Sistema Solar

Sistema Solar
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Sistema Solar
Composição artísticas dos tamanhos e das distâncias relativas dos planetas do Sistem Solar.
Localização
Braço de Órion, na Via Láctea
Estrela mais próxima
Proxima Centauri (4.22 anos luz), sistema Alpha Centauri(4.37 anos luz)
Sistema planetáriomais próximo
Alpha Centauri (4.37 anos luz)
Sistema planetário
Semieixo maior do planeta mais
4.503 bilhões de quilômetros (30.10 UA)nota 1
distante (Netuno)
Distância ao Cinturão de Kuiper
50 UA
Número de estrelasconhecidas
1
Número de planetasconhecidos
8
Número de planetas
5
anões conhecidos
Número de satélites
400 (176 de planetas)
naturais conhecidos
Número de corpos
587 479
menores conhecidos
Número de cometasconhecidos
3 153
Número de satélites naturais
19
esféricos
Órbita em torno do centro galáctico
Inclinação do plano invariável em
60°
relação ao plano galáctico
Distância ao centro galáctico
27 000±1 000 anos luz
Velocidade orbital
220 km/s
Período orbital
225 - 250 milhões de anos
Propriedades da estrela
Tipo espectral
G2V
Distância da linha do gelo
2.7 UA
Distância daheliopausa
cerca de 120 UA
Raio da esfera de Hill
de 1 a 2 anos luz
O Sistema Solar é constituído pelo conjunto de corpos celestes que orbitam o Sol e que, portanto,
estão sob sua influência gravitacional. Dentre esses corpos, os maiores são os planetas,
que totalizam oito, seguidos pelos cinco planetas anões, váriossatélites naturais e inúmeros
outros corpos menores, como asteroides e cometas. As primeiras teorias do movimento dos corpos
sugeriam que os planetas e o Sol giravam em torno da Terra, que estava no centro do Universo.
Contudo, Copérnico provou que a Terra e todos os demais corpos orbitavam a estrela, criando
o modelo heliocêntrico. Desde então, os cientistas buscaram relações numéricas que descrevessem
o movimento dos corpos. Por isso foram elaboradas diversas teorias e leis, como as de Kepler e
as de Newton. Entretanto, hoje sabe-se que o método mais adequado para descrever o movimento
dos corpos em torno do Sol é a Teoria da Relatividade de Einstein.
O Sol é a estrela que se localiza no centro do Sistema Solar. Compreende mais de 99% da massa
do sistema, composto principalmente de hidrogênio e hélio, e que gera sua energia a partir da fusão
nuclear. Os quatro primeiros
os planetas são chamados de planetas telúricos por terem sua superfície
sólida e rochosa. Destes, a Terra é o maior e o único conhecido que abriga vida.. Além da órbita
de Marte,, existe uma região povoada com diversos corpos menores
menores que formam o Cinturão de
Asteroides,, onde se encontra o planeta anão Ceres.. Logo a seguir estão os planetas gigantes
gasosos,, dos quais o mais massivo é Júpiter,, que possui ainda dezenas de satélites naturais com
características peculiares. Saturno é famoso por seu sistema de anéiscaracterístico.
característico. Além da órbita
de Netuno,, o último planeta, encontra-se
encontra
outra
utra região povoada por incontáveis corpos menores,
chamada de Cinturão de Kuiper,
Kuiper onde estão quatro planetas anões, dentre eles Plutão.
Plutão Acredita-se,
ainda, que em uma área muito mais afastada existem inúmeras "pedras de gelo" chamada
de Nuvem de Oort, que seria
eria uma das origens dos cometas.
De acordo com estudos, o Sistema Solar começou a se formar há cerca de cinco bilhões de anosnota
1
, a partir da porçao de uma nuvem molecular que começou a se condensar e formar
uma protoestrela,, o Sol, e os remanescentes constituíram os atuais planetas e demais corpos.
Atualmente o Sistema Solar está localizado no Braço de Órion, a vinte e seis mil anos-luz
anos
do centro
dagaláxia, a Via Láctea,, que possui cerca de duzentos bilhões de estrelasnota 1 . O Sistema Solar
está atravessando uma região
ão da galáxia conhecida como nuvem interestelar local,
local uma zona
preenchida por material do meio interestelar.
interestelar. O Sol está provavelmente na metade de sua
existência. Daqui a cinco bilhões de anosnota 1 o combustível da estrela acabará, e ocorrerão
diversas transformações em seu interior que a transformarão numa estrela gigante vermelha.
vermelha
Posteriormente, as camadas externas serão ejetadas formando uma nebulosa planetária e o núcleo
remanescente se tornará uma estrela anã branca, que se esfriará e perderá o brilho, criando
uma anã negra.
Índice
[mostrar]
Formação
Ver artigo principal: Formação e evolução do Sistema Solar
O estudo da formação do Sistema Solar é feito por meio de duas formas diferentes.
diferentes. A primeira delas
é a análise da composição e das características dos corpos que formam o atual sistema, sua
composição e movimentos. Contudo, essas particularidades são muito diferentes daquelas
encontradas há bilhões de anosnota 1 , quando o Sol e os primeiros corpos começaram a se formar.
Por isso, o segundo método consiste em observar estrelas em formação em grandes nuvens
moleculares semelhantes
hantes às existentes nos primórdios da formação estelar e, então, deduzir como
ocorreu a formação do Sol e dos planetas.1
Concepção artística da nebulosa solar. En seu núcleo, a matéria se condensa e forma uma protoestrela, onde a
temperatura é crescente, enquanto ao redor surgem corpos menores que dão origem aos primeiros planetas.
Protoestrela
Há cerca de 4.66 bilhões de anos atrásnota 1 , toda a matéria que hoje forma o Sistema Solar exisita
sob a forma de gás e poeira que formavam uma grande nebulosa,, com extensão estimada entre
cinquenta e cem anos-luz
luz e composta sobretudo porhidrogênio
por
e com considerável fração de hélio,
além de traços de elementos mais pesados, como carbono e oxigênio e alguns compostos silicados,
que formavam a poeira
a interestelar.
interestelar. Em algum momento, por conta da provável influência
gravitacional de algum corpo massivo próximo à nebulosa, uma certa região em seu interior
começou a se tornar mais densa, e por isso a gravidade atraía cada vez mais gás em sua direção
formando
ando um núcleo que se aquecia à medida que ganhava massa.nota 2 Esse fragmento da
nebulosa provavelmente possuía um lento movimento de rotação, mas ao passo que se
condensava, passava
a a girar com maior velocidade. Se essa rotação continuasse a crescer,
contudo, não seria possível a formação da estrela, por isso, de acordo com a teoria mais aceita, o
gás cuja velocidade era muito elevada para incorporar-se
incorporar se ao núcleo era ejetado por ação
açã de um
campo magnético que permeava a nuvem dispersando, assim, boa parte da energia do
movimento.2 3
A temperatura no interior da nuvem se torna cada vez maior enquanto a matéria ao seu redor
colapsa continuamente. Então começa a se formar uma esfera achatada por conta da rápida
rotação, com s temperatura atingindo alguns milhares de graus Celsius, o que caracteriza a
formação de uma protoestrela,, cujo diâmetro é equivalente ao da órbita de Mercurio atualmente. O
movimento de rotação em toda a nuvem fez com que ela ficasse
ficasse achatada, formando um disco ao
redor da protoestrela, formando uma estrutura denomidada nebulosa solar,, que se estendia entre
cem e duzentas unidades astronômicasnota 3 , sendo que nas partes mais próximas do núcleo a
temperatura era relativamente alta, com alguns
alguns milhares de graus Celsius, ao contrário das áreas
mais afastadas, com temperaturas negativas.4
Um milhão de anos se passaram desde o início do colapso da nuvem, quando o "protosol"
"protos já havia
encolhido para um raio poucas vezes maior que seu estado atual. Contudo, tem início uma das
fases mais turbulentas de sua formação. Em seu interior a temperatura atingia cerca de cinco
milhões de graus Celsius, onde a maior parte do gás se encontrava
encontrava ionizado. Em razão da rotação
relativamente rápida da protoestrela, associados com a "sopa de íons" em seu interior, surgem
fluxos de cargas elétricas que, por consequência, geram um fortíssimo campo magnético,
magnético muito
mais intenso que o atual.. Essas linhas de campo mudavam constantemente de posição e
intensidade, e carregavam consigo uma grande quantidade de gás ionizado tanto da estrela quanto
do disco ao seu redor, causando intensas variações de brilho. Por isso, essa fase é
denominada variável T Tauri,, por conta das características similares entre o Sol em formação e uma
atual estrela na constelação de Touro.
Touro. Entre trinta e cinquenta milhões de anos depois, a
temperatura no núcleo chega a quinze milhões de graus Celsius, suficientes para dar ignição ao
processo de fusão nuclear e estabilizá-la,
estabilizá la, caracterizando oficialmente o Sol como uma estrela que
agora faz parte da sequência principal,
principal convertendo hidrogênio em hélio.nota 4 5
Formação dos planetas e demais corpos
Ao mesmo tempo, no disco ao redor da protoestrela, começavam a surgir as primeira partículas que
passam a se fundir e formar corpos cada vez maiores. Ao longo de milhões de anos, surgiram os
primeiros objetos com dimensões quilométricas, caracterizando os primeiros planetesimais que,
agora, começam a interagir gravitacionalmente entre si. Por conta da existência de inúmeros corpos
com os mais diferentes tamanhos, o início da formação dos planetas foi um processo caótico, com
várias colisões acontecendo sucessivamente, algumas delas
delas destrutivas, quebrando os objetos
novamente em poeira e pequenas partes, e outras construtivas, resultando em um processo de
"bola de neve", ou seja, os corpos ganhavam cada vez mais massa. Alguns objetos, a essa altura,
possuiam dimensões substancialmente
substancialmente maiores que os demais, caracterizando os
primeirosprotoplanetas que, com sua influência gravitacional, coletam os destroços ao seu redor.2
Concepção artística da colisão que deu origem à Lua.
Subsequentemente, os protoplanetas interagiam gravitacionalmente entre si, e posteriormente
entravam em rota de colisão, algumas delas construtivas, e após diversas fusões surgiram os
primeiros planetas. Acredita-se
se que Vênus e a Terra, por exemplo, foram formados pela colisão de
mais de dez protoplanetas cada um, mas permanece um mistério a razão pela qual Mercúrio e
Marte não incorporaram material na mesma taxa, o que determinou suas dimensões reduzidas. Com
o crescimento dos planetas, sua temperatura aumentava sensivelmente por conta da energia
cinética das colisões, a qual se conserva até hoje no núcleo dos planetas. Durante esses impactos
imensas quantidades de energia eram liberadas, formando imensos oceanos de lava por todo o
planeta.6 7 Colisões também foram responsáveis pelo surgimento de diversos satélites, dentre eles a
Lua, que, de acordo com a teoria
teoria mais aceita atualmente, surgiu a partir dos remanescentes do
choque entre a Terra e Theia,, um corpo do tamanho de Marte cuja colisão ocorreu há 4.44 bilhões
de anos atrásnota 1 e cujos remanescentes formaram o satélite natural da Terra.8 9 Os planetesimais
restantes que não eram incorporados aos planetas colidiam entre si, formado muitos destroços
espaciais que eram varridos pela gravidade dos planetas.2Algumas centenas de milhões de anos
depois os planetas interiores já estavam praticamente formados, e o vento e a radiação
provenientes do Sol varreram as pequenas partículas ainda remanescentes nessa região,
interrompendo
rrompendo o crescimento dos planetas.10
Enquanto esse processo transcorria no interior do Sistema Solar, nas regiões mais afastadas da
estrela as temperaturas eram baixas o suficiente para permitir a formação de cristais de gelo, que
eram muito mais abundantes que os silicatos dos planetas internos. Contudo, sabe-se
sabe
que os
planetas gigantes Júpiter e Saturno são formados sobretudo por hidrogênio e hélio, que não
poderiam existir
tir sob a forma de gelo nessa área. Por isso formulou-se
formulou se duas teorias para explicar a
possível origem desses planetas. A primeira sugere que planetesimais formados de rocha e gelo se
fundiram formando planetas com massas de dez a quinze vezes superior à da Terra, tornando-os
tornando
suficientemente massivos para atrair e manter os gases que formavam a nebulosa solar, o que
explicaria a provável composição atual do núcleo desses planetas, que são provavelmente
rochosos. Outra teoria sugere a possibilidade de que os dois maiores planetas do Sistema Solar
teriam se formado da direta condensação da nebusola solar, semelhante ao processo que deu
origem ao Sol, onde a presença da enorme quantidade de gás, poeira e gelo possibilitaram a
formação de corpos com elevadas dimensões.
dimensões. Urano e Netuno provavelmente surgiram a partir da
condensação dos fragmentos de gelo presentes nessa região, razão pela qual são formados
primariamente por elementos que compunham os corpos congelados, como carbono, oxigênio e
nitrogênio. Contudo, quando
uando atingiram porte suficiente para absorver gases tal como Júpiter e
Saturno, a nebulosa solar já havia se dissipado, o que impossibilitou seu eventual crescimento.11
Simulação mostrando os quatro gigantes gasosos e o Cinturão de Kuiper: a) Antes da ressonância 1:2
entre Júpiter e Saturno.. b) Espalhamento dos objetos no Cinturão de Kuiper após a migração de Netuno. c)
Após ejeção de corpos do Cinturão de Kuiper.12
Migração planetária e evolução subsequente
Ainda existiam muitos corpos remanescentes vagando entre os planetas recém-formados do
Sistema Solar. De acordo com o modelo atual da evolução das órbitas planetárias, as órbitas dos
três planetas mais externos eram muito mais próximas do Sol que atualmente (a órbita de Netuno se
encontrava aquém da órbita atual de Urano), e além desses planetas se encontrava um enxame de
rochas e gelo remanescentes da formação planetária. A influência gravitacional dos quatro gigantes
gasosos desviava a órbita desses pequenos corpos para a região interna ou externoa do Sistema
Solar. Contudo, a massa de Saturno, de Urano e de Netuno não era suficiente para evitar que esses
planetas sofressem mudanças em suas órbitas por conta desses encontros. Quando direcionavam
um planetesimal em direção ao Sol, adquiriam uma pequena aceleração que os levava a ocupar
órbitas mais afastadas, caracterizando o processo de migração planetária. Depois de incontáveis
encontros, Júpiter foi levemente direcionado para o interior do Sistema Solar, enquanto Saturno
moveu-se na direção oposta, até que entraram em ressonância 1:2, ou seja, quando Júpiter orbitava
o Sol uma vez, Saturno orbitava duas. Consequentemente, ocorriam sucessivas aproximações entre
os planetas, e esses sucessivos puxões gravitacionais alteraram a órbita de Saturno, que se tornou
mais excêntrica.nota 5 13
Essa mundança de posição do segundo maior planeta do Sistema Solar logo perturbou a órbita dos
outros dois gigantes externos, Urano e Netuno, tornando-as também mais alongadas. Esse
afastamento fez com que eles interceptassem uma região povoada com inúmeras rochas e pedras
de gelo, cujas órbitas da maior parte foram extremamente alteradas, seguindo novas trajetórias nas
mais diversas direções, durante um dos períodos mais caóticos da história do Sistema Solar. Ao
final desse processo, Urano e Netuno ficaram substancialmente mais afastados do Sol, e limparam
a região onde suas órbitas se encontram atualmente. Alguns remanescentes desses corpos (cerca
de 0.1%) se encontram no Cinturão de Kuiper e Nuvem de Oort. Esse processo durou cerca de 500
milhões de anos, até que suas órbitas se acomodaram, e teve consequências notáveis, ainda, no
Sistema Solar interior, para onde boa parte desses corpos foi direcionado, causando inúmeras
colisões com a Terra, a Lua e os demais planetas, durante o período que ficou conhecido
como intenso bombardeio tardio, a cerca de quatro bilhões de anos atrásnota 1 , cujas marcas ainda
permanecem visíveis na Lua e em Mercúrio.12 13
Componentes
O Sistema Solar compreende o conjunto de oito planetas, corpos esféricos com dimensões
significativamente elevadas, e cinco planetas anões, de acordo com critérios definidos pela União
Astronômica Internacional, além de uma miríade de objetos menores que descrevem órbitas ao
redor de uma estrela central, o Sol, cuja massa compreende 99.86% de toda a massa do sistema.
Alguns planetas e planetas anões, possuem ainda, satélites naturais (que totalizam 176) com os
mais diversos tamanhos e formatos, além de quatrosistemas de anéis ao redor dos quatro maiores
planetas, formados por minúsculas e incontáveis partículas de poeira. Vagando entre os planetas
existem, ainda, milhões de asteroides (alguns deles com satélites naturais) que se encontram,
sobretudo, numa região denominada Cinturão de Asteroides, e uma população de trilhõesnota 1 de
pedras de gelo nas regiões mais longínquas, muito além da órbita do último planeta, que, quando
são desviadas para as proximidades do Sol, formam os cometas. Espalhados por toda a extensão
do Sistema Solar está a poeira interplanetária,
interplanetária, além das matéria proveniente do Sol que forma o
vento solar. Praticamente todos os planetas e alguns de seus satélites possuem, ainda,
uma camada de gases que os envolve,
envolve cuja composição,, densidade e dinâmica variam
substancialmente. Os planetas do Sistema Solar dividem-se
dividem se em dois grupos completamente
distintos, ao contrário dos corpos menores, que são subdivididos em diversas classificações, já que
suas caracterísitcas diferem sensivelmente
sensivelmente de acordo com a origem e a região onde se
encontram.14 15 16
Sol
O Sol em atividade. Note a erupção liberando matéria no espaço, chamada deejeção
deejeção de massa coronal.
coronal
O Sol é a estrela que se localiza no centro do Sistema Solar, a uma distância média de 149.6
milhões de quilômetros da Terra (o que equivale a uma unidade astronômica).
). Consiste
basicamente em uma esfera composta principalmente de gases ionizados,
sobretudohidrogênio e hélio,, cujas dimensões seriam suficientes para conter em seu interior mais de
um milhão de planetas do tamanho da Terra. Toda a matéria do Sol é mantida coesa graças à ação
da gravidade, o que mantém em seu núcleo a temperatura e a pressão suficientes para que ocorram
reações de fusão nuclear e a consequente liberação de energia.17 O Sol é a estrela mais próxima da
Terra e a maior fonte de energia do Sistema Solar, mas em comparação com outras estrelas da Via
Láctea,, é relativamente pequena e comum, de cor amarelada, pertencente à classe estelar G2V.18
Existem basicamente seis regiões distintas no Sol. O núcleo,, onde ocorrem as reações de liberação
de energia, é a camada mais interna,
interna, e se encontra a uma temperatura de mais de quinze milhões
de graus Celsius. Em torno dele, está a zona de radiação,, onde ocorre a transferência de calor e
energia para a zona convectiva,
convectiva, a camada subsequente. Na superfície da estrela está a fotosfera,
uma camada de cerca de quinhentos quilômetros de espessura cuja temperatura é de
aproximadamente 5 500 graus Celsius, por meio da qual escapa a luz e o calor que se propagam
em todas as direções sob a forma de radiação eletromagnética sendo, portanto, a camada visível
mais brilhante da estrela. Imediatamente acima, estão a cromosfera e a coroa solar,
solar que constituem
uma espécie de atmosfera,, praticamente invisíveis devido ao ofuscamento causado pelo brilho da
superfície. Dessa coroa, que se aquece e chega a temperatura de dois milhões de graus Celsius,
emanam correntes de partículas eletricamente carregadas que formam o vento solar,
solar que se
espalha com grande velocidade e chaga até os confins do Sistema Solar.17
Planetas telúricos
Os quatro planetas mais próximos do Sol formam o grupo dos planetas telúricos ou terrestres, que
têm em comum uma crosta sólida, formada sobretudo por silicatos,, além de um núcleo composto
primariamente por ferro.. No período de formação dos planetas, a ausência de gelo por conta da
proximidade da estrela e as suas massas modestas não permitiram que ocorresse a abosorção de
gases, resultando na sua constituição majoritariamente rochosa.. Nenhum deles possui anéis
planetários e somente a Terra
a e Marte possuem satélites naturais. As atmosferas dos planetas
variam sensivelmente, desde a extremamente rafeita de Mercúrio à substancialmente espessa e
turbulenta camada de gases que envolve Vênus. A atmosfera peculiar da Terra, por conta da
presença de oxigênio devido à presença de seres vivos, contrasta com a atmosfera marciana, bem
mais rarefeita mas que, segundo estudos, já foi substancialmente mais densa, ao ponto de permitir a
ocorrência de água em estado líquido.
líquido 19 20
Mercúrio, cuja aparência é semelhante à da Lua.
Mercúrio
O planeta mais próximo do Sol possui uma aparência acinzentada com inúmeras marcas de
impactos que lembram a superfície lunar. Gasta somente 88 dias para completar seu período de
translação e não possui nenhum satélite natural. A atmosfera do planeta é muito tênue, formada
somente de partículas retidas do vento solar, mas
mas que se perdem rapidamente devido à intensa
radiação oriunda da estrela. Por isso, a temperatura na superfície, que durante o dia chega a mais
de 420 graus Celsius, caia drasticamente durante a noite, chegando a -180°C.
180°C. Por causa da
ausência de atmosfera conservaram-se
conservaram se as marcas dos impactos de meteoritos e asteroides que
aconteceram há bilhões de anosnota 1 , deixando marcas extensas, como a bacia Caloris,
Caloris com mais
de 1 500 quilômetros de diâmetro. Mercúrio é o segundo planeta mais denso do Sistema Solar, com
um núcleo metálico cujo raio equivale a 75% do raio do planeta, e que é responsável pela
manutenção de um fraco campo magnético. Existem evidências da existência de água sob a forma
de gelo no planeta, em crateras profundas nos polos norte e sul que nunca recebem a luz do Sol
diretamente, o que permitiria a existência da substância em estado sólido.21
Vênus
Vênus
O segundo planeta a partir do Sol se encontra a cerca de 108 milhões de quilômetros da estrela e é
semelhante à Terra em tamanho, massa, composição e gravidade. O planeta leva 243 dias
terrestres para dar uma volta em torno do seu próprio eixo em sentido contrário ao da maioria dos
outros corpos, mais do que o próprio período
período de translação, que é de 225 dias terrestres. Vênus
possui umaatmosfera extremamente espessa e violenta, composta principalmente de gás
carbônico e com formação de nuvens de ácido sulfúrico, com pressão 90 vezes maior do que a da
atmosfera terrestre. Isso cria uma espécie de superefeito estufa e faz com que a temperatura atinja
at
mais de 470 graus Celsius. A velocidade dos ventos chegam em média mais de 360 quilômetros por
hora, e as nuvens circulam todo o planeta a cada quatro dias.22
Devido à cobertura
bertura permanente das nuvens, não é possível observar a superfície do planeta
diretamente, razão pela qual foi necessário o envio diversas sondas para fazer o mapeamento da
superfície. Descobriu-se
se que Vênus apresentou intensa atividade vulcânica entre 300
30 e 500 milhões
de anos atrás que mudou completamente as características de sua superfície. Dentre os principais
acidentes geográficos do planeta pode-se
pode
destacar duas regiões elevadas; a Ishtar Terra e
a Aphrodite Terra,, além da região Maxwell Montes,, onde está o pico mais alto de Vênus, cujo
tamanho é comparavel ao do monte Everest na Terra. Existem, ainda, diversos canais na superfície
criados pelos fluxos de lava, que se estendem por milhares de quilômetros. As nuvens das camadas
mais altas da atmosfera refletem a luz solar, fazendo com que o planeta, visto da Terra, seja um dos
objetos mais brilhantes do céu.22
Terra, fotografada pela sonda MESSENGER enquanto esta se dirigia para Mercúrio.
Terra
A Terra é o terceiro planeta a partir do Sol e o quinto maior do Sistema Solar, além de ser o único
conhecido que abriga vida.. Mais de setenta por cento de sua superfície é coberta por oceanos, com
uma profundidade média de quatro quilômetros. O planeta é envolvido por uma atmosfera composta
principalmente de nitrogênio e oxigênio,
oxigênio, que é responsável pela proteção contra radiações nocivas à
vida provenientes do Sol e do espaço e contra o impacto de pequenos meteoroides, que se
desintegram antes de atingir a superfície. A rotação relativamente rápida da Terra produz o
movimento no núcleo,, composto principalmente de ferro e níquel,, responsável pela manutenção de
um campo magnético que a proteje do vento solar. A crosta do planeta,, não é contínua, mas dividida
em placas que se movem sobre uma camada de rocha fundida e em cujas bordas
surgem vulcões que continuamente renovam a superfície.23
A Terra possui um único satélite natural, a Lua que, segundo estudos, surgiu a partir do impacto de
um corpo do tamanho de Marte com o planeta, e os remanescentes
remanescentes se tornaram o satélite natural.
Como a Lua essencialmente não possui atmosfera,
atmosfera, as marcas dos impactos com asteroides,
meteoroides e cometas se conservam, formando milhares
milhares de crateras por toda a sua extensão. Em
sua superfície podem ser distinguidas duas características básicas, as terras altas, que são as
partes mais claras e os mares,, as áreas escuras que são bacias de impacto. O satélite, que orbita o
nosso planeta a cada 27 dias, tem sempre a mesma face voltada para a Terra, e sua influência
gravitacional produz as marés.. As primeiras
primeiras sondas para explorar o satélite foram enviadas em 1959
e dez anos depois a primeira missão tripulada realizou uma alunissagem,, o que faz da Lua o único
corpo celeste visitado por humanos.24
Marte
Marte
O quarto planeta do Sistema Solar é conhecido também como planeta vermelho por causa de sua
coloração, atribuída à grande quantidade de minérios de ferro em sua superfície. Visto da Terra,
parece estar em constante mudança, por causa das poderosas tempestades
tempestades de areia que
acontecem com relativa frequência, duram por semanas e mudam completamente sua fisionomia. O
planeta possui cerca de metade do tamanho da Terra e sua superfície apresenta diversas marcas
resultantes de impactos e da atividade geológica. Acredita-se
Acre
se que os vulcanismos aconteceram
principalmente há três bilhões de anos atrásnota 1 e deixaram diversas marcas notáveis, das quais
destacam-se o Monte Olimpo,, um vulcão extinto que é o maior do Sistema Solar, com altitude três
vezes maior do que a do Monte
nte Everest,
Everest e o Valles Marineris,, um sistema de cânions que se
estende por mais de três mil quilômetros na região equatorial do planeta. Marte possui dois satélites
naturais, Fobos e Deimos,, dois corpos pequenos de formato irregular que são provavelmente
provavelment
asteroides capturados pela gravidade do planeta.25 A atmosfera do planeta é composta
principalmente de dióxido de carbono e é substancialmente mais rarefeita do que a da Terra, onde
por vezes formam-se
se nuvens de vapor de água e neblina em vales e crateras.
crateras. Nos polos norte e sul
existem calotas polares cuja extensão varia conforme a estação do ano.26
Diversas sondas espaciais já foram enviadas ao planeta para estudar suas características. Os
dados obtidos mostram evidências que Marte já teve água líquida em sua superfície
superfíci e em grande
quantidade, que deixou muitas marcas como cânions e bacias.25 Atualmente Marte intriga os
cientistas com a possibilidade de ter existido alguma forma de vida no passado, e também se mostra
como um alvo possível da colonização
onização humana em outros planetas.26
Planetas gigantes
Os quatro maiores e mais externos planetas do Sistema Solar formam o grupo dos planetas
gigantes gasosos,, com dimensões superiores às da Terra. Compostos principalmente por hidrogênio
e hélio, além de uma pequena fração de elementos mais pesados, esses planetas
planetas possuem baixa
densidade e têm como maior representante Júpiter, razão pela qual também recebem a
denominação de planetas jovianos. Por conta da sua constituição primariamente gasosa e do calor
irradiado de seu interior, possuem uma atmosfera extremamente
extremamente espessa e turbulenta e superfície
sólida nesses corpos é inexistente. Seus núcleos, entretanto, possuem uma boa parte de compostos
rochosos, com massas muitas vezes superior a da Terra, remanescentes dos corpos inicais que os
compunham antes de absorverem
absorverem os gases das redondezas durante sua formação. Todos eles
possuem anéis e numerosos satélites, além de notáveis campos magnéticos. Além de Júpiter,
Saturno possui elevadas dimensões, além de um proeminente conjunto de anéis. Urano e Netuno,
por sua vez, também
ambém são chamados de gigantes de gelo, devido a alguns compostos presentes em
abundância, como metano, que lhes conferem colorações peculiares.20 27
Júpiter, com a Grande Mancha Vermelha proeminente em sua parte sul.
Júpiter
O mais massivo planeta do Sistema Solar é caracterizado pelas diversas faixas de nuvens de
diferentes cores, formadas principalmente de amônia. Os cinturões, como são chamadas as
diferentes bandas do planeta, são criados pelos intensos ventos leste-oeste
leste oeste na altaatmosfera.
alta
Por
vezes surgem diversos vórtices e sistemas de tempestades circulares, sendo que o maior e mais
duradouro deles é agrande
grande mancha vermelha,
vermelha, uma notável tormenta que tem durado por séculos,
com dimensões maiores que as da Terra. A atmosfera jupiteriana é composta de hidrogênio e hélio,
em cujas camadas mais inferiores a pressão provavelmente provoca a liquefação do hidrogênio. No
interior do planeta o mesmo elemento adquire propriedades metálicas e se torna, portanto,
eletricamente condutivo, no qual o fluxo de cargas elétricas geram um poderoso
oderoso campo
magnético cerca de vinte mil vezes mais intenso do que o da Terra. Sondas enviadas ao planeta
descobriram um tênue sistema de aneis composto por minúsculas
culas partículas negras provenientes
dos remanescentes do impacto de meteoroides com seus satélites. Se o planeta continuasse
absorvendo gás quando se formou há bilhões de anosnota 1 , teria pressão suficiente para iniciar a
fusão nuclear e se tornaria uma estrela em vez de planeta.28
Júpiter possui mais de cinquenta satélites naturais.
naturais. Os quatro maiores são chamados luas
galileanas porque
orque Galileu Galilei foi quem as primeiro observou por meio de um telescópio em 1610
e hoje sabe-se
se das grandes peculiaridades que cada uma apresenta. Io é o corpo mais ativo
vulcanicamente do Sistema Solar, com diversos vulcões que se mantêm em erupção graças à
gravidade de Júpiter, e os compostos de enxofre expelidos por eles conferem ao satélite uma
coloração peculiar. Europa atrai a atenção dos cientistas por ser possível a existência de formas de
vida. O satélite possui uma camada externa de gelo e um possível oceano líquido de água logo
abaixo, cujo volume provavelmente é o dobro
dobro da quantidade de água presente na
Terra. Ganímedes possui dimensões superiores as de Mercúrio, além de ser o único satélite que
possui seu próprio campo
o magnético. Por fim, a superfície extremamente antiga e cheia de crateras
de Calisto é uma recordação visível dos eventos que aconteceram no início da história do Sistema
S
Solar. Outra peculiaridade desses satélites são as interações gravitacionais entre eles. Io, por
exemplo, fica em uma espécie de cabo-de-guerra
cabo
guerra gravitacional entre Júpiter e Europa e
Ganímendes. Além disso, todas essas luas mantém sempre a mesma face
face voltada para Júpiter,
assim como a Lua mostra sempre a mesma face para a Terra.28 29
Saturno, com seus famosos anéis, é o segundo maior planeta do Sistema Solar. Essa fotografia foi tirada pela
sonda Cassini em 2007 enquanto orbitava o planeta.
Saturno
Saturno é o sexto planeta a partir do Sol e o segundo maior do Sistema Solar. A característica mais
conhecida do planeta é seu notávelsistema
notável
de anéis, formado principalmente
mente por pedras de gelo
que formam faixas que se estendem por milhares de quilômetros acima da região equatorial, mas
possui espessura média de somente dez metros. A composição do planeta é semelhante à de
Júpiter, composto principalmente de hidrogênio e hélio. Os ventos nas camadas superiores
da atmosfera,, que chegam a mais de 1800 quilômetros por hora, combinados com os gases com
temperaturas mais elevadas que emanam
emanam do seu interior criam bandas amarelas e douradas
distintas.30
Os satélites naturais do planeta são relativamente distintos e peculiares. O maior deles, Titã, possui
uma espessa atmosfera composta principalmente de nitrogênio,, provavelmente similar à da Terra
antess do surgimento das formas de vida. Jápeto possui um lado com coloração brilhante e outro
escuro, além de uma cordilheira que existe exatamente sobre o equador da lua. Mimas possui uma
cratera gigantesca resultante de um impacto que quase rompeu a lua ao meio. Encélado apresenta
indícios de atividade vulcânica, com ejeções de vapor de água em sua porção meridional. No total,
Saturno possui 53 satélites naturais, muitos deles descobertos somente após o envio de sondas
espaciais.31
Urano
Urano
O sétimo planeta do Sistema Solar foi o primeiro a ser descoberto por meio de um telescópio, em
1781. Assim como o de Vênus, o sentido de rotação de Urano é retrórgrado, ao contrário da maioria
dos corpos do Sistema Solar. Além disso, o eixo de rotação é extremamente inclinado, fazendo com
que os polos do planeta fiquem diretamente voltados
voltados para o Sol durante um longo período. Urano é
um dos dois planetas conhecidos como gigantes de gelo (o outro é Netuno), cuja atmosfera é
formada principalmente de hidrogênio
drogênio e hélio, além de uma pequena quantidade
de metano (responsável pela coloração azul esverdeada) e água. O interior do planeta contém uma
camada líquida de água, metano e amônia. O planeta
planet também possui um sistema de anéis com
faixas estreitas, composto por partículas escuras nos anéis mais internos e partículas brilhantes nos
mais externos.32
Os satélites naturais do planeta,
planeta, que totalizam 27, foram nomeados de acordo com o nome das
personagens de uma peça teatral em homenagem ao autor inglês William Shakespeare, diferente
das de outros planetas, que receberam nomes da mitologia grega. As maiores luas de urano
são Oberon e Titânia. Ariel tem a superfície mais brilhante
brilhante e possivelmente a mais recente dos
satélites de planeta, com poucas crateras de impacto. Miranda tem caracterísitcas únicas que não
são encontradas em nenhum
m outro corpo do Sistema Solar. Possui gigantescos cânions e áreas de
superfície que parecem muito antigas, mas outras que parecem bem mais recentes. Umbriel é a
mais
ais escura das cinco luas com maiores dimensões e está repleta de crateras de impacto antigas. A
composição de boa parte dos maiores satélites parece ser uma mistura de gelo e rochas. Outras
luas em órbitas mais externas são provavelmente asteroides capturados
capturados pela gravidade do
planeta.33
Netuno, em imagem feita pela Voyager 2, a única sonda a visitar o planeta.
Netuno
O gigante e gelado planeta Netuno, o oitavo do Sistema Solar, foi o primeiro planeta localizado
através de cálculos matemáticos em vez de observações regulares do céu. Como Urano não
orbitava exatamente como deveria, concluiu-se
concluiu se que outro objeto desconhecido influenciava o
planeta, o que realmente foi constatado posteriormente com a ajuda de um telescópio. A atmosfera
netuniana estende-se
se até grandes profundidades, onde se encontram gelo de água e outros
compostos que envolvem um núcleo provavelmente metálico, com as dimensões similares às da
Terra. Os ventos no planeta são até nove vezes mais rápidos do que os mais fortes que ocorrem na
atmosfera da Terra. A coloração azul
azul vívida de Netuno é atribuída à grande quantidade de metano,
mas provavelmente outro composto desconhecido também contribui na coloração. Quando a
sonda Voyager 2 passou pelo planeta, fotografou
fo
uma grande mancha escura,, maior do que a Terra,
um enorme sistema de tempestades que desapareceu anos mais tarde, mas novas manchas desse
tipo surgem continuamente.
amente. O planeta possui, ainda, um tênue sistema de anéis que não é
completamente uniformes, formados principalmente de poeira, com áreas mais espessas chamadas
de arcos.34
Netuno possui treze satélites naturais conhecidos,
conhecidos dos quais seis foram descobertos pela sonda
Voyager 2. O maior deles é Tritão,
Tritão, que orbita o planeta na direção oposta à dos outros satélites.
Essa lua é extremamente fria (com temperaturas
tempera
inferiores a -230°C),
230°C), mas possui gêiseres que
expelem gelo a altitudes superiores a oito quilômetros da superfície. O satélite possui ainda uma
tênue atmosfera que, por algum motivo desconhecido, está ficando cada vez mais quente.34
Corpos menores
Além do Sol, dos planetas, seus satélites e sistemas de anéis, existem incontáveis corpos que estão
espalhados por toda extensão do Sistema Solar, chamados de corpos menores.nota 6 35 Os
asteroides são alguns dos corpos de maiores dimensões nesse grupo, e se localizam principalmente
entre as órbitas de Marte e Júpiter, embora existam muitos outros vagando entre os planetas. Além
da órbita de Netuno se encontram
encontram inúmeros outros corpos formados por rocha e gelo que povoam
os confins do Sistema Solar, dentre eles os planetas anões, que possuem as maiores dimensões do
grupo de corpos menores. Por fim, permeando todo esse espaço estão os minúsculos meteoroides
e as microscópicas partículas de poeira interplanterária, além das moléculas oriundas sobretudo do
vento solar.36
Vesta, o segundo maior asteroide, logo atrás do planeta anão Ceres.
Asteroides
Os asteroides podem ser definidos como rochosos e relativamente pequenos fragmentos
remanescentes da formação do Sistema Solar. Suas dimensões variam desde algumas centenas de
quilômetros a alguns metros de diâmetro, e até o presente momento localizou-se
localizou se mais de meio
milhão desses corpos orbitando o Sol, contudo estimativas sugerem números muito superiores.
Estima-se
se que a massa de todos os asteroides em conjunto sejainferior à massa da Lua. No período
de formação do Sistema Solar, a gravidade do planeta Júpiter não permitiu que os corpos situados
entre sua órbita e a de Marte se agregassem para formar um novo planeta. Por isso, existem no
local milhões desses corpos remanescentes
remanescent que atualmente compõem o Cinturão de Asteroides,
Asteroides
sendo que boa parte deles possui formato irregular, com inúmeras pequenas crateras de impacto
em sua superfície.
rfície. Mais de 150 asteroides possuem satélites naturais, e outros formam sistemas
binários,, ou seja, um gira em torno do outro. A gravidade de Júpiter ocasionalmente perturba a
órbita de alguns desses corpos, que são enviados para o interior do Sistema Solar e cruzam com a
órbita dos planetas interiores, como a Terra. A colisão desses corpos no passado alteraram
significativamente a história geológica e a evolução da vida no nosso planeta.37Existem certas áreas
no no cinturão relativamente vazias, chamadas de Lacunas de Kirkwood,, onde a ressonância
gravitacional com Júpiter
er impede esses objetos de ocuparem certas órbitas no interior do cinturão.38
Distribuição dos asteroides na região interna do Sistema Solar. Em verde, os troianos de Júpiter.
Uma sonda espacial foi enviada pela agência espacial norte-americana
norte americana para estudar os dois
maiores asteroides, Ceres (que é atualmente classificado como planeta anão) e Vesta.
Vesta O primeiro
possui o formato arredondado
ndado e tem mais de 950 quilômetros de diâmetro, enquanto o segundo tem
mais de 530 quilômetros de extensão. Por vezes são chamados de planetas bebê, pois durante sua
formação estavam adquirindo massa assim como os outros planetas, no entanto a gravidade de
d
Júpiter desviou diverosos corpos e impediu que outros se agregassem e que, consequentemente,
esses objetos atingissem o porte de um planeta.37
Alguns planetas possuem asteroides troianos,
troianos, que são corpos que compartilham a mesma órbita
que um planeta, estando localizados nos pontos lagrangianos L4 e L5 (60° a frente e 60° atrás do
planeta em relação a sua órbita ao redor do Sol).nota 7 Júpiter possui mais de seiscentos mil desses
objetos com mais de um quilômetro de diâmetro nessa região.39 Netuno também possui asteroides
troianos e recentemente descobriu-se
descobriu
o primeiro troiano da Terra, o 2010 TK7.38 40 Entre as órbitas
de Júpiter e Netuno, existem, ainda, outra classe de corpos menores
menor chamada de Centauros, que
são oriundos da ejeção dos objetos do Cinturão de Kuiper durante a migração planetária. Contudo,
ficam nessa região por um tempo relativamente
relativamente curto, pois suas órbitas ou são alteradas pela
gravidade dos planetas gigantes ou colidem com eles.41
Objetos Próximos da Terra
Muitos asteroides estão espalhados pelo Sistema Solar, longe da concentração principal entre as
órbitas de Marte e Júpiter. Muitos deles cruzam com a órbita ou passam a distâncias relativamente
pequenas do nosso planeta, por isso são chamados de Objetos Próximos da Terra (NEO, sigla
de Near Earth Objects). Define--se
se como um NEO os corpos que possuem periélio menor que 1.3
unidade astronômica, e são classificados de acordo com suas caracterísiticas orbitais. O primeiro
corpo descoberto orbitando nas proximidades da órbita terrestre foi o asteroide Eros,
Eros encontrado no
fim do século XIX e possui mais de 33 quilômetros de comprimento, sendo um dos maiores dessa
classe. No dia primeiro de fevereiro de 2013, 9 567 objetos haviam sido encontrados próximos a
Terra.38 42 43 44
É provável que o evento de extinção em massa dos dinossauros ocorrido há 65 milhões de anos
tenha sido causada pelo impacto de um asteroide com cerca de dez quilômetros de extensão,
criando uma imensa cratera,, o que evidencia o alto poder de destruição de tais eventos de
impacto.45 Em primeiro de fevereiro de 2013 existiam 1 376 corpos que representavam um possível,
mas remoto, risco de colisão com a Terra.44 Por essa razão, o monitoramento constante do céu
permite a descoberta de diversos corpos que possam apresentar ameaça, o que é feito por diversos
programas de observação como o Lincoln Near-Earth Asteroid Research, o Near Earth Asteroid
Tracking e o Lowell Observatory Near-Earth-Object
Near
Search,, dentre outros. Para estimar a
probabilidade de colisão foi criada a Escala de Turim,, que varia de 0 a 10, onde o menor valor
significa ameaça insignificante, enquanto o valor máximo representa uma colisão iminente com
consequências globais.46 Contudo, os asteroides nas proximidades podem ser o primeiro alvo para
exploração de minérios fora da Terra, já que, segundo pesquisas, possuem uma considerável
quantidade de ouro, platina e outros metais raros em sua composição.47
Objetos transnetunianos
A região do Sistema Solar além da órbita de Netuno não é completamente vazia, pelo contrário, é
povoada por inúmeros objetos denominados transnetunianos.. Esses corpos, formados basicamente
por gelo e fragmentos rochosos, estão distribuídos entre várias regiões de acordo com a densidade
de objetos, como o Cinturão de Kuiper, onde estão quatro dos cinco planetas anões (Plutão, Éris,
Haumea e Makemake),, o disco disperso e a Nuvem de Oort, sendo que essa três áreas são o local
de origem dos cometas que por vezes visitam o interior do Sistema Solar, onde seus gases criam
uma notável cauda caracterísitca.48
Comparação entre oito dos maiores corpos transnetunianos com a Terra e seus satélites. Os quatro da primeira
coluna são planetas anões.
Planetas anões
Por um longo tempo, Plutão foi considerado o nono planeta do Sistema Solar. Entretanto, a
descoberta de um novo corpo celeste chamado Éris em 2005, com tamanho semelhante ao de
Plutão, levantou uma discussão sobre o que realmente era um planeta. Com isso a União
Astronômica Internacional decidiu, no ano seguinte, criar uma nova classificação para designar
esses novos mundos descobertos, que são mais desenvolvidos que asteroides, mas se distinguem
dos planetas comuns.
omuns. Por isso criou-se
criou
a categoria dosplanetas anões.49 Atualmente estão nessa
classificação cinco objetos
bjetos celestes, sendo que somente Ceres se localiza mais próximo do Sol que
Netuno, no Cinturão de Asteroides. Os outros objetos dessa classe também são chamados
de plutoides, fazendo alusão
o à importância histórica do planeta anão.50
Plutão possui cerca de dois terços do diâmetro da Lua e provavelmente possui um núcleo rochoso
cercado por um manto formado por gelo de água. Sua órbita mais excêntrica faz com que durante
um período de vinte anos o planeta anão fique mais próximo do Sol que Netuno, período no qual
acredita-se
se que se forme uma tênue atmosfera,
atmosfera, quando o aumento da temperatura provoca o degelo
e consequentemente a vaporização dos gases. Contudo, à medida que se afasta do Sol novamente,
essa atmosfera desaparece, pois os gases se condensam e congelam. Caronte é a maior das cinco
luas do planeta e possui quase a metade do seu tamanho, o que leva alguns cientistas a
considerarem os dois corpos como sistema duplo em vez de planeta e satélite.51
Éris possui um tamanho similar ao de Plutão e, provavelmente, a mesma composição.
Originalmente apelidado de Xena, o planeta anão leva mais de quinhentos anos para completar uma
volta ao redor do Sol e possui uma pequena lua, Disnomia.52 Makemake,, cujo tamanho é um pouco
menor que o de Plutão, contém metano e etano em sua superfície, além de uma coloração
avermelhada
ermelhada atribuída à interação desses compostos com a radiação ultravioleta do Sol.53 E, por
fim, Haumea, um planeta anão
não com tamanho semelhante ao de Plutão que possui uma dos mais
curtos períodos de rotação do Sistema Solar (menos de quatro horas), o que provocou um
alongamento do seu formato, tomando uma forma semelhante à de uma bola de futebol americano.
Possui dois satélites naturais,Namaka
Namaka e Hiʻiaka.54
Regiões externas
Localização do Cinturão de Kuiper (no detalhe), do disco disperso (a região mais densa no plano equatorial) e
da Nuvem de Oort (concha esférica). Essa região contém provavelmente trilhões desses corpos formados
basicamente por gelo e fragmentos rochosos.
Além da órbita de Netuno existe uma zona povoada com diversas massas de rocha e compostos
volátes congelados chamada deCinturão de Kuiper (ou Cinturão de Kuiper-Edgeworth) que, de certa
forma, pode ser descrita como um segundo cinturão de asteroides do Sistema Solar, contudo, a
composição dos corpos dessas áreas é completamente distinta, de onde surgem os cometas de
curto período. Está localizada a uma distância entre 30 a 55 unidades astronômicasnota 3 onde, desde
a descoberta do primeiro corpo em 1993, já foram descobertos milhares de objetos, mas estima-se
que existam cerca de um trilhão de corpos de gelonota 1 , centenas de milhares deles com mais de
cem quilômetros de diâmetro. Dentre os objetos dessa região, destacam-se os planetas anões,
como Plutão e Éris.55 56
Acredita-se que o disco disperso, um conjunto de corpos cujas órbitas sobrepõem o cinturão de
Kuiper mas se estendem muito mais além, seja a fonte de cometas de curto período e que objetos
da região tenham sido ejetados em órbitas erráticas pela influência gravitacional da migração de
Netuno. A maioria dos objetos do disco disperso tem o periélio dentro do cinturão de Kuiper, mas o
afélio estão a mais de 150 UA do Sol. A órbita destes objetos são altamente inclinadas em relação
ao plano elíptico, e alguns são quase perpendiculares a este. Alguns astrônomos consideram que o
disco disperso seja meramente outra região do cinturão de Kuiper, e descrevem os objetos do disco
disperso como "objetos do cinturão de Kuiper dispersos".57 Alguns astrônomos também classificam
os Centauros, que se localizam entre as órbitas dos planetas gigantes, como objetos internos do
cinturão de Kuiper, desviados para órbitas mais internas.58
Em 1950, o astrônomo alemão Jan Oort propôs que alguns cometas provêm de uma vasta e
extremamente distante região do Sistema Solar, que forma uma espécie de concha esférica de
corpos compostos de gelo que circundam todo o Sistema Solar. Essa região foi então chamada
de Nuvem de Oort, que ocupa um espaço entre cinco mil e cem mil unidades astronômicasnota 3 de
raio a partir do Sol. Nessa região, por conta do efeito reduzido da gravidade do astro central do
Sistema Solar, a influência de outras estrelas e da própria galáxia desvia alguns desses corpos em
direção ao meio interestelar ou à estrela, nesse último caso a perturbação dá origem a um cometa
de longo período. Estima-se que a quantidade de corpos de gelo nessa região esteja entre 0.1 até
dois trilhõesnota 1 .5559
Cometas
Cometa McNaught visto sobre o Oceano Pacífico a partir do Observatório Paranal, no Chile, quando se
aproximou da Terra em 2007.
Os cometas são aglomerados formados essencialmente por gelo (de água e de gás carbônico,
dentre outros) e pequenos fragmentos de materiais rochosos, razão pela qual são apelidados de
"bolas de neve sujas",
ujas", cuja origem se relaciona aos primórdios do Sistema Solar. Acredita-se
Acredita
que os
cometas trouxeram água e compostos orgânicos para o nosso planeta, essenciais para o
surgimento da vida. Existem basicamente cometas de dois tipos, classificados de acordo com o
período e a região de origem. Os cometas de curto período são aqueles que gastam menos de
duzentos anos para orbitar o Sol, se originam na região do Cinturão de Kuiper e são previsíveis,
como o cometa Halley.. Entretanto, os cometas de longo período se originam de uma região muito
mais distante, a Nuvem de Oort, são imprevisíveis e podem levar até trinta milhões de anos para
completar uma volta em torno do Sol, como o cometa McNaught.60 61
Devido a perturbações gravitacionais, alguns desses corpos são direcionados para o interior do
Sistema Solar. A proximidade cada vez maior com o Sol aumenta sua temperatura, dando início ao
proceso de sublimação do gelo em sua superfície. Os gases desprendidos dão origem à cauda, e
carregam consigo fragmentos sólidos que formam os meoteoroides. O vento solar produz o intenso
brilho da cauda que pode se estender por milhões de quilômetros. Alguns cometas atravessam o
periélio a uma distância segura, sobrevivendo ao calor e radiação intensos da estrela. Outros, no
entanto, têm sua estrutura interna destruída e se rompem, liberando inúmeros pedaços de gelo que
logo se vaporizam, fazendo com que o cometa desapareça por completo.60 61
Meteoro (ou estrela cadente) da chuva de meteoros Perseidas cruzando o céu.
Meteoroides, meteoros e meteoritos
Os meteoroides são pequenas partículas, geralmente microscópicas, que orbitam o Sol e permeiam
todo o espaço interplanetário. Com frequência essas partículas penetram na atmosfera da Terra
com enorme velocidade (dezenas de quilômetros por segundo), o que provoca sua combustão e
consequente vaporização, produzindo substancial brilho, o que caracteriza um meteoro, também
conhecido como estrela cadente. Por vezes o tamanho desses objetos é suficiente para que ele
resista ao atrito com a atmosfera e seus fragmentos atinjam o solo, formando meteoritos. A
penetração dessas patículas acontece a todo momento, e toda a noite é possível avistar pelo menos
um desses objetos cruzando o céu. Cometas, quando passam próximo ao Sol, liberam
vários compostos voláteisque carregam consigo pequenas partículas sólidas que ficam dispersas ao
longo de sua órbita, formando uma trilha de dejetos. Por vezes a órbita da Terra intercepta uma
dessas regiões de alta a concentração dessas partículas, o que provoca uma chuva de meteoros,
quando são visíveis centens e, em certos casos, milhares de meteoros por hora.38 Essas partículas
dispersas por todo o Sistema Solar produzem, ainda, um fenômeno conhecido como luz zodiacal, no
qual a poeira dispersa a luz solar, formando uma zona de luminosidade visível no céu ao longo da
eclíptica, que surge antes da alvorada ou após o crepúsculo.62
Os meteoroides que conseguem atingir a superfície do nosso planeta, tornando-se portanto um
meteoritos, provêm majoritariamente de asteroides, embora sejam encontrados fragmentos de
meteoritos originados na Lua e em Marte. Durante o impacto de corpos com outros asteroides,
planetas e satélites, sobretudo no período de formação do Sistema Solar, imensa quantidade de
fragmentos era dispersa e se a velocidade fosse suficiente, eles escapavam da gravidade do corpo
e entravam no espaço, onde ficam orbitando o Sol até eventualmente caírem na superfície de outro
objeto, como a Terra. São classificados basicamente em quatro tipos, de acordo com sua
composição e características, os condritos (mais comuns), acondritos, ferrosos e ferrososrochosos.63 A queda de meteoros em áreas povoadas é um evento relativamente raro. Contudo, um
dos casos mais recentes aconteceu na Rússia em 15 de fevereiro de 2013, quando uma imensa
bola de fogo cruzou o céu no sul do país e fragmenos atingiram o solo próximo à cidade
de Cheliabinsk, onde as ondas de choque provocadas pela explosão quebraram os vidros das
janelas e sacudiram os prédios, deixando centenas de feridos.64
Mapa do modelo planetário sueco.
Modelos
Ao longo da história foram construídos inúmeros aparelhos que descrevem o movimento dos
planetas, chamados de orreys.. Existem também vários modelos que representam os corpos do
Sistema Solar em escala,, ou seja, as dimensões e as distâncias dos corpos são respeitadas. O
maior deles está situado na Suécia,
Suécia com o Sol localizado na capital do país, Estocolmo.
Estocolmo Nessa
representação, em que um quilômetro no modelo representa vinte milhões na realidade, a estrela
central do Sistema Solar é o Ericsson Globe,
Globe, com mais de setenta metros de diâmetro e a Terra é
uma pequena esfera com somete 65 centímetros de diâmetro a 7.6 quilômetros de distância.
distância Plutão
se encontra a mais de 300 quilômetros do centro do modelo e a região do choque de terminação,
considerada a fronteira do Sistema Solar, está a mais de novecentos quilômetros da capital, já na
região norte do país.65 Um modelo semelhante encontra-se
encontra se na cidade portuguesa de Estremoz,
onde o Sol tem três metros e meio de diâmetro, Júpiter possui o tamanho de uma bola de futebol e
Plutão está a quinze quilômetros do centro, na porta do Castelo de Évora Monte a quinze
quilômetros "do Sol", no qual um quilômetro equivale
equival a 414 milhões na realidade.66 nota 8 67
Alcance da órbita de alguns corpos ao Sol, bem como algumas regiões do Sistema Solar. O ponto mais próximo da barra
representa o periélio,, e o mais afastado, o afélio. Quanto mais alongada, maior é aexcentricidade
excentricidade orbital.
orbital
Dinâmica
Durante milhares de anos, a humanidade, com poucas e notáveis exceções, não reconheceu a
existência do Sistema Solar. As pessoas acreditavam que a Terra era estacionária no centro do
universo e categoricamente diferente dos objetos que se moviam no céu. Esse modelo
geocêntrico criado por Ptolomeu prevaleceu por vários séculos. Nicolau Copérnico foi um dos
primeiros a propor que os planetas giravam em torno do Sol.
Sol. De acordo com sua teoria, as órbitas
de Mercúrio e Vênus formavam círculos menores que a da Terra. Marte, Júpiter e Saturno, por sua
vez, descreviam órbitas circulares maiores e, por fim, uma esfera de estrelas que envolvia todo o
sistema permanecia fixa. Contudo, o movimento dos planetas ainda apresentavam variações, que
qu
foram sendo corrigidas com base em novas teorias e observações feitas por vários cientistas e
astrônomos comoJohannes
Johannes Kepler,
Kepler Galileu Galilei e Isaac Newton68 69
Movimento aparente dos planetas
A palavra planeta surgiu da expressão grega asteres planetai que significa "estrelas errantes", por
conta do movimento irregular que alguns astros executavam no céu em relação às estrelas fixas.
Sabe-se
se hoje que esses cinco objetos visíveis a olho nu, que são Mercúrio, Vênus, Marte, Júpiter e
Saturno, são planetas que apresentam movimentos próprios, e são classificados em planetas
inferiores e superiores, de acordo com a posição de suas órbitas em relação à da Terra.70
Movimento do planeta Vênus como visto da Terra. Tanto Vênus quanto Mercúrio apresentam mudanças de
fases enquanto orbitam o Sol vistos a partir da Terra, o que resutla em grande variação de brilho, além das
diferenças do tamanho aparente.
Planetas inferiores
Mercúrio e Vênus, também chamados de planetas inferiores, são os únicos cujas órbitas são mais
próximas
róximas do Sol em relação à da Terra. Com isso, esses planetas sempre são vistos próximos do
astro, oscilando entre os seus lados, o que, portanto, faz com que sejam visíveis somente pouco
antes pôr do sol e algumas horas antes da alvorada.71 Por vezes esses planetas passam entre a
Terra e o Sol, o que é chamado de conjunção inferior. Continuando
ndo sua órbita, o planeta move-se
move
para oeste do Sol, tornando-o
o visível, agora, antes do nascer do sol no horizonte leste. O ângulo
entre o planeta e o Sol visto da Terra (denominado elongação)) sofre um acréscimo a cada dia até
um certo ponto, quando ocorre a enlongação máxima a oeste, quando aparentemente o planeta está
mais afastado do Sol. Logo depois, sua enlongação vai diminuindo novamente até que o planeta
passa atrás do Sol, o que caracteriza uma conjunção superior.. Seguindo sua órbita, surge agora do
lado leste da estrela, tornando--se
se visível, portanto, logo após o pôr do sol. Mais uma vez a
elongação cresce a cada dia, até que o planeta atinge a elongação máxima a leste. Posteriormente
o ângulo do planeta volta a decrescer, até que acontece uma nova conjunção inferior,
inferior, e o ciclo se
repete.72
De acordo com seu movimento em torno do Sol, Mercúrio e Vênus passam por um ciclo de fases,
razão pela qual seu brilho e tamanho aparente variam consideravelmente de
e acordo com a distância
e posição do planeta em relação à Terra. Na conjunção inferior, por exemplo, o tamanho aparente
do planeta é máximo, mas o brilho é mínimo. Em certos casos, o alinhamento entre o planeta, o Sol
e a Terra é perfeito, o que provoca a ocorrência de um trânsito,, ou seja, o planeta passa na frente
do disco solar. Os trânsitos de Mercúrio são relativamente comuns, mas os deVênus
Vênus são bem mais
raros, sendo que o último do século ocorreu em 2012.73
Esquema do movimento retrógrado. A Terra (em azul) move-se
move se mais rápido que Marte (em vermelho), criando a
ilusão que este move-se
se em direção oposta.
Planetas superiores
Os planetas superiores são o grupo formado pelos planetas cujas órbitas situam-se
situam se além da órbita
terrestre, sendo que seus componentes são Marte e os planetas gigantes. Como consequência,
nosso planeta por vezes fica entre um planeta superior e o Sol, o que é chamado de oposição. Essa
condição caracteriza o período mais favorável para a observação de um desses corpos celestes,
uma vez que seu tamanho aparente se torna o maior possível e a face do planeta voltada para a
Terra fica completamente iluminada. A medida que a Terra se move, cria-se
cria se a impressão de que o
planeta move-se
se no céu seguindo a direção leste indo de encontro ao Sol, até que ele passa atrás
da estrela, criando uma conjunção superior. Depois disso, o planeta surge novamente no horizonte
oeste e suaelevação (ou elongação) se torna cada vez maior até que novamente acontece uma
oposição.74
Durante a maior parte desse período, os planetas superiores movem-se
movem se em direção oeste-leste
oeste
no
céu, descrevendo a trajetória denominada movimento direto. Contudo, próximo
próximo ao período da
oposição, o planeta faz um movimento aparente de loop e passa a se mover em direção oposta, o
que caracteriza o movimento retrógrado aparente.
aparente. Isso acontece devido às diferenças entre as
órbitas da Terra e a dos corpos cujas órbitas estão mais além. Uma vez que a Terra possui uma
maior velocidade orbital comparada aos outros planetas superiores, a mudança de posição produz a
ilusão de que eles passam a se mover, durante um certo período, em direção oposta.74 75
As primeiras teorias
Ptolomeu criou um movimento adicional, os epiciclos (círculo menor), enquanto o planeta orbitava a Terra, para
explicar as irregularidades do movimento aparente, principalmente o movimento retrógrado.
Uma das primeiras teorias para explicar o movimento planetário foi criada
pelo filósofo grego Aristóteles,, que propunha a existência de várias esferas cristalinas que cercavam
e giravam em torno da Terra. Em cada uma delas estaria incrustado um corpo celeste, como os
planetas, o Sol, a Lua e as estrelas fixas. A última esfera seria a do "movimento primordial", cuja
rotação seria transmitida
a de uma esfera pera outra promovendo, assim, o movimento de todos os
corpos. Ajustando-se
se as velocidades angulares dessas esferas seria possível explicar várias
características do movimento planetário. Contudo, os problemas com essa teoria logo surgiram, pois
ela não explicava, por exemplo, por que ocorria o movimento retrógrado. A aparente solução veio
com Ptolomeu que, na sua publicaçãoAlmagesto,
publicação
, criou um modelo planetário cujo centro ainda era a
Terra, onde os planetas não permaneciam fixos em sua órbita, mas giravam em torno de um ponto
imaginário, formando um epiciclo,
epiciclo, o que explicaria diversos aspectos observados. Essa teoria, no
entanto, ainda não descrevia com exatidão o deslocamento dos planetas, por isso passou por
diversos ajustes.76
Durante a Idade Média,, as teorias dos gregos foram incorporadas à cultura europeia, ganhando
importância teológica,, sobretudo por conta da influência da Igreja Católica.. A ideia de que a Terra
estava no centro do Universo ia de encontro à crença sobre a importância dos seres humanos para
Deus. Incorporando termos do modelo aristotélico, a teoria sobre o movimento dos planetas
afirmava que a esfera mais externa seria o limite além do qual estaria
e
o paraíso e o movimento
dessas esferas seria promovido pelo poder de Deus. Por isso, durante esse período, o surgimento
de novos pontos de vista do Universo
Universo não se tratavam somente de um tema científico, mas também
do desafio a um dogma religioso.
religioso 76
O surgimento da astronomia moderna
As ideias do modelo geocêntrico dominaram até o século XVI, quando o astrônomo polonês Nicolau
Copérnico publicou em seu livro Das revoluções das esferas celestes que todos os planetas,
inclusive a Terra, orbitavam o Sol, o que ficou conhecido como modelo heliocêntrico.
heliocêntrico Essa teoria
dizia ainda que somente a Lua girava
girava ao redor do nosso planeta, que as estrelas eram objetos muito
distantes que não orbitam o Sol, além de afirmar que a Terra tinha um movimento de rotação que
durava 24 horas, o que produzia o movimento aparente das estrelas no céu, em direção contrária.
contrári
Como consequência, o moviemento retrógrado e a variação de brilho dos planetas foram explicados
como sendo simples consequências da variação da distância entre a Terra e os demais planetas à
medida que seguem sua trajetória. Apesar da importância dessas ideias, eras não eram tão novas
assim. No século II a.C., Aristarco de Samos já imaginava o Sistema Solar tendo o Sol em seu
centro mas, com a influência das teorias de Aristósteles, suas ideias não se propagaram. AcreditaAcredita
se que a maior parte das obras de Copérnico foram publicados somente no fim de sua vida pelo
medo do astrônomo de ser ridicularizado e de suas teorias serem desaprovadas principalmente pela
Igreja Católica. Suas ideias permaneceram pouco conhecidas mesmo após cerca de cem anos após
seu falecimento, quando uma sucessão de avanços científicos levaram à completa descrença
descren no
modelo geocêntrico e à criação de uma visão moderna sobre a astronomia, o que ficou conhecido
como Revolução Copernicana.77
O astrônomo dinamarquês Tycho Brahe fez importantes contribuições para o desenvolvimento
da astronomia moderna. Com diversos instrumentos criados por ele, efetuou inúmeras observações
e reuniu dados detalhados sobre a posição dos planetas, especialmente de Marte, a partir do seu
próprio observatório, Uranienborg,
Uranienborg, com uma impressionante precisão. Além disso, observou
uma supernova que explodiu em 1572 e provou que ela estava muito distante, assim como as
estrelas, e também provou que um cometa que passara em 1577 situava-se
se bem mais distante da
Terra que a Lua, contrariando a teoria aristotélica de acordo com a qual tais corpos surgiriam a partir
de fenômenos atmosféricos.78
Johannes Kepler era assistente de Brahe em seu observatório. O jovem astrônomo acreditava
firmemente no modelo heliocêntrico, diferente de seu chefe, que temia ainda
ainda que Kepler fizesse
descobertas que ofuscassem sua importância como astrônomo, por isso mostrava somente parte
dos dados obtidos em suas observações para seu assistente. Visando ocupar Kepler enquanto
trabalhava em suas teorias sobre o Sistema Solar, Brahe
Br
entregou-lhe
lhe todas as informações
observacionais de Marte e o incumbiu a difícil tarefa de entender as irregularidades no movimento
do planeta vermelho. O modelo de Copérnico previa que as órbitas eram perfeitamente circulares,
mas Kepler chegou à conclusão
lusão que isso estava errado, na verdade as órbitas eram achatadas,
formando uma figura geométrica chamada elipse.. Essa afirmação só foi possível porque Marte é um
dos planetas com a órbita mais excêntrica, e era justamente o que tinha os dados mais
detalhados.79
Elementos da órbita elíptica de um planeta, de acordo com as leis enunciadas por Kepler.
As leis do movimento planetário
Após a morte de Brahe, Kepler adquiriu os volumosos e precisos dados sobre os planetas, que
permitiram a criação das três leis do movimento planetário.
planetário A primeira lei afirma que as órbitas dos
planetas são elipses, com o Sol em um dos focos dessa elipse.
elipse. Por conta disso, a distância entre o
planeta e o Sol está em constante mudança enquanto percorre sua órbita. A segunda lei do
movimento planetário afirma que
ue a linha imaginária que ume o planeta ao Sol varre áreas iguais em
intervalos de tempo iguais enquanto o planeta descreve sua órbita elíptica.
elíptica. Isso implica na constante
mudança da velocidade angular do planeta. Quando ele se encontra mais próximo do Sol sua
velocidade é maior, e o ponto de maior aproximação entre eles é chamado de periélio.
periélio Por outro
lado, quando o planeta se encontra mais distante sua velocidade é reduzida, e o ponto de maior
afastamento é denominado afélio.
afélio Por fim, a terceira lei de Kepler diz que a razão do quadrado dos
períodos de translação de um planeta é igual à razão dos cubos dos seus semieixos maioresnota 9 . O
eixo mais extenso de uma elipse é chamado de eixo maior, enquanto o mais curto chama-se
chama
eixo
menor. A metade do comprimento do eixo maior denomina-se
denomina
semieixo maior,, cujo valor
corresponde à distância média entre o planeta e o Sol. Essa lei implica na grande variação do
período com o aumento do raio da órbita.79 Contudo, essas conclusões foram obtidas de
forma empírica,, e Kepler não sabia a razão pela qual os planetas obedeciam tais leis, e a resposta
só viria muitos anos depois, a partir das ideias de Newton.80
Ilustração do modelo heliocêntrico produzida em 1646 por Andreas Cellarius.. Note os satélites de Júpiter (os
quatro pequenos círculos em volta do planeta à esquerda), descobertas por Galileu,
Galileu, além da Lua ao redor da
Terra.
Galileu Galilei,, apesar de não ter inventado o telescópio, foi o primeiro a apontá-lo
apontá lo para o céu, o que
foi crucial para o entendimento das reais características dos corpos celestes. Olhou para o Sol
(talvez o motivo pelo qual ficou cego) e viu manchas,, que permitiram constatar o movimento de
rotação da estrela, descobriu as quatro maiores luas de Júpiter (que agora são chamadas de luas
galileanas),
), observou as fases mutantes de Vênus e constatou que eram consequência da mudança
da posição
ição do planeta e da Terra em relação ao Sol. Olhou para a Via Láctea e concluiu que era
formada por inúmeras estrelas, observou as "orelhas" de Saturno, que lhe pareciam assim devido à
baixa resolução de seu telescópio e viu que a Lua não era lisa, mas cheia
cheia de montanhas e
crateras.81
No mesmo ano da morte de Galileu, nasceu Isaac Newton, o cientista que viria a revolucionar o
mundo da ciência ao unificar a astronomia à física. Além das três leis sobre moção dos objetos,
objetos
descobriu a força que rege o movimento dos corpos no Universo: agravidade.
a
. A grande ideia de
Newton surgiu a partir da simples observação de uma maçã caindo da árvore. Estudando esse
movimento, percebeu que era acelerado e que, portanto, uma força agia sobre a maça para
aumentar sua velocidade durante a queda. Então, imaginou que se a árvore fosse duas vezes mais
alta, a gravidade continuaria agindo sobre ela, provocando a queda da fruta em direção ao chão.
Então concluiu que o campo de ação dessa força provavelmente se estenderia por uma distância
muito maior, e chegaria até a Lua, fazendo com que o satélite natural ficasse ligado
gravitacionalmente à Terra. Posteriormente, Newton fez um experimento mentalpor
por meio do qual
descobriu a razão pela qual a Lua orbita a Terra e os planetas orbitam o Sol. Então, chegou à
conclusão de que todo objeto
to no Universo atrai outro objeto com uma força que age na linha que
une o centro dos dois corpos que é proporcional ao produto das massas desses dois objetos e
inversamente proporcional ao quadrado da distância entre esses dois objetosnota 10 , o que ficou
conhecido como lei da gravitação universal.
universal Newton começou a imaginar,
inar, ainda, por que o Sol seria
"privilegiado" por ficar parado em um único local no centro do Sistema Solar, sem se mover. Então
concluiu que na verdade os objetos do Sistema Solar, inclusive o próprio Sol, se movem em torno de
um ponto chamado centro de massa,
massa, contudo a massa muito superior da estrela faz com que ela
fique quase no centro.82
Esquema, de forma exagerada, da precessão de um planeta. Note a mudança da posição do periélio (ponto
azul) a cada revolução.
Como todos os corpos com massa possuem uma força gravitacional, os planetas sofrem pequenos
desvios devido a essa atração mútua, que
q são chamados de perturbações.. Com as medidas cada
vez mais precisas, essas variações de movimento ficaram cada vez mais evidentes. Por meio dos
dados obtidos da órbita de Urano, por exemplo, os cientistas constataram pequenas variações
causadas por um corpo ainda desconhecido. Depois de diversos cálculos, Urbain Le Verrier e John
Couch Adams encontraram, independentemente,
independentemente, a posição em que deveria se encontrar o corpo
que causava essas perturbações, e constatou-se
constatou se que se tratava de um novo planeta, Netuno.83
As leis de Newton permaneceram incontestadas
incontestadas por muitos anos. Por meio delas, constatou-se
constatou
que
a influência mútua dos planetas não permitia que as órbitas fossem fixas, mas que tinham um
movimento chamado de precessão,
precessã mais facilmente verificável na órbita de Mercúrio.
Mercúrio Contudo,
observações mais acuradas mostraram que a precessão do planeta era maior do que a prevista pela
lei da gravitação de Newton. Inicialmente pensou-se
pensou se que essa variação seria causada pela presença
de um planeta hipotético entre Mercúrio e o Sol, chamado Vulcano.83 No entanto, nenhum objeto foi
encontrado nessa região, e a solução foi dada somente anos mais tarde com a teoria da relatividade
geral de Einstein. Hoje sabe-se
se que os movimentos dos corpos são muito mais complexos
com
do que se
pensava, pois são influenciados pela distorção que a gravidade causa no espaço-tempo
tempo, por
exemplo.
emplo. Entretanto, as leis de Newton ainda fornecem uma boa aproximação sobre os movimentos
planetários.84 85
Sentido do movimento de rotação e translação dos três planetas mais próximos do Sol.
O movimento dos corpos do Sistema Solar
Ver também: Elementos orbitais
Todos os planetas do Sistema Solar orbitam o Sol em sentido anti-horário quando vistos de cimanota
11
. Todos os planetas, exceto Mercúrio e Vênus, possuem satélites naturais que também giram no
mesmo sentido que os planetas quando vistos de cima, somente com algumas poucas
exceções.86 Todos os corpos apresentam, ainda, um movimento próprio, denominado rotação, cujos
períodos diferem substacialmente uns dos outros. Júpiter, por exemplo, gasta somente 9.9 horas
para girar sobre seu próprio eixo e o Sol cerca de 25 dias terrestres, enquanto Vênus gasta 243 dias
terrestres. O movimento de rotação de todos os planetas,
planetas, salvo Vênus e Urano, também é antianti
horário.87 O fato da maior parte dos planetas girar e orbitar no mesmo sentido não é coincidência.
Na verdade, como todos os objetos se originaram
originaram de uma mesma nuvem que girava em uma só
direção, o Sol, os planetas e os demais objetos, portnato, herdaram esse movimento. As causas
pelas quais alguns corpos não se movem no mesmo sentido dos demais são provavelmente
colisões que aconteceram na época da formação do Sistema Solar, que alteraram a direção do
movimento.88
[Esconder]Elementos orbitais dos planetas89
Planeta Semieixo maior (UA) Excentricidade Período (em anos)
Mercúrio 0.387
0.205
0.2408
Vênus
0.723
0.0067
0.6152
Terra
1.000
0.016
1.000
Marte
1.523
0.0934
1.880
Júpiter
5.203
0.048
11.862
Saturno
9.537
0.054
29.457
Urano
19.191
0.047
84.018
Netuno
30.069
0.008
164.78
Os planetas orbitam o Sol praticamente no mesmo plano, chamado de eclíptica, que tem como
referência o plano da órbita da Terra no espaço. Todos os planetas descrevem órbitas elípticas,
sendo que o Sol se localiza em um dos dois de seus focos, conforme enunciado por Kepler. O
formato da elipse é determinado, ainda, por uma grandeza chamadaexcentricidade, que varia de
zero a um. Quanto mais próximo de zero, mais circular, e, por outro lado, quanto mais próximo de
um, mais achatada é a sua forma. Em geral a excentricidade da órbita dos planetas são demasiado
baixas e seu formato é, portanto, praticamente circular.90 Para se medir as distâncias no Sistema
Solar convencionou-se o uso da unidade astronômica (UA), que corresponde à distância média
entre a Terra e o Sol, ou seja, cerca de 149.6 milhões de quilômetros.91
Devido ao fato de que os corpos do Sistema Solar exercem atração gravitacional entre si, as órbitas
não são elipses perfeitas. Uma das consequências mais notáveis desse fato é a mudança no ponto
da órbita onde ocorre o periélio, causando a precessão. Outros efeitos dessa atração mútua são as
variações da excentricidade e da inclinação das órbitas, além da mudança gradual na inclinação do
eixo de rotação em relação ao plano orbital do planeta. Na Terra, essas oscilações orbitais têm
periodos que variam de dezenove mil a cem mil anos, e foram identificadas com base nas
mudanças climáticas a longo prazo pelas quais o planeta passou como consequência desssa
variações.89
Ressonância nas luas de Júpiter, quando duas delas se alinham.
Ressonância
Ver artigo principal: Ressonância orbital
Um fenômeno importante que influencia o movimento dos planetas é a ressonância, que consiste
numa relação numérica simples entre períodos, que podem
podem ser tanto de rotação quanto de
translação. Um dos exemplos mais simples é a ressonância entre a rotação e a translação da Lua,
que é de 1:1. Isso significa que o satélite gasta o mesmo tempo para completar uma rotação e uma
volta ao redor da Terra, o que
ue é denominado rotação síncrona.. Netuno e Plutão estão numa
ressonância 3:2, o que significa que enquanto Netuno completa três voltas em torno do Sol, Plutão
Plut
completa duas. Entretanto, os mais notáveis desses exemplos se encontram nos sistemas de
satélites naturais dos planetas gigantes, especialmente o de Júpiter. Três das maiores luas do
planeta estão em ressonância, mas sempre se alinham em duas de cada vez,
vez, nunca as três. Em
Saturno, as perturbações causadas por ressonâncias fazem com que surjam lacunas nos anéis do
planeta, como a divisão de Cassini.
Cassini O encontro de dois corpos massivos faz com que ocorra um
puxão gravitacional, ou seja, a gravidade dos corpos age junta, o que pode influenciar a órbita não
só deles próprios, mas também a dos outros objetos próximos.92
Deslocamento do centro de massa do Sistema Solar.
Movimento de dois corpos em torno do centro de massa.
Centro de massa e momento angular
O centro de massa do Sistema Solar não se localiza exatamente no centro do Sol. Por conta da
existência dos planetas e outros objetos que estão em contínuo movimento, o baricentro também
muda constantemente de posição. O maior planeta do Sistema Solar, Júpiter, é também
tamb
o
responsável por causar maior parte desse deslocamento. Por si só o planeta é capaz de mover o
centro de massa para fora do Sol, o que, dependendo da posição dos outros planetas, realmente
acontece. Isso faz com que o movimento do próprio Sol seja alterado,
alterado, já que na verdade todos os
corpos giram em torno do centro de massa, provocando "puxões gravitacionais" na estrela.93 94
Apesar do Sol conter a maioria da massa do Sistema Solar, a maior parte do momento angular,
angular que
é a quantidade de movimento associada a um corpo que executa um movimento circular,
circular está
concentrada principalmente em Júpiter, que responde por mais de sessenta por cento desse
d
movimento. De fato o momento angular do Sol é de apenas 0,3%, enquanto que os planetas
gigantes respondem por mais de 99% dessa grandeza. A Terra e os outros planetas interiores têm
momento angular desprezível comparado com o dos planetas gigantes. Ainda
Ainda permanece um
mistério a razão pela qual o Sol perdeu seu momento angular já que, de acordo com as teorias de
formação do Sistema Solar, o astro girava muito mais rapidamente mas, por algum motivo, perdeu
uma fração significativa da energia de rotação. Acredita-se
se que o principal responsável por essa
perda seja o vento solar que, quando era ejetado da estrela, levava consigo boa parte da energia do
movimento.95
Plano invariável
Em diversas técnicas de observação da posição dos corpos celestes, utilizou-se
utilizou se o plano da órbita da
Terra (eclíptica) como referência. Contudo, sabe-se
sabe se que as órbitas, não só da Terra, mas de todos
os planetas, não são fixas, devido à influência gravitacional
gravitacional mútua entre os corpos do Sistema Solar.
Por isso foi estabelecido como referência o plano invariável,, que foi definido como o plano
perpendicular ao vetor do momento angular resultante dos corpos do Sistema Solar e que cruza seu
baricentro. Uma vez que o momento angular é uma grandeza conservativa e o Sistema Solar pode
ser considerado
iderado um sistema isolado, o plano não muda de posição, mesmo com as órbitas do
planeta variando entre si, o que permite utilizá-lo
utilizá lo como sistema de referência permanente. Essa
ideia foi proposta inicialmente pelo físico e matemático Pierre Simon Laplace.96
Limites e localização
É difícil estabelecer uma fronteira que defina onde termina o Sistema Solar e começa o espaço
interestelar. Algumas possíveis possibilidades, como a intensidade da luz e da gravidade do Sol não
são viáveis. Contudo, chegou-se
se à conclusão de que a melhor forma de delimitar o Sistema Solar é
definir onde termina a influência
uência do vento solar, além da qual a ação dos gases do meio planetário
se tornam dominantes, que forma uma espécie de bolha chamada heliosfera, envolvendo boa parte
dos corpos que viajam junto com o Sol em seu trajeto em torno do centro da galáxia. No entanto,
ent
a
esfera de influência gravitacional do Sol se estende para muito além da heliosfera, com raio de
cerca de duzentas mil unidades astronômicas, região habitada pelos corpos da Nuvem de Oort.97 98
Corrente heliosférica difusa causada pelo fluxo de partículas do vento solar, que permeiam toda a heliosfera e
têm origem nas variações periódicas do Sol.
Heliosfera
A região do espaço dominada pelo plasma e pelo campo magnético do Sol é denominada heliosfera,
que possui formato semelhante ao de uma bolha, contudo um lado é mais curto, o qual se estende
por mais de 150 unidades astronômicasnota 3 a partir da estrela, devido à ação do vento interestelar.
interestelar
O outro lado, mais alongado, provavelmente possui centenas ou mesmo milhares
milhares de unidades
astronômicas de extensão. A maior parte da matéria que preenche a heliosfera é proveniente do
Sol, que se propaga através do vento solar, que se propaga até os confins dessa região do espaço e
delimita a fronteira com o espaço interestelar.
intereste 99
O vento solar consiste em uma corrente de particulas, primariamente prótons e elétrons,
elétrons além
de partículas alfa e outras em quantidade reduzida, que deixam o Sol em todas as direções com
velocidades superiores a 1.5 milhão de quilômetros por hora. O motivo pelo qual essas partículas
são ejetadas com velocidades tão grandes ainda permanece um mistério.100 Contudo, o vento solar
não se propaga de forma uniforme, mas forma fluxos de maior e menor intensidade, como se
fossem ondas que permeiam toda a heliosfera. Essa corrente, chamada de corrente heliosférica
difusa é produzida pelas mudanças periódicas da polaridade
polari
do Sol,, cujo período é de cerca de
onze anos, que alteram o fluxo dessas partículas através de todo o Sistema Solar.101 102 Por vezes o
campo magnético em certas regiões do Sol se torna tão intenso a ponto de conseguir aprisionar íons
e arrancá-los
los da coroa solar, arremessando-os
arremessando os posteriormente para longe da estrela, o que forma
uma ejeção de massa coronal.. O vento solar, por si só, interage os corpos do Sistema Solar e dá
origem a diversos fenômenos, como o brilho das caudas cometárias
cometárias e as notáveis auroras polares.
Em eventos mais intensos, nos quais a ejeção de massa coronal é direcionada para a Terra,
ocorrem as tempestades geomagnéticas.
geomagnéticas 103
Representação da helisofera e a localização das sondas Voyager.
Quando o material proveniente do Sol se encontra com a matéria interestelar,, sua velocidade é
drasticamente reduzida a valoressubsônicos,
valores
, formando uma onda de choque terminalnota 12 . Com
isso, o plasma é comprimido e sua temperatura aumenta sensivelmente.104 Até o presente momento
somente duas sondas conseguiram chegar a essa área, a Voyager 1 e a Voyager 2,
2 cujas leituras
indicaram que a distância dessa região ao Sol era de 94 e 83.7 unidades astronômicasnota 3 ,
respectivamente.
ente. Essa diferença provavelmente se deve à forma assimétrica da bolha, que possui
menor volume na parte sul.105 As partículas, então, continuam seu trajeto, com velocidades
substancialmente
ancialmente menores, por uma região chamada de heliosheath,, onde o vento continua
aquecido e avança até um certo ponto, quando não mais consegue vencer a pressão proveniente
meio interestelar. Esse limite é chamado de heliopausa e delimita a área de ação do vento solar no
espaço. Nessa região existe ainda uma espécie de arco de choque resultante da colisão do vento
ven
solar com as partículas do meio interestelar.101
Nuvem interestelar local, com movimentos próprios em direções aleatórias. O sol move-se em uma região de
baixa densidade e deve atravessar a nuvem por completo nos próximos dez mil anos.
Contexto local
O Sol, e consequentemente todos os corpos do Sistema Solar, movem-se através de uma região da
galáxia conhecida como nuvem interestelar local, uma região repleta de gases do meio interestelar.
Essa nuvem não é uniforme e apresenta áreas nas quais a densidade de partículas varia, além de
seu movimento próprio nas mais variadas direções. Dentro dessa nuvem, Sol segue em direção a
uma das áreas com baixa densidade em relação aos seus arredores, chamada de bolha local.
Segundo estimativas, o Sol provavelmente cruzará toda a extensão dessa nuvem nos próximos dez
mil anos. Pouco se sabe sobre essa região do espaço e como ela afeta o Sistema Solar. O fluxo da
nuvem interestelar, por sua vez, é influencidado pela associação Scorpius-Centaurus, uma região
de formação estelar a algumas centenas de anos-luz de distância que, por sua intensa atividade,
produzem um vento de plasma quente e de baixa densidade.106 107 108 109 Entre 450 e 1500 anos-luz
do Sol se encontra a Nebulosa de Gum, o remanescente de supernovamais próximo de
nós.110 Outro objeto celeste relativamente próximo do Sistema Solar é a Nebulosa de Órion, a cerca
de 1 500 anos-luz, onde é intensa a formação de estrelas, o que fornece pistas para o estudo da
formação estelar.111
A estrela mais próxima do Sistema Solar é a estrela vermelha Próxima Centauri, uma dos três
componentes do sistema estelar Alpha Centauri, cujo componente principal, Alpha Centauri A é uma
das mais brilhantes do céu, visível no hemisfério sul, estando a cerca de 4.3 anos luz de distância
do Sistema Solar. Orbitanto a segunda maior estrela do sistema, Alpha Centauri B, que é parecida
com o Sol em tamanho e brilho, foi descoberto um planeta com dimensões um pouco maiores que
as da Terra, sendo, portanto, o mais próximoplaneta extrasolar conhecido.112 Outra estrela
relativamente próxima é a estrela de Barnard, uma anã vermelha muito pequena e visível somente
com telescópio, mas com um notável movimento próprio. Sirius, a estrela mais brilhante vista da
Terra (depois do Sol), está a 8.6 anos-luz de distância. Em geral as proximidades do Sistema Solar
são pouco povoadas por estrelas, a maior parte delas com dimensões e brilho menores que o do
Sol, sendo que uma boa parcela delas integram sistemas compostos por duas ou mais estrelas.
Num raio de treze anos-luz a partir do centro do Sistema Solar, existem 25 sistemas estelares,
alguns deles com prováveis integrantes ainda não descobertos por causa de seu brilho muito fraco,
de acordo com estimativas.113 114
De acordo com os dados obtidos pelo satélite artificial Hipparcos, colocado em órbita para medir a
distância e o movimento das estrelas próximas, concluiu-se que a cada um milhão de anos, pelo
menos doze estrelas em média passam a uma distância menor que um parsec (equivalente a 3.26
anos-luz) do Sol. Baseado em estimativas, acredita-se que, durante toda a existência do Sistema
Solar, a menor distância que uma estrela passará do Sol será de aproximadamente 900 unidades
astronômicasnota 3 , bem além da heliosfera. Contudo, tal encontro resultaria na perturbação do
movimento dos corpos da Nuvem de Oort, que seriam lançados em direções aleatórias, podendo
provocar, inclusive, uma chuva de cometas que bombardearia a Terra e os demais planetas e que
se estenderia por mais de dois milhões de anos.114
Localização na Via Láctea.
Contexto galáctico
O Sistema Solar faz parte de uma galáxia espiral denominada Via Láctea . O Sol está localizado
entre 26 e 28 mil anos-luz do núcleo galáctico e cerca de vinte anos-luz acima do plano galáctico, na
parte mais interna da formação conhecida como Braço de Órion,, que, na verdade, é uma mera
conexão entre duas estruturas mais massivas, o Braço de Sagitário e o Braço de Perseus.
Perseus Como
estamos dentro da galáxia, vemos seu plano como uma faixa brilhante percorrendo todo o céu,
sendo que seu centro se localiza na constelaçãode Sagitário.. A Via Láctea possui cerca de cem mil
anos-luz
luz de diâmetro, com pelo menos 200 bilhões de estrelas, embora estimativas recentes
estimam
timam mais de 400 bilhões desses objetosnota 1 , além de milhares de aglomerados
estelares e nebulosas e inúmeros planetas. Nos braços da galáxia encontram-se
se as estrelas mais
jovens, a matéria intelestelar e nebulosas difusas,, enquanto na parte central existem
majoritariamente aglomerados de estrelas velhas.115 A galáxia como um todo apresenta um
movimento de rotação em sentido horário quando vista da parte norte, mas com períodos que
diferem de acordo com a distância ao centro. Percorrendo esse trajeto, o Sistema Solar viaja
viaj a cerca
de 828 mil quilômetros por hora, por isso são necessários cerca de 225 milhões de anos para
completar uma volta, o que caracteriza um ano galáctico. Estima-se que o Sol completou esse
trajeto somente vinte vezes desde sua formação.116 117 114
Nossa galáxia pertence a um grupo esparso chamado de Grupo Local,, composto por três grandes e
cerca de trinta galáxias menores. A mais extensa do grupo é a Galáxia de Andrômeda,
Andrômeda que está a
cerca de 2.9 milhões de anos-luz
luz de nós, porém, de acordo com estudos, a Via Láctea possui maior
massa. A mais próxima galáxia é a Galáxia Anã Elíptica de Sagitário, seguida
pela Grande e Pequena Nuvem de Magalhães,
Magalhães sendo que as três são galáxias satélite da Via
Láctea.115
Um diagrama da localização da Terra no Universo observável. (Clique
Clique aqui para uma imagem alternativa.)
alternativa
Exploração
A história da exploração espacial teve início em 1957, quando o primeiro satélite artificial,
artificial o Sputnik
I foi colocado em órbita, marcando o início da corrida espacial durante a guerra fria.
fria Um mês depois
o segundo satélite lançado pelos União Soviética, o Sputnik II levou o primeiro ser vivo ao espaço,
a cadela Laika.. Como resposta o governo americano criou aNASA (Administração
Administração Nacional da
Aeronáutica e do Espaço)) e lançou o primeiro satélite do país, o Explorer I.. Desde então milhares de
sondas, satélites e naves espaciais foram lançadas visando aumentar o conhecimento do ser
humano sobre os corpos que, juntamente com a Terra, acompanham
acompanham o Sol em sua jornada pela
galáxia.118
Reprodução da sonda Luna 1.
Sondas espaciais
A primeira sonda a escapar do campo gravitacional terrestre foi a sonda soviética Luna 1, em 1959.
O objetivo principal da missão
issão era fazer a sonda colidir com o solo lunar, o que não aconteceu por
problemas técnicos. Em vez disso, ela passou a 6 400 quilômetros de distância do satélite, e logo o
contato foi perdido.119 No mesmo ano, a sonda Luna 2 conseguiu colidir com o satélite conforme
desejado, se tornando, portanto, o primeiro objeto feito pelo homem a atingir a superfície de outro
corpo celeste.120 Ainda em 1959, a sonda Luna 3 fez as primeiras fotografias do lado oculto da Lua,
Lua
até então desconhecido. As 29 imagens feitas mostraram poucas planícies vulcânicas, o que fez os
cientistas repensarem as teorias da evolução lunar.121
Três anos depois, após diversas tentativas feitas por americanos e soviéticos, a sonda Mariner 2,
dos Estados Unidos,
idos, foi a primeira a realizar uma passagem bem sucedida próximo a outro planeta,
no caso Vênus. Com essa missão, descobriu-se
descobriu se a rotação retrógrada do planeta e suas
temperaturas altíssimas.122 Em 1966, a sonda soviética Venera 3 foi a primeira a atingir a superfície
de outro planeta. A sonda, cuja intensão primordial era estudar a atmosfera venusiana, entretanto,
perdeu
rdeu contato pouco antes da aproximação.123 Um ano antes a sonda Mariner 4 fez a primeira
aproximação de Marte, enviando várias fotos do planeta vermelho.124
A sonda Pioneer 10 foi a primeira a voar além da órbita de Marte e visitar um dos gigantes gasosos,
além de ser a primeira a utilizar energia nuclear como fonte de eletricidade. A sonda foi lançada em
1972 e passou próximo a Júpiter em 1983.125 No ano seguinte aPioneer 11 fez outra passagem por
Júpiter e depois fez uma aproximação de Saturno, fazendo muitas descobertas sobre os anéis, os
satélites e a composição do planeta. Essas
Es
duas sondas do programa Pioneer continham uma placa
com a descrição da nave, dos seres humanos e da localização do Sistema Solar, no caso de serem
encontradas por alguma forma de vida inteligente.126
Concepção artísitca da sonda Pioneer 10 passando por Júpiter.
Uma das mais notáveis missões para os planetas gigantes é o programa Voyager.. Valendo-se
Valendo
da
posição favorável desses planetas, a NASA projetou duas sondas para visitar todos de uma só vez.
O seu encontro com Júpiter, em 1979, mostrou diversos
diversos aspectos do planeta e de suas luas que
ainda eram desconhecidos, como o sistema de anéis do planeta e a atividade vulcânica do satélite
natural Io. No ano seguinte chegou em Saturno e, além dos diversos satélites e novos anéis
descobertos, as imagenss da sonda mostraram a espessa atmosfera de Titã, composta
principalmente de nitrogênio. Contudo, um desvio inesperado não permitiu que a sonda visitasse os
dois outros planetas gigantes. A missão se estendeu além do esperado, e em 1998 a sonda se
tornou o objeto mais distante feito pelo homem e ainda continua enviando dados sobre os confins do
Sistema Solar até hoje.127 Lançada no mesmo ano que sua companheira, a Voyager 2 também
passou por Júpiter e Saturno, fornecendo novas fotografias e dados dos planetas e seus satélites.
Seguindo sua rota, a sonda chegou em Urano e descobriu, por exemplo os sistemas de anéis e
diversos satélites. A gravidade do planeta direcionou a Voyager 2 para Netuno onde, novamente, fez
novas descobertas. A sonda continua operacional e está agora nos limites da heliosfera, em uma
direção diferente da Voyager 1. Essa sonda foi a única a visitar
visitar os dois últimos planetas gigantes do
Sistema Solar. Cada uma delas contém um disco de ouro e uma agulha para reprodução. Nesse
disco estão gravados vários sons naturais
naturais da Terra, além de noventa minutos de música, 115
imagens e saudações em mais de sessenta idiomas.128
Concepção artística da sonda Cassini em Saturno.
Muitas sondas foram enviadas para diversos destinos do Sistema Solar, várias delas ainda em
progresso. A sonda MESSENGER,
MESSENGER por exemplo, é a primeira a orbitar Mercúrio.129 Em Marte, os
satélites 2001 Mars Odyssey e Mars Reconnaissance Orbiter orbitam o planeta enquanto os
veículos esplorados Spirit, Opportunity e mais recentemente o Curiosity que percorrem a superfície
do planeta.130A sonda Dawn foi enviada ao cinturão de asteroides e, após passar por Vesta em
2012, está a caminho do planeta anão
anã Ceres, onde deve chegar em 2015.131 Para Júpiter foi
enviada a sonda espacial Juno,
Juno que deve entrar em órbita do planeta em 2016 para colher dados do
maior planeta do Sistema Solar.132 A sonda Cassini foi lançada em 1997 e chegou em Saturno sete
anos depois, quando entrou em órbita do planeta. Carregava consigo outra sonda, a Huygens, que
aterrisou na superfície de Titã, um satélite do planeta. As imagens feitas por ela eram ricas em
detalhes
talhes e revelavam as caracterísiticas dos satélites, dos anéis e da atmosfera de Saturno. A
sonda continua em operação.133 Por fim a sonda New Horizons foi lançada em 2006 e está
programada para chegar a Plutão em julho de 2015, sendo a primeira nave a visitar o planeta-anão.
planeta
Posteriormente, a sonda estudará os objetos do Cinturão de Kuiper até o fim da missão,
missã em 2026.134
Futuro
O Sol realiza a fusão do hidrogênio em hélio para produzir energia e se manter estável. Enquanto
isso acontece, diz-se
se que a estrela está na sequência principal durante suaevolução
evolução estelar.
estelar Em seu
núcleo, a pressão produzida pela liberação energética exerce força que provocaria a expansão da
estrela, mas é contrabalançada pela força da gravidade, que age na direção oposta, mantendo
assim o equilíbrio da estrela. Ao longo do tempo, contudo, o consumo de hidrogênio faz as taxas
das reações diminuirem, e para retornar ao equilíbrio, o núcleo contrai-se
contrai se e se torna mais quente.
Esse processo provoca o gradual aquecimento
aquecimento da estrela ao longo de bilhões de anosnota 1 ,
mantendo-se
se estável, no entanto passará por grandes mudanças quando o hidrogênio, seu
combustível, tiver se exaurido por completo.135
Os planetas podem entrar em rota de colisão no futuro.
Colisões planetárias
Uma das questões debatidas entre os cientistas tem sido a estabilidade do Sistema Solar. Sabe-se
Sabe
que os planetas exercem atração gravitacional entre si, portanto suas órbitas não podem ser
estáveis, o que provavelmente levará os planetas a entrar em um período caótico,, no qual a relativa
estabilidade existente hoje não mais prevalecerá. Com essas variações pequenas das órbitas se
acumulando durante milhões de anos, suas órbitas podem vir a se cruzar, o que resultaria em
colisões, encontros próximos ou ejeções.
ejeções. Os cenários acerca do movimento planetário a longo prazo
são extremamente difíceis de prever, por conta da enorme quantidade de objetos e de fatores
envolvidos nos cálculos. Contudo, pelo menos nos próximos quarenta milhões de anos, os planetas
devem
em ocupar aproximadamente as mesmas órbitas que hoje, mas num futuro distante, a órbita de
Mercúrio, por exemplo, tende a se tornar cada vez mais excêntrica, levará o planeta possivelmentea
cruzar com a órbita de Vênus ou mesmo com a da Terra, perturbando a trajetória de todos os
planetas interiores, o que, consequentemente, pode a vir causar uma colisão com Vênus em 3.5
bilhões de anosnota 1 ou a ejeção do planeta para fora do Sistema Solar, de acordo com cenários
projetados. Essas perturbações podem causar, ainda, uma colisão entre o nosso planeta e Mercúrio
ou Marte em alguns bilhões de anosnota 1 , o que varreria completamente qualquer forma de vida
ainda presente no planeta. Os gigantes gasosos, contudo, não devem sofrer mudanças
consideráveis em suas órbitas devido a esses processo, por conta, sobretudo, das suas massas
relativamente
te superiores em relação aos planetas internos sendo, portanto, menor a probabilidade
de suas órbitas serem substancialmente alteradas.136 137 138
Início da colisão das galáxias como seria vista da Terra daqui a quatro bilhões de anosnota 1 .
Colisão galáctica
Daqui a cerca de quatro bilhões de anosnota 1 a nossa galáxia, Via Láctea, entrará em um processo
de fusão com a Galáxia de Andrômeda,
Andrômeda, que atualmente está a 2.5 milhões de anos-luz
anos
de distância.
Apesar do Universo estar em expansão,
expansão, com a maioria das galáxias se afastando umas das outras,
as duas possuem interação gravitacional mútua que as direcionam
direcionam para uma colisão, com uma
velocidade de aproximação de cerca de 400 mil quilômetros por hora em relação à Via Láctea.
Todavia, as chances das estrelas das duas galáxias colidirem é muito remota, por causa da imensa
distância que existe entre elas. Entretanto,
Entretanto, elas serão direcionadas para órbitas aleatórias
totalmente diferentes em torno do novo centro galáctico que se formará. Por isso o Sol e
consequentemente os outros corpos do Sistema Solar serão movidos para outra região da galáxia,
provavelmente bem
em mais afastada do centro, mas sem o risco de serem destruídos. A fusão das
galáxias levará mais dois bilhões de anosnota 1 para se completar, e no fim formarão uma
imensa galáxia elíptica.139
Gigante vermelha
Estimativas baseadas na observação de outros planetas indicam que o Sol já concluiu um pouco
menos da metade de sua existência.140 Daqui a cerca de cinco bilhões de anosnota 1 , contudo a
maior parte do hidrogênio já deve ter se exaurido, o que provoca a perda de pressão, e a gravidade
provoca a contração do núcleo para equilibrar novamente a estrutura da estrela. A pressão
resultante da contração
tração agora é suficiente para que as camadas ao redor do núcleo também sejam
capazes de converter parte do hidrogênio restante em hélio. Essa nova área de fusão nuclear
provoca o aumento da temperatura e a expansão das camadas exteriores (e consequentemente
consequentemen o
aumento das dimensões da estrela) além da diminuição de sua temperatura superficial para cerca
de 4 mil graus Celsius e um aumento apreciável do brilho, o que a transforma em uma
estrela gigante vermelha.. Com isso as dimensões do raio do Sol aumentarão entre cem e duzentas
vezes, fazendo com que Mercúrio e provavelmente Vênus sejam incorporados à camada externa da
estrela. O aumento da temperatura e da luminosidade afetarão todos os corpos do Sistema Solar.
Os oceanos da Terra serão completamente vaporizados e as temperaturas na superfície do planeta
poderão chegar a mais de 1 200°C. O gelo presente nas luas de Júpiter se fundirá e provavelmente
se tornará vapor. Em Netuno as temperaturas serão semelhantes às da Terra atualmente e no
Cinturão de Kuiper o calor será suficiente para vaporizar os cometas.135
O Sol, devido à instabilidade
de em seu núcleo, deverá ejetar suas camadas exteriores, que brilharão durante
alguns milhares de anos e formarão uma esplendorosa nebulosa planetária semelhante à Nebulosa de Hélix,
Hélix
em um dos estágios finais de sua existência.
A gravidade reduzida na superfície do Sol por conta da expansão fará com que a intensidade do
vento solar aumente substancialmente, o que provoca a perda gradual da massa da estrela.
Enquanto isso, o núcleo solar continua a se contrair até que a pressão e a temperatura sejam
suficientes para iniciar a fusão do hélio no núcleo, transformando-o em carbono e oxigênio,
enquanto o pouco hidrogênio restante continua a ser consumido nas camadas em torno do centro.
Contudo, o hélio deve se extinguir rapidamente e o núcleo novamente se contrai, permitindo que
uma nova camada de fusão de hélio surja ao redor do núcleo. Todavia, esse é um processo instável
que produz numerosas oscilações denominadas flashes de hélio.. Consequentemente, as camadas
externas não mais se manterão coesas, e apos numerosas pulsações serão ejetadas, formando
uma nebulosa planetária nota 13 que não deve durar por muito tempo, mas brilhará intensamente por
conta da grande quantidade de radiação que emana do núcleo remanescente. A medida que a
massa da estrela se perde no meio interestelar, sua força gravitacional se torna cada vez
ve menor,
provocando o gradual afastamento dos corpos que o orbitam e o completo rompimento da ligação
que mantinha os objetos mais afastados em órbita. Toda essa fase de gigante vermelha deve se
prolongar por cerca de setecentos milhões de anos.141 142
Anã branca, negra e o fim do Sistema Solar
O núcleo remanescente da estrela, após a ejeção de suas camadas externas e perda da maior parte
de sua massa, continua a se contrair, mas agora a pressão central não é mais suficiente para dar
origem a novos processos de fusão e gerar energia. Com isso, por ação da gravidade a estrela se
contrai até um certo ponto e irradia sua energia restante, mas não é capaz de realizar a fusão
nuclear e gerar mais luz e calor. A massa remanescente corresponde a somente trinta por cento da
massa original do Sol e suas dimensões são semelhantes às da Terra. O Sol
Sol agora passa a ser
classificado como uma anã branca.
branca. Os possíveis corpos remanescentes do Sistema Solar entrarão
numa era de frio profundo, já que o pequeno nucleo remanescente libera
libera lentamente sua energia, e
seu brilho e temperatura vão gradualmente diminuindo durante um período que se prolonga por
cerca de um bilhão de anosnota 1 , até o ponto em que a luminosidade se torna tão baixa fazendo com
que seja impossível a detecção por aparelhos atuais. O Sol se torna, então, uma anã negra,
negra um
objeto extremamente frio e escuro que
que vaga em meio a outras estrelas sem emitir nenhum tipo de
radiação, cercado por possíveis remanescentes do que um dia foi o Sistema Solar.141 142
Ciclo de vida do Sol, onde estão descritas as principais etapas da evoulução da estrela (tamanhos fora de escala e intervalos
de temponota 1 desiguais, conforme indicado).
Ver também
A Wikipédia possui o portal:
Portal do Sistema Solar
A Wikipédia possui o portal:
Portal de Astronomia
•
Plutão
•
Galáxia
•
Lista de planetas
•
Universo
•
Cosmogonia ("Origem do Universo")
•
Colonização do Sistema Solar
Notas
1. ↑
a b c d e f g h i j k l m n o p q r s tu v w x
Este artigo está redigido em português brasileiro e, portanto,
é utilizada a escala numérica curta, diferente dos outros países lusófonos,, nos quais é utilizada
a escala longa.. Por isso, o numeral um bilhão, na escala curta, equivale a mil milhões, na escala
longa. Da mesma forma, um trilhão equivale a um bilião.
2. ↑ É importante salientar que não é a nebulosa toda que entrava em colapso, somente uma
pequena parte dela. De fato a nebulosa original possuía milhões de vezes a massa do Sol, por
isso somente uma pequena parcela em seu interior se condensou para formar a estrela.
3. ↑
a b c d e f
Uma unidade astronômica corresponde à distância média entre a Terra e o Sol, ou
seja, 149.6 milhões de quilômetros utilizada, sobretudo, para medidas de distância entre corpos
do Sistema Solar.
4
+
s necessários
4. ↑ De acordo com o processo 4 ¹H → He + 2 e + 2 νe + 2 γ (26,7 MeV), ou seja, são
quatro átomos de hidrogênio para formar um de hélio e liberar energia.
e
5. ↑ Quando ocorria a aproximação dos dois planetas, eles se atraíam mutuamete, e como a massa
de Saturno é substancialmente menor em relação à de Júpiter, o planeta de menor massa
ma
teve
sua órbita mais afetada por esses sucessivos encontros.
6. ↑ De acordo com uma nova resolução da União Astronômica Internacional,, todos os corpos
menores que os planetas anões, com exceção dos satélites naturais, devem ser nomeados
coletivamente como corpos menores do Sistema Solar.
Solar
7. ↑ Em uma órbita de um corpo
corpo massivo, como um planeta, em torno de outro corpo massivo,
como o Sol, existem cinco pontos, chamados de Ponto de Lagrange onde a gravidade dos dois
corpos são equivalentes.
tes. Contudo, os três primeiros são instáveis, sendo que um corpo nesse
local facilmente deixa-o,
o, ao contrário dos dois últimos (onde se encontram os troianos), onde os
corpos tendem a permanecer em equilíbrio nessa região.
8. ↑ Para efeitos comparativos, se o Sol fosse do tamanho de uma bola com 23 centímetros de
diâmetro, Mercúrio, Marte e Plutão seriam menores que a cabeça de um alfinete (cerca de 0.3,
0.4 e 0.1 mm, respectivamente), Vênus e a Terra seriam como grãos de pimenta (em torno de
um milímetro) Júpiter seria do tamanho de uma castanha (cerca de um centímetro), Saturno
teria as dimensões de uma avelã (pouco menos que um centímetro) e Urano e Netuno seriam
amendoins (com cerca de meio centímetro). A Terra estaria a 25 metros da bola e Plutão a 983.
9. ↑ Em termos matemáticos, a terceira lei de Kepler é descrita da seguinte forma:
onde
é o período orbital e
,
é o semieixo maior da órbita.
10. ↑ A lei da gravitação universal, em termos matemáticos, pode ser descrita da seguinte forma:
,em que
entre seus centros e
e
são as massas dos dois corpos,
é a distância
é a constante gravitacional.
11. ↑ A parte de cima ou norte
nor do Sistema Solar refere-se
se à metade que está imediatamente acima
do polo norte da Terra, ou seja, como se o Sol e os planetas fossem vistos a uma grande
altitude logo acima do hemisfério sententrional do nosso planeta.
12. ↑ Ou uma onda de choque de terminação, a partir da tradução literal do inglês termination shock.
13. ↑ A denominação nebulosa planetária é atribuída a objetos desse tipo por conta da semelhança
deles com planetas, quando observados por meio do telescópio. Contudo, a natureza e as
características físicas de cada um deles são completamente distintas.
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