior, fabricam a sua própria energia:
O hidrogénio é transformado em hélio, libertando-se muita energia:
O gás existente nestas nuvens é o hidrogénio;
É das nebulosas difusas que nascem as estrelas.
O nascimento de uma estela ocorre
HIDROGÉNIO  HÉLIO + ENERGIA
quando há uma contracção de
A energia produzida no núcleo das estrelas até à superfície e é irradiada para o espaço
hidrogénio gasoso e das poeiras existentes na nebulosa, aquecendo.
como luz e calor, por isso é que as estrelas brilham.
No núcleo dá-se início a reacções nucleares que libertam muita energia.
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O que existe no Universo
Ciências Físico-Químcias |7º ano de escolaridade
• Unidade 1 – O UNIVERSO
A vida das estrelas
• Unidade 1 – O UNIVERSO
A vida das estrelas
VIDA DAS ESTRELAS
O brilho das estrelas depende do seu tamanho!
Estrela
QUANTO MAIOR A ESTRELA  MAIS QUENTE E MAIS BRILHANTE SERÁ!
Estrelas maiores que o Sol
• Temperatura muito superior a
10 000ºC;
• Brilho branco-azul;
• Maior temperatura;
• Tempo de vida: apenas
milhões de anos.
Estrelas do tamanho do
Sol
Estrelas menores que o
Sol
• Temperatura inferior a 5
000ºC;
• Brilho amarelo;
• Temperatura média;
• Tempo de vida: cerca de
dez mil milhões de anos.
• Temperatura à superfície
inferior a 5 000ºC;
• Brilho laranja ou
avermelhado;
• Maior tempo de vida.
Maior Tamanho
Menor tempo de
vida
Maior Temperatura
Maior Brilho
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Docente Marília Soares
Ciências Físico-Químicas| 7º ano de escolaridade
• Unidade 1 – O UNIVERSO
A vida das estrelas
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• Unidade 1 – O UNIVERSO
A vida das estrelas
MORTE DAS ESTRELAS
MORTE DAS ESTRELAS
Quando se esgota o seu combustível - gás hidrogénio - deixam de se dar
no interior das estrelas, no núcleo, as reacções nucleares responsáveis
pela produção de calor e luz, pelo que a estrela morre.
ESTRELA DE MENORES
DIMENSÕES
Ciências Físico-Químicas| 7º ano de escolaridade
ESTRELAS DO TAMANHO
DO SOL
ESTRELA DE GRANDES
DIMENSÕES
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Ano letivo 2011/2012 | Docente: Marília Silva Soares
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O que existe no Universo
Ciências Físico-Químcias |7º ano de escolaridade
• Unidade 1 – O UNIVERSO
A vida das estrelas
• Unidade 1 – O UNIVERSO
A vida das estrelas
MORTE DAS ESTRELAS
MORTE DAS ESTRELAS
ESTRELA MENORES QUE O SOL
ESTRELA DE GRANDES DIMENSÕES
Se a massa da estrela for cerca de cinco centésimos da massa
do Sol, a estrela passa por uma fase de anã castanha
tornando-se, posteriormente, uma anã negra.
Começa-se a esgotar o seu combustível, o núcleo
central
contrai-se e as camadas exteriores
expandem-se…
ESTRELA DO TAMANHO DO SOL
Super - Gigante
Começa-se a esgotar o seu combustível, o núcleo
central e as camadas exteriores expandem-se…
Gigante vermelha
Ocorrem explosões muito violentas e as
camadas exteriores espalham-se no espaço. As
estrelas em
explosão tornam-se muito
brilhantes…
Dá-se uma contracção formando-se uma pequena
estrela que ao fim de um certo tempo acaba por perder
totalmente o seu brilho…
Supernovas
Anã branca
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Ciências Físico-Químicas| 7º ano de escolaridade
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• Unidade 1 – O UNIVERSO
A vida das estrelas
• Unidade 1 – O UNIVERSO
A vida das estrelas
MORTE DAS ESTRELAS
Espontaneamente,
sobreviver como:
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o
núcleo
MORTE DAS ESTRELAS
das
supernovas
pode
• Corpo celeste muito denso, formado por muita matéria
concentrada num volume muito pequeno;
•
Surge da morte de uma estrela de grandes dimensões;
Supernovas
Uma estrela de neutrões
ou pulsar, se a estrela que
a originou era de 2 a 8
vezes maior do que o Sol.
Um buraco negro, se a
estrela que a originou era
mais do que 8 vezes maior do
que o Sol.
Estrela de
neutrões
Ciências Físico-Químicas| 7º ano de escolaridade
Buraco negro
• Quanto maior é a estrela que lhe dá origem, maior é o buraco
negro que forma.
• Atrai tudo o que está próximo, por isso a região à sua volta é
um sugadouro de matéria e até da luz.
Buraco
negro
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O que existe no Universo
Ciências Físico-Químcias |7º ano de escolaridade
• Unidade 1 – O UNIVERSO
A vida das estrelas
Localização de astros na Esfera Celeste
Nebulosa cabeça de cavalo.
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• Unidade 1 – O UNIVERSO
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• Unidade 1 – O UNIVERSO
Constelações e orientação noturna
Constelações e orientação noturna
O que é uma constelação?
O que é uma constelação?
Existem muitas constelações e enquanto algumas se mantêm visíveis ao longo do ano, umas vão
Uma constelação é um conjunto/grupo de estrelas, na mesma região do céu, que parecem não
desaparecendo e outras aparecendo na esfera celeste.
mudar de posição umas em relação às outras e que, quando unidas por traços imaginários parecem
A representação das constelações pode ser encontrada em mapas celestes, que são diferentes de
formar desenhos ou figuras imaginárias no céu.
mês para mês e de hemisfério para hemisfério.
As estrelas de uma constelação podem estar em zonas muito
Esfera celeste
esfera
imaginária
onde é projectada a
luz das estrelas (roda
cerca de 15º /h)
distantes do espaço e apresentar movimento umas em relação às
outras movimento detectável apenas ao final de milhões de anos.
As constelações têm alguns nomes relacionados com crenças e
mitos antigos, e algumas foram
batizadas pelos antigos
navegadores durante a época dos descobrimentos.
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Ano letivo 2011/2012 | Docente: Marília Silva Soares
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Ciências Físico-Químicas| 7º ano de escolaridade
Mapa celeste
São uma ferramenta
que
nos
permite
prever
que
constelações
podemos observar ao
longo de um ano.
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7
O que existe no Universo
Ciências Físico-Químcias |7º ano de escolaridade
• Unidade 1 – O UNIVERSO
• Unidade 1 – O UNIVERSO
Constelações e orientação noturna
Constelações e orientação noturna
Que constelações são mais conhecidas no hemisfério Norte?
Como localizar no céu nocturno a Estrela Polar?
Ursa menor
Podemos localizar uma estrela utilizando como referência
uma constelação.
Para localizarmos a Estrela Polar (Polaris) tomamos como
referência a constelação URSA MAIOR
Ursa maior
Touro
• É a constelação mais fácil de encontrar;
• É de grande importância para os habitantes do hemisfério norte;
• É a partir desta constelação que podemos localizar a constelação
Cefeu
Ciências Físico-Químicas| 7º ano de escolaridade
Docente Marília Soares
URSA MENOR, na cauda da qual está a Estrela Polar;
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• Unidade 1 – O UNIVERSO
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• Unidade 1 – O UNIVERSO
Constelações e orientação noturna
Constelações e orientação noturna
Como localizar no céu nocturno a Estrela Polar?
Como localizar no céu nocturno a Estrela Polar?
•
Traçar uma recta imaginária entre as duas
Guardas da Ursa Maior;
Possibilita a orientação nocturna no
•
hemisfério norte;
Prolongar cinco vezes a distância existente
entre as Guardas
Só é vista pelos habitantes do
hemisfério norte;
Não é muito brilhante;
Quando olhamos para esta estrela temos à nossa…
Encontra-se junto ao pólo norte
• … frente o ponto cardeal Norte (N);
• … retaguarda o ponto cardeal Sul (S);
celeste;
Parece estar sempre na mesma
• … direita o ponto cardeal Este (E);
ESTRELA POLAR
(Polaris)
• … esquerda o ponto cardeal Oeste (O).
posição.
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O que existe no Universo
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• Unidade 1 – O UNIVERSO
Constelações e orientação noturna
• Unidade 1 – O UNIVERSO
Constelações e orientação noturna
Como localizar no céu nocturno a Estrela Polar?
Como localizar no céu nocturno a Estrela Polar?
Questão:
Resposta: (continuação)
E no hemisfério sul, qual é a estrela que serve de orientação nocturna?
• desenhas, mentalmente, uma linha que una as duas estrelas do braço maior da
cruz.
•Prolongas a distância que une as duas estrelas cerca de quatro vezes e meia.
•O ponto cardeal sul está na direcção do pólo sul celeste encontrado no céu.
Que constelação serve de referência?
Resposta:
Quando olhamos para esta constelação temos à
No hemisfério sul é mais difícil localizar uma estrela que sirva de orientação nocturna,
nossa…
pois não existe uma estrela equivalente à Estrela Polar.
• … frente o ponto cardeal Sul (S);
Durante a noite, observam-se várias constelações, como é o caso da constelação
• … retaguarda o ponto cardeal Norte (N);
Cruzeiro do Sul ou Crux, que tem a forma de cruz e cujo braço maior aponta para o
• … esquerda o ponto cardeal Este (E);
pólo sul celeste.
• … direita o ponto cardeal Oeste (O):
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Ciências Físico-Químicas| 7º ano de escolaridade
• Unidade 1 – O UNIVERSO
Constelações e orientação noturna
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• Unidade 1 – O UNIVERSO
Movimento aparente das estrelas
Como localizar no céu nocturno a Estrela Polar?
O que se move? As estrelas ou os Planetas?
Limitações deste método de orientação:
Se observarmos o céu e as estrelas todas as
• É pouco rigoroso;
• requer que o tempo não esteja nublado;
•Em espaços como as cidades, a observação é dificultada pelos prédios e pela
poluição luminosa.
noites
durante
um
mês,
vamo-nos
apercebendo de que , as estrelas que se
vêem, mudam de posição desde o início até
ao final da noite.
Para ultrapassar as dificuldades de orientação,
sempre que se viaje para locais desconhecidos, é
importante levar uma bússola e um mapa da
região,
ou
utilizar
o
GPS
(Sistema
de
Movimento aparente das estrelas,
Posicionamento Global), método bastante mais
porque na realidade é o planeta que
eficaz recentemente desenvolvido.
está em movimento, e não as
estrelas.
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Ano letivo 2011/2012 | Docente: Marília Silva Soares
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O que existe no Universo
Ciências Físico-Químcias |7º ano de escolaridade
• Unidade 1 – O UNIVERSO
• Unidade 1 – O UNIVERSO
Movimento aparente das estrelas
Movimento aparente das estrelas
Em que sentido roda a Terra?
Orientação Diurna
No hemisfério norte, ao meio dia, o Sol atinge
A nossa sombra indica o polo
a sua altura máxima, encontrando-se sempre
norte ao meio dia solar.
sobre o ponto cardeal sul.
A Terra gira no sentido contrário ao dos ponteiros do relógio, isto é, no
sentido direto, de Oeste para Este.
Cada objeto celeste, no seu movimento diurno, vai ocupando posições
diferentes no espaço.
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• Unidade 1 – O UNIVERSO
Coordenadas Celestes
Docente Marília Soares
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• Unidade 1 – O UNIVERSO
Coordenadas Celestes
Vistas da Terra, as estrelas parecem agrupar-se formando constelações. Os nomes das
constelações, em muitos casos, derivam de lendas antigas.
A Estrela Polar pertence à constelação Ursa Menor e indica o ponto cardeal Norte (no hemisfério
Norte).
A partir do Cruzeiro do Sul é possível localizar a estrela Sigma Octantis, que indica o ponto
cardeal SUL (no hemisfério Sul).
Nem todos os astros são tão fáceis de encontrar no
Altura (h)
É a distância angular (varia entre
0º e 90º) entre a linha do
horizonte e o astro, que nos
indica a posição do astro acima
da linha do horizonte.
céu como a Estrela Polar. Por isso, os astrónomos
definiram um modo de localizar qualquer astro no
céu: as Coordenadas Celestes.
As Coordenadas Celestes são duas: a altura e o
azimute.
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Ano letivo 2011/2012 | Docente: Marília Silva Soares
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Ciências Físico-Químicas| 7º ano de escolaridade
Azimute (A)
É a distância angular (varia entre
0º
e
360º),
entre
o
prolongamento de um astro no
horizonte e o ponto cardeal SUL,
no sentido dos ponteiros do
relógio.
Docente Marília Soares
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O que existe no Universo
Ciências Físico-Químcias |7º ano de escolaridade
• Unidade 1 – O UNIVERSO
Coordenadas Celestes
• Unidade 1 – O UNIVERSO
Coordenadas Celestes
Exemplo 1:
Considera as seguintes estrelas e responde:
Exercício
a) Qual das estrelas se vê quando estamos virados para Norte?
Completa:
b) Qual é a estrela mais próxima do horizonte?
Um astro pode ser localizado no céu a partir das suas __________.
A __________ indica a posição que o astro ocupa acima do __________, e pode
c) Qual das estrelas se consegue ver quando estamos virados para
variar entre 0º e 90º.
Sul?
O __________ indica a posição do astro relativamente ao ponto cardeal
_________, e pode variar entre 0º e 360º.
Ciências Físico-Químicas| 7º ano de escolaridade
Estrela
Altura
Azimute
A
30º
90º
B
40º
180º
C
50º
0º
Docente Marília Soares
Ano letivo 2011/2012 | Docente: Marília Silva Soares
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Ciências Físico-Químicas| 7º ano de escolaridade
Docente Marília Soares
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